第一篇:高中生物必修二知識(shí)點(diǎn)總結(jié)
高中生物必修二知識(shí)點(diǎn)總結(jié)
必修二知識(shí)梳理
基因的自由組合規(guī)律:在F1產(chǎn)生配子時(shí),在等位基因分離的同時(shí),非同源染色體上的非等位基因表現(xiàn)為自由組合,這一規(guī)律就叫~。
語(yǔ)句:
1、兩對(duì)相對(duì)性狀的遺傳試驗(yàn):①P:黃色圓粒X綠色皺粒→F1:黃色圓粒→F2:9黃圓:3綠圓:3黃皺:1綠皺。②解釋:1)每一對(duì)性狀的遺傳都符合分離規(guī)律。2)不同對(duì)的性狀之間自由組合。3)黃和綠由等位基因Y和y控制,圓和皺由另一對(duì)同源染色體上的等位基因R和r控制。兩親本基因型為YYRR、yyrr,它們產(chǎn)生的配子分別是YR和yr,F(xiàn)1的基因型為YyRr。F1(YyRr)形成配子的種類和比例:等位基因分離,非等位基因之間自由組合。四種配子YR、Yr、Yr、yr的數(shù)量相同。4)黃色圓粒豌豆和綠色皺粒豌豆雜交試驗(yàn)分析圖示解:F1:YyRr→黃圓(1YYRR、2YYRr、2YyRR、4YyRr):3綠圓(1yyRR、2yyRr):黃皺(1Yyrr、2Yyrr):1綠皺(yyrr)。5)黃圓和綠皺為親本類型,綠圓和黃皺為重組類型。
3、對(duì)自由組合現(xiàn)象解釋的驗(yàn)證:F1(YyRr)X隱性(yyrr)→(1YR、1Yr、1yR、1yr)Xyr→F2:1YyRr:1Yyrr:1yyRr:1yyrr。
4、基因自由組合定律在實(shí)踐中的應(yīng)用:1)基因重組使后代出現(xiàn)了新的基因型而產(chǎn)生變異,是生物變異的一個(gè)重要來(lái)源;通過(guò)基因間的重新組合,產(chǎn)生人們需要的具有兩個(gè)或多個(gè)親本優(yōu)良性狀的新品種。
5、孟德?tīng)柅@得成功的原因:1)正確地選擇了實(shí)驗(yàn)材料。2)在分析生物性狀時(shí),采用了先從一對(duì)相對(duì)性狀入手再循序漸進(jìn)的方法(由單一因素到多因素的研究方法)。3)在實(shí)驗(yàn)中注意對(duì)不同世代的不同性狀進(jìn)行記載和分析,并運(yùn)用了統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果。4)科學(xué)設(shè)計(jì)了試驗(yàn)程序。
6、基因的分離規(guī)律和基因的自由組合規(guī)律的比較:①相對(duì)性狀數(shù):基因的分離規(guī)律是1對(duì),基因的自由組合規(guī)律是2對(duì)或多對(duì);②等位基因數(shù):基因的分離規(guī)律是1對(duì),基因的自由組合規(guī)律是2對(duì)或多對(duì);③等位基因與染色體的關(guān)系:基因的分離規(guī)律位于一對(duì)同源染色體上,基因的自由組合規(guī)律位于不同對(duì)的同源染色體上;④細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ):基因的分離規(guī)律是在減I分裂后期同源染色體分離,基因的自由組合規(guī)律是在減I分裂后期同源染色體分離的同時(shí),非同源染色體自由組合;⑤實(shí)質(zhì):基因的分離規(guī)律是等位基因隨同源染色體的分開(kāi)而分離,基因的自由組合規(guī)律是在等位基因分離的同時(shí),非同源染色體上的非等位基因表現(xiàn)為自由組合。
第三節(jié)、性別決定與伴性遺傳
名詞:
1、染色體組型:也叫核型,是指一種生物體細(xì)胞中全部染色體的數(shù)目、大小和形態(tài)特征。觀察染色體組型最好的時(shí)期是有絲分裂的中期。
2、性別決定:一般是指雌雄異體的生物決定性別的方式。
3、性染色體:決定性別的染色體叫做~。
4、常染色體:與決定性別無(wú)關(guān)的染色體叫做~。
5、伴性遺傳:性染色體上的基因,它的遺傳方式是與性別相聯(lián)系的,這種遺傳方式叫做~。
語(yǔ)句:
1、染色體的四種類型:中著絲粒染色體,亞中著絲粒染色體,近端著絲粒染色體,端著絲粒染色體。
2、性別決定的類型:(1)XY型:雄性個(gè)體的體細(xì)胞中含有兩個(gè)異型的性染色體(XY),雌性個(gè)體含有兩個(gè)同型的性染色體(XX)的性別決定類型。(2)ZW型:與XY型相反,同型性染色體的個(gè)體是雄性,而異型性染色體的個(gè)體是雌性。蛾類、蝶類、鳥(niǎo)類(雞、鴨、鵝)的性別決定屬于“ZW”型。
3、色盲病是一種先天性色覺(jué)障礙病,不能分辨各種顏色或兩種顏色。其中,常見(jiàn)的色盲是紅綠色盲,患者對(duì)紅色、綠色分不清,全色盲極個(gè)別。色盲基因(b)以及它的等位基因——正常人的B就位于X染色體上,而Y染色體的相應(yīng)位置上沒(méi)有什么色覺(jué)的基因。
4、人的正常色覺(jué)和紅綠色盲的基因型(在寫色覺(jué)基因型時(shí),為了與常染色體的基因相區(qū)別,一定要先寫出性染色體,再在右上角標(biāo)明基因型。):色盲女性(XbXb),正常(攜帶者)女性(XBXb),正常女性(XBXB),色盲男性(XbY),正常男性(XBY)。由此可見(jiàn),色盲是伴X隱性遺傳病,男性只要他的X上有b基因就會(huì)色盲,而女性必須同時(shí)具有雙重的b才會(huì)患病,所以,患男>患女。
5、色盲的遺傳特點(diǎn):男性多于女性一般地說(shuō),色盲這種病是由男性通過(guò)他的女兒(不病)遺傳給他的外孫子(隔代遺傳、交叉遺傳)。色盲基因不能由男性傳給男性)。
6、血友病簡(jiǎn)介:癥狀——血液中缺少一種凝血因子,故凝血時(shí)間延長(zhǎng),或出血不止;血友病也是一種伴X隱性遺傳病,其遺傳特點(diǎn)與色盲完全一樣。
附:遺傳學(xué)基本規(guī)律解題方法綜述
一、仔細(xì)審題:明確題中已知的和隱含的條件,不同的條件、現(xiàn)象適用不同規(guī)律:
1、基因的分離規(guī)律:A、只涉及一對(duì)相對(duì)性狀;B、雜合體自交后代的性狀分離比為3∶1;C測(cè)交后代性狀分離比為1∶1。
2、基因的自由組合規(guī)律:A、有兩對(duì)(及以上)相對(duì)性狀(兩對(duì)等位基因在兩對(duì)同源染色體上)B、兩對(duì)相對(duì)性狀的雜合體自交后代的性狀分離比為9∶3∶3∶1C、兩對(duì)相對(duì)性狀的測(cè)交后代性狀分離比為1∶1∶1∶1。
3、伴性遺傳:A已知基因在性染色體上B、♀♂性狀表現(xiàn)有別、傳遞有別C記住一些常見(jiàn)的伴性遺傳實(shí)例:紅綠色盲、血友病、果蠅眼色、鐘擺型眼球震顫(X-顯)、佝僂病(X-顯)等
二、掌握基本方法:
1、最基礎(chǔ)的遺傳圖解必須掌握:一對(duì)等位基因的兩個(gè)個(gè)體雜交的遺傳圖解(包括親代、產(chǎn)生配子、子代基因型、表現(xiàn)型、比例各項(xiàng))例:番茄的紅果—R,黃果—r,其可能的雜交方式共有以下六種,寫遺傳圖解:P①RR×RR②RR×Rr③RR×rr④Rr×Rr⑤Rr×rr⑥r(nóng)r×rr★注意:生物體細(xì)胞中染色體和基因都成對(duì)存在,配子中染色體和基因成單存在▲一個(gè)事實(shí)必須記住:控制生物每一性狀的成對(duì)基因都來(lái)自親本,即一個(gè)來(lái)自父方,一個(gè)來(lái)自母方。
2、關(guān)于配子種類及計(jì)算:A、一對(duì)純合(或多對(duì)全部基因均純合)的基因的個(gè)體只產(chǎn)生一種類型的配子B、一對(duì)雜合基因的個(gè)體產(chǎn)生兩種配子(DdD、d)且產(chǎn)生二者的幾率相等。C、n對(duì)雜合基因產(chǎn)生2n種配子,配合分枝法即可寫出這2n種配子的基因。例:AaBBCc產(chǎn)生22=4種配子:ABC、ABc、aBC、aBc。
3、計(jì)算子代基因型種類、數(shù)目:后代基因類型數(shù)目等于親代各對(duì)基因分別獨(dú)立形成子代基因類型數(shù)目的乘積(首先要知道:一對(duì)基因雜交,后代有幾種子代基因型?必須熟練掌握
二、1)例:AaCc×aaCc其子代基因型數(shù)目?∵Aa×aaF是Aa和aa共2種[參
二、1⑤]Cc×CcF是CC、Cc、cc共3種[參
二、1④]∴答案=2×3=6種(請(qǐng)寫圖解驗(yàn)證)
4、計(jì)算表現(xiàn)型種類:子代表現(xiàn)型種類的數(shù)目等于親代各對(duì)基因分別獨(dú)立形成子代表現(xiàn)型數(shù)目的乘積[只問(wèn)一對(duì)基因,如二1①②③⑥類的雜交,任何條件下子代只有一種表現(xiàn)型;則子代有多少基因型就有多少表現(xiàn)型]例:bbDd×BBDd,子代表現(xiàn)型=1×2=2種,bbDdCc×BbDdCc,子代表現(xiàn)型=2×2×2=8種。
三基因的分離規(guī)律(具體題目解法類型)
1、正推類型:已知親代(基因型或純種表現(xiàn)型)求子代(基因型、表現(xiàn)型等),只要能正確寫出遺傳圖解即可解決,熟練后可口答。
2、逆推類型:已知子代求親代(基因型),分四步①判斷出顯隱關(guān)系②隱性表現(xiàn)型的個(gè)體其基因型必為隱性純合型(如aa),而顯性表現(xiàn)型的基因型中有一個(gè)基因是顯性基因,另一個(gè)不確定(待定,寫成填空式如A?);③根據(jù)后代表現(xiàn)型的分離比推出親本中的待定基因④把結(jié)果代入原題中進(jìn)行正推驗(yàn)證。
四、基因的自由組合規(guī)律的小結(jié):總原則是基因的自由組合規(guī)律是建立在基因的分離規(guī)律上的,所以應(yīng)采取“化繁為簡(jiǎn)、集簡(jiǎn)為繁”的方法,即:分別計(jì)算每對(duì)性狀(基因),再把結(jié)果相乘。
1、正推類型:要注意寫清♀♂配子類型(等位基因要分離、非等位基因自由組合),配子“組合”成子代時(shí)不能♀♀相連或♂♂相連。
2、逆推類型:(方法與三2相似,也分四步)條件是:已知親本性狀、已知顯隱性關(guān)系(1)先找親本中表現(xiàn)的隱性性狀的個(gè)體,即可寫出其純合的隱性基因型(2)把親本基因?qū)懗商羁帐剑鏏?B?×aaB?(3)從隱性純合體入手,先做此對(duì)基因,再根據(jù)分離比分析另一對(duì)基因(4)驗(yàn)證:把結(jié)果代入原題中進(jìn)行正推驗(yàn)證。若無(wú)以上兩個(gè)已知條件,就據(jù)子代每對(duì)相對(duì)性狀及其分離比分別推知親代基因型
五、伴性遺傳:(也分正推、逆推兩大類型)有以下一些規(guī)律性現(xiàn)象要熟悉:常染色體遺傳:男女得病(或表現(xiàn)某性狀)的幾率相等。伴性遺傳:男女得病(或表現(xiàn)某性狀)的幾率不等(男女平等);女性不患病——可能是伴Y遺傳(男子王國(guó));非上述——可能是伴X遺傳;X染色體顯性遺傳:女患者較多(重女輕男);代代連續(xù)發(fā)病;父病則傳給女兒。X染色體隱性遺傳:男患者較多(重男輕女);隔代遺傳;母病則子必病。
六、綜合題:需綜合運(yùn)用各種方法,主要是自由組合。
所有的遺傳學(xué)應(yīng)用題在解題之后都可以把結(jié)果代如原題中驗(yàn)證,合則對(duì),不合則誤。若是選擇題且較難,可用提供的A—D等選項(xiàng)代入題中,即試探法;分析填空類題,可適當(dāng)進(jìn)行猜測(cè),但要驗(yàn)證!
2、測(cè)交原理及應(yīng)用:①隱性純合體只產(chǎn)生含隱性基因的配子,這種配子與雜合體產(chǎn)生的配子受精,能夠讓雜合體產(chǎn)生的配子所攜帶的基因表達(dá)出來(lái)(表達(dá)為性狀),所以,測(cè)交能反映出雜合體產(chǎn)生的配子的類型和比例,從而推知被測(cè)雜合體的基因型。即:測(cè)交后代的類型和數(shù)量比=未知被測(cè)個(gè)體產(chǎn)生配子的類型和數(shù)量比。②鑒定某一物種(在某個(gè)性狀上)是純合體還是雜合體的方法:測(cè)交———后代出現(xiàn)性狀分離(有兩種及以上表現(xiàn)型),則它是雜合體;后代只有一個(gè)性狀,則它是純合體。
七、遺傳病的系譜圖分析(必考):
1、首先確定系譜圖中的遺傳病的顯性還是隱性遺傳:①只要有一雙親都正常,其子代有患者,一定是隱性遺傳病(無(wú)中生有)②只要有一雙親都有病,其子代有表現(xiàn)正常者,一定是顯性遺傳病(有中生無(wú))
2、其次確定是常染色體遺傳還是伴性遺傳:①在已經(jīng)確定的隱性遺傳病中:雙親都正常,有女兒患病,一定是常染色體的隱性遺傳;②在已經(jīng)確定的顯性遺傳病中:雙親都有病,有女兒表現(xiàn)正常者,一定是常染色體的顯性遺傳病;③X染色體顯性遺傳:女患者較多;代代連續(xù)發(fā)病;父病則傳給女兒。X染色體隱性遺傳:男患者較多;隔代遺傳;母病則子必病。2.反證法可應(yīng)用于常染色體與性染色體、顯性遺傳與隱性遺傳的判斷(步驟:假設(shè)——代入題目——符合,假設(shè)成立;否則,假設(shè)不成立).第四節(jié)生物的變異
一、基因突變和基因重組
名詞:
1、基因突變:是指基因結(jié)構(gòu)的改變,包括DNA堿基對(duì)的增添、缺失或改變。
2、基因重組:是指控制不同性狀的基因的重新組合。
3、自然突變:有些突變是自然發(fā)生的,這叫~。
4、誘發(fā)突變(人工誘變):有些突變是在人為條件下產(chǎn)生的,這叫~。是指利用物理的、化學(xué)的因素來(lái)處理生物,使它發(fā)生基因突變。
5、不遺傳的變異:環(huán)境因素引起的變異,遺傳物質(zhì)沒(méi)有改變,不能進(jìn)一步遺傳給后代。
6、可遺傳的變異:遺傳物質(zhì)所引起的變異。包括:基因突變、基因重組、染色體變異。
語(yǔ)句:
1、基因突變①類型:包括自然突變和誘發(fā)突變②特點(diǎn):普遍性;隨機(jī)性(基因突變可以發(fā)生在生物個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期和生物體的任何細(xì)胞。突變發(fā)生的時(shí)期越早,表現(xiàn)突變的部分越多,突變發(fā)生的時(shí)期越晚,表現(xiàn)突變的部分越少。);突變率低;多數(shù)有害;不定向性(一個(gè)基因可以向不同的方向發(fā)生突變,產(chǎn)生一個(gè)以上的等位基因。)。③意義:它是生物變異的根本來(lái)源,也為生物進(jìn)化提供了最初的原材料。④原因:在一定的外界條件或者生物內(nèi)部因素的作用下,使得DNA復(fù)制過(guò)程出現(xiàn)小小的差錯(cuò),造成了基因中脫氧核苷酸排列順序的改變,最終導(dǎo)致原來(lái)的基因變?yōu)樗牡任换颉_@種基因中包含的特定遺傳信息的改變,就引起了生物性狀的改變。⑤實(shí)例:a、人類鐮刀型貧血病的形成:控制血紅蛋白的DNA上一個(gè)堿基對(duì)改變,使得該基因脫氧核苷酸的排列順序——發(fā)生了改變,也就是基因結(jié)構(gòu)改變了,最終控制血紅蛋白的性狀也會(huì)發(fā)生改變,所以紅細(xì)胞就由圓餅狀變?yōu)殓牭稜盍恕、正常山羊有時(shí)生下短腿“安康羊”、白化病、太空椒(利用宇宙空間強(qiáng)烈輻射而發(fā)生基因突變培育的新品種。)。⑥引起基因突變的因素:a、物理因素:主要是各種射線。b、化學(xué)因素:主要是各種能與DNA發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)。c、生物因素:主要是某些寄生在細(xì)胞內(nèi)的病毒。⑦人工誘變?cè)谟N上的應(yīng)用:a、誘變因素:物理因素---各種射線(輻射誘變),激光(激光誘變);化學(xué)因素—秋水仙素等b、優(yōu)點(diǎn):提高突變率,變異性狀穩(wěn)定快,加速育種進(jìn)程,大幅度地改良某些性狀。c、缺點(diǎn):誘發(fā)產(chǎn)生的突變,有利的個(gè)體往往不多,需處理大量的材料。d、如青霉素的生產(chǎn)。
2、基因突變是染色體的某一個(gè)位點(diǎn)上基因的改變,基因突變使一個(gè)基因變成它的等位基因,并且通常會(huì)引起一定的表現(xiàn)型變化。
3、基因重組:①類型:基因自由組合(非同源染色體上的非等位基因)、基因交換(同源染色體上的非等位基因)。②意義:非常豐富(父本和母本遺傳物質(zhì)基礎(chǔ)不同,自身雜合性越高,二者遺傳物質(zhì)基礎(chǔ)相差越大,基因重組產(chǎn)生的差異可能性也就越大。);基因重組的變異必須通過(guò)有性生殖過(guò)程(減數(shù)分裂)實(shí)現(xiàn)。豐富多彩的變異形成了生物多樣性的重要原因之一。
4、基因突變和基因重組的不同點(diǎn):基因突變不同于基因重組,基因重組是基因的重新組合,產(chǎn)生了新的基因型,基因突變是基因結(jié)構(gòu)的改變,產(chǎn)生了新的基因,產(chǎn)生出新的遺傳物質(zhì)。因此,基因突變是生物產(chǎn)生變異的根本原因,為進(jìn)化提供了原始材料,又是生物進(jìn)化的重要因素之一;基因重組是生物變異的主要來(lái)源.二、染色體變異
名詞:
1、染色體變異:光學(xué)顯微鏡下可見(jiàn)染色體結(jié)構(gòu)的變異或者染色體數(shù)目變異。
2、染色體結(jié)構(gòu)的變異:指細(xì)胞內(nèi)一個(gè)或幾個(gè)染色體發(fā)生片段的缺失(染色體的某一片段消失)、增添(染色體增加了某一片段)、顛倒(染色體的某一片段顛倒了180o)或易位(染色體的某一片段移接到另一條非同源染色體上)等改變。
3、染色體數(shù)目的變異:指細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目增添或缺失的改變。
