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(共39张PPT)
1．(生活、学习和实践情境)某硕士生招考公安特岗部门，其中一道笔试题：图1是某DNA片段测序结构图，其碱基序列为TCGCTATTCC。图2是另一DNA片段的碱基序列，则图2所示的另一DNA片段的碱基序列应该是(　D　)
A．CCAGTGCGCC B．TGCGTATTGG
C．TCGCTATTCC D．GGACTCGCGG
2．(科学实验和探究情境)研究人员将1个含14N DNA的大肠杆菌转移到以15NH4Cl为唯一氮源的培养液中，培养24 h后提取子代大肠杆菌的DNA。将DNA解开双螺旋，变成单链；然后进行密度梯度离心，试管中出现两种条带(如图)。下列说法正确的是(　D　)
A．由结果可推知该大肠杆菌的细胞周期大约为6 h
B．根据条带的数目和位置可以确定DNA的复制方式
C．解开DNA双螺旋的实质是破坏核苷酸之间的磷酸二酯键
D．若直接将子代DNA进行密度梯度离心也能得到两条条带
作为遗传物质，DNA的分子应具有：
1、多样性；2、稳定性；3、 连续性（准确复制）；4、控制性状 。
基因表达（转录和翻译）
学习重点：DNA复制、转录和翻译的过程
一、基础知识回顾：时间、场所、条件、结果
归纳：真核细胞的DNA复制、转录、翻译的比较
DNA复制 转录 翻译
时间
场所
条件 模板
原料
酶 多种酶
其他
产物 2个双链DNA
特点 —— ——
碱基配对 方式 C-G, G-C C-G, G-C
C-G ,G-C
主要在间期
生物生长发育的过程中
能量、引物
能量
能量、tRNA
RNA
多肽
边解旋边复制，半保留复制
A-T, T-A
A-U,T-A
A-U
U-A
细胞核、叶绿体、线粒体
细胞核、叶绿体、线粒体
DNA两条链
DNA（基因）的一条链
mRNA
四种脱氧核苷酸（dNTP）
四种核糖核苷酸（NTP）
21种氨基酸
解旋酶、DNA聚合酶
RNA聚合酶
核糖体
遗传信息的传递
DNA→DNA
DNA→RNA
RNA→蛋白质
分裂期不转录
DNA复制的过程：
将单个脱氧核苷酸连接到子链3 中
教材p55
1、解旋酶作用？DNA聚合酶的作用是？
2、子链的延伸方向是由子链的 → 延伸；
3、两条子链的延伸方向都与解旋方向一致吗？
断开氢键，解开DNA双链
【例】下列表示DNA复制的有关图示，A→B→C表示大肠杆菌的DNA复制，D→E→F表示哺乳动物的DNA分子复制片段。图中黑点表示复制起点，“→”表示复制方向，“ ”表示时间顺序。
①若A中含有48502个碱基对，理论上DNA分子复制约需30 s，而实际上只需约16 s，根据图A～C分析，这是因为______________________。
②哺乳动物体细胞中的DNA分子展开可达2 m之长，若按图A～C的方式复制，至少需要8 h，而实际上只需约6 h，根据图D～F分析，这是因为__________________________________________________________。
DNA分子复制是双向进行的
DNA分子复制是从多个起点双向复制的
1．下图1表示的是细胞内DNA复制过程，图2表示图1中RNA引物去除并修复的过程。下列相关叙述错误的是(　　)
A．两条子链合成过程所需的RNA引物数量不同
B．酶1、2可催化RNA降解，去除引物
C．酶3是DNA聚合酶，催化游离的核糖核苷酸连接到DNA单链上
D．酶4是DNA连接酶，催化两个DNA单链片段的连接
C
2．(2022·山东淄博一模)大多数真核生物的DNA在复制时会出现多个复制泡，每个复制泡的两端有2个复制叉，复制叉的延伸方向如图所示。已知复制时DNA聚合酶只能沿模板链的3′→5′方向移动，下列说法错误的是( )
A．图中DNA的复制为双向半保留复制
B．多起点复制加快了DNA的复制速度
C．复制泡3的DNA复制早于复制泡1
D．子链的延伸方向与复制叉的推进方向相同
D
转录过程：
P65
1、图示转录方向？
2、RNA聚合酶的作用是？
3、产物RNA的延伸方向是？
转录方向：
识别启动子，打开DNA双链，催化RNA的形成。
RNA5 →3 （模板链的3 →5 ）
