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摘要：目前高中生物教科书上所绘制的中心法则中，整个过程包括三大步骤：DNA复制、转录和翻译，还有逆转录和RNA复制对中心法则的补充。教材中圆形箭头分别表示 DNA的自我复制，直线箭头表示不同物质间信息传递过程。但遗传信息由蛋白质流向 RNA 或 DNA 没有出现在高中教材中，本文主要是对高中教材中的中心法则做出比较详细的介绍。
关键字：转录 复制 翻译 逆转录 密码子
中心法则是指遗传信息从DNA传递给RNA，再从RNA传递给蛋白质，即完成遗传信息的转录和翻译的过程。当然遗传信息也可以从DNA传递给DNA，就是DNA的复制过程。DNA复制、转录和翻译是包括原核生物和真核生物都要遵循的法则。遗传信息的流动方向可以这样描述：“以DNA 为模板制造 RNA（RNA自身还有剪切和拼接的加工过程），再以RNA为模板制造蛋白质，蛋白质又参与前两个过程，主要起催化作用”。在某些RNA病毒中遗传物质是RNA，此时会发生的RNA自我复制或以RNA为模板逆转录成DNA的过程。这就需要对中心法则进行补充。RNA的自我复制和逆转录过程，在病毒单独存在时是不能进行的，因为病毒是非细胞结构生物，不能独立进行新陈代谢，只有寄生到寄主细胞中后才发生。
DNA复制是在细胞分裂生物繁殖时必须进行的关键过程，DNA必须精确地进行复制才能使遗传信息从亲代转移至子代。DNA复制过程有解旋酶和DNA聚合酶及其相关蛋白参与催化等过程。转录和翻译是每个活细胞中多数时间都会发生的两个过程。转录是把 DNA 片段里的遗传信息（两条链中的一条链，即有义链）转移到一段新组成的信使RNA中。这个过程有RNA聚合酶参与催化。RNA加工是指在RNA水平上进行加工，改变遗传信息的加工过程，最后产生成熟的RNA。在真核生物的tRNA、rRNA和mRNA中都发现了RNA加工这种现象。在真核生物细胞中，最初的转录产物要进行剪切和拼接，因为真核生物中的真核基因包括内含子和外显子。当转录完成后，内含子转录出的部分要被剪切掉，因为内含子对应的区段不参与编码氨基酸序列。再把外显子对应区段重新连接在一起，最后产生出成熟的mRNA分子。当然不是所有的活细胞中都会经RNA的剪切和拼接过程，剪切和拼接在原核细胞中是不存在的，因为原核细胞中的原核基因中没有内含子。加工成熟后，成熟的 mRNA 靠近核糖体，在此处进行翻译。原核细胞没有细胞核，其转录和翻译可以同时进行。而在真核细胞中，转录的场所和翻译的场所通常是分开的，真核细胞的转录绝大部分在细胞核（极少数在线粒体或叶绿体中），转录后的RNA要先从核孔穿出来，进入细胞质中，翻译在细胞质中进行，在细胞质中与核糖体结合。核糖体会以两个密码子，即初始密码子（AUG甲硫氨酸、GUG缬氨酸）来读取 mRNA 上的信息，由tRNA携带氨基酸进入核糖体-mRNA 复合物中，但必须mRNA 上的密码子与 tRNA 上的反密码子能碱基互补，即可按照 mRNA 上的密码序列加入氨基酸。当一个个氨基酸串连成肽链后，就会开始折叠。折叠的过程会一直持续到多肽链从核糖体放出，形成成熟的蛋白质。有些蛋白质，例如胰岛素等分泌蛋白。合成的肽链还需要经过加工处理才能成为成熟的蛋白质。对蛋白质进行空间结构的加工，如进一步折叠、组装、糖基化等实在内质网中进行的。然后以囊泡的形式从内质网分泌出来并运输给高尔基体，再由高尔基体对蛋白质进行头尾的剪切加工和修饰，才能得到成熟的具有特定功能的分泌蛋白。再以囊泡的形式通过细胞膜分泌出去。在RNA病毒中，RNA 也可以自我复制或者进行逆转录。逆转录过程必须有逆转录酶的酶的催化。