4、染色體組:一般的,生殖細(xì)胞中形態(tài)、大小不相同的一組染色體,就叫做一個(gè)染色體組。細(xì)胞內(nèi)形態(tài)相同的染色體有幾條就說(shuō)明有幾個(gè)染色體組。
5、二倍體:凡是體細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組的個(gè)體,就叫~。如.人果,蠅,玉米.絕大部分的動(dòng)物和高等植物都是二倍體
.6、多倍體:凡是體細(xì)胞中含有三個(gè)以上染色體組的個(gè)體,就叫~。如:馬鈴薯含四個(gè)染色體組叫四倍體,普通小麥含六個(gè)染色體組叫六倍體(普通小麥體細(xì)胞6n,42條染色體,一個(gè)染色體組3n,21條染色體。),7、一倍體:凡是體細(xì)胞中含有一個(gè)染色體組的個(gè)體,就叫~。
8、單倍體:是指體細(xì)胞含有本物種配子染色體數(shù)目的個(gè)體。
9、花藥離體培養(yǎng)法:具有不同優(yōu)點(diǎn)的品種雜交,取F1的花藥用組織培養(yǎng)的方法進(jìn)行離體培養(yǎng),形成單倍體植株,用秋水仙素使單倍體染色體加倍,選取符合要求的個(gè)體作種。
語(yǔ)句:
1、染色體變異包括染色體結(jié)構(gòu)的變異(染色體上的基因的數(shù)目和排列順序發(fā)生改變),染色體數(shù)目變異。
2、多倍體育種:a、成因:細(xì)胞有絲分裂過(guò)程中,在染色體已經(jīng)復(fù)制后,由于外界條件的劇變,使細(xì)胞分裂停止,細(xì)胞內(nèi)的染色體數(shù)目成倍增加。(當(dāng)細(xì)胞有絲分裂進(jìn)行到后期時(shí)破壞紡錘體,細(xì)胞就可以不經(jīng)過(guò)末期而返回間期,從而使細(xì)胞內(nèi)的染色體數(shù)目加倍。)b、特點(diǎn):營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的含量高;但發(fā)育延遲,結(jié)實(shí)率低。c、人工誘導(dǎo)多倍體在育種上的應(yīng)用:常用方法---用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗;秋水仙素的作用---秋水仙素抑制紡錘體的形成;實(shí)例:三倍體無(wú)籽西瓜(用秋水仙素處理二倍體西瓜幼苗得到四倍體西瓜;用二倍體西瓜與四倍體西瓜雜交,得到三倍體的西瓜種子。三倍體西瓜聯(lián)會(huì)紊亂,不能產(chǎn)生正常的配子。)、八倍體小黑麥。
3、單倍體育種:形成原因:由生殖細(xì)胞不經(jīng)過(guò)受精作用直接發(fā)育而成。例如,蜜蜂中的雄蜂是單倍體動(dòng)物;玉米的花粉粒直接發(fā)育的植株是單倍體植物。特點(diǎn):生長(zhǎng)發(fā)育弱,高度不孕。單倍體在育種工作上的應(yīng)用常用方法:花藥離體培養(yǎng)法。意義:大大縮短育種年齡。單倍體的優(yōu)點(diǎn)是:大大縮短育種年限,速度快,單倍體植株染色體人工加倍后,即為純合二倍體,后代不再分離,很快成為穩(wěn)定的新品種,所培育的種子為絕對(duì)純種。
4、一般有幾個(gè)染色體組就叫幾倍體。如果某個(gè)體由本物種的配子不經(jīng)受精直接發(fā)育而成,則不管它有多少染色體組都叫“單倍體”。
5、生物育種的方法總結(jié)如下:①誘變育種:用物理或化學(xué)的因素處理生物,誘導(dǎo)基因突變,提高突變頻率,從中選擇培育出優(yōu)良品種。實(shí)例---青霉素高產(chǎn)菌株的培育。②雜交育種:利用生物雜交產(chǎn)生的基因重組,使兩個(gè)親本的優(yōu)良性狀結(jié)合在一起,培育出所需要的優(yōu)良品種。實(shí)例---用高桿抗銹病的小麥和矮桿不抗銹病的小麥雜交,培育出矮桿抗銹病的新類型。③單倍體育種:利用花藥離體培養(yǎng)獲得單倍體,再經(jīng)人工誘導(dǎo)使染色體數(shù)目加倍,迅速獲得純合體。單倍體
育種可大大縮短育種年限。④多倍體育種:用人工方法獲得多倍體植物,再利用其變異來(lái)選育新品種的方法。(通常使用秋水仙素來(lái)處理萌發(fā)的種子或幼苗,從而獲得多倍體植物。)實(shí)例---三倍體無(wú)籽西瓜和八倍體小黑麥的培育(6n普通小麥與2n黑麥雜交得4n后代,再經(jīng)秋水仙素使染色體數(shù)目加倍至8n,這就是8倍體小黑麥)。
第五節(jié)人類遺傳病與優(yōu)生
名詞:
1、遺傳病是指因遺傳物質(zhì)不正常引起的先天性疾病,通常分為單基因遺傳病、多基因遺傳病和染色體異常遺傳病三類。
2、單基因遺傳病:由一對(duì)等位基因控制,屬于單基因遺傳病。
3、多基因遺傳病:由多對(duì)等位基因控制。常表現(xiàn)出家族性聚集現(xiàn)象,且比較容易受環(huán)境影響。
4、染色體異常遺傳病:例如遺傳病是由染色體異常引起的。
5、優(yōu)生學(xué):運(yùn)用遺傳學(xué)原理改善人類的遺傳素質(zhì)。讓每個(gè)家庭生育出健康的孩子。
6、直系血親”指由父母子女關(guān)系形成的親屬。如父母、祖父母、外祖父母、子女、孫子女等。
7、“旁系血親”指由兄弟姐妹關(guān)系形成的親屬。
8、“三代以內(nèi)旁系血親”包括有共同父母的親兄弟姐妹、有共同祖父母的堂兄弟姐妹、有共同外祖父母的表兄弟姐妹。
語(yǔ)句:
1、單基因遺傳病:a、常染色體隱性:白化病、苯丙酮尿癥。b、伴X隱性遺傳:紅綠色盲、血友病、果蠅白眼、進(jìn)行性肌營(yíng)養(yǎng)不良。c、常染色體顯性:多指、并指、短指、多指、軟骨發(fā)育不全、d、伴X顯性遺傳:抗VD性佝僂病、2、多基因遺傳病:青少年型糖尿病、原發(fā)性高血壓、唇裂、無(wú)腦兒。
3、染色體異常遺傳病;a、常染色體病:21三體綜合征(發(fā)病的根本原因是患者體細(xì)胞內(nèi)多了一條21號(hào)染色體。)、b、性染色體遺傳病。
4、優(yōu)生及優(yōu)生措施:a、禁止近親結(jié)婚:我國(guó)婚姻法規(guī)定:“直系血親和三代以內(nèi)的旁系血親禁止結(jié)婚。”b、遺傳咨詢:遺傳咨詢是預(yù)防遺傳病發(fā)生最簡(jiǎn)便有效的方法。C、提倡“適齡生育”:女子生育的最適年齡為24到29歲。d、產(chǎn)前診斷。
5、禁止近親結(jié)婚的理論依據(jù)是:使隱性致病基因純合的幾率增大。
6、先天性疾病不一定是遺傳病(先天性心臟病),遺傳病不一定是先天性疾病
一、遺傳的基本規(guī)律(1)基因的分離定律
①豌豆做材料的優(yōu)點(diǎn):
(1)豌豆能夠嚴(yán)格進(jìn)行自花授粉,而且是閉花授粉,自然條件下能保持純種。
(2)品種之間具有易區(qū)分的性狀。
②人工雜交試驗(yàn)過(guò)程:去雄(留下雌蕊)→套袋(防干擾)→人工傳粉
③一對(duì)相對(duì)性狀的遺傳現(xiàn)象:具有一對(duì)相對(duì)性狀的純合親本雜交,后代表現(xiàn)為一種表現(xiàn)
型,F(xiàn)1代自交,F(xiàn)2代中出現(xiàn)性狀分離,分離比為3:1。
④基因分離定律的實(shí)質(zhì):在雜合子的細(xì)胞中,位于一對(duì)同源染色體上的等位基因,具有 一定的獨(dú)立性,生物體在進(jìn)行減數(shù)分裂時(shí),等位基因會(huì)隨同源染色體的分開(kāi)而分
離,分別進(jìn)
入到兩個(gè)配子中,獨(dú)立地隨配子遺傳給后代。
(2)基因的自由組合定律
①兩對(duì)等位基因控制的兩對(duì)相對(duì)性狀的遺傳現(xiàn)象:具有兩對(duì)相對(duì)性狀的純合子親本雜交
后,產(chǎn)生的F1自交,后代出現(xiàn)四種表現(xiàn)型,比例為9:3:3:1。四種表現(xiàn)型中各有一種純
合子,分別在子二代占1/16,共占4/16;雙顯性個(gè)體比例占9/16;雙隱性個(gè)體比例占1/16;
單雜合子占2/16×4=8/16;雙雜合子占4/16;親本類型比例各占9/
16、1/16;重組類型比例 各占3/
16、3/16
②基因的自由組合定律的實(shí)質(zhì):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。在進(jìn)行減數(shù)分裂形成配子的過(guò)程中,同源染色體上的等位基因彼此分離,同時(shí)非同
源染色體上的非等位基因自由組合。
③運(yùn)用基因的自由組合定律的原理培育新品種的方法:優(yōu)良性狀分別在不同的品種中,先進(jìn)行雜交,從中選擇出符合需要的,再進(jìn)行連續(xù)自交即可獲得純合的優(yōu)良品種。
記憶點(diǎn):
1.基因分離定律:具有一對(duì)相對(duì)性狀的兩個(gè)生物純本雜交時(shí),子一代只表現(xiàn)出顯性性狀;
子二代出現(xiàn)了性狀分離現(xiàn)象,并且顯性性狀與隱性性狀的數(shù)量比接近于3:1。2.基因分離定律的實(shí)質(zhì)是:在雜合子的細(xì)胞中,位于一對(duì)同源染色體,具有一定的獨(dú)立性,生物體在進(jìn)行減數(shù)分裂形成配子時(shí),等位基因會(huì)隨著的分開(kāi)而分離,分別進(jìn)入到兩個(gè)配子中,獨(dú)立地隨配子遺傳給后代。
3.基因型是性狀表現(xiàn)的內(nèi)存因素,而表現(xiàn)型則是基因型的表現(xiàn)形式。表現(xiàn)型=基因型+環(huán)境 條件。
4.基因自由組合定律的實(shí)質(zhì)是: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。在進(jìn)行減數(shù)分裂形成配子的過(guò)程中,同源染色體上的等位基因彼此分離,同時(shí)非同源
染色體上的非等位基因自由組合。在基因的自由組合定律的范圍內(nèi),有n對(duì)等位基因的個(gè)體
產(chǎn)生的配子最多可能有2n種。
二、細(xì)胞增殖
(1)細(xì)胞周期:指連續(xù)分裂的細(xì)胞,從一次分裂完成時(shí)開(kāi)始,到下一次分裂完成時(shí)為止。
(2)有絲分裂:
分裂間期的最大特點(diǎn):完成DNA分子的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成
分裂期染色體的主要變化為:前期出現(xiàn);中期清晰、排列;后期分裂;末期消失。特別
注意后期由于著絲點(diǎn)分裂,染色體數(shù)目暫時(shí)加倍。
動(dòng)植物細(xì)胞有絲分裂的差異:a.前期紡錘體形成方式不同;b.末期細(xì)胞質(zhì)分裂方式不同。
(3)減數(shù)分裂:
對(duì)象:有性生殖的生物
時(shí)期:原始生殖細(xì)胞形成成熟的生殖細(xì)胞
特點(diǎn):染色體只復(fù)制一次,細(xì)胞連續(xù)分裂兩次
結(jié)果:新產(chǎn)生的生殖細(xì)胞中染色體數(shù)比原始生殖細(xì)胞減少一半。
精子和卵細(xì)胞形成過(guò)程中染色體的主要變化:減數(shù)第一次分裂間期染色體復(fù)制,前期
同源染色體聯(lián)會(huì)形成四分體(非姐妹染色體單體之間常出現(xiàn)交叉互換),中期同源染色體排 列在赤道板上,后期同源染色體分離同時(shí)非同源染色體自由組合;減數(shù)第二次分裂前期染色
體散亂地分布于細(xì)胞中,中期染色體的著絲點(diǎn)排列在赤道板上,后期染色體的著絲點(diǎn)分裂染
色體單體分離。
有絲分裂和減數(shù)分裂的圖形的鑒別:(以二倍體生物為例)1.細(xì)胞中沒(méi)有同源染色體??減數(shù)第二次分裂 2.有同源染色體聯(lián)會(huì)、形成四分體、排列于赤道板或相互分離??減數(shù)第一次分裂
3.同源染色體沒(méi)有上述特殊行為??有絲分裂
記憶點(diǎn):
1.減數(shù)分裂的結(jié)果是,新產(chǎn)生的生殖細(xì)胞中的染色體數(shù)目比原始的生殖細(xì)胞的減少了一半。
2.減數(shù)分裂過(guò)程中聯(lián)會(huì)的同源染色體彼此分開(kāi),說(shuō)明染色體具一定的獨(dú)立性;同源的兩個(gè)
染色體移向哪一極是隨機(jī)的,則不同對(duì)的染色體(非同源染色體)間可進(jìn)行自由組合。
3.減數(shù)分裂過(guò)程中染色體數(shù)目的減半發(fā)生在減數(shù)第一次分裂中。
4.一個(gè)精原細(xì)胞經(jīng)過(guò)減數(shù)分裂,形成四個(gè)精細(xì)胞,精細(xì)胞再經(jīng)過(guò)復(fù)雜的變化形成精子。
5.一個(gè)卵原細(xì)胞經(jīng)過(guò)減數(shù)分裂,只形成一個(gè)卵細(xì)胞。
6.對(duì)于進(jìn)行有性生殖的生物來(lái)說(shuō),減數(shù)分裂和受精作用對(duì)于維持每種生物前后代體細(xì)胞中
染色體數(shù)目的恒定,對(duì)于生物的遺傳和變異,都是十分重要的
三、性別決定與伴性遺傳
(1)XY型的性別決定方式:雌性體內(nèi)具有一對(duì)同型的性染色體(XX),雄性體內(nèi)具有一對(duì)
異型的性染色體(XY)。減數(shù)分裂形成精子時(shí),產(chǎn)生了含有X染色體的精子和含有Y染色
體的精子。雌性只產(chǎn)生了一種含X染色體的卵細(xì)胞。受精作用發(fā)生時(shí),X精子和Y精子與
卵細(xì)胞結(jié)合的機(jī)會(huì)均等,所以后代中出生雄性和雌性的機(jī)會(huì)均等,比例為1:1。(2)伴X隱性遺傳的特點(diǎn)(如色盲、血友病、果蠅眼色、女婁菜葉形等遺傳)
①男性患者多于女性患者
②屬于交叉遺傳(隔代遺傳)即外公→女兒→外孫
③女性患者,其父親和兒子都是患者;男性患病,其母、女至少為攜帶者(3)X染色體上隱性遺傳(如抗VD佝僂病、鐘擺型眼球震顫)
①女性患者多于男性患者。
②具有世代連續(xù)現(xiàn)象。
③男性患者,其母親和女兒一定是患者。(4)Y染色體上遺傳(如外耳道多毛癥)
致病基因?yàn)楦競(jìng)髯印⒆觽鲗O、具有世代連續(xù)性,也稱限雄遺傳。
(5)伴性遺傳與基因的分離定律之間的關(guān)系:伴性遺傳的基因在性染色體上,性染色體也
是一對(duì)同源染色體,伴性遺傳從本質(zhì)上說(shuō)符合基因的分離定律。
記憶點(diǎn):
1.生物體細(xì)胞中的染色體可以分為兩類:常染色體和性染色體。
生物的性別決定方式主要有兩種:一種是XY型,另一種是ZW型。2.伴性遺傳的特點(diǎn):
(1)伴X染色體隱性遺傳的特點(diǎn): 男性患者多于女性患者;具有隔代遺傳現(xiàn)象(由于致
病基因在X染色體上,一般是男性通過(guò)女兒傳給外孫);女性患者的父親和兒子一定是患
者,反之,男性患者一定是其母親傳給致病基因。
(2)伴X染色體顯性遺傳的特點(diǎn):女性患者多于男性患者,大多具有世代連續(xù)性即代代都
有患者,男性患者的母親和女兒一定是患者。
(3)伴Y染色體遺傳的特點(diǎn): 患者全部為男性;致病基因父?jìng)髯樱觽鲗O(限雄遺傳)。
四、基因的本質(zhì)
(1)DNA是主要的遺傳物質(zhì)
① 生物的遺傳物質(zhì):在整個(gè)生物界中絕大多數(shù)生物是以DNA作為遺傳物質(zhì)的。有DNA 的生物(細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物和DNA病毒),DNA就是遺傳物質(zhì);只有少數(shù)病毒(如
艾滋病
毒、SARS病毒、禽流感病毒等)沒(méi)有DNA,只有RNA,RNA才是遺傳物質(zhì)。
②證明DNA是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思想:設(shè)法把DNA和蛋白質(zhì)分開(kāi),單獨(dú)地、直接地
去觀察DNA的作用。
(2)DNA分子的結(jié)構(gòu)和復(fù)制
①DNA分子的結(jié)構(gòu)
a.基本組成單位:脫氧核苷酸(由磷酸、脫氧核糖和堿基組成)。b.脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈:由脫氧核苷酸按一定的順序聚合而成 c.平面結(jié)構(gòu):
d.空間結(jié)構(gòu):規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)。
e.結(jié)構(gòu)特點(diǎn):多樣性、特異性和穩(wěn)定性。
②DNA的復(fù)制
a.時(shí)間:有絲分裂間期或減數(shù)第一次分裂間期 b.特點(diǎn):邊解旋邊復(fù)制;半保留復(fù)制。c.條件:模板(DNA分子的兩條鏈)、原料(四種游離的脫氧核苷酸)、酶(解旋酶,DNA聚合酶,DNA連接酶等),能量(ATP)
d.結(jié)果:通過(guò)復(fù)制產(chǎn)生了與模板DNA一樣的DNA分子。
e.意義:通過(guò)復(fù)制將遺傳信息傳遞給后代,保持了遺傳信息的連續(xù)性。(3)基因的結(jié)構(gòu)及表達(dá)
①基因的概念:基因是具有遺傳效應(yīng)的DNA分子片段,基因在染色體上呈線性排列。
②基因控制蛋白質(zhì)合成的過(guò)程:
轉(zhuǎn)錄:以DNA的一條鏈為模板通過(guò)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則形成信使RNA的過(guò)程。
翻譯:在核糖體中以信使RNA為模板,以轉(zhuǎn)運(yùn)RNA為運(yùn)載工具合成具有一定氨基酸
排列順序的蛋白質(zhì)分子
記憶點(diǎn):
1.DNA是使R型細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)定的遺傳變化的物質(zhì),而噬菌體的各種性狀也是通過(guò)DNA傳
遞給后代的,這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)證明了DNA 是遺傳物質(zhì)。
