19知识讲解——中心法则

1、高考总复习中心法则【考纲要求】1. 知道中心法则的内容2 .掌握DNA复制的过程和特点3 .理解转录和翻译的过程RNA复制、逆转录4. 了解病毒中的信息传递方式：【考点梳理】389198中心法则总述】【高清课堂：中心法则专题 考点一、什么是中心法则 中心法则体现了生物体中遗传信息传递的一般规律。共包括5个方面的内容，如下图:酬医触合成（耒达道传擁）人遗传信息传递方向为: DNA复制: 转录 ： 翻译 ： 以上3个过程，DNA_iDNA（转录是以DNA为模板合成RNA勺过程）DNANARNA_蛋白质（翻译是以 mRNA为模板合成蛋白质的过程） 大多数生物均可进行。其中，转录和翻译是表达遗传信息的

2、过程,DNA上的基因正是通过它们来控制蛋白质的合成。 RNA 复制:RNAiRNA 逆转录:RNA_ DNA以上2个过程，只有 RNA病毒中可进行。【高清课堂：中心法则专题389198 DNA复制过程及其特点】考点二、DNA的复制1. DNA复制的场所主要在细胞核中，叶绿体和线粒体中也可进行。2. DNA复制的过程，如下图：亠C闰*片図卜片构ft7Sf厶 ach*(1)解旋：条件：DNA解旋酶、能量结果：DNA双螺旋打开，产生两条合成子链的模板。、DNA聚合酶等催化酶、引物、能量(2)以打开的两条链为模板合成子链：条件：模板(两条 DNA母链)、原料(四种脱氧核苷酸)结果：合成DNA子链 n

3、;补充知识，了解即可:DNA复制与PCR技术一样，合成子链时均需要引物，不过DNA复制的引物为一小段 RNA ,:而PCR技术的引物为 DNA 。(3)模板链与新合成的子链重新形成双螺旋结构。2. DNA复制的特点(1)边解旋边复制f :补充知识，了解即可:DNA双螺旋打开后，碱基暴露在外，结构不稳定，易发生变异。 .边解旋边复制，可以减少碱基暴露在外的时间，从而减少变异。J可保证复制准确无误地进行(2) 半保留复制A- T、C(3) 遵循碱基互补配对原则：DNA母链与子链之间，(4 )真核生物DNA复制为多起点双向复制DNA多起点双向复制，即 DNA从多个起点开始进行双向复制，使复制可以高效

4、快速进行，如下图:&代I/1Jzfc-考点三、转录和翻译(即基因控制蛋白质合成从而表达遗传信息的过程)1. 转录(1) 转录的场所：转录主要在细胞核中进行，在线粒体、叶绿体中也可进行。mRKTAR1TA zktiLc o 口 deng Iffkr me-tirArran核膜!/32mCkg(2) 转录的过程，如下图：:仔细观察：!图中的转录产物有几I；种 RNA ?!答：3种，分别是! mRNA、 tRNA、! rRNA ,它们在细胞核中合成后，便从核孔!中出来行使各自的功1能。解旋结果：DNA的双螺旋打开，产生转录的模板以DNA的一条链为模板合成 RNA条件：模板(DNA的一条链)、原料(四

5、种核糖核苷酸)、RNA聚合酶等结果：合成 3种RNA即 mRNA tRNA、rRNA合成的RNA离开DNA模板链，DNA的模板链与非模板链重新形成双螺旋结构。严.，.-.-.*:补充知识，了解即可:转录时的解旋不需要解旋酶，RNA聚合酶有一酶双效的作用，既可以用于RNA的合成，又可以；：用于解旋。- (3)碱基互补配对原则：DNA模板链与RNA之间，T-A A- U C- G2. 翻译(1) 翻译的场所：核糖体上(2) 翻译的过程，如下图：st 51)1-j| r =rS- V =，1. = hmRNA进入细胞质与核糖体结合tRNA 等核糖体在 mRNAh移动，读取密码子，并合成肽链。条件：模

6、板（mRNA、核糖体、原料（氨基酸）、转运工具结果：合成了肽链（3）碱基互补配对原则：mRNA勺密码子与tRNA的反密码子之间， A- U C G【:本知识导学此部分知识较简要，可根据需要决定是否学习高三的另一知识导学“遗传信息的表达” ，其中包含转录和翻译的更详细知识。考点四、RNA病毒进行的RNA复制和逆转录高考时，若以RNA复制和逆转录作为出题点，所给情境往往较新，需要对它们有所了解。1.RNA复制：某些 RNA病毒需要进行 RNA复制来合成子代的 RNAh、（补充知识，了解即可: RNA复制的大致过程如下：RNA链（记为B链）。i原RNA链（记为a链）通过碱基互补配对原则合成与其互补的

7、另一条 i.以合成的互补链（B链）为模板合成与原 RNA链相同的RNA链。2.逆转录： 某些RNA病毒侵入宿主后会以 RNA为模板来合成 DNA即逆转录，如下图:77” F” 丁 “*征玮稔y林、7 士一 蛰HIV sfa jrfn包萤蛋白工啊、：”cw；曾体有脅厂十仏国际A5 :叫整仝【电* 一，-W一*哇益亍r 皤t匕 一I%科士年色鸟;71印转忑5.!37 ”亍谓4考点五、中心法则综合归纳DNA复制转录翻译RNA复制逆转录时间细胞分裂间期个体生长发育的整个过程场所主要在细胞核核糖体产物DNARNA蛋白质（肽链）RNADNA条件酶解旋酶、DNA聚合酶等RNA聚合酶酶酶DNA聚合酶， 逆转录

