中心法則是克里克于1957年提出的遺傳信息在細胞內(nèi)生物大分子間轉(zhuǎn)移的基本法則。中心法則闡明了在生命活動中核酸與蛋白質(zhì)的分工和聯(lián)系。核酸的功能是貯存和轉(zhuǎn)移遺傳信息，指導(dǎo)和控制蛋白質(zhì)的合成；蛋白質(zhì)的主要功能是作為生物體的結(jié)構(gòu)成分和調(diào)節(jié)新陳代謝活動，使遺傳信息得到表達。
1．中心法則──遺傳信息轉(zhuǎn)移的規(guī)律
1．1 內(nèi)容
中心法則是指遺傳信息從DNA傳遞給RNA，再從RNA傳遞給蛋白質(zhì)，即完成遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程。也可以從DNA傳遞給DNA，即完成DNA的復(fù)制過程。這是所有細胞結(jié)構(gòu)的生物所遵循的法則。在某些病毒中的RNA自我復(fù)制（如煙草花葉病毒等）和在某些病毒中能以RNA為模板逆轉(zhuǎn)錄成DNA的過程（某些致癌病毒）是對中心法則的補充和發(fā)展。
1．2 圖解
從圖解看出，遺傳信息的轉(zhuǎn)移分為兩類：
一類是以DNA為遺傳物質(zhì)的生物（包括具有細胞結(jié)構(gòu)的真核生物和原核生物以及DNA病毒）遺傳信息傳遞。用實線箭頭表示，包括DNA復(fù)制、RNA轉(zhuǎn)錄和蛋白質(zhì)的翻譯。
另一類以RNA為遺傳物質(zhì)的生物遺傳信息傳遞。包括虛線箭頭表示過程，即RNA復(fù)制、RNA逆轉(zhuǎn)錄。RNA的自我復(fù)制和逆轉(zhuǎn)錄過程，在病毒單獨存在時是不能進行的，只有寄生到寄主細胞中后才發(fā)生。
①RNA病毒（如煙草花葉病毒）遺傳信息傳遞過程：
②逆轉(zhuǎn)錄病毒（如某些致癌病毒）遺傳信息傳遞過程。
1．3 含義
包括五個方面，而且均遵循堿基互補配對原則。
過程
模板
原料
堿基互補
產(chǎn)物
實例
DNA復(fù)制
（DNA→DNA）
DNA兩條鏈
含A、T、G、C的四種脫氧核苷酸
A—T
G—C
DNA
絕大多數(shù)生物
DNA轉(zhuǎn)錄
（DNA→RNA）
DNA
一條鏈
含A、U、G、C的四種核糖核苷酸
A—U
T—A
G—C
RNA
絕大多數(shù)生物
RNA復(fù)制
（RNA→RNA）
RNA
含A、U、G、C的四種核糖核苷酸
A—T
G—C
RNA
以RNA為遺傳物質(zhì)的生物，如煙草花葉病毒
RNA逆轉(zhuǎn)錄
（RNA→DNA）
RNA
含A、T、G、C的四種脫氧核苷酸
A—T
U—A
G—C
DNA
某些致癌病毒、艾滋病病毒、SARS病毒
翻譯（RNA→多肽）
mRNA
20種氨基酸
A—U
G—C
多肽
所有生物
1．4 意義
①中心法則是對遺傳物質(zhì)作用原理的高度概括。
②中心法則是對DNA的兩大基本功能的高度概括。體現(xiàn)了遺傳信息的傳遞功能，和遺傳信息的表達功能。
③中心法則是對遺傳物質(zhì)與性狀關(guān)系的高度概括�；蛲ㄟ^控制蛋白質(zhì)的合成來控制生物體的性狀。
2．對中心法則的考查
2．1 以圖解的形式考查
例1．下圖是中心法則示意圖，各個數(shù)字代表不同的過程。請據(jù)圖回答問題。
⑴2、5所表示的過程分別是 和 。
⑵需要tRNA和核糖體同時參與的過程是 （用圖中的數(shù)字回答）。
⑶1過程發(fā)生在真核細胞分裂的 期。
⑷在真核細胞中，1和2兩個過程發(fā)生的主要場所是 。
⑸能特異性識別信使RNA上密碼子的分子是 ，后者所攜帶的分子是 。
⑹若某蛋白質(zhì)是由3條肽鏈290個氨基酸組成的，那么在合成該蛋白質(zhì)的過程中至少需要DNA上_______個堿基，最多需要________種氨基酸。