2.一切生物的遺傳物質(zhì)都是核酸。細(xì)胞內(nèi)既含DNA又含RNA和只含DNA的生物遺傳物
質(zhì)是DNA,少數(shù)病毒的遺傳物質(zhì)是RNA。由于絕大多數(shù)的生物的遺傳物質(zhì)是DNA,所以
DNA是主要的遺傳物質(zhì)。
3.堿基對(duì)排列順序的千變?nèi)f化,構(gòu)成了DNA分子的多樣性,而堿基對(duì)的特定的排列順序,又構(gòu)成了每一個(gè)DNA分子的特異性。這從分子水平說(shuō)明了生物體具有多樣性和特異性的原
因。
4.遺傳信息的傳遞是通過(guò)DNA分子的復(fù)制來(lái)完成的。基因的表達(dá)是通過(guò)DNA控制蛋白質(zhì) 的合成來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
5.DNA分子獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)為復(fù)制提供了精確的模板;通過(guò)堿基互補(bǔ)配對(duì),保證了復(fù)制
能夠準(zhǔn)確地進(jìn)行。在兩條互補(bǔ)鏈中 的比例互為倒數(shù)關(guān)系。在整個(gè)DNA分子中,嘌呤
堿基之和=嘧啶堿基之和。整個(gè)DNA分子中,與分子內(nèi)每一條鏈上的該比例相同。6.子代與親代在性狀上相似,是由于子代獲得了親代復(fù)制的一份DNA的緣故。7.基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段,基因在染色體上呈直線排列,染色體是基因的載體。
8.由于不同基因的脫氧核苷酸的排列順序(堿基順序)不同,因此,不同的基因含有不同 的遺傳信息。(即:基因的脫氧核苷酸的排列順序就代表遺傳信息)。
9.DNA分子的脫氧核苷酸的排列順序決定了信使RNA中核糖核苷酸的排列順序,信使RNA 中核糖核苷酸的排列順序又決定了氨基酸的排列順序,氨基酸的排列順序最終決定了蛋白質(zhì) 的結(jié)構(gòu)和功能的特異性,從而使生物體表現(xiàn)出各種遺傳特性。基因控制蛋白質(zhì)的合成時(shí):基
因的堿基數(shù):mRNA上的堿基數(shù):氨基酸數(shù)=6:3:1。氨基酸的密碼子是信使RNA上三個(gè)
相鄰的堿基,不是轉(zhuǎn)運(yùn)RNA上的堿基。轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程中嚴(yán)格遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。注意:
配對(duì)時(shí),在RNA上A對(duì)應(yīng)的是U。10.生物的一切遺傳性狀都是受基因控制的。一些基因是通過(guò)控制酶的合成來(lái)控制代謝過(guò)程;
基因控制性狀的另一種情況,是通過(guò)控制蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)來(lái)直接影響性狀。
五、生物的變異(1)基因突變
①基因突變的概念:由于DNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的增添、缺失或改變,而引起的基因
結(jié)構(gòu)的改變。
②基因突變的特點(diǎn): a.基因突變?cè)谏锝缰衅毡榇嬖?b.基因突變是隨機(jī)發(fā)生的 c.基因突變的頻率是很低的 d.大多數(shù)基因突變對(duì)生物體是有害的 e.基因突變是不定向的
③基因突變的意義:生物變異的根本來(lái)源,為生物進(jìn)化提供了最初的原材料。
④基因突變的類型:自然突變、誘發(fā)突變
⑤人工誘變?cè)谟N中的應(yīng)用:通過(guò)人工誘變可以提高變異的頻率,可以大幅度地改良生 物的性狀。
(2)染色體變異
①染色體結(jié)構(gòu)的變異:缺失、增添、倒位、易位。如:貓叫綜合征。
②染色體數(shù)目的變異:包括細(xì)胞內(nèi)的個(gè)別染色體增加或減少和以染色體組的形式成倍
地增加減少。
③染色體組特點(diǎn):a、一個(gè)染色體組中不含同源染色體 b、一個(gè)染色體組中所含的染色 體形態(tài)、大小和功能各不相同 c、一個(gè)染色體組中含有控制生物性狀的一整套基因
④二倍體或多倍體:由受精卵發(fā)育成的個(gè)體,體細(xì)胞中含幾個(gè)染色體組就是幾倍體;由
未受精的生殖細(xì)胞(精子或卵細(xì)胞)發(fā)育成的個(gè)體均為單倍體(可能有1個(gè)或多個(gè)染色體組)。
⑤人工誘導(dǎo)多倍體的方法:用秋水仙素處理萌發(fā)的種子和幼苗。原理:當(dāng)秋水仙素作
用于正在分裂的細(xì)胞時(shí),能夠抑制細(xì)胞分裂前期紡錘體形成,導(dǎo)致染色體不分離,從而引起
細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍。
⑥多倍體植株特征:莖桿粗壯,葉片、果實(shí)和種子都比較大,糖類和蛋白質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)物
質(zhì)的含量都有所增加。
⑦單倍體植株特征:植株長(zhǎng)得弱小而且高度不育。單倍體植株獲得方法:花藥離休培
養(yǎng)。單倍體育種的意義:明顯縮短育種年限(只需二年)。
記憶點(diǎn):
1.染色體組是細(xì)胞中的一組非同源染色體,它們?cè)谛螒B(tài)和功能上各不相同,但是攜帶者控
制一種生物生長(zhǎng)發(fā)育、遺傳和變異的全部信息,這樣的一組染色體叫染色體組。2.可遺傳變異是遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變,包括基因突變、基因重組和染色體變異。基因突變
最大的特點(diǎn)是產(chǎn)生新的基因。它是染色體的某個(gè)位點(diǎn)上的基因的改變。基因突變既普遍存在,又是隨機(jī)發(fā)生的,且突變率低,大多對(duì)生物體有害,突變不定向。基因突變是生物變異的根 本來(lái)源,為生物進(jìn)化提供了最初的原材料。基因重組是生物體原有基因的重新組合,并沒(méi)產(chǎn) 生新基因,只是通過(guò)雜交等使本不在同一個(gè)體中的基因重組合進(jìn)入一個(gè)個(gè)體。通過(guò)有性生殖
過(guò)程實(shí)現(xiàn)的基因重組,為生物變異提供了極其豐富的來(lái)源。這是形成生物多樣性的重要原因
之一,對(duì)于生物進(jìn)化具有十分重要的意義。上述二種變異用顯微鏡是看不到的,而染色體變
異就是染色體的結(jié)構(gòu)和數(shù)目發(fā)生改變,顯微鏡可以明顯看到。這是與前二者的最
重要差別。
其變化涉及到染色體的改變。如結(jié)構(gòu)改變,個(gè)別數(shù)目及整倍改變,其中整倍改變?cè)趯?shí)際生活
中具有重要意義,從而引伸出一系列概念和類型,如:染色體組、二倍體、多倍體、單倍體
及多倍體育種等。
六、人類遺傳病與優(yōu)生
(1)優(yōu)生的措施:禁止近親結(jié)婚、進(jìn)行遺傳咨詢、提倡適齡生育、產(chǎn)前診斷。(2)禁止近親結(jié)婚的原因:近親結(jié)婚的夫婦從共同祖先那里繼承同一種致病基因的機(jī)會(huì)大
大增加,所生子女患隱性遺傳病的概率大大增加。
記憶點(diǎn):
1.多指、并指、軟骨發(fā)育不全是單基因的常染色體顯性遺傳病;抗維生素D佝僂病是單基
因的X染色體顯性遺傳病;白化病、苯丙酮尿癥、先天性聾啞是單基因的常染色體隱性遺
傳病;進(jìn)行性肌營(yíng)養(yǎng)不良、紅綠色盲、血友病是單基因的X染色體隱性遺傳病;唇裂、無(wú)
腦兒、原發(fā)性高血壓、青少年型糖尿病等屬于對(duì)基因遺傳病;另外染色體遺傳病中常染色體
病有21三體綜合癥、貓叫綜合癥等;性染色體病有性腺發(fā)育不良等。
七、細(xì)胞質(zhì)遺傳
①細(xì)胞質(zhì)遺傳的特點(diǎn):母系遺傳(原因:受精卵中的細(xì)胞質(zhì)幾乎全部來(lái)自母細(xì)胞);后
代沒(méi)有一定的分離比(原因:生殖細(xì)胞在減數(shù)分裂時(shí),細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)隨機(jī)地、不均等
地分配到子細(xì)胞中去)。
②細(xì)胞質(zhì)遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ):在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)存在著DNA分子,這些DNA分子主要位于線
粒體和葉綠體中,可以控制一些性狀。記憶點(diǎn):
1.卵細(xì)胞中含有大量的細(xì)胞質(zhì),而精子中只含有極少量的細(xì)胞質(zhì),這就是說(shuō)受精卵中的細(xì)胞
質(zhì)幾乎全部來(lái)自卵細(xì)胞,這樣,受細(xì)胞質(zhì)內(nèi)遺傳物質(zhì)控制的性狀實(shí)際上是由卵細(xì)胞傳給子代,因此子代總表現(xiàn)出母本的性狀。
2.細(xì)胞質(zhì)遺傳的主要特點(diǎn)是:母系遺傳;后代不出現(xiàn)一定的分離比。細(xì)胞質(zhì)遺傳特點(diǎn)形成 的原因:受精卵中的細(xì)胞質(zhì)幾乎全部來(lái)自卵細(xì)胞;減數(shù)分裂時(shí),細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)隨機(jī)地、不均等地分配到卵細(xì)胞中。細(xì)胞質(zhì)遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)是:葉綠體、線粒體等細(xì)胞質(zhì)結(jié)構(gòu)中的 DNA。
3.細(xì)胞核遺傳和細(xì)胞質(zhì)遺傳各自都有相對(duì)的獨(dú)立性。這是因?yàn)椋M管在細(xì)胞質(zhì)中找不到染
色體一樣的結(jié)構(gòu),但質(zhì)基因和核基因一樣,可以自我復(fù)制,可以通過(guò)轉(zhuǎn)錄和翻譯控制蛋白質(zhì) 的合成,也就是說(shuō),都具有穩(wěn)定性、連續(xù)性、變異性和獨(dú)立性。但細(xì)胞核遺傳和細(xì)胞質(zhì)遺傳
又相互影響,很多情況是核質(zhì)互作的結(jié)果。
八、基因工程簡(jiǎn)介(1)基因工程的概念
標(biāo)準(zhǔn)概念:在生物體外,通過(guò)對(duì)DNA分子進(jìn)行人工“剪切”和“拼接”,對(duì)生物的基
因進(jìn)行改造和重新組合,然后導(dǎo)入受體細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行無(wú)性繁殖,使重組細(xì)胞在受體細(xì)胞內(nèi)表達(dá),產(chǎn)生出人類所需要的基因產(chǎn)物。
通俗概念:按照人們的意愿,把一種生物的個(gè)別基因復(fù)制出來(lái),加以修飾改造,然后放
到另一種生物的細(xì)胞里,定向地改造生物的遺傳性狀。
(2)基因操作的工具
A.基因的剪刀——限制性內(nèi)切酶(簡(jiǎn)稱限制酶)。
①分布:主要在微生物中。
②作用特點(diǎn):特異性,即識(shí)別特定核苷酸序列,切割特定切點(diǎn)。
③結(jié)果:產(chǎn)生黏性未端(堿基互補(bǔ)配對(duì))。B.基因的針線——DNA連接酶。
①連接的部位:磷酸二酯鍵,不是氫鍵。
②結(jié)果:兩個(gè)相同的黏性未端的連接。C.基困的運(yùn)輸工具——運(yùn)載體
①作用:將外源基因送入受體細(xì)胞。
②具備的條件:a、能在宿主細(xì)胞內(nèi)復(fù)制并穩(wěn)定地保存。b、具有多個(gè)限制酶切點(diǎn)。
c、有某些標(biāo)記基因。
③種類:質(zhì)粒、噬菌體和動(dòng)植物病毒。
④質(zhì)粒的特點(diǎn):質(zhì)粒是基因工程中最常用的運(yùn)載體。
(3)基因操作的基本步驟 A.提取目的基因
目的基因概念:人們所需要的特定基因,如人的胰島素基因、抗蟲(chóng)基因、抗病基因、干 擾素基因等。
提取途徑:
B.目的基因與運(yùn)載體結(jié)合
用同一種限制酶分別切割目的基因和質(zhì)粒DNA(運(yùn)載體),使其產(chǎn)生相同的黏性末端,將切割下的目的基因與切割后的質(zhì)粒混合,并加入適量的DNA連接酶,使之形成重組DNA 分子(重組質(zhì)粒)
C.將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞
常用的受體細(xì)胞:大腸桿菌、枯草桿菌、土壤農(nóng)桿菌、酵母菌、動(dòng)植物細(xì)胞 D.目的基因檢測(cè)與表達(dá)
檢測(cè)方法如:質(zhì)粒中有抗菌素抗性基因的大腸桿菌細(xì)胞放入到相應(yīng)的抗菌素中,如果正
常生長(zhǎng),說(shuō)明細(xì)胞中含有重組質(zhì)粒。
表達(dá):受體細(xì)胞表現(xiàn)出特定性狀,說(shuō)明目的基因完成了表達(dá)過(guò)程。如:抗蟲(chóng)棉基因?qū)?棉細(xì)胞后,棉鈴蟲(chóng)食用棉的葉片時(shí)被殺死;胰島素基因?qū)氪竽c桿菌后能合成出胰島素等。
(4)基因工程的成果和發(fā)展前景 A.基因工程與醫(yī)藥衛(wèi)生B.基因工程與農(nóng)牧業(yè)、食品工業(yè)
C.基因工程與環(huán)境保護(hù) 記憶點(diǎn):
1.作為運(yùn)載體必須具備的特點(diǎn)是:能夠在宿主細(xì)胞中復(fù)制并穩(wěn)定地保存;具有多個(gè)限制酶
切點(diǎn),以便與外源基因連接;具有某些標(biāo)記基因,便于進(jìn)行篩選。質(zhì)粒是基因工程最常用的 運(yùn)載體,它存在于許多細(xì)菌以及酵母菌等生物中,是能夠自主復(fù)制的很小的環(huán)狀DNA分子。
2.基因工程的一般步驟包括:①提取目的基因 ②目的基因與運(yùn)載體結(jié)合 ③將目的基因?qū)?/p>
入受體細(xì)胞 ④目的基因的檢測(cè)和表達(dá)。
3.重組DNA分子進(jìn)入受體細(xì)胞后,受體細(xì)胞必須表現(xiàn)出特定的性狀,才能說(shuō)明目的基因完成 了表達(dá)過(guò)程。
4.區(qū)別和理解常用的運(yùn)載體和常用的受體細(xì)胞,目前常用的運(yùn)載體有:質(zhì)粒、噬菌體、動(dòng)植
物病毒等,目前常用的受體細(xì)胞有大腸桿菌、枯草桿菌、土壤農(nóng)桿菌、酵母菌和動(dòng)植物細(xì)胞 等。
5.基因診斷是用放射性同位素、熒光分子等標(biāo)記的DNA分子做探針,利用DNA分子雜交原理,鑒定被檢測(cè)標(biāo)本的遺傳信息,達(dá)到檢測(cè)疾病的目的。
6.基因治療是把健康的外源基因?qū)胗谢蛉毕莸募?xì)胞中,達(dá)到治療疾病的目的。
九、生物的進(jìn)化
(1)自然選擇學(xué)說(shuō)內(nèi)容是:過(guò)度繁殖、生存斗爭(zhēng)、遺傳變異、適者生存。(2)物種:指分布在一定的自然區(qū)域,具有一定的形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理功能,而且在自然狀態(tài)
下能夠相互交配和繁殖,并能產(chǎn)生出可育后代的一群個(gè)體。
種群:是指生活在同一地點(diǎn)的同種生物的一群個(gè)體。
種群的基因庫(kù):一個(gè)種群的全部個(gè)體所含有的全部基因。
(3)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的基本觀點(diǎn):種群是生物進(jìn)化的基本單位,生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)在于種
群基因頻率的改變。突變和基因重組、自然選擇及隔離是物種形成過(guò)程的三個(gè)基本環(huán)節(jié),通
過(guò)它們的綜合作用,種群產(chǎn)生分化,最終導(dǎo)致新物種的形成。
(4)突變和基因重組產(chǎn)生生物進(jìn)化的原材料,自然選擇使種群的基因頻率定向改變并決定
生物進(jìn)化的方向,隔離是新物種形成的必要條件(生殖隔離的形成標(biāo)志著新物種的形成)。
現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的基礎(chǔ):自然選擇學(xué)說(shuō)。
記憶點(diǎn):
1.生物進(jìn)化的過(guò)程實(shí)質(zhì)上就是種群基因頻率發(fā)生變化的過(guò)程。
2.以自然選擇學(xué)說(shuō)為核心的現(xiàn)代生物進(jìn)化理論,其基本觀點(diǎn)是:種群是生物進(jìn)化的基本單
位,生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)在于種群基因頻率的改變。突變和基因重組、自然選擇及隔離是物種形
成過(guò)程的三個(gè)基本環(huán)節(jié),通過(guò)它們的綜合作用,種群產(chǎn)生分化,最終導(dǎo)致新物種的形成。
3.隔離就是指同一物種不同種群間的個(gè)體,在自然條件下基因不能自由交流的現(xiàn)象。包括
地理隔離和生殖隔離。其作用就是阻斷種群間的基因交流,使種群的基因頻率在自然選擇中
向不同方向發(fā)展,是物種形成的必要條件和重要環(huán)節(jié)。
4.物種形成與生物進(jìn)化的區(qū)別:生物進(jìn)化是指同種生物的發(fā)展變化,時(shí)間可長(zhǎng)可短,性狀
