《遗传和进化》一轮复习知识梳理.doc

第二章减数分裂和有性生殖
第一节减数分裂
一、细胞的减数分裂及配子的形成过程 （一） 减数分裂的概念
减数分裂是进行直准生殖的生物在产生成熟生殖细胞时进行染色体数目减半的细胞分裂。

在减数分 裂过程中，染色体
只复制二次，而细胞连续分裂函次。

减数分裂的结果是，新产生的生殖细胞中的染色体 数目比体细胞（原始生殖）细胞的减少一半。

（注：体细胞主要通过有丝分裂产生,有丝分裂过程中，染色体复制二次，细胞分裂二次，新产生的细胞 中的染色体数目与体细胞相同。

）
（二） 减数分裂的过程（以动物细胞为例）
1、精子的形成过程：场所精巢（哺乳动物称睾丸）
• 减数第一次分裂
间期：染色体复制（包括DNA 复制和蛋白质的合成）。

前期：同源染色体两两配对（称联会）,形成四分体。

四分体中的非姐妹染色单体之间常常发生对等
片段的互换。

中期： 后期： • 减数第二
次分裂（无回遞染色侮）
前期：染色体散乱排列在细胞中央。

（减I 的末期）
中期：每条染色体的着丝粒（点〉都排列在细胞中央的赤道 板上。

后期：每条染色体的着丝粒（点）分裂，姐妹染色单体 成为两条子染色体，并分别移向细胞两极。

末期：细胞质分裂,每个细胞形成2个子细胞，最终共形成 4个子细胞。

结果：每个子细胞的DNA 数目减半。

2、卵细胞的形成过程：场所卵巢
（三）精子与卵细胞的形成过程的比较
精子
卵细胞
部位 动物：（哺乳动物称睾丸） 动物：竝 原始牛殖细胞
动物：精原细胞
动物：卵原细胞
细胞质分裂情 况 两次分裂都均等 减I 的初级卵母细胞和减II 的次级卵母细胞皆丕均 簣分裂。

只有减II 过程中第一极体是拔簣分裂，
分裂结果 1精原细胞一生精细胞（生殖细胞）
1卵原细胞一匸卵细胞（生殖细胞）+工极体（消失）
是否变形 变形
不需变形
相同点
① 染色体的行为和数目变化规律相同。

② 产生的子细胞数目都是生个，且细胞中染色体数目逋生。

【特别提示】
1、 判断同源染色体条件：①形态、大小基本相同;②一条来自父方,一条来自母方;③联会。

2、 精原细胞和卵原细胞的染色体数目与体细胞的姬。

因此，它们属于体细胞,通过有丝分裂的方式增 殖，但它们又可以进
行减数分裂形成生殖细胞。

同源染色体成对排列在赤道趣上（两侧）。

同源染色体分离（分别移向细胞两极）；（等位基因分离） 非同
源染色体自由组合。

（非等位基因自由组合） 细胞质分裂,形成2
个子细胞。

结果：每个子细胞的染色体数目减半。

末期: 联会
四分体
前 中
3、减数分裂过程中染色体数目减半发生在减数第一次分裂，原因是同源染色体分离并进入不同的子细胞。

所以减数第二次分裂过程中无同源染色体。

（四）减数分裂过程中染色体和DNA 的变化规律 （五）减数分裂形成子细胞种类：
假设某生物的体细胞中含n 对同源染色体，贝IJ ： 它的精（卵）原细胞进行减数分裂可形成？1种精子 它的1个精原细胞进行减数分裂形成乙种精子。

它的1个卵原细胞进行减数分裂形成L 种卵细胞。

（六）配子中染色体组合多样性的原因：
（1） 减数第一次分裂后期非同源染色体自由组合。

（2） 四分体中非同源染色体的非姐妹染色单体间的交叉互换。

（七）细胞分裂图像辨析：
一看染色体数目：奇数为减II
二看有无同源染色体：没有为减II 三看同源染色体行为：确定有丝或减I
注意：若细胞质为丕均等分裂，贝伪卵愿细胞的减I 或减II 的后期。

