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1、生物必修 2 复习知识点 第二章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1、精子的形成过程：精巢 （哺乳动物称 睾丸 ） 间期： 染色体复制 (包括 D
2、NA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 附：减数分
3、裂过程中染色体和DNA 的变化规律 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：形态、大小基本相同 ；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
4、，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 。 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
5、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 第三节伴性遗传 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、伴性遗传的特点： （1）伴 X 隐性遗传的特点： 男 女 隔代遗传（交叉遗传） 母病子必病，女病父必病 （2）伴 X 显性遗传的特点： 女男 连续发病 父病女必病，子
6、病母必病 （3）伴 Y 遗传的特点： 男病女不病父子孙 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 （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： 由 两条、 反向平行 的脱氧核苷酸链盘旋成双螺 旋结构。 外侧： 脱氧核糖 和磷酸 交替连接构成基本骨架
7、。 内侧：由 氢键 相连的 碱基对 组成。 碱基配对有一定规律：A T；G C。 （碱基互补配对原则） 4特点 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 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 特异性： DNA 分子中每个DNA 都有自己特定的碱基对排列顺序 3计算1在两条互补链中CT GA 的比例互为倒数关系。 2在整个DNA 分子中， A+G=C+T 3整个 DNA 分子中，CG TA 与分子内每一条链上的该比例相同。 第三节DNA 的复制 一、 DNA 的复制 1场所：细胞核 2时间：细胞分裂间期。（即有丝分裂的间期和
8、减数第一次分裂的间期） 3基本条件：模板：开始解旋的DNA 分子的两条单链（即亲代DNA 的两条链）； 原料：是游离在细胞中的4 种脱氧核苷酸； 能量：由 ATP 提供； 酶： DNA 解旋酶、 DNA 聚合酶等。 4过程：解旋；合成子链；形成子代DNA 5特点：边解旋边复制；半保留复制 6原则：碱基互补配对原则 7精确复制的原因：独特的双螺旋 结构为复制提供了精确的模板; 碱基互补配对原则保证复制能够准确进行。 8意义：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
9、、 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。 三、 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：解旋；配对；连接；释放（具体看
10、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（AU、TA、GC、 CG） （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
11、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 4、密码子 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 . 特点：专一性、简并性、通用性 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 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
12、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） 基因突变 可遗传的变异（由遗传物质 的变化引起）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
13、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 注： 体细胞的突变不能直接传给后代，生殖细胞的则可能 4、意义 ：它是新基因产生的途径；是生物变异的根本来源；是生物进化的原始材料。 （二）基因重组 1、概念：是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合。 2、类型： a、非同源染色体上的非等位基因自由组合 b、四分体时期非姐妹染色单体的交叉互换 第二节染色体变异 一、染
