DNA复制转录与翻译重要知识汇总.docx

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DNA复制转录与翻译重要知识汇总

DNA复制、转录与翻译重要知识汇总

1．过程不同

（1）复制的过程：

DNA解旋，以两条链为模板，按碱基互补配对原则，合成两条子链，子链与对应母链螺旋化

（2）转录的过程：

DNA解旋，以其一条链为模板，按碱基互补配对原则，形成mRNA单链，进入细胞质与核糖

体结合。

（3）翻译的过程：

以mRNA为模板，合成有一定氨基酸序列的蛋白质

2．特点不同

（1）对细胞结构的生物而言，DNA复制发生于细胞分裂过程中，是边解旋边复制，半保留复制。

（2）转录和翻译则发生于细胞分裂、分化等过程。

转录是边解旋边转录，DNA双链全保留。

转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，并不是一个DNA分子通过转录可生成一个RNA分子，实际上，转录是以基因的一条链为模板合成RNA的过程。

一个DNA分子上有许多基因，能控制多种蛋白质的合成，所以一个DNA分子通过转录可以合成多个RNA分子。

（3）一个mRNA分子上可相继结合多个核糖体，同时合成多条相同的肽链，顺次合成多肽链。

从核糖体上脱离下来的只是多肽链，多肽链还要在相应的细胞器（内质网、高尔基体）内加工，最后才形成具有一定空间结构的

有活性的蛋白质。

3．三者之间的关联要素

（1）DNA中含有T而无U，而RNA中含有U而无T，因此可通过放射性同位素标记T或U，研究DNA复制或转录过程。

（2）复制和转录发生在DNA存在的部位，如细胞核、叶绿体、线粒体、拟核、质粒等部位。

同学们比较容易忽视在线粒体和叶绿体中也有少量的DNA存在。

这些DNA分子上的基因可以控制部分蛋白质的合成，因此线粒体和叶绿体中也存在转录和翻译所需的酶、核糖体等条件，也会发生转录和翻译过程。

（3）转录出的RNA有3类，mRNA、tRNA和rRNA都是以DNA为模板通过转录合成的。

但携带遗传信息的只有mRNA。

（4）DNA复制和转录都需要解旋酶，解旋酶的作用不是解开DNA分子的双链螺旋状态使之成为双链线性状态，

而是断裂DNA分子中碱基对之间的氢键，使DNA双链解开成单链，以便作为模板进行复制或转录。

[基本图例]

中心法则及其补充示意图

[关键语句]

1．格里菲思实验的结论是：

加热杀死的S型细菌中存在“转化因子

2．艾弗里实验的结论是：

DNA才是使R型细菌产生稳定性变化的物质，即DNA是遗传物质3．在T2噬菌体的化学组成中，仅蛋白质分子中含有S，P几乎都存在于DNA分子中。

4．证明DNA是遗传物质的相关实验的实验思路是：

设法将DNA与蛋白质等其他物质分离开，单独地、直接地观察它们的生理作用。

5．病毒的遗传物质是DNA或RNA；细胞生物的遗传物质是DNA。

6．DNA的两条脱氧核苷酸链反向平行盘旋成规则的双螺旋结构。

7．DNA双螺旋结构的基本骨架是由脱氧核糖和磷酸交替连接而成的。

8．DNA上的碱基对严格遵循碱基互补配对原则，通过氢键连接。

9．DNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序代表了遗传信息。

10．DNA复制具有边解旋边复制、半保留复制的特点。

11．DNA复制需要解旋酶和DNA聚合酶参与。

12．基因是具有遗传效应的DNA片段，基因在染色体上呈线性排列。

13．染色体是基因的主要载体。

线粒体、叶绿体中也存在基因，也是基因的载体。

14．RNA与DNA在化学组成上的区别在于：

RNA中含有核糖和尿嘧啶，DNA中含有脱氧核糖和胸腺嘧啶。

15．转录是以DNA的一条链作为模板，主要发生在细胞核中，以4种核糖核苷酸为原料。

16．密码子位于mRNA上，由决定一个氨基酸的三个相邻碱基组成。

17．一种密码子只能决定一种氨基酸，但一种氨基酸可以由多种密码子来决定。

18．决定氨基酸的密码子有61种，反密码子位于tRNA上，也有61种。

19．基因对性状的控制有两条途径，一是基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物的性状；二是基因通过控制蛋白质结构直接控制生物的性状。

20.复制、转录和翻译都需要模板、原料、能量和酶等条件，除此之外，翻译还需要运输工具tRNA。

21．一种氨基酸可对应多种密码子，可由多种tRNA来运输，但一种密码子（终止密码子除外）只对应一种氨基酸，一种tRNA也只能运输一种氨基酸。

[核心考点]

