1、遺傳的分子基礎授課提示：對應學生用書第133頁1DNA復制、轉錄和翻譯過程相關易錯總結(1)場所：細胞中有DNA的場所就會有復制、轉錄的發(fā)生，如線粒體和葉綠體中也會發(fā)生；翻譯發(fā)生在核糖體上(核糖體主要存在于細胞質中線粒體、葉綠體中也含有)。注意：哺乳動物成熟紅細胞中無細胞核和細胞器，不能進行DNA的復制、轉錄和翻譯。(2)范圍及時期：DNA的復制主要發(fā)生于能進行分裂的細胞中，主要發(fā)生于分裂間期；轉錄和翻譯發(fā)生于所有含DNA的細胞中，僅在細胞周期的分裂期不能進行轉錄；就個體而言，轉錄可發(fā)生在個體生長發(fā)育的任何時期。(3)轉錄的產物不僅有mRNA分子，還有tRNA、rRNA，但只有mRNA攜帶遺傳

2、信息。3種RNA分子都參與翻譯過程，只是作用不同。tRNA上有很多個堿基，并非只有3個，只是構成反密碼子的是3個。(4)真核生物與原核生物中轉錄和翻譯的比較：真核生物核基因的轉錄和翻譯是在不同的場所進行的，DNA先在細胞核內轉錄形成mRNA，mRNA通過核孔進入細胞質后才能進行翻譯；原核生物由于沒有成形的細胞核，沒有核膜的阻隔，所以可以邊轉錄邊翻譯。(5)轉錄、翻譯過程中的堿基配對方式：轉錄中DNA和RNA互補配對，因此堿基配對類型有TA、AU、GC三種；翻譯過程中是mRNA和tRNA互補配對，因此堿基配對類型有AU、GC兩種。2遺傳物質功能的歸納總結(1)復制功能：親代通過復制將遺傳物質傳給

3、子代。(2)指導蛋白質的合成：通過指導蛋白質的合成來控制生物性狀，一條途徑是通過控制酶的合成來控制代謝過程，進而控制生物性狀；另一條途徑是通過控制蛋白質的結構直接控制生物性狀。(3)基因是具有遺傳效應的DNA片段?！斑z傳效應”指的是對蛋白質的合成有直接或間接影響的能力。轉錄得到的RNA不一定是翻譯的模板，可能被加工成tRNA或rRNA(參與核糖體的構成)。3中心法則相關易錯分析(1)上述五個生理過程不會同時發(fā)生在同一個細胞中。如高度分化細胞的細胞核中，一般不會進行過程，因為細胞已經不再進行分裂，但是可進行兩個過程。(2)正常細胞中不會發(fā)生兩個過程，這兩個過程也不會發(fā)生在病毒體內。只有被病毒侵入

4、的細胞中才能進行其中的一個過程：逆轉錄病毒的遺傳信息流動過程有；RNA自我復制病毒的遺傳信息流動過程有。題組突破演練1如果把人的精原細胞中的46個DNA分子用15N標記，此細胞在不含標記的環(huán)境中依次經過一次有絲分裂和一次減數分裂，則相關描述正確的是()A在有絲分裂后期，含有15N的染色體有46條B在減數第一次分裂后期，一個初級精母細胞中含有15N的DNA有46個C在減數第二次分裂后期，每對同源染色體中有1條染色體含有15ND形成的8個精細胞中，含有15N的細胞最少占25%解析：含15N標記的DNA分子的精原細胞在不含標記的環(huán)境中先經過一次有絲分裂，在有絲分裂間期，DNA分子復制一次，復制后每條