有丝前期 减II 中期 减I 后期 减II 中期 减I 前期 减II 后期 减I 中期有丝中期
【特别提示】
① 该鉴别方法近适用于二倍体。

② 染色组为偶数的多倍体进行减数分裂，其减II 细胞屮也有同源染色体，可根据子细胞的染色体数目减半 推断是减数分裂。

③ 含一个染色体组的单倍体体细胞进行有丝，分裂细胞中无同源染色体，可根据子细胞内染色体数与母细 胞相同推断为有
丝分裂。

（卵细胞）；
同源染色体分家一减I 后期（初级卵母细胞）
姐妹分家一减II 后期（次级卵母细胞）
1
例：判断下列细胞正在进行什么分裂，处在什么时期？ 减II 后期 减II 后期减I 后期
8
第三章遗传的分子基础 第一节探索遗传物质的过程 一、人类对遗传物资的
探索过程：
（一）1928年格里菲思的肺炎双球菌的转化实验:
1、 肺炎双球菌有两种类型类型： • S 型细菌：菌落光滑,菌体直夹膜，査毒性 •
R 型细菌：菌落粗糙,菌体龙夹膜，龙毒性 2、 实验过程：
R 型活细菌 ] 、、
S 型活细菌
I 巴
加热杀死的S 型细菌
J
R 型活细菌+加热杀死的S 型细菌.
3、实验证明：无毒性的R 型活细菌与被加热杀死的有毒性的S 型细菌混合后，转化为有毒性的S 型活细 ＜o 这种性状的转化是可以遗传的。

推论（格里菲思）：在第四组实验中，已经被加热杀死S 型细菌中，必然含有某种促成这一转化的活性
拌并离心。

结果：①上清液中含彳％,即亲代噬菌体蛋白质外壳;②沉淀中无彳％,即子代噬菌体。

（2） 用知标记噬菌体：让标记的噬菌体侵染大肠杆菌后搅拌并离心。

结果：①上清液屮无32p ,即亲代 噬菌体蛋白质外壳;②沉淀中有3巾,即子代噬菌体。

3、 实验结论：在噬菌体屮，亲代与子代ZI'可具有连续性的物质是DNA,而不是蛋白质,即：DNA 是遗传 物质。

注意：该实验不能证明蛋白质不是遗传物质，因蛋白质没有进入细胞內。

【特别提示】
① 噬菌体侵染细菌包括：洼△、金成、塑塞、释放5个步骤。

② 噬菌体侵染细菌后，合成子代噬菌体蛋白质外壳所需的原料一一氨基酸全部来自细菌,场所一一核糖体 来自细菌。

而组
成子代噬菌体的DNA 既有来自侵入细菌的超墜菌佐的，也有利用丝菌体内的原料一一 脱氧核昔酸新合成的。

S 型菌
DNA + DNAfiM
-＞不死亡
T 死亡，分离出S 型活细菌
-＞不死亡
-＞死亡，分离出S 型活细菌
物质—“转化因子这种艷空将无毒性的R 型活细菌 转化为有毒性的S 型活细菌。

