專題遺傳信息的傳遞和表達1.對遺傳信息的傳遞和表達的深化理解。準確把握DNA的復制，轉錄和翻譯。2.對遺傳信息的傳遞和表達的遷移應用。主要掌握RNA的有關內容。3.對遺傳信息的傳遞和表達的相關計算。【學習目標】(1)綜合分析本實驗的DNA離心結果，前三組實驗中，第____組結果對得到的結論起到了關鍵作用，但需把它與第____組和第____組的結果進行比較，才能說明DNA分子的復制方式。(2)分析討論:①若實驗三的離心結果為:如果DNA位于1/2重帶和1/2輕帶位置，則是_______復制;如果DNA位于全中帶位置，則是________復制。為了進一步得出結論，該小組設計了實驗四，請分析:如果DNA位于__________(位置及比例，下同)帶位置，則是全保留復制;如果DNA位于____________帶位置，則是半保留復制。②若將實驗三得到的DNA雙鏈分開再離心，其結果____(填“能”或“不能”)判斷DNA的復制方式。(3)實驗得出結論:DNA復制方式為半保留復制。若將實驗四的實驗時間改為60min，離心后密度帶的數量和位置是否發生變化______。若實驗三的結果中，子一代DNA的“中帶”比以往實驗結果的“中帶”略寬，可能的原因是新合成的DNA單鏈中的N尚有少部分為______.期末考試題展示17.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復制的方式進行了探究(已知培養用的細菌大約每20min分裂一次，產生子代，實驗結果見相關圖示)。請回答下列問題。三一二全保留半保留?輕?重1/2中1/2重不能沒有變化15N期末考試題展示24（2023年臨沂）.啟動子是基因中一段能被RNA聚合酶識別、結合并驅動基因轉錄的序列。如果啟動子中的某些堿基被甲基化修飾，將不能被RNA聚合酶識別。擬南芥種子的萌發依賴于NIC基因的表達，該基因啟動子中的甲基基團能夠被R基因編碼的D酶切除。如圖表示擬南芥種子細胞中NIC基因的表達過程。

（1）甲圖所示過程發生的主要場所是______。R基因缺失突變體細胞中的NIC基因______（填“會”或“不會”）發生圖甲所示的過程，原因是________________________。（2）甲圖中C鏈的鳥嘌呤與尿嘧啶之和占堿基總數的54%，C鏈及其模板鏈對應區段的堿基中鳥嘌呤分別占29%、19%，則與C鏈對應的DNA區段中腺嘌呤所占的堿基比例為______。（3）圖乙中②移動的方向是__________（填“自右向左”或“自左向右”），由于基因中一個堿基對發生替換，而導致過程乙合成的肽鏈中第8位氨基酸由異亮氨酸（密碼子有AUU、AUC、AUA）變成蘇氨酸（密碼子有ACU、ACC、ACA、ACG），則該基因發生的堿基對替換是______。（4）相同DNA在不同組織細胞中進行甲過程時啟用的起始點______________（填“都相同”“都不同”或“不完全相同”），其原因是________________________________________________。細胞核不會R基因缺失突變體不能合成D酶，不能將啟動子中甲基基團切除，使RNA聚合酶不能識別被甲基化的啟動子

26%自右向左G-C替換了A-T不完全相同不同組織細胞內基因選擇性表達考點一：遺傳信息的傳遞和表達的深化理解原核細胞的基因結構真核細胞的基因結構一、原核細胞與真核細胞的基因結構

DNA復制轉錄翻譯時間主要發生在有絲分裂前的間期和減數分裂I前的間期生長發育的整個過程中場所主要在細胞核中，少部分在線粒體和葉綠體中主要在細胞核中，少部分在線粒體和葉綠體中細胞質中的核糖體上原料20種氨基酸模板DNA的兩條鏈DNA的一條鏈mRNA堿基配對A-T、T-A、G-C、C-GA-U、U-A、C-G、G-C能量ATP酶多種酶合成方向子鏈（DNA鏈）的5’→3’mRNA的5’→3’產物子代DNA特點邊解旋邊轉錄一條mRNA結合多個核糖體同時合成多條相同的肽鏈解旋酶、DNA聚合酶RNA聚合酶4種脫氧核苷酸4種核糖核苷酸mRNA、tRNA、rRNA等多肽鏈A-U、T-A、C-G、G-C子鏈（RNA鏈）的5’→3’邊解旋邊復制，半保留復制，多起點雙向復制三、翻譯過程的三種模型圖解讀A.模型甲中一個核糖體與mRNA的結合位點形成

個tRNA結合位點，核糖體沿著mRNA移動的方向是

。真核細胞是先轉錄后翻譯。2由左往右B.模型乙反映出mRNA與核糖體存在的數量關系_____________________________.

