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1、1 必修 2遗传与进化1. 4 细胞的增殖（1）细胞的生长和增殖的周期性。细胞不能无限长大：细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大（相对表面积）；细胞的核质比。细胞以分裂的方式进行增殖：意义：生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础；真核细胞分裂的方式：有丝分裂、无丝分裂、减数分裂（2）细胞周期 ：概念：指 连续分裂 （前提）的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止。分裂间期：分裂间期为分裂期进行活跃的物质准备，完成DNA 分子的复制 和有关蛋白质的合成 （即染色体的复制） 。分裂间期所占时间长。 分裂期：分为前期、中期、后期、末期与有丝分裂有关的细胞器：中心体、线粒体（供能）、核糖体（
2、合成蛋白质）、高尔基体（形成细胞壁）（3）细胞的有丝分裂分裂间期特点：完成DNA 的复制（加倍）和有关蛋白质的合成结果：每个染色体都形成两个姐妹染色单体，呈染色质 形态（染色体数目没有变化）分裂期前期特点：出现染色体、出现纺锤体；核膜、核仁消失染色体特点：1、染色体散乱地分布在细胞中心附近。2、每个染色体都有两条姐妹染色单体中期特点：所有染色体的着丝点 都排列在赤道板上（与纺锤体的中轴垂直的平面，无此结构）染色体的形态和数目最清晰,故中期是进行染色体观察及计数的最佳时机。后期2 特点：着丝点分裂，姐妹染色单体分开，成为两条子染色体。并分别向两极移动。纺锤丝牵引着子染色体分别向细胞的两极移动。这
3、时细胞核内的全部染色体就平均分配到了细胞两极染色体特点：染色单体消失，染色体数目加倍。 （DNA 分子数目没有变化）末期特点：染色体变成染色质，纺锤体消失；核膜、核仁重现；在赤道板位置出现细胞板，并扩展成分隔两个子细胞的细胞壁植物与动物细胞的有丝分裂的比较相同点： 1、都有间期和分裂期。分裂期都有前、中、后、末四个阶段。2、分裂产生的两个子细胞的染色体数目和组成完全相同且与母细胞完全相同。染色体在各期的变化也完全相同。3、 有丝分裂过程中染色体、DNA 分子数目的变化规律。动物细胞和植物细胞完全相同。不同点：有丝分裂的意义：将亲代细胞的染色体经过复制以后，精确地平均分配到两个子细胞中去。因而在
4、 细胞的亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性。规律总结染色体数目是根据着丝点数目来计数的无染色单体时，染色体： DNA=1 ：1，有染色单体存在时，染色体： 染色单体： DNA=1:2:2 染色体数目在有丝分裂后期加倍，末期恢复（减半）DNA 数目在有丝分裂间期加倍，末期恢复（减半）植物细胞动物细胞前期纺锤体的来源由两极发出 的纺锤丝直接产生由中心体 （间期复制） 周围产生的 星射线 形成。末期细胞质的分裂方式细胞中部出现 细胞板 （结构） 形成新细胞壁将细胞隔开。细胞中部的 细胞膜向内凹陷使细胞 缢裂3 染色单体在有丝分裂间期出现（丝状），后期消失（4）细胞的无丝分裂。概念：细胞分裂过程中没
5、有出现纺锤丝和染色体的变化。特点：无丝分裂比较简单，一般是细胞核延长，从核的中部向内凹进，分裂为两个细胞核，接着整个细胞从中间分裂为两个细胞。例：蛙的红细胞 的分裂。2. 1 遗传的细胞基础（1）细胞的减数分裂减数分裂概念：是进行有性生殖 的生物在产生成熟生殖细胞时，进行的染色体数目减半的细胞分裂。减数分裂特点：在减数分裂过程中，染色体只复制一次，而细胞分裂两次。减数分裂的结果：成熟生殖细胞中染色数目比原始生殖细胞的减少一半。（2）配子的形成过程。精子的形成过程场所：有性生殖器官内（动物的精巢，哺乳动物为睾丸，植物的花药）过程：间期（准备期） ：精原细胞进行DNA 复制和有关蛋白质合成形成初级
