資源簡介

第4章　第1節　第1課時
課時跟蹤　分層訓練
學業考達標練
一、選擇題
1．在mRNA結構中，相鄰的堿基G與C之間是通過什么結構連接而成的(　　)
A．3個氫鍵
B．—脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖—
C．—核糖—磷酸—核糖—
D．—磷酸—核糖—磷酸—
【答案】　C
【解析】　由于mRNA只有一條鏈，相鄰的G、C之間由—核糖—磷酸—核糖—連接，C符合題意。
2．與DNA相比，RNA特有的成分是(　　)
A．核糖和尿嘧啶
B．脫氧核糖和尿嘧啶
C．核糖和胸腺嘧啶
D．脫氧核糖和胸腺嘧啶
【答案】　A
【解析】　與DNA相比，RNA特有的成分是核糖和尿嘧啶，A正確。
3．若以堿基順序為5′－ATTCCATGCT－3′的DNA為模板鏈，轉錄出的mRNA堿基順序為(　　)
A．從5′端讀起為－ATTCCATGCT－
B．從3′端讀起為－UAAGGUACGA－
C．從5′端讀起為－AUUCCAUGCU－
D．從3′端讀起為－TAAGGTACGA－
【答案】　B
【解析】　若以堿基順序為5′－ATTCCATGCT－3′的DNA為模板鏈，根據堿基互補配對原則，轉錄時從3′端讀起，轉錄出的mRNA堿基順序為3′－UAAGGUACGA－5′。
4．如圖為真核生物細胞核內轉錄過程的示意圖，下列說法不正確的是(　　)
A．①鏈的堿基A與②鏈的堿基U互補配對
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，則它的名稱是RNA聚合酶
D．轉錄完成后，②需要通過兩層生物膜才能與核糖體結合
【答案】　D
【解析】　轉錄完成后，②mRNA通過核孔進入細胞質，穿過0層生物膜。
5．解旋酶和RNA聚合酶都有解旋功能。下列有關這兩種酶的作用特點的說法，正確的是(　　)
A．兩種酶都對DNA分子進行全部解旋
B．兩種酶都對DNA分子進行局部解旋
C．前者對DNA分子全部解旋，后者對DNA分子局部解旋
D．前者對DNA分子局部解旋，后者對DNA分子全部解旋
【答案】　C
【解析】　在DNA復制過程中，解旋酶可將DNA的兩條鏈解開，邊解旋邊復制，直至將DNA分子的兩條鏈全部解開，全部復制，而在轉錄過程中，RNA聚合酶將DNA的兩條鏈解開，邊解旋邊轉錄，由于轉錄以DNA的一條鏈為模板，DNA分子上分布著多個基因，基因通常是有遺傳效應的DNA片段，因此轉錄的片段只是DNA的一部分，故RNA聚合酶只對DNA分子局部解旋，C正確。
6．下列關于真核細胞中轉錄的敘述，不正確的是(　　)
A．轉錄形成的mRNA分子通過核孔進入細胞質
B．不同細胞中轉錄形成的mRNA不完全相同
C．在細胞分裂期，染色體高度螺旋化后，基因轉錄水平上升
D．轉錄出的RNA鏈與模板鏈的對應區域會形成氫鍵
【答案】　C
【解析】　轉錄時需要將DNA雙螺旋的兩條鏈解開，而分裂期染色體高度螺旋化是不利于解旋的，因此基因轉錄水平下降，C錯誤。
7．DNA的復制和轉錄是遺傳信息傳遞的兩個重要生理過程。下列相關敘述正確的是(　　)
A．兩個過程均只發生在細胞分裂前的間期
B．兩個過程均可發生在細胞核、線粒體和葉綠體中
C．兩個過程均以DNA分子的兩條鏈為模板合成其產物
D．兩個過程所需要的原料相同
【答案】　B
【解析】　轉錄可發生在細胞整個生命活動中，A錯誤；細胞核中可以進行轉錄和DNA的復制，線粒體和葉綠體中含有DNA，也可以發生轉錄和DNA的復制過程，B正確；轉錄是在RNA聚合酶作用下，以DNA分子的一條鏈為模板合成RNA的過程，C錯誤；DNA復制所需要的原料是4種脫氧核苷酸，轉錄所需要的原料是4種核糖核苷酸，D錯誤。
二、非選擇題
