高二生物知识点总结:中心法则
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生物中心法则的主要内容
生物中心法则,也称为中央法则,是描述生命现象中一般规律的基本原理,其主要内容包括:
1. 细胞是生命的基本单位。
所有生命形式都是由细胞构成的,每个细胞都能够进行生命活动的基本功能,如新陈代谢、分裂、生长等。
2. 遗传信息的基本单位是DNA。
DNA是生命物质的基础,携带着生物的遗传信息。
通过DNA的复制和转录,遗传信息可以被传递,并在细胞中得到表达。
3. 生命活动是有调控的。
细胞以及生物体内的各种生命活动都是受到调控的。
包括通过遗传信息、信号传导、代谢调节等机制来调节生命活动的发生和维持。
4. 生命活动是开放的。
生物在执行生命活动的过程中需要与外界进行物质和能量的交换。
这个交换是开放的,包括从食物中摄取养分、排出废物、吸收光能等各种途径。
5. 适应是生命活动的基础。
生物通过适应环境和其他因素来维持和发展自身。
适应是生命活动的基础,是生物进化和繁衍的动力。
这五个方面相互作用,共同组成了生物的生命活动。
生物中心法则为我们理解生物世界的本质和生命现象的基本规律提供了基础。
高中生物基础知识点之中心法则
中心法则又称物种起源理论(Theory of Species Origin),又称达尔文进化论,是
英国科学家达尔文在其着作《物种起源》中提出的以“物竞天择”为基础的进化论。
根据
这一理论,生物演化是由种群基因混合、非有意识突变和自然选择与竞争而带来的。
该理论指出,物种演变是通过染色体随机漂变和突变,以及自然选择和竞争而进行的,其演变的基础是竞争和物种的进化。
生物的演化从繁殖的过程出发,建立了基于遗传因素的个体差异,这导致物种中出现
了一些具有竞争优势的个体,而这些个体可以更有效地获得资源,生存下去,从而使其基
因在此群体中传播;另一方面,极不适应环境的个体不断死亡,基因在此群体中逐渐减少。
随着遗传变化的积累,这些组成物种的个体越来越具有适应环境的优势,终于形成了新物种。
中心法则认为,物种的变化过程是一个范式,这个范式的特点是古生物的遗传特征仍
然在演化过程中保留着,只是表现形式有所变化而已。
这就是所谓的“不断演化”。
此外,达尔文也提出了“类群起源”,即物种之间有某种共同起源,这也是有关分子
生物学、古生物学和现代生物学发展的重要结论。
课堂知识点小结三1、基因是有遗传效应的DNA片段。
2、DNA分子的多样性原因:碱基排列顺序的千变万化。
DNA分子的特异性:碱基的特定排列顺序。
生物体多样性和特异性的物质基础:DNA分子的多样性和特异性。
3、中心法则时间场所条件适用生物DNA复制分裂间期细胞核、叶绿体、线粒体(真核)模板:亲代DNA的两条链原料:游离的脱氧核苷酸能量:ATP酶:解旋酶、DNA聚合酶以DNA为遗传物质的生物(真核生物、原核生物、DNA病毒)转录任意时间(DNA高度螺旋化时一般不能进行)细胞核、叶绿体、线粒体(真核)模板:亲代DNA的一条链原料:游离的核糖核苷酸能量:ATP酶:解旋酶、RNA聚合酶以DNA为遗传物质的生物翻译任意时间核糖体模板:mRNA原料:游离的氨基酸能量:ATP酶:略所有生物RNA复制略略模板:亲代RNA原料:游离的核糖核苷酸能量:ATP酶:RNA聚合酶RNA病毒如烟草花叶病毒逆转录略略模板:亲代RNA原料:游离的脱氧核苷酸能量:ATP酶:DNA聚合酶含逆转录酶的RNA病毒如某些致癌病毒、HIV病毒4、三种RNA作用比较mRNA:翻译的模板;tRNA:有携带并转运氨基酸,识别密码子;rRNA:和蛋白质结合共同组成核糖体。
5、转录:以DNA一条链为模板合成RNA的过程。
