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专题六 基因的结构与功能
编写人 张丽萍 审核人 师锦绣
一．考纲要求
学问内容
要求
（1）DNA分子结构的主要特点
Ⅱ
（2）基因的的概念
Ⅱ
（3）DNA分子的复制
Ⅱ
（4）遗传信息的转录和翻译
Ⅱ
DNA
结构
基本组成单位
DNA的双螺旋结构
结构特点
功能
传递遗传
信息（DNA的复制）
时间、条件、过程、
特点、意义
表达遗传信息（转录和翻译）
酶、激素
调控细胞代谢
结构蛋白
打算细胞结构
把握性状
基因
基因
的本质
基因与染色体的关系
二．学问结构
三．考点解析
考点1：DNA的分子结构
考点2：基因与染色体、DNA、脱氧核苷酸的关系
基本单位
主要载体，每条染色体含有1个或2个DNA分子
具有遗传效应的DNA片段，每个DNA分子含多个基因
特定的脱氧核苷酸序列代表遗传信息，每个基因含多个脱氧核苷酸
染色体
d
DNA
c
基因
b
脱氧核苷酸
a
基因在染色体上呈直线排列
【归纳】
①从作用上看，基因是把握生物性状的基本单位。
从本质上看，基因是有遗传效应的DNA分子片段。每个DNA分子上有很多个基因。
从位置上看，基因在染色体上呈线性排列(核基因)。
从组成上看，基因由成千上百个脱氧核苷酸组成。
从遗传信息上看，基因的脱氧核苷酸的排列挨次包含了遗传信息。
②线粒体、叶绿体等细胞器中也有基因(细胞质基因)
③DNA分子的相邻基因之间具有起“连接”或“间隔”作用的无遗传效应的片段
④基因结构中的碱基序列并不全部编码蛋白质，还存在非编码序列，包括非编码区和真核细胞基因编码区的内含子
考点3：DNA 复制、基因的转录和翻译比较
项目
传递遗传信息
表达遗传信息(基因)
复制
转录
翻译
时间
主要在细胞分裂间期
个体生长发育过程中
场所
主要在细胞核
主要在细胞核
细胞质的核糖体
模板
DNA的两条链
DNA的一条链
信使RNA
原料
4种脱氧核苷酸
4种核糖核苷酸
20种氨基酸
原则
A-T；T-A；C-G；G-C
A-U；T-A；G-C；C-G
A-U；U-A；G-C；C-G
条件
酶、ATP
酶、ATP
酶、ATP、转运RNA
特点
半保留复制、边解旋边复制，遵循碱基互补配对原则
DNA边解旋边转录，遵循碱基互补配对原则
一个连续结合多个核糖体，遵循碱基互补配对原则
产物
两个子代DNA分子
信使RNA
具有特定氨基酸
挨次的多肽
信息传递
DNA→DNA
DNA→ mRNA
mRNA →蛋白质
意义
传递遗传信息
将遗传信息由细胞核带到细胞质；
将遗传信息反映到蛋白质分子结构上，使后代重现亲代性状
相关酶的作用
解旋酶：是将双链的氢键打开的酶。
DNA水解酶：将DNA水解成脱氧核苷酸的酶。
RNA水解酶：将RNA水解成游离核苷酸的酶。
DNA聚合酶：在DNA分子复制中，催化以DNA的两条母链为模板合成子代DNA分子的酶。
RNA聚合酶：在转录过程中，催化以DNA的一条链为模板合成mRNA的酶。
考点4 ：中心法则
1．中心法则解析
过程
模板
原料
碱基互补
产物
实例
①DNA的复制
DNA→DNA
DNA的两条链
A、T、C、G四种脱氧核苷酸
A→T T→A
C→G G→C
DNA
以DNA作遗传物质的生物
②DNA的转录
DNA→RNA
DNA的一条链
A、U、G、C四种核糖核苷酸
A→U T→A
C→G G→C
RNA
几乎全部生物
③翻译
RNA→多肽
信使RNA
20余种氨基酸
A→U U→A
C→G G→C
多肽
除病毒依靠细胞生物
④RNA的复制
RNA→RNA
RNA
A、U、G、C四种核糖核苷酸
A→U U→A
C→G G→C
RNA
以RNA作遗传物质的生物
⑤RNA的逆转录RNA→DNA
RNA
A、T、C、G四种脱氧核苷酸
A→T U→A
C→G G→C
DNA
某些致癌病毒艾滋病毒
2.中心法则与基因表达的关系图解
3.遗传信息、密码子和反密码子
遗传信息
密码子
反密码子
概念
基因中脱氧核苷酸
的排列挨次
mRNA中打算一个氨基
酸的三个相邻碱基
tRNA中与mRNA密码子互补配对的三个碱基
作用
把握生物的遗传性状
直接打算蛋白质
中的氨基酸序列
识别密码子，
转运氨基酸
种类
基因中脱氧核苷酸种类、数目和排列挨次的不同，打算了遗传信息的多样性
共64种
61种：能翻译出氨基酸
3种：终止密码子，不能翻译氨基酸
反密码子61种
tRNA也为61种
联系
①基因中脱氧核苷酸的序列mRNA中核糖核苷酸的序列
②mRNA中碱基序列与基因模板链中碱基序列互补