8．某些情況下，原核細胞的個別基因轉錄形成的mRNA分子未與DNA鏈分離，形成RNA－DNA雜交體，并與對應的脫氧核苷酸鏈共同構成R環結構(如圖)。圖中①②表示遺傳信息傳遞過程。請回答下列問題：
(1)圖中過程發生場所是細胞的________，其中①過程是______________，以________的方式進行，所需的酶2是________。
(2)圖中酶3是________________，據圖推測mRNA的________(填“左端”或“右端”)是3′－端，除了mRNA外，②過程的產物還有________________。
(3)①②過程都遵循______________________原則，其中②過程的原料是______________________。
(4)如圖所示的過程中，R環的形成會使①過程被迫停止，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________。
【答案】　(1)擬核(或細胞質)　DNA復制　半保留　解旋酶
(2)RNA聚合酶　右端　tRNA、rRNA
(3)堿基互補配對　4種核糖核苷酸
(4)R環會阻礙解旋酶的解旋過程
【解析】　(1)圖中過程發生在原核細胞中，場所為擬核(或細胞質)；①過程為DNA復制，以DNA的兩條鏈為模板，進行半保留復制，所需的酶2為解旋酶，解旋酶能破壞氫鍵，達到解旋的作用。(2)圖中酶3催化mRNA的合成，為RNA聚合酶；mRNA合成方向為模板鏈的3′－端→5′－端，因此mRNA右端為3′－端；②過程為轉錄，形成RNA，產物還有轉運RNA(tRNA)、核糖體RNA(rRNA)。(3)①過程為DNA復制，②過程為轉錄，①②過程都遵循堿基互補配對原則；轉錄是以DNA的一條鏈為模板，合成RNA的過程，RNA的基本單位為4種核糖核苷酸。(4)R環會阻礙解旋酶(酶2)的解旋過程，因此R環的形成會使①過程被迫停止。
選擇考提升練
一、選擇題
1．RNA可能的功能是(　　)
①作為某些病毒的遺傳物質　②作為某些細菌的遺傳物質　③催化某些代謝反應　④轉運氨基酸　⑤核糖體組成成分
A．①②③④⑤ B．①②③④
C．②③④⑤ D．①③④⑤
【答案】　D
【解析】　RNA可以作為某些病毒的遺傳物質，如HIV，①正確；細菌的遺傳物質是DNA，②錯誤；酶具有催化作用，酶絕大多數是蛋白質，少數是RNA，故某些RNA能催化代謝反應，③正確；mRNA可以作為翻譯的模板，④正確；tRNA可以轉運氨基酸，⑤正確；核糖體組成成分是rRNA和蛋白質，⑥正確。
2．下列關于DNA和RNA的敘述，錯誤的是(　　)
A．DNA和RNA都能攜帶生物的遺傳信息
B．真核細胞中RNA主要合成于細胞核中
C．原核細胞中同時含有DNA和RNA分子
D．RNA分子徹底水解的產物有5種
【答案】　D
【解析】　RNA徹底水解的產物是核糖、磷酸和4種含氮堿基，共6種，D錯誤。
3．如圖為三種RNA示意圖，下列相關敘述錯誤的是(　　)
A．合成三種RNA都遵循堿基互補配對原則
B．三種RNA都可通過轉錄形成
C．甲中沒有堿基對，但乙和丙中含有
D．甲可以傳遞遺傳信息，但乙和丙不能
【答案】　C
【解析】　RNA一般都是單鏈，甲和乙中都不含堿基對，丙中部分區段會發生堿基互補配對，含有堿基對，C錯誤。
4．某雙鏈DNA中，G與C之和占全部堿基總數的34%，其一條鏈中的T與C分別占該鏈堿基總數的32%和18%，則在它轉錄的mRNA中，理論上U和C分別占該鏈堿基總數的(　　)
A．34%和18% B．34%和16%
C．16%和34% D．32%和18%
【答案】　B
【解析】　已知某雙鏈DNA分子中，G與C之和占全部堿基總數的34%，則C＝G＝17%，A＝T＝50%－17%＝33%。其中一條鏈的T與C分別占該鏈堿基總數的32%和18%，即T1＝32%、C1＝18%，則該鏈上G1＝34%－C1＝16%，A1＝1－32%－18%－16%＝34%，根據堿基互補配對原則，則在它轉錄的mRNA中，U＝A1＝34%，C＝G1＝16%。
