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二、中心法则的扩展

基因的本质、表达调控与突变 · 高一
先确认一下:这一关能不能学
上面这几节是它的地基 —— 没通的话,补完再回来,比硬啃快得多。
讲清楚它是什么

定义 中心法则扩展指在DNA复制、转录、翻译基础上,补充了逆转录和RNA复制过程。

从哪来 建立在“一、中心法则的内容”、“二、中心法则图解”以及“三、烟草花叶病毒实验”之上。

为什么 早期中心法则仅描述DNA→RNA→蛋白质的单向流动,但科学家发现某些病毒(如HIV、TMV)不含DNA,却能利用宿主细胞机制复制自身遗传物质并合成蛋白质。这证明遗传信息传递存在“RNA→DNA”(逆转录)和“RNA→RNA”(RNA复制)两条新路径,从而完善了遗传信息流动的完整图景。

讲法
适合:逻辑推理型、喜欢探究“为什么”的学生 采用“矛盾冲突法”。先展示经典中心法则图解(DNA→RNA→蛋白质),提问:“如果一种病毒只含RNA,它如何产生蛋白质?如何复制自身?”引导学生发现经典模型无法解释RNA病毒的生命活动。接着引入烟草花叶病毒实验和HIV案例,推导出必须存在RNA→DNA和RNA→RNA的过程。通过填补逻辑漏洞,让学生理解扩展的必然性。
讲法
适合:形象思维型、喜欢记忆口诀的学生 采用“交通枢纽比喻法”。将细胞核比作“中央图书馆”(DNA库),核糖体比作“打印店”(蛋白质工厂)。经典中心法则是“图书馆查书→复印(转录)→打印(翻译)”。扩展法则则是发现有些“盗版书商”(逆转录病毒)能直接把“复印件”(RNA)改回“原稿”(DNA)存入图书馆;还有些“游击队”(RNA病毒)直接在街头互相“复印”(RNA复制)。用生动的社会角色类比抽象的分子过程。
讲法
适合:应试导向型、需要快速抓取考点的学生 采用“对比表格法”。直接列出经典中心法则与扩展法则的对比表。左列:DNA复制、转录、翻译(普遍存在于所有细胞生物);右列:逆转录、RNA复制(仅存在于某些RNA病毒)。强调关键词:“逆转录需要逆转录酶”、“RNA复制需要RNA复制酶”。提醒学生:在高中生物考试中,细胞生物体内不发生逆转录和RNA复制,这是高频考点。
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练一道
基础题
HIV侵入人体T细胞后,利用宿主细胞的原料合成自身的DNA。这一过程在中心法则扩展中被称为? A. 转录 B. 逆转录 C. RNA复制 D. 翻译
变式
下列关于中心法则扩展的叙述,正确的是? A. 人体细胞内可以发生逆转录过程 B. 烟草花叶病毒在宿主细胞内发生RNA复制 C. 逆转录过程不需要酶的催化 D. RNA复制过程发生在所有细胞生物中
试试手自己判
检测题
某科学家在实验室中分离出一种未知病毒,发现该病毒在宿主细胞内能合成DNA,且该DNA能整合到宿主染色体上。根据中心法则扩展,该病毒最可能属于哪一类?其合成DNA的过程需要什么酶?
看答案和判分标准
答案:逆转录病毒;逆转录酶。
判对标准:
1. 答出“逆转录病毒”或“RNA逆转录病毒”得1分。
2. 答出“逆转录酶”得1分。
3. 若只答“RNA病毒”未指出“逆转录”特征,不得分。
4. 若酶名称写错(如写成RNA聚合酶或DNA聚合酶),不得分。
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