第4章 第1节 第1课时 遗传信息的转录(学用Word)-【优学精讲】2025-2026学年高中生物必修2 遗传与进化（人教版 多选版）

本讲义聚焦遗传信息的转录核心知识点，前承DNA结构与复制，后续翻译过程，通过RNA与DNA比较表格、微思考问题、判断题及探究实验等学习支架，系统梳理RNA的结构功能及转录过程。 以结构与功能观整合RNA种类与作用，通过变形虫放射性标记实验和转录模型构建培养科学思维与探究实践能力，课中辅助教师引导学生分析过程，课后练习题与规律方法助力学生巩固提升。

第1课时　遗传信息的转录 1.运用结构与功能观分析RNA的结构、种类和功能。 2.通过概述遗传信息转录的过程，培养模型构建与分析能力。 知识点一　RNA的结构和功能 1.RNA的结构 2.RNA与DNA的比较 比较项目 DNA RNA 基本组成单位 五碳糖 碱基 特有的是 　　　　（T） 特有的是 　　　　（U） 结构 规则的　　　　 一般为　　　　， 且比DNA短 3.RNA的种类及其作用 ① ② ③ 【微思考】　单链RNA中一定不会形成氢键吗？ （1）核糖核酸是组成RNA的基本单位，一共有4种。（　　） （2）RNA是某些病毒的遗传物质。（　　） （3）RNA可以通过核孔，从细胞核转移到细胞质中。（　　） （4）RNA主要分布在细胞质中。（　　） 探究｜RNA在遗传信息传递中的作用 为了探究遗传信息的传递途径，科学家做了如下实验。 实验一：变形虫放射性标记实验（如图）。 实验二：有人曾用洋葱根尖和变形虫进行实验，当加入RNA酶后，细胞中的蛋白质合成就停止了；再加入从酵母菌中提取出来的RNA，则又重新合成了一定数量的蛋白质。 分析并讨论下列问题： （1）从实验一可以看出RNA的合成发生在细胞的哪一部位？ （2）细胞核交换后，B组变形虫的细胞质为什么会出现有标记的RNA分子？ （3）从实验二可以得出的结论是什么？ （4）综合分析实验一和实验二，你认为遗传信息的传递途径是什么？ 1.（2024·吉林长春实验中学期末）关于RNA的结构和功能的叙述，错误的是（　　） A.RNA能在细胞内传递遗传信息，也能携带氨基酸 B.RNA含有的五碳糖是核糖 C.所有RNA中都不含氢键 D.某些RNA能在细胞内催化化学反应 2.下列关于DNA和RNA的结构与功能的说法，错误的是（　　） A.区分单双链DNA、单双链RNA四种核酸可以依据碱基比例和种类判定 B.双链DNA分子中碱基G、C含量越高，其结构稳定性相对越大 C.含有DNA的生物，遗传物质是DNA不是RNA D.含有RNA的生物，遗传物质是RNA不是DNA 规律方法 DNA与RNA的快速判定 知识点二　遗传信息的转录 1.概念 RNA是在　　　中，通过RNA聚合酶以　　　　　　为模板合成的，这一过程叫作转录。 2.过程（以mRNA的合成为例） 【微思考】　 1.真核细胞中转录可以发生在哪些场所？ 2.分析转录过程，RNA的延伸方向是什么？ （1）某基因的转录在细胞中可多次进行。（　　） （2）遗传信息转录的产物只有mRNA。（　　） （3）转录以DNA的两条链作为模板，以4种核糖核苷酸为原料。（　　） （4）转录是以DNA完整的一条链为模板合成RNA的过程。（　　） 探究｜转录过程的模型构建与分析 某真核生物细胞内DNA的转录过程如图所示，请据图分析回答下列问题： （1）图中DNA进行转录的方向是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （2）物质a为启动转录过程所必需的有机物，其名称是　　　　　　。 （3）b和c相同吗？若不同，其名称分别是什么？ （4）转录时，DNA的一条链作为转录的模板链，称为反意义链，与其互补的另一条链称为有意义链。如图表示一个DNA分子的片段，回答相关问题： 5'—TACGCTCCGTACCC—3'　非模板链（有意义链） 3'—ATGCGAGGCATGGG—5'　模板链（反意义链） ①写出该片段转录出的mRNA中的碱基排列顺序。 ②转录出的mRNA碱基序列与DNA模板链的碱基序列有什么关系？ ③转录出的mRNA碱基序列与DNA非模板链（有意义链）的碱基序列有哪些异同？ 