③密码子与相应反密码子的序列互补配对
考点5.遗传分子基础中的有关计算
(1)据T或U可推断核酸种类，DNA中含T，RNA中含U，双链DNA分子中嘌呤之和＝嘧啶之和，即A＋G＝T＋C。
(2)在双链DNA分子中，已知某碱基的百分含量，求其他碱基的百分含量，可用A＝T，G＝C，A＋G＝T＋C＝50%求解。
(3)在双链DNA中，一条单链的＝m，则另一条互补链的＝。
(4)在双链DNA中，互补配对的碱基之和的比值与每一条单链中这一比值相等。
(5)不同生物的DNA分子中，不同，代表了每种生物DNA分子的特异性。
(6)双链DNA分子中，如含某种碱基x个，复制n次，则需加入的含该碱基的脱氧核苷酸数为(2n－1)x。
（7）在蛋白质的合成过程中，是以DNA(基因)的两条链中的一条为模板，合成一条mRNA单链；在翻译时，mRNA每三个碱基打算一种氨基酸，因此，三者之间的数量关系一般可表示为右图.相关计算如下
①转录时， DNA模板链中A＋T(或C＋G)与mRNA中A＋U(或C＋G)相等，则(A＋T)总%＝(A＋U)mRNA%。
②密码子的数量∶tRNA的数量∶氨基酸的数量＝n∶n∶n。
③翻译过程中，基因中的碱基数(指双链)、mRNA分子中的碱基数、蛋白质分子中的氨基酸数之比约为6∶3∶1。
留意:
1．复制和转录并非只发生在细胞核中，DNA存在的部位都可发生，如细胞核、叶绿体、线粒体、拟核和质粒等都可发生。
2．转录的产物并非只有mRNA，tRNA和rRNA也是转录的产物，但携带遗传信息的只有mRNA。
3．一个mRNA分子可结合多个核糖体，可同时合成多条多肽链，但并不能缩短每条多肽链的合成时间。
4．并非全部的密码子都能打算氨基酸，3种终止密码子不能打算氨基酸。
【提示】
①做题时应看清是DNA上(或基因上)的碱基对数还是个数，是mRNA上密码子的个数还是碱基个数。
②DNA(或基因)中的碱基对数∶密码子个数∶氨基酸个数=3∶1∶1。
考点6．基因与性状的关系
(1)基因把握生物的性状：
(2)基因与性状的数量关系：
①一个基因一种性状；
②一个基因多种性状；
③多个基因一种性状。
四．典型例题
1.HIV属于RNA病毒，具有逆转录酶，假如它打算某性状的一段RNA，含碱基A=19％、C=26％、G=32％，则通过逆转录过程形成的双链DNA中含有的碱基A占碱基总数的
A.19％ B.21％ C.23％ D.42％
2.（2010山东）蚕豆根尖细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷培育基中完成一个细胞周期，然后在不含放射性标记的培育基中连续分裂至中期，其染色体的放射性标记分布状况是
A.每条染色体的两条单体都被标记 B.每条染色体中都只有一条单体被标记
C.只有半数的染色体中一条单体被标记 D.每条染色体的两条单体都不被标记
3.如图所示为真核细胞中核基因遗传信息的传递和表达过程。下列相关叙述正确的是( )
A．①②过程的场所、酶及碱基配对状况均相同
B．①②代表遗传信息的传递，③代表遗传信息的表达
C．①②③过程中只有③不会有碱基互补配对
D．③过程中核糖体的移动方向是由左向右
4．用15N标记含有100个碱基对的DNA分子，其中有胞嘧啶60个，该DNA分子在含14N的培育基中连续复制4次。下列结果不行能的是( )。
A．含有14N的DNA分子占 B．含有15N的脱氧核苷酸链占
C．复制过程中需腺嘌呤脱氧核苷酸600个 D．复制后共产生16个DNA分子
5．如图为基因的作用与性状的表现流程示意图。下列选项正确的是( )。
A．①是转录过程，它以DNA的一条链为模板、四种脱氧核苷酸为原料合成mRNA
B．②过程需要mRNA、氨基酸、核糖体、RNA聚合酶、ATP
C．白化病是基因通过把握酶的合成而间接把握性状的实例
D．②过程中共有64种密码子对应着20种氨基酸
6. 某DNA分子有α、β两条链，将α链上某一区域放大后如图所
示，下列叙述不正确的是 ( )
A．DNA分子在体内细胞中进行复制时DNA解旋酶断裂的是两条链之间的氢键
B．限制酶的作用是打开DNA分子中两个相邻脱氧核苷酸之间的3′，5′－磷酸二酯键
C．若DNA在复制过程中，α链上的一个碱基发生转变，由A→T，该DNA分子经3次复制后所产生的特殊DNA分子所占比例为1/4
D．参与DNA转录的酶是RNA聚合酶，图中α链的片段转录出来的碱基序列为AUC
答案：
1-------6BBDACC
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