【例】：下图为真核生物细胞核内转录过程的示意图，下列说法正确的是：
A．②与③在组成上相同的化学基团只有磷酸基，
不同的基团只是五碳糖
B．①为启动上述过程必需有机物，其名称是DNA聚合酶，
①移动的方向从右向左
C．在真核细胞中，图中④的合成只发生在细胞核中
D．转录完成后，④需通过0层生物膜才能与核糖体结合
D
RNA
磷酸基和含氮碱基
胞嘧啶核糖核苷酸
胞嘧啶脱氧核苷酸
RNA聚合酶
【例】下面是真核细胞染色体上基因的表达过程示意图,有关叙述正确的是 (　　)
A.基因的转录需要DNA解旋酶和RNA聚合酶共同参与
B.前体mRNA的剪切过程发生在细胞核内
C.拼接时磷酸与脱氧核糖之间形成磷酸二酯键
D.成熟mRNA中的碱基数与多肽链中的氨基酸数等于3∶1
成熟mRNA才能从核孔进入细胞质（核糖体）进行翻译，说明核孔具有 性。
B
大于
翻译实质：
将mRNA的 翻译为蛋白质的 。
碱基顺序
氨基酸序列
1、密码子：
mRNA上3个相邻的碱基决定一个氨基酸
一种密码子决定 种氨基酸；一种氨基酸由 种密码子决定。
起始密码 决定氨基酸；正常情况下，终止密码 决定氨基酸（能\不能）。
1
1或多
能
不能
区分：启动子和终止子
密码的简并
密码的统一性
位于DNA上（启动转录、终止转录）
2、反密码子:
tRNA上能与密码子互补配对的3个相邻的碱基
一种tRNA携带 种氨基酸； 一种氨基酸由 种tRNA携带 。
所有密码子都有tRNA对应吗？
1
1或多
高的一端带氨基酸
GCU
例
3’
5’
3’
9．现有四种氨基酸：甲硫氨酸、脯氨酸、谷氨酸、精氨酸，各有1、4、2、6组对应密码子，假设一多肽链序列为：[N端]—甲硫氨酸—脯氨酸—谷氨酸—精氨酸—[C端]，其中N端为甲硫氨酸的—NH2端，下图是tRNA的分子结构。下列叙述错误的是(　　)
A．多肽链的C端为精氨酸的羧基
B．谷氨酸的羧基与精氨酸的氨基之间形成肽键
C．脯氨酸与相应tRNA的羟基端结合后第二个进入核糖体
D．理论上最多有13种不同的mRNA序列可以产生此多肽链
翻译过程：
P68
翻译过程有哪些RNA参与？
mRNA、tRNA
rRNA
1： 与mRNA结合
2： 携带氨基酸，通过识别密码子，进入特定位点
4：延伸： 沿着 移动，
读取下一个密码子，对应的tRNA运输氨基酸，继续肽链的合成
5：核糖体遇到 ，停止肽链合成
核糖体
tRNA
核糖体
mRNA
终止密码子
3：氨基酸间发生 反应形成二肽（连接在哪个tRNA上？）
脱水缩合
核糖体
少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白质
相同，因为模板mRNA相同
（1）图中a、b、c分别代表什么物质或结构？a和b之间的数量关系？意义？
（2）翻译的方向？
（3）c所指的3条链氨基酸序列是否相同？为什么？
一个mRNA分子上可相继结合多个核糖体（书p69）
mRNA
核糖体
多肽链
mRNA的5’ →3’（短肽链→长肽链）
1．图1、图2是两种细胞中遗传信息的主要表达过程。据图分析，下列叙述中不正确的是(　　)
A．图1细胞没有核膜围成的细胞核，可以边转录边翻译
B．两细胞中基因表达过程均由线粒体提供能量
C．真核生物细胞核中转录出的mRNA必须通过核孔后才能翻译
D．图中所示的遗传信息的流动方向都是DNA→mRNA→蛋白质
边转录边翻译
发生在：
真核细胞
或真核细胞的线粒体、叶绿体中
先转录后翻译
原核细胞
特点：
B
★DNA(基因)中的碱基数：mRNA中的碱基数：氨基酸数
= 6 3 1
不考虑终止密码子
最少
最少
2．(2021·陕西咸阳模拟)一段原核生物的mRNA通过翻译可合成一条含有11个肽键的多肽，则此mRNA分子含有的碱基个数、合成这段多肽需要的tRNA个数及转录此mRNA的基因中碱基个数至少依次为(　　)
A．33、11、66 B．36、12、72 C．12、36、72 D．11、36、66
B
遗传信息的传递：
用箭头与关键词写出以下两种RNA病毒的遗传信息传递过程
①
DNA
RNA
蛋白质
②
③
④
⑤
1、上图所示全过程叫_________，最初由______提出，
图中箭头方向表示 。
2、判断以下说法是否正确，并说明理由。