5、染色單體中的DNA都是一條鏈含15N，另一條鏈不含15N。由于體細胞中有46條染色體，所以有絲分裂后期著絲點分裂后，染色體變?yōu)?2條，每條染色體的DNA中都有一條鏈含15N，所以有絲分裂后期含有15N的染色體有92條，A錯誤。有絲分裂后再進行減數分裂，在減數第一次分裂間期，DNA再復制一次，復制后的每條染色體的兩條染色單體中只有一條染色單體中的DNA的一條鏈含有15N，減數第一次分裂后期，同源染色體分開，但還未分到兩個子細胞中，此時一個初級精母細胞中有46條染色體含有15N，含有15N的DNA也有46個，B正確。減數第二次分裂后期的細胞中無同源染色體存在，C錯誤。處于減數第二次分裂后期的次級精

6、母細胞中的46條染色體中有23條含有15N，這些具有15N的染色體隨機進入兩個子細胞中，因此，形成的8個精細胞中，至少有一半含有15N標記，最多可以達到100%，D錯誤。答案：B2圖1表示細胞內合成RNA的過程；圖2表示a、b、c三個核糖體相繼結合到一個mRNA分子上，并沿著mRNA移動合成肽鏈的過程。下列相關敘述中正確的是()A圖1所示過程不會發(fā)生在原核細胞中，該DNA片段至少含有2個基因B圖1中兩個RNA聚合酶反向移動，該DNA片段的兩條鏈均可作為模板鏈C圖2中最早與mRNA結合的核糖體是a，核糖體沿箭頭方向移動D圖1堿基的配對方式為AU、GC、TA，圖2為AU、GC解析：分析可知，圖1所

7、示過程為轉錄過程，真、原核細胞中都會發(fā)生轉錄，A錯誤；圖1中有兩個基因正在進行轉錄，因為DNA兩條鏈的方向分別是35和53，圖1中左邊基因轉錄的方向為從左往右(即RNA合成方向是53)，右邊基因轉錄的方向為從右往左(實際上RNA的合成方向也是53)，所以RNA聚合酶都是沿著模板鏈的35方向移動，B錯誤；圖2中，c核糖體上的肽鏈最長，a核糖體上的肽鏈最短，說明c核糖體最先和mRNA結合，核糖體沿箭頭方向移動，C錯誤；轉錄過程中的堿基互補 配對方式為AU、GC、TA，而翻譯過程中的堿基互補配對方式為AU、GC，D正確。答案：D3圖1表示具細胞結構的生物遺傳信息傳遞的某過程，圖2表示DNA結構片段。

8、請回答下列問題：(1)圖1所示的遺傳信息傳遞過程中不同于圖2的堿基互補配對方式是_。(2)若把圖2所示DNA片段放在含15N的培養(yǎng)液中復制3代，子代中含14N的DNA所占比例為_。(3)某研究性學習小組以細菌為實驗對象，運用同位素示蹤技術及密度梯度離心法對有關DNA復制的方式是全保留還是半保留進行了探究(已知實驗所用細菌中只有一條DNA分子，全保留復制中子代DNA均由兩條子鏈結構，培養(yǎng)用的細菌大約每20 min分裂一次，產生子代)。請據圖3回答下列問題：圖3實驗三的離心結果：如果DNA位于1/2重帶和1/2輕帶位置，則是全保留復制；如果DNA全位于中帶位置，則是_復制。為了進一步得出結論，該小

9、組設計了實驗四，請分析，如果DNA位于_(位置及比例)帶位置，則是全保留復制；如果DNA位于_(位置及比例)帶位置，則是半保留復制。(4)某卵原細胞(2N4)中每對同源染色體僅有一條染色體上的DNA分子兩條鏈均被15N標記，該卵原細胞在14N的環(huán)境中進行減數分裂，那么減數第一次分裂后期的初級卵母細胞中含有15N標記的染色單體有_條；減數第二次分裂后期的次級卵母細胞中含有15N標記的染色體有_條，其產生含有15N標記的卵細胞的概率為_。解析：(1)圖1表示轉錄過程，圖2表示DNA結構片段，因此，圖1所示的遺傳信息傳遞過程中不同于圖2的堿基互補配對方式是AU。(2)圖2所示的DNA中一條鏈含15N

