2018-2019学年新设计生物人教版(新课改地区)必修二讲义:第4章 基因的表达 第1节 第2课时 联系客服

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第2课时 DNA复制、转录、翻译的比较及相关计算

学习目标导引 1.了解DNA复制、转录和翻译的区别和联系; 2.掌握基因表达过程中的相关计算。 核心素养对接 1.生命观念——掌握DNA复制、转录和翻译的过程,从而加深DNA是遗传物质的观念; 2.科学思维——掌握基因表达过程中的相关计算,归纳并概括出其规律。

|预知概念|

完成下表中的横线内容

场所 模板 原料 模板去向 产物 遗传信息的传递 复制 主要是细胞核 亲代DNA的两条链 遗传信息的表达 转录 主要是细胞核 DNA的一条链 翻译 细胞质的核糖体上 mRNA 20种氨基酸 降解成核糖核苷酸 蛋白质(多肽) A-U、U-A、 C-G、G-C 一条mRNA上可相继结合多个核糖体,同时合成多条肽链 mRNA→蛋白质 碱基互补配对 密码子 反密码子 关键术语 4种游离的脱氧核苷酸 4种游离的核糖核苷酸 子代DNA分子中 完全相同的两个DNA分子 A-T、T-A、 C-G、G-C ①半保留复制 DNA链重新聚合 RNA A-U、T-A、 C-G、G-C 边解旋边转录,DNA双链全保留 DNA→RNA |过程评价|

碱基配对 特点 ②边解旋边复制 ③多起点复制 信息传递 DNA→DNA 1.DNA的复制、转录和翻译中的碱基互补配对方式不完全相同( ) 2.DNA的复制和转录都主要发生于细胞核中( ) 3.DNA的复制和转录的模板都是DNA的每一条链( )

4.DNA的复制、转录和翻译的原料分别是脱氧核苷酸、核糖核苷酸和氨基酸( )

5.边解旋边复制、边解旋边转录有利于提高DNA复制和转录的效率( ) 6.一条mRNA可以与多个核糖体结合,形成多个不同的蛋白质( ) 答案 1.√ 2.√ 3.× 4.√ 5.√ 6.×

|联想·质疑|

DNA

转录mRNA识别 tRNA翻译多肽(蛋白质)

――→――→――→

(遗传信息) (密码子) (反密码子)

(1)DNA的复制、转录和翻译在细胞核以及细胞质中是否都能发生? 提示:细胞核中只能进行DNA复制和转录,但细胞质中由于线粒体和叶绿体中也含有DNA,所以三个过程都能发生。

(2)不进行分裂的细胞中,DNA的复制过程一般能否进行?转录和翻译呢? 提示:DNA的复制一般不能发生于不进行分裂的细胞中,但转录和翻译可以,因为不分裂的细胞也需要合成蛋白质。

(3)同一个人的不同细胞往往会表达不同的基因,这能否说明这些细胞所含的核遗传物质不同?为什么?

提示:否,之所以不同的细胞具有不同的功能,是因为基因的选择性表达,但它们都来自同一个受精卵,所含核遗传物质相同。

科学探究1 DNA的复制、转录和翻译的比较

下图①~③分别表示人体细胞中的三种生理过程。请据图思考下列问题:

(1)图中的①~③分别表示什么过程?

提示:①是DNA的复制,②是转录,③是翻译。 (2)过程①和②所需的原料和酶分别是什么?

提示:过程①:原料是脱氧核苷酸,酶是解旋酶和DNA聚合酶;过程②:原料是核糖核苷酸,酶是RNA聚合酶。

(3)下图是一小段DNA片段,甲链是模板链,请写出其转录生成的RNA的碱基序列,并分析RNA的碱基序列与DNA两条链碱基序列的关系。

提示:①

②生成的RNA的碱基序列与模板链互补,与非模板链碱基序列基本相同(除T和U外)。

(4)RNA聚合酶参与什么过程?具体的作用是什么?

提示:RNA聚合酶参与转录过程;RNA聚合酶与基因上的RNA聚合酶结合位点启动子结合,启动转录,并把单个核糖核苷酸连接在正在合成的mRNA片段上,同时还有解旋功能。 【探究应用】

如图表示生物体内三个重要的生理活动。请根据所学知识回答下列问题:

(1)甲、乙、丙三图正在进行的生理过程分别是 。对于小麦的叶肉细胞来说,能发生乙图所示过程的场所有 。 (2)在正常情况下,甲图中碱基的排列顺序相同的单链是 (填字母)。 (3)起始密码子和终止密码子位于乙图中 (填字母)上。

解析 (1)DNA复制以解旋的两条链为模板,转录以解旋后的一条链为模板,翻译以mRNA单链为模板。小麦叶肉细胞的细胞核、叶绿体、线粒体中都含有DNA,可以进行乙图所示过程。(2)a和d分别是亲代DNA分子上的单链,二者的碱基序列为互补关系,因此a和c、b和d上的碱基序列相同。(3)起始密码子和终止密码子位于信使RNA(f)上。

答案 (1)DNA复制、转录、翻译 细胞核、线粒体、叶绿体 (2)a和c、b和d (3)f 【一题多变】

(1)丙图中1彻底水解得到的化合物有 种。

提示:丙图中两个核糖体都与1结合,说明1为信使RNA,其彻底水解后得到的化合物有6种:核糖、磷酸、4种碱基。

(2)丙图所示的生理过程是从1的 端开始的。如果1由351个基本单位构成,则对应合成完整的n链最多需要脱掉 分子的水。

提示:从两条肽链m和n的长度可以知道,翻译从A端开始,1由351个基本单位构成,则最多对应117个密码子,这117个密码子最多对应117个氨基酸,形成多肽链时最多脱掉116个水分子。