第4章 第1节 第1课时 遗传信息的转录（课件PPT）-【学霸笔记·同步精讲】2025-2026学年高中生物必修2 遗传与进化（人教版）不定项

该高中生物学课件聚焦“遗传信息的转录”，系统讲解RNA的组成、分类、功能及转录过程，通过验证题目和合作探究实验导入，衔接DNA复制与转录的逻辑关系，搭建从基础到应用的学习支架。 其亮点在于融合科学思维与探究实践，如通过变形虫换核实验等引导学生分析RNA合成与运输，结合知识框架和对点训练强化生命观念。学生能提升科学探究能力，教师可借助系统资料高效开展教学，深化对基因表达的理解。

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 1 [课标要求] 1．掌握DNA与RNA的关系，树立生命是物质、能量和信息的统一体的观念。　2.厘清DNA复制、转录的逻辑关系，学会科学思维。　3.思考转录在基因表达中的重要性，学会用生物学专业知识解释社会热点问题。 返回导航 考点一 1 考点二 2 内 容 索 引 随堂 效果检测 3 考点一 PART 01 第一部分 4 考点一　RNA的组成、分类及功能 1．基本单位：核糖核苷酸。 2．结构：一般是________且比DNA短。 3．分类 三种RNA都含有四种核糖核苷酸 单链　 核糖体　 模板　 返回导航 氨基酸 蛋白质 返回导航 (1)核糖核酸是组成RNA的基本单位，一共有4种。(　　) 答案：核糖核苷酸是组成RNA的基本单位。 (2)与DNA相比，RNA特有的物质是核糖和尿嘧啶。(　　) (3)RNA主要有mRNA、tRNA和rRNA三种，都无碱基T。(　　) (4)RNA是某些病毒的遗传物质。(　　) ×　 √ √ √ 返回导航 [探究1] 有人曾在1955年用洋葱根尖和变形虫进行如下实验：①细胞中加入RNA酶(分解其中的RNA)，蛋白质的合成就停止；②上述实验出现现象后，再将从酵母菌中提取出来的RNA加入细胞中，则细胞又可重新合成一定数量的蛋白质。 上述实验说明____________________________________________________ ________。 RNA与蛋白质的合成有关(或蛋白质的合成需要RNA的参与) 返回导航 [探究2] 1955年拉斯特等人用变形虫所做的换核实验： A组变形虫用同位素标记的尿嘧啶核苷培养液来培养，发现标记物首先出现在细胞核中。B组变形虫培养在未标记的尿嘧啶核苷培养液中，变形虫的细胞核和细胞质中均未有放射性，之后将A组变形虫的细胞核移植到B组变形虫去掉细胞核的细胞质中，进行培养观察，发现大部分被标记的物质相继从细胞核中移入细胞质中。 上述换核实验说明在真核生物的细胞中______________________________ ____________________________。 RNA在细胞核中合成，并且能够从细胞核转移到细胞质中 返回导航 [探究3] 对于“信使”提出两种不同假说。假说一：核糖体RNA可能就是信息的载体；假说二：另有一种RNA(称为mRNA)作为遗传信息传递的信使。若假说一成立，则细胞内应该有许多________(填“相同”或“不同”)的核糖体。若假说二成立，则mRNA应该与细胞内原有的核糖体结合，并指导蛋白质合成。 不同 返回导航 RNA适于做DNA的信使的原因 (1)RNA的分子组成与DNA的很相似，也是由基本单位——核苷酸连接而成的，核苷酸也含有4种碱基，可以准确传递遗传信息。 (2)RNA一般为单链，且比DNA短，能够通过核孔，从细胞核转移到细胞质中。 (3)RNA与DNA的关系中，也遵循“碱基互补配对原则”；因此以mRNA为媒介可将遗传信息传递到细胞质中。 返回导航 √ 1．关于RNA和DNA的区别，下列说法错误的是(　　) A．DNA是规则的双螺旋结构，而RNA一般是单链 B．DNA中的五碳糖是核糖，RNA中的五碳糖是脱氧核糖 C．DNA特有的碱基是T，RNA特有的碱基是U D．DNA中的嘧啶数量和嘌呤数量相等，但RNA中不一定 解析：DNA中的五碳糖是脱氧核糖，RNA中的五碳糖是核糖，B错误。 返回导航 √ 2．(教材 P65图4－3改编)下图是细胞中三种主要的RNA示意图，下列关于RNA的结构和功能的叙述，错误的是(　　)  A．tRNA中不一定含有氢键 B．三种RNA中一定都含有磷酸二酯键 C．细胞中的RNA是相关基因表达的产物 D．三种RNA共同参与细胞内基因的表达 解析：tRNA呈三叶草结构，含有氢键，A错误。 返回导航 辨析DNA和RNA的方法 (1)根据五碳糖种类判断：若有核糖，一定为RNA；若有脱氧核糖，一定为DNA。 (2)根据含氮碱基种类判断：若含T，一定为DNA；若含U，一定为RNA。 (3)根据含氮碱基含量的比较判断：若嘌呤数≠嘧啶数，则肯定不是双链DNA。 返回导航 考点二 PART 02 第二部分 15 考点二　遗传信息的转录 1．场所：主要在____________中。 　　 线粒体、叶绿体及原核细胞中也能进行 细胞核　 返回导航 2．过程(以转录成mRNA为例说明) 核糖核苷酸　 mRNA分子 返回导航 (1)转录主要发生在细胞核中，DNA的两条链同时作为模板。(　　) 答案：转录时以DNA的一条链为模板。 (2)参与转录过程的酶有解旋酶、RNA聚合酶等。(　　) 答案：转录过程不需要解旋酶的参与。  ×　 ×　 返回导航 (3)转录过程中，mRNA上的三个碱基是UAC，则DNA模板链上对应的三个碱基是AUG。(　　) 答案：转录过程中，mRNA上的三个碱基是UAC，则DNA模板链上对应的三个碱基是ATG。 (4)转录的产物不仅仅是mRNA，tRNA和rRNA也是转录的产物。(　　) ×　 √ 返回导航 [探究] 阅读教材P65图4－4及相关内容，回答下列问题：   (1)图中DNA的转录方向是________(填“向左”或“向右”)，a、b和c的名称分别是__________________________________________________， 此过程中的碱基配对方式是__________________________________。 