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第一节细胞增殖
一、细胞增殖的意义:是生物体生长、发育、生殖和遗传的基础
二、细胞分裂方式:
有丝分裂(真核生物体细胞进行细胞分裂的主要方式)
无丝分裂
减数分裂
三、有丝分裂:
1、细胞周期:
从一次细胞分裂结束开始,直到下一次细胞分裂结束为止,称为一个细胞周期
注:①连续分裂的细胞才具有细胞周期;②间期在前,分裂期在后;③间期长,分裂期短;
④不同生物或同一生物不同种类的细胞,细胞周期长短不一。
2、有丝分裂的过程:
动物细胞的有丝分裂(末期无细胞板出现)
(1)分裂间期:主要完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成
结果:DNA分子加倍;染色体数不变(一条染色体含有2条染色单体)
(2)分裂期
前期:①出现染色体和纺锤体②核膜解体、核仁逐渐消失;
中期:每条染色体的着丝粒都排列在赤道板上;(观察染色体的最佳时期)
后期:着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,成为两条子染色体,并分别向细胞两极移动。
末期:①染色体、纺锤体消失②核膜、核仁重现(细胞膜内陷)
植物细胞的有丝分裂(末期有细胞板出现,将来成为细胞壁)
3、动、植物细胞有丝分裂的比较:
动物细胞
植物细胞
不
同
点
前期:
纺锤体的形成方式不同
由两组中心粒发出的星射线构成纺锤体
由细胞两极发出的纺锤丝构成纺锤体
末期:
子细胞的形成方式不同
由细胞膜向内凹陷把亲代细胞缢裂成两个子细胞
由细胞板形成的细胞壁把亲代细胞分成两个子细胞
4、有丝分裂过程中染色体和DNA数目的变化:
5、有丝分裂的意义
在有丝分裂过程中,染色体复制一次,细胞分裂一次,分裂结果是染色体平均分配到两个子细胞中去。子细胞具有和亲代细胞相同数目、相同形态的染色体。这保证了亲代与子代细胞间的遗传性状的稳定性。
四、无丝分裂
1、特点:在分裂过程中,没有染色体和纺锤体等结构的出现(但有DNA的复制)
2、举例:草履虫、蛙的红细胞等。
必修2第二章第一节减数分裂和受精作用
一、减数分裂的概念(无细胞周期)
减数分裂(meiosis)是进行有性生殖的生物形成生殖细胞过程中所特有的细胞分裂方式。在减数分裂过程中,染色体只复制一次,而细胞连续分裂两次,新产生的生殖细胞中的染色体数目比体细胞减少一半。
(注:体细胞主要通过有丝分裂产生,有丝分裂过程中,染色体复制一次,细胞分裂一次,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
1、精子的形成过程: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:同源染色体成对排列在赤道板上(两侧)。
后期:同源染色体分离;非同源染色体自由组合。
末期:细胞质分裂,形成2个子细胞。
减数第二次分裂(无同源染色体)
前期:染色体排列散乱。
中期:每条染色体的着丝点都排列在细胞中央的赤道板上。
后期:姐妹染色单体分开,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。
2、卵细胞的形成过程:卵巢
三、精子与卵细胞的形成过程的比较
 
精子的形成
卵细胞的形成
不同点
形成部位
精巢(哺乳动物称睾丸)
卵巢
过 程
有变形期
无变形期
子细胞数
一个精原细胞形成4个精子
一个卵原细胞形成1个卵细胞+3个极体
相同点
精子和卵细胞中染色体数目都是体细胞的一半
四、注意:
(1)同源染色体①形态、大小基本相同;②一条来自父方,一条来自母方。
(2)精原细胞和卵原细胞
的染色体数目与体细胞相同。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。
(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。
(4)减数分裂过程中染色体和DNA的变化规律
(5)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,则:
它的精(卵)原细胞进行减数分裂可形成2n种精子(卵细胞);
它的1个精原细胞进行减数分裂形成2种精子。它的1个卵原细胞进行减数分裂形成1种卵细胞。
五、受精作用的特点和意义
特点:受精作用是精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程。精子的头部进入卵细胞,尾部留在外面,不久精子的细胞核就和卵细胞的细胞核融合,使受精卵中染色体的数目又恢复到体细胞的数目,其中有一半来自精子,另一半来自卵细胞。
意义:减数分裂和受精作用对于维持生物前后代体细胞中染色体数目的恒定,对于生物的遗传和变异具有重要的作用。
六、减数分裂与有丝分裂图像辨析步骤:
一看染色体数目:奇数为减Ⅱ(姐妹分家只看一极)
二看有无同源染色体:没有为减Ⅱ(姐妹分家只看一极)
三看同源染色体行为:确定有丝或减Ⅰ
注意:若细胞质为不均等分裂,则为卵原细胞的减Ⅰ或减Ⅱ的后期。
同源染色体分家—减Ⅰ后期
姐妹分家—减Ⅱ后期
中期:点齐(有同源为有丝中期,无同源为减Ⅱ中期);点两侧为减Ⅰ中期
后期:有同源无单体且质平均有丝后期;
有同源有单体减Ⅰ后期(质平均为初级精母细胞;质不平均为初级卵母细胞);
无同源无单体减Ⅱ后期(质平均为次级精母细胞或第一极体;质不平均为次级卵母细胞)
例:判断下列细胞正在进行什么分裂,处在什么时期?