5．甲、乙圖表示真核細胞內兩種物質的合成過程，下列敘述錯誤的是(　　)
A．甲所示過程為DNA復制，圖示表明復制可以從多個起點雙向復制
B．乙所示過程為轉錄，圖示表明DNA分子的兩條鏈都可以做模板鏈
C．甲、乙所示過程中DNA分子解旋都消耗細胞內能量并需要解旋酶
D．一個細胞周期中，甲過程在每個起點只起始一次，乙過程可起始多次
【答案】　C
【解析】　圖甲為DNA的復制，且從圖甲中可以看出該過程中DNA復制可以從多個起點雙向復制，A正確；圖乙分別只以DNA一條鏈作為模板，各生成一條單鏈，符合轉錄的過程特點，所以乙所示過程為轉錄，且圖示表明DNA分子的兩條鏈都可以作為合成不同RNA的模板鏈，B正確；甲、乙所示過程中DNA分子解旋都消耗細胞內能量，但圖乙中，轉錄不需要解旋酶，需要RNA聚合酶，C錯誤；一個細胞周期中，DNA復制一次，但可以轉錄多次，形成多個mRNA，所以一個細胞周期中，甲過程在每個起點只起始一次，乙過程可起始多次，D正確。
6．轉錄因子蛋白能通過與DNA的結合來開啟或關閉基因的表達，轉錄因子與RNA聚合酶形成轉錄起始復合體，共同參與轉錄的重要過程。大多數時候，機體內的DNA均能正確復制，但有時也因堿基間的錯配而發生差錯形成錯配區段。最新研究發現，轉錄因子有一種能與DNA的錯配部分強烈結合的傾向，而這會誘發包括癌癥在內的多種疾病的發生。下列相關敘述正確的是(　　)
A．轉錄產生的RNA都可作為蛋白質合成的模板
B．轉錄因子會誘發DNA復制差錯，從而導致癌癥的發生
C．對錯配DNA區段上的基因轉錄時，轉錄因子只起開啟作用
D．轉錄因子可通過核孔進入細胞核發揮調控基因表達的作用
【答案】　D
【解析】　轉錄產生的RNA只有mRNA可作為蛋白質合成的模板，A錯誤；轉錄因子不會誘發DNA復制差錯，B錯誤；對錯配DNA區段上的基因轉錄時，轉錄因子起開啟或關閉的作用，C錯誤；轉錄因子是蛋白質在細胞質中合成，需通過核孔進入細胞核發揮作用，D正確。
7．甲、乙為小鼠細胞核中的β－球蛋白基因(圖中實線表示DNA雙鏈)分別與其未經加工的轉錄產物(hnRNA)和加工后的轉錄產物(mRNA)雜交的結果示意圖。下列敘述錯誤的是(　　)
A．hnRNA加工成mRNA發生在細胞核中
B．圖中存在的堿基配對方式與DNA復制時存在差異
C．β－球蛋白基因中存在不編碼蛋白質的核苷酸序列
D．hnRNA和mRNA之間雜交會出現比較多的雜交區域
【答案】　D
【解析】　本題主要考查轉錄和復制中的堿基配對方式的區別。圖示為細胞核中β－球蛋白基因的轉錄過程，hnRNA加工成mRNA發生在細胞核中，A正確；圖中發生的是DNA與RNA之間的堿基配對，遵循的堿基互補配對的方式為A—U、C—G、G—C、T—A，DNA復制過程中的堿基互補配對的方式為A—T、T—A、C—G、G—C，所以兩個過程的堿基互補配對方式存在差異，B正確；根據圖中雜交結果可知，含有未雜交的區域，故推測β－球蛋白基因中存在不編碼蛋白質的核苷酸序列，C正確；mRNA是由hnRNA加工形成的，二者不能雜交，D錯誤。
二、非選擇題
8．抗生素是臨床上治療各種由細菌引起的疾病的特效藥，能夠有效地抑制細菌蛋白質的合成，而不影響人的蛋白質的合成。抗生素是通過什么機制抑制細菌蛋白質的合成的呢？有人推測是抗生素能抑制細菌DNA的轉錄過程，而不影響人體DNA的轉錄過程。請分析回答下列問題：
(1)實驗設計的思路：
①設計兩組實驗(甲、乙兩組)，體外模擬細菌________的過程。甲組加適量________，乙組加等量蒸餾水作為________，檢測兩組實驗中________的生成量。
②設計兩組實驗(丙、丁兩組)，體外模擬人體細胞________的過程。丙組加適量________，丁組加等量蒸餾水，檢測兩組實驗中________的生成量。
