精品版高中生物第四章第三节基因控制蛋白质的合成第1课时教学案苏教版必修28Word格式.docx

精品版高中生物第四章第三节基因控制蛋白质的合成第1课时教学案苏教版必修28Word格式.docx

《精品版高中生物第四章第三节基因控制蛋白质的合成第1课时教学案苏教版必修28Word格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《精品版高中生物第四章第三节基因控制蛋白质的合成第1课时教学案苏教版必修28Word格式.docx（14页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

106（对），说明DNA分子中并非所有的片段都属于基因。

（2）请分析材料2和3：

是不是DNA的任意一个片段都是基因？

答案　材料2和3说明基因具有一定的遗传效应，所以并非DNA的任意一个片段都属于基因，只有具有一定遗传效应的DNA片段才是基因。

2.请据图回答下列问题。

（1）若图中A为糖类，则A、C、G分别是什么？

答案　分别为脱氧核糖、磷酸、蛋白质。

（2）D、E、F、H之间有什么数量关系？

答案　每一条H（染色体）上有1个或者2个F（DNA）分子；

每个F（DNA）分子上有许多个E（基因）；

每个E（基因）含有许多个D（脱氧核苷酸）。

（3）真核生物中，H是F的唯一载体吗？

答案　不是，染色体是DNA的主要载体，另外叶绿体和线粒体也是DNA的载体。

知识整合　每一条染色体上有1个或者2个DNA分子，每个DNA分子上有许多个基因，每个基因含有许多个脱氧核苷酸；

真核细胞中染色体是DNA的主要载体，另外叶绿体和线粒体也是DNA的载体。

1.如图是果蝇染色体上的白眼基因示意图，下列叙述正确的是（　　）

A.白眼基因片段中，含有成百上千个核糖核苷酸

B.S基因是有遗传效应的DNA片段

C.白眼基因在常染色体上

D.基因片段中有5种碱基，8种核苷酸

答案　B

解析　白眼基因位于X染色体上，组成基因片段的基本组成单位是脱氧核苷酸，有4种碱基，4种脱氧核苷酸。

2.人类14号染色体信息已被破译，总计含87410661个碱基对，这一结果于2003年1月4日发表在英国科学周刊《自然》杂志上。

研究报告称，第14号染色体含有1050个基因。

则平均每个基因含有的碱基数为（　　）

A.83248B.166496

C.1050D.不能确定

答案　D

解析　一个DNA分子中含有多个基因。

在基因之间的DNA片段属于间隔区段，这些间隔区段因为没有遗传效应而不属于基因。

人类14号染色体上的87410661个碱基对，并不全属于该染色体上含有的1050个基因。

二、转录

1.DNA与RNA的比较

种类

DNA

RNA

基本单位

脱氧核糖

核苷酸（4种）

核糖核苷酸（4种）

五碳糖

核糖

特有碱基

T

U

共有碱基

A、G、C

空间结构

规则的双螺旋结构

多呈单链结构

真核生物

中的分布

主要在细胞核中，少量在线粒体、叶绿体中

主要在细胞质基质、线粒体、叶绿体、核糖体中，少量在细胞核中

2.遗传信息的转录

（1）概念：

是指在细胞核中以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则合成RNA的过程。

（2）过程

第1步：

DNA双链解开，DNA双链的碱基得以暴露。

第2步：

游离的核糖核苷酸随机地与DNA链上的碱基碰撞，当核糖核苷酸与DNA的碱基互补时，两者以氢键结合。

第3步：

在RNA聚合酶的作用下，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，DNA双链恢复。

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.请思考图中DNA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的名称分别是什么？

答案　b是胞嘧啶脱氧核苷酸；

c是胞嘧啶核糖核苷酸。

4.在根尖细胞中，上述过程发生的场所是哪里？

答案　细胞核、线粒体。

5.产物d一定是mRNA吗？

答案　不一定。

产物有mRNA、tRNA、rRNA。

6.若d中A占35%，U占19%，则d对应的DNA分子片段中T和C分别占27%、23%。

分析　d是以DNA的一条链为模板转录来的，若d中A＝35%，U＝19%，A＋U＝54%，则对应的DNA分子片段中A＋T＝54%，G＋C＝46%，故A＝T＝27%，G＝C＝23%。