6、精母细胞特点：减数第一次分裂前期：联会四分体（易发生交叉互换：同源染色体的非姐妹染色单体之间），每条染体含有2 个姐妹染色单体减数第一次分裂中期：同源染色体排列在赤道板上（两侧），每条染体含2 个姐妹单体减数第一次分裂后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合，每条染体含2 个姐妹单体 ; 减数第一次分裂末期：一个初级精母细胞分裂成两个次级精母细胞，染色体、 DNA 减半，每条染体含2 个姐妹单体；减数第二次分裂前期： （一般认为与减数第次分裂末期相同）；无同源染色体减数第二次分裂中期：着丝点排列在赤道板上; 无同源染色体减数第二次分裂后期：着丝点分裂，姐妹染色单体分开成染色体，染色体数目暂时
7、加倍，无同源染色体；4 减数第二次分裂末期：两个次级精母细胞分裂成四个精子细胞。染色体，DNA 均减半精子细胞变形成精子。卵细胞的形成过程场所：有性生殖器官内（动物的卵巢，植物的胚珠）过程：间期（准备期） ：卵原细胞进行DNA 复制和有关蛋白质合成形成初级卵母细胞特点：减数第一次分裂前期：联会四分体（易发生交叉互换：同源染色体的非姐妹染色单体之间），每条染体含有2 个姐妹染色单体减数第一次分裂中期：同源染色体排列在赤道板上（两侧），每条染体含2 个姐妹单体减数第一次分裂后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合，每条染体含2 个姐妹单体; 细胞质不均等分裂导致细胞两极大小不等。减数第一次分裂末
8、期：由于细胞质不均等分裂导致一个初级卵母细胞分裂成一个次级卵母细胞（大）和一个极体（小），染色体、 DNA 减半，每条染体含2 个姐妹单体；减数第二次分裂前期： （一般认为与减数第次分裂末期相同）；无同源染色体减数第二次分裂中期：着丝点排列在赤道板上; 无同源染色体减数第二次分裂后期：着丝点分裂，姐妹染色单体分开成染色体，染色体数目暂时加倍，无同源染色体；次级卵母细胞由于细胞质不均等分裂导致细胞两极大小不等，极体细胞两极大小均等）减数第二次分裂末期：次级卵母细胞分裂成一个卵细胞（大）和一个极体（小）。第一极体分裂成两个极体（小） 。染色体， DNA 均减半。一个卵原细胞经减数分裂形成一个卵细胞
9、和三个极体。不久，三个极体都退化消失，只形成一个卵细胞4 卵细胞与精子形成过程的异同：相同点：染色体、DNA 分子变化过程与结果完全相同。不同点：、精子形成时两次分裂都是均等分裂 ，产生四个精子细胞。卵细胞形成时两次都是不均等分裂 ，只产生一个卵细胞和三个极体。、精子细胞须经变形 才成为有受精能力精子，卵细胞 不需经过变形 即有受精能力。5 （3）受精过程。1、受精作用概念：精子和卵细胞相互识别，融合成为受精卵的过程。2、受精作用的过程：精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面。精子的细胞核与卵细胞的细胞核融合，染色体会合在一起。3、受精作用的特点：受精卵中的染色体数目恢复到体细胞中的数目，一半来自
10、精子， 一半来自卵细胞4、受精作用的意义：减数分裂形成的配子多样性及精子和卵细胞结合的随机性，导致后代性状的多样性。减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中染色体的数目恒定 ， 对于生物的 遗传和变异 ，都有重要意义。2. 2 遗传的分子基础（1）人类对遗传物质的探索过程。证明 DNA 是遗传物质的实验：肺炎双球菌转化实验（体内、体外）和噬菌体侵染细菌实验。格里非斯 通过肺炎双球菌的实验证明：在被加热杀死的s型细菌中存在有“转化因子” ，它可以把无毒性的R 型菌转化为有毒性的S 型细菌。（体内转化）艾弗里 将从 S 型细菌中提纯的DNA 、蛋白质和多糖等物质分别和R 型菌混合培养，只有
11、加入 S型细菌中DNA ，R 型菌才能够转化为S 型细菌。 证明了 S型细菌的DNA 是使 R 型细菌产生稳定遗传变化的物质。（体外转化）赫尔希，蔡斯，T2 噬菌体侵染细菌的实验进一步证明了DNA 是遗传物质噬菌体是一种专门寄生在细菌体内的病毒，头部和尾部都具蛋白质的外壳，头内部含有DNA 。放射性同位素35S标记噬菌体的蛋白质，用放射性同位素32P标记噬菌体的DNA ，让其侵染细菌体实验结果表明：DNA 是遗传物质，DNA 能控制蛋白质的合成。在自然界，绝大多数生物的遗传物质是DNA （RNA 病毒的遗传物质是RNA ） ，所以说DNA 是主要的遗传物质。（2）DNA 分子结构的主要特点。（
