2022届高中生物新教材同步必修第二册 第4章 第1节 第1课时 RNA的结构和功能、遗传信息的转录

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．基本单位及组成①磷酸；②核糖；③碱基：A 、U、G、C ；④核糖核苷酸。

2．空间结构：一般是单链，且比DNA短。

3．RNA的种类及其作用(1)(2)(3)4．RNA与DNA的比较比较项目DNA RNA组成单位基本组成单位不同脱氧核糖核苷酸核糖核苷酸五碳糖不同脱氧核糖核糖碱基不同特有的是胸腺嘧啶(T) 特有的是尿嘧啶(U)结构不同规则的双螺旋结构一般为单链判断正误(1)核糖核酸是组成RNA的基本单位，一共有4种()(2)RNA是某些病毒的遗传物质()(3)RNA一般是单链，所以所有的RNA都不含有氢键()答案(1)×(2)√(3)×探讨点RNA适于做DNA的信使的原因RNA适于做DNA的信使的原因是RNA分子组成与DNA相似，基本组成单位是核苷酸，也含有四种碱基，可以携带遗传信息；RNA一般为单链，且比DNA短，能通过核孔，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．下列哪项是DNA和RNA共同具有的()A．双螺旋结构B．脱氧核糖C．尿嘧啶D．腺嘌呤答案 D解析具有双螺旋结构的是DNA，RNA一般不具有；脱氧核糖是DNA中特有的五碳糖；尿嘧啶是RNA中特有的碱基；腺嘌呤是DNA和RNA共同具有的碱基。

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)×探讨点真核细胞的转录及与DNA复制的比较1．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)。

(2)a为启动上述过程必需的有机物，其名称是RNA聚合酶。

(3)b和c的名称分别是胞嘧啶脱氧核苷酸、胞嘧啶核糖核苷酸。

(4)此过程中的碱基配对方式为A—U、T—A、C—G、G—C。

2．转录时需要解旋吗？需要解旋酶吗？提示需要解旋，但是不需要解旋酶。

3．转录成的RNA的碱基序列与DNA的两条单链的碱基序列各有哪些异同？提示转录时也是按照碱基互补配对的原则合成RNA链，因此转录成的RNA的碱基与DNA模板链的碱基是互补配对的，与DNA的另一条链的碱基序列的区别是RNA链上的碱基U，对应在DNA的另一条链上的碱基是T。

4．转录与DNA复制有哪些共同之处？这对保证遗传信息的准确转录有什么意义？提示转录与DNA复制都需要模板、都遵循碱基互补配对原则。

碱基互补配对原则能够保证遗传信息传递的准确性。

5．与DNA复制相比，转录所需要的原料和酶各有什么不同？提示DNA复制过程需要解旋酶和DNA聚合酶，以4种游离的脱氧核苷酸为原料；转录则需要RNA聚合酶，以4种游离的核糖核苷酸为原料。

核心归纳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，少部分在线粒体、叶绿体、质粒解旋完全解旋只解有遗传效应片段(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新链从5′端－3′端延伸新链从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遗传信息从DNA传递到RNA(mRNA)上，为翻译做准备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。

(2)转录时不需要解旋酶。

(3)完成正常使命的RNA易迅速降解，从而保证生命活动的有序进行。

(4)线粒体、叶绿体中也可进行转录。

(5)细胞核中转录形成的RNA通过核孔进入细胞质，穿过0层膜，需要消耗能量。

(6)转录时，边解旋边转录，单链转录。

3．下列关于真核细胞中转录的叙述，错误的是()A．tRNA、rRNA和mRNA都由DNA转录而来B．同一细胞中两种RNA的合成有可能同时发生C．细胞中的RNA合成过程不会在细胞核外发生D．转录出的RNA链与模板链的相应区域碱基互补答案 C解析真核细胞中的RNA主要在细胞核内合成，线粒体和叶绿体中的DNA也能进行转录合成RNA，C错误。

4．如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答案 B解析图中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；③表示RNA聚合酶；转录完成后，②通过核孔进入细胞质，穿过0层膜。

题组一RNA的结构和功能1．下列关于RNA的结构和功能的叙述，错误的是()A．所有RNA中都不含氢键B．RNA含有的五碳糖是核糖C．RNA能在细胞内传递遗传信息，也能携带氨基酸D．某些RNA能在细胞内催化化学反应答案 A解析tRNA中含有氢键，A错误。

