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中心法則是克里克于1957年提出的遺傳信息在細(xì)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(dòng)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(dòng)，使遺傳信息得到表達(dá)。

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?gòu)腞NA傳遞給蛋白質(zhì)，即完成遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯的過(guò)程。也可以從DNA傳遞給DNA，即完成DNA的復(fù)制過(guò)程。這是所有細(xì)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(guò)程（某些致癌病毒）是對(duì)中心法則的補(bǔ)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(xì)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(shí)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(guò)程，即RNA復(fù)制、RNA逆轉(zhuǎn)錄。RNA的自我復(fù)制和逆轉(zhuǎn)錄過(guò)程，在病毒單獨(dú)存在時(shí)是不能進(jìn)行的，只有寄生到寄主細(xì)胞中后才發(fā)生。

①RNA病毒（如煙草花葉病毒）遺傳信息傳遞過(guò)程：

②逆轉(zhuǎn)錄病毒（如某些致癌病毒）遺傳信息傳遞過(guò)程。

1．3　含義

包括五個(gè)方面，而且均遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。

過(guò)程

模板

原料

堿基互補(bǔ)

產(chǎn)物

實(shí)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(duì)遺傳物質(zhì)作用原理的高度概括。

②中心法則是對(duì)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(dá)功能。

③中心法則是對(duì)遺傳物質(zhì)與性狀關(guān)系的高度概括。基因通過(guò)控制蛋白質(zhì)的合成來(lái)控制生物體的性狀。

2．對(duì)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(gè)數(shù)字代表不同的過(guò)程。請(qǐng)據(jù)圖回答問(wèn)題。 

⑴2、5所表示的過(guò)程分別是           和           。

⑵需要tRNA和核糖體同時(shí)參與的過(guò)程是            （用圖中的數(shù)字回答）。

⑶1過(guò)程發(fā)生在真核細(xì)胞分裂的          期。

⑷在真核細(xì)胞中，1和2兩個(gè)過(guò)程發(fā)生的主要場(chǎng)所是                 。

⑸能特異性識(shí)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(gè)氨基酸組成的，那么在合成該蛋白質(zhì)的過(guò)程中至少需要DNA上_______個(gè)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(dá)的過(guò)程：                  。

解析：本題以中心法則示意圖考查遺傳信息傳遞過(guò)程的基礎(chǔ)知識(shí)。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(guò)程。其中5翻譯過(guò)程需要tRNA和核糖體同時(shí)參與，tRNA能識(shí)別mRNA上的密碼，同時(shí)能搬運(yùn)氨基酸；1DNA復(fù)制過(guò)程發(fā)生在真核細(xì)胞分裂的間期（S期）；在真核細(xì)胞中，1和2兩個(gè)過(guò)程發(fā)生細(xì)胞核中。在蛋白質(zhì)合成過(guò)程中，基因上至少6個(gè)堿基才能決定1個(gè)氨基酸，這樣某蛋白質(zhì)是由3條肽鏈290個(gè)氨基酸組成的，那么在合成該蛋白質(zhì)的過(guò)程中至少需要DNA上1740個(gè)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(dá)的過(guò)程為RNA → DNA → RNA → 蛋白質(zhì)。

答案：（1）轉(zhuǎn)錄     翻譯  （2）5  （3）間（S）（4）細(xì)胞核  （5）tRNA（轉(zhuǎn)運(yùn)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(guò)程，此過(guò)程正常進(jìn)行所必備的條件有        酶、        酶、         、          、           等。

⑵圖中1、8表示遺傳信息的         過(guò)程，圖中2、5、9表示遺傳信息的        過(guò)程。

⑶圖中7表示遺傳信息的         過(guò)程。此過(guò)程的進(jìn)行需要        酶的參與。發(fā)現(xiàn)這一現(xiàn)象的重要意義是             。

⑷請(qǐng)寫(xiě)出圖甲中遺傳信息的傳遞過(guò)程圖式：                                。

解析：甲、乙、丙圖示遺傳信息的三種表達(dá)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(guò)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(guò)程、7是逆轉(zhuǎn)錄、8是轉(zhuǎn)錄過(guò)程。這樣結(jié)合問(wèn)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(duì)“中心法則”的重要補(bǔ)充⑷

2．3以實(shí)驗(yàn)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(duì)堿基。四個(gè)試管內(nèi)都有產(chǎn)物生成，請(qǐng)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(guò)程；d試管內(nèi)模擬的是       過(guò)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(guò)程：c試管內(nèi)模擬的是       過(guò)程；b試管的產(chǎn)物中最多含有       個(gè)堿基，有       個(gè)密碼子。

解析：本題以實(shí)驗(yàn)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(guò)程，而c模擬RNA復(fù)制過(guò)程。由于模板DNA為30對(duì)堿基，所以b試管轉(zhuǎn)錄的RNA有30個(gè)堿基，共10個(gè)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