1.DNA复制和转录的比较 项目 DNA复制 转录 时间 细胞分裂前的间期 生长发育过程 场所 主要在细胞核或拟核中，少部分在线粒体、叶绿体、质粒中 解旋 完全解旋 只解旋有遗传效应的片段（基因） 模板 DNA的两条链均为模板 DNA的一条链上某片段 原料 四种脱氧核苷酸 四种核糖核苷酸 酶 解旋酶、DNA聚合酶等 RNA聚合酶等 配对方式 A—T、T—A、C—G、G—C A—U、C—G、T—A、G—C 特点 半保留复制，边解旋边复制 边解旋边转录 方向 子链从5'端→3'端延伸 产物 2个子代DNA分子 mRNA、tRNA、rRNA 意义 使遗传信息从亲代传递给子代，从而保持了遗传信息的连续性 将遗传信息从DNA传递到RNA（mRNA）上，为翻译提供模板 2.有关转录的问题分析 （1）转录不是转录整个DNA，是转录其中的基因，不同种类的细胞，由于基因的选择性表达，mRNA的种类和数量不完全相同，但tRNA和rRNA的种类没有差异。 （2）细胞核中转录形成的RNA通过核孔进入细胞质，穿过0层膜，需要能量。 （3）转录的方向：DNA的3'端→5'端；mRNA的5'端→3'端。 （4）转录的模板：同一DNA分子中，转录的模板链不是固定的一条。也就是说，可能这个基因转录是以DNA的一条链为模板，另一个基因的转录是以同一个DNA的另一条链为模板。 1.（教材P65“图4－4”改编）题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.②是以4种核糖核苷酸为原料合成的 C.如果③表示酶分子，则它的名称是DNA聚合酶 D.转录完成后，②需要通过两层生物膜才能与核糖体结合 2.（2024·湖北武汉期末）RNA聚合酶在执行基因转录时类似高速行驶的汽车，以大约每秒50个核苷酸的速度合成RNA，当RNA聚合酶转录至终止序列时，需要从高速延伸的状态刹车，停止转录并释放RNA。下列相关说法错误的是（　　） A.RNA聚合酶能够局部解开DNA的两条链，所以转录时不需要将DNA双链完全解开 B.一条染色体上的多个部位可同时启动转录过程，从而提高转录效率 C.在细胞周期中，mRNA的种类和含量基本没有变化 D.细胞中RNA的合成在细胞核和细胞质中均能发生 1.与DNA相比，RNA特有的成分是（　　） A.核糖和尿嘧啶 　 B.脱氧核糖和尿嘧啶 C.核糖和胸腺嘧啶 D.脱氧核糖和胸腺嘧啶 2.（教材P65“图4－3”改编）题图为三种RNA示意图，下列关于它们的叙述中，错误的是（　　） A.合成三种RNA都遵循碱基互补配对原则 B.三种RNA都可通过转录形成 C.甲中没有碱基对，但乙和丙中含有 D.甲可以传递遗传信息，但乙和丙不能 3.（2024·河北承德期末）解旋酶和RNA聚合酶都有解旋功能。下列有关这两种酶的作用特点的说法，正确的是（　　） A.两种酶都对DNA分子进行全部解旋 B.两种酶都对DNA分子进行局部解旋 C.前者对DNA分子全部解旋，后者对DNA分子局部解旋 D.前者对DNA分子局部解旋，后者对DNA分子全部解旋 4.真核生物核基因的转录过程如图所示，下列相关叙述正确的是（　　 ） A.转录出的RNA均可与核糖体结合作为合成多肽链的模板 B.图示的转录方向为从左向右，a端为恢复双螺旋 C.该过程需要RNA聚合酶，其可催化氢键和磷酸二酯键的形成 D.在一个细胞周期中，每个核基因只能复制并转录一次 5.图中甲、乙表示真核生物遗传信息传递的两个过程，丙为其中部分片段的放大示意图。下列有关分析不正确的是（　　） A.图中酶1和酶2不是同一种酶 B.图丙中b链可能是构成核糖体的成分 C.图丙可能是图乙的部分片段放大 D.图乙所示过程在高度分化的细胞中不会发生 提示：完成课后作业　第4章　第1节　第1课时 学科网（北京）股份有限公司 $ 第4章　基因的表达 第1节　基因指导蛋白质的合成 第1课时　遗传信息的转录 知识点一 1.􀀁磷酸　􀀂A、U、G、C　􀀃核糖　􀀄单链 2.脱氧核苷酸　核糖核苷酸　脱氧核糖　核糖　胸腺嘧啶　尿嘧啶　双螺旋结构　单链 3.①信使RNA　DNA　②核糖体RNA　③转运RNA 识别并转运氨基酸 微思考　提示：tRNA中含氢键。 概念辨析 （1）×　提示：核糖核苷酸是组成RNA的基本单位。 （2）√　（3）√　（4）√ 知识点二 1.细胞核　DNA的一条链 2.􀀁碱基　􀀂U　􀀃A　􀀄一条链　􀀅核糖核苷酸 􀀆RNA聚合　􀀇mRNA　􀀈DNA　􀀉双螺旋 微思考　 1.提示：细胞核（主要）、线粒体、叶绿体。 2.提示：5'端→3'端。 概念辨析 （1）√ （2）×　提示：转录的产物有mRNA、tRNA和rRNA。 （3）×　提示：转录以DNA的一条链作为模板。 （4）×　提示：转录不是转录整个DNA，是转录其中的基因，而基因通常是有遗传效应的DNA片段。 第4章　基因的表达 第1节　基因指导蛋白质的合成 第1课时　遗传信息的转录 知识点一 重难探究 （1）提示：细胞核。 （2）提示：细胞核中合成的RNA分子可以通过核孔进入细胞质。 （3）提示：RNA与蛋白质的合成有直接关系。 （4）提示：DNA→RNA→蛋白质。 即学即练 1.C　常见的RNA有三种：mRNA、rRNA和tRNA。mRNA可在细胞内传递遗传信息，tRNA可以携带氨基酸，A正确；tRNA存在碱基互补配对区域，含有氢键，C错误；大多数酶的本质是蛋白质，少数酶的本质是RNA，因此某些RNA具有催化作用，D正确。 2.D　组成DNA和RNA的碱基种类不完全相同，且双链DNA和RNA分子中碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则，因此区分单双链DNA、单双链RNA四种核酸可以根据碱基比例和种类判定，A正确；双链DNA分子中，C和G之间有3个氢键，A和T之间有2个氢键，因此碱基G、C含量越高，其结构稳定性相对越大，B正确；含有DNA的生物，遗传物质是DNA不是RNA，C正确；含有RNA的生物，遗传物质是RNA或DNA，D错误。 知识点二 重难探究 （1）从右到左 （2）RNA聚合酶 （3）提示：不同；b是胞嘧啶脱氧核苷酸，c是胞嘧啶核糖核苷酸。 （4）①提示：5'—UACGCUCCGUACCC—3'。 ②提示：转录出的mRNA的碱基序列与DNA模板链的碱基序列是互补配对的关系。 ③提示：转录出的mRNA碱基序列与DNA非模板链的碱基序列基本相同，区别是RNA链上的碱基U，对应在非模板链上的碱基是T。 即学即练 1.B　图中①链为模板链，②链为RNA，①链中的碱基A与②链中的碱基U互补配对，A错误；③表示RNA聚合酶，C错误；转录完成后，②通过核孔进入细胞质，穿过0层膜，D错误。 2.C　RNA聚合酶能够局部解开DNA的两条链，所以转录时不需要将DNA双链完全解开，为边解旋边转录，A正确；一条染色体上含有多个基因，各基因可同步转录，即一条染色体上的多个部位可同时启动转录过程，从而提高转录效率，B正确；在细胞周期中，不同时期基因选择性表达，需要的酶和蛋白质不同，所以mRNA的种类和含量不断发生变化，C错误；细胞中RNA的合成主要发生在细胞核中，在细胞质的线粒体和叶绿体中也能发生，D正确。 【随堂热练】 1.A　与DNA相比，RNA特有的成分是核糖和尿嘧啶，A正确。 2.C　RNA一般都是单链，甲和乙中都不含碱基对，丙中部分区段会发生碱基互补配对，含有碱基对，C错误。 3.C　在DNA复制过程中，解旋酶可将DNA分子的两条链解开，边解旋边复制，直至将DNA分子的两条链全部解开，全部复制，而在转录过程中，RNA聚合酶将DNA的双链解开，边解旋边转录，由于转录以DNA的一条链为模板，DNA分子上分布着多个基因，基因通常是有遗传效应的DNA片段，因此转录的片段只是DNA的一部分，故RNA聚合酶只对DNA分子局部解旋，C正确。 4.B　转录出的RNA有mRNA、tRNA、rRNA，mRNA可与核糖体结合作为合成多肽链的模板，tRNA和rRNA参与蛋白质的合成过程，但是这两种RNA本身不会翻译为蛋白质，A错误；mRNA形成方向是从5'端到3'端，所以图示的转录方向是从左到右，合成的mRNA从DNA链上释放后，a端的DNA双链恢复，B正确；该过程需要RNA聚合酶，其可催化氢键的断开及磷酸二酯键的形成，C错误；在一个细胞周期中，每个核基因只能复制一次，但可能转录多次或者不转录，D错误。 5.D　图甲所示过程是DNA的复制，其中酶1为DNA聚合酶；图乙所示过程是（在RNA聚合酶作用下）以DNA的一条链为模板，合成RNA的过程，即转录，其中酶2为RNA聚合酶，A正确。图丙中a链含有碱基T，属于DNA链，b链含有碱基U，属于RNA链。核糖体由蛋白质和rRNA组成，所以b链可能是构成核糖体的成分，B正确。图丙中一条链为DNA链，一条链为RNA链，而图甲所示为DNA的复制过程，因此图丙可能是图乙的部分片段放大，C正确。转录在高度分化的细胞中仍会发生，因为细胞内的成分在不停更新，需要RNA和蛋白质，D错误。 学科网（北京）股份有限公司 $