(2)實驗結果及結論：
①若甲組______________的生成量明顯少于乙組，則說明抗生素是通過抑制________________來抑制細菌蛋白質合成的。
②若________________________________________，則說明抗生素不影響人體DNA的轉錄過程。
【答案】　(1)①轉錄　抗生素　對照　RNA　②轉錄　抗生素　RNA
(2)①RNA　細菌的轉錄　②丙組的RNA生成量等于丁組的RNA生成量
【解析】　設計實驗的基本原則是對照原則，要探究抗生素抑制細菌蛋白質合成的原因是否為抗生素能抑制細菌DNA的轉錄過程，而不影響人體DNA的轉錄過程，需要設計四組實驗，即體外模擬細菌與人體細胞DNA轉錄的過程，其中兩組加適量抗生素，另外兩組加等量蒸餾水，觀察指標是兩組實驗中RNA的生成量。(1)先設計甲、乙兩組實驗，體外模擬細菌DNA的轉錄過程，甲組加適量抗生素，乙組加等量蒸餾水作為對照，檢測兩組實驗中RNA的生成量。再設計丙、丁兩組實驗，體外模擬人體細胞轉錄的過程。丙組加適量抗生素，丁組加等量蒸餾水，檢測兩組實驗中RNA的生成量。(2)實驗結果及結論：①若甲組RNA生成量明顯少于乙組，則說明抗生素是通過抑制細菌的轉錄來抑制細菌蛋白質合成的。②若丙組的RNA生成量等于丁組的RNA生成量，說明抗生素不影響人體DNA的轉錄過程。
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第4章　基因的表達
第1節　基因指導蛋白質的合成
第1課時　遺傳信息的轉錄
課標要求 核心素養
1．概述RNA的結構、種類和功能。
2．概述遺傳信息轉錄的過程。 1．生命觀念：掌握DNA與RNA的關系，樹立生命是物質、能量和信息的統一體的觀念。
2．科學思維：厘清DNA復制、轉錄的邏輯關系，學會科學思維。
3．社會責任：思考轉錄在基因表達中的重要性，學會用生物學專業知識解釋社會熱點問題。
必備知識　自主梳理
?RNA的結構和功能
1．RNA的基本單位及組成
①________；②________；③堿基：__________________；④______________。
2．結構特點：一般為______鏈，比DNA______，能通過________轉移到細胞質中。
磷酸
核糖
A、U、G、C
核糖核苷酸
單
短
核孔
3．種類及功能
種類 功能
信使RNA(mRNA) 翻譯過程中起________作用
轉運RNA(tRNA) ______________，轉運氨基酸
核糖體RNA(rRNA) __________的組成成分
模板
識別密碼子
核糖體
除了教材圖4－3所示mRNA、tRNA、rRNA之外，還有沒有具備其他功能的RNA？舉例說明。
提示：有。有的RNA還具有催化的作用；RNA病毒的遺傳物質是RNA。
?遺傳信息的轉錄
細胞核
DNA的一條鏈
一條鏈
核糖核苷酸
在真核細胞中，除了細胞核外，還有哪些結構能夠進行轉錄？
提示：線粒體、葉綠體。
(1)核糖核酸是組成RNA的基本單位，一共有4種。(　　)
(2)RNA一般是單鏈，所以RNA中都不含有氫鍵。(　　)
(3)遺傳信息轉錄的產物只有mRNA。(　　)
(4)RNA是某些病毒的遺傳物質。(　　)
(5)轉錄以DNA的兩條鏈作為模板，以4種核糖核苷酸為原料。(　　)
(6)轉錄是以DNA完整的一條鏈為模板合成RNA的過程。(　　)
(7)轉錄時DNA聚合酶能識別DNA分子中特定堿基序列。(　　)
(8)DNA復制與轉錄都遵循堿基互補配對原則，且配對方式相同。(　　)
【答案】　(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)×　(6)×　(7)×　(8)×
