省宜兴一中2009年高中生物学业水平测试复习（必修2）2．1遗传的细胞基础1、细胞的减数分裂概念：是进行有性生殖的生物在产生成熟生殖细胞时，进行的染色体数目减半的细胞分裂。

在减数分裂过程中，染色体只复制一次，而细胞分裂两次。

减数分裂的结果是：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、精子和卵细胞的形成过程精子的形成：卵细胞的形成1个精原细胞（2n）1个卵原细胞（2n）↓间期：染色体复制↓间期：染色体复制1个初级精母细胞（2n）1个初级卵母细胞（2n）↓联会、四分体（交叉互换）（2n）↓联会、四分体（交叉互换）（2n）同源染色体排列在赤道板上（2n）同源染色体排列在赤道板上（2n）配对的同源染色体分离（2n）配对的同源染色体分离细胞质均等分裂细胞质不均等分裂2个次级精母细胞（n）1个次级卵母细胞+1个极体（n）↓着丝点分裂，姐妹染色单体分开↓着丝点分裂，姐妹染色单体分开4个精细胞：（n）1个卵细胞：（n）+3个极体（n）↓变形4个精子（n）3注：卵细胞形成无变形过程，而且是只形成一个卵细胞，卵细胞体积很大，细胞质中存有大量营养物质，为受精卵发育准备的。

4、减数分裂过程中染色体的行为变化减数第一次分裂间期：染色体的复制（包括DNA的复制和蛋白质的合成）减数第一次分裂主要特征：同源染色体联会、形成四分体（交叉互换）、同源染色体分开分别移向细胞两极。

减数第二次分裂主要特征：着丝点分裂，姐妹染色单体分开分别移向细胞的两极。

精原细胞初级精母细胞次级精母细胞精细胞精子染色体数目2N 2N N（减II后期为2N）N N染色单体0 4N 2N 0 0 DNA含量2N 4N 2N N N比较项目减数分裂有丝分裂染色体复制次数及时间一次，减数第一次分裂的间期一次，有丝分裂的间期细胞分裂次数二次一次联会四分体是否出现出现在减数第一次分裂不出现同源染色体分离减数第一次分裂后期无着丝点分裂发生在减数第二次分裂后期后期体细胞，2个子细胞的名称及数目性细胞，精细胞4个或卵1个、极体3个子细胞中染色体变化减半，减数第一次分裂不变子细胞间的遗传组成不一定相同一定相同（1）、方法（点数目、找同源、看行为）第1步：如果细胞内染色体数目为奇数，则该细胞为减数第二次分裂某时期的细胞。

第2步：看细胞内有无同源染色体，若无则为减数第二次分裂某时期的细胞分裂图；若有则为减数第一次分裂或有丝分裂某时期的细胞分裂图。

第3步：在有同源染色体的情况下，若有联会、四分体、同源染色体分离，非同源染色体自由组合等行为则为减数第一次分裂某时期的细胞分裂图；若无以上行为，则为有丝分裂的某一时期的细胞分裂图。

（2）例题：判断下列各细胞分裂图属何种分裂何时期图。

［解析］：甲图细胞的每一端均有成对的同源染色体，但无联会、四分体、分离等行为，且每一端都有一套形态和数目相同的染色体，故为有丝分裂的后期。

乙图有同源染色体，且同源染色体分离，非同源染色体自由组合，故为减数第一次分裂的后期。

丙图不存在同源染色体，且每条染色体的着丝点分开，姐妹染色单体成为染色体移向细胞两极，故为减数第二次分裂后期。

7. 受精作用：指卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。

注：受精卵核内的染色体由精子和卵细胞各提供一半，但细胞质几乎全部是由卵细胞提供因此后代某些性状更像母方。

减数分裂和受精作用的意义：①减数分裂形成的配子多样性，加上受精过程中卵细胞和精子结合的随机性，使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。

②就有性生殖的生物来讲，减数分裂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的恒定，对于生物的遗传和变异，都是十分重要的。

2．2遗传的分子基础一、人类对遗传物质的探索过程（理解）1.证明DNA是遗传物质的实验:(1)肺炎双球菌的转化实验a.格里菲斯的体内转化实验:①过程:从第4组实验的小鼠尸体上分离出了S型细菌，而且这些细菌的后代是S 型细菌。

这四组实验中,第4组位实验组,其余3组均作为对照.②结论:在加热杀死的S型细菌中,存在转化因子,促使R型细菌转化为S型细菌.注意:此实验不能说明DNA是遗传物质.b.艾弗里的体外转化实验(细菌培养实验):①过程:②结论:DNA 是细菌的遗传物质,蛋白质和其他物质不是遗传物质.但是艾弗里的实验仍然不被人所信服,最根本的原因在于没有蒋DNA 和蛋白质彻底分离开. (2) T 2噬菌体侵染细菌的实验①利用的技术： 放射性同位素标记法应用:光合作用.呼吸作用过程;分泌蛋白合成和运输的过程;DNA 半保留复制过程等研究. ②T 2噬菌体是一种病毒,主要成分为蛋白质和DNA.对蛋白质的标记用35S,对DNA 标记用32P.进行标记的目的就是为了将DNA 和蛋白质分开,分别研究DNA 和蛋白质对遗传的作用. ③过程a 标记噬菌体含35S 的培养基−−−→培养含35S 的细菌35S −−−→培养蛋白质外壳含35S 的噬菌体 含32P 的培养基−−−→培养含32P 的细菌−−−→培养内部DNA 含32P 的噬菌体 b 噬菌体侵染细菌含35S 的噬菌体−−−−→侵染细菌细菌体内没有放射性35S 含32P 的噬菌体−−−−→侵染细菌细菌体内有放射线32P ④结论:DNA 是遗传物质.(3)绝大多数生物的遗传物质为DNA,少数病毒的遗传物质为RNA(例如:烟草花叶病毒.HIV .SARS.流感病毒等),因此DNA 是主要的遗传物质. 生物类型 核酸种类 遗传物质 原核生物 DNA 和 RNA DNA 真核生物 DNA 和RNA DNA 病毒DNA 或RNADNA 或RNAa 、能自我复制b 、结构相对稳定c 、储存遗传信息（碱基对的排列顺序就代表遗传信息）。

d 、能够控制性状。

二、DNA 分子1、DNA分子结构的主要特点（1）DNA是由两条链组成的，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。

