2024年高中生物新教材同步必修第二冊 學(xué)習(xí)筆記第4章 本章知識網(wǎng)絡(luò)

2024年高中生物新教材同步必修第二冊學(xué)習(xí)筆記本章知識

網(wǎng)絡(luò)

77

傳遞遺傳信息表達(dá)遺傳信息途徑（基因和環(huán)境相互作用）

（生薄過程）（個(gè)體發(fā)育過程中）

基因（DNA）的基本功能

第4章基因的表達(dá)

第1節(jié)基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成

第1課時(shí)RNA的結(jié)構(gòu)和功能、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄

［學(xué)習(xí)目標(biāo)］1.概述RNA的結(jié)構(gòu)、種類和功能。2.概述遺傳信息轉(zhuǎn)錄的過程。

一、RNA的結(jié)構(gòu)和功能

教材梳理

1.RNA的組成

元素組成：C、H,0、N、P

/磷酸

__________《含氮的堿基：________

基本?單位：（4種）

［聚合、核糖

核糖「甘酸鏈

RNA（通常是）

2.DNA和RNA的比較

比較項(xiàng)目DNARNA

分布主要是______主要是________

基本單位

磷酸一分子磷酸一分子磷酸

化學(xué)

五碳糖

組成

堿基A、____、G、CA、____、G、C

結(jié)構(gòu)一般為______

3.RNA的種類和功能

種類功能示意圖

mRNA作為DNA的______,是蛋白質(zhì)合成的模板

rRNA________的組成成分

Crn^nzO

tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)________,識別密碼子

【判斷正誤】

（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都不含有氫鍵（）

核心探火

任務(wù)一：信使物質(zhì)是RNA的實(shí)驗(yàn)證據(jù)和原因

1.信使物質(zhì)是RNA的實(shí)驗(yàn)證據(jù)

實(shí)驗(yàn)1：科學(xué)家用洋蔥根尖和變形蟲進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)若加入RNA酶降解細(xì)胞中的RNA,

則蛋白質(zhì)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(zhì)。

實(shí)驗(yàn)2：科學(xué)家經(jīng)過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，用噬菌體侵染細(xì)菌，在培養(yǎng)基中添加含14c標(biāo)記的尿喘噫，

培養(yǎng)一段時(shí)間后，把細(xì)菌裂解離心，分離出RNA與核糖體。分離出來的RNA有14c標(biāo)記，

將分離得到的RNA分別與細(xì)菌的DNA和噬菌體的DNA雜交(雜交的原理是堿基互補(bǔ)配對原

則)，發(fā)現(xiàn)RNA只能與噬菌體DNA形成雙鏈雜交分子。

(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)1可以得出什么結(jié)論？

(2)實(shí)驗(yàn)2為什么選擇14C的尿喀咤作為標(biāo)記物?

(3)實(shí)驗(yàn)2中分離出的含14c標(biāo)記的RNA,能與噬菌體的DNA分子形成雜交分子，不能與細(xì)

菌的DNA結(jié)合，說明什么問題？

(4)綜合實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2,嘗試寫出DNA控制蛋白質(zhì)合成的過程?

2.為什么RNA適于作DNA的信使?

典題應(yīng)用

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

2.(2022?貴州遵義高一期中)下列關(guān)于DNA和RNA的敘述，錯(cuò)誤的是()

A.DNA和RNA都能攜帶生物的遺傳信息

B.真核細(xì)胞中RNA主要分布在細(xì)胞質(zhì)中

C.原核細(xì)胞中同時(shí)含有DNA和RNA分子

D.RNA分子徹底水解的產(chǎn)物有5種

二、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄

教材桅理

1.概念：RNA是在_______中，通過RNA聚合酶以為模板合成的，這一過

程叫作轉(zhuǎn)錄。

2.過程

3紅卬?5,解旋：在RNA聚合酶的作用下，使DNA

國彰?雙鏈解開，暴露

?原則:堿基互補(bǔ)配對(A-_,T—,

G-C^-GF

模板：解開的DNA雙鏈中的

原料：游離的種

ZECLL4

ZOU酶：_____________

-X-?Tr、連接，

結(jié)果：形成一個(gè)

ZSZKT

srsz

約DNA

合成的mRNA從鏈上釋放

DNA雙鏈恢復(fù)成結(jié)構(gòu)

5'"5’，

【判斷正誤】

(1)轉(zhuǎn)錄只發(fā)生在細(xì)胞核內(nèi)()

(2)遺傳信息轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物只有mRNA()

(3)轉(zhuǎn)錄以DNA的兩條鏈作為模板，以4種核糖核甘酸為原料()

(4)轉(zhuǎn)錄是以DNA完整的一條鏈為模板合成RNA的過程()