14、色体结构变异： 类型： 缺失 、重复 、倒位 、易位 （ 看书并理解 ） 二、染色体数目的变异 1、类型 个别染色体增加或减少： 实例： 21 三体综合征（多1 条 21 号染色体） 以染色体组的形式成倍增加或减少： 实例：三倍体无子西瓜 二、染色体组 （1）概念： 二倍体 生物 配子 中所具有的全部染色体组成一个染色体组。 （2）特点： 一个染色体组中无同源染色体 ，形态和功能各不相同 ； 一个染色体组携带着控制生物生长的全部 遗传信息。 （3）染色体组数的判断： 染色体组数 = 细胞中形态相同的染色体有几条，则含几个染色体组 三、染色体变异在育种上的应用 1、多倍体育种： 方法： 用秋水仙
15、素 处理萌发的种子或幼苗。 （原理：能够 抑制纺锤体的形成, 导致染色体不分离, 从而引起细胞内染色体数目加倍 ） 原理：染色体变异 优缺点： 培育出的植物器官大 ，产量 高，营养 丰富 ，但结实率低，成熟迟。 2、单倍体育种： 方法：花粉 ( 药) 离体培养 原理：染色体变异 优缺点：后代都是纯合子，明显缩短育种年限，但技术较复杂。 附：育种方法小结 诱变育种杂交育种多倍体育种单倍体育种 方法 用射线、激光、 化学药品等处理生 物 杂交用 秋 水 仙 素 处 理萌发的种子或幼 苗 花药 (粉)离体培养 原理基因突变基因重组染色体变异染色体变异 优缺点 加速育种进程， 大幅度地改良某些 性状，
16、但有利变异个 体少。 方法简便， 但 要 较 长 年 限 选 择 才可获得纯合子。 器官较大， 营养 物质含量高， 但结实 率低，成熟迟。 后代都是纯合子， 明显缩短育种年限，但 技术较复杂。 第6章 从杂交育种到基因工程 第一节杂交育种与诱变育种 一、各种育种方法的比较： 杂交育种 诱变育种 多倍体育种单倍体育种 处理 杂交 自交 选优 自交用射线、激光、 化学药物处理 用秋水仙素处理 萌发后的种子或幼苗花药离体培养 原理 基因重组， 组合优良性状 人工诱发基因 突变 破坏纺锤体的形成， 使染色体数目加倍 诱导花粉直接发育， 再用秋水仙素 优 缺 点 方法简单， 可预见强， 但周期长 加速育
17、种，改良性 状，但有利个体不 多，需大量处理 器官大，营养物质 含量高， 但发育延迟， 结实率低 缩短育种年限， 但方法复杂， 成活率较低 例子水稻的育种高产量青霉素菌株无子西瓜抗病植株的育成 第二节基因工程及其应用 一、基因工程 1、概念： 基因工程又叫基因拼接技术或DNA 重组技术。通俗的说，就是按照 人们意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造， 然后放到 另一种生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状。 2、原理 ：基因重组 3、结果 ：定向地改造生物的遗传性状，获得人类所需要的品种。 二、基因工程的工具 1、基因的“剪刀” 限制性核酸内切酶（简称限制酶） （1）特点：具有专一性
18、和特异性，即识别特定核苷酸序列，切割特定切点。 （2）作用部位：磷酸二酯键 （3）切割结果：产生2 个带有黏性末端的DNA 片断。 （4） 作用：基因工程中重要的切割工具， 能将外来的 DNA 切断，对自己的 DNA 无损害。 注：黏性末端即指被限制酶切割后露出的碱基能互补配对。 2、基因的“针线” DNA 连接酶 （1）作用： 将互补配对的两个黏性末端连接起来，使之成为一个完整的DNA 分子。 （2）连接部位： 磷酸二酯键 3、基因的运载体 （1）定义： 能将外源基因送入细胞的工具就是运载体。 （2）种类： 质粒、噬菌体和动植物病毒。 三、基因工程的操作步骤 1、提取目的基因 2、目的基因与
19、运载体结合 3、将目的基因导入受体细胞 4、目的基因的检测和鉴定 第六章生物的进化 一、现代达尔文主义 （一）种群是生物进化的基本单位（生物进化的实质：种群基因频率的改变） 1、种群： 在一定 时间 内占据一定 空间 的同种 生物的 所有 个体称为种群。 2、种群基因库：一个种群的 全部 个体所含有的 全部 基因构成了该种群的基因库 3、基因（型）频率的计算： 某个等位基因的频率= 它的纯合子的频率+ 1/2 杂合子频率 例：某个群体中，基因型为AA的个体占 30% 、基因型为 Aa的个体占 60% 、基因 型为 aa 的个体占 10% ，则：基因 A的频率为 _ 60% _，基因 a 的频率
20、为 _ 40%_ （二） 突变和基因重组 、选择和隔离是物种形成机制 1、物种 ：指分布在一定的自然地域，具有一定的形态结构和生理功能特征，而 且自然状态下能 相互交配 并能生殖出 可育后代的一群生物个体。 2、隔离： 地理隔离 ：同一种生物由于 地理上的障碍 而分成不同的种群， 使得种群间不能发 生基因交流的现象 。 生殖隔离： 指不同种群的个体 不能自由交配 或交配后产生 不可育 的后代。 3、物种的形成： 物种形成的常见方式：地理隔离（长期） 生殖隔离 物种形成的标志： 生殖隔离 物种形成的 3 个环节： 突变和基因重组 ：为生物进化提供 原材料 选择：使种群的基因频率 定向改变 隔离：是新物种形成的 必要条件