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~1~必修二遗传与进化2.1遗传的细胞基础一、细胞的减数分裂过程1、减数分裂的概念：进行____生殖的生物，在产生_____时进行的染色体数目___的细胞分裂。(有性生殖成熟生殖细胞减半)2、减数分裂的特点：在减数分裂过程中，染色体只复制__次，而细胞分裂__次。（12）3、结果：成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的________。（减少一半）▲有丝分裂产生_______，染色体复制_____次，细胞分裂____次，结果子代细胞中的染色体数与亲代细胞的_______。（体细胞、原始生殖细胞11相同）二、配子的形成过程：4、精子的形成过程图解：减数第一次分裂间期：染色体复制(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。四分体中非姐妹染色单体之间常常发生交叉互换。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（基因等位分离）；非同源染色体（非等位基因）自由组合。末期：细胞质分裂，形成2个次级精母细胞。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排列在赤道板上。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个精子细胞，最终共形成4个精子细胞。●精子细胞经过变形成为精子。概括：1个精原细胞→1个初级精母细胞→2个次级精母细胞→4个精细胞→4个精子5、卵细胞形成过程图解：概括：1个卵原细胞→1个初级卵母细胞→1个次级卵母细胞→1个卵细胞+1个极体+3个极体~2~6、精子和卵细胞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）卵巢细胞质分裂均等分裂不均等分裂结果4个精细胞1个卵细胞（+3个极体）是否变形是否相同点染色体变化相同，结果染色体数目是体细胞的一半★染色体数量减半发生在________，原因是_____________。（减数第一次分裂同源染色体分离并进入不同细胞）★减数分裂特有的现象：______________________。（减I，同源染色体联会、分离）★基因的分离定律和自由组合定律同时发生在_____________。（减数第一次分裂后期）▲减数分裂形成子细胞种类：假设体细胞中含n对同源染色体，则可形成种精子（卵细胞）。（2n）1．个．精原细胞进行减数分裂形成种精子。（2）1．个．卵原细胞进行减数分裂形成种卵细胞。（1）▲联会、四分体、同源染色体、姐妹染色单体联会：________________的现象。(同源染色体两两配对)同源染色体：减I前期的两条染色体。（联会）①形态、大小_________；（一般相同）②一条来自______，一条来自___________。（父方母方）姐妹染色单体：经过_______而来的2个DNA分子连接在同一个着丝点上形成。(DNA复制)四分体：减I前期_______的一对同源染色体形成,其中的非姐妹染色单体间往往发生____________，这是_________的一个原因（联会交叉互换基因重组）★1个四分体=____个同源染色体=____个单体=____个DNA(244)图中同源染色体是_________，图中四分体是_______。(1和2、3和41+2、3+4)图中姐妹染色单体是_____________。（a和a’、b和b’、c和c’、d和d’）交叉互换发生在_______________。(a’和b、c’和d)▲次级精（卵）母细胞中没有．．同源染色体。初级精（卵）母细胞中存在同源染色体，且每条染色体上都有2个单体。※精原细胞和卵原细胞的染色体数目与体细胞相同，它们属于体细胞。精原细胞既可以通过有丝分裂的方式增殖，又可以通过减数分裂的方式形成生殖细胞。7、减数分裂过程中染色体和DNA的变化规律间期减数第一次分裂减数第二次分裂前期中期后期末期前期中期后期末期染色体2n2n2n2n2n→nnnn→2n2n→n染色单体0→4n4n4n4n4n→2n2n2n2n→00核DNA数2n→4n4n4n4n4n→2n2n2n2n2n→n每条染色体上DNA数1→22222222→11染色体组数22222→1111→21~3~减数分裂过程中染色体和DNA的变化规律曲线：▲图中变化原因：①_______②______③______(同源染色体分离姐妹染色单体分离细胞分裂)④_______⑤______⑥______（DNA复制细胞分裂细胞分裂)DNA、染色体数量变化小结：DNA数量加倍原因：DNA复制（间期）；数量减半原因：细胞分裂（末期）。染色体数量加倍：着丝点分裂（有丝后期、减II后期）；染色体数量减半原因：同源染色体分离并进入不同细胞（减I），细胞分裂（减Ⅱ、有丝）。▲与有丝分裂的图像区别在于分裂结果：DNA、染色体的数量，减数分裂结束时比开始时，有丝分裂结束时与开始时。（减少相同）★减数分裂与有丝分裂图像辨析步骤：一看有无同源染色体：没有为减Ⅱ、生殖细胞。二看同源染色体行为：有联会或分离为减Ⅰ，没有为有丝。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。同源染色体分分离——减Ⅰ后期，姐妹分离——减Ⅱ后期或有丝后期。例：判断下列细胞正在进行什么分裂，处在什么时期？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中期有丝中期三、受精作用8、概念：精子和卵细胞、融合成为的过程。（相互识别受精卵）9、实质：受精作用完成的标志是精子和卵细胞的。（核融合）10、结果：受精卵中染色体的数目又的数目，其中有一半______来自精子，另一半来自卵细胞。（恢复到体细胞染色体）11、意义：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。（减数分裂和受精作用）▲受精时精子只有头部进入卵细胞。