答案:
减Ⅱ前期减Ⅰ前期减Ⅱ前期减Ⅱ末期有丝后期减Ⅱ后期减Ⅱ后期减Ⅰ后期
答案:
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
第二节细胞分化、衰老和凋亡
一、细胞的分化
1、概念:由同一种类型的细胞经细胞分裂后,逐渐在形态结构和生理功能上形成稳定性的差异,产生不同的细胞类群的过程称为细胞分化。
2、细胞分化的原因:是基因选择性表达的结果(注:细胞分化过程中基因没有改变)
3、细胞分化和细胞分裂的区别:
细胞分裂的结果是:细胞数目的增加;
细胞分化的结果是:细胞种类的增加
二、细胞的全能性
1、植物细胞全能性的概念
指植物体中单个已经分化的细胞在适宜的条件下,仍然能够发育成完整新植株的潜能。
2、植物细胞全能性的原因:植物细胞中具有发育成完整个体的全部遗传物质。
(已分化的动物体细胞的细胞核也具有全能性)
3、细胞全能性实例:胡萝卜根细胞离体,在适宜条件下培养后长成一棵胡萝卜。
三、细胞衰老
1、衰老细胞的特征:
①细胞核膨大,核膜皱折,染色质固缩(染色加深);
②线粒体变大且数目减少(呼吸速率减慢);
③细胞内酶的活性降低,代谢速度减慢,增殖能力减退;
④细胞膜通透性改变,物质运输功能降低;
⑤细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小;
⑥细胞内色素沉积,妨碍细胞内物质的交流和传递。
2、决定细胞衰老的主要原因
细胞的增殖能力是有限的,体细胞的衰老是由细胞自身的因素决定的
四、细胞凋亡
1、细胞凋亡的概念:细胞凋亡是细胞的一种重要的生命活动,是一个主动的由基因决定的细胞程序化自行结束生命的过程。也称为细胞程序性死亡。
2、细胞凋亡的意义:对生物的个体发育、机体稳定状态的维持等都具有重要作用。
第三节关注癌症
一、细胞癌变原因:
内因:原癌基因和抑癌基因的变异
物理致癌因子
外因:致癌因子化学致癌因子
病毒致癌因子
二、癌细胞的特征:
(1)无限增殖(2)没有接触抑制。癌细胞并不因为相互接触而停止分裂
(3)具有浸润性和扩散性。细胞膜上糖蛋白等物质的减少(4)能够逃避免疫监视
三、我国的肿瘤防治1、肿瘤的“三级预防”策略:一级预防:防止和消除环境污染;
二级预防:防止致癌物影响;三级预防:高危人群早期检出
2、肿瘤的主要治疗方法:
a放射治疗(简称放疗)b化学治疗(简称化疗)c手术切除
第1章遗传因子的发现
第一节孟德尔的豌豆杂交实验(一)
一、相对性状
性状:生物体所表现出来的的形态特征、生理生化特征或行为方式等。
相对性状:同一种生物的同一种性状的不同表现类型。
二、孟德尔一对相对性状的杂交实验
1、实验过程(看书)
2、对分离现象的解释(看书)
3、对分离现象解释的验证:测交(看书)
例:现有一株紫色豌豆,如何判断它是显性纯合子(AA)还是杂合子(Aa)?