【特别提示】
① 加热杀死S 型细菌的过程中，其蛋白质变性失活,但是其内部的処在加热结束后随温度的恢复又逐渐 恢复其活性。

② R 型细菌转化S 型细菌的原因是S 型菌的DNA 进入R 型细菌内，与R 型菌DNA 实现重组，表现出S 型菌的性状，此变异属于基因重组。

（二） 1944年艾弗里的实验：
1、 实验设计思路：对S 型细菌中的物质进行提取、分离，
分别单独观察各种物质的作用，体现了实验设计中的对照原 则。

2、 实验过程：如右图
3、 实验证明：DNA 才是R 型细菌产生稳定遗传变化的物质。

（即：DNA 是遗传物质,蛋白质等不是遗传物质。

） （三） 1952年赫尔希和蔡斯噬菌体侵染细菌的实验
1、 实验设计思路：把DNA 和蛋白质区分开来,直接地、单
独地去观察DNA 和蛋白质的作用。

2、 实验材料：T2噬菌体
（1） 结构：没有细胞结构，只有DNA 和蛋白质外壳。

如右图所示
（2） 生活习性：专门寄生在大肠杆菌体内。

2、 实验过程：（对比实验）
（1） 用彳％标记噬菌体：让标记的噬菌体侵染大肠杆菌后
s 型菌贵
门质 s 型
菌多糖
忖R 型
（四）1956年烟草花叶病毒感染烟草实验
1、实验过程：
提取烟草花叶病毒的RNA和蛋白质，分别感染烟草，用从烟草花叶病毒中提取的蚩宜履不能使烟草感染花叶病，但从烟草花叶病毒中提取的观却能使烟草感染花叶病。

2、实验证明：在只有RNA的病毒中，処是遗传物质。

二、生物的遗传物质
1、作为遗传物质必需具备的4个条件
（1）在生长和繁殖的过程中，能够精确地复制自己，使前后代具有一定的连续性。

（2）能够指导蛋白质的合成，从而控制生物的性状和新陈代谢的过程。

（3）具有贮存大量遗传信息的潜在能力。

（4）结构比较稳定，但在特殊情况下又能发生突变，而且突变后还能继续复制，并能遗传给后代。

2、生物体内遗传物质的判别
【特别提示】
（1）因为绝大多数生物的遗传物质是DNA,所以DNA是主要的遗传物质。

（2）蛋白质一般不作为遗传物质的原因：
①不能自我复制，而且它在染色体屮的含量往往不固定。

②分子结构也不稳定（易变性）。

③不能遗传给后代。

（3）特例：阮病毒只含蛋白质成分，不含核酸，故认为阮病毒的遗传物质是蛋白质。

第二节DNA的结构和DNA的复制：
一、DNA分子结构的主要特点：
（一）DNA分子的结构：
1、DNA的组成元素：C、H、0、N、P
2、DNA的基本单位：脱氧核糖核昔酸（仝种）
3、DNA的结构：
沃森和克里克提出“DNA双螺旋结构模型”内容是：
①由西条、反鱼垃的脱氧核背酸链盘旋成双螺旋结构。

②外侧：脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架。

内侧：由氢键相连的碱基对组成。

③碱基配对有一定规律：A = T； G三C。

（碱基互补配对原则）
【特别提示】
①单链上的磷酸二酯键，可以用和DNA聚合酶合成。

②碱基对之间的氢键，可用解旋酶断开,也町升温断裂，适宜条件下可自动复原。

（二）DNA的特性：
1、多样性：碱基对的排列顺序是千变万化的（排列种数：£, n为碱基对对数）。

从而构成了DNA分子
的多样性，也决定了遗传信息的多样性。

2、特异性：每个特定DNA分子的碱基排列顺序是姓的。

所以每个特定的DNA分子中都储存着特定的
遗传信息，这就构成了DNA分子的特异性。

3、稳定性：指DNA分子双螺旋结构空间结构的相对稳定性。

原因有：
a.DNA分子基本骨架是磷酸和脱氧核糠交替连接而成，从头至尾没有变化。

b.碱基配对方式始终不变，即A = T； G三C
（三）DNA的功能：携带遗传信息（DNA分子中碱基对的排列顺序代表遗传信息）。

（四）与DNA有关的计算：
1、在双链DNA分子中：
① A 二T、G=C
②任意两个非互补的碱基之和相等；且等于全部碱基和的一半
例：A+G = A+C = T+G = T+C = 1/2 全部碱基
二、DNA的复制
1、概念：以亲代DNA分子西条链为模板，合成子代DNA的过程
2、时间：有丝分裂间期和减I前的间期
3、场所：主要在细胞核
4、过程：（看书）①解旋②合成子链③子、母链盘绕形成子代DNA分子
5、特点：半保留复制（子代DNA=母链+子链）
附：半保留复制的实验证据：（看书P62积极思维）
6、原则：碱基互补配对原则
7、条件：
①模板：亲代DNA分子的西条链
②原料：4种游离的脱氧核糖核昔酸
③能量：ATP
④酶：解旋酶、DNA聚合酶等
8、结果：形成了两个完全一样的DNA分子。