變化程度不一,任何基因頻率的改變,不論其變化大小如何,都屬進(jìn)化的范圍,物種的形成
必須是當(dāng)基因頻率的改變?cè)谕黄品N的界限形成生殖隔離時(shí),方可成立。5.生物體的每一個(gè)細(xì)胞都有含有該物種的全套遺傳物質(zhì),都有發(fā)育成為完整個(gè)體所必需的全 部基因。
6.在生物體內(nèi),細(xì)胞沒(méi)有表現(xiàn)出全能性,而是分化為不同的組織器官,這是基因
在特定的時(shí)
間和空間條件下選擇性表達(dá)的結(jié)果。
第二篇:高中生物必修二知識(shí)點(diǎn)總結(jié)
高中生物必修二知識(shí)點(diǎn)總結(jié)
一、遺傳的基本規(guī)律
(1)基因的分離定律
①豌豆做材料的優(yōu)點(diǎn):
(1)豌豆能夠嚴(yán)格進(jìn)行自花授粉,而且是閉花授粉,自然條件下能保持純種.(2)品種之間具有易區(qū)分的性狀.②人工雜交試驗(yàn)過(guò)程:去雄(留下雌蕊)→套袋(防干擾)→人工傳粉
③一對(duì)相對(duì)性狀的遺傳現(xiàn)象:具有一對(duì)相對(duì)性狀的純合親本雜交,后代表現(xiàn)為一種表現(xiàn)型,F1代自交,F2代中出現(xiàn)性狀分離,分離比為3:1.④基因分離定律的實(shí)質(zhì):在雜合子的細(xì)胞中,位于一對(duì)同源染色體上的等位基因,具有一定的獨(dú)立性,生物體在進(jìn)行減數(shù)分裂時(shí),等位基因會(huì)隨同源染色體的分開(kāi)而分離,分別進(jìn)入到兩個(gè)配子中,獨(dú)立地隨配子遺傳給后代.(2)基因的自由組合定律
①兩對(duì)等位基因控制的兩對(duì)相對(duì)性狀的遺傳現(xiàn)象:具有兩對(duì)相對(duì)性狀的純合子親本雜交后,產(chǎn)生的F1自交,后代出現(xiàn)四種表現(xiàn)型,比例為9:3:3:1.四種表現(xiàn)型中各有一種純合子,分別在子二代占1/16,共占4/16;雙顯性個(gè)體比例占9/16;雙隱性個(gè)體比例占1/16;單雜合子占2/16×4=8/16;雙雜合子占4/16;親本類型比例各占9/
16、1/16;重組類型比例各占3/
16、3/16
②基因的自由組合定律的實(shí)質(zhì):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.在進(jìn)行減數(shù)分裂形成配子的過(guò)程中,同源染色體上的等位基因彼此分離,同時(shí)非同源染色體上的非等位基因自由組合.③運(yùn)用基因的自由組合定律的原理培育新品種的方法:優(yōu)良性狀分別在不同的品種中,先進(jìn)行雜交,從中選擇出符合需要的,再進(jìn)行連續(xù)自交即可獲得純合的優(yōu)良品種.記憶點(diǎn):
1.基因分離定律:具有一對(duì)相對(duì)性狀的兩個(gè)生物純本雜交時(shí),子一代只表現(xiàn)出顯性性狀;子二代出現(xiàn)了性狀分離現(xiàn)象,并且顯性性狀與隱性性狀的數(shù)量比接近于3:1.2.基因分離定律的實(shí)質(zhì)是:在雜合子的細(xì)胞中,位于一對(duì)同源染色體,具有一定的獨(dú)立性,生物體在進(jìn)行減數(shù)分裂形成配子時(shí),等位基因會(huì)隨著的分開(kāi)而分離,分別進(jìn)入到兩個(gè)配子中,獨(dú)立地隨配子遺傳給后代.3.基因型是性狀表現(xiàn)的內(nèi)存因素,而表現(xiàn)型則是基因型的表現(xiàn)形式.表現(xiàn)型=基因型+環(huán)境條件.4.基因自由組合定律的實(shí)質(zhì)是: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.在進(jìn)行減數(shù)分裂形成配子的過(guò)程中,同源染色體上的等位基因彼此分離,同時(shí)非同源染色體上的非等位基因自由組合.在基因的自由組合定律的范圍內(nèi),有n對(duì)等位基因的個(gè)體產(chǎn)生的配子最多可能有2n種.二、細(xì)胞增殖
(1)細(xì)胞周期:指連續(xù)分裂的細(xì)胞,從一次分裂完成時(shí)開(kāi)始,到下一次分裂完成時(shí)為止.(2)有絲分裂:
分裂間期的最大特點(diǎn):完成DNA分子的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成
分裂期染色體的主要變化為:前期出現(xiàn);中期清晰、排列;后期分裂;末期消失.特別注意后期由于著絲點(diǎn)分裂,染色體數(shù)目暫時(shí)加倍.動(dòng)植物細(xì)胞有絲分裂的差異:a.前期紡錘體形成方式不同;b.末期細(xì)胞質(zhì)分裂方式不同.(3)減數(shù)分裂:
對(duì)象:有性生殖的生物
時(shí)期:原始生殖細(xì)胞形成成熟的生殖細(xì)胞
特點(diǎn):染色體只復(fù)制一次,細(xì)胞連續(xù)分裂兩次
結(jié)果:新產(chǎn)生的生殖細(xì)胞中染色體數(shù)比原始生殖細(xì)胞減少一半.精子和卵細(xì)胞形成過(guò)程中染色體的主要變化:減數(shù)第一次分裂間期染色體復(fù)制,前期同源染色體聯(lián)會(huì)形成四分體(非姐妹染色體單體之間常出現(xiàn)交叉互換),中期同源染色體排列在赤道板上,后期同源染色體分離同時(shí)非同源染色體自由組合;減數(shù)第二次分裂前期染色體散亂地分布于細(xì)胞中,中期染色體的著絲點(diǎn)排列在赤道板上,后期染色體的著絲點(diǎn)分裂染色體單體分離.有絲分裂和減數(shù)分裂的圖形的鑒別:(以二倍體生物為例)
1.細(xì)胞中沒(méi)有同源染色體??減數(shù)第二次分裂
2.有同源染色體聯(lián)會(huì)、形成四分體、排列于赤道板或相互分離??減數(shù)第一次分裂
3.同源染色體沒(méi)有上述特殊行為??有絲分裂
記憶點(diǎn):
1.減數(shù)分裂的結(jié)果是,新產(chǎn)生的生殖細(xì)胞中的染色體數(shù)目比原始的生殖細(xì)胞的減少了一半.2.減數(shù)分裂過(guò)程中聯(lián)會(huì)的同源染色體彼此分開(kāi),說(shuō)明染色體具一定的獨(dú)立性;同源的兩個(gè)染色體移向哪一極是隨機(jī)的,則不同對(duì)的染色體(非同源染色體)間可進(jìn)行自由組合.3.減數(shù)分裂過(guò)程中染色體數(shù)目的減半發(fā)生在減數(shù)第一次分裂中.4.一個(gè)精原細(xì)胞經(jīng)過(guò)減數(shù)分裂,形成四個(gè)精細(xì)胞,精細(xì)胞再經(jīng)過(guò)復(fù)雜的變化形成精子.5.一個(gè)卵原細(xì)胞經(jīng)過(guò)減數(shù)分裂,只形成一個(gè)卵細(xì)胞.6.對(duì)于進(jìn)行有性生殖的生物來(lái)說(shuō),減數(shù)分裂和受精作用對(duì)于維持每種生物前后代體細(xì)胞中染色體數(shù)目的恒定,對(duì)于生物的遺傳和變異,都是十分重要的三、性別決定與伴性遺傳
(1)XY 型的性別決定方式:雌性體內(nèi)具有一對(duì)同型的性染色體(XX),雄性體內(nèi)具有一對(duì)異型的性染色體(XY).減數(shù)分裂形成精子時(shí),產(chǎn)生了含有X染色體的精子和含有Y染色體的精子.雌性只產(chǎn)生了一種含X染色體的卵細(xì)胞.受精作用發(fā)生時(shí),X精子和Y精子與卵細(xì)胞結(jié)合的機(jī)會(huì)均等,所以后代中出生雄性和雌性的機(jī)會(huì)均等,比例為1:1.(2)伴X隱性遺傳的特點(diǎn)(如色盲、血友病、果蠅眼色、女婁菜葉形等遺傳)
①男性患者多于女性患者
②屬于交叉遺傳(隔代遺傳)即外公→女兒→外孫
③女性患者,其父親和兒子都是患者;男性患病,其母、女至少為攜帶者
(3)X染色體上隱性遺傳(如抗VD佝僂病、鐘擺型眼球震顫)
①女性患者多于男性患者.②具有世代連續(xù)現(xiàn)象.③男性患者,其母親和女兒一定是患者.(4)Y染色體上遺傳(如外耳道多毛癥)
致病基因?yàn)楦競(jìng)髯印⒆觽鲗O、具有世代連續(xù)性,也稱限雄遺傳.(5)伴性遺傳與基因的分離定律之間的關(guān)系:伴性遺傳的基因在性染色體上,性染色體也是一對(duì)同源染色體,伴性遺傳從本質(zhì)上說(shuō)符合基因的分離定律.記憶點(diǎn):
1.生物體細(xì)胞中的染色體可以分為兩類:常染色體和性染色體.生物的性別決定方式主要有兩種:一種是XY型,另一種是ZW型.2.伴性遺傳的特點(diǎn):
(1)伴X染色體隱性遺傳的特點(diǎn):男性患者多于女性患者;具有隔代遺傳現(xiàn)象(由于致病基因在X染色體上,一般是男性通過(guò)女兒傳給外孫);女性患者的父親和兒子一定是患者,反之,男性患者一定是其母親傳給致病基因.(2)伴X染色體顯性遺傳的特點(diǎn):女性患者多于男性患者,大多具有世代連續(xù)性即代代都有患者,男性患者的母親和女兒一定是患者.(3)伴Y染色體遺傳的特點(diǎn):患者全部為男性;致病基因父?jìng)髯?子傳孫(限雄遺傳).四、基因的本質(zhì)
(1)DNA是主要的遺傳物質(zhì)
①生物的遺傳物質(zhì):在整個(gè)生物界中絕大多數(shù)生物是以DNA作為遺傳物質(zhì)的.有DNA的生物(細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物和DNA病毒),DNA就是遺傳物質(zhì);只有少數(shù)病毒(如艾滋病毒、SARS病毒、禽流感病毒等)沒(méi)有DNA,只有RNA,RNA才是遺傳物質(zhì).②證明DNA是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思想:設(shè)法把DNA和蛋白質(zhì)分開(kāi),單獨(dú)地、直接地去觀察DNA的作用.(2)DNA分子的結(jié)構(gòu)和復(fù)制
①DNA分子的結(jié)構(gòu)
a.基本組成單位:脫氧核苷酸(由磷酸、脫氧核糖和堿基組成).b.脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈:由脫氧核苷酸按一定的順序聚合而成 c.平面結(jié)構(gòu):
d.空間結(jié)構(gòu):規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu).e.結(jié)構(gòu)特點(diǎn):多樣性、特異性和穩(wěn)定性.②DNA的復(fù)制
a.時(shí)間:有絲分裂間期或減數(shù)第一次分裂間期
b.特點(diǎn):邊解旋邊復(fù)制;半保留復(fù)制.c.條件:模板(DNA分子的兩條鏈)、原料(四種游離的脫氧核苷酸)、酶(解旋酶,DNA聚合酶,DNA連接酶等),能量(ATP)
d.結(jié)果:通過(guò)復(fù)制產(chǎn)生了與模板DNA一樣的DNA分子.e.意義:通過(guò)復(fù)制將遺傳信息傳遞給后代,保持了遺傳信息的連續(xù)性.(3)基因的結(jié)構(gòu)及表達(dá)
①基因的概念:基因是具有遺傳效應(yīng)的DNA分子片段,基因在染色體上呈線性排列.②基因控制蛋白質(zhì)合成的過(guò)程:
轉(zhuǎn)錄:以DNA的一條鏈為模板通過(guò)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則形成信使RNA的過(guò)程.翻譯:在核糖體中以信使RNA為模板,以轉(zhuǎn)運(yùn)RNA為運(yùn)載工具合成具有一定氨基酸排列順序的蛋白質(zhì)分子
記憶點(diǎn):
1.DNA是使R型細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)定的遺傳變化的物質(zhì),而噬菌體的各種性狀也是通過(guò)DNA傳遞給后代的,這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)證明了DNA 是遺傳物質(zhì).2.一切生物的遺傳物質(zhì)都是核酸.細(xì)胞內(nèi)既含DNA又含RNA和只含DNA的生物遺傳物質(zhì)是DNA,少數(shù)病毒的遺傳物質(zhì)是RNA.由于絕大多數(shù)的生物的遺傳物質(zhì)是DNA,所以DNA是主要的遺傳物質(zhì).3.堿基對(duì)排列順序的千變?nèi)f化,構(gòu)成了DNA分子的多樣性,而堿基對(duì)的特定的排列順序,又構(gòu)成了每一個(gè)DNA分子的特異性.這從分子水平說(shuō)明了生物體具有多樣性和特異性的原因.4.遺傳信息的傳遞是通過(guò)DNA分子的復(fù)制來(lái)完成的.基因的表達(dá)是通過(guò)DNA控制蛋白質(zhì)的合成來(lái)實(shí)現(xiàn)的.5.DNA分子獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)為復(fù)制提供了精確的模板;通過(guò)堿基互補(bǔ)配對(duì),保證了復(fù)制能夠準(zhǔn)確地進(jìn)行.在兩條互補(bǔ)鏈中的比例互為倒數(shù)關(guān)系.在整個(gè)DNA分子中,嘌呤堿基之和=嘧啶堿基之和.整個(gè)DNA分子中, 與分子內(nèi)每一條鏈上的該比例相同.6.子代與親代在性狀上相似,是由于子代獲得了親代復(fù)制的一份DNA的緣故.7.基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段,基因在染色體上呈直線排列,染色體是基因的載體.8.由于不同基因的脫氧核苷酸的排列順序(堿基順序)不同,因此,不同的基因含有不同的遺傳信息.(即:基因的脫氧核苷酸的排列順序就代表遺傳信息).9.DNA 分子的脫氧核苷酸的排列順序決定了信使RNA中核糖核苷酸的排列順序,信使RNA中核糖核苷酸的排列順序又決定了氨基酸的排列順序,氨基酸的排列順序最終決定了蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能的特異性,從而使生物體表現(xiàn)出各種遺傳特性.基因控制蛋白質(zhì)的合成時(shí):基因的堿基數(shù):mRNA上的堿基數(shù):氨基酸數(shù)=6:3:1.氨基酸的密碼子是信使RNA上三個(gè)相鄰的堿基,不是轉(zhuǎn)運(yùn)RNA上的堿基.轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程中嚴(yán)格遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則.注意:配對(duì)時(shí),在 RNA上A對(duì)應(yīng)的是U.10.生物的一切遺傳性狀都是受基因控制的.一些基因是通過(guò)控制酶的合成來(lái)控制代謝過(guò)程;基因控制性狀的另一種情況,是通過(guò)控制蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)來(lái)直接影響性狀.五、生物的變異
(1)基因突變
①基因突變的概念:由于DNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的增添、缺失或改變,而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變.②基因突變的特點(diǎn): a.基因突變?cè)谏锝缰衅毡榇嬖?b.基因突變是隨機(jī)發(fā)生的 c.基因突變的頻率是很低的 d.大多數(shù)基因突變對(duì)生物體是有害的 e.基因突變是不定向的 ③基因突變的意義:生物變異的根本來(lái)源,為生物進(jìn)化提供了最初的原材料.④基因突變的類型:自然突變、誘發(fā)突變
⑤人工誘變?cè)谟N中的應(yīng)用:通過(guò)人工誘變可以提高變異的頻率,可以大幅度地改良生物的性狀.(2)染色體變異
①染色體結(jié)構(gòu)的變異:缺失、增添、倒位、易位.如:貓叫綜合征.②染色體數(shù)目的變異:包括細(xì)胞內(nèi)的個(gè)別染色體增加或減少和以染色體組的形式成倍地增加減少.③染色體組特點(diǎn):a、一個(gè)染色體組中不含同源染色體 b、一個(gè)染色體組中所含的染色體形態(tài)、大小和功能各不相同 c、一個(gè)染色體組中含有控制生物性狀的一整套基因
④二倍體或多倍體:由受精卵發(fā)育成的個(gè)體,體細(xì)胞中含幾個(gè)染色體組就是幾倍體;由未受精的生殖細(xì)胞(精子或卵細(xì)胞)發(fā)育成的個(gè)體均為單倍體(可能有1個(gè)或多個(gè)染色體組).⑤人工誘導(dǎo)多倍體的方法:用秋水仙素處理萌發(fā)的種子和幼苗.原理:當(dāng)秋水仙素作用于正在分裂的細(xì)胞時(shí),能夠抑制細(xì)胞分裂前期紡錘體形成,導(dǎo)致染色體不分離,從而引起細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍.⑥多倍體植株特征:莖桿粗壯,葉片、果實(shí)和種子都比較大,糖類和蛋白質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的含量都有所增加.⑦單倍體植株特征:植株長(zhǎng)得弱小而且高度不育.單倍體植株獲得方法:花藥離休培養(yǎng).單倍體育種的意義:明顯縮短育種年限(只需二年).記憶點(diǎn):