（DNA分子的双螺旋结构模型是由沃森和克立克提出来的。

）（2）DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基在内侧。

（3）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的规律：A（腺嘌呤）一定与T（胸腺嘧啶）配对；G（鸟嘌呤）一定与C（胞嘧啶）配对。

碱基之间的这种一一对应的关系，叫做碱基互补配对原则。

附：一些根据碱基互补配对原则推导的数学公式：DNA双链中：A=T；G=C；（A+G）/（T+C）=1 ；（A+C）=（T+G）一条链中A+T与另一条链中的T+A相等，一条链中的C+G等于另一条链中的G+C如果一条链中的（A+T）/（C+G）=a，那么另一条链中其比例也是a如果一条链中的（A+C）/（G+T）=b，那么另一条链上的比值为1/b另外还有两个非互补碱基之和占DNA碱基总数的50%（A+T）在DNA单链中所占比例=（A+T）在DNA双链中所占比例（G+C）在DNA单链中所占比例=（G+C）在DNA双链中所占比例2、DNA分子的特点：多样性（碱基排列顺序的千变万化）、特异性（每个DNA分子碱基的特定的排列顺序）和稳定性。

DNA分子能够储存遗传信息；碱基对的排列顺序就代表遗传信息。

3、DNA 的复制过程（1）解旋：利用细胞提供的A TP、在解旋酶的作用下，打开氢键，把螺旋的双链解开。

（2）合成子链：以解开的每一段母链为模板，以四种游离的脱氧核苷酸为原料，遵循碱基互补配对原则，在DNA聚合酶的作用下，各自合成子链。

（3）形成子代DNA：每条子链与其对应的母链盘绕成双螺旋结构，从而形成2个与亲代DNA完全相同的子代DNA分子。

4、DNA复制特点：边解旋边复制；半保留复制。

5、DNA复制的实质及意义：DNA通过复制，将遗传信息从亲代传给了子代，从而保持了遗传信息的连续性。

6、1个DNA分子复制n次，可形成2 n个子代DNA；含亲代DNA母链的DNA分子占子代DNA总数的2/2 n7.判断核酸种类（1）如有U无T，则此核酸为RNA；（2）如有T且A=T C=G，则为双链DNA；（3）如有T且A≠T C≠G，则为单链DNA ；（4）U和T都有，则处于转录阶段。

8. 与DNA复制有关的碱基计算(1).一个DNA连续复制n次后，DNA分子总数为：2n(2).第n代的DNA分子中，含原DNA母链的有2个，占1/(2n-1)(3).若某DNA分子中含碱基T为a，①则连续复制n次，所需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为：a(2n-1)②第n次复制时所需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为：a·2n-1三、基因1、基因的概念：具有遗传效应的DNA片段。

2、基因在染色体上（1）萨顿假说：基因由染色体携带从亲代传递给下一代。

即基因就在染色体上。

基因在染色体上呈线性排列。

研究方法：类比推理（2）基因在染色体上的实验证据：摩尔根果蝇眼色的实验：(A—红眼基因a—白眼基因X、Y——果蝇的性染色体) P：红眼（雌）×白眼（雄）P：X A X A×X a Y↓↓F1：红眼F1 ：X A X a×X A Y↓F1雌雄交配↓F2：红眼（雌雄）白眼（雄）F2：X A X A X A X a X A Y X a Y 3、基因的表达(1)转录:定义：在细胞核中，以DNA的一条链为模板合成mRNA的过程。

场所：细胞核模板：DNA的一条链信息的传递方向：DNA→mRNA原料：含A、U、C、G的4种核糖核苷酸产物：信使RNA过程:①DNA双链解开②以DNA的一条链为模板，根据碱基互补配对原则，合成一条mRNA③合成的mRNA从DNA链上释放转录与复制的异同(2)翻译定义：游离在细胞质中的各种氨基酸，就以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质，这一过程叫做翻译。

场所：细胞质中的核糖体上条件：A TP、酶、原料（氨基酸）、模板（mRNA）信息传递方向：mRNA到蛋白质。

密码子：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。

RNA的种类：mRNA 、tRNA、rRNA翻译与转录的异同点（下表）：阶段项目转录翻译定义在细胞核中，以DNA的一条链为模板合成mRNA的过程以信使RNA为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程场所细胞核细胞质的核糖体模板DNA的一条链信使RNA信息传递的方向DNA→mRNA mRNA→蛋白质原料含A、U、C、G的4种核苷酸合成蛋白质的20种氨基酸产物信使RNA 有一定氨基酸排列顺序的蛋白质实质是遗传信息的转录是遗传信息的表达4、基因、蛋白质与性状的关系：(1).中心法则：遗传信息可以从DNA流向DNA，既DNA的自我复制；也可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质，即遗传信息的转录翻译。

但是，遗传信息不能从蛋白质流向蛋白质，也不能从蛋白质流向DNA或RNA。