⑺用圖中物質(zhì)和數(shù)字表示HIV的遺傳信息傳遞和表達的過程： 。
解析：本題以中心法則示意圖考查遺傳信息傳遞過程的基礎(chǔ)知識。根據(jù)箭頭的方向可知1是DNA復(fù)制、2是轉(zhuǎn)錄、3是逆轉(zhuǎn)錄、4是RNA復(fù)制、5是翻譯過程。其中5翻譯過程需要tRNA和核糖體同時參與，tRNA能識別mRNA上的密碼，同時能搬運氨基酸；1DNA復(fù)制過程發(fā)生在真核細胞分裂的間期（S期）；在真核細胞中，1和2兩個過程發(fā)生細胞核中。在蛋白質(zhì)合成過程中，基因上至少6個堿基才能決定1個氨基酸，這樣某蛋白質(zhì)是由3條肽鏈290個氨基酸組成的，那么在合成該蛋白質(zhì)的過程中至少需要DNA上1740個堿基，最多需要20種氨基酸。HIV是逆轉(zhuǎn)錄病毒其遺傳信息傳遞和表達的過程為RNA → DNA → RNA → 蛋白質(zhì)。
答案：（1）轉(zhuǎn)錄 翻譯 （2）5 （3）間（S）（4）細胞核 （5）tRNA（轉(zhuǎn)運RNA） 氨基酸 （6）1740 20 （7）RNA → DNA → RNA → 蛋白質(zhì)
2．2以結(jié)構(gòu)圖的形式考查
例2．已知甲、乙、丙三種類型的病毒，其遺傳信息的傳遞方式分別用右圖表示：
⑴圖中3、10表示遺傳物質(zhì) 過程，此過程正常進行所必備的條件有 酶、 酶、 、 、 等。
⑵圖中1、8表示遺傳信息的 過程，圖中2、5、9表示遺傳信息的 過程。
⑶圖中7表示遺傳信息的 過程。此過程的進行需要 酶的參與。發(fā)現(xiàn)這一現(xiàn)象的重要意義是 。
⑷請寫出圖甲中遺傳信息的傳遞過程圖式： 。
解析：甲、乙、丙圖示遺傳信息的三種表達模式，即甲是DNA為遺傳物質(zhì)的生物遺傳信息傳遞。包括1是RNA轉(zhuǎn)錄、2是翻譯和3是DNA復(fù)制過程。乙和丙是以RNA為遺傳物質(zhì)的生物遺傳信息傳遞。其中4是RNA復(fù)制、5、6和9是翻譯過程、7是逆轉(zhuǎn)錄、8是轉(zhuǎn)錄過程。這樣結(jié)合問題便可順利做答。
答案：⑴DNA的復(fù)制 DNA解旋酶 DNA聚合酶 脫氧核苷酸 ATP 模板⑵轉(zhuǎn)錄 翻譯⑶逆轉(zhuǎn)錄；逆轉(zhuǎn)錄酶；對“中心法則”的重要補充⑷
2．3以實驗的形式考查
例3．如圖所示，在a、b試管內(nèi)加入的DNA都含有30對堿基。四個試管內(nèi)都有產(chǎn)物生成，請回答：
⑴a、d兩管內(nèi)的產(chǎn)物是相同的，但a試管內(nèi)模擬的是 過程；d試管內(nèi)模擬的是 過程，其中的酶有DNA聚合酶及 。
⑵b、c兩試管內(nèi)的產(chǎn)物都是 ，但b試管內(nèi)模擬的是 過程：c試管內(nèi)模擬的是 過程；b試管的產(chǎn)物中最多含有 個堿基，有 個密碼子。
解析：本題以實驗考查中心法則中幾種遺傳信息的傳遞方式。試管a、d中加入的原料都是脫氧核苷酸，其產(chǎn)物又相同，所以根據(jù)模板的不同，可知a模擬DNA復(fù)制，而d模擬逆轉(zhuǎn)錄。b、c兩試管所加原料相同，產(chǎn)物相同，所以根據(jù)模板的不同，推知b模擬轉(zhuǎn)錄過程，而c模擬RNA復(fù)制過程。由于模板DNA為30對堿基，所以b試管轉(zhuǎn)錄的RNA有30個堿基，共10個密碼子。
答案：⑴DNA復(fù)制 逆轉(zhuǎn)錄 逆轉(zhuǎn)錄酶 ⑵RNA 轉(zhuǎn)錄 RNA復(fù)制 30 10
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