2．1  遗传的细胞基础

考点1   细胞的减数

1、减数的概念

  减数是指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。在减数过程中，染色体只复制一次，而细胞两次。减数的结果是，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。

2、减数过程中染色体的变化

考点2    配子的形成过程

1、精子与卵细胞的形成过程及特征

减Ⅰ

间期：DNA复制和蛋白质合成

前期：     联会期：同源染色质两两配对

           四分体：每个四分体含2条染色体、4条染色单体

中期：同源染色体上下排列在赤道板的两侧

后期：同源染色体分开

减Ⅱ

前期：细胞内无同源染色体

中期：非同源染色体的着丝点在赤道板上排整齐

后期：着丝点断裂，染色体数目暂时加倍

末期：形成新的核膜和核仁，染色体变成丝状染色质，形成4个精子细胞或者

      3个极体和1个卵细胞

2、配子的形成与生物个体发育的联系

减数形成的精子和卵细胞，必须相互结合形成受精卵，才能发育成新个体。

注：判断细胞图的三看原则：一看染色体数目、二看有无同源染色体、三看同源染色体是否有行为（配对、分离或上下排列在赤道板两侧）

考点3    受精过程

1、受精作用的特点和意义

特点：精子的细胞核和卵细胞的细胞核相融合，使彼此染色体会合在一起。

意义：有性生殖过程可使同一双亲的后代呈现多样性，有利于生物在自然选择中进化。

2、减数和受精作用对于生物遗传和变异的重要作用

减数和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目恒定，对于生物遗传和变异是十分重要的。

2．2 遗传的分子基础

考点1    人类对遗传物质的探索过程

1、格里菲思、艾弗里——肺炎双球菌转化实验

实验材料

R型菌：   无毒  表面粗糙    无荚膜

S型菌：   有毒  表面光滑    有荚膜

(1)格里菲思实验过程及结论

①无毒性的R型活细菌注射到鼠体内，鼠不死亡；

②有毒性的S型活细菌注射到鼠体内，鼠死亡；

③加热杀死的S型细菌注射到鼠体内，鼠不死亡；

④将无毒性的R型活细菌与加热杀死后的S细菌混合后，注射到鼠体内，鼠死亡

结论：已加热杀死的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

(2)艾弗里实验过程及结论

    ①S型活细菌DNA+ R型细菌→R和S

    ②S型活细菌多糖或脂类+ R型细菌→R

    ③S型活细菌DNA+DNA酶+ R型细菌→R

结论：DNA是遗传物质

2、噬菌体侵染细菌的实验

过程：①用35S标记了一部分噬菌体的蛋白质，并用32P标记了另一部分噬菌体的DNA；

        ②用被标记的两种噬菌体分别去侵染细菌；

        ③当噬菌体在细菌体内大量增殖时，对被标记物质进行放射性测试。

  结果：用35S标记蛋白质的噬菌体侵染后，细菌体内无放射性，即表明噬菌体的蛋白质没有进

入细菌内部；而用32P标记DNA的噬菌体侵染细菌后，细菌体内有放射性

结论：DNA是遗传物质

3、大多数生物的遗传物质是DNA，少数病毒（烟草花叶病毒，车前草病毒，艾滋病毒）的遗传物质是RNA------------------DNA是主要的遗传物质。

考点2   DNA分子结构的主要特点

双螺旋：两条单链反向平行

基本骨架：磷酸——脱氧核糖——磷酸

碱基按照A—T、C－G配对的原则，通过氢键连接在一起

考点3   基因和遗传信息的关系

1、DNA分子的多样性和特异性

多样性：碱基排列顺序           

特异性：碱基的特定排列顺序

2、DNA、基因和遗传信息

遗传信息：DNA上的碱基排列顺序  基因：有遗传效应的DNA片段

考点4  DNA分子的复制

1、DNA分子的复制的过程及特点

过程：①解旋

②以解旋的两条链为模板进行碱基互补配对

③形成两个新的DNA分子边

特点：半保留复制、解旋边复制

场所：主要在细胞核，有时在细胞质（线粒体、叶绿体） 

时间：有丝间期或减数第一次间期

条件：模板（解旋的两条单链）、原料（4种游离的脱氧核苷酸）、酶（解旋酶、聚合酶）和能量（ATP）

2、DNA分子的复制的实质及意义

实质：以两条单链为模板，合成两个与原来完全相同的DNA分子

意义：将遗传信息从亲代传给子代，保持了遗传信息的连续性。

考点5  遗传信息的的转录和翻译

1、转录

场所：细胞核

