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1、 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
2、 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
3、 【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
4、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
5、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
6、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
7、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，
8、 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＝
9、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mR
10、NA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
11、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
12、％ 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
13、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、RN
14、A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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