美國(guó)科幻電影《侏羅紀(jì)公園》曾轟動(dòng)一時(shí)。影片圍繞著虛構(gòu)的“侏羅紀(jì)公園”，展現(xiàn)了豐富而新奇的科學(xué)幻想:各種各樣的恐龍飛奔跳躍、相互爭(zhēng)斗，而這些復(fù)活的恐龍是科學(xué)家利用提取的恐龍DNA還原而來(lái)的。
基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段。
DNA主要存在于細(xì)胞核中，而蛋白質(zhì)是在細(xì)胞質(zhì)中合成的。
RNA具備準(zhǔn)確傳遞遺傳信息的可能
RNA能通過(guò)核孔，從細(xì)胞核轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)
從結(jié)構(gòu)上分析RNA適于作信使的條件是什么?
▲RNA一般是單鏈的，比DNA短，RNA能通過(guò)核孔，從細(xì)胞核轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)
▲基本單位是核苷酸，4種堿基排列順序的多樣性使RNA具備準(zhǔn)確傳遞遺傳信息的可能
作為DNA的信使，是蛋白質(zhì)合成的模板
轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸，識(shí)別密碼子
①信使RNA ( mRNA)
②轉(zhuǎn)運(yùn)RNA ( tRNA)
③核糖體( rRNA )
1.核糖核苷酸是組成RNA的基本單位，共有4種。( )2.RNA主要有三種，主要分布在細(xì)胞質(zhì)中。( )3.某些病毒的遺傳物質(zhì)是RNA。( )4.DNA和RNA都含有核糖( 　)
[典例1] 下列關(guān)于RNA的敘述，錯(cuò)誤的是(　　)A．有些RNA可催化細(xì)胞內(nèi)的某些生化反應(yīng)B．RNA的基本單位由磷酸、核糖和含氮堿基組成C．RNA參與構(gòu)成核糖體D．RNA參與構(gòu)成細(xì)胞膜
有些酶的化學(xué)本質(zhì)為RNA；RNA的基本單位是核糖核苷酸，由磷酸、核糖和含氮堿基組成；rRNA參與構(gòu)成核糖體。
RNA是在細(xì)胞核中，通過(guò)RNA聚合酶以DNA的一條鏈為模板合成的，這一過(guò)程叫作轉(zhuǎn)錄。
遺傳信息的轉(zhuǎn)錄——過(guò)程
第1步 RNA聚合酶與編碼這個(gè)蛋白質(zhì)的一段DNA結(jié)合，使DNA雙鏈解開(kāi)，堿基暴露出來(lái)
第2步 游離的核糖核苷酸與DNA模板鏈上的堿基互補(bǔ)配對(duì)，在RNA聚合酶的作用下開(kāi)始mRNA的合成
第3步 新結(jié)合的核糖核苷酸連接到正在合成的mRNA分子上
第4步 合成的mRNA從DNA鏈上釋放。而后，DNA雙螺旋恢復(fù)
mRNA、tRNA、rRNA等
DNA的一條鏈(模板鏈)
◆RNA鏈延伸的方向：
◆此過(guò)程堿基互補(bǔ)配對(duì)原則：
A-U、T-A、C-G、G-C
(1)圖中遺傳信息的轉(zhuǎn)錄方向?yàn)? (用“→”或“←”表示)；RNA鏈延伸的方向是由 －端到 －端。(2)a為啟動(dòng)上述過(guò)程必需的有機(jī)物，其名稱(chēng)是 ，其作用：①作用于氫鍵，使DNA雙螺旋 ；②催化核糖核苷酸連接到RNA鏈上(形成 )。(3)b和c的名稱(chēng)分別是 。(4)此過(guò)程中的堿基配對(duì)方式為 。
如圖表示某真核生物細(xì)胞內(nèi)DNA的轉(zhuǎn)錄過(guò)程，請(qǐng)據(jù)圖分析回答下列問(wèn)題：
胞嘧啶脫氧核苷酸、胞嘧啶核糖核苷酸
A—U、T—A、C—G、G—C
轉(zhuǎn)錄時(shí)，DNA的一條鏈作為轉(zhuǎn)錄的模板鏈，可為反意義鏈，與其互補(bǔ)的另一條鏈稱(chēng)為有意義鏈。如圖表示一個(gè)DNA分子的片段，討論相關(guān)問(wèn)題。5′－TACGCTCCGTACCC－3′　非模板鏈(有意義鏈)3′－ATGCGAGGCATGGG－5′　模板鏈(反意義鏈)①寫(xiě)出該片段轉(zhuǎn)錄出的mRNA中的堿基排列順序。
5′－UACGCUCCGUACCC－3′
轉(zhuǎn)錄出的mRNA堿基序列與DNA非模板鏈的堿基序列基本相同，區(qū)別是RNA鏈上的堿基U，對(duì)應(yīng)在非模板鏈上的堿基是T。
②轉(zhuǎn)錄出的mRNA堿基序列與DNA模板鏈的堿基序列有什么關(guān)系？
轉(zhuǎn)錄出的mRNA的堿基與DNA模板鏈的堿基是互補(bǔ)配對(duì)的關(guān)系。