知识整合　转录的方向和RNA聚合酶移动的方向一致；

DNA中碱基C和脱氧核糖、磷酸一起构成胞嘧啶脱氧核苷酸；

RNA中则构成胞嘧啶核糖核苷酸；

真核生物中转录的主要场所是细胞核，线粒体和叶绿体中也能进行；

转录的产物有mRNA、tRNA、rRNA。

3.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是一种遗传物质

C.RNA参与构成核糖体

D.RNA参与构成细胞膜

解析　有些酶是RNA；

RNA是某些病毒的遗传物质；

rRNA参与构成核糖体。

4.下列关于转录的叙述，不正确的是（　　）

A.多数发生在细胞核中

B.以核糖核苷酸为原料

C.DNA的两条链都可作模板

D.边解旋边转录

答案　C

解析　DNA的两条链中只有其中一条链可作为模板。

5.下图表示真核细胞某基因的转录过程。

有关叙述错误的是（　　）

A.转录结束后①和②重新形成双螺旋结构

B.③不一定是mRNA

C.④是游离的脱氧核苷酸

D.该过程中存在T与A的碱基配对方式

解析　转录结束后①和②重新形成双螺旋结构，故A正确。

转录的产物有mRNA、tRNA、rRNA等，故B正确。

④是形成RNA的原料，是游离的核糖核苷酸，故C错误。

该过程中DNA中的T可以与RNA中的A配对，故D正确。

1.下列关于基因的叙述，正确的是（　　）

A.DNA分子上任意一个片段都是基因

B.人体细胞中染色体是基因的唯一载体

C.等位基因的根本区别是脱氧核苷酸的排列顺序不同

D.基因的多样性决定了DNA分子的多样性

解析　基因是DNA分子上具有遗传效应的片段，而不是DNA分子中任意一片段；

人体细胞中染色体是基因的主要载体，线粒体中也分布着一定数量的基因；

构成基因的基本单位是脱氧核苷酸；

基因的多样性与DNA分子的多样性均与脱氧核苷酸的数量和排列顺序有关。

2.下图表示在人体细胞核中进行的某一生命过程，据图分析，下列说法不正确的是（　　）

A.该过程共涉及5种核苷酸

B.在不同组织细胞中该过程的产物有差异

C.该过程需要RNA聚合酶

D.该过程涉及碱基互补配对和ATP的消耗

答案　A

解析　由图可知，是人体细胞核中发生的转录过程，DNA单链中涉及4种脱氧核苷酸，转录产生的RNA中含4种核糖核苷酸，故该过程涉及8种核苷酸，不同组织细胞表达的基因具有选择性，故转录产生的mRNA有差异。

3.下列关于DNA和基因的关系的叙述，正确的是（　　）

A.基因是碱基对随机排列而成的DNA片段

B.DNA的碱基排列顺序就代表基因

C.一个DNA分子上有许多个基因

D.组成不同基因的碱基数量一定不同

解析　每个DNA分子上有多个基因，它们在染色体上呈线性排列。

4.真核细胞内RNA的酶促合成过程如图所示。

下列相关叙述错误的是（　　）

A.该过程不会发生在细胞质中

B.该过程两个RNA聚合酶反向移动

C.该DNA片段至少含有2个基因

D.该DNA片段的两条链均可作为模板链

解析　分析题图可知，该过程为转录，可发生在细胞质的线粒体或叶绿体中，A错误；

转录需要RNA聚合酶催化，根据题图可知，两个RNA聚合酶反向移动，B正确；

不同的基因转录出不同的mRNA，图中2个mRNA的模板链不同，属于2个不同的基因，C正确；

图中显示该DNA分子中2个不同的基因转录时所用的模板链不是同一条脱氧核苷酸链，D正确。

5.如图为真核细胞基因表达的第一阶段，据图回答下列问题：

（1）该阶段叫做____________。

可以在细胞的__________________________中发生和完成。

（2）图中2和5的核苷酸的名称分别是____________________和______________________。

（3）若在a链上形成e链时，a链的碱基比例为A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，则e链中碱基的比例是____________________。

答案　

（1）转录　细胞核、线粒体、叶绿体　

（2）尿嘧啶核糖核苷酸　胸腺嘧啶脱氧核苷酸　（3）A∶U∶G∶C＝2∶1∶4∶3

解析　由图示可看出，组成DNA分子的两条链局部解开螺旋，并以其中一条链为模板合成另一条链，此过程为转录过程，e链为新合成的RNA。

该过程发生在真核细胞的细胞核、线粒体和叶绿体中。

转录过程中A与U配对，T与A配对，G与C配对，C与G配对。

课时作业

[学考达标]