向左　 RNA聚合酶、胞嘧啶脱氧核苷酸、胞嘧啶核糖核苷酸　 A—U、T—A、G—C、C—G 返回导航 (2)转录时，DNA的一条链作为转录的模板链，称为反义链，与其互补的另一条链称为正义链。下图表示一个DNA的片段。 5′—TACGCTCCGTACCC—3′非模板链(正义链) 3′—ATGCGAGGCATGGG—5′　模板链(反义链) 写出该片段转录出的mRNA中的碱基排列顺序：________________________________。 5′—UACGCUCCGUACCC—3′ 返回导航 (3)转录过程中的模板链与mRNA链暂时以氢键结合，最终这两条核苷酸链的去向应是______________________________________________________ ____________。 (4)与DNA复制相比，转录所需要的原料和酶具有的不同点是_____________________________________________________________ _____________________________________________________________ _________________________________________________________。 mRNA链释放出去，之后模板链又与DNA的另一条链恢复成双链 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 返回导航 √ 1．(2025·广东珠海高一期中)下图为真核生物核基因的转录过程示意图，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端为恢复双螺旋结构 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 返回导航 解析：转录出的RNA有mRNA、tRNA和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，所以题图所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恢复双螺旋结构，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。 返回导航 2．(不定项)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为模板合成其产物 D．两个过程所需要的原料相同 √ √ 返回导航 解析：转录可发生在细胞整个生命过程中，A错误； 细胞核中可以进行转录和DNA的复制，线粒体和叶绿体中含有DNA，也可以进行转录和DNA的复制，B正确； DNA复制是以DNA的两条链为模板合成DNA，转录是在RNA聚合酶的作用下，以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，C正确； DNA复制所需要的原料是4种脱氧核苷酸，转录所需要的原料是4种核糖核苷酸，D错误。 返回导航 【知识框架】 返回导航 随堂 效果检测 PART 03 第三部分 28 1．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 √ 返回导航 解析：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，碱基C和G之间有3个氢键，碱基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。 返回导航 2．下列细胞能在细胞核中发生转录的是(　　) ①有丝分裂中期的洋葱根尖细胞 ②精原细胞 ③高度分化不再分裂的神经细胞 ④人体内成熟的红细胞 ⑤胰岛细胞 A.②③⑤　　　　　　　 B．①③④ C．①②③④⑤ D．①②⑤ √ 返回导航 解析：有丝分裂中期的洋葱根尖细胞没有细胞核，①不符合题意；精原细胞在有丝分裂前的间期或减数分裂前的间期时，其细胞核中能够发生转录过程，②符合题意；高度分化不再分裂的神经细胞具有合成蛋白质的能力，因此其细胞核中DNA能发生转录过程，③符合题意；人体内成熟的红细胞没有细胞核，④不符合题意；胰岛细胞具有合成蛋白质(胰岛素)的能力，因此其细胞核中DNA能发生转录过程，⑤符合题意。 返回导航 √ 3．(2025·河北承德高一期末)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 返回导航 解析：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的两条链解开，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。 返回导航 √ 4．某DNA片段中，若鸟嘌呤占20%，则这段DNA转录出来的mRNA中，胞嘧啶占(　　) A．30% B．20% C．40% D．无法确定 解析：转录的模板是DNA的一条链，且DNA中的胞嘧啶与RNA中的鸟嘌呤配对，虽然已知双链DNA分子中鸟嘌呤所占的比例为20%，但无法得知DNA单链中鸟嘌呤所占的比例，所以mRNA中胞嘧啶的比例也无法确定，D符合题意。 返回导航 5．(不定项)DNA转录过程如下图所示，下列相关叙述正确的是(　　) A．甲处DNA正发生氢键的形成，乙处正发生氢键的破坏 B．丙处游离的核糖核苷酸加到RNA链3′端 C．产物RNA的碱基序列与A链的碱基序列相同 D．酶X是RNA聚合酶，该过程还需要解旋酶的参与 √ √ 返回导航 解析：从RNA的位置可知，延伸方向为从左向右，因此甲处DNA正发生氢键的形成，乙处正发生氢键的破坏，A正确； 转录时，RNA链的延伸方向是5′端→3′端，因此丙处游离的核糖核苷酸加到RNA链3′端，B正确； 产物RNA的碱基序列与A链的碱基序列存在U和T的差异，C错误； 酶X是RNA聚合酶，既能使DNA解旋，也能连接核糖核苷酸形成核糖核苷酸单链，D错误。 返回导航 $