細胞的減數分裂

1)減數分裂的概念

減數分裂是進行有性生殖的生物在產生成熟生殖細胞時，進行的染色體數目減半的細胞分裂。

2)減數分裂過程中染色體的變化

在減數分裂過程中染色體只復制一次，而細胞分裂兩次。減數分裂的結果是，成熟生殖細胞中的染色體數目比原始生殖細胞的減少一半。

配子(列如：精子、卵細胞)的形成過程

1)精子與卵細胞形成的過程及特征

P17圖2-2，P20圖2-5

書本18-19全部內容

2)配子的形成與生物個體發(fā)育的聯(lián)系

減數分裂形成的精子和卵細胞，必須相互結合，形成受精卵，才能發(fā)育成新個體。

受精過程

1)受精作用的特點和意義

特點：受精作用是卵細胞和精子相互識別、融合成為受精卵的過程。

受精卵中的染色體數目又恢復到體細胞的數目，其中有一半的染色體來自精子(父方)，另一半來自卵細胞(母方)。

意義：受精作用對維持每種生物前后代體細胞中染色體數目的恒定，對于生物的遺傳和變異都是十分重要的。

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2)減數分裂和受精作用對于生物遺傳和變異的重要作用

由于減數分裂形成的配子，染色體組成具有多樣性，導致不同配子遺傳物質的差異，加上受精過程中卵細胞和精子結合的隨機性，同一雙親的后代必然呈現(xiàn)多樣性。這種多樣性有利于生物在自然選擇中進化，體現(xiàn)了有性生殖的優(yōu)越性。就進行有性生殖的生物來說，減數分裂和受精作用對維持每種生物前后代體細胞中染色體數目的恒定，對于生物的遺傳和變異都是十分重要的。

2.2遺傳的分子基礎

人類對遺傳物質的探索過程

1.20世紀20年代，大多數科學家認為，蛋白質是生物體的遺傳物質。

2.1928年后艾弗里通過肺炎雙球菌的轉化實驗提出不同當時大多數科學家的觀點：DNA才是使R型細菌產生穩(wěn)定遺傳變化的物質。(P43-44)

3.1952年赫爾希和蔡斯完成了噬菌體侵染實驗，使人們才確信DNA是遺傳物質。

因為絕大多數生物的遺傳物質是DNA，所以說DNA是主要的遺傳物質。

DNA分子結構的主要特點

1.DNA分子是由兩條鏈組成。這兩條鏈按反向平行方式盤旋成雙螺旋結構。

2.DNA分子中的脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側，構成基本骨架;堿基排列在內側

3.兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接成堿基對，并且堿基配對具有一定的規(guī)律：A(腺嘌呤)一定與T(胸腺嘧啶)配對;G(鳥嘌呤)一定與C(胞嘧啶)配對。堿基之間這中一一對應的關系叫做堿基互補配對原則

基因和遺傳信息的關系

1)DNA分子的多樣性和特異性

多樣性：遺傳信息蘊藏在四種堿基的排列順序之中;堿基排列順序的千變萬化構成了DNA分子的多樣性

特異性：堿基的特定的排列順序，構成了每一個DNA分子的特異性。

2)DNA、基因和遺傳信息

基因是有遺傳效應的DNA片段，遺傳信息蘊藏在DNA上的四種堿基排列順序之中。

DNA分子的復制

1)DNA分子復制的過程及特點

過程：DNA的復制是指以親代DNA為模板合成子代DNA的過程。這一過程是在細胞有絲分裂的間期和減數第一次分裂的間期，隨著染色體的復制而完成的。

復制開始時，DNA分子首先利用細胞提供的能量在解旋酶的作用下，把兩條螺旋的雙

鏈解開，這個過程叫做解旋(P54圖3-11)。然后以解開的每一段母鏈為模板，在DNA聚合酶等酶的作用下，利用細胞中游離的四種脫氧核苷酸為原料，按照堿基互補配對原則，各自合成與母鏈互補的一段子鏈。隨著模板鏈解旋過程的進行，新合成的子鏈也在不斷的延伸。同時，每條新鏈與其對應的模板鏈盤繞成雙螺旋結構。

特點：復制結束后，一個DNA分子就形成了兩個完全相同的DNA分子，通過細胞分裂分配到子細胞中去。

2)DNA分子復制的實質及意義

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實質：DNA分子的復制是一個邊解旋邊復制的過程，復制需要模板、原料、能量和酶等基本條件。DNA分子獨特的雙螺旋結構，為復制提供了精確的模板，通過堿基互補配對，保證了復制能夠準確的進行。