1.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

解析　具有双螺旋结构的是DNA，RNA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。

2.下列关于基因的说法，正确的是（　　）

A.基因就是任意一段DNA分子

B.基因一定位于染色体上

C.基因是有遗传效应的DNA片段

D.不同基因上带有的遗传信息相同

解析　并非DNA上任意一个片段就是基因，必须是具有遗传效应的DNA片段才是基因。

3.遗传信息是指（　　）

A.有遗传效应的脱氧核苷酸序列

B.脱氧核苷酸序列

C.氨基酸序列

D.核苷酸序列

解析　所谓的遗传信息是指能够表达（形成特定氨基酸顺序的蛋白质）出来的DNA（基因）脱氧核苷酸序列（有遗传效应的DNA片段），不同的脱氧核苷酸序列能够控制形成不同氨基酸顺序的蛋白质。

4.下列关于DNA复制和转录的叙述，正确的是（　　）

A.二者均以DNA的两条链为模板

B.二者碱基配对方式相同

C.二者均需ATP

D.DNA复制的产物是DNA，转录的产物是mRNA

5.下列有关真核细胞DNA复制和转录这两种过程的叙述，错误的是（　　）

A.两种过程都可在细胞核中发生

B.两种过程都有酶参与反应

C.两种过程都以脱氧核苷酸为原料

D.两种过程都以DNA为模板

解析　复制和转录都主要在细胞核内进行；

都需要各种酶的参与；

复制的原料是4种脱氧核苷酸，转录的原料是4种核糖核苷酸；

两种过程的模板都是DNA，复制是以DNA的两条链分别为模板，而转录是以DNA的一条链为模板。

6.下列关于DNA和RNA特点的比较，正确的是（　　）

A.在细胞内存在的主要部位相同

B.构成的五碳糖不同

C.核苷酸之间的连接方式不同

D.构成的碱基相同

解析　DNA主要存在于细胞核中，RNA主要存在于细胞质中；

二者的核苷酸的连接方式相同，都是靠磷酸二酯键连接；

构成DNA和RNA的碱基不完全相同。

[高考提能]

7.如图为细胞核中某真核细胞基因进行转录过程的部分示意图，相关叙述正确的是（　　）

A.图中有五种碱基八种核苷酸

B.该过程需要DNA聚合酶催化

C.若图中转录的基因含300个碱基对，则其指导合成的RNA至少含150个核苷酸

D.图中②、③的化学本质相同

解析　转录过程是以DNA的一条链为模板合成mRNA的过程，该过程需要RNA聚合酶的催化，无需DNA聚合酶；

该图中共有4种脱氧核苷酸和4种核糖核苷酸；

若转录的基因中含有300个碱基对，则mRNA中碱基最多为300个；

图中②为脱氧核糖，③为核糖。

8.有3个核酸分子，经分析有5种碱基，8种核苷酸，4条核苷酸链，它的组成是（　　）

A.1个RNA,2个DNA

B.3个DNA

C.1个DNA,2个RNA

D.3个RNA

解析　因为DNA和RNA共含有5种碱基，8种核苷酸，且1个DNA分子含有2条核苷酸链，而1个RNA分子只含1条核苷酸链，满足条件的只有C项。

9.以下相关说法不正确的是（　　）

A.在DNA分子的一条单链中相邻的碱基A与T的连接是通过“脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖”