【解析】　(1)核糖核苷酸是組成RNA的基本單位。(2)tRNA的局部含有氫鍵。(3)mRNA、tRNA和rRNA都是轉錄的產物。(5)轉錄以DNA的一條鏈作為模板。(6)轉錄是以DNA的一條鏈為模板合成RNA的過程，而基因通常是有遺傳效應的DNA片段。(7)轉錄時RNA聚合酶能識別DNA分子中特定堿基序列。(8)DNA復制與轉錄都遵循堿基互補配對原則，但配對方式不完全相同。
合作探究　能力提升
●情境解讀
實驗情境：
實驗1：科學家用洋蔥根尖和變形蟲進行了實驗，發現若加入RNA酶降解細胞中的RNA，則蛋白質合成就停止，若再加入從酵母中提取的RNA，則又可以重新合成一些蛋白質。
實驗2：科學家經過實驗發現，用噬菌體侵染細菌，在培養基中添加含14C標記的尿嘧啶，培養一段時間后，把細菌裂解離心，分離出RNA與核糖體。分離出來的RNA有14C標記，將分離得到的RNA分別與細菌的DNA和噬菌體的DNA雜交(雜交的原理是堿基互補配對原則)，發現RNA只能與噬菌體DNA形成雙鏈雜交分子。
任務一：信使物質是RNA的實驗證據和原因
●合作探究
1．根據實驗1可以得出什么結論？
提示：蛋白質的合成依賴于RNA。
2．實驗2為什么選擇14C的尿嘧啶作為標記物？
提示：尿嘧啶是RNA特有的堿基，實驗中用14C－U作為標記物可以標記新合成的RNA。
3．實驗2中分離出的含14C標記的RNA，能與噬菌體的DNA分子形成雜交分子，不能與細菌的DNA結合，說明什么問題？
提示：新合成的RNA是以噬菌體的DNA為模板合成的。
4．綜合實驗1和實驗2，嘗試寫出DNA控制蛋白質合成的過程？
提示：DNA→RNA→蛋白質。
5．為什么RNA適于作DNA的信使？
提示：(1)RNA的分子結構與DNA很相似，也是由基本單位——核苷酸連接而成的，也能儲存遺傳信息。(2)RNA一般是單鏈，而且比DNA短，因此能夠通過核孔，從細胞核轉移到細胞質中。
●典例剖析
下列有關DNA和RNA的比較，正確的是(　　)
A．從分布上，真核細胞中的DNA全部存在于細胞核中，RNA全部存在于細胞質中
B．從化學組成上，DNA與RNA的堿基完全不同
C．從結構上，在大多數生物體的細胞中DNA為雙鏈結構，RNA為單鏈結構
D．HIV的遺傳信息儲存在RNA中，脫氧核糖不含氧元素，是RNA的組成成分
【答案】　C
【解析】　真核細胞中DNA大部分分布在細胞核中，少數分布在細胞質中，RNA主要分布在細胞質中，少數分布在細胞核中，A錯誤；DNA的堿基是A、G、C、T，RNA的堿基是A、G、C、U，兩者堿基不完全相同，B錯誤；在大多數生物體的細胞中，DNA為雙鏈結構，RNA為單鏈結構，C正確；HIV是RNA病毒，其遺傳信息儲存在RNA中，脫氧核糖含有氧元素，是DNA的組成成分，D錯誤。
1．下列關于RNA的敘述，錯誤的是(　　)
A．有些RNA可催化細胞內的某些生化反應
B．RNA的基本單位由磷酸、核糖和含氮堿基組成
C．RNA參與構成核糖體
D．RNA參與構成細胞膜
【答案】　D
【解析】　有些酶的化學本質為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參與構成核糖體。
●歸納提升
1．DNA與RNA在組成與結構上的比較
2．三種RNA的比較
項目 mRNA tRNA rRNA
分布部位 常與核糖體結合 細胞質中 核糖體
結構
功能 翻譯時作模板 翻譯時作搬運氨基酸的工具 參與核糖體的組成
聯系 ①組成相同：都含有4種核糖核苷酸
②來源相同：都由轉錄產生
③功能協同：都與翻譯有關
●情境解讀
圖形情境：如圖表示某真核生物細胞內DNA的轉錄過程，請據圖回答相關問題。
●合作探究
1．圖中DNA進行轉錄的方向是從左到右還是從右到左？
提示：從右到左。
任務二：轉錄的過程
