2012年高中生物_学业水平考试知识点总结

-1-＆第二册遗传与进化2.1遗传的细胞基础1、细胞的减数分裂过程1)减数分裂的概念（理解）﹡减数分裂的概念：（特殊的有丝分裂）是进行有性生殖（由亲本产生有性生殖细胞，经过两性生殖细胞的结合，成为合子，再由合子发育成为新个体的生殖方式。）的生物，在原始的生殖细胞发展成为成熟的生殖细胞的过程中，要进行减数分裂。在整个减数分裂中，染色体复制一次，细胞连续分裂两次，结果使新产生的生殖细胞中染色体数目是体细胞的一半。（附：在动物的精(卵)巢中，精(卵)原细胞可以进行两种分裂方式，如果进行有丝分裂，形成的仍然是精(卵)原细胞，如果进行减数分裂，则产生的是成熟的生殖细胞精子(卵细胞)。）2)减数分裂过程中染色体的变化（理解）﹡染色质→染色体（减Ⅰ间期）→染色单体（减Ⅰ间、前、中、后）→同源染色体﹡减数分裂各时期的染色体、同源染色体、四分体、DNA的数目及形态。①染色体数目＝着丝点数目②同源染色体的对数：在性原细胞和初级性母细胞中为染色体数目的一半在次级性母细胞和配子中为O．③四分体数目：在减I前期和减I中期，四分体数目＝同源染色体对数。④DNA的数目:在染色体不含姐妹染色单体时,DNA数目＝染色体数目。在染色体含姐妹染色单体时,DNA数目＝2×染色体数目。（附：例1．计算右图中染色体、DNA、同源染色体和四分体的数目。解析：跟据以上分析可知染色体--------4条DNA-----------8条同源染色体---2对四分体---------2个3)减数分裂与有丝分裂比较①、减数分裂各同源染色体在前期I发生联会，非姊妹染色单体发生交换，并且减数分裂前期I持续的时间要远远长于有丝分裂的前期，这是基因重组的来源之一。②、减数分裂包括连续的两次分裂，第一次分裂染色体是减数的，第二次分裂染色体是等数的，最终使染色体数减半。③、从DNA的角度看，有丝分裂前DNA复制一次，细胞分裂一次，子细胞中的DNA量与母细胞相等。减数分裂前，DNA复制一次，而细胞分裂两次，子细胞中的DNA量只有母细胞的二分之一。④、减数分裂中的两次细胞分裂之前的间期有重要区别。在减数第一次分裂间期，染色体就完成了复制。在减数第二次分裂前的间期进行染色体的复制。在不同的生物中，减数第二次分裂的间期长短不同，有的生物具有短暂的间期，而有的生物在末期Ι结束以后，立即进入前期Ⅱ。减数分裂有丝分裂-2-4)减数分裂中染色体和DNA的变化精原细胞初级精母细胞次级精母细胞精子细胞前期中期后期末期前期中期后期末期染色体2N2N2N2NNNN2NNNDNA2a4a4a4a2a2a2a2aaa染色单体04N4N4N2N2N2N0002、配子的形成过程1)精子与卵细胞的形成过程及特征﹡精子与卵细胞的形成过程：精（卵）原细胞→初级精（卵）母细胞.→次级精（卵）母细胞→生殖细胞（精子和卵细胞）（减Ⅰ间）（减Ⅰ）（减Ⅱ）﹡精子与卵细胞的形成过程中特征：(一)相同点：①同源染色体：减Ⅰ分裂开始不久，初级精母细胞中原来分散的染色体进行配对。配对的两条染色体，分别来自父方和母方，形状和大小一般相同叫做同源染色体。②联会：同源染色体两两配对的现象或者行为是联会。③四分体：由于联会的一对同源染色体共含有4个姐妹染色单体，(二)不同点：①.一个初级卵母细胞经过减Ⅰ，形成一个大的次级卵母细胞和一个小的极体。②.一个次级卵母细胞进行减Ⅱ，形成一个卵细胞和一个极体。③.一个极体进行减Ⅱ，形成2个极体。3个极体最后都退化小时了。④.一个精原细胞形成4个精子，一个卵母细胞形成1个卵细胞和3个极体。（附：极体和极核的区别：极体是在卵细胞形成过程中出现的，因细胞质的不均等分裂产生和细胞，依附于卵细胞的动物极，因此而得名。极核是在雌蕊成熟时产生的，位于胚囊中部的两个游离核。两个极核与一个精子融合形成的受精极核发育形成胚乳。）精子的形成卵细胞的形成不同点形成部位精巢卵巢过程有变形期无变形期性细胞数四个精子一个卵细胞、三个极体相同点染色体复制一次,细胞分裂两次,生殖细胞中染色体数减半2)配子的形成与生物个体发育的联系（理解）﹡配子的定义：配子分为雄、雌配子,动物和植物的雌配子通常称为卵,而将雄配子称为精子。