相关概念
1、显性性状与隐性性状
显性性状:具有相对性状的两个亲本杂交,F1表现出来的性状。
隐性性状:具有相对性状的两个亲本杂交,F1没有表现出来的性状。
附:性状分离:在杂种后代中出现不同于亲本性状的现象)
2、显性基因与隐性基因
显性基因:控制显性性状的基因。
隐性基因:控制隐性性状的基因。
附:基因:控制性状的遗传因子(DNA分子上有遗传效应的片段P67)
等位基因:决定1对相对性状的两个基因(位于一对同源染色体上的相同位置上)。
3、纯合子与杂合子
纯合子:由相同基因的配子结合成的合子发育成的个体(能稳定的遗传,不发生性状分离):
显性纯合子(如AA的个体)
隐性纯合子(如aa的个体)
杂合子:由不同基因的配子结合成的合子发育成的个体(不能稳定的遗传,后代会发生性状分离)
4、表现型与基因型
表现型:指生物个体实际表现出来的性状。
基因型:与表现型有关的基因组成。
(关系:基因型+环境→表现型)
杂交与自交
杂交:基因型不同的生物体间相互交配的过程。(可用于判定显隐性)
自交:基因型相同的生物体间相互交配的过程。(指植物体中自花传粉和雌雄异花植物的同株受粉)
(用于判定显隐性的主要方法)
附:测交:让F1与隐性纯合子杂交。(可用来测定F1的基因型,属于杂交)
基因分离定律的实质:
在减I分裂后期,等位基因随着同源染色体的分开而分离。
四、基因分离定律的两种基本题型:
正推类型:(亲代→子代)
亲代基因型
子代基因型及比例
子代表现型及比例
⑴
AA×AA
AA
全显
⑵
AA×Aa
AA:Aa=1:1
全显
⑶
AA×aa
Aa
全显
⑷
Aa×Aa
AA:Aa:aa=1:2:1
显:隐=3:1
⑸
Aa×aa
Aa:aa=1:1
显:隐=1:1
⑹
aa×aa
aa
全隐
逆推类型:(子代→亲代)
子代表现型及比例
亲代基因型
⑴
全显
至少有一方是AA
⑵
全隐
aa×aa
⑶
显:隐=1:1
Aa×aa
⑷
显:隐=3:1
Aa×Aa
五、孟德尔遗传实验的科学方法:
正确地选用试验材料:㈠豌豆是严格自花传粉植物(闭花授粉),自然状态下一般是纯种
㈡具有易于区分的性状
分析方法科学;(单因子→多因子)
应用统计学方法对实验结果进行分析;
科学地设计了试验的程序:假说-------演绎法.
六、基因分离定律的应用:
1、指导杂交育种:
原理:杂合子(Aa)连续自交n次后各基因型比例:杂合子(Aa):(1/2)n
纯合子(AA+aa):1-(1/2)n(注:AA=aa)
例:小麦抗锈病是由显性基因T控制的,如果亲代(P)的基因型是TT×tt,则:
(1)子一代(F1)的基因型是____,表现型是_______。
(2)子二代(F2)的表现型是__________________,这种现象称为__________。
(3)F2代中抗锈病的小麦的基因型是_________。其中基因型为______的个体自交后代会出现性状分离,因此,为了获得稳定的抗锈病类型,应该怎么做?
答案:(1)Tt抗锈病(2)抗锈病和不抗锈病性状分离(3)TT或TtTt
从F2代开始选择抗锈病小麦连续自交,淘汰由于性状分离而出现的非抗锈病类型,直到抗锈病性状不再发生分离。
2、指导医学实践:
例1:人类的一种先天性聋哑是由隐性基因(a)控制的遗传病。如果一个患者的双亲表现型都正常,则这对夫妇的基因型是___________,他们再生小孩发病的概率是______。
答案:Aa、Aa1/4
例2:人类的多指是由显性基因D控制的一种畸形。如果双亲的一方是多指,其基因型可能为___________,这对夫妇后代患病概率是______________。
答案:DD或Dd100%或1/2
第二节基因的自由组合定律
(两对相对性状的杂交:
P:黄圆×绿皱(或黃皱×绿圆)P:YYRR×yyrr(或YYrr×yyRR)
↓↓
F1:黄圆F1:YyRr
↓自交↓自交
F2:黄圆绿圆黄皱绿皱F2:Y--R--yyR--Y--rryyrr
9:3:3:19:3:3:1
在F2代中:
4种表现型:两种亲本型:黄圆9/16绿皱1/16(黄皱3/16绿皱3/16)
两种重组型:黄皱3/16绿皱3/16(黄圆9/16绿皱1/16)
9种基因型:纯合子YYRRyyrrYYrryyRR共4种×1/16
半纯半杂YYRryyRrYyRRYyrr共4种×2/16
完全杂合子YyRr共1种×4/16
一、基因自由组合定律的实质:
在减I分裂后期,非等位基因随着非同源染色体的自由组合而自由组合。
(注意:非等位基因要位于非同源染色体上才满足自由组合定律)
二、自由组合定律两种基本题型:共同思路:“先分开、再组合”
正推类型(亲代→子代)
逆推类型(子代→亲代)
三、基因自由组合定律的应用
1、指导杂交育种:
例:在水稻中,高杆(D)对矮杆(d)是显性,抗病(R)对不抗病(r)是显性。现有纯合矮杆不抗病水稻ddrr和纯合高杆抗病水稻DDRR两个品种,要想得到能够稳定遗传的矮杆抗病水稻ddRR,应该怎么做?