▲精子只为受精卵提供一半的染色体（核DNA），受精卵的细胞质以及细胞质中的DNA全部来自母方。①②③④⑤⑥~4~2.2遗传的分子基础一、人类对遗传物质的探索过程12、肺炎双球菌的转化实验（格里菲思）（1）肺炎双球菌有两种类型类型：S型细菌：菌落，菌体荚膜，毒性（光滑有有）R型细菌：菌落，菌体荚膜，毒性（粗糙无无）（2）实验过程：小鼠___________（死亡）小鼠__________（不死亡）小鼠__________（不死亡）小鼠____，并且在小鼠体内分离出活的___型菌（死亡S）（3）实验结果：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：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”。13、1944年艾弗里的实验：（过程、结果见右图）实验结果：使活的R型菌转化为S型菌的物质是S型菌的DNA，而非蛋白质等其他物质。实验结论：DNA才是R型细菌产生稳定遗传变化的物质。（DNA是遗传物质，蛋白质等不是。）14、噬菌体侵染细菌的实验（赫尔希、蔡斯）（1）T2噬菌体机构和元素组成：（2）实验过程：①用32P、35S分别标记两组噬菌体②用噬菌体侵染未标记的大肠杆菌；③搅拌、离心▲32P标记________，35S标记_______；（DNA蛋白质）（3）实验结果：32P标记组放射性主要在中；35S标记组放射性主要在中。说明噬菌体侵染大肠杆菌时，进入大肠杆菌的是______，______未进入大肠杆菌。指导新的噬菌体形成的是__________。（沉淀上清液DNA蛋白质DNA）（4）实验结论：子代噬菌体的各种性状是通过亲代的DNA遗传的。（即：DNA是遗传物质）15、1956年烟草花叶病毒感染烟草实验证明：在只有RNA的病毒中，RNA是遗传物质。16、DNA是主要的遗传物质：绝大多数生物的遗传物质是DNA。细胞生物（真核、原核）非细胞生物（病毒）核酸种类DNA和RNADNARNA遗传物质DNADNARNA~5~▲凡由细胞组成的生物，其遗传物质是_______；有些病毒的遗传物质是_______，也有些病毒的遗传物质是_______。（DNADNARNA）▲只有RNA病毒以RNA为遗传物质，DNA病毒、原核、真核生物均以DNA为遗传物质。二、DNA分子结构的主要特点17、DNA分子双螺旋结构模型的建立者是__________。（沃森、克里克）主要内容：DNA分子的空间结构呈___________。（两条脱氧核苷酸链双链螺旋，反向平行）其中的_____交替连接排列在外侧构成基本骨架，___排列在中间。（脱氧核糖和磷酸碱基对）DNA分子中碱基的对应关系遵循__________原则，即A与___配对，G与___配对。互补配对的碱基间以___相连。（碱基互补配对TC氢键）▲DNA的元素组成：__________，组成单位：__________（C、H、O、N、P脱氧核苷酸）★相关计算：在双链DNA分子中：①A=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全部碱基三、基因和遗传信息的关系18、DNA分子的多样性：DNA分子中的__________千变万化，有____种。（碱基排列顺序4n，n是碱基对数）DNA分子的特异性：每一种DNA分子有特定的碱基排列顺序。▲生物多种多样的根本．．原因是DNA分子的多样性，直接．．原因是蛋白质分子的多样性。19、基因、DNA、遗传信息的关系基因是_________________________。（有遗传效应的DNA片段，可以指导蛋白质合成。）遗传信息是指___________________。（基因的碱基排列顺序）▲遗传信息=碱基（对）排列顺序=脱氧核苷酸（对）排列顺序脱氧核苷酸→基因→DNA+蛋白质→染色体（组成单位）（遗传结构、功能单位）（遗传物质）（遗传结构）四、DNA分子的复制、转录、翻译复制转录翻译概念以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程以DNA的一条链为模板合成RNA的过程以mRNA为模板，以tRNA为运载工具，合成蛋白质的过程时间分裂间期（有丝、减I）个体生长发育的整个过程场所细胞核、线粒体、叶绿体细胞核、线粒体、叶绿体核糖体过程解旋→合成互补脱氧核苷酸子链→母子双链螺旋解旋→合成互补核糖核苷酸链mRNA通过核孔进入细胞质，与核糖体结合，从起始密码子开始翻译。tRNA一端携带氨基酸进入核糖体，另一端的反密码子与mRNA上的密码子互补配对，两个氨基酸脱水缩合。核糖体沿着mRNA移动，每次移动一个密码子，至终止密码子结束，形成肽链。模板亲代DNA两条链DNA的一条链mRNA原料4种脱氧核苷酸4种核糖核苷酸20种氨基酸条件ATP解旋酶、DNA聚合酶等ATPRNA聚合酶等ATP酶、tRNA等产物2个双链DNA1个单链RNA多肽链碱基互补配对A-T，T-A，C-G，G-CA-U，T-A，C-G，G-CA-U，U-A，C-G，G-C方式、特点半保留复制边解旋边复制边解旋边转录一个mRNA上结合多个核糖体，顺次合成多肽链遗传信息传递方向DNA→DNADNA→mRNAmRNA→蛋白质意义遗传信息亲代→子代表达遗传信息，使生物表现出各种性状★与DNA复制有关的计算：复制出DNA数=2n（n为复制次数）；含亲代链的DNA数=2~6~20、基因的表达是指__________的过程，包括_______________两个步骤。（基因指导蛋白质合成转录翻译）基因表达过程中，基因上脱氧核苷酸数目：mRNA碱基数目：氨基酸数目=_____：_____：_____。（6：3：1）▲遗传信息、密码子、反密码子遗传信息密码子反密码子存在位置DNAmRNAtRNA含义脱氧核苷酸（碱基对）的排列顺序mRNA上3个相邻的碱基tRNA与密码子互补的3个碱基生理作用直接决定mRNA的碱基排列顺序直接决定氨基酸的排列顺序识别密码子※密码子共有_______个，其中对应氨基酸的密码子有_______个。（6461）※一个密码子对应______种氨基酸，一种氨基酸