2024-2025学年高一生物必修2 第4章 第1节 第1课时 RNA的结构和功能、遗传信息的转录.docx

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)×

提示(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标记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。

(4)综合实验1和实验2，尝试写出DNA控制蛋白质合成的过程？

提示DNA→RNA→蛋白质。

2．为什么RNA适于作DNA的信使？

提示(1)RNA的分子结构与DNA很相似，也是由基本单位——核苷酸连接而成的，也能储存遗传信息。(2)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。

1．下列关于RNA的叙述，错误的是()

A．有些RNA可催化细胞内的某些生化反应

B．RNA的基本单位由磷酸、核糖和含氮碱基组成

C．RNA参与构成核糖体

D．RNA参与构成细胞膜

答案D

解析有些酶的化学本质为RNA；RNA的基本单位是核糖核苷酸，由磷酸、核糖和含氮碱基组成；rRNA参与构成核糖体。

2．下列关于DNA和RNA的叙述，错误的是()

A．DNA和RNA都能携带生物的遗传信息

B．真核细胞中RNA主要分布在细胞质中

C．原核细胞中同时含有DNA和RNA分子

D．RNA分子彻底水解的产物有5种

答案D

解析RNA分子彻底水解的产物是核糖、磷酸和4种含氮碱基，共6种，D错误。

二、遗传信息的转录

1．概念：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。

2．过程

(1)图中①表示转录的方向，②表示RNA聚合酶，③表示游离的核糖核苷酸。

(2)以DNA为模板转录RNA的过程可被划分为4步。这4步的主要内容分别是：

第1步：DNA双链解开，碱基暴露出来。

第2步：游离的核糖核苷酸与DNA模板链上的碱基互补配对，在RNA聚合酶的作用下开始mRNA的合成。

第3步：新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA分子上。

第4步：合成的mRNA从DNA链上释放。而后，DNA双螺旋恢复。

判断正误

(1)转录只发生在细胞核内()

(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()

答案(1)×(2)×(3)×(4)×

提示(1)转录可发生在细胞核、线粒体和叶绿体内。(2)转录的产物有mRNA、tRNA和rRNA。(3)转录以DNA的一条链作为模板。(4)转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，而基因通常是有遗传效应的DNA片段。

任务二：转录的过程和转录与DNA复制的比较

1．遗传信息的转录

如图表示某真核生物细胞内DNA的转录过程，请据图分析回答下列问题：

(1)图中遗传信息的转录方向为←(用“→”或“←”表示)；RNA链延伸的方向是由5′端到3′端。

(2)a为启动上述过程必需的有机物，其名称是RNA