知识讲解-中心法则

高考总复习中心法则编稿：宋辰霞审稿：闫敏敏【考纲要求】1.知道中心法则的内容掌握DNA复制的过程和特点理解转录和翻译的过程了解病毒中的信息传递方式：RNA复制、逆转录【考点梳理】【高清课堂：中心法则专题389198中心法则总述】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:⑤遗传信息传递方向为：DNA复制:DNA—►DNA转录：DNA一►RNA（转录是以DNA为模板合成RNA的过程）翻译：RNA一蛋白质（翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程）以上3个过程，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:RNA—►RNA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389198DNA复制过程及其特点】考点二、DNA的复制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。DNA复制的过程，如下图：

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。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)、DNA聚合酶等催化酶、引物、能量结果：合成DNA子链广补充知识，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。•、一模板链与新合成的子链重新形成双螺旋结构。2.DNA复制的特点边解旋边复制K补充知识，了解即苛二：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半保留复制遵循碱基互补配对原则:DNA母链与子链之间，A—T、C—G真核生物DNA复制为多起点双向复制J可保证复制准确无误地进行DNA多起点双向复制，即DNA从多个起点开始进行双向复制，使复制可以高效快速进行，如下图:

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)转录转录的场所：转录主要在细胞核中进行，在线粒体、叶绿体中也可进行。RNApolymerasefj»9,oproteinsAnticadon核膜^d^pepTide

chain；仔细观察：[；图中的转录产物有几:RNApolymerasefj»9,oproteinsAnticadon核膜^d^pepTide

chain；仔细观察：[；图中的转录产物有几:；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；:能。/2.Translation2.Translation种核糖核昔'nuclearjfmembraner①解旋—^果DNA的双螺旋打开，产Zcodoni条件：模成(DNA的一条链)、原料动结果：合成3种RNA,即mRNA、tRNA、rRNA③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。补充知识，了解即可顷：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。碱基互补配对原则：DNA模板链与RNA之间，T—A、A—U、C—G翻译翻译的场所：核糖体上翻译的过程，如下图：

①mRNA进入细胞质与核糖体结合②核糖体在mRNA上移动，读取密码子，并合成肽链。条件：模板（mRNA）、核糖体、原料（氨基酸）、转运工具tRNA等结果：合成了肽链（3）碱基互补配对原则：mRNA的密码子与tRNA的反密码子之间，A—U、C—G「预: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。RNA复制：某些RNA病毒需要进行RNA复制来合成子代的RNA。补充知识，了解即可二：RNA复制的大致过程如下：原RNA链（记为a链）通过碱基互补配对原则合成与其互补的另一条RNA链（记为§链）。以合成的互补链（0链）为模板合成与原RNA链才目同的RNA链。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:

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，逆转录酶等模板DNA的两条链DNA的一条链mRNARNA链RNA链原料含ATCG的四种脱氧核苷酸含AUCG的四种核糖核苷酸20种氨基酸含AUCG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DNA：AT、G-CDNA与RNA：A-U、T-A、G-CmRNA与tRNA：A-U、G-CRNA与RNA：A-U、G-CRNA与DNA：A-T,U-A,G-C特点半保留复制，边解旋边复制边解旋边转录一个mRNA上结合多个核糖体，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的复制例1.下图表示海蜇细胞内某种物质的合成过程。该过程（）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PCR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DNA。【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DNA复制过程。举一反三：【变式1】将DNA中的P全部标记成32P的某哺乳动物的细胞，放在只含有31P的培养基中连续培养4代，然后进行密度梯度离心实验，则轻带、中带、重带所含DNA之比是（）16：2：0B.14：2：0C.8：4：2D.16：2：2【答案】B【解析】DNA亲代链均为重链，培养4代，DNA复制4次，得到16个子代DNA，有2个含1条亲代链（中带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.下图为原核细胞中转录、翻译的示意图。据图判断，下列描述中正确的是（）图中表示4条多肽链正在合成转录结束后翻译才能开始多个核糖体共同完成一条多肽链的翻译一个基因在短时间内可表达出多条肽链【答案】D【解析】A错误、D正确：图中并非是4条肽链在合成，而是有4条mRNA，每条mRNA上结合有多个核糖体，同时进行多条肽链的合成，，这也是基因可在短时间内表达出多条肽链的原因；B错误：由于没有核膜的阻隔，原核细胞的转录和翻译可同时进行。C错误：图中每个核糖体读取的mRNA序列相同，它们各可以合成1条肽链，且合成的肽链均相同。【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（）某些初始RNA的剪切加工可由RNA催化完成一个基因可能参与控制生物体的多种性状mRNA的产生与降解与个体发育阶段有关初始RNA的剪切、加工在核糖体内完成【答案】D【解析】D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：大多数酶为蛋白质，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性质的酶催化完成；B正确：据题意，同一基因转录出来的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例3.中心法则包括下列遗传信息的转变过程，其中揭示生物遗传实质的是（）从DNA到DNA的复制过程从DNA到RNA的转录过程从RNA到蛋白质的翻译过程从RNA到DNA的逆转录过程【答案】A【解析】生物的遗传的实质是通过传递遗传信息，从而使后代表现出与亲本相似的性状，而表现出相似性状是由于遗传物质DNA相似的缘故，所以选A。【总结升华】此题考查中心法则中各过程的意义，只要理解到位，便可正确作答。举一反三：【变式1】碱基配对