高一生物总结.pdf
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1、1、细 胞 的 减 数 分 裂(II)减数分裂是进行有性生殖的生物在产生成熟生殖细胞时,进行的染色体减数第一次分裂减数第二次分裂数目减半的细胞分裂。在减数分裂过间期刖期中期后期刖期中期后期程 中,染色体只复制一次,而细胞分裂两次,减数分染色体数目2n2n2n2nnn2n染色单体数目04n4n4n2n2n0裂的结果是成熟生殖细DNA数目2 n-4n4n4n4n2n2n2n胞中的染色体数目比原始生殖的细胞的减少一 半。减数分裂的过程:减数第一次分裂间期DNA复制,减数第一次分裂期是同源染色体的行为:前期,同源染色体联会,形成四分体(一对同源染色体形成一个四分体);中期,同源染色体排列在赤道板上;后
2、期,同源染色体分开向两极移动。减数第二次分裂是姐妹染色单体的行为,与有丝分裂相同。(区分有丝分裂和减数分裂图象时一,一看有没有同源染色体的行为,若没有再看有没有同源染色体存在)减数分裂与有丝分裂的比较有丝分裂减数分裂(1)分裂后形成的是体细胞。(2)染色体 复 制1次,细胞分裂1次,产生2个子细胞。(3)分裂后子细胞染色体数目与母细胞染色体数目相同。(4)同源染色体无联会、交叉互换、分离等行为,非同源染色体无自由组合行为。(1)分裂后形成的是生殖细胞。(2)染色体复制1次,细胞分裂2次,产 生4个子细胞。(3)分裂后子细胞染色体数目是母细胞染色体数目的 一 半。(4)同源染色体有联会、交叉互换
3、、分离等行为,非同源染色体有自由组合行为。(染色单体在减数第一次分裂间期已出现;请注意无论是有丝分裂还是减数分裂的前期或间期细胞中染色体数目=体细胞中染色体数目)配对的两条染色体,形状和大小一般都相同,一条来自父方,一条来自母方,叫做同源染色体联会是指同源染色体两两配对的现象。联会后的每对同源染色体含有四条染色单体,叫做四分体。减数分裂时,染色体复制一次,细胞连续分裂两次,子细胞染色体数减半。四分体时期,同源染色体的非姐妹染色单体可能发生交叉互换。注意:减数分裂形成有性生殖细胞。减数分裂时,DNA数目加倍是由于减数第一次分裂间期DNA分子复制,第一次减少是由于减数第一次分裂期同源染色体分开分别
4、进入不同的细胞;第二次减少是由于减数第二分裂期姐妹染色单体分开成为染色体分别进入不同的细胞。减数分裂时,染色体数目减半由于减数第一次分裂期同源染色体分开分别进入不同的细胞。减数第一次分裂后期,同源染色体分离是基因分离定律的细胞学基础,同源染色体分离时,非同源染色体自由组合是基因自由组合定律的细胞学基础2.动物配子的形成过程(I I)(1)动物精子的形成过程、DNA复制 同源染色体联会,形成四分体1精原细胞 _ _ _ _ _ _ 1初级精母细胞 k 2次级精母细胞排列在赤道板上、分开姐妹染色单体的行为 变形k 4精细胞 4精子(2)动物卵细胞形成过程DNA复制 同源染色体联会,形成四分体1卵原
5、细胞_ _ _ _ _ _ _ 1初级卵母细胞_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 1次级卵母细胞+1极体排列在赤道板上、分开姐妹染色单体的行为_ 1卵细胞+3极体3、动物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卵巢过程初、次级精母细胞等分,精细胞有变形过程初、次级精母细胞不等分,不需变形配子数一个精原细胞形成四个精子一个卵原细胞形成一个卵细胞相同点都经过减数分裂,精子和卵细胞中染色体数目是体细胞的一半3、动物的受精过程(II)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
6、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,有一半来自卵细胞意义:经受精作用受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目,其中有一半的染色体来自精子(父方),另一半来自卵细胞(母方)。配子的形成与生物个体发育的联系:由于减数分裂形成的配子,染色体组成具有多样性,导致不同配子遗传物质的差异,加上受精过程中卵细胞和精子结合的随机性,同一双亲的后代必然呈现多样性。这种多样性有利于生物在自然选择中进化,体现了有性生殖的优越性。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。4、人类对遗传物质的探索过