9、D NA能精确复制的原因：
①独特的竺塑^结构为复制提供了精确的模板；
②硬基互遊对原则保证复制能够准确进行。

10、意义：
（1）遗传：DNA分子复制，使遗传信息从亲代传递给子代,从而确保了遗传信息的连续性。

（2）变异：复制时出现差错——基因突变。

11、与DNA复制有关的计算：
复制出DNA数=2：（n为复制次数）；含亲代链的DNA数二？
基因控制蛋白质的合成
一、RNA的结构：
1、组成元素：C、H、0、N、P
2、基本单位：核糖核昔酸（生种）
3、结构：一般为里链（如右图）
二、基因：
1、基因与DNA的关系：
（1）基因是具有遗传效应的DNA片段。

（DNA分子中存在不是基因的片段）
（2）每个DNA分子含有多个基因。

（3）基因主要是细胞核屮在邃色佐上。

（细胞核中DNA上的基因称核基因,细胞质中DNA±的基因称质基因。

）2、D NA片段中的遗传信息
（1）DNA分子能够储存足够量的遗传信息。

（2）遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中。

（3）DNA分子的多样性源于碱基排列顺序的多样性。

（4）DNA分子的特异性源于每个DNA分子的碱基的特定的排列顺序。

3、基因与性状的关系：基因是控制生物性状的结构单位和功能单位。

4、生物多样性和特异性的物质基础：DNA分子的多样性和特异性。

三、基因控制蛋白质合成：
1 V转录：
(1)概念：在细胞核中,以DNA的二条链为模板，按照碱基互补配对原则,合成RNA的过程。

(注：ft 绿体、线粒体也有转录)
(2)过程(看书)
(3)条件：模板：DNA的二条链(模板链)原料：4种游离的核糖核昔酸能量：AJP
酶:RNA聚合酶等
(4)原则：碱基互补配对原则(A—U、T—A、G—C、C—G)
(5)产物：信使RNA (mRNA〉、核糖体RNA〈rRNA〉、转运RNA《tRNA〉
2、翻译：
(1)概念：游离在业质中的各种氨基酸，以mRNA为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。

附：密码子：
(1)概念：遗传学上把mRNA±决定一个氨基酸的3个相邻的碱基,叫做一个“遗传密码子”。

(2)实验：遗传密码是怎么破译的？(看书P68)
(2)过程：
(3)条件：模板：mRNA 原料：氨基酸(约勺种) 能量：ATP
酶：多种酶搬运工具：tRNA 装配机器:核糖体
(4)原则：碱基互补配对原贝9
(5)产物：多肽链(盘曲折叠.蛋白质)
3、与基因表达有关的计算
(1 ) DNA中模板链与mRNA之间：满足DNA中两条链之间的百分比关系和比值关系
(2)基因中碱基数：mRNA分子中碱基数：氨基酸数二6: 3: 1
四、基因对性状的控制
1、中心法则：
克里克提出:遗传信息可以从DNA流向DNA,即完成DNA的自我复制过程,也可以从DNA流向RNA,进而流向蛋白质，即完成遗传信息的转录和翻译过程。

后来有科学家在RNA肿瘤病毒发现了逆桂竝，它是以RNA为模板，合成DNA的酶，这说明遗传信息也可以从RNA 流向DNA, RNA自我复制过程的发现说明遗传信息也可以从RNA流向RNA,从而补充和发展了“中心法则”。

复复
…转录翻译K亠H
(DNA <——2(RNA -------- k蛋白质
逆转录、“
【特别提示】
上述遗传信息的流动都要遵循碱基互补配对原则。

2、基因控制性状的方式：
(1)通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物的性状；
(2)通过控制愛自质曲直接控制生物的性状。

五、人类基因组计划及其意义
计划：完成人体24条染色体上的全部基因的遗传作图、物理作图、和全部碱基的序列測定。

意义：可以清楚的认识人类基因的组成、结构、功能极其相互关系，对于人类疾病的诊治和预防具有重要的意义。