10、，另一條鏈含14N，若把此DNA片段放在含15N的培養(yǎng)液中復制3代，凡是新形成的子鏈都含有15N，子代DNA分子總數是8，根據半保留復制，其中含14N的DNA分子數為1，因此子代中含14N的DNA所占比例為1/8。(3)據圖3可知：研究DNA復制的方式可用同位素示蹤技術和密度梯度離心法。若實驗三的離心結果為DNA位于1/2重帶和1/2輕帶位置，說明復制產生的子代是兩條含14N的鏈構成的DNA，分布在輕帶位置，而親代兩條含15N的鏈重新構成一個DNA分子，位于重帶位置，應為全保留復制；如果DNA全位于中帶位置，表明子代DNA都是一條鏈含14N，一條鏈含15N，所以是半保留復制。實驗四是把14N細

11、菌放在含有15N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)40 min，該細菌分裂2次，共形成4個子代DNA分子。若是全保留復制，則有3個DNA分子的2條鏈均含15N,1個DNA分子的2條鏈均含14N，經密度梯度離心后位于1/4輕帶和3/4重帶位置；若是半保留復制，則有2個DNA分子的一條鏈含15N，另一條鏈含14N，另2個DNA分子的2條鏈均含15N，經密度梯度離心后位于1/2中帶和1/2重帶位置。(4)由題意可知，該卵原細胞含有4條即2對同源染色體，其中有2條即每對同源染色體僅有一條染色體上的DNA分子兩條鏈均被15N標記，該卵原細胞在14N的環(huán)境中進行減數分裂，依據DNA分子半保留復制的原理，當DNA復制結束時，2

12、條被15N標記的染色體所含有的4條染色單體上的DNA分子均為一條鏈含15N，另一條鏈含14N，因此處于減數第一次分裂后期的初級卵母細胞中含有15N標記的染色單體有4條。減數第一次分裂后期同源染色體分離，分別移向細胞兩極，因同源染色體移向細胞兩極的過程是隨機的，所以減數第一次分裂結束時所形成的次級卵母細胞中含有的被15N標記的染色體數是0或1或2。減數第二次分裂后期由于著絲點分裂，1條染色體形成2條子染色體，因此處于減數第二次分裂后期的次級卵母細胞中含有15N標記的染色體有0或2或4條，其產生含有15N標記的卵細胞的概率為3/4。答案：(1)AU(2)1/8(3)半保留1/4輕帶和3/4重1/2

13、中帶和1/2重(4)40或2或43/44在正常人體細胞中，非受體型酪氨酸蛋白結合酶基因abl位于9號染色體上，表達量極低，不會誘發(fā)癌變。在慢性骨髓瘤病人細胞中，該基因卻被轉移到第22號染色體上，與bcr基因相融合。發(fā)生重排后基因內部結構不受影響，但表達量大為提高，導致細胞分裂失控，發(fā)生癌變。圖一表示這種細胞癌變的機理，圖二表示基因表達的某一環(huán)節(jié)。據圖回答下列問題：(1)細胞癌變是細胞畸形分化的結果，據圖一分析，細胞分化的根本原因是_，其調控機制主要發(fā)生在_過程。(2)細胞癌變的病理很復雜，圖示癌變原因從變異的類型看屬于_。(3)圖二表示圖一中_過程，其場所是_。(4)分析圖二可見，纈氨酸的密碼子是_，連接甲硫氨酸和賴氨酸之間的化學鍵的結構式是_。(5)一種氨基酸可以由多個密碼子決定，這對生物生存和發(fā)展的重要意義是_。解析：(1)細胞分化的根本原因是基因的選擇性表達，即通過調控使特定基因進行轉錄。(2)該基因片段被移接到非同源染色體上，屬于染色體結構變異中的易位。(3)圖二發(fā)生mRNA與tRNA互補配對的過程，故可判斷該過程為翻譯，其場所為核糖體。(4)根據運輸纈氨酸t(yī)RNA上的反密碼子為CAG，可知其互補的密碼子為GUC。肽鏈中兩個氨基