1.染色體組是細(xì)胞中的一組非同源染色體,它們?cè)谛螒B(tài)和功能上各不相同,但是攜帶者控制一種生物生長(zhǎng)發(fā)育、遺傳和變異的全部信息,這樣的一組染色體叫染色體組.2.可遺傳變異是遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變,包括基因突變、基因重組和染色體變異.基因突變最大的特點(diǎn)是產(chǎn)生新的基因.它是染色體的某個(gè)位點(diǎn)上的基因的改變.基因突變既普遍存在,又是隨機(jī)發(fā)生的,且突變率低,大多對(duì)生物體有害,突變不定向.基因突變是生物變異的根本來(lái)源,為生物進(jìn)化提供了最初的原材料.基因重組是生物體原有基因的重新組合,并沒(méi)產(chǎn)生新基因,只是通過(guò)雜交等使本不在同一個(gè)體中的基因重組合進(jìn)入一個(gè)個(gè)體.通過(guò)有性生殖過(guò)程實(shí)現(xiàn)的基因重組,為生物變異提供了極其豐富的來(lái)源.這是形成生物多樣性的重要原因之一,對(duì)于生物進(jìn)化具有十分重要的意義.上述二種變異用顯微鏡是看不到的,而染色體變異就是染色體的結(jié)構(gòu)和數(shù)目發(fā)生改變,顯微鏡可以明顯看到.這是與前二者的最重要差別.其變化涉及到染色體的改變.如結(jié)構(gòu)改變,個(gè)別數(shù)目及整倍改變,其中整倍改變?cè)趯?shí)際生活中具有重要意義,從而引伸出一系列概念和類型,如:染色體組、二倍體、多倍體、單倍體及多倍體育種等.六、人類遺傳病與優(yōu)生
(1)優(yōu)生的措施:禁止近親結(jié)婚、進(jìn)行遺傳咨詢、提倡適齡生育、產(chǎn)前診斷.(2)禁止近親結(jié)婚的原因:近親結(jié)婚的夫婦從共同祖先那里繼承同一種致病基因的機(jī)會(huì)大大增加,所生子女患隱性遺傳病的概率大大增加.記憶點(diǎn):
1.多指、并指、軟骨發(fā)育不全是單基因的常染色體顯性遺傳病;抗維生素D佝僂病是單基因的X染色體顯性遺傳病;白化病、苯丙酮尿癥、先天性聾啞是單基因的常染色體隱性遺傳病;進(jìn)行性肌營(yíng)養(yǎng)不良、紅綠色盲、血友病是單基因的X染色體隱性遺傳病;唇裂、無(wú)腦兒、原發(fā)性高血壓、青少年型糖尿病等屬于對(duì)基因遺傳病;另外染色體遺傳病中常染色體病有21三體綜合癥、貓叫綜合癥等;性染色體病有性腺發(fā)育不良等.七、細(xì)胞質(zhì)遺傳
①細(xì)胞質(zhì)遺傳的特點(diǎn):母系遺傳(原因:受精卵中的細(xì)胞質(zhì)幾乎全部來(lái)自母細(xì)胞);后代沒(méi)有一定的分離比(原因:生殖細(xì)胞在減數(shù)分裂時(shí),細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)隨機(jī)地、不均等地分配到子細(xì)胞中去).②細(xì)胞質(zhì)遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ):在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)存在著DNA分子,這些DNA分子主要位于線粒體和葉綠體中,可以控制一些性狀.記憶點(diǎn):
1.卵細(xì)胞中含有大量的細(xì)胞質(zhì),而精子中只含有極少量的細(xì)胞質(zhì),這就是說(shuō)受精卵中的細(xì)胞質(zhì)幾乎全部來(lái)自卵細(xì)胞,這樣,受細(xì)胞質(zhì)內(nèi)遺傳物質(zhì)控制的性狀實(shí)際上是由卵細(xì)胞傳給子代,因此子代總表現(xiàn)出母本的性狀.2.細(xì)胞質(zhì)遺傳的主要特點(diǎn)是:母系遺傳;后代不出現(xiàn)一定的分離比.細(xì)胞質(zhì)遺傳特點(diǎn)形成的原因:受精卵中的細(xì)胞質(zhì)幾乎全部來(lái)自卵細(xì)胞;減數(shù)分裂時(shí),細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)隨機(jī)地、不均等地分配到卵細(xì)胞中.細(xì)胞質(zhì)遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)是:葉綠體、線粒體等細(xì)胞質(zhì)結(jié)構(gòu)中的DNA.3.細(xì)胞核遺傳和細(xì)胞質(zhì)遺傳各自都有相對(duì)的獨(dú)立性.這是因?yàn)?盡管在細(xì)胞質(zhì)中找不到染色體一樣的結(jié)構(gòu),但質(zhì)基因和核基因一樣,可以自我復(fù)制,可以通過(guò)轉(zhuǎn)錄和翻譯控制蛋白質(zhì)的合成,也就是說(shuō),都具有穩(wěn)定性、連續(xù)性、變異性和獨(dú)立性.但細(xì)胞核遺傳和細(xì)胞質(zhì)遺傳又相互影響,很多情況是核質(zhì)互作的結(jié)果.八、基因工程簡(jiǎn)介
(1)基因工程的概念
標(biāo)準(zhǔn)概念:在生物體外,通過(guò)對(duì)DNA分子進(jìn)行人工“剪切”和“拼接”,對(duì)生物的基因進(jìn)行改造和重新組合,然后導(dǎo)入受體細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行無(wú)性繁殖,使重組細(xì)胞在受體細(xì)胞內(nèi)表達(dá),產(chǎn)生出人類所需要的基因產(chǎn)物.通俗概念:按照人們的意愿,把一種生物的個(gè)別基因復(fù)制出來(lái),加以修飾改造,然后放到另一種生物的細(xì)胞里,定向地改造生物的遺傳性狀.(2)基因操作的工具
A.基因的剪刀——限制性內(nèi)切酶(簡(jiǎn)稱限制酶).①分布:主要在微生物中.②作用特點(diǎn):特異性,即識(shí)別特定核苷酸序列,切割特定切點(diǎn).③結(jié)果:產(chǎn)生黏性未端(堿基互補(bǔ)配對(duì)).B.基因的針線——DNA連接酶.①連接的部位:磷酸二酯鍵,不是氫鍵.②結(jié)果:兩個(gè)相同的黏性未端的連接.C.基困的運(yùn)輸工具——運(yùn)載體
①作用:將外源基因送入受體細(xì)胞.②具備的條件:a、能在宿主細(xì)胞內(nèi)復(fù)制并穩(wěn)定地保存.b、具有多個(gè)限制酶切點(diǎn).c、有某些標(biāo)記基因.③種類:質(zhì)粒、噬菌體和動(dòng)植物病毒.④質(zhì)粒的特點(diǎn):質(zhì)粒是基因工程中最常用的運(yùn)載體.(3)基因操作的基本步驟
A.提取目的基因
目的基因概念:人們所需要的特定基因,如人的胰島素基因、抗蟲(chóng)基因、抗病基因、干擾素基因等.提取途徑:
B.目的基因與運(yùn)載體結(jié)合
用同一種限制酶分別切割目的基因和質(zhì)粒DNA(運(yùn)載體),使其產(chǎn)生相同的黏性末端,將切割下的目的基因與切割后的質(zhì)粒混合,并加入適量的DNA連接酶,使之形成重組DNA分子(重組質(zhì)粒)
C.將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞
常用的受體細(xì)胞:大腸桿菌、枯草桿菌、土壤農(nóng)桿菌、酵母菌、動(dòng)植物細(xì)胞
D.目的基因檢測(cè)與表達(dá)
檢測(cè)方法如:質(zhì)粒中有抗菌素抗性基因的大腸桿菌細(xì)胞放入到相應(yīng)的抗菌素中,如果正常生長(zhǎng),說(shuō)明細(xì)胞中含有重組質(zhì)粒.表達(dá):受體細(xì)胞表現(xiàn)出特定性狀,說(shuō)明目的基因完成了表達(dá)過(guò)程.如:抗蟲(chóng)棉基因?qū)朊藜?xì)胞后,棉鈴蟲(chóng)食用棉的葉片時(shí)被殺死;胰島素基因?qū)氪竽c桿菌后能合成出胰島素等.(4)基因工程的成果和發(fā)展前景 A.基因工程與醫(yī)藥衛(wèi)生B.基因工程與農(nóng)牧業(yè)、食品工業(yè)
C.基因工程與環(huán)境保護(hù)
記憶點(diǎn):
1.作為運(yùn)載體必須具備的特點(diǎn)是:能夠在宿主細(xì)胞中復(fù)制并穩(wěn)定地保存;具有多個(gè)限制酶切點(diǎn),以便與外源基因連接;具有某些標(biāo)記基因,便于進(jìn)行篩選.質(zhì)粒是基因工程最常用的運(yùn)載體,它存在于許多細(xì)菌以及酵母菌等生物中,是能夠自主復(fù)制的很小的環(huán)狀DNA分子.2.基因工程的一般步驟包括:①提取目的基因②目的基因與運(yùn)載體結(jié)合③將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞④目的基因的檢測(cè)和表達(dá).3.重組DNA分子進(jìn)入受體細(xì)胞后,受體細(xì)胞必須表現(xiàn)出特定的性狀,才能說(shuō)明目的基因完成了表達(dá)過(guò)程.4.區(qū)別和理解常用的運(yùn)載體和常用的受體細(xì)胞,目前常用的運(yùn)載體有:質(zhì)粒、噬菌體、動(dòng)植物病毒等,目前常用的受體細(xì)胞有大腸桿菌、枯草桿菌、土壤農(nóng)桿菌、酵母菌和動(dòng)植物細(xì)胞等.5.基因診斷是用放射性同位素、熒光分子等標(biāo)記的DNA分子做探針,利用DNA分子雜交原理,鑒定被檢測(cè)標(biāo)本的遺傳信息,達(dá)到檢測(cè)疾病的目的.6.基因治療是把健康的外源基因?qū)胗谢蛉毕莸募?xì)胞中,達(dá)到治療疾病的目的.九、生物的進(jìn)化
(1)自然選擇學(xué)說(shuō)內(nèi)容是:過(guò)度繁殖、生存斗爭(zhēng)、遺傳變異、適者生存.(2)物種:指分布在一定的自然區(qū)域,具有一定的形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理功能,而且在自然狀態(tài)下能夠相互交配和繁殖,并能產(chǎn)生出可育后代的一群個(gè)體.種群:是指生活在同一地點(diǎn)的同種生物的一群個(gè)體.種群的基因庫(kù):一個(gè)種群的全部個(gè)體所含有的全部基因.(3)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的基本觀點(diǎn):種群是生物進(jìn)化的基本單位,生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)在于種群基因頻率的改變.突變和基因重組、自然選擇及隔離是物種形成過(guò)程的三個(gè)基本環(huán)節(jié),通過(guò)它們的綜合作用,種群產(chǎn)生分化,最終導(dǎo)致新物種的形成.(4)突變和基因重組產(chǎn)生生物進(jìn)化的原材料,自然選擇使種群的基因頻率定向改變并決定生物進(jìn)化的方向,隔離是新物種形成的必要條件(生殖隔離的形成標(biāo)志著新物種的形成).現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的基礎(chǔ):自然選擇學(xué)說(shuō).記憶點(diǎn):
1.生物進(jìn)化的過(guò)程實(shí)質(zhì)上就是種群基因頻率發(fā)生變化的過(guò)程.2.以自然選擇學(xué)說(shuō)為核心的現(xiàn)代生物進(jìn)化理論,其基本觀點(diǎn)是:種群是生物進(jìn)化的基本單位,生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)在于種群基因頻率的改變.突變和基因重組、自然選擇及隔離是物種形成過(guò)程的三個(gè)基本環(huán)節(jié),通過(guò)它們的綜合作用,種群產(chǎn)生分化,最終導(dǎo)致新物種的形成.3.隔離就是指同一物種不同種群間的個(gè)體,在自然條件下基因不能自由交流的現(xiàn)象.包括地理隔離和生殖隔離.其作用就是阻斷種群間的基因交流,使種群的基因頻率在自然選擇中向不同方向發(fā)展,是物種形成的必要條件和重要環(huán)節(jié).4.物種形成與生物進(jìn)化的區(qū)別:生物進(jìn)化是指同種生物的發(fā)展變化,時(shí)間可長(zhǎng)可短,性狀變化程度不一,任何基因頻率的改變,不論其變化大小如何,都屬進(jìn)化的范圍,物種的形成必須是當(dāng)基因頻率的改變?cè)谕黄品N的界限形成生殖隔離時(shí),方可成立.5.生物體的每一個(gè)細(xì)胞都有含有該物種的全套遺傳物質(zhì),都有發(fā)育成為完整個(gè)體所必需的全部基因.6.在生物體內(nèi),細(xì)胞沒(méi)有表現(xiàn)出全能性,而是分化為不同的組織器官,這是基因在特定的時(shí)間和空間條件下選擇性表達(dá)的結(jié)果.
第三篇:高中生物必修二第五章知識(shí)點(diǎn)總結(jié)
第五章
1、變異包括不可遺傳變異(環(huán)境改變引起)和可遺傳變異(遺傳物質(zhì)改變引起),可遺傳變異包括突變(基因突變、染色體變異)和基因重組。
2、基因突變的內(nèi)因:DNA分子中堿基對(duì)的替換、增添、缺失而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變。其中替換的影響范圍要小于增添和缺失。外因:物理因素、化學(xué)因素、生物因素。
3、突變不一定都可以遺傳給后代,若發(fā)生于配子則可以。若發(fā)生于體細(xì)胞,一般不可以,但植物體細(xì)胞可以通過(guò)無(wú)性生殖傳遞。
4、基因突變可以分為自然突變、誘發(fā)突變。也可以分為顯性突變、隱形突變。
5、基因突變特點(diǎn):不定向性、普遍性、低頻性、隨機(jī)性、多害少利性。
6、基因突變不一定會(huì)導(dǎo)致性狀改變,情況有:突變發(fā)生在非編碼區(qū)和內(nèi)含子;隱性突變;突變后決定的氨基酸不變。
7、基因突變可以產(chǎn)生新的基因型和新的基因,基因重組只能產(chǎn)生新的基因型,不會(huì)產(chǎn)生新性狀,但會(huì)產(chǎn)生新性狀組合。
8、病毒和原核生物的可遺傳變異來(lái)源只有基因突變。基因突變是生物變異的根本來(lái)源;基因重組是生物變異的重要來(lái)源。
9、基因突變?yōu)榉肿铀降淖儺悾荒茉陲@微鏡下觀察到,染色體變異為細(xì)胞水平的變異,可以直接觀察到。
10染色體變異類型:染色體結(jié)構(gòu)變異、染色體數(shù)目變異。結(jié)構(gòu)變異包括:缺失、重復(fù)、倒位、易位。數(shù)目變異包括:細(xì)胞內(nèi)個(gè)別染色體增加或減少、以染色體組的形式成倍的增加或減少。
11、同源染色體的非姐妹染色單體之間的交叉互換為基因重組,非同源染色體的交叉互換為染色體變異。
12、一個(gè)染色體組是一組非同源染色體,含有控制生物性狀的一整套基因。
13、人的一個(gè)染色體組有23條染色體,一個(gè)基因組包含24條染色體上的基因。沒(méi)有性別之分的生物(大多數(shù)植物)染色體組和基因組所包括的染色體數(shù)目相同。
14、如果一個(gè)生物含有多個(gè)染色體組不一定是多倍體,單倍體也不一定只有一個(gè)染色體組,關(guān)鍵是看發(fā)育起點(diǎn),如果起點(diǎn)是配子,都是單倍體(所以單倍體基因型就是配子基因型);如果起點(diǎn)是受精卵,有幾個(gè)染色體組就是幾倍體。
15、多倍體指的是由受精卵發(fā)育而來(lái)的含有三個(gè)或三個(gè)以上染色體組的生物。人工誘導(dǎo)多倍體產(chǎn)生的方法:低溫誘導(dǎo)、秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗。
16、蜂王和工蜂的發(fā)育起點(diǎn)都是受精卵,都是雌蜂,都是二倍體。雄蜂的發(fā)育起點(diǎn)是卵細(xì)胞,是單倍體。
17、白菜和甘藍(lán)都是二倍體,體細(xì)胞雜交得到的雜種植株為異源四倍體。
18、單倍體一般高度不育,也有可育的,如四倍體馬鈴薯(AAaa)的單倍體(AA、Aa、aa)。單倍體植株加倍后一般為純合子,也可能為雜合子,如馬鈴薯的單倍體(Aa)加倍后。
19、植物的子房發(fā)育成果實(shí)需要花粉誘導(dǎo)或秋水仙素處理。三倍體無(wú)籽西瓜培育是前者,五子番茄培育為后者。果皮和種皮的基因型于母體相同。
20、四倍體西瓜和二倍體西瓜是兩個(gè)物種。四倍體西瓜接受二倍體西瓜的花粉,可以結(jié)出三倍體的種子,得到三倍體植株后,再接受二倍體細(xì)胞的花粉,得到無(wú)籽西瓜。
21、線粒體病為細(xì)胞質(zhì)遺傳,母患病,子女必患病;母正常,子女均正常,與父方無(wú)關(guān)。
22、遺傳病就是由遺傳物質(zhì)改變引起的疾病,包括單基因遺傳病、多基因遺傳病、染色體異常遺傳病。
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23、單基因遺傳病是由一對(duì)等位基因引起的,常顯:多指、并指、軟骨發(fā)育不全;常隱:白化病、苯丙酮尿癥、先天聾啞、鐮刀形貧血癥;伴X顯:抗維生素D佝僂病;伴X隱:紅綠色盲、血友病。
24、多基因遺傳病在群體發(fā)病率高,易受環(huán)境影響,有家族聚集現(xiàn)象。
25、染色體異常遺傳病有染色體數(shù)目異常(21-三體綜合征)、染色體結(jié)構(gòu)異常(貓叫綜合征)。
26、遺傳病監(jiān)測(cè)和預(yù)防手段:遺傳咨詢、產(chǎn)前診斷。禁止近親結(jié)婚可以降低隱性遺傳病的發(fā)病率,是預(yù)防遺傳病最簡(jiǎn)單有效的措施。
27、先天性疾病(出生前就有)、家族性疾病不一定是遺傳病。后天性疾病不一定不是遺傳病。
28、調(diào)查人群中的遺傳病,一般是調(diào)查發(fā)病率較高的單基因遺傳病。
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第四篇:高中生物必修二孟德?tīng)栔R(shí)點(diǎn)[范文模版]
孟德?tīng)柖捎蓨W地利帝國(guó)遺傳學(xué)家格里哥·孟德?tīng)栐?865年發(fā)表并催生了遺傳學(xué)誕生的著名定律。下面小編給大家分享一些高中生物必修二孟德?tīng)栔R(shí),希望能夠幫助大家,歡迎閱讀!