﹡配子形成：含一对同源染色体的细胞经过减数分裂后形成两种类型的配子﹡生物个体发育：1）高等动物个体发育分成两个阶段：胚胎发育和胚后发育①胚胎发育：从受精卵（个体发育的起点）发育到幼体的过程。不同点子细胞形成生殖细胞形成体细胞同源染色体有同源染色体的联会现象,形成四分体，同源染色体彼此分离无联会现象,不形成四分体，不分离细胞分裂分裂两次,产生四个子细胞,染色体数目减半分裂一次,产生两个子细胞,染色体数相同相同点都有纺锤体出现，染色体复制一次,均有子细胞产生-3-受精卵→卵裂→囊胚（有一囊胚腔）→原肠胚（一胚孔、二腔、三胚层）②胚后发育：幼体从卵膜孵化出来或者从母体生出来以后，发育成型成熟的个体。（变态发育：胚后发育形态结构和生活习性都有很大的变化）2）被子植物个体发育：种子的形成和萌发，植株的生长和发育阶段种子：有种皮和胚、胚乳（单子叶植物有胚乳双子叶植物（菜豆，玉米）没有）组成胚的发育：受精卵（一个精子和一个卵细胞）分裂成顶细胞和基细胞（靠近珠孔），顶细胞发育成胚（包括子叶、胚芽、胚轴、胚根），基细胞发育成胚柄。胚乳的发育：由两个极核和一个精子细胞结合成受精极核后发育而成的三倍体（3N）。（附：双子叶植物（花生、大豆和黄瓜）：胚乳被胚吸收，营养物质储存在子叶中，形成无胚乳种子，单子叶植物（小麦和玉米）：胚乳不被胚吸收，形成有胚乳的种子。因而说，双子叶植物没有胚乳的发育是不正确的。）发育情况：受精（双受精）完成后，花瓣、雄蕊以及柱头和花柱都完成了“历史使命“，因而纷纷凋落。惟有子房继续发育，最终成为果实。其中子房壁发育成果皮，子房里面的胚珠发育成种子，胚珠里面的受精卵发育成胚。珠被发育成种皮，胚珠发育成种子，子房发育成果实。配子的形成与生物个体发育的联系3、受精过程1)受精作用的特点和意义（理解）﹡受精作用的特点：①双受精：一个精子与卵细胞结合形成受精卵，另一个精子与两个极核结合，形成受精的极核的受精方式。（被子植物）②有性生殖：由亲本产生有性生殖细胞，经过两性生殖细胞的结合，成为合子，再由合子发育成为新个体的生殖方式。（动、植物）受精作用的意义①配子的多样性导致后代的多样性②对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，对于遗传和变异很重要2)减数分裂和受精作用对于生物遗传和变异的重要作用（理解）﹡减数分裂的作用：①减数分裂为生物的变异提供了重要的遗传物质基础，有利于生物的适应和进化，并为人工选择提供了丰富的材料。②减数分裂使染色体数减半，使最终形成的雌雄配子的染色体数目只有体细胞的一半(n)。﹡受精作用的作用：雌雄配子受精结合为合子时，其染色体数目又恢复为2n，从而保证了亲子代间染色体数目的恒定性，保证了物种的相对稳定性。2.2遗传的分子基础-4-1、人类对遗传物质的探索过程。（理解）①肺炎双球菌的转化实验：有毒的S菌的遗传物质指导无毒的R菌转化成S菌。DNA是遗传物质。②噬菌体侵染细菌：DNA是主要的遗传物质（S标记蛋白质、P标记DNA）③遗传物质的载体有：染色体、线粒体、叶绿体。遗传物质的主要载体是染色体2、DNA的分子结构的主要特点（理解）①组成DNA的基本单位——脱氧核苷酸②DNA的双螺旋结构，脱氧核糖与磷酸相间排列在外侧，形成两条主链（反向平行），构成DNA的基本骨架。④DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且碱基配对有一定规律。A与T，C与G配对，称之为碱基互补配对原则。（A=T，G=C）（附：腺嘌呤（A）；鸟嘌呤（G）；胞嘧啶（C）；胸腺嘧啶（T））3、基因和遗传信息的关系1)DNA分子的多样性和特异性（理解）①稳定性：DNA分子两条长链上的脱氧核糖与磷酸交替排列的顺序和两条链之间碱基互补配对的方式是稳定不变的，从而导致DNA分子的稳定性。②多样性：DNA中的脱氧核苷酸的种类数量和碱基对的排列顺序是千变万化的。