（1）所有细胞均能发生图示的所有过程。
（2）图示所有过程均发生在细胞内。
（3）图示所有过程均发生了碱基互补配对。
（4）生物体中的RNA只能转录产生。
中心法则
克里克
遗传信息的传递方向
中心法则
成熟的细胞不发生①； 一般感染病毒后才发生④⑤
还可能是RNA复制而来
生物种类 举例 遗传信息的传递过程
DNA病毒 T2噬菌体
RNA病毒 烟草花叶病毒
逆转录病毒 艾滋病病毒
细胞生物 动物、植物、细菌、真菌等
(4)请写出洋葱表皮细胞内遗传信息传递式：
(5)请写出洋葱根尖分生区细胞内的遗传信息传递式：
归纳：染色体、基因与性状的关系
1、染色体、DNA、基因的关系：
（1）数量关系：一条染色体含有 个DNA，含 个基因；
（2）位置关系：DNA与 结合形成染色体；
基因在染色体上呈 排列。
2、基因与性状的关系：
（1）数量关系：一个基因可控制 个性状；
一个性状可由 个基因控制；
（2）基因控制性状的方式：
a、基因通过控制 ，直接控制性状；
b、基因通过控制 ，进而控制 ，间接控制性状；
(必修2 P71正文拓展)生长素、赤霉素等物质不是蛋白质，它们的合成受基因控制吗？基因是通过哪一途径来控制它们的合成的？
基因能通过控制酶的合成来控制代谢过程，从而间接控制生物的性状。
1或2
多
蛋白质
线性
1或多
1或多
蛋白质结构
酶的合成
代谢过程
还有哪些实例？
实例：囊性纤维病、镰刀型细胞贫血症
1、直接途径：通过控制蛋白质的结构直接控制性状
2、间接途径：通过控制酶的合成来控制代谢，进而控制生物体的性状。
实例：圆粒和皱粒豌豆、白化病
（二）基因对生物性状的控制
课本P78
思考：
（1）哪种酶缺乏会导致人患白化病？
（2）哪种酶缺乏会使人患黑尿酸症（尿黑酸在人体内积累使尿液中有黑尿酸，这种尿液暴露在空气中变成黑色）？
（3）导致上述两种病的根本原因是？体现了基因对性状控制的什么途径？
人体内苯丙氨酸代谢如图所示：
【例1】福建高考第28题（1）最后一空
试从基因表达的角度，解释孟德尔“一对相对性状的杂交实验中”，所观察到的7种性状的F1中显性性状的得以体现，隐性性状不体现的原因是 。
显性基因控制合成的蛋白质活性高，
而隐性基因控制合成的蛋白质没有活性 (活性低)
显性基因表达，隐性基因不表达（隐性基因不能转录，隐性基因转录形成的mRNA无法翻译）
进一步思考：
基因是否表达→性状
【例2】某种花卉的红色花瓣(A)对白色花瓣(a)为显性。将纯种红色植株与纯种白色植株进行杂交，F1表现出介于红色和白色之间的多种不同花色。
对F1进行研究发现，不同植株的基因型相同，但体内A基因甲基化程度不同，导致A基因的表达水平不一样。这说明性状与基因的 有关。
基因的表达水平的高低→性状
生物体基因的________保持不变，但________和_____发生__________的现象。
碱基序列
基因表达
表型
表观遗传：
可遗传变化
（1）DNA碱基序列不变；
（2）可遗传给后代；
特点:
普遍存在于生物体的生长、发育和衰老的整个生命活动过程中；
发生时期：
实验探究系列——实验技术在生物学实验中的应用《名》p184-187
同位素标记技术、离心技术、电泳技术、荧光标记技术
放射性同位素标记技术
【例1】用35S、32P标记噬菌体时，标记部位为下图的？
【2016年全国高考】有关DNA分子的研究中，常用32P来标记DNA分子。用α、β和γ表示ATP或dATP（d表示脱氧）上三个磷酸基团所处的位置
（A-Pα~ Pβ~ Pγ或dA-Pα~ Pβ~ Pγ）。
回答下列问题；
（1）某种酶可以催化ATP的一个磷酸基团转移到DNA末端上，同时产生ADP。若要用该酶把32P标记到DNA末端上，那么带有32P的磷酸基团应在ATP的________（填α,‘β或γ）位上。
（2）若用带有32P标记的dATP作为DNA生物合成的原料，将32P标记到新合成的DNA分子上，则带有32P的磷酸基团应在dATP的__________（填α,‘β或γ）位上。
γ
α
(2020·山东等级考模拟)双脱氧核苷三磷酸(ddNTP)与脱氧核苷三磷酸(dNTP)的结构如图所示。已知ddNTP按碱基互补配对的方式加到正在复制的子链中后，子链的延伸立即终止。某同学要通过PCR技术获得被32P标记且以碱基“C”为末端的、不同长度的子链DNA片段。在反应管中已经有单链模板、引物、DNA聚合酶和相应的缓冲液等，还需要加入下列哪些原料(　　)