条件：模板（解旋的1条单链）、原料（4 种游离的核糖核苷酸）、酶（解旋酶）和能量（ATP）

碱基配对原则：A－U、C－G

产物：mRNA

2、翻译

场所：细胞质的核糖体上

条件：模板（mRNA）、原料（20种氨基酸）、酶和能量（ATP）

产物：一条多肽链

注：①一种密码子对应一种反密码子(tRNA上)，一种tRNA只能转运一种氨基酸，一种氨基酸可以被一种或多种密码子所决定，即可被一种或多种tRNA转运

②密码子存在于mRNA上，密码子种类有种（其中与氨基酸相对应密码子有61种，终止密码子有3种）

③数量关系：DNA上的碱基=2倍mRNA上的碱基=6倍的氨基酸

2．3 遗传的基本规律

考点1   孟德尔遗传实验的科学方法

豌豆作为研究对象：自花传粉、闭花授粉，自然条件下一般都是纯合子，有较明显的相对性状。

人工授粉的方式：去雄（未成熟期）、套袋、人工授粉、套袋

过程：首先从一对相对性状研究，进而研究两对相对性状，通过数据统计得出结论。

考点2   基因的分离规律和自由组合规律

1、生物的性状及表现方式

生物的性状是指生物的外在特征和生理特性。

表现方式有显性性状（杂交F1代显现出来的性状）和性状（杂交F1代没有显现出来的亲本性状）。

相对性状：一种生物的同一种性状的不同表现类型

杂交（X）：基因型不同的生物体间相互交配

自交：基因型相同的生物体相互交配                 测交：待测个体与纯合子相互交配

表现型：生物表现出来的性状。例如高茎与矮茎

基因型：与表现型相关的基因组成。例如DD或Dd

等位基因：等位基因是位于同源染色体相同位置控制同一性状不同表现类型的基因。例如D与d，A与a。

2、遗传的分离定律

①一对相对性状的实验

高茎  ×   矮茎           高茎    自交     高茎       矮茎

3     ：   1

②对分离现象解释

在生物的体细胞中，控制同一性状的因子成对存在，不相融合；在形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。

③对分离现象解释的验证-----测交

④分离的实质是：在杂合体的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的性，在减数形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，地随配子遗传给后代。

3、遗传的自由组合规律

自由组合的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离和组合是互不干扰的，在减数过程中，同源染色体上的等位基因分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。

补充：遗传学的解题方法-----乘法定理，隐性纯合突破法，根据后代分离比解题

考点3   基因与性状的关系

1、基因对性状的控制

1基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状

        如：人的白化病是由于控制酪氨酸酶的基因异常而引起的

2基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状

        如：囊性纤维病是因为编码跨膜蛋白（CFTR）的基因缺失了3个碱基所引起的

2、基因与染色体的关系

基因在染色体上而且呈线型排列，基因与染色体行为存在着明显的平行关系。

考点4    伴性遗传

1、伴性遗传及其特点

伴性遗传：伴性遗传在遗传上总是和性别相关联

分类：①伴X隐性病（有病个体的基因型：XaXa    XaY）特点：男性患者多于女性患者与交叉遗传（女→男→女）    举例: 红绿色盲，血友病

②伴X显性病（有病个体的基因型：XAXA   XAXa    XAY）特点：女性患者多于男性患者

   举例:抗维生素D佝偻病

③伴Y病遗传特点：父传子、子传孙，传男不传女

2．4 生物的变异

考点1   基因重组及其意义

1、基因重组的概念及实例

基因重组是指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。

高茎抗病的水稻  X  矮茎不抗病的水稻 

        高茎不抗病   矮茎抗病   高茎抗病   矮茎不抗病

2、基因重组的意义

基因重组能够产生多样化的基因组合的子代，其中可能有一些子代会含有适应某种变化的、生存所必需的基因组合，基因重组也是生物变异的来源之一，对生物的进化也具有重要意义。

