4.1.1 遗传信息的转录-【正禾一本通】2024-2025学年高中生物必修2 遗传与进化同步课堂高效讲义教师用书（人教版2019 单选）

第4章　基因的表达 知识框图 情境导思 将苏云金杆菌抗虫蛋白基因(Bt基因)转入普通棉花，培育出的棉花植株会产生Bt抗虫蛋白。为什么转入的是基因，得到的却是蛋白质？原来，基因可以控制蛋白质的合成，这个过程就是基因的表达。 (1)基因是怎样表达的？ (2)为什么一种生物的基因能在另一种生物中表达呢？ (3)各种生物的基因表达过程有什么共同点呢？ (4)基因又是如何起作用的呢 第1节　基因指导蛋白质的合成 第1课时　遗传信息的转录 【学习目标】1.生命观念：通过比较DNA与RNA结果，认同RNA适合作为DNA的信使，通过分析三种RNA的结构与功能，形成生命的物质观、结构与功能观。 2.科学思维：利用比较与分类、模型与建模的方法分析转录的过程。　　　　　　　　　 1.DNA与RNA的比较 比较项目 DNA RNA 分布 主要是细胞核 主要是细胞质 基本单位 脱氧核苷酸 核糖核苷酸 化学组成 磷酸 一分子磷酸 一分子磷酸 五碳糖 脱氧核糖 核糖 碱基 A、T、G、C A、U、G、C 结构 双螺旋结构 一般为单链 2.RNA的组成及分类 3.转录 (1)概念 (2)过程(以转录成mRNA为例) 【点拨】　理解转录的要点 (1)转录的模板：编码目标蛋白的DNA的一条链。 (2)mRNA延伸方向：5′端→3′端。 (3)碱基互补配对原则能够保证遗传信息传递的准确性。 (4)DNA复制发生在细胞分裂前的间期，转录发生在除分裂期以外的细胞生命活动的各个时期。 如图表示某真核生物细胞内DNA的转录过程，请据图分析并回答下列问题： (1)图中转录过程中RNA链延伸的方向是怎样的？ 提示：由5′端到3′端。 (2)图中a为启动上述过程必需的有机物，其名称是什么？有何作用？ 提示：RNA聚合酶，其作用：①作用于氢键，使DNA双螺旋解开；②催化核糖核苷酸连接到RNA链上(形成磷酸二酯键)。 (3)图中b和c的名称分别是什么？ 提示：胞嘧啶脱氧核苷酸、胞嘧啶核糖核苷酸。 (4)图中过程的碱基配对方式有哪些？ 提示：A—U、T—A、C—G、G—C。 (5)转录的条件与DNA复制有什么共同之处？与DNA复制相比，转录所需要的原料和酶各有什么不同？ 提示：转录与DNA复制都需要模板、原料、能量、酶，都遵循碱基互补配对原则；DNA复制所需要的原料是4种游离的脱氧核苷酸，所需要的酶是解旋酶和DNA聚合酶；转录所需要的原料是4种游离的核糖核苷酸，所需要的酶是RNA聚合酶。 (6)转录的模板是整个DNA分子吗？ 提示：转录并不是转录整个DNA分子，只是转录DNA中有遗传效应的片段。 (7)转录后形成的产物只有mRNA吗？ 提示：mRNA、rRNA、tRNA都是转录的产物。 【归纳总结】　DNA复制和转录的比较 项目 复制 转录 模板 DNA的两条链 DNA的一条链 原料 4种游离的脱氧核苷酸 4种游离的核糖核苷酸 产物 DNA RNA 碱基 配对 A—T、T—A、C—G、G—C A—U、T—A、C—G、G—C 1.DNA的复制和转录是遗传信息传递的两个重要生理过程。下列相关叙述正确的是(　　) A.两个过程均只发生在细胞分裂前的间期 B.