12、DNA 双螺旋结构模型）1、DNA 分子结构的主要特点是：两条长链反向平行。脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在6 DNA分子的外侧，构成基本骨架，碱基排列在内侧。碱基通过氢键连接成碱基对，A 与 T配对， G 与 C 配对。2、特点：稳定性多样性特异性3、计算（1） 在整个 DNA 双链分子中， 嘌呤碱基之和 =嘧啶碱基之和， A=T C=G 或 （ A+ C ） / （T+G ）= 1 或 A+G / T+C = 1 。（2）在两条互补链中的比例互为倒数关系。如果（A1+C1 ） / （ T1+G1 ）=b 那么（ A2+C2 ） / （T2+G2 ） =1/b （3）整个 DNA 分子中，与分
13、子内每一条链上的该比例相同。（ A+ T ） / （ C +G ） =（A1+ T1 ） / （ C1 +G1 ）= （ A2 + T2 ） / （ C2+G2 ） = a 4、判断核酸种类（1）如有 U 无 T，则此核酸为RNA ； （2）如有 T 且 A=T C=G，则为双链DNA ；（3）如有 T 且 A T C G，则为单链DNA ； （4）U 和 T 都有，则处于转录阶段。（3）基因的概念。基因是有遗传效应的DNA 片断 。每个 DNA 分子包含 许多 个基因， 基因在染色体上呈线性 排列。染色体由DNA 和蛋白质组成。遗传信息蕴藏在4 种碱基的排列顺序之中。（4）DNA 分子的复制
14、。1、概念：以亲代DNA 分子为模板合成子代DNA 的过程。2、时间：有丝分裂或减数第一次分裂间期3、过程：边解旋边复制。解旋：解旋酶的作用下，氢键断裂。合成互补子链：DNA 的两条母链为模板，以游离的4 种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，在DNA 聚合酶的作用下，各自合成与母链互补配对的一段子链。子、母链结合形成新DNA 分子。3. 复制方式： 半保留复制4、复制条件（1）模板：亲代DNA 分子两条脱氧核苷酸链（2）原料： 4 种脱氧核苷酸（3）能量： ATP （ 4）酶：解旋酶、DNA 聚合酶等5、复制特点：边解旋边复制7 6、复制场所：主要在细胞核中，线粒体和叶绿体也存在。7、复
15、制意义：保持了遗传信息的连续性。8、与 DNA 复制有关的碱基计算（1）一个 DNA 连续复制n 次后， DNA 分子总数为：2n（2）第 n 代的 DNA 分子中，含原DNA 母链的有 2 个，占 1/(2n-1) （3）若某 DNA 分子中含碱基T 为 a，则连续复制n 次，所需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为：a(2n-1) 第 n 次复制时所需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为：a2n-1 （5）遗传信息的转录和翻译。1、RNA 的类型：信使RNA （mRNA ）转运RNA （tRNA ）核糖体RNA （rRNA ）2、遗传信息的转录：概念：以DNA 的一条链为模板通过碱基互补配对原则形成信使R
16、NA 的过程场所：主要在细胞核模板：以DNA 的一条链为模板原料： 4 种核糖核苷酸产物：一条单链的mRNA （6）转录的过程：在细胞核中，以DNA 解旋后的一条链为模板，按照AU、GC、TA、CG 的碱基互补配对原则，形成mRNA ，mRNA 从细胞核孔进入细胞质中，与核糖体结合。3 遗传信息的翻译：定义：在核糖体中以信使RNA 为模板，以转运RNA 为运载工具合成具有一定氨基酸排列顺序的蛋白质分子。翻译的场所：细胞质的核糖体上翻译的模板：mRNA 翻译的原料：20 种氨基酸翻译的产物：多肽链（蛋白质）4 遗传信息、密码子和反密码子（1）遗传信息：基因中脱氧核苷酸的排列顺序（2）密码子： mRNA中决定一个氨基酸的三个相邻碱基。密码子的种类共有64 种，决定氨基酸的有61 种， 另有 3 种是终止密码子。 每种 tRNA 只能识别并转运1 种氨基酸，所以 tRNA的种类是61 种。8 （3）反密码子：tRNA 中与 mRNA 密码子互补配对的三个碱基5 合成蛋白质分子中氨基酸数