高中生物必修二孟德?tīng)栔R(shí)1
1.交配類:
1)雜交:基因型不同的個(gè)體間相互交配的過(guò)程
2)自交:植物體中自花授粉和雌雄異花的同株授粉。自交是獲得純合子的有效方法。
3)測(cè)交:就是讓雜種F1與隱性純合子相交,來(lái)測(cè)F1的基因型
2.性狀類:
1)性狀:生物體的形態(tài)結(jié)構(gòu)特征和生理特性的總稱
2)相對(duì)性狀:同種生物同一性狀的不同表現(xiàn)類型
3)顯性性狀:具有相對(duì)性狀的兩個(gè)純種親本雜交,F(xiàn)1表現(xiàn)出來(lái)的那個(gè)親本的性狀
4)隱性性狀:具有相對(duì)性狀的兩個(gè)純種親本雜交,F(xiàn)1未表現(xiàn)出來(lái)的那個(gè)親本的性狀
5)性狀分離:雜種后代中,同時(shí)出現(xiàn)顯性性狀和隱性性狀的現(xiàn)象
3.基因類
1)顯性基因:控制顯性性狀的基因
2)隱性基因:控制隱性性狀的基因
3)等位基因:位于一對(duì)同源染色體的相同位置上,控制相對(duì)性狀的基因。
4.個(gè)體類
1)表現(xiàn)型:生物個(gè)體所表現(xiàn)出來(lái)的性狀
2)基因型:與表現(xiàn)型有關(guān)的基因組成3)表現(xiàn)型=基因型(內(nèi)因)+環(huán)境條件(外因)
4)純合子:基因型相同的個(gè)體。例如:AA aa
5)雜合子:基因型不同的個(gè)體。例如:Aa
高中生物必修二孟德?tīng)栔R(shí)2
自由交配與自交的區(qū)別
自由交配是各個(gè)體間均有交配的機(jī)會(huì),又稱隨機(jī)交配;而自交僅限于相同基因型相互交配。
純合子(顯性純合子)與雜合子的判斷
1.自交法:如果后代出現(xiàn)性狀分離,則此個(gè)體為雜合子;若后代中不出現(xiàn)性狀分離,則此個(gè)體為純合子。例如:Aa×Aa→AA、Aa(顯性性狀)、aa(隱性性狀)
AA×AA→AA(顯性性狀)
2.測(cè)交法:如果后代既有顯性性狀出現(xiàn),又有隱性性狀出現(xiàn),則被鑒定的個(gè)體為雜合子;若后代只有顯性性狀,則被鑒定的個(gè)體為純合子。
例如:Aa×aa→Aa(顯性性狀)、aa(隱性性狀)AA×aa→Aa(顯性性狀)
鑒定某生物個(gè)體是純合子還是雜合子,當(dāng)被測(cè)個(gè)體為動(dòng)物時(shí),常采用測(cè)交法;當(dāng)被測(cè)個(gè)體為植物時(shí),測(cè)交法、自交法均可以,但是對(duì)于自花傳粉的植物自交法較簡(jiǎn)便。例如:豌豆、小麥、水稻。
雜合子Aa連續(xù)自交,第n代的比例分析
分離定律
1.實(shí)質(zhì):在雜合子的細(xì)胞中,位于一對(duì)同源染色體上的等位基因具有一定的獨(dú)立性;在減數(shù)分裂形成配子的過(guò)程中,等位基因也隨著同源染色體的分開(kāi)而分離,分別進(jìn)入兩個(gè)配子中,獨(dú)立地隨配子遺傳給后代。
2.適用范圍:一對(duì)相對(duì)性狀的遺傳;細(xì)胞核內(nèi)染色體上的基因;進(jìn)行有性生殖的真核生物。
3.分離定律的解題思路如下(設(shè)等位基因?yàn)锳、a)
判顯隱→搭架子→定基因→求概率
(1)判顯隱(判斷相對(duì)性狀中的顯隱性)
①具有相對(duì)性狀的純合體親本雜交,子一代雜合體顯現(xiàn)的親本的性狀為顯性性狀。
②據(jù)“雜合體自交后代出現(xiàn)性狀分離”。新出現(xiàn)的性狀為隱性性狀。
③在未知顯/隱性關(guān)系的情況下,任何親子代表現(xiàn)型相同的雜交都無(wú)法判斷顯/隱性。
用以下方法判斷出的都為隱性性狀
①“無(wú)中生有”即雙親都沒(méi)有而子代表現(xiàn)出的性狀;
②“有中生無(wú)”即雙親具有相對(duì)性狀,而全部子代都沒(méi)有表現(xiàn)出來(lái)的性狀;
③一代個(gè)體中約占1/4的性狀。
注意:②、③使用時(shí)一定要有足夠多的子代個(gè)體為前提下使用。
(2)搭架子(寫出相應(yīng)個(gè)體可能的基因型)
①顯性表現(xiàn)型則基因型為A(不確定先空著,是謂“搭架子”)
②隱性表現(xiàn)型則基因型為aa(已確定)
③顯性純合子則基因型為AA(已確定)
(3)定基因(判斷個(gè)體的基因型)
①隱性純合突破法
根據(jù)分離定律,親本的一對(duì)基因一定分別傳給不同的子代;子代的一對(duì)基因也一定分別來(lái)自兩位雙親。所以若子代只要有隱性表現(xiàn),則親本一定至少含有一個(gè)a。
②表現(xiàn)比法
A、由親代推斷子代的基因型與表現(xiàn)型
b.代推斷親代的基因型與表現(xiàn)型
(4)求概率
①概率計(jì)算中的加法原理和乘法原理
②計(jì)算方法:用分離比直接計(jì)算;用配子的概率計(jì)算;棋盤法。
高中生物必修二孟德?tīng)栔R(shí)3
自由組合定律
1.實(shí)質(zhì):兩對(duì)(或兩對(duì)以上)等位基因分別位于兩對(duì)(或兩對(duì)以上)同源染色體上;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;F1減數(shù)分裂形成配子時(shí),同源染色體上的等位基因分離,非同源染色體上的非等位基因自由組合。
2.兩對(duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)中,F(xiàn)2產(chǎn)生9種基因型,4種表現(xiàn)型。
①雙顯性性狀(Y R)的個(gè)體占9/16,單顯性性狀的個(gè)體(Y rr,)yyR)各占3/16,雙隱性性狀(yyrr)的個(gè)體占1/16。
②純合子(1/16YYRR+1/16YYrr+1/16yyRR+1/16yyrr)共占4/16,雜合子占
1—4/16=12/16,其中雙雜合子個(gè)體(YyRr)占4/16,單雜合子個(gè)體(YyRR、YYRr、Yyrr、yyRr)各占2/16,共占8/16
③F2中親本類型(Y R + yyrr)占10/16,重組類型(Y rr+ yyR)占6/16。
注意:具有兩對(duì)相對(duì)性狀的純合親本雜交,F(xiàn)1基因型相同,但計(jì)算F2中重組類型所占后代比列的時(shí)候,有兩種情況:若父本或母本均是“雙顯”或“雙隱”的純合子,所得F2的表現(xiàn)型中重組類型(3/16Yrr+ 3/16yyR)占6/16;若父本和母本為“一顯一隱”和“一隱一現(xiàn)”的純合子,則F2中重組類型所占后代比列為(9/16Y R +1/16yyrr)占10/16。
3.應(yīng)用分離定律解決自由組合問(wèn)題
將自有組合問(wèn)題轉(zhuǎn)化為若干個(gè)分離定律問(wèn)題,即利用分解組合法解自由組合定律的題,既可以化繁為簡(jiǎn),又不易出錯(cuò),它主要可用于解決以下幾個(gè)方面的問(wèn)題:
已知親代的基因型,求子代基因型、表現(xiàn)型的種類及其比例
例1 設(shè)家兔的短毛(A)對(duì)長(zhǎng)毛(a)、毛直(B)對(duì)毛彎(b)、黑色(C)對(duì)白色(c)均為顯性,基因型為AaBbCc和aaBbCC兩兔雜交,后代表現(xiàn)型為種,類型分別是,比例為;后代基因型為 種,類型分別是,比例為;
解析 此題用分解組合法來(lái)解的步驟:
第一步:分解并分析每對(duì)等位基因(相對(duì)性狀)的遺傳情況
Aa×aa→有2種表現(xiàn)型(短,長(zhǎng)),比例為1:1;2種基因型(Aa,aa),比例為1:1
Bb×Bb→有2種表現(xiàn)型(直,彎),比例為3:1;3種基因型(BB,Bb,bb),比例為1:2:1
Cc×CC→有1種表現(xiàn)型(黑);2種基因型(CC,Cc),比例為1:1
第二步:組合AaBbCc和aaBbCC兩兔雜交后代中:
表現(xiàn)型種類為:2×2×1=4(種),類型是:短直黑:短彎黑:長(zhǎng)直黑:長(zhǎng)彎黑,比例為:(1:1)(3:1)=3:1:3:1
基因型種類為:2×3×2=12(種),類型是:(Aa+aa)(BB+Bb+bb)(CC+Cc)展開(kāi)后即得,比例為:(1:1)(1:2:1)(1:1),按乘法分配率展開(kāi)。
已知親代的基因型,求親代產(chǎn)生的配子種類或概率
例2 基因型為 AaBbCC的個(gè)體進(jìn)行減數(shù)分裂時(shí)可產(chǎn)生類型的配子,它們分別是_____________,產(chǎn)生基因組成為AbC的配子的幾率為_(kāi)_____。
解析 設(shè)此題遵循基因的自由組合規(guī)律,且三對(duì)基因分別位于不同對(duì)同源染色體上
1)分解:Aa→1/2A,1/2a;Bb→1/2B,1/2b;CC→1C
2)組合:基因型為AaBbCC的個(gè)體產(chǎn)生的配子有:2×2×1=4種;
配子類型有:(A+a)×(B+b)×C=ABC+AbC+aBC+abC;
產(chǎn)生基因組成為AbC的配子的概率為:1/2A×1/2b×1C=1/4AbC
已知親代的基因型,求某特定個(gè)體出現(xiàn)的概率
例3設(shè)家兔的短毛(A)對(duì)長(zhǎng)毛(a)、毛直(B)對(duì)毛彎(b)、黑色(C)對(duì)白色(c)均為顯性,基因型為AaBbCc和AaBbCc兩兔雜交,后代中表現(xiàn)型為短直白的個(gè)體所占的比例為,基因型為AaBbCC的個(gè)體所占的比例為_(kāi)___________。
解析 1)分解:Aa×Aa→3/4A(短),1/2Aa;Bb×Bb→3/4B(直),1/2Bb;
Cc×Cc→1/4c(白),1/4CC;
2)組合:后代中表現(xiàn)型為短直白的個(gè)體所占的比例為:3/4×3/4×1/4=9/64
后代中基因型為AaBbCC的個(gè)體所占的比例為=1/2×1/2×1/4=1/16
已知親代的表現(xiàn)型和子代的表現(xiàn)型比例,推測(cè)親代的基因型
例4番茄紅果(Y)對(duì)黃果(y)為顯性,二室(M)對(duì)多室(m)為顯性。一株紅果二室番茄與一株紅果多室番茄雜交后,F(xiàn)1有3/8紅果二室,3/8紅果多室,1/8黃果二室,1/8黃果多室。則兩個(gè)親本的基因型是。
解析 根據(jù)題中所給的后代表現(xiàn)型的種類及其比例關(guān)系,可知此題遵循基因的自由組合規(guī)律;
1)分解:
F1中紅果:黃果=(3/8+3/8):(1/8+1/8)=3:1→推知親本的基因型為Yy×Yy
二室:多室=(3/8+1/8):(3/8+1/8)=1:1→親本的基因型為Mm×mm
2)組合:
根據(jù)親本的表現(xiàn)型把以上結(jié)論組合起來(lái),即得親本的基因型分別為YyMm×Yy mm
已知子代的表現(xiàn)型比例,推測(cè)親代的基因型
在遵循自由組合定律的遺傳學(xué)題中,若子代表現(xiàn)型的比例為9:3:3:1,可以看作為(3:1)(3:1),則親本的基因型中每對(duì)相對(duì)性狀為雜合子自交;若子代表現(xiàn)型的比例為3:3:1:1,可以看作為(3:1)(1:1),則親本的基因型中一對(duì)相對(duì)性狀為雜合子與隱性純合子雜交,另一對(duì)相對(duì)性狀為顯性純合子與隱性純合子雜交。
例5 已知雞冠性狀由常染色體上的兩對(duì)獨(dú)立遺傳的等位基因D、d和R、r決定,有四種類型:胡桃冠(D R)、豌豆冠(D rr)、玫瑰冠(ddR)和單冠(ddrr)。兩親本雜交,子代雞冠有四種形狀,比例為3:3:1:1,且玫瑰冠雞占3/8,則親本的基因型是。
解析 1)分解:由子代雞冠有四種形狀,比例為3:3:1:1,可推知單冠(ddrr)占1/8,由玫瑰冠雞(ddR)占3/8,可推知子代中D:dd=(3+1):(3+1)=1:1→推知親本的基因型為Dd×dd;則子代中另一對(duì)基因R :rr=3:1→推知親本的基因型為Rr×Rr。
2)組合:根據(jù)子代雞冠形狀的比例及分解結(jié)果可組合得出親本基因型為:DdRr×dd Rr。
高中生物必修二孟德?tīng)栔R(shí)點(diǎn)
第五篇:高中生物必修一知識(shí)點(diǎn)總結(jié)
必修一
第一章
走近細(xì)胞
第一節(jié)
從生物圈到細(xì)胞
病毒是無(wú)細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物,寄生在活細(xì)胞中,利用細(xì)胞里的物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)生活,繁殖。細(xì)胞是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位。a.生命活動(dòng)離不開(kāi)細(xì)胞
生物圈中存在著眾多的單細(xì)胞生物,單個(gè)細(xì)胞就能完成各種生命活動(dòng)。許多植物和動(dòng)物是多細(xì)胞生物,他們依賴各種分化的細(xì)胞密切合作,共同完成一系列復(fù)雜的生命活動(dòng)。Eg:以細(xì)胞代謝為基礎(chǔ)的生物與環(huán)境之間物質(zhì)和能量的交換;以細(xì)胞增殖、分化為基礎(chǔ)的生長(zhǎng)發(fā)育;以細(xì)胞內(nèi)基因的傳遞和變化為基礎(chǔ)的遺傳與變異。b.生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次
生命系統(tǒng):能獨(dú)立完成生命活動(dòng)的整體。
系統(tǒng):指彼此間相互作用、相互依賴的組分有規(guī)律地結(jié)合而形成的整體。細(xì)胞→組織→器官→系統(tǒng)→個(gè)體→種群/群落
PS:?jiǎn)渭?xì)胞生物無(wú)組織、器官、系統(tǒng),單細(xì)胞生物是個(gè)體;植物沒(méi)有系統(tǒng)。生態(tài)系統(tǒng)包括所有生物和無(wú)機(jī)生物。生物圈是最大的生態(tài)系統(tǒng)。細(xì)胞是最基本的生物系統(tǒng)。
第二節(jié) 細(xì)胞的多樣性和統(tǒng)一性
細(xì)胞的統(tǒng)一性:動(dòng)植物細(xì)胞基本相似結(jié)構(gòu),都具有細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核(哺乳動(dòng)物、成熟的紅細(xì)胞沒(méi)有細(xì)胞核)。使用高倍顯微鏡: ① 轉(zhuǎn)動(dòng)反光鏡使視野明亮。(對(duì)光)② 在低倍鏡下觀察清楚后,把放大觀察的物象移至視野中央。③ 轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器,換成高倍物鏡。(視野變暗:調(diào)遮光器使光圈變大或把反光鏡換成凹面鏡)④ 觀察并用細(xì)準(zhǔn)焦螺旋調(diào)焦。a.原核細(xì)胞和真核細(xì)胞
科學(xué)家根據(jù)細(xì)胞內(nèi)有無(wú)核膜為界限的細(xì)胞核,把細(xì)胞分為真核細(xì)胞和原核細(xì)胞兩大類。原核生物:細(xì)菌(球、桿、螺旋、弧菌、乳酸菌)、衣原體、藍(lán)藻、支原體(沒(méi)有細(xì)胞壁,最小的細(xì)胞生物)、放線菌
真核生物:植物、動(dòng)物、真菌(蘑菇、酵母菌、霉菌、大型真菌)病毒非真非原。
藍(lán)藻:發(fā)菜、顫藻、念珠藻、藍(lán)球藻
藍(lán)藻沒(méi)有成型的細(xì)胞核,有擬核——環(huán)狀DNA分子。藍(lán)藻細(xì)胞質(zhì):藍(lán)藻素和葉綠素(物質(zhì)基礎(chǔ)),能進(jìn)行光合作用(自養(yǎng)生物);核糖體 細(xì)菌中的絕大多數(shù)種類是營(yíng)腐生或寄生生活的異氧生物。原核細(xì)胞具有與真核細(xì)胞相似的細(xì)胞膜和細(xì)胞質(zhì),沒(méi)有有核膜包被的細(xì)胞核,也沒(méi)有染色體,但有一個(gè)環(huán)狀的DNA分子,位于細(xì)胞內(nèi)特定的區(qū)域,這個(gè)區(qū)域叫擬核。b.細(xì)胞學(xué)說(shuō)的建立過(guò)程
對(duì)動(dòng)植物細(xì)胞的研究而揭示細(xì)胞的統(tǒng)一性和生物體結(jié)構(gòu)統(tǒng)一性。建立者:施萊登(德國(guó)),施旺(德國(guó))
其中3.新細(xì)胞可以從老細(xì)胞中產(chǎn)生應(yīng)改為細(xì)胞通過(guò)分裂產(chǎn)生新細(xì)胞。第二章 組成細(xì)胞的分子
第一節(jié) 細(xì)胞中的元素和化合物
生物體總是和外界環(huán)境進(jìn)行著物質(zhì)交換,歸根結(jié)底是有選擇的從無(wú)機(jī)自然界獲取各種物質(zhì)來(lái)組成自身。
生物與非生物界具有統(tǒng)一性(元素種類)和差異性(元素含量)。a.組成細(xì)胞的元素(常見(jiàn)20多種)種類:大量元素:C H O N P S K Ca Mg
微量元素:Fe Mn Cu Zn B Mo
含量最多的4種(基本元素):C H O N C是構(gòu)成細(xì)胞的最基本的元素 b.組成細(xì)胞的化合物 無(wú)機(jī)化合物:水,無(wú)機(jī)鹽
有機(jī)化合物:糖類,脂質(zhì),蛋白質(zhì),核酸(可以提供能量)
實(shí)驗(yàn):檢測(cè)生物組織中的糖類、脂質(zhì)和蛋白質(zhì)
實(shí)驗(yàn)原理:某些化學(xué)試劑能夠使生物組織中的有關(guān)有機(jī)化合物產(chǎn)生特定的顏色反應(yīng)。
糖類中的還原糖(如葡萄糖、果糖、麥芽糖)與斐林試劑發(fā)生作用,生成磚紅色沉淀。脂肪可以被蘇丹紅Ⅲ染成橘黃色(或被蘇丹紅Ⅳ染液染成紅色)。淀粉遇碘變藍(lán)色。蛋白質(zhì)與雙縮脲試劑發(fā)生作用,產(chǎn)生紫色反應(yīng)。
第二節(jié) 生命活動(dòng)的主要承擔(dān)著——蛋白質(zhì)(生物大分子)蛋白質(zhì)是組成細(xì)胞的有機(jī)物中含量最多的。元素組成:C H O N(有的含N P S Fe等)基本單位:氨基酸 a.氨基酸及其種類
氨基酸是組成蛋白質(zhì)的基本單位。種類:約20種 通式:
有8種氨基酸是人體細(xì)胞不能合成的(嬰兒有9種),必須從外界環(huán)境中直接獲取,叫必需氨基酸。
另外12種氨基酸是人體能夠合成的,叫非必需氨基酸。b.蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)極其多樣性
