第4章 基因的表达-【新课程能力培养】2023-2024学年新教材高中生物必修2 遗传与进化学习手册（人教版）

学 第 4章 基因的表达 核 心 素 养 1. 通过掌握遗传信息的表达过程， 明确蛋白 质作为生命活动主要承担者的意义。 （生 命观念） 2. 运用数学方法， 分析转录和翻译过程中 DNA 上碱基、 密码子、 氨基酸数量间的 对应关系。 （科学思维） 知识点一 遗传信息的转录 知 识 梳 理 1. RNA 的组成 元素： 基本单位： 4 种核糖核苷酸 2. RNA 适于做 DNA 信使的理由 RNA 分子组成与 DNA 的很相似， 具备 准确传递遗传信息的可能； RNA 一般是单链， 而且比 DNA 短， 因此能够通过 ， 从细胞核转移到细胞质中。 3. 转录 （ 1 ） 场所： 细胞核 （主要） （ 2 ） 条件 模板： 原料： 4 种核糖核苷酸 能量： ATP 酶 ! # # # # # # # # " # # # # # # # # $ ： （ 3 ） 过程： 第一步： DNA 双链解开， 碱基暴露出来。 第二步： 。 第三步： 新结合的核糖核苷酸连接到正在合 成的 mRNA 分子上。 第四步： 合成的 mRNA 从 DNA 链上释放。 而后， DNA 双链恢复。 （ 4 ） 方向： （ 5 ） 碱基配对方式： A — T 、 G — C 、 A — U （ 6 ） 产物： 要 点 精 析 1. 转录时只能以基因的一条链为模板； 不同 的基因模板链不一定相同。 2. DNA 和 RNA 合成的判断： 用放射性同位 素标记 T 或 U 可判断 DNA 和 RNA 的合 成 。 若大量消耗 T ， 可推断正在发生 DNA 的合成； 若大量利用 U ， 可推断正 在进行 RNA 的合成。 3. （ 1 ） 在转录时 ， DNA 模板链中的 A＋T （或 G＋C ） 与 RNA 分子中的 U＋A （或 C＋G ） 相等。 （ 2 ） 无论在双链 DNA 分子中， 还是在单链 DNA 分子中以及 RNA 分子中， 互补 配对的两碱基之和 （ A＋T 或 G＋C 或 第 1节 基因指导蛋白质的合成 第 4章 基因的表达 57 学 高 中 生 物 必 修 2 （人教版） A＋U ） 所占总碱基的量都是相同的。 例 1 下列关于 RNA 和 DNA 的叙述错误 的是 （ ） A. RNA 和 DNA 都是多核苷酸大分子 B. RNA 是核糖核苷酸的简称， DNA 是脱氧 核苷酸的简称 C. RNA 包括 mRNA 、 tRNA 、 rRNA 等 D. 染色体由 DNA 、 RNA 和蛋白质组成 答案： B 解析： RNA 和 DNA 都是由多个核苷酸聚合 成的大分子， A 正确； RNA 是核糖核酸的 简称， DNA 是脱氧核糖核酸的简称， B 错 误； RNA 包括 mRNA 、 tRNA 、 rRNA 等， C 正确； 染色体主要由蛋白质和 DNA 组成， 此外还含有少量 RNA ， D 正确。 例 2 如图为真核生物细胞核内转录过程的 示意图， 下列说法正确的是 （ ） A. ① 链的碱基 A 与 ② 链的碱基 T 互补配对 B. 如果 ③ 表示酶， 则它是 DNA 聚合酶 C. 转录完成后， ② 需通过两层生物膜才能 与核糖体结合 D. ② 是以 4 种核糖核苷酸为原料合成的 答案： D 解析： ① 链的碱基 A 与 ② 链的碱基 U 互补 配对 ， A 错误 ； 如果 ③ 表示酶 ， 则它是 RNA 聚合酶， B 错误； 转录完成后， ② 通 过核孔从细胞核进入细胞质， 与核糖体 （无 膜结构） 结合， 该过程中不需要通过生物 膜， C 错误； ② 为 RNA ， 是以 4 种核糖核苷 酸为原料合成的， D 正确。 知识点二 遗传信息的翻译 知 识 梳 理 1. 场所或装配机器： 2. 条件 模板： 原料： 能量： ATP 酶： 多种酶 搬运工具 ! # # # # # # # # # # " # # # # # # # # # # $ ： 3. 过程： 第 1 步： mRNA 与核糖体结合携带甲硫氨酸 的 tRNA ， 与碱基 互补配对， 进入 位点 1 ； 第 2 步： 携带某个氨基酸的 tRNA 进入位点 2 ； 第 3 步： 甲硫氨酸与第 2 个氨基酸形成 ， 转移到位点 2 的 tRNA 上； 第 4 步： 核糖体沿 tRNA 移动， 读取下一个 密码子， 直到遇到 。 4. 产物： 多肽 盘曲折叠 蛋白质。 5. 核糖体在 mRNA 上的方向： 。 教 材 拓 展 1. 已知一段 mRNA 的碱基序列是 AUGGAA GCAUGCCGCAAGCCG ， 你能写出对应 多肽链 反密 码子 C G A U UAC 密码子 AUC 位点 1 位点 2 C U C U U U C G AA G G A U ① ④ ③ ②