碱基对的排列方式：4n（n为碱基对的数目）③特异性：每个特定的DNA分子都具有特定的碱基排列顺序，这种特定的碱基排列顺序就构成了DNA分子自身严格的特异性（附：DNA分子具有多样性和特异性从分子水平上说明了生物体具有多样性和特异性。）2)DNA、基因和遗传信息（理解）﹡DNA：是主要的遗传物质。（病毒的遗传物质是DNA或RNA。）﹡基因：是控制生物性状的遗传物质的结构单位和功能单位，是有遗传效应的DNA片段。基因在染色体上呈间断的直线排列，每个基因中可以含有成百上千个脱氧核苷酸。基因不同是由于脱氧核苷酸排列顺序不同。（附：与DNA的关系：每个DNA分子含有若干个基因。）﹡遗传信息：基因中脱氧核苷酸的排列顺序代表生物的遗传信息。3、DNA分子的复制1)DNA分子的复制过程及特点﹡DNA分子的复制时间：有丝分裂的间期和减数第一次分裂间期﹡DNA分子的复制场所：主要在细胞核中﹡DNA分子的复制过程：是指以亲代DNA分子为模板来合成子代DNA的过程。边解旋边复制的过程。﹡DNA分子的复制特点：新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链，因此这种复制方式是半保留复制。一个DNA分子复制一次形成两个完全相同的DNA分子2)DNA分子的复制的实质及意义-5-﹡DNA分子的复制的实质：遗传物质的复制﹡DNA分子的复制的意义：通过复制，在生物的传种接代中传递遗传信息。后代的个体发育中，能使遗传信息得以表达，使后代表现出与亲代相似的性状。﹡DNA分子的准确复制的原因：一是因为它具有独特的双螺旋结构，能为复制提供模板；二是因为它的碱基互补配对能力，能够使复制准确无误。（附：DNA复制的计算规律：每次复制的子代DNA中各有一条链是其上一代DNA分子中的，即有一半被保留。一个DNA分子复制n次则形成2n个DNA，但含有最初母链的DNA分子有2个，可形成2ⅹ2n条脱氧核苷酸链，含有最初脱氧核苷酸链的有2条。子代DNA和亲代DNA相同，假设x为所求脱氧核苷酸在母链的数量，形成新的DNA所需要游离的脱氧核苷酸数为子代DNA中所求脱氧核苷酸总数2nx减去所求脱氧核苷酸在最初母链的数量x。核酸种类的判断：首先根据有T无U，来确定该核酸是不是DNA，又由于双链DNA遵循碱基互补配对原则：A=T，G=C，单链DNA不遵循碱基互补配对原则，来确定是双链DNA还是单链DNA。）4、遗传信息的转录和翻译（理解）遗传信息的转录和翻译：是基因控制蛋白质合成的过程①遗传信息的转录：在细胞核中以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则形成信使mRNA的过程。②遗传信息的翻译：在细胞质中，以信使mRNA为模板，以转运tRNA为运载工具形成特定氨基酸连接顺序的蛋白质过程。③中心法则：遗传信息从DNA传递给RNA，再从RNA传递给蛋白质的转录和翻译过程，以及遗传信息从DNA传递给DNA的复制过程。后发现，RNA同样可以反过来决定DNA，为逆转录。④基因对性状的控制：⑴一些基因就是通过控制酶的合成来控制代谢过程，从而控制生物性状的。例如：白化病是由于基因突变导致不能合成促使黑色素形成的酪氨酸酶。⑵一些基因通过控制蛋白质分子的结构来直接影响性状的。（如：镰刀型细胞贫血症）。（附：信使mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基称之为一个“密码子”。）信使RNA是由DNA的一条链为模板合成的；蛋白质是由信使RNA为模板，每三个核苷酸对应一个氨基酸合成的。公式：基因（或DNA）的碱基数目：信使RNA的碱基数目：氨基酸个数=6：3：1；脱氧核苷酸的数目=的基因（或DNA）的碱基数目；肽键数=脱去水分子数=氨基酸数目—肽链数。2.3遗传的基本规律1、孟德尔遗传实验的科学方法（理解）①选材恰当：豌豆是自花、闭花传粉；豌豆的相对性状明显。②分析方法科学：化繁为简，由简到繁。（一对性状到多对性状）③用统计学方法对实验结果进行分析。（附：遗传图解中常用的符号：P—亲本♀一母本♂—父本×—杂交自交（自花传粉，同种类型相交）F1—杂种第一代F