氨基酸分子相互結(jié)合的方式是:一個(gè)氨基酸分子的羧基(—COOH)和另一個(gè)氨基酸分子的氨基(—NH2)相連接,同時(shí)脫去一分子水,這種結(jié)合方式叫做脫水縮合。連接兩個(gè)氨基酸分子的化學(xué)鍵(—NH—CO—)叫做肽鍵。有兩個(gè)氨基酸分子縮合而成的化合物,叫做二肽。公式:肽鍵數(shù)=失去H2O數(shù)=aa數(shù)-肽鏈數(shù)(不包括環(huán)狀)肽鏈能盤曲、折疊、形成有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)分子。每種氨基酸的數(shù)目成百上千,氨基酸形成肽鏈時(shí),不同種類氨基酸的排列順序千變?nèi)f化,肽鏈的盤曲、折疊方式及其形成的空間結(jié)構(gòu)千差萬(wàn)別,因此,蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)是極其多樣的。這就是細(xì)胞中蛋白質(zhì)種類繁多的原因。
蛋白質(zhì)分子的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞,引起變性。c.蛋白質(zhì)的功能 ① 構(gòu)成細(xì)胞核生物體結(jié)構(gòu)的重要物質(zhì),稱為結(jié)構(gòu)蛋白。② 催化。絕大多數(shù)酶都是蛋白質(zhì)。③ 運(yùn)輸載體。④ 信息傳遞,調(diào)節(jié)機(jī)體的生命活動(dòng)。⑤ 免疫功能。人體內(nèi)的抗體是蛋白質(zhì)。
一切生命活動(dòng)都離不開(kāi)蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者。
第三節(jié) 遺傳信息的攜帶者——核酸 細(xì)胞生物含兩種核酸:DNA和RNA 病毒只含有一種核酸:DNA或RNA 核酸包括兩大類:一類是脫氧核糖核酸;一類是核糖核酸。核酸是細(xì)胞內(nèi)攜帶遺傳信息的物質(zhì),在生物體的遺傳、變異和蛋白質(zhì)的生物合成中具有極其重要的作用。a.核酸在細(xì)胞中的分布
實(shí)驗(yàn):觀察DNA和RNA在細(xì)胞中的分布
DNA主要分布在細(xì)胞核內(nèi),RNA大部分存在于細(xì)胞質(zhì)中。甲基綠使DNA呈綠色,吡羅紅使RNA呈現(xiàn)紅色。鹽酸能夠改變細(xì)胞膜的通透性,加速染色劑進(jìn)入細(xì)胞,同時(shí)使染色質(zhì)中的DNA與蛋白質(zhì)分離。
結(jié)論:真核細(xì)胞的DNA主要分布在細(xì)胞核中。線粒體、葉綠體內(nèi)含有少量的DNA。RNA主要分布在細(xì)胞質(zhì)中。
b.核酸是由核苷酸連接而成的長(zhǎng)鏈(C H O N P)核酸初步水解成許多核苷酸。一個(gè)核苷酸是由一分子含氮的堿基,一分子五碳糖和一分子磷酸組成的。根據(jù)五碳糖的不同,可以將核苷酸分為脫氧核糖核苷酸(簡(jiǎn)稱脫氧核苷酸)和核糖核苷酸。
DNA由兩條脫氧核苷酸鏈構(gòu)成。RNA由一條核糖核苷酸連構(gòu)成。DNA:胸腺嘧啶(T)腺嘌呤(A)鳥(niǎo)嘌呤(G)胞嘧啶(C)RNA:尿嘧啶(U)腺嘌呤(A)鳥(niǎo)嘌呤(G)胞嘧啶(C)
第四節(jié) 細(xì)胞中的糖類和脂質(zhì) 糖類是主要的能源物質(zhì)。a.細(xì)胞中的糖類(C H O)單糖:葡萄糖是細(xì)胞生命活動(dòng)所需要的主要能源物質(zhì)。葡萄糖不能水解,可直接被細(xì)胞吸收。二糖:由兩分子單糖脫水縮合而成,二糖必須水解成單糖才能被細(xì)胞吸收。
Eg:麥芽糖(植物)
蔗糖(植物)
乳糖(人和動(dòng)物)
多糖:淀粉:植物通過(guò)光合作用產(chǎn)生淀粉,作為植物體內(nèi)的儲(chǔ)能物質(zhì)存在與植物細(xì)胞中。
糖原:分布在人和動(dòng)物的肝臟和肌肉中。
纖維素:植物細(xì)胞的細(xì)胞壁。
構(gòu)成他們的基本單位都是葡萄糖分子。b.細(xì)胞中的脂質(zhì)(C H O有的還含有P N)通常不溶于水,溶于脂性有機(jī)溶劑。脂肪:只含有C H O,是細(xì)胞內(nèi)良好的儲(chǔ)能物質(zhì),還是一種很好的絕熱體。還具有緩沖減壓的作用,可以保護(hù)內(nèi)臟器官。
磷脂:是構(gòu)成細(xì)胞膜的重要成分,也是構(gòu)成多種細(xì)胞器膜的重要成分。
固醇:包括膽固醇,性激素和維生素D等。膽固醇是構(gòu)成細(xì)胞膜的重要成分,在人體內(nèi)還參與血液中脂質(zhì)的運(yùn)輸;性激素能促進(jìn)人和動(dòng)物生殖器官的發(fā)育以及生殖細(xì)胞的形成;維生素D能有效地促進(jìn)人和動(dòng)物倡導(dǎo)對(duì)鈣和磷的吸收。c.生物大分子以碳鏈為骨架
每一個(gè)單體都以若干個(gè)相連的碳原子構(gòu)成的碳鏈為基本骨架,由許多單體連接成多聚體。
第五節(jié) 細(xì)胞中的無(wú)機(jī)物 a.細(xì)胞中的水
自由水與結(jié)合水的關(guān)系:①在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化 ②兩者的相對(duì)含量(自由水/結(jié)合水)影響生物組織細(xì)胞的代謝速率→代謝旺盛:結(jié)合水轉(zhuǎn)換為自由水;代謝緩慢:自由水轉(zhuǎn)換成結(jié)合水。
自由水是細(xì)胞體內(nèi)的良好溶劑;細(xì)胞內(nèi)的許多生物化學(xué)反應(yīng)也都需要水的參與;多細(xì)胞生物體的絕大多數(shù)細(xì)胞,必須浸潤(rùn)在以水為基礎(chǔ)的液體環(huán)境中;可以把營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)運(yùn)送到各個(gè)細(xì)胞,同時(shí)也把各個(gè)細(xì)胞在新陳代謝中產(chǎn)生的廢物,運(yùn)送到排泄器官或者直接排出體外。一切生命活動(dòng)都離不開(kāi)水。b.細(xì)胞中的無(wú)機(jī)鹽
細(xì)胞中大多數(shù)無(wú)機(jī)鹽以離子的形式存在。
無(wú)機(jī)鹽對(duì)于維持細(xì)胞核生物體的生命活動(dòng)有重要作用。維持細(xì)胞的酸堿平衡。
細(xì)胞是多種元素和化合物構(gòu)成的生命系統(tǒng)。C、H、O、N等化學(xué)元素在細(xì)胞內(nèi)含量豐富,是構(gòu)成細(xì)胞中主要化合物的基礎(chǔ);以碳鏈為骨架的糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、核酸等有機(jī)化合物,構(gòu)成細(xì)胞生命大廈的基本框架;糖類和脂質(zhì)提供了生命活動(dòng)的重要能源;水和無(wú)機(jī)鹽與其他物質(zhì)一道,共同承擔(dān)起構(gòu)建細(xì)胞、參與細(xì)胞生命活動(dòng)等重要功能。活細(xì)胞中的這些化合物,含量和比例處在不斷變化之中,但又保持相對(duì)穩(wěn)定,以保證細(xì)胞生命活動(dòng)的正常進(jìn)行。
第三章 細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)
第一節(jié) 細(xì)胞膜——系統(tǒng)的邊界 a.細(xì)胞膜的成分
實(shí)驗(yàn):體驗(yàn)制備細(xì)胞膜的方法 動(dòng)物細(xì)胞沒(méi)有細(xì)胞壁。
把細(xì)胞放在清水里,水會(huì)進(jìn)入細(xì)胞,把細(xì)胞漲破,細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)流出來(lái),這樣就可以得到細(xì)胞膜了。
怎樣把細(xì)胞膜與細(xì)胞器膜分開(kāi)?用人和其他哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞。怎樣得到較純的細(xì)胞膜?差速離心法
細(xì)胞膜主要由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成。還有少量糖類。磷脂最豐富。功能越復(fù)雜的細(xì)胞膜,蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量越多。b.細(xì)胞膜的功能 ① 將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開(kāi)。細(xì)胞膜保障了細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境的相對(duì)穩(wěn)定。② 控制物質(zhì)的進(jìn)出細(xì)胞 ③ 進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流:
方式一:內(nèi)分泌細(xì)胞產(chǎn)生激素,隨血液到達(dá)全身各處,與靶細(xì)胞的細(xì)胞膜表面的受體結(jié)合,將信息傳遞給靶細(xì)胞。
方式二:相鄰的兩個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞膜接觸,信息從一個(gè)細(xì)胞傳遞給另一個(gè)細(xì)胞。例如,精子和卵細(xì)胞之間的識(shí)別和結(jié)合。
方式三:相鄰的兩個(gè)細(xì)胞之間形成通道,攜帶信息的物質(zhì)通過(guò)通道進(jìn)入另一個(gè)細(xì)胞。例如,高等植物細(xì)胞之間通過(guò)胞間連絲相互連接,也有信息交流的作用。植物細(xì)胞在細(xì)胞膜的外面還有一層細(xì)胞壁,它的化學(xué)成分主要是纖維素和果膠。細(xì)胞壁對(duì)植物細(xì)胞有支持和保護(hù)作用。
第二節(jié) 細(xì)胞器——系統(tǒng)內(nèi)的分工合作 分離各種細(xì)胞器的方法:差速離心法 a.細(xì)胞器之間的分工
線粒體:細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸的主要場(chǎng)所。雙層膜(內(nèi)膜向內(nèi)折疊形成脊),分布在動(dòng)植物細(xì)胞體內(nèi)。
葉綠體:進(jìn)行光合作用,“能量轉(zhuǎn)換站”,雙層膜,分布在植物的葉肉細(xì)胞。內(nèi)質(zhì)網(wǎng):蛋白質(zhì)合成和加工,以及脂質(zhì)合成的“車間”,單層膜,動(dòng)植物都有。
高爾基體:對(duì)來(lái)自內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的蛋白質(zhì)進(jìn)行加工、分類和包裝,單層膜,動(dòng)植物都有,參與了植物細(xì)胞壁的形成。
核糖體:生產(chǎn)蛋白質(zhì),無(wú)膜。
溶酶體:內(nèi)含有多種水解酶,能分解衰老、損傷的細(xì)胞器,吞噬并殺死侵入細(xì)胞的病毒或病菌,單層膜。
液泡:主要存在與植物細(xì)胞中,內(nèi)有細(xì)胞液,含糖類、無(wú)機(jī)鹽、色素和蛋白質(zhì)等物質(zhì),可以調(diào)節(jié)植物細(xì)胞內(nèi)的環(huán)境,充盈的液泡還可以使植物細(xì)胞保持堅(jiān)挺。單層膜。
中心體:動(dòng)物和某些低等植物的細(xì)胞,由兩個(gè)相互垂直排列的中心粒及周圍物質(zhì)組成,與細(xì)胞的有絲分裂有關(guān),無(wú)膜。
八大細(xì)胞器:內(nèi)質(zhì)網(wǎng),液泡,線粒體,高爾基體,核糖體,溶酶體,葉綠體,中心體 光鏡能看到:細(xì)胞質(zhì),線粒體,葉綠體,液泡,細(xì)胞壁
在細(xì)胞質(zhì)中,除了細(xì)胞器外,還有呈膠質(zhì)狀態(tài)的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。實(shí)驗(yàn):用高倍顯微鏡觀察葉綠體和線粒體
健那綠染液是將活細(xì)胞中線粒體染色的專一性染料,可以使活細(xì)胞中的線粒體呈現(xiàn)藍(lán)綠色。材料:新鮮的蘚類的葉 b.細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合
實(shí)驗(yàn):分泌蛋白的合成和運(yùn)輸:(同位素標(biāo)記法)
有些蛋白質(zhì)是在細(xì)胞內(nèi)合成后,分泌到細(xì)胞外起作用,這類蛋白叫分泌蛋白。如消化酶(催化作用)、抗體(免疫)和一部分激素(信息傳遞)
分泌蛋白從合成至分泌到細(xì)胞外,經(jīng)過(guò)了哪些細(xì)胞器活細(xì)胞結(jié)構(gòu)? 答:附和在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的核糖體→內(nèi)質(zhì)網(wǎng)→高爾基體→細(xì)胞膜
PS:內(nèi)質(zhì)網(wǎng)鼓出由膜形成的囊泡,包裹著要運(yùn)輸?shù)牡鞍踪|(zhì),離開(kāi)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)到達(dá)高爾基體,與高爾基體膜融合,成為高爾基體膜的一部分。c.細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)
細(xì)胞器膜和細(xì)胞膜、核膜等結(jié)構(gòu),共同構(gòu)成細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)。細(xì)胞膜不僅使細(xì)胞具有一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的內(nèi)部環(huán)境,同時(shí)在細(xì)胞與外部環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)運(yùn)輸、能量轉(zhuǎn)換和信息傳遞的過(guò)程中起著決定性作用;許多重要的化學(xué)反應(yīng)都在生物膜上進(jìn)行,這些化學(xué)反應(yīng)需要酶的參與,廣闊的膜的面積為多種酶提供了大量的附著位點(diǎn);細(xì)胞內(nèi)的生物膜把各種細(xì)胞器分隔開(kāi),能夠同時(shí)進(jìn)行多種化學(xué)反應(yīng),而不會(huì)互相干擾,保證了細(xì)胞生命活動(dòng)高效、有序的進(jìn)行。
第三節(jié) 細(xì)胞核——系統(tǒng)的控制中心
除了高等植物成熟的篩管細(xì)胞和哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞等極少數(shù)細(xì)胞外,真核細(xì)胞都有細(xì)胞核。絕大多數(shù)只有一個(gè)核。
細(xì)胞核控制著細(xì)胞的代謝和遺傳。細(xì)胞核控制細(xì)胞的分裂、分化。a.細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)
核膜(雙層膜,把核內(nèi)物質(zhì)與細(xì)胞質(zhì)分開(kāi))
染色質(zhì)(主要由DNA和蛋白質(zhì)組成,DNA是遺傳信息的載體)核仁(與某種RNA的合成以及核糖體的形成有關(guān))核孔(實(shí)現(xiàn)核質(zhì)之間頻繁的物質(zhì)交換和信息交流)
細(xì)胞分裂時(shí),細(xì)胞核解體,染色質(zhì)高度螺旋化,縮短變粗,成為光學(xué)顯微鏡下清晰可見(jiàn)的圓柱狀或桿狀的染色體。分裂結(jié)束時(shí),染色體解螺旋,重新成為細(xì)絲狀的染色質(zhì)。染色質(zhì)(分裂間期)和染色體(分裂時(shí))是同樣的物質(zhì)在細(xì)胞不同時(shí)期的兩種存在狀態(tài)。細(xì)胞核具有控制細(xì)胞代謝的功能。
細(xì)胞既是生物體結(jié)構(gòu)的基本單位,又是生物體代謝和遺傳的基本單位。
第四章 細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出 第一節(jié) 物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例 滲透作用條件:①半透膜 ②濃度差 a.細(xì)胞的吸水和失水
當(dāng)外界溶液的濃度比細(xì)胞質(zhì)的濃度低時(shí),細(xì)胞吸水張破 當(dāng)外界溶液的濃度比細(xì)胞質(zhì)的濃度高時(shí),細(xì)胞失水皺縮
當(dāng)外界溶液的濃度與細(xì)胞質(zhì)的濃度相同時(shí),水分進(jìn)出細(xì)胞處于動(dòng)態(tài)平衡。細(xì)胞內(nèi)的液體環(huán)境主要指的是液泡里面的細(xì)胞液。
細(xì)胞膜和液泡膜以及兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)成為原生質(zhì)層。植物細(xì)胞的原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜。由于原生質(zhì)層比細(xì)胞壁的伸縮性大,當(dāng)細(xì)胞不斷失水時(shí),原生質(zhì)層就會(huì)與細(xì)胞壁逐漸分離下來(lái),也就是逐漸發(fā)生了質(zhì)壁分離。b.物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)钠渌麑?shí)例
細(xì)胞的吸水和失水是水分子順相對(duì)含量的梯度跨膜運(yùn)輸過(guò)程。物質(zhì)跨膜運(yùn)輸并不都是順向?qū)刻荻鹊模壹?xì)胞對(duì)于物質(zhì)的輸入和輸出有選擇性。可以說(shuō)細(xì)胞膜和其他生物膜都是選擇性透過(guò)性膜,這種膜可以讓水分子自由通過(guò),一些離子和小分子也可以通過(guò),而其他的離子、小分子和大分子不能通過(guò)。
第二節(jié) 生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型 a.對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程
膜是由脂質(zhì)組成的。膜的主要成分是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)。磷酸頭部親水,脂肪酸尾部疏水。
羅伯特森→暗亮暗→蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)→靜態(tài)統(tǒng)一結(jié)構(gòu) 桑格和尼克森提出流動(dòng)鑲嵌模型。細(xì)胞膜具有流動(dòng)性。b.流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容
磷脂雙分子層構(gòu)成了膜的基本支架,不是靜止的,磷脂雙分子層是輕油般的流體,具有流動(dòng)性,蛋白質(zhì)分子有的鑲在磷脂雙分子層表面,有的部分或全部嵌入磷脂雙分子層中,有的貫穿于整個(gè)磷脂雙分子層,大多數(shù)蛋白質(zhì)分子也是可以運(yùn)動(dòng)的。