目前朊病毒是中心法则现时已知的唯一特例，也就是：蛋白质 → 蛋白质。蛋白质可能作为一种合成DNA或RNA的模板。这一观点并没有出现在高中生物教材中。
下面我们从几个方面比较一下这几个过程。
1.中心法则内容比较
2.中心法则图解
（1）在生物生长分裂繁殖过程中遗传信息的传递方向为：
（2）在分泌蛋白合成过程中，遗传信息的传递方向（如胰岛素的合成过程）为：
（3）RNA病毒在寄主细胞内进行含逆转录酶的繁殖过程中，遗传信息的传递方向为：
（4）DNA病毒在寄主细胞内繁殖过程中，遗传信息的传递方向为：
（5）RNA病毒在宿主细胞内进行RNA复制的繁殖过程中，遗传信息的传递方向为：
3.密码子
所有生物共用一套密码子，一套密码子有64种，其中终止密码子3种，即UAG，UAA，UGA。起始密码子2种AUG、GUG。终止密码子不对应氨基酸，对应氨基酸的密码子有61种。所以tRNA有61种。氨基酸种类有20种。所以总结：1.一种氨基酸可以有一种或多种密码子或tRNA。2. 一种密码子或tRNA只能对应一种氨基酸。
4.比值计算6：3：1
6可以对应DNA中的碱基或脱氧核糖或磷酸或核苷酸的数量，3对应的是RNA中的碱基或核糖或磷酸或核苷酸的数量，1对应的是蛋白质或多肽中的氨基酸数量。三者之间可进行等比计算。例如：胰岛素有51个氨基酸，控制其合成的基因上至少有多少个碱基？51/1=x/6 得出有306个碱基。
此外此比值可以演变成3：3：1、6：1：1、3：1：1。DNA中数值可以表示碱基对、脱氧核糖、磷酸，RNA中数值可以表示密码子的数量。
关键字：转录 复制 翻译 逆转录 密码子
中心法则是指遗传信息从DNA传递给RNA，再从RNA传递给蛋白质，即完成遗传信息的转录和翻译的过程。当然遗传信息也可以从DNA传递给DNA，就是DNA的复制过程。DNA复制、转录和翻译是包括原核生物和真核生物都要遵循的法则。遗传信息的流动方向可以这样描述：“以DNA 为模板制造 RNA（RNA自身还有剪切和拼接的加工过程），再以RNA为模板制造蛋白质，蛋白质又参与前两个过程，主要起催化作用”。在某些RNA病毒中遗传物质是RNA，此时会发生的RNA自我复制或以RNA为模板逆转录成DNA的过程。这就需要对中心法则进行补充。RNA的自我复制和逆转录过程，在病毒单独存在时是不能进行的，因为病毒是非细胞结构生物，不能独立进行新陈代谢，只有寄生到寄主细胞中后才发生。
DNA复制是在细胞分裂生物繁殖时必须进行的关键过程，DNA必须精确地进行复制才能使遗传信息从亲代转移至子代。DNA复制过程有解旋酶和DNA聚合酶及其相关蛋白参与催化等过程。转录和翻译是每个活细胞中多数时间都会发生的两个过程。转录是把 DNA 片段里的遗传信息（两条链中的一条链，即有义链）转移到一段新组成的信使RNA中。这个过程有RNA聚合酶参与催化。RNA加工是指在RNA水平上进行加工，改变遗传信息的加工过程，最后产生成熟的RNA。在真核生物的tRNA、rRNA和mRNA中都发现了RNA加工这种现象。