B.一个DNA分子可以转录成多种、多个信使RNA

C.该过程需要RNA聚合酶

D.H1N1禽流感病毒在培养基上也可以完成该过程

解析　禽流感病毒没有独立代谢能力，必须用活的宿主细胞培养。

10.已知一段mRNA含有30个碱基，其中A和G共有12个，转录该段mRNA的DNA分子模板链中应有A和G的个数是（　　）

A.12B.24C.18D.30

解析　根据下图可解答：

由于DNA模板链与mRNA互补，所以DNA模板链上A和G的个数等于mRNA中U与C的个数。

11.如图表示真核生物体内DNA传递遗传信息的某过程，请据图回答下列问题：

（1）图示两种物质的组成元素有______________________________________________。

（2）该图所示的是遗传信息传递的________过程，该过程发生的主要场所是_________。

（3）物质③是以DNA的哪一条链为模板形成的？

__________________________________。

试写出③的碱基序列__________________。

（4）组成物质③的基本单位是___________________________________________________，

它有________种。

（5）如果③中A占26%，U占28%，那么，相应的DNA片段中，T占________，C占________。

答案　

（1）C、H、O、N、P　

（2）转录　细胞核　（3）①　CAUGCA　（4）核糖核苷酸　4　（5）27%　23%

解析　在真核生物体内以DNA分子的一条链为模板控制合成mRNA的过程是转录，主要在细胞核内进行。

③是以①为模板转录来的，若③中A＝26%，U＝28%，A＋U＝54%，则相应的DNA分子片段中A＋T＝54%，G＋C＝46%，故A＝T＝27%，G＝C＝23%。

12.如图表示一个DNA分子上的三个片段A、B、C，请完成下列问题：

（1）片段A和C之所以能称为基因，是因为它们都是___________________________________

________________________________________________________________________。

（2）片段A和片段C的不同之处是_______________________________________________

（3）片段A和片段B的不同之处是___________________________________________________

（4）一般情况下，在一个DNA分子中类似于B的片段的长度要____________类似于A的片段的长度。

（5）在人类染色体DNA不表达的片段中有一部分是串连重复的序列，它们在个体之间具有显著的差异性，这种短序列应该位于图中的____________。

（6）上题中所说的短序列可应用于____________。

A.生产基因工程药物

B.侦查罪犯

C.遗传病的产前诊断

D.基因治疗

答案　

（1）具有遗传效应的DNA片段，能控制一定的生物性状　

（2）其内部的遗传信息即脱氧核苷酸的排列顺序及数目不同　（3）片段B中的碱基序列不携带遗传信息，不具有遗传效应　（4）大于　（5）基因间隔区B　（6）B

13.为了探究遗传信息的传递途径，科学家做了如下变形虫放射性标记实验（如图）：

分析讨论：

（1）从实验可以看出RNA的合成发生在细胞的哪一部位？

________________________________________________________________________

（2）细胞交换后，B组变形虫的细胞质为什么会出现有标记的RNA分子？

（3）实验的设计有何巧妙之处？

_____________________________________________________

答案　

（1）放射性首先出现在细胞核中，说明细胞核是RNA合成的场所

（2）RNA在细胞核中合成之后，会通过核孔运输到细胞质中。

B组变形虫细胞质中有标记的RNA分子来自移植过来的A组细胞的细胞核

（3）将两组细胞的细胞核和细胞质互换，形成了相互对照

[真题体验]

14.（2015·

全国Ⅰ，1改编）下列叙述错误的是（　　）

A.DNA与ATP中所含元素的种类相同

B.在转录过程中遵循碱基互补配对原则

C.T2噬菌体的核酸由脱氧核糖核苷酸组成

D.控制细菌性状的基因位于拟核和线粒体中的DNA上

解析　DNA含有的元素是C、H、O、N、P，ATP是腺嘌呤核苷三磷酸的简称，ATP去掉两个磷酸基团后称为AMP，AMP就是构成RNA的腺嘌呤核糖核苷酸，因此ATP的元素组成也是C、H、O、N、P，故A项正确；

在转录过程中遵循碱基互补配对原则，B正确；

T2噬菌体是DNA病毒，C正确；

细菌是原核生物，没有线粒体，D错误。

15.（2014·

江苏，20）关于基因控制蛋白质合成的过程，下列叙述正确的是（　　）

A.一个含n个碱基的DNA分子，转录的mRNA分子的碱基数是n/2个

B.细菌的一个基因转录时两条DNA链可同时作为模板，提高转录效率

C.DNA聚合酶和RNA聚合酶的结合位点分别在DNA和RNA上

D.在细胞周期中，mRNA的种类和含量均不断发生变化

解析　不具有遗传效应的DNA片段不转录，不会形成mRNA，因此mRNA分子的碱基数小于n/2个，A错误；

转录是以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA，B错误；

DNA聚合酶和RNA聚合酶的结合位点都在DNA上，C错误；

在细胞周期中，基因选择性表达，mRNA的种类和数量均不断发生变化，D正确。