高中生物必修二转录

2024年高中生物新教材同步必修第二册第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课程内容标准核心素养对接1.概述RNA的结构、种类和功能。

2.概述遗传信息转录的过程。

1.生命观念——比较DNA与RNA的异同和功能联系。

2.科学思维——构建转录过程的模型，分析转录的场所、原料、模板及特点。

知识点1RNA的结构和功能1.RNA的基本单位及组成2.RNA的种类及其作用3.RNA与DNA的比较知识点2遗传信息的转录(1)核糖核苷酸是组成RNA的基本单位，共有4种。

(√)(2)RNA主要有三种，主要分布在细胞质中。

(√)(3)转录时DNA聚合酶能识别DNA分子中特定碱基序列。

(×)(4)转录以DNA的两条链为模板、四种核苷酸为原料合成mRNA。

(×)(5)一个基因的两条链不能同时转录生成两种不同的mRNA。

(√)(6)在细胞的生命历程中，mRNA的种类会不断发生变化。

(√)教材P64“图4－1”拓展如图为“核糖和脱氧核糖的结构模式图”，回答下列问题：现有一核酸分子，若从化学组成入手，如何判断其是DNA还是RNA？(不考虑特殊情况)提示(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)根据含氮碱基的含量判断：若嘌呤数≠嘧啶数则肯定不是双链DNA。

探究点一RNA的结构与种类如图为不同类型的RNA，思考并回答下列问题：(1)图中哪种分子可以携带遗传信息？提示mRNA分子。

(2)rRNA的合成与细胞核中的哪种结构有关？rRNA参与构成的细胞器是什么？提示rRNA的合成与细胞核中的核仁有关；rRNA参与核糖体的构成。

(3)RNA为什么适合作DNA的信使？提示RNA也是由核苷酸连接而成的，也含有4种碱基使RNA具备准确传递遗传信息的可能；在以DNA的一条链为模板转录形成RNA时，也遵循“碱基互补配对原则”；RNA一般是单链，而且比DNA短，因此能够通过核孔，从细胞核转移到细胞质中。

转录和翻译的过程（一）转录过程1.转录起始基因的转录是由RNA聚合酶催化进行的。

基因的上游具有结合RNA聚合酶的区域，叫作启动子。

启动子是一段具有特定序列的DNA，具有和RNA聚合酶特异性结合的位点，决定了基因转录的起始位点。

RNA聚合酶与启动子结合后，在特定区域将DNA双螺旋两条链之间的氢键断开，使DNA解旋，形成单链区，以非编码链为模板合成RNA互补链的过程就开始了。

2.转录延长转录的延长是以首位核苷酸的3′-OH为基础逐个加入NTP，形成磷酸二酯键，使RNA逐步从5′向3′端延伸的过程。

在原核生物中，因为没有核膜的分隔，转录未完成即已开始翻译，而且在同一个DNA模板上同时进行多个转录过程。

电镜下看到的羽毛状图形和羽毛上的小黑点（多聚核糖体），是转录和翻译高效率的直观表现。

3.转录终止转录的终止在原核生物分为依赖Rho因子与非依赖Rho因子两类。

在依赖Rho因子的生物类型中，因为Rho因子有ATP酶和解旋酶两种活性，能结合在转录产物的3′末端区并使转录停顿产物RNA脱离DNA模板，所以可以终止转录。

对于非依赖Rho因子的转录终止，其RNA产物的3′端往往形成茎环结构，其后又有一串寡聚U。

茎环结构可使RNA聚合酶变构而不再前移，寡聚U 则有利于RNA脱离依附的DNA模板。

因此，无论哪一种转录终止都有RNA聚合酶停顿和RNA产物脱出这两个必要过程。

（二）翻译过程遗传信息的翻译是在核糖体上进行的，核糖体与RNA、35个碱基的mRNA片段的大小比较如图4-2所示。

核糖体的小亚基负责识别模板mRNA，并与mRNA上大约35个碱基结合。

每个核糖体有3个RNA结合位点，称为A位、P位和E 位（图4-3），其中A位和P位横跨核糖体的两个亚基，E位仅位于大亚基上。

A位负责结合氨酰-tRNA，P位结合肽酰-tRNA,E位是延长的肽链转移到氨酰-tRNA之后所释放的脱酰-tRNA的结合位点，也称释放位点。

在蛋白质合成过程中，A位和P位上的tRNA处于活性状态，肽链的延伸只涉及核糖体所覆盖的约10个密码子中的2个。

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⾼中⽣物必修2⽐较复制转录翻译知识点 概念：时间细胞有丝分裂的间期或减数第⼀次分裂间期⽣长发育的连续过程以信使RNA为模板，合成具有⼀定氨基酸顺序的蛋⽩质的过程。

场所：进⾏场所主要细胞核主要细胞核细胞质的核糖体 模板：以DNA的两条链为模板以DNA的⼀条链为模板信使RNA 原料：4种脱氧核苷酸4种核糖核苷酸合成蛋⽩质的20种氨基酸 条件：需要特定的酶和ATP需要特定的酶和ATP 过程在酶的作⽤下，两条扭成螺旋的双链解开，以解开的每段链为模板，按碱基互补配对原则(A—T、C—G、T—A、G —C)合成与模板互补的⼦链;⼦链与对应的母链盘绕成双螺旋结构在细胞核中，以DNA解旋后的⼀条链为模板，按照A—U、G —C、T—A、C—G的碱基互补配对原则，形成mRNA，mRNA从细胞核进⼊细胞质中，与核糖体结合在酶的作⽤下，在核糖体中，按照A—U、G—C、U—A、C—G的碱基互补配对原则，密码⼦与反密码⼦配对，将转移RNA带来的氨基酸脱⽔缩合形成肽链。