圖中核糖體移動的方向是_________；結果：_________________________________多聚核糖體形成的意義是____________________________________。一個mRNA分子上可以相繼結合個核糖體由右向左少量的mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白質C.模型丙是原核細胞內發生的_________過程，特點是_____________，與真核細胞不同的原因是_________________________________，原核細胞的基因中無內含子，轉錄形成的mRNA不需要加工即可作為翻譯的模板。轉錄和翻譯邊轉錄邊翻譯原核細胞無以核膜為界限的細胞核合成多個氨基酸序列完全相同的多肽。甲四、遺傳信息的傳遞過程基因的表達基因指導蛋白質的合成主要表現為細胞分化選擇性表達控制性狀環境影響控制酶的合成控制蛋白質的結構表觀遺傳五、基因與性狀的關系跟蹤訓練122（2023濰坊）.下圖為果蠅DNA的電鏡照片，圖中箭頭所指的泡狀結構叫做DNA復制泡，是DNA上正在復制的部分。一個DNA分子中有多個大小不一的復制泡。

（1）DNA的兩條單鏈按________方式盤旋呈雙螺旋結構，其基本骨架由_______________________構成。在DNA分子中，遺傳信息蘊藏在_________________。（2）DNA復制能夠準確地進行依賴于______________原則。一個DNA分子中有多個復制泡，其意義是_______________；復制泡大小不一，說明____________________________________________。（3）研究發現，DNA子鏈的延伸方向只能從5'向3'進行。DNA復制過程中一條子鏈是連續合成的，另一條子鏈是分段合成的。下圖為一個復制泡，請完善圖中子鏈DNA片段延伸的情況。

反向平行磷酸和脫氧核糖交替連接

堿基的排列順序中

堿基互補配對加快復制的效率多個復制起點并非同時啟動，有先有后進行邊解旋邊復制

限時訓練22（2023煙臺）.在真核生物遺傳信息的傳遞中，轉錄產生的信使RNA稱為前體信使RNA（pre-mRNA）。pre-mRNA中交錯分布著編碼蛋白質的序列和不編碼蛋白質的序列，只有經過“剪接”過程，去除不編碼蛋白質的序列、連接編碼蛋白質的序列，才能形成可以用來翻譯的成熟mRNA。（1）據題分析，pre-mRNA中編碼蛋白質的序列和不編碼蛋白質的序列對應DNA上的位置分別是_________（填“基因外”“基因中”或“任意位置”），判斷理由是_________。（2）研究發現，在很多情況下同一條pre-mRNA，通過不同的剪接方式可以產生出不同的成熟mRNA.在一種成熟mRNA中被剪掉的不編碼蛋白質的序列，可能保留在另一種成熟mRNA中成為編碼蛋白質的序列。此外，編碼蛋白質序列的拼接也不一定按照prc-mRNA中的順序，可能打亂順序拼接。由此可見：①真核生物遺傳信息從DNA到蛋白質的傳遞需要三步，按照順序依次為_________________；成熟mRNA中的遺傳信息流向蛋白質的過程中有損失的原因可能是__________。②“一個基因只能控制一種蛋白質的合成”的說法_____（填“是”或“否”）正確，理由是_________?；蛑芯幋a蛋白質的序列和不編碼蛋白質的序列均位于mRNA上，mRNA是由基因轉錄產生的

轉錄、剪接和翻譯

終止密碼不決定氨基酸否

基因控制蛋白質合成的過程包括了轉錄、剪接和翻譯三步，且在剪接過程中表現出不同的方式，因此可以剪接出不同的mRNA，進而翻譯出不同的蛋白質?？键c二：遺傳信息的傳遞和表達的遷移運用（1）信使RNA（mRNA)，攜帶從DNA轉錄來的遺傳信息。（2）轉運RNA(tRNA)，負責蛋白質合成時氨基酸的轉運。（3）核糖體RNA(rRNA），在核糖體中起裝配和催化作用。（4）具有催化作用的RNA，即核酶。（5）基因組RNA，指一些病毒以RNA為遺傳物質。（6）小RNA（miRNA），調節基因表達。（7）小核RNA(snRNA)，是剪接體的組分。（8）長鏈非編碼RNA（lncRNA)，主要參與基因轉錄調控、轉錄后調控、翻譯調控、介導染色體修飾等。（9）核內小RNA，在hnRNA轉變為成熟mRNA的過程中，參與RNA的剪接加工，及將mRNA從核內轉運到核外的過程。(10)

核仁小RNA（snoRNA），參與rRNA的加工。(11)