①dGTP、dATP、dTTP、dCTP
②dGTP、dATP、dTTP
③α位32P标记的ddCTP
④γ位32P标记的ddCTP
A．①③ B．①④
C．②③ D．②④
同位素标记技术与细胞分裂综合
【例1】将一个含15N标记的精原细胞（全部DNA都带上标记）放在含14N的普通培养基中培养，形成的四个精子中DNA的标记情况是？
【例2】将一个含15N标记的根尖分生区（全部DNA都带上标记）放在含14N的普通培养基中培养2个周期，最终形成4个子细胞的标记情况是？
减数分裂：DNA复制1次，细胞分裂2次；
所有DNA均含标记
均含标记
有丝分裂：DNA复制2次，细胞分裂2次；
1．(2022·重庆联考)豌豆的圆粒和皱粒产生机理如图所示，下列相关
叙述正确的是(　　)
A．皱粒豌豆的产生属于染色体结构变异
B．此题能够表现基因对生物性状的直接控制
C．插入外来DNA序列导致基因数目增加
D．豌豆的圆粒和皱粒是一对相对性状
D
2. (生活、学习和实践情境)HIV能把人体的辅助性T细胞作为主要攻击目标，大量破坏该细胞，使人体丧失免疫功能，其侵染辅助性T细胞的过程如下图。因此，人体感染HIV后，易感染各种疾病，或发生恶性肿瘤。下相关叙述错误的是(　　)
A．过程①②需要的酶和原料均不相同
B．过程③在辅助性T细胞的核糖体上完成的
C．CD4受体主要存在于辅助性T细胞的细胞膜上
D．HIV患者易患恶性肿瘤是免疫监视功能减弱导致的
A
3．下图是新型冠状病毒在宿主细胞的增殖过程，下列叙述错误的是(　　)
A．＋RNA中的嘌呤碱基数与－RNA嘧啶碱基数相等
B．在＋RNA和mRNA中都具有决定氨基酸的密码子
C．RNA聚合酶在宿主细胞中起作用，催化RNA合成
D．新型冠状病毒遗传信息的传递方式与HIV一致
D
4．遗传印记是因亲本来源不同而导致等位基因表达差异的一种遗传现象，DNA甲基化是遗传印记重要的方式之一。印记是在配子发生和个体发育过程中获得的，在下一代配子形成时印记重建。下图为遗传印记对转基因鼠的Igf2基因(存在有功能型A和无功能型a两种基因)表达和传递影响的示意图，被甲基化的基因不能表达。下列说法错误的是(　　)
A．雌配子中印记重建后，A基因碱基序列保持不变
B．由图中配子形成过程中印记发生的机制，可以断定亲代雌鼠的A基因来自它的父方
C．亲代雌、雄鼠的基因型均为Aa，但表型不同
D．亲代雌鼠与雄鼠杂交，子代小鼠的表型及比例为生长正常鼠∶生长缺陷鼠＝3∶1
D
5. (2023·广东广州模拟)施一公团队致力于“剪接体结构与工作机理”的攻关。研究发现真核生物基因表达过程中，需要剪接体对前体信使RNA进行有效遗传信息的“剪断”与重新“拼接”，使之成为成熟信使RNA，称为RNA剪接。剪接体由多种蛋白质和RNA分子组成，下列有关剪接体说法正确的是(　　)
A．过程②需要剪接体催化磷酸二酯键的断裂
B．过程①需要DNA聚合酶的参与并以核糖核苷酸为原料
C．过程③中一个核糖体结合多条mRNA链从而提高蛋白质的合成速率
D．过程④分解异常mRNA以阻止异常蛋白的合成，需要RNA酶的参与
D
6. (2014·江苏高考)关于基因控制蛋白质合成的过程，下列叙述正确的是
A．一个含n个碱基的DNA分子，转录的mRNA分子的碱基数是n/2个
B．细菌的一个基因转录时两条DNA链可同时作为模板，提高转录效率
C．DNA聚合酶和RNA聚合酶的结合位点分别在DNA和RNA上
D．在细胞周期中，mRNA的种类和含量均不断发生变化
D
分裂间期和分裂期相比， 期的mRNA含量较高。
分裂间
思考：一个DNA分子可转录出多少种mRNA？
A、一种 B、多种 C、无数种
B
mRNA是转录产生的，细胞中的rRNA和tRNA等其他RNA如何产生呢？作用是？
表述：mRNA适于作DNA信使的原因是？
（1）RNA也含4种碱基，可携带遗传信息；
（2）RNA一般为单链，而且比DNA短，能通过核孔进入细胞质；

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