7、程(II)(1).肺炎双球菌的转化实验。菌落菌体毒性S 型细菌表面光滑有荚膜有R 型细菌表面粗糙无荚膜无格里菲思的体内转化实验过程:R 型活细菌注入小鼠体内,小鼠不死亡。S 型活细菌注入小鼠体内,小鼠死亡。杀死后的S 型细菌注入小鼠体内,小鼠不死亡。无毒性的R 型细菌与加热杀死的S 型细菌混合后注入小鼠体内,小鼠死亡。结论:S型细菌体内存在使R 型细菌转化为S型细菌的物质,即含有转化因子艾弗里的体外转化实验过程:从S型活细菌中提取DNA、蛋白质和多糖等物质,分别加入培养基中,接种R 型活细菌中培养,发现只有加入DNA的培养基上有S型细菌菌落生长。将S型活细菌中提取的DNA、DNA酶加入培养基中
8、,接种R型活细菌中培养,发现只有R 型细菌菌落生长。结论:DNA才是使R型细菌产生稳定性遗传变化的物质。(2)、噬菌体侵染细菌实验噬菌体的结构:蛋白质外壳(C、H、0、N、S)+DNA(C、H、0、N、P)过程:用分别含叩、把的培养基培养大肠杆菌,获 得 含%、35s标记的大肠杆菌让噬菌体分别侵染呼、把标记的大肠杆菌,获得含32p、35s标记的噬菌体让叩、为标记的噬菌体分别侵染不含放射性的大肠杆菌,培育一定时间后,搅拌、离心,观察放射性存在的情况。发现,35s标记的噬菌体侵染的大肠杆菌,放射性主要存在于上清液中,知标记的噬菌体侵染的大肠杆菌,放射性主要存在于沉淀物中。结论:DNA是遗传物质。注
9、意:噬菌体侵染细菌的过程:吸附一注入(注入噬菌体的DNA)一合成DNA和蛋白质(控制者:噬菌体的DNA;原料:细菌的化学成分)一组装一释放亲代噬菌体寄主细胞子代噬菌体实验结论3 2 P 标记D N A有 3 2 P 标记D N AD N A 有 3 2 P 标记D N A 分子是遗传物质3 5 s 标记蛋白质无 3 5 s 标记蛋白质外壳蛋白无3 5 s 标记(3)、RNA在病毒繁殖和遗传上的作用早在1957年,格勒(Girer)和施拉姆(Schramm)用石炭酸处理烟草花叶病毒,把蛋白质去掉,只留下RNA,再将RNA接种到正常烟草上,结果发生了花叶病;如果用蛋白质部分侵染正常烟草,则不发生花
10、叶病。由此证明,RNA起着遗传物质的作用。注意:凡是有细胞结构的生物体遗传物质都是DNA,病毒的遗传物质是DNA或RNAo结 论:绝大多数生物的遗传物质是DNA,DNA是主要的遗传物质。病毒的遗传物质是DNA或RNA o5、DNA分子结构的主要特点Q I)DN A的空间结构:规则的双螺旋结构特点:DNA是由两条反向平行的脱氧核甘酸长链盘旋成双螺旋结构;外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架,内侧是碱基对(A T;C-G)通过氢键连接。注意:在DNA复制和转录时,碱基对中的氢键断裂。双链D N A中腺喋吟(A)的量总是等于胸腺喀咤(T)的量.鸟噪吟(G)的量总是等于胞喀咤(C)的量。DNA分子
11、的多样性和特异性DNA分子的多样性主要表现为构成DNA分子的四种脱氧核甘酸(碱基)的数量和排列顺序多样特异性主要表现为每个DNA分子都有特定的碱基序列6、基因的概念QD基 因:是具有遗传效应的DNA片段。遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序中。碱基对的排列顺序就代表了遗传信息。组成DNA分子的碱基虽然只有4种,但是,碱基对的排列顺序却是千变万化的,如有n个碱基对,这些碱基对可能的排列方式就有4n种。个碱基这些碱基可能的排列方式就有4分人种(RNA是遗传物质的生物,基因是具有遗传效应的RNA片段)基因与DNA分子、染色体、脱氧核昔酸的关系基因是有遗传效应的DNA片段,是控制生物性状的遗传物质的功能单
12、位和结构单位。基因在染色体上呈线性排列;D N A 和基因的基本组成单位都是脱氧核甘酸。染色体是由D N A 和蛋白质构成的,染色体不是遗传物质,是遗传物质的主要载体。7、DNA分子的复制(II)概念:D N A 分子的复制是指以亲代D N A 为摸板合成子代D N A 的过程。复制时间:有丝分裂间期和减数第一次分裂间期条件:模板(D N A 的两条链)、能量(A T P 水解提供)、酶(解旋酶和DNA聚合酶等)、原 料(游离的4种脱氧核甘酸)过程:(1)解旋:DNA首先利用线粒体提供的能量在解旋酶的作用下,把两条螺旋的双链解开。(2)合成子链:以解开的每一段母链为模板,以游离的四种脱氧核甘酸
13、为原料,遵循碱基互补配对原则,在有关酶的作用下,各自合成与母链互补的子链。(3)形成子代D N A:每一条子链与其对应的模板盘旋成双螺旋结构,从而形成2个与亲代DNA完全相同的子代D N A o特点:(1)边解旋边复制。(2)半保留复制,即子代DNA分子中,都保留了原DNA的一条链,新合成一条链意义:D N A 分子通过复制,将遗传信息从亲代传给了子代,保持了遗传信息的连续性准确复制的原因:(1)D N A 分子独特的双螺旋结构提供精确的模板。(2)通过碱基互补配对,保证了复制准确无误。8、遗传信息的转录和翻译(I I)R N A:RNA的种类和作用R N A 有三种:信使R N A (m R