8、酶等模板DNA勺两条链DNA的一条链mRNARNA链RNA链原料含 A T C G的四种脱氧核苷酸含AU CG的四种核糖核苷酸20种氨基酸含AU CG的四种核糖核苷酸含ATCG的四种脱氧核苷酸模板去向分别进入两个子代DNA分子中与DNA中的非模板链重新绕成双螺旋结构分解为单个核糖核苷酸碱基配对方式中心法则中的5个过程均遵循碱基互补配对原则DNA与 DNAA T、A CDNA与 RNAAt U、T A、3 CmRNA与 tRNA:At u、3 CRNA与 RNAAt U、3 CRNA与 DNAAt T,U t A,Gt C特点半保留复制， 边解旋边复制边解旋边转录一个mRNAt结合多 个核糖体，

9、同时合 成多条相同的肽链意义使遗传信息从亲代传给子代表达遗传信息，使生物表现出各种性状【典型例题】类型一、DNA勺复制例1 下图表示海蜇细胞内某种物质的合成过程。该过程（起点DMAAB.C.D.通常发生在海蜇细胞的细胞质基质内生成的产物能直接与核糖体结合，并指导蛋白质的合成 与翻译过程相比，所需的酶相同与PCF过程相比，所需的引物不同【答案】D【解析】从图中可看出该过程以DNA的两条链为模板进行多起点双向复制，应为DNA复制过程，所用引物为RNA而PCR过程所用引物为 DNADNA复制过程。【总结升华】本题主要考查 DNA复制和翻译的区别，需从图中判断出其为翻译过程还是【变式1】将DNA中的P

10、全部标记成中带、然后进行密度梯度离心实验，则轻带、A. 16： 2: 0BC. 8： 4： 2【答案】B【解析】DNA亲代链均为重链，培养32一P的某哺乳动物的细胞， 放在只含有 重带所含DNA之比是（）14： 2: 016: 2: 24代，DNAM制4次，得到16个子代31P的培养基中连续培养 4代,DNA有2个含1条亲代链（中举一反三：带DNA ,剩余的均不含亲代链（轻代链）【高清课堂：中心法则专题389198典型例题7】类型二、转录和翻译 例2 . （2015重庆高考）下列有关人胰岛素基因表达载体的叙述，正确的是-A 表达载体中的胰岛素基因可通过人肝细胞mRNA反转录获得B .表达载体的

11、复制和胰岛素基因的表达均启动于复制原（起）点 C 借助抗生素抗性基因可将含胰岛素基因的受体细胞筛选出来 D .启动子和终止密码子均在胰岛素基因的转录中起作用【答案】C【解析】人肝细胞中胰岛素基因不表达，因而不存在胰岛素mRNA , A项错误；复制原点是基因表达载体复制的起点，而胰岛素基因表达的起点位于启动子，B项错误；借助抗生素抗性基因可将含胰岛素基因的受体细胞筛选出来，C项正确；启动子与RNA聚合酶结合，启动转录过程，终止密码子则参与终止翻译过程， D项错误。【总结升华】本题考查转录和翻译，出题点较新，需要认真分析并思考。举一反三：【变式1】基因转录出的初始 RNA经不同方式的剪切可被加工成

12、翻译不同蛋白质的mRNA某些剪切过程不需要蛋白质性质的酶参与。大多数真核细胞mRNA只在个体发育的某一阶段合成，不同的 mRNA合成后以不同的速度被降解。下列判断不正确的是（）A.B.C.D.某些初始RNA勺剪切加工可由RNA催化完成RNA的剪切、加工在核糖体内完成DD错误：初始RNA的剪切、加工在细胞核内完成，从核孔中出来的为成熟mRNA A正确：大多少数酶为 RNA题中有信息显示“某些剪切过程不需要蛋白质性质的酶参与”，可知可由RNA一个基因可能参与控制生物体的多种性状 mRNA勺产生与降解与个体发育阶段有关 初始【答案】【解析】 数酶为蛋白质,性质的酶催化完成；B正确：据题意，同一基因转

13、录出来的RNA可被剪切成不同的 mRNA所以同一基因可参与控制生物体的多种性状；C正确：据题意：大多数 mRNA只在个体发育某一阶段合成，且会以不同的速度被降解，可见mRNA的产生与降解与个体发育阶段有关。类型三、有关中心法则的综合题目DNA例3. （2015新课标2）端粒酶由RNA和蛋白质组成，该酶能结合到端粒上， 以自身的RNA为模板合成端粒 的一条链。下列叙述正确的是A. 大肠杆菌拟核的 DNA中含有端粒B. 端粒酶中的蛋白质为 RNA聚合酶C. 正常人细胞的每条染色体两端都含有端粒DNAD. 正常体细胞的端粒 DNA随细胞分裂次数增加而变长【答案】CDNA和蛋白质组成的复合体， A错误。由题意“以自身的B错误。正常人细胞中，都有端粒D错误。RNADNA【解析】端粒是真核生物的染色体末端由为模板合成端粒 DNA勺一条链”可知，端粒酶中的蛋白为逆转录酶， C正确。在正常细胞中，端粒DNA会随分裂次数的增加而变短，故选C中心法则等知识，意在考查学生理解能【总结升华】本题以端粒酶为背景，主要考查原核细胞的结构， 力和获取信息能力。举一反三：【变式1】碱基配对