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率和种类判定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RNAD．含有RNA的生物，遗传物质是RNA，不是DNA答案 D3．(2021·广东深圳市高一期末)下列关于DNA和RNA的叙述，不合理的是()A．DNA双链中腺嘌呤一定与胸腺嘧啶配对B．RNA中相邻两个碱基通过磷酸—核糖—磷酸相连接C．DNA中磷酸和脱氧核糖交替排列在外侧构成基本骨架D．tRNA局部双链中腺嘌呤一定与尿嘧啶配对答案 B解析双链DNA分子中碱基按照互补配对的原则进行配对，A(腺嘌呤)与T(胸腺嘧啶)配对，G(鸟嘌呤)与C(胞嘧啶)配对，A正确；RNA中相邻两个碱基通过核糖—磷酸—核糖进行连接，B错误；DNA中磷酸和脱氧核糖交替排列在外侧构成基本骨架，C正确；tRNA局部双链中腺嘌呤与尿嘧啶配对形成氢键，形成三叶草结构，D正确。

4．乙肝病毒和艾滋病病毒的遗传物质分别是DNA和RNA，下列有关DNA和RNA的比较中正确的是()A．从元素组成上，DNA和RNA的元素组成不相同B．从化学组成上，DNA与RNA的碱基种类完全不同C．从结构上，DNA多为双链结构，RNA通常为单链结构D．从分布上，真核细胞中的DNA全部存在于细胞核中，RNA全部存在于细胞质中答案 C解析DNA和RNA的组成元素都是C、H、O、N、P，A错误；组成DNA的碱基为A、C、G、T，而组成RNA的碱基为A、C、G、U，因此两者的碱基种类不完全相同，而不是完全不同，B错误；结构上，DNA一般为双链结构，RNA通常为单链结构，C正确；真核细胞的DNA主要存在于细胞核中，RNA主要存在于细胞质中，D错误。

5．(2021·湖北高一期末)如图为三种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，但乙和丙不能答案 C解析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。

题组二遗传信息的转录6．下列关于转录的叙述，正确的是()A．基因的两条链都作为转录的模板B．同一细胞中两种RNA的合成不可能同时发生C．转录过程只可能发生在细胞核中D．转录过程所需原料是核糖核苷酸答案 D解析转录过程中，一个基因只有一条链可作为转录的模板，A错误；同一细胞中两种RNA 的合成可能同时发生，B错误；基因的转录主要发生在细胞核中，也发生在线粒体和叶绿体中，C错误；转录合成RNA，所需原料是核糖核苷酸，D正确。

7．如图表示在人体细胞核中进行的某一生命过程，据图分析，下列说法正确的是()A．该过程仅发生在细胞核内B．该过程与DNA复制时碱基互补配对方式完全相同C．该过程涉及ATP的消耗D．该过程需要DNA聚合酶答案 C解析题图中正在合成的单链含有碱基U，说明该链为RNA，据此结合题意可知，图示为人体细胞核中发生的转录过程，其中的酶为RNA聚合酶，DNA单链为转录时的模板链，游离的核糖核苷酸为转录的原料。

该过程主要发生在细胞核内，此外还可以发生在人体细胞的线粒体中，A错误；该过程与DNA复制时碱基互补配对方式不完全相同，该过程中存在A—U 的碱基互补配对方式，而DNA复制过程中没有A—U的碱基互补配对方式，B错误；转录过程需要消耗ATP，C正确；转录时需要RNA聚合酶，不需要DNA聚合酶，D错误。

8．如图为真核生物RNA的合成示意图，下列有关叙述正确的是()A．⑤为解旋酶，它在图中的移动方向是自左向右B．③可以直接转移到细胞质中用于蛋白质的合成C．区域④和⑥中存在不同的碱基配对方式D．②链是编码链，由它编码形成RNA答案 C解析据图分析可知，⑤为RNA聚合酶，A错误；③为RNA，需要加工后转移到细胞质中用于蛋白质的合成，B错误；区域④中有A—U碱基配对方式，⑥中不存在，C正确；②链是模板链，D错误。

9．遗传信息表达的过程中，mRNA的三个碱基是5′－UAC－3′，则DNA模板链上对应的三个碱基是()A．5′－GTA－3′B．5′－CA T－3′C．5′－CUT－3′D．5′－GUA－3′答案 A解析mRNA与转录的模板DNA单链方向相反、碱基互补。

10．(2021·北京海淀区高一月考)一个基因转录形成的RNA分子中碱基序列()A．与基因的某一条链互补B．与基因的一条链序列完全相同C．比基因的碱基数目更多D．与基因的两条链序列完全无关答案 A解析由于DNA和RNA的含氮碱基不完全相同(DNA特有T、RNA特有U)，所以RNA分子中碱基序列与基因的碱基序列不完全相同，B错误；基因的部分序列没有转录，所以RNA 的碱基比基因的碱基数目少，C错误；转录形成的RNA是以基因的一条链为模板按照碱基互补配对的原则合成的，所以二者有关系，D错误。