14、 N A):翻译的模板 转 运 R N A (t R N A):翻译者,识别密码子,搬运氨基酸。核糖体R N A (r R N A):组成核糖体的成分RNA与DNA的不同点是:五碳糖是核糖,碱基组成中有尿口密碇(U)而没有T(胸腺喀咤);从结构上看,R N A 一般是单链。基因控制蛋白质的合成(转录、翻译)转录:在细胞核内,以D N A 一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成 R N A 的过程。条件:模板(D N A 的一条链)、能量(A T P 水解提供)、酶(黑旋酶和RNA聚合酶海)、原 料(游离的4种核糖核甘酸)碱基配对:AU TA G-C C-G(转录时,边解旋边转录,D N A
15、分子只解旋要转录的部分)翻译:在细胞质中,以信使RNA为模板,合成具有一定氨基酸序列的蛋白质的过程。条件:模 板(信使RNA)、育 量(ATP水解提供)、酶、原 料(20种氨基酸)、核糖体、tRNA等碱基配对:A-tZ U-A G-C C-G(一条信使RNA上可以结合多个核糖体,这些核糖体合成的蛋白质是相同的)密码子和反密码子mRNA上3个相邻的碱基决定一个氨基酸。称为密码子。密码子具有兼并性,翻译时,密码子的阅读是连续的。密码子有64个,但可以对应氨基酸的密码子只有61个,因为有3个是终止密码子,不对应氨基酸。AUG.GUG是起始密码,也决定氨 整。蛋白质合成的“工厂”是核糖体,搬运工是转运
16、RNA(tRNA)o tRNA只能转运并识别1种氨基酸,其一端是携带氨基酸的部位,另一端有3个碱基,称为反密码子。根据反密码子的不同,tRNA有61种。中心法则及其发展:,一、转 录.,一&翻译(DNA.二:RHA-*蛋白质、一 逆 转 录 一(实线为中心法则,虚线为中心法则的发展)9、孟德尔遗传实验的科学方法(II)孟德尔成功的原因:选用豌豆作实验材料 豌豆做材料的优点:(1)豌豆能够严格进行自花授粉,而且是闭花授粉,自然条件下能保持纯种。(2)品种之间具有易区分的性状。先选一对相对性状研究再对两对性状研究统计学应用科学的实验程序:问题一实验一假设一验证一结论假说演绎法:在观察和分析基础上提
17、出问题以后,通过推理和想象提出解释问题的假说,根据假说进行演绎推理,再通过实验检验演绎推理的结论。如果实验结果与预期结论相符,就证明假说是正确的,反之,则说明假说是错误的。假说演绎法在得出基因的分离定律中的应用科学实验发现事实:一对相对性状的遗传现象:具有一对相对性状的纯合亲本杂交,去 雄(留下雌蕊)一 套 袋(防干扰)一人工传粉,后代表现为一种表现型,B代自交,F 2代中出现性状分离,分离比为3:1。做出假设:遗传因子决定生物的性状,体细胞中遗传因子成对存在,成对的遗传因子在形成配子时分离,雌雄配子在受精时随机结合演绎推理设计测交实验:测支配子后代进行测交实验进行验证假说演绎法在得出基因的自
18、由组合中的应用科学实验发现事实:具有两对相对性状的纯合子亲本杂交后,产生的F 1自交,后代出现四种表现型,比例为9:3:3:lo四种表现型中各有一种纯合子,分别在子二代占1/1 6,共占4/1 6;双显性个体比例占9/1 6;双隐性个体比例占1/1 6;单杂合子占2/例义4=8 6 6;双杂合子占4/1 6;亲本类型比例各占9/1 6、1/1 6;重组类型比例各占3/1 6、3/1 6做出假设:F1在产生配子时,每对遗传因子彼此分离,不同对的遗传因子可以自由组合。受精时,雌雄配子的结合是随机的。演绎推理设计测交实验:性状表现杂种一代黄色阴粒 X双翳性类型绿色绒粒配子遗传因子组成黄色圆粒黄色皱粒
19、绿色显粒绿色呈趣1:1:1:1进行测交实验进行验证10、遗传的分离定律和基因自由组合定律(II)基因的分离定律基因分离定律的实质:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性,生物体在进行减数分裂时,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代。(2)基因的自由组合定律基因的自由组合定律的实质:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的。在进行减数分裂形成配子的过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离,同时非同源染色体上的非等位基因自由组合。在基因的自由组合定律的范围内,有 n 对等位基因的个体产生的配子最多可能有2n种。运用
