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1、细胞表面积与体积关系限制了细胞的长大,细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖遗传的基础。
有丝分裂:体细胞增殖
2、真核细胞分裂方式减数分裂:生殖细胞(精子,卵细胞)增殖
无丝分裂:蛙的红细胞。分裂过程中没有出现纺缍丝和染色体变化
真核细胞的分裂方式有有丝分裂、无丝分裂和减数分裂。
3、有丝分裂
体细胞的有丝分裂具有细胞周期,它是指连续分裂的细胞从一次分裂完成时开始,到下一次分裂完成时为此, 包括分裂间期期和分裂期。
分裂间期
分裂间期最大特征是DNA分子的复制和有关蛋白质的合成,为分裂期作准备的阶段。
分裂期
(1)前期:核仁、核摸消失,纺锤体和染色体出现,染色体排列散乱。
(2)中期
染色体的着丝点都排列赤道板上,染色体的形态比较稳定,数目比较清晰,便于观察。
(3)后期:着丝点一分为二,姐妹染色单体分离,向细胞两极运动。
(4)末期:染色体、纺锤体消失,核仁、核模重新出现,细胞一分为二。
★动植物细胞有丝分裂区别
植物细胞
动物细胞
间期
DNA复制,蛋白质合成(染色体复制)
染色体复制,中心粒也倍增
前期
细胞两极发生纺缍丝构成纺缍体
中心体发出星射线,构成纺缍体
末期
赤道板位置形成细胞板向四周扩散形成细胞壁
不形成细胞板,细胞从中央向内凹陷,缢裂成两子细胞
★有丝分裂特征及意义:将亲代细胞染色体经过复制(实质为DNA复制后),精确地平均分配到两个子细胞,在亲代与子代之间保持了遗传性状稳定性,对于生物遗传有重要意义。
4细胞的分化、癌变、衰老
(1)细胞分化
细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。细胞分化程度:体细胞>胚胎细胞>受精卵
细胞全能性是指生物体的细胞具有使后代细胞形成完整个体的潜能的特性。
细胞全能性的大小:受精卵>胚胎细胞>体细胞
通常情况下,生物体内细胞并没有表现出全能性,而是分化成为不同的细胞、组织,这是基因在特定的时间和空间条件下基因的选择性表达的结果。
(2)细胞的癌变
细胞在致癌因子的作用下,不能正常分化,而变成不受有机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞,这种细胞就是癌细胞。
癌细胞特点:(1)能够无限增殖(2)形态结构发生显著变化;(3)癌细胞表面糖蛋白减少
细胞癌变相关基因:原癌基因和抑癌基因
(3)细胞的衰老
生物体内的细胞多数要经过未分化、分裂、分化和死亡这几个阶段。因此,细胞的衰老和死亡是一种正常的生命现象。衰老细胞具有的主要特征有以下几点:
(1)细胞内的水分减少,细胞新陈代谢的速率减慢;
(2)酶的活性减低(3)细胞内的色素积累,
(4)细胞膜通透性改变,物质运输能力降低。(5)染色质固缩,细胞核增大。
(4)细胞凋亡:基因决定的细胞自动结束生命的过程,是一种正常的自然生理过程,如蝌蚪尾消失。
细胞坏死:由于电、热、冷、机械等不利因素影响导致细胞非正常性死亡,不受基因控制。
生物必修2复习知识点
遗传因子的发现
第1、2节孟德尔的豌豆杂交实验
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。
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。
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)
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)
二、孟德尔实验成功的原因:
(1)正确选用实验材料: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
(2)由一对相对性状到多对相对性状的研究(从简单到复杂)
(3)对实验结果进行统计学分析(4)严谨的科学设计实验程序:假说-------演绎法
★三、孟德尔豌豆杂交实验
(一)一对相对性状的杂交:
P:高茎豌豆×矮茎豌豆DD×dd
↓↓
F1:高茎豌豆F1:Dd
↓自交↓自交
F2:高茎豌豆矮茎豌豆F2:DDDddd
3:11:2:1
基因分离定律的实质:在减数分裂形成配子过程中,等位基因随同源染色体的分开而分离,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代
(二)两对相对性状的杂交:
P:黄圆×绿皱P: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
两种重组型:黄皱3/16绿皱3/16
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
基因自由组合定律的实质:在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
基因和染色体的关系
第一节减数分裂
一、减数分裂的概念
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交叉互换。
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:每条染色体的着丝粒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:
1、细胞质是否均等分裂:不均等分裂——减数分裂中的卵细胞的形成
2、细胞中染色体数目:若为奇数——减数第二次分裂(次级精母细胞、次级卵母细胞、
减数第二次分裂后期,看一极)
若为偶数——有丝分裂、减数第一次分裂、
3、细胞中染色体的行为:有同源染色体——有丝分裂、减数第一次分裂
联会、四分体现象、同源染色体的分离——减数第一次分裂
无同源染色体——减数第二次分裂
4、姐妹染色单体的分离一极无同源染色体——减数第二次分裂后期
一极有同源染色体——有丝分裂后期
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。
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
