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●備課資料 2019-2020年人教版高中生物必修2備課資料：4-2 基因?qū)π誀畹目刂? （1）中心法則在遺傳學(xué)思想演變中的地位 人類對遺傳現(xiàn)象的認(rèn)識可以追溯到遠(yuǎn)古時代。在漫長的歷史發(fā)展中，先后出現(xiàn)了許多假說和理論，推動著對遺傳本質(zhì)認(rèn)識的發(fā)展。在不同的歷史時期，基于當(dāng)時的認(rèn)識水平，形成不同的遺傳范式。 古代的泛生論，中世紀(jì)的特創(chuàng)論，18世紀(jì)的預(yù)成論和漸成論，所有這些便構(gòu)成了融合遺傳的范式。 從19世紀(jì)下半葉開始，人們逐漸認(rèn)識到遺傳和發(fā)育是兩回事。發(fā)育為遺傳所控制，但遺傳并非整體的遺傳。遺傳的載體是某種顆粒性的東西。當(dāng)時的許多生物學(xué)家都以不同的術(shù)語來表達(dá)這種大致相同的思想或?qū)W說。如生理因子（Spence，1864），生殖微粒（Darwin，1868），成形微粒（Ellsberg，1876； Haeckel，1876），細(xì)胞種（Nageli，1884），異細(xì)胞（Hertwig，1884），種質(zhì)（Weisman，1884），泛子（deVries，1889）。所有這些便構(gòu)成了顆粒遺傳的模式。在顆粒遺傳范式內(nèi)，認(rèn)為遺傳是一種粒子行為，可以在細(xì)胞內(nèi)研究。孟德爾遺傳學(xué)說可以認(rèn)為是顆粒遺傳的最高成就，奠定了經(jīng)典遺傳學(xué)的科學(xué)基礎(chǔ)。摩爾根的基因論可以認(rèn)為是在顆粒遺傳范式內(nèi)的一種重大發(fā)展。 19世紀(jì)末，由于放射性的發(fā)現(xiàn)，揭示了原子結(jié)構(gòu)的秘密，物理、化學(xué)和生物學(xué)相繼進(jìn)入到分子和量子水平，遺傳學(xué)也逐漸發(fā)展到了分子水平。1948年，美國數(shù)學(xué)家維納的控制論問世之后，信息概念立刻和遺傳概念結(jié)合了起來。1953年，沃森和克里克建立了DNA雙螺旋模型，并在此基礎(chǔ)上研究遺傳信息的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)譯等問題，揭示遺傳信息從DNA到蛋白質(zhì)之間的傳遞規(guī)律，從而形成了信息遺傳范式。 綜上所述，遺傳范式的演變經(jīng)歷了融合遺傳——顆粒遺傳——信息遺傳，從而使人們對遺傳的認(rèn)識經(jīng)歷了臆測——機(jī)體水平——細(xì)胞水平——分子水平。這種對遺傳物質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能的不斷深化的認(rèn)識過程符合人類基本的認(rèn)識規(guī)律。中心法則使信息遺傳范式得以形成，從而更深刻地揭示了遺傳現(xiàn)象乃至整個生命現(xiàn)象的規(guī)律。 （2）中心法則在分子生物學(xué)發(fā)展史中的地位 分子生物學(xué)的發(fā)展，大致經(jīng)歷了三個時期，每一個時期都有自己的中心課題。 第一個時期可稱為孕育時期，大體上是20世紀(jì)30年代到50年代初。也有人認(rèn)為分子生物學(xué)是從艾弗里的實(shí)驗(yàn)開始的。如果是這樣，那么分子生物學(xué)的孕育時期可以看作是從1944年艾弗里的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)到1953年沃森和克里克的DNA雙螺旋模型的建立。也可以認(rèn)為，繼摩爾根、繆勒之后，比德爾、塔吐姆、利德伯格以及德爾布呂克、赫爾希和魯利亞等50年代之前的工作，都屬于這個時期。其中心課題是尋找基因的物質(zhì)實(shí)體，解決基因的本質(zhì)問題。 第二個時期是分子生物學(xué)理論成熟時期。這個時期以建立DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)為開端，吸引了大批科學(xué)家進(jìn)行廣泛而深入的研究，從而揭示了生物大分子的結(jié)構(gòu)、功能及相互關(guān)系和相互作用，確立具體的因果聯(lián)系和作用中介。這一時期的中心課題是圍繞核酸和蛋白質(zhì)之間的關(guān)系展開的，揭示了復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)譯的本質(zhì)和機(jī)制。 第三個時期可稱為理論應(yīng)用時期。這一時期在理論上繼續(xù)探討生物大分子之間的關(guān)系，但已不限于核酸和蛋白質(zhì)。核酸、蛋白質(zhì)與多糖及脂肪的關(guān)系受到了重視，生物體內(nèi)大分子與小分子之間的關(guān)系也引起注意。更為重要的是，創(chuàng)立了遺傳工程的方法，將分子生物學(xué)的理論成果轉(zhuǎn)向改造生物體的實(shí)踐中，并在農(nóng)業(yè)和醫(yī)學(xué)等方面得到了廣泛的應(yīng)用。 綜上所述，中心法則標(biāo)志著分子生物學(xué)理論的成熟。一方面是第一階段的深化和繼續(xù)；另一方面，也是分子生物學(xué)實(shí)際應(yīng)用的理論基礎(chǔ)?？梢哉f，中心法則的產(chǎn)生和發(fā)展是分子生物學(xué)發(fā)展史中的黃金時代。