高中生物第三章遗传的分子基础章末整合提升浙科版必修2 5页

真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 1 第三章 遗传的分子 突破 1 DNA 分子及复制中相关计算的规律方法 1．双链 DNA 分子中碱基计算 根据 A＝T，G＝C，图示如下： α链 －A－G－C－T－T－C－C－……m β链 －T－C－G－A－A－G－G－……m 则： (1) Aα＝Tβ Tα＝Aβ Gα＝Cβ Cα＝Gβ ⇒ A＋T α＝ A＋T β＝1 2 A＋T 双链 G＋C α＝ G＋C β＝1 2 G＋C 双链 简记为“配对的两碱基之和在单、双链中所占比例相等”。 (2) A＋T G＋C α＝ A＋T G＋C β＝ A＋U G＋C RNA＝ A＋T G＋C 双链 (3)设 A＋G T＋C α＝n，则 A＋G T＋C β＝1 n 。 简记为“DNA 两互补链中，不配对的两碱基之和的比值乘积为 1”。 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 2 (4)在一个双链 DNA 分子中，某碱基占碱基总数的百分数等于每条链中该碱基所占比例的平均 值。 即 A 总 ＝ Aα α ＋Aβ β 2 【易错提醒】 上述所涉及的关系是针对双链 DNA 而言的，单链 DNA 无上述关系。 2．DNA 分子复制中相关计算的规律方法 DNA 分子复制为半保留复制，若将一个被 15N 标记的 DNA 转移到含 14N 的培养基中培养(复制) 若干代，其结果分析如下： (1)子代 DNA 分子数：2n 个。 ①无论复制多少次，含 15N 的 DNA 分子始终是 2 个。 ②含 14N 的有 2n 个，只含 14N 的有(2n－2)个，做题时应看准是“含”还是“只含”。 (2)子代 DNA 分子的总链数：2n×2＝2n＋1 条。 ①无论复制多少次，含 15N 的链始终是 2 条。做题时应看准是“DNA 分子数”还是“链数”。 ②含 14N 的链数是(2n＋1－2)条。 (3)消耗的脱氧核苷酸数。 ①若一亲代 DNA 分子含有某种脱氧核苷酸 m 个，则经过 n 次复制需要消耗游离的该脱氧核苷 酸为 m×(2n－1)个。 ②若进行第 n 次复制，则需消耗该脱氧核苷酸数为 m×2n－1 个。 突破体验 1．用 15N 标记细菌的 DNA 分子，再将它们放入含 14N 的培养基中连续繁殖 4 代，a、b、c 为 3 种 DNA 分子，a 只含 15N，b 同时含 14N 和 15N，c 只含 14N，则如图所示这三种 DNA 分子的比例正 确的是( )。 答案 D 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 3 解析 假设亲代 DNA 分子为 n 个，则繁殖 4 代后，DNA 分子总数为 16n，其中，只含 15N 的 DNA 分子为 0 个，同时含 14N 和 15N 的 DNA 分子为 2n 个，只含 14N 的 DNA 分子有 14n 个，则它们呈 现的比例如 D 图所示。 突破 2 基因指导蛋白质的合成过程——转录和翻译 1．转录、翻译过程中有关图形解读 (1)转录：指以 DNA 的一条链为模板合成 RNA 的过程，其特点是边解旋边转录(如图一)。 (2)翻译：游离在细胞质中的各种氨基酸，以 mRNA 为模板合成具有一定氨基酸序列的蛋白质 的过程(如图二)。 ①碱基配对双方是 mRNA 上密码子和 tRNA 上反密码子，故 A－U、U－A 配对，不能出现 T。 ②一个核糖体与 mRNA 的结合部位形成 2 个 tRNA 结合位点。 ③翻译起点：起始密码子决定的是甲硫氨酸或缬氨酸。 翻译终点：识别到终止密码子(不决定氨基酸)翻译停止。 ④翻译进程：核糖体沿着 mRNA 移动，读取下一个密码子，但 mRNA 不移动。 (3)mRNA 与核糖体数量、翻译速度的关系图： ①数量关系：一个 mRNA 可同时结合多个核糖体，形成多聚核糖体。 ②目的意义：少量的 mRNA 分子可以迅速合成出大量的蛋白质。 ③方向：从左向右(见上图)，判断依据是多肽链的长短，长的翻译在前。 ④结果：合成的仅是多肽链，要形成蛋白质往往还需要运送至内质网、高尔基体等结构中进 一步加工。 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 4 ⑤图示中 4 个核糖体合成的 4 条多肽链因为模板 mRNA 相同而相同。 (4)DNA(基因)、mRNA 中碱基与肽链中氨基酸个数关系图解： 翻译过程中，mRNA 中每 3 个碱基决定一个氨基酸，所以不考虑终止密码子时，经翻译合成的 蛋白质分子中的氨基酸数目是 mRNA 中碱基数目的 1/3，是 DNA(基因)中碱基数目的 1/6。 2．DNA 自我复制、转录和翻译的联系 (1)DNA 分子复制、转录和翻译过程中的碱基互补配对不同： ①DNA 分子复制时：亲代链与子代链间存在碱基互补配对； ②DNA 分子转录时：模板链与 RNA 链间存在碱基互补配对； ③翻译过程中：mRNA 中密码子与 tRNA 中反密码子间存在碱基互补配对。 (2)蛋白质合成时核糖体的特点： 在合成蛋白质时，在同一条 mRNA 链上结合多个核糖体，合成若干条相同多肽链，而不是多个 核糖体共同完成一条肽链的合成。 突破体验 2．下图为蛋白质的合成过程示意图，请据图回答有关问题： (1)图一中发生在细胞核中的过程是________。 (2)图一中基因表达的最后一阶段是在[ ]________中完成的，这一过程中还需要 mRNA、[④] 氨基酸、________、________和________。 (3) 图一中③称为________，在蛋白质合成过程中将多肽链中氨基酸种类与 mRNA 上的遗传信 息联系起来的物质是________。 (4)图二为该细胞中多聚核糖体合成多肽链的过程。对此过程的理解错误的是(多选)( )。 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 5 A．X 在 MN 上的移动方向是从右到左，所用原料是氨基酸 B．多聚核糖体能够加速细胞内蛋白质合成速率的原因是同时合成多条多肽链 C．该过程直接合成的 T1、T2、T3 三条多肽链中氨基酸的顺序相同 D．合成 MN 的场所在细胞核，而 X 一定附着在内质网上 答案 (1)转录 (2)⑤ 核糖体 酶 tRNA ATP (3)密码子 tRNA (4)AD 解析 (1)细胞核中 DNA 分子正在进行转录。(2)基因表达的最后阶段是在核糖体中完成的， 这一过程称为翻译，翻译需要 mRNA、氨基酸、ATP、tRNA 和酶。(3)③为 mRNA 上相邻的三个 碱基，应该属于密码子。由于 tRNA 一端含有反密码子，另一端携带相应的氨基酸，所以 tRNA 是将多肽链中氨基酸种类与 mRNA 上的遗传信息联系起来的物质。(4)图二表明，多聚核糖体 是以 mRNA(核糖核酸)为模板，以 20 种游离的氨基酸为原料合成蛋白质的，根据多肽链的长短 可以判断，X 在 MN 上是从左向右移动的；由题图可看出，同时有多条多肽链在合成，能够加 快蛋白质的合成速率；由于 T1、T2、T3 的模板相同，都是 MN，因此其上氨基酸顺序也相同； mRNA 的合成场所是细胞核，而核糖体既可附着在内质网上，也可游离在细胞质中。