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:
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
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
常显:多(并)指
第三章基因的本质
第一节DNA是主要的遗传物质
一、DNA是主要的遗传物质
(1)肺炎双球菌的转化实验过程和结论(2)噬菌体侵染细菌实验的过程和结论
实验名称
实验过程及现象
结论
细菌的转化
体内转化
,小鼠正常。
,小鼠死亡。
,小鼠正常。
“活的无毒R型细菌+加热杀死的有毒S型细菌”,小鼠死亡。
DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质。
体外转化
,无毒菌全变为有毒菌。
:①DNA②蛋白质③糖类④无机物。分别与无毒菌混合培养,①能使无毒菌变为有毒菌;②③④与无毒菌一起混合培养,没有发现有毒菌。
噬菌体侵染细菌
用放射性元素35S和32P分别标记噬菌体的蛋白质外壳和DNA,让其在细菌体内繁殖,在与亲代噬菌体相同的子代噬菌体中只检测出放射性元素32P
DNA是遗传物质
(1)某些病毒的遗传物质是RNA(2)绝大多数生物的遗传物质是DNA
第二节DNA分子的结构
★一、DNA的结构
1、DNA的组成元素:C、H、O、N、P
2、DNA的基本单位:脱氧核糖核苷酸(4种)
3、DNA的结构:
①由两条、反向平行的脱氧核苷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≡C。(碱基互补配对原则)
★
①稳定性:DNA分子中脱氧核糖与磷酸交替排列的顺序稳定不变
②多样性:DNA分子中碱基对的排列顺序多种多样(主要的)、碱基的数目和碱基的比例不同
③特异性:DNA分子中每个DNA都有自己特定的碱基对排列顺序
★。
,嘌呤碱基之和=嘧啶碱基之和。
★,与分子内每一条链上的该比例相同。
★第三节DNA的复制
实验证据——半保留复制
材料:大肠杆菌
方法:同位素示踪法
二、DNA的复制
场所:细胞核
时间:细胞分裂间期。(即有丝分裂的间期和减数第一次分裂的间期)
:①模板:开始解旋的DNA分子的两条单链(即亲代DNA的两条链);
②原料:是游离在细胞中的4种脱氧核苷酸;
③能量:由ATP提供;
④酶:DNA解旋酶、DNA聚合酶等。
过程:①解旋;②合成子链;③形成子代DNA
特点:①边解旋边复制;②半保留复制
:碱基互补配对原则
:①独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板;
②碱基互补配对原则保证复制能够准确进行。
:将遗传信息从亲代传给子代,从而保持遗传信息的连续性
简记:一所、二期、三步、四条件
第四节基因是有遗传效应的DNA片段
一、基因的定义:基因是有遗传效应的DNA片段
二、DNA是遗传物质的条件:a、能自我复制b、结构相对稳定c、储存遗传信息
d、能够控制性状。
DNA分子的特点:多样性、特异性和稳定性。
第四章基因的表达
★第一节基因指导蛋白质的合成
一、RNA的结构:
1、组成元素:C、H、O、N、P
2、基本单位:核糖核苷酸(4种)
3、结构:一般为单链
二、基因:是具有遗传效应的DNA片段。主要在染色体上
三、基因控制蛋白质合成:
1、转录:
(1)概念:在细胞核中,以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA的过程。(注:叶绿体、线粒体也有转录)
(2)过程:①解旋;②配对;③连接;④释放(具体看书63页)
(3)条件:模板:DNA的一条链(模板链)
原料:4种核糖核苷酸
能量:ATP
酶:解旋酶、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:游离在细胞质中的各种氨基酸,以mRNA为模板,合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。(注:叶绿体、线粒体也有翻译)
(2)过程:(看书)
(3)条件:模板:mRNA
原料:氨基酸(20种)
能量:ATP
酶:多种酶
搬运工具:tRNA
装配机器:核糖体
(4)原则:碱基互补配对原则
(5)产物:多肽链
3、与基因表达有关的计算
基因中碱基数:mRNA分子中碱基数:氨基酸数=6:3:1
密码子
①概念:mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸。每3个这样的碱基又称为1个密码子.
②特点:专一性、简并性、通用性
③密码子起始密码:AUG、GUG
(64个)终止密码:UAA、UAG、UGA
注:决定氨基酸的密码子有61个,终止密码不编码氨基酸。
第2节基因对性状的控制
一、中心法则及其发展
1、提出者:克里克
2、内容:
二、基因控制性状的方式:
(1)间接控制:通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物的性状;如白化病等。
(2)直接控制:通过控制蛋白质结构直接控制生物的性状。如囊性纤维病、镰刀型细胞贫血等。
注:生物体性状的多基因因素:基因与基因;基因与基因产物;与环境之间多种因素存在复杂的相互作用,共同地精细的调控生物体的性状。
第5章基因突变及其他变异
★第一节基因突变和基因重组
一、生物变异的类型
不可遗传的变异(仅由环境变化引起)
可遗传的变异(由遗传物质的变化引起)
基因突变
基因重组
染色体变异
二、可遗传的变异
(一)基因突变
1、概念:DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失,而引起的基因结构的改变,叫做基因突变。
2、原因:物理因素:X射线、紫外线、r射线等;
化学因素:亚硝酸盐,碱基类似物等;
生物因素:病毒、细菌等。
3、特点:a、普遍性b、随机性(基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期;基因突变可以发生在细胞内的不同的DNA分子上或同一DNA分子的不同部位上);c、低频性d、多数有害性e、不定向性