核心探「

任務(wù)二：轉(zhuǎn)錄的過程和轉(zhuǎn)錄與DNA復(fù)制的比較

1.遺傳信息的轉(zhuǎn)錄

如圖表示某真核生物細(xì)胞內(nèi)DNA的轉(zhuǎn)錄過程，請據(jù)圖分析回答下列問題:

「「G

C<GGTCA

⑴圖中遺傳信息的轉(zhuǎn)錄方向?yàn)開__(用“f”或“一”表示)；RNA鏈延伸的方向是由-

端到一端。

(2)a為啟動上述過程必需的有機(jī)物，其名稱是,其作用：①作用于氫鍵，使DNA

雙螺旋;②催化核糖核昔酸連接到RNA鏈上(形成鍵)。

(3)b和c的名稱分別是、o

(4)此過程中的堿基配對方式為=

2.真核細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄及與DNA復(fù)制的比較

(1)轉(zhuǎn)錄與DNA復(fù)制有什么共同之處？這對遺傳信息的轉(zhuǎn)錄有什么意義?

(2)與DNA復(fù)制相比，轉(zhuǎn)錄所需要的原料和酶各有什么不同？

(3)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)的另一條鏈稱為有

意義鏈。如圖表示一個(gè)DNA分子的片段，討論相關(guān)問題。

5'-TACGCTCCGTACCC-3'非模板鏈(有意義鏈)

3'-ATGCGAGGCATGGG-5z模板鏈(反意義鏈)

①寫出該片段轉(zhuǎn)錄出的mRNA中的堿基排列順序。

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？

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？

「核心歸納」

1.DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的比較

項(xiàng)目DNA復(fù)制轉(zhuǎn)錄

時(shí)間細(xì)胞分裂前的間期生長發(fā)育過程

場所主要在細(xì)胞核或擬核中，少部分在線粒體、葉綠體、質(zhì)粒中

解旋完全解旋只解有遺傳效應(yīng)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

原料四種脫氧核甘酸四種核糖核甘酸

酶解旋酶、DNA聚合酶等RNA聚合酶等

配對方式A—T、T—A、C—G、G—CA—U、C—G、T—A、GY

特點(diǎn)半保留復(fù)制，邊解旋邊復(fù)制邊解旋邊轉(zhuǎn)錄

方向新鏈從5,一端一3"一端延伸

產(chǎn)物2個(gè)子代DNA分子mRNA、tRNA、rRNA

意義使遺傳信息從親代傳遞給子代，從遺傳信息從DNA傳遞到

而保持了遺傳信息的連續(xù)性RNA(mRNA)上，為翻譯作準(zhǔn)備

2.有關(guān)轉(zhuǎn)錄的問題分析

⑴轉(zhuǎn)錄不是轉(zhuǎn)錄整個(gè)DNA,是轉(zhuǎn)錄其中的基因。

⑵轉(zhuǎn)錄時(shí)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(jìn)行。

(4)線粒體、葉綠體中也可進(jìn)行轉(zhuǎn)錄。

(5)細(xì)胞核中轉(zhuǎn)錄形成的RNA通過核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)，穿過0層膜，需要消耗能量。

(6)轉(zhuǎn)錄時(shí)，邊解旋邊轉(zhuǎn)錄，單鏈轉(zhuǎn)錄。

典題或用^

3.(2023?上海靜安區(qū)高一聯(lián)考)如圖為真核生物細(xì)胞核內(nèi)轉(zhuǎn)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(bǔ)配對

B.②是以4種核糖核甘酸為原料合成的

C.如果③表示酶分子，則它的名稱是RNA聚合酶

D.轉(zhuǎn)錄完成后，②需要通過兩層生物膜才能與核糖體結(jié)合

4.如圖中甲、乙表示真核生物遺傳信息傳遞的兩個(gè)過程，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()

-I-?~?-ra斑

ATCG

UAGC』

「?」b鏈

甲乙丙

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.圖乙所示過程在高度分化的細(xì)胞中不會發(fā)生

■網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建

核酸?基本單位：核糖核甘酸

結(jié)構(gòu)：一般是單鏈

?種類：3種

主要模板：原料：產(chǎn)物:

場所：DNA分子4種核糖mRNA

細(xì)胞核的一條鏈核昔酸RNA'tRNA

rRNA

第2課時(shí)遺傳信息的翻譯、中心法則

［學(xué)習(xí)目標(biāo)］L概述遺傳信息翻譯的過程。2.概述中心法則的內(nèi)容和實(shí)質(zhì)。

一、遺傳信息的翻譯

教材梳理

1.翻譯的概念：游離在__________中的各種氨基酸，以為模板合成具有一定氨

基酸順序的蛋白質(zhì)，這一過程叫作翻譯。

‘場所：細(xì)胞質(zhì)的上

模板：_________

原料：21種

能量：ATP

搬運(yùn)工具：tRNA

.產(chǎn)物：具有一■定氨基酸順序的蛋白質(zhì)