意義：DNA分子通過復制，將遺傳信息從親代傳給了子代，從而保持了遺傳信息的連續(xù)性。

遺傳信息的轉錄和翻譯

轉錄：RNA在細胞核中，以DNA的一條鏈為模板合成的過程。(P63圖4-4)

翻譯：游離在細胞質中的各種氨基酸，就以mRNA為模板合成具有一定氨基酸順序的蛋白質的過程。(P66圖4-5、4-6)

2.3遺傳的基本規(guī)律

孟德爾遺傳遺傳的科學方法

一、選材好(豌豆);二、實驗方法好(由簡單到復雜);三、數學統(tǒng)計分析;四、假說演繹法(測交)。

基因的分離規(guī)律和自由組合定律

1)生物的性狀及表現(xiàn)方式

相對性狀：一種生物的同一種性狀的不同表現(xiàn)類型。

孟得爾把子一代中顯現(xiàn)出來的性狀，叫做顯性性狀;未表現(xiàn)出來的性狀，叫做隱性性狀。

2)遺傳分離定律

在雜合體的細胞中，位于一對同源染色體上的等位基因，具有一定的獨立性;在減數分裂形成配子的過程中，等位基因會隨同源染色體的分開而離開，分別進入兩個配子中，獨立地隨配子遺傳給后代。

3)遺傳自由組合定律

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位于非同源染色體上的非等位基因的分離或組合是互不干擾的;在減數分裂的過程中，同源染色體上的等位基因彼此分離的同時，非同源染色體上的非等位基因自由組合。

基因與性狀的關系

1)基因對性狀的控制

一、基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，進而控制生物體的性狀。

例：人的白化癥狀是由于控制酪氨酸酶的基因異常而引起的。

二、基因還能通過控制蛋白質的結構直接控制生物體的性狀。

例：囊性纖維病是基因改變，使這個基因對應的蛋白質改變。

2)基因與染色體的關系

一、薩頓認為基因和染色體行為存在著明顯的平行關系。

二、摩爾根認為一條染色體上應該有許多個基因。 三、摩爾根確定基因在染色體上呈線性排列。 伴性遺傳 1)伴性遺傳及其特點 基因位于性染色體上，所以遺傳上總是和性別相關聯(lián)，這種現(xiàn)象叫做伴性遺傳。

2)常見幾種遺傳病及其特點

X染色體上的隱性基因的遺傳(紅綠色盲)特點是：男性紅綠色盲基因只能從母親那里傳來，以后只能傳給女兒。這種遺傳特點在遺傳學上叫做交叉遺傳。(P35頁表2-1、圖2-12、13、14、15)

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X染色體上的顯性基因的遺傳(抗維生素D佝僂病)特點是：，女性多于男性，但部分女性患者病癥較輕。男性患者與正常女性結婚的后代中，女性都是患者，男性正常。

2.4生物的變異

基因重組及意義

1)基因重組的概念及實例

概念：基因重組是指在生物體進行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因重新組合。

實例：人的同卵雙胞胎，由于基因重組的相同，形狀十分相像。

貓由于基因重組而產生的毛色變異。

2)基因重組的意義

基因重組是生物變異的來源之一，對生物的進化有重要意義。

基因突變的特征和原因

1)基因突變的概念、原因、特征

概念：DNA分子中發(fā)生堿基對的替換、增添和缺失，而引起的基因結構的改變。

原因：外因：物理因素、化學因素和生物因素。

內因：在沒有外來因素影響時，基因突變由于DNA分子復制偶爾發(fā)生錯誤、DNA的堿基組成發(fā)生改變等原因自發(fā)產生。

特征：1.基因突變在生物界中是普遍存在的。

2.基因突變是隨機發(fā)生的、不定向的。

3.在自然狀態(tài)下，基因突變的頻率是很低的。2)基因突變的意義

它是新基因產生的途徑，是生物變異的根本來源，是生物進化的原始材料。

染色提結構變異和數目變異

染色體結構的改變，都會是排列在染色體上的基因的數目或排列順序發(fā)生改變，從而導致性狀的變異(P85-86圖5-5、5-6)。

染色體數目的變異可以分為兩類：一類是細胞內個別染色體的增加或減少，另一類是細胞內染色體數目以染色體組的形式成倍的增加或減少。