細(xì)胞膜的外表有一層由細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)與糖類結(jié)合形成的糖蛋白,叫做糖被。有保護(hù)和潤(rùn)滑的作用;糖被與細(xì)胞表面的識(shí)別有密切關(guān)系。細(xì)胞膜表面還有糖類和脂質(zhì)分子結(jié)合成的糖脂。
第三節(jié) 物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞?/p>
物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞順濃度梯度擴(kuò)散統(tǒng)稱為被動(dòng)運(yùn)輸;逆濃度梯度的運(yùn)輸稱為主動(dòng)運(yùn)輸。a.被動(dòng)運(yùn)輸(高→低,不需要消耗能量)
物質(zhì)通過(guò)簡(jiǎn)單的擴(kuò)散作用進(jìn)出細(xì)胞,叫做自由擴(kuò)散。(水,氣體小分子,脂溶性有機(jī)小分子,脂肪酸,膽固醇,性激素,維D)
進(jìn)出細(xì)胞的物質(zhì)借住載體蛋白的擴(kuò)散,叫做協(xié)助擴(kuò)散。(葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞)b.主動(dòng)運(yùn)輸(更重要,低→高)低→高,需要載體蛋白的協(xié)助,同時(shí)需要消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量,叫做主動(dòng)運(yùn)輸。保證了活細(xì)胞能夠按照生命活動(dòng)的需要,主動(dòng)選擇吸收所需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),排除代謝廢物和有害物質(zhì)。
大分子的運(yùn)輸(eg蛋白質(zhì)):胞吞胞吐(體現(xiàn)膜的流動(dòng)性,需要消耗能量)
第五章 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用 第一節(jié) 降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶 一..酶的本質(zhì)和作用
細(xì)胞中每時(shí)每刻都在進(jìn)行著許多化學(xué)反應(yīng),統(tǒng)稱為細(xì)胞代謝。a.酶在細(xì)胞代謝中的作用
細(xì)胞代謝是細(xì)胞生命活動(dòng)的基礎(chǔ)
控制變量的原則:①對(duì)照 ②單一變量
分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量稱為活化能。機(jī)理:降低活化能
實(shí)質(zhì):降低活化能的作用更顯著,因而催化效率更高。酶與一般催化劑的共同點(diǎn): ① 改變化學(xué)反應(yīng)速率,本身不被消耗。② 只能催化已存在的化學(xué)反應(yīng)。③ 降低活化能,使反應(yīng)速率加快。④ 加快化學(xué)反應(yīng)速率,縮短達(dá)到平衡的時(shí)間,但不改變平衡點(diǎn)。b.酶的本質(zhì)
酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物,其中絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)。二.酶的特性
①高效性 ②專一性 ③作用條件溫和(最適溫度,最適pH)
第二節(jié) 細(xì)胞的能量“通貨”——ATP 直接給細(xì)胞的生命活動(dòng)提供能量的有機(jī)物——ATP a.ATP分子中具有高能磷酸鍵
ATP是三磷酸腺苷的縮寫,結(jié)構(gòu)式可簡(jiǎn)寫成A—P~P~P,A代表腺苷,P代表磷酸集團(tuán),~代表高能磷酸鍵。ATP可以水解(高能磷酸鍵水解),遠(yuǎn)離A的~易斷裂(釋放能量);易形成(儲(chǔ)存能量)。b.ATP和ADP可以相互轉(zhuǎn)化(酶的作用)
ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化時(shí)時(shí)刻不停的發(fā)生并且處于動(dòng)態(tài)平衡之中。
c.ATP的利用
吸能反應(yīng)一般與ATP水解相聯(lián)系;放能反應(yīng)一般與ATP的合成有關(guān)。1mol葡萄糖徹底氧化分解后,釋放出2870kj的能量。
第三節(jié) ATP的主要來(lái)源——細(xì)胞呼吸
呼吸作用的實(shí)質(zhì):細(xì)胞內(nèi)有機(jī)物的氧化分解,并釋放能量。細(xì)胞呼吸是指有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過(guò)一系列的氧化分解,生成二氧化塘或其他產(chǎn)物,釋放能量并生成ATP的過(guò)程。a.細(xì)胞呼吸的方式
實(shí)驗(yàn):探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式
材料:新鮮的食用酵母菌(生殖快,細(xì)胞代謝旺盛,實(shí)驗(yàn)效果明顯。)
檢測(cè)酒精的產(chǎn)生:橙色的重鉻酸鉀溶液,在酸性條件下與乙醇發(fā)生化學(xué)反應(yīng),變成灰綠色。b.有氧呼吸
有氧呼吸的主要場(chǎng)所是線粒體。
線粒體的內(nèi)膜上和基質(zhì)中含有許多種與有氧呼吸有關(guān)的酶,少量的DNA。
一般地說(shuō),線粒體均勻的分布在細(xì)胞質(zhì)中,肌質(zhì)體是由大量變性的線粒體組成的。有氧呼吸最常利用的物質(zhì)是葡萄糖,反應(yīng)方程式可以簡(jiǎn)寫成:
第一階段 C6H12O6酶→細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)=2丙酮酸(C3H4O3)+4[H]+能量(2ATP)
第二階段 2丙酮酸(C3H4O3)+6H2O酶→線粒體基質(zhì)=6CO2+20[H]+能量(2ATP)
第三階段 24[H]+6O2酶→線粒體內(nèi)膜=12H2O+能量(34ATP)
總反應(yīng)式 C6H12O6+6H2O+6O2酶→6CO2+12H2O+大量能量(38ATP)
概括的說(shuō),有氧呼吸是指細(xì)胞在氧的參與下,通過(guò)多種酶的催化作用,把葡萄糖等有機(jī)物徹底氧化分解,產(chǎn)生二氧化碳和水,釋放能量,生成大量ATP的過(guò)程。
c.無(wú)氧呼吸
無(wú)氧呼吸的全過(guò)程可以概括為兩個(gè)階段,需要不同酶的催化,都在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行。
C6H12O6(酶)→2C3H6O3(乳酸)+少量能量 C6H12O6(酶)→2C2H5OH(酒精)+2CO2+少量能量
d.細(xì)胞呼吸的原理的應(yīng)用
第四節(jié) 能量之源——光與光合作用 一.捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu) a.捕獲光能的色素
實(shí)驗(yàn):綠葉中色素的提取和分離
提取色素的原理“在層析液中的溶解度不同,溶解度高的隨層析液在濾紙上擴(kuò)散的快;反之則慢。
色素能溶解在有機(jī)溶劑無(wú)水乙醇中,可以用無(wú)水乙醇提取綠葉中的色素。二氧化硅有助于研磨的充分,碳酸鈣可防止研磨中的色素被破壞。不能讓濾液細(xì)線觸及層析液。綠葉中的色素有4種,他們可以歸納為兩大類: 葉綠素(約占3/4):葉綠素a(藍(lán)綠色)
葉綠素b(黃綠色)類胡蘿卜素(約占1/4):胡蘿卜素(橙黃色)
葉黃素(黃色)
葉綠素a和葉綠素b主要吸收藍(lán)紫光和紅光,胡蘿卜素和葉黃素主要吸收藍(lán)紫光。因?yàn)槿~綠素對(duì)綠光吸收最少,綠光被反射出來(lái),所以葉片呈綠色。b.葉綠體的結(jié)構(gòu)
吸收光能的四種色素和光合作用有關(guān)的酶,就分布在類囊體的薄膜上。類囊體在基粒上。
葉綠體是進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所。它內(nèi)部的巨大膜表面上,不僅分布著許多吸收光能的色素分子,還有許多進(jìn)行光合作用所必須的酶。二.光合作用的原理和應(yīng)用
光合作用是指綠色植物通過(guò)葉綠體,利用光能,把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲(chǔ)存著能量的有機(jī)物,并且釋放出氧氣的過(guò)程。
a.光合作用的探究歷程(同位素標(biāo)記法)植物更新空氣。
植物進(jìn)行光合作用時(shí),把光能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能儲(chǔ)存起來(lái)。光合作用的產(chǎn)物除氧氣外還有淀粉。光合作用釋放的氧氣來(lái)自水。
CO2中的碳在光合作用中轉(zhuǎn)化成有機(jī)物中的碳的途徑,這一途徑稱為卡爾文循環(huán)。b.光合作用的過(guò)程
CO2+H2O(光照、酶、葉綠體)==(CH2O)+O2
光反應(yīng)階段必須有光才能進(jìn)行,在類囊體薄膜上進(jìn)行的。
暗反應(yīng)階段有沒(méi)有光都可以進(jìn)行,在葉綠體內(nèi)的基質(zhì)中進(jìn)行的。實(shí)質(zhì):
物質(zhì)變化:無(wú)機(jī)物→有機(jī)物
能量變化:光能→糖類等有機(jī)物中的化學(xué)能 c.光合作用原理的應(yīng)用
實(shí)驗(yàn):環(huán)境因素對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響
影響因素:空氣中二氧化碳的濃度,土壤中水分的多少,光照的長(zhǎng)短與強(qiáng)弱,光的成分以及溫度的高低
注意:避開(kāi)大的葉脈。d.化能合成作用
綠色植物屬于自養(yǎng)生物,人,動(dòng)物,真菌以及大多數(shù)細(xì)菌,只能用環(huán)境中的有機(jī)物來(lái)維持自身的生命活動(dòng),屬于異氧生物。少數(shù)細(xì)菌能利用體外環(huán)境中的某些無(wú)機(jī)物氧化時(shí)所釋放的能量來(lái)制造有機(jī)物,這種合成作用叫做化能合成作用,這些細(xì)菌也屬于自養(yǎng)生物。Eg:硝化細(xì)菌。
2NH3+3O2=亞硝化細(xì)菌=2HNO2+2H2O+能量(1)
2HNO2+O2=硝化細(xì)菌=2HNO3+能量(2)6CO2+6H2O=能量(1)(2)酶=C6H12O6+6O2
第六章 細(xì)胞的生命歷程 第一節(jié) 細(xì)胞的增殖
器官大小主要決定于細(xì)胞數(shù)量的多少。a.細(xì)胞不能無(wú)限長(zhǎng)大
細(xì)胞體積越大,其相對(duì)表面積越小,細(xì)胞的物質(zhì)運(yùn)輸?shù)男示驮降汀<?xì)胞表面積與體積的關(guān)系限制了細(xì)胞的長(zhǎng)大。細(xì)胞核控制范圍(核質(zhì)比)大→cell小。b.細(xì)胞通過(guò)分裂進(jìn)行增殖
意義:?jiǎn)渭?xì)胞生物通過(guò)細(xì)胞增殖而繁衍。
細(xì)胞增殖是重要的生命活動(dòng),是生物體生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖、遺傳的基礎(chǔ)。真核細(xì)胞的分裂方式:有絲分裂、無(wú)絲分裂、減數(shù)分裂。a.有絲分裂
有絲分裂是真核生物進(jìn)行細(xì)胞分裂的主要方式。具有周期性。即連續(xù)分裂的細(xì)胞,從一次分裂完成時(shí)開(kāi)始,到下一次分裂完成為止,為一個(gè)細(xì)胞周期。習(xí)慣上按先后順序劃分為間期、前期、中期、后期和末期五個(gè)時(shí)期。
有絲分裂間期,染色質(zhì)沒(méi)有高度螺旋化形成染色體,而是以染色質(zhì)的形式進(jìn)行DNA(即脫氧核糖核酸)單鏈復(fù)制。有絲分裂間期是有絲分裂全部過(guò)程重要準(zhǔn)備過(guò)程。間期細(xì)胞進(jìn)入有絲分裂前期時(shí),核的體積增大,由染色質(zhì)構(gòu)成的細(xì)染色線逐漸縮短變粗,形成染色體。核仁在前期的后半漸漸消失。而于核膜破裂后終于形成兩極之間的紡錘體。自核膜破裂起到染色體排列在赤道面上為止。核膜的斷片殘留于細(xì)胞質(zhì)中,與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)不易區(qū)別,在紡錘體的周圍有時(shí)可以看到它們。
中期染色體在赤道面呈放射狀排列,這時(shí)它們不是靜止不動(dòng)的,而是處于不斷擺動(dòng)的狀態(tài)。中期染色體濃縮變粗,顯示出該物種所特有的數(shù)目和形態(tài)。因此有絲分裂中期適于做染色體的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和數(shù)目的研究,適于分析。中期時(shí)間較短。
后期每條染色體的兩條姊妹染色單體分開(kāi)并移向兩極。分開(kāi)的染色體稱為子染色體。子染色體到達(dá)兩極時(shí)后期結(jié)束。染色單體的分開(kāi)常從著絲點(diǎn)處開(kāi)始,然后兩個(gè)染色單體的臂逐漸分開(kāi)。當(dāng)它們完全分開(kāi)后就向相對(duì)的兩極移動(dòng)。子染色體向兩極的移動(dòng)是靠紡錘體的活動(dòng)實(shí)現(xiàn)的。
末期的主要過(guò)程是子核的形成和細(xì)胞體的分裂。到達(dá)兩極的子染色體首先解螺旋而輪廓消失,全部子染色體構(gòu)成一個(gè)大染色質(zhì)塊,在其周圍集合核膜成分,融合而形成子核的核膜,隨著子細(xì)胞核的重新組成,核內(nèi)出現(xiàn)核仁。縊束逐漸加深使細(xì)胞體最后一分為二。
高等植物細(xì)胞的胞質(zhì)分裂是靠細(xì)胞板的形成。在末期,紡錘絲首先在靠近兩極處解體消失,但中間區(qū)的紡錘絲保留下來(lái),并且微管增加數(shù)量,向周圍擴(kuò)展,形成桶狀結(jié)構(gòu),稱為成膜體。與形成成膜體的同時(shí),來(lái)自內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基器的一些小泡和顆粒成分被運(yùn)輸?shù)匠嗟绤^(qū),它們經(jīng)過(guò)改組融合而參加細(xì)胞板的形成。細(xì)胞板逐漸擴(kuò)展到原來(lái)的細(xì)胞壁乃把細(xì)胞質(zhì)一分為二。參與的細(xì)胞器:
間期:核糖體,中心體
前期:中心體(復(fù)制形成紡錘體)末期:高爾基體(細(xì)胞壁的合成)線粒體全過(guò)程。
有單體出現(xiàn)時(shí),DNA與染色體數(shù)目相同,單體消失時(shí),DNA數(shù)目為染色體的2倍。b.無(wú)絲分裂
沒(méi)有出現(xiàn)紡錘絲和染色體的變化,但是有遺傳物質(zhì)的復(fù)制和平均分配。Eg:蛙的紅細(xì)胞。
第二節(jié) 細(xì)胞的分化 a.細(xì)胞分化及其意義
在個(gè)體發(fā)育中,由一個(gè)或一種細(xì)胞增殖產(chǎn)生的后代,在形態(tài),結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過(guò)程,叫做細(xì)胞分化。
細(xì)胞分化特點(diǎn):穩(wěn)定性、持久性、不可逆性 分裂結(jié)果:增加細(xì)胞的數(shù)目 分化結(jié)果:增加細(xì)胞的種類
細(xì)胞分化是生物個(gè)體發(fā)育的基礎(chǔ)。使多種生物體中的細(xì)胞趨向?qū)iT化,有利于提高各種生理功能的效率。基因進(jìn)行選擇性表達(dá)。b.細(xì)胞的全能性
特點(diǎn):①高度分化
②基因沒(méi)改變 已經(jīng)分化的細(xì)胞,仍然具有發(fā)育成完整個(gè)體的潛能。少數(shù)具有分裂和分化能力的細(xì)胞角干細(xì)胞。
細(xì)胞全能性的原因:已分化的細(xì)胞一般都有一套和受精卵相同的遺傳物質(zhì)。
第三節(jié) 細(xì)胞的衰老和掉網(wǎng) a.個(gè)體衰老與細(xì)胞衰老的關(guān)系
對(duì)于單細(xì)胞生物來(lái)說(shuō),細(xì)胞的衰老或死亡就是個(gè)體的衰老或死亡;但對(duì)多細(xì)胞生物來(lái)說(shuō),細(xì)胞的衰老和死亡與個(gè)體的衰老和死亡并不是一回事。多細(xì)胞生物體內(nèi)的細(xì)胞總是在不斷更新著。從總體上來(lái)看,個(gè)體衰老的過(guò)程也是組成個(gè)體的細(xì)胞普遍衰老的過(guò)程。b.細(xì)胞衰老的特征
生理狀態(tài)和化學(xué)反應(yīng)發(fā)生復(fù)雜變化的過(guò)程,最終表現(xiàn)為細(xì)胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生變化。特征:水分減少;多種酶的活性降低;某些色素會(huì)隨著細(xì)胞衰老而逐漸積累;呼吸速率減慢,細(xì)胞核的體積增大;細(xì)胞膜的通透性改變,物質(zhì)運(yùn)輸功能降低。c.細(xì)胞的凋亡
由基因所決定得細(xì)胞自動(dòng)結(jié)束生命的過(guò)程,叫細(xì)胞的凋亡。受到嚴(yán)格的有遺傳機(jī)制決定的程序性調(diào)控,所以也被稱為細(xì)胞編程性死亡。
意義:細(xì)胞的自然更新、被病原體感染的細(xì)胞的清除,也是通過(guò)細(xì)胞凋亡完成的。完成正常發(fā)育,維持內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定,抵御外界各種因素的干擾起著重要作用。細(xì)胞壞死是在種種不利因素影響下,由于細(xì)胞正常代謝活動(dòng)受阻或中斷引起的細(xì)胞損傷和死亡。
第四節(jié) 細(xì)胞的癌變 外因:致癌因子
內(nèi)因:遺傳物質(zhì)發(fā)生變化
不受集體控制的、連續(xù)進(jìn)行分裂的惡性增殖細(xì)胞叫癌細(xì)胞。a.癌細(xì)胞的主要特征
適宜的條件下,無(wú)限增殖;形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著變化;表面發(fā)生變化,糖蛋白等物質(zhì)減少,黏著性顯著降低,容易在體內(nèi)分散和轉(zhuǎn)移;游離核糖體增多。b.致癌因子
分三類:物理致癌因子、化學(xué)致癌因子、病毒致癌因子
原癌基因主要負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)細(xì)胞周期,控制細(xì)胞生長(zhǎng)和分裂的進(jìn)程。抑癌細(xì)胞主要是阻止細(xì)胞不正常的增殖。