2.堿基與氨基酸之間的對應(yīng)關(guān)系

⑴推測

①如1個(gè)堿基決定1個(gè)氨基酸，則4種堿基只能決定種氨基酸。

②如2個(gè)堿基決定1個(gè)氨基酸，則4種堿基只能決定種氨基酸。

③如3個(gè)堿基決定1個(gè)氨基酸，則4種堿基能決定一種氨基酸，這種方式能夠滿足組成蛋

白質(zhì)的21種氨基酸的需要。

(2)密碼子

①概念：mRNA上決定1個(gè)氨基酸的o

②密碼子表

a.密碼子種類：種。

b.起始密碼子：2種，包括AUG和,其中后者只在原核生物中作為起始密碼子時(shí)編

碼甲硫氨酸，其他情況下編碼O

c.終止密碼子：共3種，包括UAA、和UGA；不編碼氨基酸，是翻譯的信號,

但在特殊情況下UGA可以編碼。

3.tRNA的結(jié)構(gòu)和功能特點(diǎn)

⑴結(jié)構(gòu)和功能

結(jié)合—

的部位

=乙堿基配對

(通過—鍵相連)

名稱：___________;

作用：與mRNA上的互補(bǔ)配對

(2)功能特點(diǎn)：每種tRNA只能識別并轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸。

4.翻譯過程

mRNA進(jìn)入細(xì)胞質(zhì).

攜帶______的tRNA

進(jìn)入位點(diǎn)1

1a

氨基酸由對應(yīng)tRNA運(yùn)輸:411alxUltH3

繼續(xù)肽鏈的合成.直到

核糖體遇到mRNA的_

,合成才終止

【判斷正誤】

(l)tRNA由3個(gè)堿基構(gòu)成()

(2)mRNA在核糖體上移動翻譯出蛋白質(zhì)()

(3)每種氨基酸僅由一種tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)()

核心探討

任務(wù)一：分析密碼子的特點(diǎn)

1.從密碼子表可以看出，一種氨基酸可能有幾個(gè)密碼子，這一現(xiàn)象稱作密碼子的簡并。你認(rèn)

為密碼子的簡并對生物體的生存發(fā)展有什么意義？

2.地球上幾乎所有的生物體都共用同一密碼子表。根據(jù)這一事實(shí)，你能想到什么？

任務(wù)二：翻譯的過程

1.如圖是翻譯過程的示意圖，請據(jù)圖分析回答下列問題:

甲

乙

(1)判斷圖甲中核糖體沿著mRNA移動的方向，并根據(jù)教材中的密碼子表，寫出圖甲中翻譯

出的氨基酸序列。

(2)圖乙中①⑥分別是什么分子或結(jié)構(gòu)？核糖體移動的方向是怎樣的？

(3)最終合成的多肽鏈②③④⑤的氨基酸序列相同嗎？為什么？

(4)圖乙所示的翻譯特點(diǎn)，其意義是什么？

2.請據(jù)圖概括真核細(xì)胞和原核細(xì)胞轉(zhuǎn)錄、翻譯的區(qū)別。

細(xì)胞核

細(xì)胞質(zhì)基基普7核孔與4

K5

總CGAAC'A

叫史再G/

核‘孤'廣信使RNA

真核生物轉(zhuǎn)錄、翻譯示意圖

核

糖

體

」

歸納

「核心

比較

翻譯的

轉(zhuǎn)錄與

制、

A復(fù)

DN

1.

翻譯

轉(zhuǎn)錄

復(fù)制

項(xiàng)目

個(gè)過程

育的整

個(gè)體發(fā)

期

的間

分裂前

時(shí)間

質(zhì)

細(xì)胞

細(xì)胞核

主要是

細(xì)胞核

主要是

場所

條鏈

的一

DNA

模板

A

mRN

條鏈

的兩

DNA

原料

甘酸

脫氧核

游離的

4種

酸

氨基

21種

甘酸

核糖核

游離的

4種

肽鏈

產(chǎn)物

RNA

DNA

堿基

、

—G

A、C

、T—

A—T

、

—G

A、C

、U—

—U

、A

—G

A、C

、T—

A—U

配對

G—C

G—C

G—C

算

達(dá)的計(jì)

基因表

2.

系圖

⑴關(guān)

蛋白質(zhì)

A

mRN

)

(基因

DNA

T

CG

酸數(shù)目

氨基

數(shù)目

堿基

目

堿基數(shù)

1

:

3

:

6

于

數(shù)要大

的堿基

所含有

NA)上

基因(D

實(shí)際上