翻译:以mRNA为模板合成蛋白质的过程。
6、密码子:mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻的碱基。
反密码:tRNA头部与mRNA密码子互补的3个碱基,在识别密码子上发挥重要作用。
组成蛋白质的氨基酸一共有20种;密码子一共64种;决定氨基酸的密码子一共61种;反密码一共61种;tRNA一共61种。
7、mRNA可以迅速合成大量蛋白质的原因:一个mRNA可以结合多个核糖体,每个核糖体可合成一条肽链。
中心法则及易错例题分析一、中心法则中遗传信息的考查知识简述:经过多年来多个科学家总结得出如下图所示的中心法则。
中心法则揭示了核酸与蛋白质合成之间的密切联系和共同规律,它包含五方面的含义,而且都表现出碱基互补配对原则。
①DNA 复制;②遗传信息从DNA 传递给信息RNA 的转录;③在逆转录酶的作用下,以RNA 为模板合成DNA ;④以RNA 为模板合成蛋白质,体现生物性状;⑤以RNA 为模板复制RNA (如某些只有RNA 的病毒)(一)“中心法则”主要内容解读中心法则主要包括五个过程:①DNA 复制,②转录,③翻译,④逆转录,⑤RNA 复制。
每一个过程都需要模板、原料、酶、能量,也都遵循碱基互补配对原则。
具体比较如下表:比较项目 DNA 复制 转录翻译 逆转录 RNA 复制 场 所 主要在细胞核中主要在细胞核中核糖体 —— —— 模 板 DNA 的每一条链 DNA 的一条链 mRNARNARNA原 料 4种脱氧核苷酸4种核糖核苷酸20种氨基酸 4种脱氧核苷酸 4种核糖核苷酸酶DNA 解旋酶、DNA 聚合酶、DNA 连接酶等 DNA 解旋酶、RNA 聚合酶等 酶逆转录酶等RNA 聚合酶等产 物 两个相同DNA 分子 mRNA蛋白质(多肽)、水DNA RNA能量 ATP 碱基互补 配对原则 G →C ,C →G A →T ,T →AA →U ,T →A A →U ,U →A A →T ,U →A A →U ,U →A工 具 ————tRNA ————实 例乙肝病毒、动植物等 绝大多数生物绝大多数生物艾滋病病毒甲型H1N1病毒等(二)遗传信息的传递例1. 已知甲、乙、丙三种类型的病毒,它们的遗传信息的遗传方式分别如下图所示。
(1)对三种类型的病毒分别举例(从以下供选答案中选出:瘤病毒、噬菌体、流感病毒):甲________;乙________;丙________。
(2)①图中1、8表示遗传信息的________过程。
高二生物知识点总结:中心法则
高二生物知识点总结:中心法则
中心法则一直是考试的重点,生物界遗传信息的传递图解如下:
1“中心法则”主要内容解读
中心法则主要包括五个过程:①DNA复制,②转录,③翻译,④逆转录,⑤RNA复制。
每一个过程都需要模板、原料、酶、能量,也都遵循碱基互补配对原则。
具体比较如下表:
比较项目
DNA复制
转录
翻译
逆转录
RNA复制
场所
主要在细胞核中
主要在细胞核中
核糖体
——
——
DNA的每一条链
DNA的一条链
RNA
RNA
RNA
原料
4种脱氧核苷酸
4种核糖核苷酸
20种氨基酸
4种脱氧核苷酸
4种核糖核苷酸
酶
DNA解旋酶、DNA聚合酶、DNA连接酶等DNA解旋酶、
RNA聚合酶等
酶
逆转录酶等
RNA聚合酶等
产物
两个相同DNA分子
蛋白质(多肽)、水DNA
RNA
能量
ATP
碱基互补
配对原则
G→,→G
A→T,T→A
A→U,T→A
A→U,U→A
A→T,U→A
A→U,U→A
工具
——
——
tRNA
——
——
实例
乙肝病毒、动植物等
绝大多数生物
绝大多数生物
艾滋病病毒
甲型H1N1病毒等
2生物的遗传物质