在真核生物细胞中，最初的转录产物要进行剪切和拼接，因为真核生物中的真核基因包括内含子和外显子。当转录完成后，内含子转录出的部分要被剪切掉，因为内含子对应的区段不参与编码氨基酸序列。再把外显子对应区段重新连接在一起，最后产生出成熟的mRNA分子。当然不是所有的活细胞中都会经RNA的剪切和拼接过程，剪切和拼接在原核细胞中是不存在的，因为原核细胞中的原核基因中没有内含子。加工成熟后，成熟的 mRNA 靠近核糖体，在此处进行翻译。原核细胞没有细胞核，其转录和翻译可以同时进行。而在真核细胞中，转录的场所和翻译的场所通常是分开的，真核细胞的转录绝大部分在细胞核（极少数在线粒体或叶绿体中），转录后的RNA要先从核孔穿出来，进入细胞质中，翻译在细胞质中进行，在细胞质中与核糖体结合。核糖体会以两个密码子，即初始密码子（AUG甲硫氨酸、GUG缬氨酸）来读取 mRNA 上的信息，由tRNA携带氨基酸进入核糖体-mRNA 复合物中，但必须mRNA 上的密码子与 tRNA 上的反密码子能碱基互补，即可按照 mRNA 上的密码序列加入氨基酸。当一个个氨基酸串连成肽链后，就会开始折叠。折叠的过程会一直持续到多肽链从核糖体放出，形成成熟的蛋白质。有些蛋白质，例如胰岛素等分泌蛋白。合成的肽链还需要经过加工处理才能成为成熟的蛋白质。对蛋白质进行空间结构的加工，如进一步折叠、组装、糖基化等实在内质网中进行的。然后以囊泡的形式从内质网分泌出来并运输给高尔基体，再由高尔基体对蛋白质进行头尾的剪切加工和修饰，才能得到成熟的具有特定功能的分泌蛋白。再以囊泡的形式通过细胞膜分泌出去。在RNA病毒中，RNA 也可以自我复制或者进行逆转录。逆转录过程必须有逆转录酶的酶的催化。
目前朊病毒是中心法则现时已知的唯一特例，也就是：蛋白质 → 蛋白质。蛋白质可能作为一种合成DNA或RNA的模板。这一观点并没有出现在高中生物教材中。
下面我们从几个方面比较一下这几个过程。
1.中心法则内容比较
2.中心法则图解
（1）在生物生长分裂繁殖过程中遗传信息的传递方向为：
（2）在分泌蛋白合成过程中，遗传信息的传递方向（如胰岛素的合成过程）为：
（3）RNA病毒在寄主细胞内进行含逆转录酶的繁殖过程中，遗传信息的传递方向为：
（4）DNA病毒在寄主细胞内繁殖过程中，遗传信息的传递方向为：
（5）RNA病毒在宿主细胞内进行RNA复制的繁殖过程中，遗传信息的传递方向为：
3.密码子
所有生物共用一套密码子，一套密码子有64种，其中终止密码子3种，即UAG，UAA，UGA。起始密码子2种AUG、GUG。终止密码子不对应氨基酸，对应氨基酸的密码子有61种。所以tRNA有61种。氨基酸种类有20种。所以总结：1.一种氨基酸可以有一种或多种密码子或tRNA。2. 一种密码子或tRNA只能对应一种氨基酸。
4.比值计算6：3：1
6可以对应DNA中的碱基或脱氧核糖或磷酸或核苷酸的数量，3对应的是RNA中的碱基或核糖或磷酸或核苷酸的数量，1对应的是蛋白质或多肽中的氨基酸数量。三者之间可进行等比计算。例如：胰岛素有51个氨基酸，控制其合成的基因上至少有多少个碱基？51/1=x/6 得出有306个碱基。
此外此比值可以演变成3：3：1、6：1：1、3：1：1。DNA中数值可以表示碱基对、脱氧核糖、磷酸，RNA中数值可以表示密码子的数量。