③轉(zhuǎn)錄出的mRNA堿基序列與DNA非模板鏈的堿基序列有哪些異同？
DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的比較
主要在細(xì)胞核或擬核中，少部分在線粒體、葉綠體、質(zhì)粒中
只解有遺傳效應(yīng)的片段(基因)
DNA的兩條鏈均為模板
DNA的一條鏈上某片段
解旋酶、DNA聚合酶等
A—T、T—A、C—G、G—C
A—U、C—G、T—A、G—C
半保留復(fù)制，邊解旋邊復(fù)制
新鏈從5′－端→3′－端延伸
mRNA、tRNA、rRNA
使遺傳信息從親代傳遞給子代，從而保持了遺傳信息的連續(xù)性
遺傳信息從DNA傳遞到RNA(mRNA)上，為翻譯作準(zhǔn)備
真核生物的一個(gè)基因中既含有編碼氨基酸的外顯子，又含有不編碼氨基酸的內(nèi)含子，而且外顯子與內(nèi)含子都被轉(zhuǎn)錄，這樣形成的RNA稱(chēng)為前體信使
前體信使RNA序列與作為模板的DNA序列完全互補(bǔ)。前體信使RNA中不編碼氨基酸的序列在RNA自身的催化作用下被切除,編碼氨基酸的序列連接在一起，形成信使RNA
5.轉(zhuǎn)錄只發(fā)生在細(xì)胞核內(nèi)(　　)6.遺傳信息轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物只有mRNA(　　)7.轉(zhuǎn)錄以DNA的兩條鏈作為模板，以4種核糖核苷酸為原料(　　)8.轉(zhuǎn)錄是以DNA完整的一條鏈為模板合成RNA的過(guò)程(　　)
[典例2] 如圖中甲、乙表示真核生物遺傳信息傳遞的兩個(gè)過(guò)程，丙為其中部分片段的放大示意圖。下列有關(guān)分析正確的是 (　　)A．圖中酶1和酶2是同一種酶B．圖丙中b鏈可能是構(gòu)成核糖體的成分 C．圖丙是圖甲的部分片段放大D．圖乙所示過(guò)程在高度分化的細(xì)胞中不會(huì)發(fā)生
圖甲所示過(guò)程是DNA的復(fù)制，其中酶1為DNA聚合酶；圖乙所示過(guò)程是(在RNA聚合酶作用下)以DNA的一條鏈為模板，合成RNA的過(guò)程，即轉(zhuǎn)錄，其中酶2為RNA聚合酶，A錯(cuò)誤。圖丙中a鏈含有堿基T，屬于DNA鏈，b鏈含有堿基U，屬于RNA鏈。核糖體由蛋白質(zhì)和rRNA組成，所以b鏈可能是構(gòu)成核糖體的成分，B正確。圖丙中一條鏈為DNA鏈，一條鏈為RNA鏈，而圖甲所示為DNA的復(fù)制過(guò)程，因此圖丙不是圖甲的部分片段放大，C錯(cuò)誤。轉(zhuǎn)錄在高度分化的細(xì)胞中仍會(huì)發(fā)生，因?yàn)榧?xì)胞內(nèi)的成分在不停更新，需要RNA和蛋白質(zhì)，D錯(cuò)誤。
1.如圖為真核生物細(xì)胞核內(nèi)轉(zhuǎn)錄過(guò)程的示意圖，下列說(shuō)法不正確的是(　　) A．①鏈的堿基A與②鏈的堿基U互補(bǔ)配對(duì) B．②是以4種核糖核苷酸為原料合成的 C．如果③表示酶分子，則它的名稱(chēng)是RNA聚合酶 D．轉(zhuǎn)錄完成后，②需要通過(guò)兩層生物膜才能與核糖體結(jié)合
轉(zhuǎn)錄完成后，②mRNA通過(guò)核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)，穿過(guò)0層生物膜。
2.下列關(guān)于真核細(xì)胞中轉(zhuǎn)錄的敘述，錯(cuò)誤的是(　　) A.tRNA、rRNA和mRNA都由DNA轉(zhuǎn)錄而來(lái) B.同一細(xì)胞中兩種RNA的合成有可能同時(shí)發(fā)生 C.細(xì)胞中的RNA合成過(guò)程不會(huì)在細(xì)胞核外發(fā)生 D.轉(zhuǎn)錄出的RNA鏈與模板鏈的相應(yīng)區(qū)域堿基互補(bǔ)
真核細(xì)胞中的RNA主要在細(xì)胞核內(nèi)合成，線粒體和葉綠體中的DNA也能進(jìn)行轉(zhuǎn)錄合成RNA，C錯(cuò)誤。

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第1節(jié) 基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成

版本： 人教版 (2019)

年級(jí)： 必修2《遺傳與進(jìn)化》

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