2．物質a為啟動轉錄過程必需的有機物，其名稱是什么？
提示：RNA聚合酶。
3．轉錄的產物d一定是mRNA嗎？
提示：不一定，轉錄的產物也可以是tRNA、rRNA等其他類型的RNA。
4．轉錄時，DNA鏈完全解開嗎？
提示：不完全解開，只有部分片段解開。
5．轉錄時，DNA的一條鏈作為轉錄的模板鏈，與其互補的另一條鏈稱為編碼鏈。如圖表示一個DNA分子的片段，討論相關問題。
5′－TACGCTCCGTACCC－3′　編碼鏈
3′－ATGCGAGGCATGGG－5′　模板鏈
(1)寫出該片段轉錄出的mRNA中的堿基排列順序。
提示：5′－UACGCUCCGUACCC－3′。
(2)轉錄出的mRNA堿基序列與DNA模板鏈的堿基序列有什么關系？
提示：轉錄出的mRNA的堿基與DNA模板鏈的堿基是互補配對的關系。
(3)轉錄出的mRNA堿基序列與DNA編碼鏈的堿基序列有哪些異同？
提示：轉錄出的mRNA堿基序列與DNA編碼鏈的堿基序列基本相同，區別是RNA鏈上的堿基U，對應在編碼鏈上的堿基是T。
●典例剖析
如圖為真核生物細胞核內轉錄過程的示意圖。下列相關敘述正確的是(　　)
A．①是RNA聚合酶，其在模板DNA鏈
上的移動方向為5′端→3′端
B．②是四種類型的脫氧核糖核苷酸
C．③區域的嘌呤數和嘧啶數相等
D．④處的DNA雙螺旋正在解開
【答案】　C
【解析】　RNA聚合酶在模板DNA鏈上的移動方向為3′端→5′端，A錯誤；②是四種類型的核糖核苷酸，B錯誤；③區域為由DNA模板鏈和mRNA形成的雙鏈結構，其中的嘌呤數和嘧啶數相等，C正確；④處的DNA雙螺旋正在形成，D錯誤。
2．如圖中甲、乙表示真核生物遺傳信息傳遞的兩個過程，丙為其中部分片段的放大示意圖。下列有關分析正確的是(　　)
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．圖乙所示過程在高度分化的細胞中不會發生
【答案】　B
【解析】　圖甲所示過程是DNA的復制，其中酶1為DNA聚合酶；圖乙所示過程是(在RNA聚合酶作用下)以DNA的一條鏈為模板，合成RNA的過程，即轉錄，其中酶2為RNA聚合酶，A錯誤；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。核糖體由蛋白質和rRNA組成，所以b鏈可能是構成核糖體的成分，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的復制過程，因此圖丙不是圖甲的部分片段放大，C錯誤；轉錄在高度分化的細胞中仍會發生，因為細胞內的成分在不停更新，需要RNA和蛋白質，D錯誤。
●歸納提升
1．DNA復制和轉錄的比較
項目 DNA復制 轉錄
時間 細胞分裂前的間期 生長發育過程
場所 主要在細胞核或擬核中，少部分在線粒體、葉綠體、質粒中
解旋 完全解旋 只解有遺傳效應的片段(基因)
模板 DNA的兩條鏈均為模板 DNA的一條鏈上某片段
原料 四種脫氧核苷酸 四種核糖核苷酸
酶 解旋酶、DNA聚合酶等 RNA聚合酶等
項目 DNA復制 轉錄
配對方式 A—T、T—A、C—G、G—C A—U、C—G、T—A、G—C
特點 半保留復制，邊解旋邊復制 邊解旋邊轉錄
方向 新鏈從5′端→3′端延伸
產物 2個子代DNA分子 mRNA、tRNA、rRNA
意義 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性 遺傳信息從DNA傳遞到RNA(mRNA)上，為翻譯作準備
酶 解旋酶、DNA聚合酶等 RNA聚合酶等
2．有關轉錄的問題分析
(1)轉錄不是轉錄整個DNA，是轉錄其中的基因。
(2)轉錄時不需要解旋酶。
(3)完成正常使命的RNA易迅速降解，從而保證生命活動的有序進行。
(4)線粒體、葉綠體中也可進行轉錄。