⑴以DNA为遗传物质的生物的遗传信息传递:DNA是自身复制和RNA合成的模板,RNA又是蛋白质合成的模板。
如动植物、原核生物、DNA病毒等
⑵以RNA为遗传物质的生物的遗传信息传递:
①实例:流感病毒、甲型H1N1流感病毒等
②实例:艾滋病病毒
3典型考题赏析例1请据图分析,下列相关叙述正确的是()
A①过程实现了遗传信息的传递和表达
B③过程只需要RNA、氨基酸、核糖体、酶、ATP就能完成
人的囊性纤维病体现了基因可通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状
D图中只有①②过程发生碱基互补配对
解析:通过DNA分子的复制,只是实现了遗传信息的传递,③翻译
过程还需要特殊的运输工具—tRNA和适宜的外界条,同时也发生了碱基互补配对。
本题错选的主要原因是对DNA复制、转录和翻译的过程理解不清。
答案:
例2乙肝病毒是一种约由3200个脱氧核苷酸组成的双链DNA病毒,这种病毒的复制方式比较特殊,简要过程如下图所示。
以下相关分析合理的是
()
A.①为复制,与DNA解旋酶、DNA复旋酶、DNA水解酶有关
B.②为表达,与RNA聚合酶有关
.③为转录,与转录酶有关
D.①需要的材料为核糖核苷酸,③需要的材料为脱氧核苷酸
解析:主要考查了中心法则中遗传信息流动过程中相关的酶。
病毒是寄生在活细胞中,自身只提供遗传物质的模板,其他的一切均有活的宿主细胞提供。
由题意知,①~③分别是转录、翻译、逆转录。
与DNA
复制需要DNA解旋酶、DNA聚合酶、DNA连接酶等,与DNA水解酶没有关系。
翻译需要与蛋白质合成有关的酶,逆转录与逆转录酶有关。
答案:D
例3如图所示,下列有关叙述错误的是()
A、甲是DNA,乙是RNA,此过程要以甲为模板,酶是RNA聚合酶
B、甲是DNA,乙是DNA,此过程要以甲为模板,酶是DNA聚合酶
、甲是RNA,乙是DNA,此过程要为转录,原料是脱氧核苷酸D、甲是RNA,乙是蛋白质,此过程为翻译,原料是氨基酸
解析:若甲是RNA,乙是DNA,则此过程是逆转录,它需要能量、脱氧核苷酸、逆转录酶等酶
答案:
例4(2008年上海生物)中心法则揭示了生物遗传信息由DNA向蛋白质传递与表达的过程。
请回答下列问题。
⑴a、b、、d所表示的四个过程依次分别是、、和。
⑵需要tRNA和核糖体同时参与的过程是(用图中的字母回答)。
⑶a过程发生在真核细胞分裂的期。
⑷在真核细胞中,a和b两个过程发生的主要场所是。
⑸能特异性识别信使RNA上密码子的分子是,后者所携带的分子是。
⑹RNA病毒的遗传信息传递与表达的途径有(用类似本题图中的形式表述):
①;②。
解析:本题围绕中心法则考查DNA复制、转录、翻译等过程。
(1)a、b、、d所表示的四个过程依次分别是DNA复制、转录、翻译和逆转录。
(2)需要tRNA和核糖体同时参与的过程是翻译用填空。
(3)a过程发生在真核细胞分裂的间(S)期。
(4)在真核细胞中,a和b 两个过程发生的主要场所是细胞核,其他场所还有线粒体和叶绿体。
()能特异性识别信使RNA上密码子的分子是tRNA(转运RNA),含有反密码子,后者(tRNA)所携带的分子是氨基酸。
(6)RNA病毒的遗传信息传递与表达的途径有(用类似本题图中的形式表述)略(见答案)。
答案:⑴DNA复制转录翻译逆转录⑵⑶间⑷细胞核⑸tRNA(转运RNA)氨基酸⑹如下图:
例(2009年海南)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
两种过程都以脱氧核糖核苷酸为原料
两种过程都以DNA为模板