产物两个双链的DNA分⼦⼀条单链的mRNA有⼀定氨基酸排列顺序的蛋⽩质 特点边解旋边复制：半保留式复制(每个⼦代DNA含⼀条母链和⼀条⼦链)边解旋边转录;转录后DNA仍保留原来的双链结构 遗传信息遗传信息的传递：亲代DNA传给⼦代DNA分⼦遗传信息的传递 由DNA传递到RNA遗传信息的表达：mRNA→蛋⽩质 ⾼中⽣物必修2必考知识点 1、基因是DNA的⽚段，但必须具有遗传效应，有的DNA⽚段属间隔区段，没有控制性状的作⽤，这样的DNA⽚段就不是基因。

每个DNA分⼦有很多个基因。

每个基因有成百上千个脱氧核苷酸。

基因不同是由于脱氧核苷酸排列顺序不同。

DNA 片段的转录链2019版高中生物学必修二说，转录以DNA的一条链为模板：那么，为什么只能以DNA(片段）的一条链为模板进行转录而形成一条mRNA呢？DNA之所以能转录取决于:①特异的转录起点;②转录的方向;③转录开始后按碱基互补配对原则准确地转录;④特异终止部位等几个方面。

转录起始的关键是RNA聚合酶与启动子的相互作用。

启动子，是指一段位于结构基因上游区、指导RNA聚合酶与模板的正确结合、活化RNA聚合酶并确保转录准确而有效起始的DNA序列。

启动子的结构影响了它与RNA聚合酶的亲和力，同时也就决定了RNA聚合酶对它的选择与结合。

以大肠杆菌RNA聚合酶为例，该聚合酶（全酶）是由σ因子及核心酶两个部分组成。

σ因子是一种专门负责模板链的选择和转录起始的蛋白因子，是酶的别构效应物，它能使酶专一性地识别模板上的启动子。

核心酶负责转录由全酶识别已形成单链DNA的模板。

正是由于RNA聚合酶必须结合在DNA分子的特定的区域——启动子上，这就决定了转录起始的位点。

其次，RNA聚合酶同DNA聚合酶一样，只能催化单核苷酸加接到带游离3'-0H的多核苷酸链上，就是说RNA合成时只能以5'-3'的方向合成互补于DNA模板链的RNA链。

这就决定了转录的方向。

正是由于这种“位点”和“方向”，从而共同决定了DNA 的哪条链将被转录，而不是DNA的两条链同时都可转录为mRNA(当然也有个别例外的情况，如细菌中的质粒DNA的双链能同时在同一区域进行转录）。

例、已知DUR1，2基因的转录模板链为A链，若DUR1，2基因反向连接，构建出反义DUR1，2基因，则其转录模板链为▲链。

造成的结果是转反义DUR1，2基因酵母工程菌中内源的DUR1，2基因表达受阻，原因可能是▲。

答案：B 以B链为模板转录出的RNA与以A链为模板转录出的RNA配对形成双链，抑制了DUR1,2基因的表达事实上，沿着一条DNA分子的碱基对顺序，排列了许多的基因，每个基因都有一个启动子，每个启动子决定了该基因的转录的方向，规定了转录的线以及终止子。

第1节基因指导蛋白质的合成第1课时RNA的结构和功能、遗传信息的转录[学习目标] 1.概述RNA的结构、种类和功能。

2.概述遗传信息转录的过程。

一、RNA的结构和功能1．RNA的组成2．DNA和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3.RNA的种类和功能种类功能示意图mRNA 作为DNA的信使，是蛋白质合成的模板rRNA 核糖体的组成成分tRNA 转运氨基酸，识别密码子判断正误(1)核糖核酸是组成RNA的基本单位，一共有4种()(2)RNA一般是单链，所以RNA都不含有氢键()答案(1)×(2)×解析(1)核糖核苷酸是组成RNA的基本单位。

(2)tRNA的局部含有氢键。

任务一：信使物质是RNA的实验证据和原因1．信使物质是RNA的实验证据实验1：科学家用洋葱根尖和变形虫进行了实验，发现若加入RNA酶降解细胞中的RNA，则蛋白质合成就停止，若再加入从酵母中提取的RNA，则又可以重新合成一些蛋白质。

实验2：科学家经过实验发现，用噬菌体侵染细菌，在培养基中添加含14C标记的尿嘧啶，培养一段时间后，把细菌裂解离心，分离出RNA与核糖体。

分离出来的RNA有14C标记，将分离得到的RNA分别与细菌的DNA和噬菌体的DNA杂交(杂交的原理是碱基互补配对原则)，发现RNA只能与噬菌体DNA形成双链杂交分子。

(1)根据实验1可以得出什么结论？提示蛋白质的合成依赖于RNA。

(2)实验2为什么选择14C的尿嘧啶作为标记物？提示尿嘧啶是RNA特有的碱基，实验中用14C－U作为标记物可以标记新合成的RNA。

(3)实验2中分离出的含14C标记的RNA，能与噬菌体的DNA分子形成杂交分子，不能与细菌的DNA结合，说明什么问题？提示新合成的RNA是以噬菌体的DNA为模板合成的。