_______________________________________________________________________________________
附:杂交育种
方法:杂交
原理:基因重组优缺点:方法简便,但要较长年限选择才可获得。
2、导医学实践:
例:在一个家庭中,父亲是多指患者(由显性致病基因D控制),母亲表现型正常。他们婚后却生了一个手指正常但患先天性聋哑的孩子(先天性聋哑是由隐性致病基因p控制),问:
①该孩子的基因型为___________,父亲的基因型为_____________,母亲的基因型为____________。
②如果他们再生一个小孩,则
只患多指的占________,
只患先天性聋哑的占_________,
既患多指又患先天性聋哑的占___________,完全正常的占_________
答案:①ddppDdPpddPp②3/8,1/8,1/8,3/8
第2章第二节基因在染色体上
萨顿假说:基因和染色体行为存在明显的平行关系。研究方法:类比推理
原因证据:基因与染色体行为存在着明显的平行关系
摩尔根:基因在染色体上的实验证据(假说演绎法)
一条染色体上有多个基因,基因在染色体上呈线性排列。
孟德尔遗传规律的现代解释(见课本30页)
伴性遗传
一、概念:遗传控制基因位于性染色体上,因而总是与性别相关联
二、XY型性别决定方式:(同型用隐,异型用显可让显隐性与性别对应)
染色体组成(n对):
雄性:n-1对常染色体+XY雌性:n-1对常染色体+XX
性比:一般1:1
常见生物:全部哺乳动物、大多雌雄异体的植物,多数昆虫、一些鱼类和两栖类。
三、三种伴性遗传的特点:
(1)伴X隐性遗传的特点:
①男>女②隔代遗传(交叉遗传)③母病子必病,女病父必病
(2)伴X显性遗传的特点:
①女>男②连续发病③父病女必病,子病母必病
(3)伴Y遗传的特点:
①男病女不病②父→子→孙
四、遗传病类型的鉴别
1、先判断基因的显、隐性:(无中生有为隐性;有中生无为显性)
①、父母无病,子女有病——隐性遗传(无中生有)
②、父母有病,子女无病——显性遗传(有中生无)
2、再判断致病基因的位置:(隐性遗传看女病;显性遗传看男病)
①、已知隐性遗传(女病男正非伴性)
父正女病——常、隐性遗传母病儿正——常、隐性遗传
②、已知显性遗传(男病女正非伴性)
父病女正——常、显性遗传母正儿病——常、显性遗传
3、不能确定的判断:
①、代代之间具有连续性——可能为显性遗传
②、患者无性别差异,男女各占1/2——可能为常染色体遗传
③、患者有明显性别差异
i、男性明显多于女性——可能为伴X隐性遗传
ii、女性明显多于男性——可能为伴X显性遗传
iii、男性全患病,女性全不患病——可能为伴Y遗传
附:常见遗传病类型(要记住):
伴X隐:色盲、血友病
伴X显:抗维生素D佝偻病
常隐:先天性聋哑、白化病、笨***尿症、镰刀型细胞贫血症
常显:多(并)指
第3章基因的本质
第一节DNA是主要遗传物质
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,菌体有夹膜,有毒性
R型细菌:菌落粗糙,菌体无夹膜,无毒性
2、实验过程(看书)
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型活细菌。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物质———“转化因子”。
二、1944年艾弗里的实验:
1、实验过程:
2、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)染色体是遗传物质的主要载体
三、1952年郝尔希和蔡斯噬菌体侵染细菌的实验
1、T2噬菌体机构和元素组成:2、实验过程(看书)