解析:真核细胞DNA复制和转录这两种过程都可在细胞核中发生,也可以在线粒体或叶绿体中发生;DNA复制需要DNA聚合酶、DNA 解旋酶等,转录需要RNA聚合酶、DNA解旋酶等;DNA复制过程以脱氧核糖核苷酸为原料合成DNA子链,转录以核糖核苷酸为原料合成RNA,两种过程的原料不同;两种过程都以DNA为模板,DNA 复制以DNA的两条链都作为模板,转录仅以DNA的一条链为模板。
答案:
例6请回答下列与中心法则有关的两个问题。
Ⅰ.如右图表示以DNA为模板转录RNA的过程图解,图中的4、表示两种功能不同的酶。
请据图分析回答下列问题。
⑴在玉米的叶肉细胞中,能够进行该过程的细胞结构有、、。
⑵转录过程中,DNA首先在[]的催化作用下,将DNA分子中碱基对内的断开,该过程称为。
然后在RNA聚合酶的催化作用下,以其中的甲链为模板,以[]为原料,由ATP 提供能量,按照原则,合成出[]。
⑶在真核细胞的细胞核中,转录的产物通过进入到细胞质中,与结合在一起指导蛋白质的生物合成。
Ⅱ.⑴为研究某病毒的致病过程,在实验室中做了如下图所示的模拟实验。
①从病毒中分离得到物质A。
已知A是单链的生物大分子其部分碱
基序列为—GAAAUGUU—。
将物质A加入试管甲中,反应后得到产物X。
经测定产物X的部分碱基序列是—TTGTAAA—,则试管甲中模拟的是过程。
②将提纯的产物X加入试管乙,反应后得到产物。
产物是能与核糖体结合的单链大分子,则产物是,试管乙中模拟的是过程。
③将提纯的产物加入试管丙中,反应后得到产物Z。
产物Z是组成该病毒外壳的化合物,则产物Z是。
⑵若该病毒感染了小鼠上皮细胞,则组成子代病毒外壳的化合物的原料自。
若该病毒除感染小鼠外,还能感染其他哺乳动物,则说明所有生物共用一套。
该病毒遗传信息的传递过程为。
解析:本题综合考察基因的表达和中心法则的内容。
抓住中心法则中的基因表达(转录和翻译)可以在真核细胞的细胞核、线粒体、叶绿体中进行。
本题重点考察了转录的特点,以及以图解的形式考查了逆转录病毒的遗传信息的传递特点(中心法则的补充)。
只要理解好中心法则的每一步特点结合试题具体分析,可以简化过程,提高得分率,另外注意专门术语的填写要规范准确。
答案:Ⅰ.⑴细胞核、线粒体、叶绿体⑵[]解旋酶氢键解旋[3]核糖核苷酸原料碱基互补配对原则[2]RNA⑶核孔核糖体Ⅱ.①逆转录②RNA转录③多肽(或蛋白质)(2)小鼠上皮细胞病毒RNA 密码子
中心法则:
1.提出者:克里克。
2.中心法则图解
3.不同生物的遗传信息传递途径不同
(1)以DNA力遗传物质的生物遗传信息的传递
(2)以RNA为遗传物质的生物遗传信息的传递
4.中心法则体现了DNA的两大基本功能
(1)遗传信息的传递主要是通过DNA复制完成的,发生于亲代产生子代的生殖过程或细胞增殖过程中。
(2)遗传信息的表达是通过转录和翻译完成的,发生在个体发育过程中。
病毒进行逆转录将遗传信息进行传递。
反转录病毒的最基本特征是在生命过程活动中,有一个从RNA到DNA的复制过程,即反转录过程——病毒在反转录酶的作用下,以病毒RNA为模板,合成互补的负链DNA后,形成RNA:DNA中间体。
中间体的RNA酶H水解,在DNA聚合酶的作用下,由DNA 复制成双链DNA。
知识拓展:
1、DNA复制、转录和翻译是所有具有细胞结构的生物所遵循的法则。
RNA复制和逆转录只发生在被RNA病毒寄生的细胞中,而在人的正常体细胞中不会发生。
2、大分子有机物DNA、RNA的核苷酸序列或蛋白质的氨基酸序列,都可蕴含遗传信息,但小分子的氨基酸、核苷酸就不能蕴含遗传信息。
3、中心法则中每一过程能准确进行,主要取决于两个方面:前者为后者的产生提供了一个标准化的模板;严格的碱基互补配对原则决定了后者是以前者提供的模板为依据形成的。