20、基因的自由组合定律的原理培育新品种的方法(杂交育种):优良性状分别在不同的品种中,先进行杂交,从中选择出符合需要的,再进行连续自交即可获得纯合的优良品种。口、基因与性状的关系(II)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基因通过控制蛋白质分子结构直接控制性状。如:囊性纤维病注:基因与性状的关系并不都是简单的线性关系。基因与基因、基因与基因产物、基因与环境之间存在着复杂的相互作用,精细的调控着生物体的性状。12、伴 性 遗 传(II)性别与性染色体:人的性别决定方式为性染色体XY决定性别。男性的性染色体为异型染色体XY;女性的性染色体为同型染色体XX。鸡的性别决定方
21、式为性染色体ZW 决定性别。雌性的性染色体为异型染色体ZW;雄性的性染色体为同型染色体ZZ。(性染色体决定性别是性别决定的主要方式,还有其他方式,如蜜蜂为染色体数目决定性别)伴性遗传:性染色体上的基因控制的性状的遗传总是和性别相关联,称为伴性遗传(区分是否伴性遗传,关键看该性状在不同性别中表现的比例是否一致,不一致则为伴性遗传;一致则为常染色体上基因控制的性状的遗传)人的正常色觉和红绿色盲的基因型和表现型红 绿 色 盲(伴X隐性遗传)的遗传特点(1)男性多于女性。(2)交叉遗传。即男性红绿色盲基因只能从母亲那里传来,以后只能传给的女儿。(3)女性患者的父亲和儿子一定是色盲。伴X显性遗传的遗传特
22、点(1)女性患者多于男性患者。但部分女性患者病情较轻。(2)男性患者与正常女性结婚的后代中,女性都是患者,男性正常。(3)男性患者的母亲和女儿一定是患者。13、基因重组及其意义(II)基因重组的概念: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。(1)、在生物体通过减数分裂形成配子时,随着非同源染色体的自由组合,非同源染色体的非等位基因自由组合;注意:雌雄配子的随机结合不是基因的自山组合。(2)、发生在减数分裂形成四分体时期,位于同源染色体上的等位基因有时会随着非姐妹染色单体的交换而发生交换(交叉互换),导致染色单体上的基因重组。基因重组是生物变异的来源之一,对生物的进化具有重要的
23、意义1 4、基因突变的特征和原因(II)基因突变的概念:D N A分子中发生碱基对的替换、增添和缺失而引起基因结构的改变原因:物理因素。如:紫外线、X射线及其他辐射能损伤细胞内的D N A。化学因素。如:亚硝酸、类似物等能改变核酸的碱基。生物因素。如:某些病毒的遗传物质能影响宿主细胞的D N A等。特征:(1)、基因突变在自然界是普遍存在的(2)、基因突变是随机发生的、不定向的(3)、在自然状态下,基因突变的频率是很低的。(4)、多数是有害的,但不是绝对的,有利还是有害取决于生物变异的性状是否适应环境。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。15、染色体结
24、构的变异和数目的变异(D染色体变异可以用光学显微镜看见,基因突变是看不见的。染色体变异包括染色体结构、数目的改变,染色体结构的变异:指细胞内一个或几个染色体发生片段的缺失、增加、倒位或易位等改变染色体数目的变异:指细胞内染色体数目的改变可分两类:一类是细胞内个别染色体的增加或减少,另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。染色体组:细胞中的一组非同源染色体,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,这样的一组染色体叫一个染色体组由受精卵发育而成的个体,体细胞中含有两个染色体组的个体叫二倍体;体细胞中含有三个或三个以上染色体组的叫多倍体。体细胞中含有本物种配子
25、染色体数目的个体,叫单倍体。单倍体植株长得弱小,而且高度不育。(区分生物是几倍体,首先看是否受精卵发育而成,配子发育成的个体是单倍体,受精卵发育成的个体体细胞有儿个染色体组就是儿单倍体)16、生物变异在育种上的应用(II)杂交育种的原理、方法及特点原理:基因重组 方法:具有不同优良性状的个体杂交获得双杂合子,杂合子自交,选出需要的品种,再自交选育,直到不发生性状分离为止。特点:可以把优良性状集中到一起,育种年限较长多倍体育种的原理、方法及特点 原理:染色体变异。方法:低温处理、秋水仙素处理(用秋水仙素可以作用于正在分裂的细胞,抑制纺锤体的形成,导致染色体不能移向细胞两级,从而使得染色体数目加倍
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