雙鏈RNA（dsRNA），可被Dicer酶切割行成siRNA(12)短干擾RNA（siRNA），是siRISC的主要成員，激發與之互補的目標mRNA的沉默。(13)

反義RNA，可通過與靶位序列互補而與之結合的RNA,或直接阻止靶序列功能，或改變靶部位構象而影響其功能。另外，在DNA復制過程中的引物也是RNA，因其不單獨存在并很快降解，未將其作為一類。

RNA種類（約14種）

RNA干擾研究取得重要進展。RNA干擾機制是：雙鏈RNA（簡稱dsRNA）進入細胞內被一個稱為Dicer的特定酶切割成RNA片段（簡稱SiRNA）。Dicer能特異性識別雙鏈RNA，切割產生的SiRNA片段解開變成單鏈，和某些蛋白質形成復合物（簡稱RISC）。RISC能結合到細胞內與SiRNA互補的mRNA上，并切割該mRNA，使其被降解，造成蛋白質無法合成，產生基因沉默現象（如圖所示）。1.研究發現，一些病毒基因、人工合成基因等外源性基因侵入宿主細胞后可以整合到宿主細胞的基因組內。當這些外源性基因轉錄時，常產生一些雙鏈RNA（簡稱dsRNA）。此時，細胞內一個被稱為Dicer的酶能特異性識別dsRNA，并將dsRNA切割成小分子RNA片段（簡稱SiRNA）。切割產生的SiRNA解開變成單鏈，和某些蛋白質形成復合物（簡稱RISC）。RISC能結合到細胞內與SiRNA互補的mRNA上，并切割該mRNA，使其被降解，從而阻斷外源性基因的表達。這一現象被稱為RNA干擾，具體機理見下圖。

（1）RNA干擾阻斷了外源性基因表達的______過程，該過程發生在細胞的________（填細胞器）。（2）若RISC復合體中SiRNA的堿基序列為3'-UUAGACACCGGG-5'，則外源性基因中對應部分的堿基序列應為________________________。Dicer和RISC都能斷裂的化學鍵為______________。（3）科研人員將細胞內的dsRNA提取出來，分離成兩條單鏈RNA后分別注入細胞內，卻不能引起RNA干擾，推測其原因是________________。（4）類風濕性關節炎主要是由TNF-α基因表達產生的蛋白質引起的，請根據RNA干擾原理提出治療類風濕性關節炎的思路：_____________________。翻譯核糖體

5'-AAUCUGUGGCCC-3'磷酸二酯鍵Dicer酶只能識別雙鏈RNA，不能識別單鏈RNA設計出與TNF-α基因的轉錄產物mRNA堿基互補配對的dsRNA，再將dsRNA注入到患者的細胞內。跟蹤訓練2考點三：遺傳信息的傳遞和表達的相關計算DNA雙鏈C1G1A1T1T2A2C2G2如右圖，根據堿基互補配對原則可知，A1=T2，A2=T1，G1=C2，G2=C1。請據此完成以下推論：規律二：互補堿基之和所占比例在任意一條鏈及整個DNA分子中都相等。規律一：雙鏈DNA分子中嘌呤堿基總數等于嘧啶堿基總數，任意兩個不互補堿基之和為堿基總數的一半。規律三：非互補堿基之和的比值在兩條互補鏈中互為倒數。規律四：某種堿基在雙鏈中所占的比例等于它在每一條單鏈中所占比例的一半。一、DNA結構的相關計算（1）一個DNA連續復制n次后，共有幾個DNA？幾條脫氧核苷酸鏈？母鏈幾條？子鏈幾條？DNA分子數=脫氧核苷酸鏈數=母鏈數=子鏈數=2n2n×2=2n+122n+1﹣221222n含15N的脫氧核苷酸鏈數=含14N的脫氧核苷酸鏈數=含有15N的DNA數=含14N的DNA數=2條2n+1﹣22個全部二、DNA復制的相關計算（2）消耗的脫氧核苷酸數若一親代DNA分子含有某種脫氧核苷酸m個，經過復制n次需要消耗該脫氧核苷酸為:mⅹ(2n-1)注意：親代DNA分子的兩條母鏈被保留下來，不需要消耗原料。

經過復制第n次需要消耗脫氧核苷酸為：（2n-1）ⅹ

m二、DNA復制的相關計算8.

細胞中某些基因轉錄形成的mRNA分子難以與模板鏈分離，會形成相對穩定的RNA-DNA雜交體，此時非模板鏈與RNA-DNA雜交體共同構成的結構稱為R-loop。若某R-loop中DNA單鏈含1000個堿基，其中A和T占該鏈堿基總數的20%。下列說法錯誤的是（

）A.R-loop中嘌呤堿基與嘧啶