考点2   基因突变的特征和原因

1、基因突变的概念、原因、特征

基因突变的概念：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。

基因突变的原因：物理因素（紫外线、X射线）、化学因素（亚、碱基类似物）、生物因素（某些病毒）。

基因突变的特征：基因突变在生物界是普遍存在的，是随机发生的、不定向的，频率很低的，多害少利。

2、突变的意义

基因突变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。

备注：镰刀型细胞贫血症的病因------1对碱基发生替换

考点3   染色体结构变异和数目变异

染色体结构变异：①染色体中某一片段缺失

②染色体中增加某一片段

③染色体某一片段移接到另一条非同源染色体上

④染色体中某一片段位置颠倒。

染色体数目的变异：①细胞内个别染色体的增加或减少

②细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍的增加或减少。

染色体组：细胞中一组非同源染色体，在形态和功能上各不相同，携带着控制生物生长发育的全

部遗传信息，这样的一组染色体。

    备注：染色体组数目判别（根据相同形态的染色体数目或者根据控制相同性状的基因数目）

二倍体：由受精卵发育而成的个体，体细胞中含有两个染色体组的

多倍体：由受精卵发育而成的个体，体细胞中含有三个或三个以上染色体组的

  备注：普通小麦是六倍体

单倍体：由配子发育而成的个体，体细胞中含有被物种配子染色体数的的个体

  备注：单倍体的染色体组数大于或等于1

考点4    生物变异在育种上的应用

1、多倍体育种的原理、方法及特点

原理：染色体变异

方法：秋水仙素处理萌发的种子或幼苗

备注：秋水仙素可以抑制纺锤体的形成，作用的时期在有丝前期

特点：产生的多倍体茎干粗壮、叶片果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加。

2、诱变育种在生产中的应用

原理：基因突变

物理诱变：X射线、紫外线、激光等

方法   化学诱变：亚，硫酸二乙酯等

        生物诱变：病毒等

特点：提高突变频率，在较短的时间里获得更多的优良变异类型

3、单倍体育种的原理、方法及特点

原理：染色体变异   方法：花药离体培养，秋水仙素处理

特点：缩短育种年限，获得的后代能稳定遗传

筛选

秋水仙素处理

YYRR 

YYrr

yyRR

yyrr

YR 

Yr

yR

yr

花药离体培养

YR 

Yr

yR

yr

减数

YyRr ----→            ----→单倍体 ------→ →YYrr

考点5    转基因生物和转基因食品的安全性

1．基因工程

①基因工程的概念

基因工程：又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。通俗地说，就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另外一种生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状。

②基因工程的基本内容

（1）基因的操作工具与工具酶

① 基因的剪刀：酶或性核酸内切酶（作用是切割DNA分子）

② 基因的针线：DNA连接酶（作用是连接DNA分子）

③ 基因的运输工具：运载体 （常用的运载体是质粒，噬菌体和动植物病毒）

（2）基因操作的基本步骤：

① 提取目的基因             ② 目的基因与运载体结合

③ 将目的基因导入受体细胞   ④ 目的基因的检测和表达

2．转基因食品的安全性

安全的观点：转基因食品的构成与非转基因食品一样，都是由氨基酸、蛋白质和碳水化合物组成的，从理论上分析是安全的

不安全的观点：在一个简陋的实验室里，就能把爱滋病毒和感冒病毒组装在一起，使爱滋病毒像感冒一样，大规模地传播，所以转基因生物和转基因食品的不安全，要严格地控制。

2．5 人类遗传病

考点1   人类遗传病的类型

1、人类遗传病的产生原因、特点及类型

产生原因：由于遗传物质的改变而引起的疾病

特点：单基因遗传病的特点：在同胞中发病率较高，在群体中发病率较低

      多基因遗传病的特点：在群体中发病率较高

类型：单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病

2、常见单基因病的遗传

常染色体上的显性病：多指、并指、软骨发育不全

常染色体上的病：白化病、先天性聋哑、苯丙酮尿症

X染色体上的显性病：抗维生素D佝偻病

X染色体上的病：色盲症，血友病

备注：遗传病的判别过程①确定显隐性（无中生有为隐性，有中生无为显性）②假设排除

考点2    人类遗传病的检测与预防

1、遗传病的产前诊断与优生的关系

产前诊断：羊水检查、B超检查、孕妇血细胞检查以及基因诊断

2、遗传咨询与优生的关系

医生对咨询对象进行身体检查，了解家庭病史，对是否患有某种疾病作出诊断，进过分析遗传病的遗传方式推算出后代的再发风险率，并且提出防治和建议。

禁止近亲结婚：三代以及三代以内的直系和旁系血亲原因：近亲之间携带相同隐性致病基因的概率较大。

考点3   人类基因组计划及其意义

概念：是测定人类基因组的全部DNA（22＋X+Y）序列，解读其中包含的遗传信息。

意义：通过人类基因组计划，可以了解与癌症、糖尿病、老年性痴呆、高血压等疾病有关的基因，对这些目前难以治愈的疾病进行及时有效的基因诊断和治疗。

2．6 生物的进化

考点1   现代生物进化理论的主要内容

1、拉马克的进化学说——-----用进废退学说

达尔文的生物进化理论-------自然选择学说

2、现代生物进化理论的主要内容

1种群是生物进化的基本单位

种群：生活在一定区域内的同种生物的全部个体

基因库：一个种群中全部个所含有的全部基因

基因频率：某个基因占全部等位基因的比率

2突变与基因重组为生物进化提供原材料

可遗传变异：突变与基因重组      不可遗传变异：由环境因素引起的

3自然选择决定生物进化的方向

在自然选择作用下，种群基因频率会发生定向改变，导致生物向一定的方向不断进化。

4隔离导致物种的形成:隔离是物种形成的必要条件

判断是否存在生殖隔离：能否交配，交配能否产生可育后代

备注：物种形成的三个基本环节①突变与基因重组②自然选择③隔离

考点2   进化与生物多样性的形成

1、生物进化的历程：了解进化历程的主要依据是化石。

2、

     原核       真核

     水生       陆生

     低等       高等

         单细胞      多细胞

3、生物进化和生物多样性的关系

共同进化：不同物种之间，生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，这就是共同进化。

备注：不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，通过漫长的共同进化，地球上出现了千姿百态的物种。

生物多样性：基因多样性；物种多样性；生态系统多样性。下载本文