1．人类对遗传物质的探索过程

（1）格里菲思通过肺炎双球菌转化实验得到什么结论？

（必修2P43～44）

提示：

加热杀死的S型细菌中含有一种使无毒的R型细菌转化为有毒的S型细菌的“转化因子”。

（2）简述艾弗里证明遗传物质是DNA的实验过程和结果。

提示：

从S型活细菌中提取DNA、蛋白质和多糖等物质，分别加入到培养R型活细菌的培养基中，发现只有加入DNA的培养基中，R型细菌才能转化为S型细菌。

（3）简述噬菌体侵染细菌的实验过程。

（必修2P45）

提示：

①标记噬菌体，用分别含35S、32P的培养基培养细菌，再用不同的细菌分别培养含35S和32P的噬菌体。

②含35S的噬菌体＋细菌（混合培养）搅拌―、―离→心上清液放射性高，沉淀物放射性很低。

③含32P的噬菌体＋细菌（混合培养）搅拌―、―离→心上清液放射性低，沉淀物放射性很高。

（4）在噬菌体侵染细菌的实验中，证明DNA是遗传物质的最关键的实验设计思路是什么？

提示：

分别用35S和32P标记噬菌体的蛋白质和DNA，单独观察蛋白质与DNA在遗传中的作用。

[联想拓展]①转化：

外源基因在受体细胞内维持稳定并表达的过程。

细菌的转化是基因重组的一种形式。

②因噬菌体的蛋白质和DNA中均含有C、H、O、N，所以不能用它们的放射性同位素标记区分。

2．DNA分子结构的主要特点

（1）关注教材图3－11，描述DNA分子双螺旋结构的特点。

（必修2P49）①DNA分子是由两条链组成的，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。

②DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧。

③两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且碱基配对有一定的规律：

A（腺嘌呤）一定与T（胸

腺嘧啶）配对；G（鸟嘌呤）一定与C（胞嘧啶）配对。

（2）DNA分子的特点有哪些？

如何理解？

（必修2P57）提示：

多样性、特异性；碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA分子的多样性。

碱基的特定的排列顺序，又构成了每一个DNA分子的特异性。

3．基因的概念

（1）基因的实质是什么？

提示：

基因是具有遗传效应的DNA片段。

（2）基因与脱氧核苷酸、遗传信息、DNA、染色体、蛋白质、生物性状之间的关系是什么？

提示：

基因是具有遗传效应的DNA片段，是控制生物性状遗传物质的功能单位和结构单位；在染色体上呈线性排列；基因的基本组成单位是脱氧核苷酸；基因控制着蛋白质的合成。

4．DNA分子的复制

（1）关注图教材3－13，简述DNA复制的时期、条件和特点。

（必修2P54）。

提示：

时期：

一般为细胞分裂间期（有丝分裂或减数第一次分裂前的间期）。

条件：

模板、原料、酶（解旋酶、DNA聚合酶）和能量（ATP）。

特点：

边解旋边复制，半保留复制。

（2）DNA分子复制的实质及意义

提示：

DNA分子通过复制，将遗传信息从亲代传给了子代，从而保持了遗传信息的连续性。

（3）DNA分子能够准确复制的原因有哪两个？

提示：

其一是DNA分子规则的双螺旋结构（精确模板）；其二是严格的碱基互补配对原则（保证准确无误）。

5．遗传信息的转录和翻译

（1）关注教材图4－4，什么叫转录？

其需要的基本条件是什么？

（必修2P63）提示：

转录：

在细胞核内，以DNA一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA的过程。

其需要的基本条件为模板（基因的一条链）、原料（核糖核苷酸）、酶（解旋酶、RNA聚合酶）、能量。

（2）关注教材图4－6，什么叫翻译？

（必修2P66）

提示：

翻译：

以游离在细胞质中的各种氨基酸为原料，以tRNA为运载工具，以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。

（3）请用合适的形式表示出中心法则的内容。

6．基因与性状的关系说出基因控制生物性状的两条途径。

提示：

基因－酶（功能蛋白）－代谢－生物的性状；基因－结构蛋白－生物的性状。

项目

基因突变

基因重组

染色体变异

范围

生物

所有生物

进行有性生殖的生物

真核生物

生殖方式

无性生殖、有性生殖

有性生殖

无性生殖、有性生殖

主要发生在有丝分裂

减Ⅰ前期和后期

有丝分裂和

发生时间

间期和减Ⅰ前的间期

减数分裂

类型

自然突变、诱发突变

交叉互换、自由组合（基因工程）

染色体数目变异、染色体结构

变异、

原因

DNA复制出现差错

非同源染色体自由组合或同源染色体互换

染色体结构出现异常，或染色体的分离出现异常

结果

产生新的等位基因

产生新的基因型

基因数目或基因

（将原有基因重新组合）

排列顺序发生改变

改变范围

个别碱基

个别基因

染色体（或片段），光镜可见）

关系

生物变异的根本来源，进化的原始材料。

生物变异的重要来源

，生物进化的原材料

1.基因突变

（1）特点:

普遍性、稀有性、多方向性、有害性、可逆性。

（2）意义:

基因突变是新基因产生的途径;是生物变异的根本来源;为生物进化提供了原始材料。

1.对基因突变、基因重组辨析不清

（1）基因突变发生的时期

①无丝分裂、原核生物的二分裂及病毒DNA复制时均可发生基因突变。

②基因突变不只发生在有丝分裂间期,而是在各个时期都有可能。

（2）对基因突变本质的分析

①基因突变是DNA分子水平上基因内部碱基对种类和数目的改变,基因的数目和位置并未改变。

②基因突变≠DNA中碱基对的增添、缺失、替换

a.基因是有遗传效应的DNA片段,不具有遗传效应的DNA片段也可发生碱基对的改变。

b.有些病毒（如SARS病毒）的遗传物质是RNA,RNA中碱基的增添、缺失、改变引起病毒性状变异,广义上也称基因

突变。

2.基因重组

（1）主要类型

①非同源染色体上的非等位基因自由组合（发生于减数第一次分裂）。

②同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换导致同一条染色体上的基因重组（发生于四分体时期）。

（2）基因重组是通过有性生殖过程实现的,其结果是导致生物性状的多样性,为动植物育种和生物进化提供丰富的物质

3.染色体结构变异和数目变异

（1）染色体结构变异的类型有缺失、重复、倒位和易位。

（2）染色体数目变异

①染色体组:

细胞中形态和功能上各不相同,但又相互协调,共同控制生物的生长、发育、遗传和变异的一组非同源染色体,叫作一个染色体组。

②二倍体、多倍体、单倍体的界定:

可依据发育起点界定二倍体、多倍体与单倍体。

起点为“受精卵”时,依据“染色体

组数”确认二倍体、多倍体,起点为“配子”时,直接认定为单倍体。

二、染色体组和多倍体、单倍体

1、染色体组

（1）概念：

细胞中的一组完整非同源染色体，它们在形态和功能上各不相同，但又互相协助，携带着控制一种生物生长、发育、遗传和变异的全部信息，这样的一组染色体，叫做一个染色体组。

（2）组数判断

①根据染色体形态判断：

细胞内形态相同的染色体有几条，则含有几个染色体组。

②根据基因型判断：

控制同一性状的基因出现几次，就含几个染色体组

2.“二看法”判断单倍体、二倍体与多倍体（右图）三、生物育种

1．生物育种5种方法

（1）识别各字母表示的处理方法

A：

__杂交__，B：

__花药离体培养__，

C：

__用秋水仙素处理幼苗__，D：

__自交__，

E：

__诱变处理__，F：

__秋水仙素处理__，

G：

转基因技术。

H：

脱分化I：

再分化J：

包裹人工种皮

（2）判断育种方法及依据的原理

育种流程

育种方法

原理

亲本新品种

杂交育种

基因重组

亲本新品种

单倍体育种

染色体变异

种子或幼苗新品种

__诱变__育种

基因突变

种子或幼苗新品种

多倍体育种

染色体变异

植物细胞新品种

基因工程育种

基因重组

（1）染色体变异种的可育、不可育与可遗传界定

①单倍体并非都不育。

二倍体的配子发育成的单倍体,表现为高度不育;多倍体的配子如含有偶数个染色体组,则

发育成的单倍体含有同源染色体及等位基因,可育并能产生后代。

②“可遗传”≠可育。

三倍体无子西瓜、骡子、二倍体的单倍体等均表现“不育”但,它们均属可遗传变异。

（2）单倍体育种与多倍体育种分析

①单倍体育种包括花药离体培养和秋水仙素处理等过程,花药离体培养只是单倍体育种的一个操作步骤。

②两种育种方式都出现了染色体加倍情况:

单倍体育种的操作对象是单倍体幼苗,通过植物组织培养,得到的植株

是纯合子;多倍体育种的操作对象是正常萌发的种子或幼苗。

2.育种方案的选择

（1）欲获得从未有过的性状——诱变育种，如对不抗旱的玉米诱变处理获得抗旱品种。

（2）欲将分散于不同品系的性状集中在一起（优势组合）——__杂交__育种。

（3）欲增大原品种效应（如增加产量、增加营养物质含量等）——__多倍体__育种。

（4）欲缩短获得“纯合子”的时间——单倍体育种（常针对优良性状受显性基因控制者）。

（5）欲定向改变生物的性状，可利用__基因工程__育种。

1．基因突变一定导致生物性状改变，但不一定遗传给后代。

（）

2．染色体上某个基因的丢失属于基因突变。

（）

3．非同源染色体某片段移接，仅发生在减数分裂过程中。

（）

4．常用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗使单倍体加倍为正常的纯合子。

（）

5．染色体片段的倒位和易位必然导致基因排列顺序的变化。

（）

6．同胞兄妹的遗传差异与父母基因重组有关。

（）

7．三倍体西瓜植株的高度不育与减数分裂同源染色体联会行为有关。

（）

8．通过诱导多倍体的方法可克服远缘杂交不育，培育出作物新类型。

（）

9．为了适应冬季寒冷环境，植物会产生抗寒性变异。

（）

10．一般来说，频率高的基因所控制的性状更适应环境。

（）

11．生物进化过程的实质在于有利变异的保存。

（）

12．自然选择通过作用于个体而影响种群的基因频率。

（）