何为“中心法则”之 “中心”

安徽省铜陵县第一中学 （244100） 杨京举

(本文发表于《中学生物教学》2011年第1-2期）

    克里克在他的自传《疯狂追踪什么》里面提到“中心法则”中“中心”的意思就是为了突出其在分子生物学上处于中心的地位，“甚至比中心更重要”。

其实，中心法则为何称为“中心”法则现已不在重要，重要的是它高度概括并阐明了遗传物质完成其两大基本功能（传递和表达）时的遗传信息流程，而流程就有起点，也就是信息流的根源，我觉得这是中心法则围绕的核心，因此我个人把中心法则的“中心”理解为 “遗传物质”，我想这很有助于我们在教学时对“中心法则”的系统分析和学生对这一重要遗传内容的理解、掌握和应用。

大家都知道，生物的遗传物质即核酸有两种，DNA和RNA，它们都可以充当遗传物质所以现在的“中心法则”的流程图中应有两个“中心”起点，而“归宿”只有一个，那就是蛋白质（性状），而从“中心”走向“归宿”却因生物不同其路径也有所不同，但殊途同归。

1 以“DNA”为“中心”的中心法则解读

适合于以“DNA（双链）”作为遗传物质的绝大多数生物（含所有细胞生物），即早期克里克所建立的中心法则之内容。

1.1 传递遗传信息：DNA      DNA（DNA的自我复制）

细胞生物以细胞分裂的方式完成此过程，达成生物的生长发育和生殖过程中的遗传信息传递；而DNA类病毒，如T₂噬菌体需借助细胞在其增殖时才能完成此过程。

1.2 表达遗传信息：DNA      mRNA      蛋白质（基因的转录和翻译）。

遗传信息通过转录流向信使RNA（特定遗传密码），再通过翻译（密码子和反密码子对接控制）流向蛋白质（特定氨基酸序列），从而最终反映到生物性状上。

2 以“RNA”为“中心”的中心法则解读

适合于以“RNA”作为遗传物质的极少数生物（部分非细胞类生物），即后人对其补充完善之内容。

RNA病毒分为双链RNA病毒、单链正义RNA（+RNA）病毒、单链负义RNA（-RNA）病毒、逆转录病毒。

2.1 不具有逆转录行为的RNA病毒的中心法则之解读

<2.1.1 传递遗传信息

2.1.1.1 双链RNA，类似于双链DNA的自我复制。

2.1.1.2 单链正义RNA和单链负义RNA自我复制。

单链正义RNA复制方式是以该单链正义RNA为模板，复制成单链负义RNA，然后再以单链负义RNA作模板合成若干子代单链正义RNA；单链负义RNA复制方式正好相反，是以单链负义RNA为模板，复制成单链正义RNA，然后再以单链正义RNA作模板合成若干子代单链义负RNA。

2.1.2 表达遗传信息

单链正义RNA可以直接以自身充当信使RNA翻译出蛋白质；单链负义RNA则以自身为模板，转录成信使RNA再翻译出蛋白质。

2.2 具有逆转录行为的RNA病毒的中心法则之解读。

逆转录病毒首先以自身RNA为模板，经逆转录酶的催化，形成RNA—DNA杂交分子，再以游离开来的单链DNA（cDNA）为模板，合成(复制)双链DNA，而后整合到宿主细胞的DNA上，进而指导合成自身若干子代单链RNA并表达。

综上所述，以遗传物质为“中心”的中心法则所反映的遗传信息流程详细图解如下：