两个过程均可发生在细胞核、线粒体和叶绿体中 C.两个过程均以DNA分子的两条链为模板合成产物 D.两个过程所需要的原料相同 解析：选B。转录可发生在细胞整个生命活动中，A错误；细胞核可以进行转录和DNA复制，线粒体和叶绿体中有DNA，也可以发生转录和DNA复制过程，B正确；转录以DNA分子的一条链为模板合成产物，C错误；DNA复制所需原料是4种游离的脱氧核苷酸，转录所需要的原料是4种游离的核糖核苷酸，D错误。 2.(2024·宁波高一期中)对于下列图解正确的说法有(　　) ①表示DNA复制过程 ②表示DNA转录过程 ③共有5种碱基 ④共有5种核苷酸 ⑤共有8种核苷酸 ⑥A均代表同一种核苷酸 A.②③⑤ B.①⑤⑥ C.②③④ D.①④⑥ 解析：选A。图示过程是以DNA为模板合成RNA的转录过程，①错误，②正确；图中共有A、T、C、G、U 5种碱基，③正确；图中有4种脱氧核苷酸、4种核糖核苷酸，共8种核苷酸，④错误，⑤正确；图中A代表两种核苷酸，即腺嘌呤脱氧核苷酸和腺嘌呤核糖核苷酸，⑥错误。综上所述，A正确。 3.(2024·泰安高一检测)下图表示真核细胞某基因的转录过程。下列有关叙述错误的是(　　) A.转录结束后①和②重新形成双螺旋结构 B.图中③的左端为5′端 C.④是游离的脱氧核苷酸 D.该过程中存在T与A的碱基配对方式 解析：选C。转录开始时双螺旋解开，结束后①和②重新形成双螺旋结构，A正确；图中③链为RNA链，其延伸方向为5′端→3′端，所以其左端为5′端，B正确；④是形成RNA的原料，是游离的核糖核苷酸，C错误；该过程中DNA中的T可以与RNA中的A配对，D正确。 【误区警示】　与转录有关的两个注意点 (1)转录时需要解旋，但不需要解旋酶参与。因为RNA聚合酶本身就兼有解旋的作用。 (2)转录时，RNA子链的延伸方向为5′端→3′端，与RNA聚合酶的移动方向一致。 课堂小结　巩固提升 【教材答疑】 问题探讨 P64 一种生物的整套DNA分子中贮存着该种生物生长、发育等生命活动所需的全部遗传信息，但从细胞到具有各种性状的生物体，需要通过极其复杂的基因表达及调控过程才能实现，因此，在可预见的将来，利用DNA分子来使灭绝的生物“复活”是难以做到的。 思考·讨论 P66 1.转录与DNA复制都需要模板、原料、能量、酶，都遵循碱基互补配对原则。其中，碱基互补配对原则能够保证遗传信息传递的准确性。 2.DNA复制所需要的原料是4种游离的脱氧核苷酸，酶是解旋酶和DNA聚合酶；转录所需要的原料是4种游离的核糖核苷酸，所需要的酶是RNA聚合酶。 3.转录形成的RNA的碱基与DNA模板链的碱基是互补配对的。与DNA另一条链(非模板链)的碱基序列区别是RNA链上的碱基U，对应在非模板链上的碱基是T。 【体系构建】 【核心语句】 1.RNA是由核苷酸连接而成的，组成RNA的五碳糖是核糖而不是脱氧核糖，RNA的碱基组成中没有碱基T(胸腺嘧啶)，而替换成碱基U(尿嘧啶)，且RNA一般是单链。 2.RNA主要有三种：作为DNA信使的RNA叫信使RNA，也叫mRNA；转运RNA，也叫tRNA，以及核糖体RNA，也叫rRNA。 3.RNA是在细胞核中，通过RNA 聚合酶以 DNA的一条链为模板合成的，这一过程叫作转录。 4. 转录过程包括：解旋→配对→连接→释放。 学科网（北京）股份有限公司 $$