(5)細胞核中轉錄形成的RNA通過核孔進入細胞質，穿過0層膜，需要消耗能量。
(6)轉錄時，邊解旋邊轉錄，單鏈轉錄。
課堂達標　鞏固訓練
1．我國對肺結核患者實行免費治療，使用的主要治療藥物——利福平可以抑制細菌RNA聚合酶的活性，從而達到治療目的。這種藥物可直接影響結核桿菌的(　　)
A．DNA復制 B．轉錄
C．翻譯 D．逆轉錄
【答案】　B
【解析】　本題主要考查轉錄過程用到的酶。利福平可以抑制細菌RNA聚合酶的活性，RNA聚合酶在轉錄過程中起作用，可以催化RNA的合成過程，即利福平是通過抑制細菌RNA聚合酶的活性來影響轉錄過程，進而實現對細菌的抑制，起到了治療的作用，B正確。
2．如圖所示，正確的說法有(　　)
①該圖表示DNA復制過程　②該圖表示轉錄過程　③圖中共有5種堿基　④圖中共有8種核苷酸　⑤圖中共有5種核苷酸　⑥圖中的A均代表同一種核苷酸
A．①②③ B．④⑤⑥
C．②③④ D．①③⑤
【答案】　C
【解析】　本題主要考查轉錄的概念及DNA和RNA組成成分的區別。DNA復制的產物是DNA，圖中有一條鏈為RNA鏈，不屬于DNA復制，屬于轉錄，①錯誤，②正確；圖中共有A、T、C、G、U五種堿基，③正確；圖中DNA鏈和RNA鏈各含有4種堿基，由于DNA和RNA中的五碳糖不同，因此有4種脫氧核苷酸、4種核糖核苷酸，共8種核苷酸，④正確，⑤錯誤；圖中DNA鏈中的A表示腺嘌呤脫氧核苷酸，RNA鏈中的A表示腺嘌呤核糖核苷酸，⑥錯誤。綜上分析，C符合題意。
3．當某些基因轉錄形成的mRNA分子難與模板鏈分離時，會形成RNA—DNA雜交體，這時非模板鏈、RNA—DNA雜交體共同構成R環結構。研究表明R環結構會影響DNA復制、轉錄和基因的穩定性等。如圖是原核細胞DNA復制及轉錄相關過程的示意圖。請回答下列問題：
(1)圖中酶C是________________，其催化的生理過程中，RNA—DNA雜交體的堿基配對類型有________________________________(寫具體配對類型)。
(2)R環結構通常出現在DNA非轉錄模板鏈上含較多堿基G的片段，富含G的片段容易形成R環的原因是_____________________________。
(3)研究發現原核細胞DNA復制速率和轉錄速率相差很大。當DNA復制和基因轉錄同向進行時，如果轉錄形成R環，則DNA復制會被迫停止，這是由于________________________。R環的形成會降低DNA的穩定性，如非模板鏈上胞嘧啶轉化為尿嘧啶，經________次DNA復制后開始產生堿基對C—G替換為T—A的突變基因。
【答案】　(1)RNA聚合酶　A—T、U—A、G—C、C—G(未答全不給分)
(2)模板鏈與mRNA之間形成的氫鍵多，mRNA不易脫離模板鏈
(3)R環阻礙解旋酶(酶B)的移動　2
【解析】　(1)酶A、B、C分別是DNA聚合酶、解旋酶、RNA聚合酶；RNA—DNA雜交體中通過氫鍵連接的堿基對是A—T、U—A、G—C、C—G。(2)R環結構通常出現在DNA非轉錄模板鏈上含較多堿基G的片段，富含G的片段容易形成R環的原因是C—G堿基對通過三個氫鍵相連接，A—U或A—T堿基對通過兩個氫鍵相連接，因此模板鏈與mRNA
之間形成的氫鍵多，mRNA不易脫離模板鏈。(3)由于某些R環的mRNA分子難與模板鏈分離，R環阻礙解旋酶(酶B)的移動，而解旋受阻會影響DNA復制；R環的形成會降低DNA的穩定性，如非模板鏈上胞嘧啶(C)轉化為尿嘧啶(U)，這樣的DNA分子再進行復制，第一次復制形成U—A堿基對，第二次復制形成T—A堿基對，因此經2次DNA復制后開始產生堿基對C—G替換為T—A的突變基因。
課時小結

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