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遗传的细胞基础知识点

来源:101教育网整理 2019-01-28 字体大小: 分享到:
高三个性化提分

· 高中生物遗传的细胞基础知识点

考点一减数分裂和受精作用

1、精子(卵细胞)的形成与受精作用

2、减数分裂的主要特点

(1)特有染色体行为:同源染色体联会,形成四分体;同源染色体分离,非同源染色体自由组合。

(2)基因重组的表现类型

①减数第一次分裂后期,同源染色体分离的同时,非同源染色体自由组合。

②减数第一次分裂四分体时期,同源染色体上的非姐妹染色单体之间可能发生交叉互换。

(3)遗传物质减半发生时期

①染色体数目减半发生在减数第一次分裂。

②与体细胞相比DNA数目减半发生在减数第二次分裂。

3、减数分裂过程中染色体、DNA的规律性变化

时期

变化

精(卵)原细胞

减Ⅰ

减Ⅱ

精细胞 (卵细胞和第二极体







精(卵)原细胞

初级精(卵)母细胞

次级精(卵)母细胞 (或第一极体)









间期

前期

中期

后期

前期

中期

后期

末期




染色体行为

与体细胞相同

染色体复制

同源染色体联会形成四分体

四分体排列在赤道板上(对称)

同源染色体分离、非同源染色体自由组合

染色体已减半,无同源染色体

着丝点排列于赤道板上

着丝点一分为

二,子染色体分别移向两极

染色体进入两个核中变成染色质

含体细胞一半数目的染色体

染色体数目

2N

2N

2N

2N

2N

N

N

2N

N

N

DNA数目

2C

2C

→4C

4C

4C

4C

2C

2C

2C

C

C

4、数目变化曲线

(1)染色体复制只发生于减Ⅰ间期。

(2)减Ⅰ同源染色体的分离导致染色体数目减半,同时发生非同源染色体的自由组合。

(3)减Ⅱ与有丝分裂相似,但不同的是减Ⅱ中不存在同源染色体。

5、配子多样性的原因——基因重组

(1)减数第一次分裂后期,同源染色体分开的同时,非同源染色体自由组合。

(2)减数第一次分裂四分体时期,同源染色体上的非姐妹染色单体之间可能发生交叉互换。

6、受精作用的理解

(1)细胞膜的识别功能——同种生物的两性生殖细胞才能融合。

(2)生物膜的流动性——使两性生殖细胞融合为一个受精卵。

(3)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,体现了有性生殖的优越性。

考点二:有丝分裂与减数分裂过程比较

1、区别与联系

项目

减数分裂

有丝分裂


范围

进行有性生殖的生物

全部真核生物

部位

精(卵)巢、花药、胚囊中进行

各组织器官均进行


母细胞

性原细胞

体细胞(受精卵)


子细胞类型

生殖细胞(精细胞或卵细胞)和极体

体细胞


子细胞数目

1精原细胞→4精细胞

1卵原细胞→1卵细胞+3极体

1母细胞→2子细胞


分裂次数

染色体复制1次,细胞连续分裂2次

染色体复制1次,细胞分裂1次


同源染色体

行为

有同源染色体的联会、四分体,四分体中可能出现非姐妹染色单体的交叉互换及同源染色体分离现象

有同源染色体,但不出现联会、四分体,无染色单体的交叉互换及同源染色体分离现象

子细胞染

色体数

子细胞染色体数目减半

子细胞染色体数目不变


子细胞中

核遗传物

质组成

不一定相同 (可遗传变异有基因突变、基因重组和染色体变异)

一般相同(可遗传变异只有基因突变和染色体变异)


相同点

染色体都复制一次;出现纺锤体;均有核膜、核仁的消失与重建过程;减数第二次分裂与有丝分裂过程相似,都有姐妹染色单体的分离



2、有丝分裂与减数分裂主要分裂时期的图像辨析

时期方式

前期

中期

后期


有丝分裂

有同源染色体(染色体必定成对)

不联会

着丝点排列在赤道板

着丝点分裂

减数第一次分裂

有同源染色体(染色体必定成对)

联会

四分体排列在赤道板两侧

同源染色体分离,非同源染色体自由组合

减数第二次分裂

无同源染色体(染色体可以不成对)

无同源染色体

着丝点排列在赤道板

着丝点分离

3、有丝分裂、减数分裂与受精过程中DNA和染色体数量变化曲线

4、细胞分裂与变异类型的关系

分裂方式

变异类型

无丝分裂

基因突变

有丝分裂

基因突变、染色体变异

减数分裂

基因突变、基因重组、染色体变异

考点三:遗传物质的探索和发现、DNA分子的结构和基因的概念

1、肺炎双球菌的转化实验

(1)实验设计的基本思路是设法把DNA和蛋白质分开,单独观察它们的作用。

(2)加热杀死的S型细菌,其蛋白质变性失活。DNA在加热过程中,双螺旋解开,氢键被打断,但缓慢冷却时,其结构可恢复。

(3)转化的实质是S型细菌的DNA片段整合到了R型细菌的DNA中,即实现了基因重组。

2、噬菌体侵染细菌的实验

(1)实验思路及方法

S是蛋白质特有的元素,P几乎都存在于噬菌体DNA分子中,用放射性同位32P和35S分别标记DNA和蛋白质,直接单独地观察他们的作用。

(2)侵染特点及过程

①进入细菌体内的是噬菌体的DNA,噬菌体蛋白质留在外面不起作用。

②噬菌体侵染细菌要经过吸附→注入核酸→合成→组装→释放五个过程。

(3)结果及分析

分 组

结 果

结果分析


对比实验(相互对照)

32P噬菌体+细菌

上清液中几乎无32P,32P主要分布在宿主细胞内

32P——DNA进入了宿主细胞内

35S噬菌体+细菌

宿主细胞内无35S,35S主要分布在上清液中

35S——蛋白质外壳未进入宿主细胞留在外面


3、肺炎双球菌转化实验与噬菌体侵染细菌实验的比较

(1)实验思路相同:都是设法把DNA和蛋白质分开,单独地、直接去观察DNA的作用。只是肺炎双球菌转化实验利用了从S型菌直接提取分离,而噬菌体侵染实验则利用放射性同位素间接将DNA和蛋白质分开。

(2)结论相同:都证明了DNA是遗传物质。

4、DNA是主要的遗传物质是对生物界而言的,需要许多实验共同来证明的结论,单独的某一实验只能证明DNA是某种生物的遗传物质。

5、生物的遗传物质总结:

生物类型

所含核酸

所含核苷酸

含氮碱基

遗传物质


细胞生物(原核、真核生物)

DNA、RNA

两种

8种:4种脱氧核苷酸;4种核糖核苷酸

5种:A、T、G、U、C

DNA


病毒

DNA病毒

DNA

4种脱氧核苷酸

4种:A、T、G、C

DNA

RNA病毒

RNA

4种核糖核苷酸

4种:A、U、G、C

RNA


6、结合图解理解DNA分子的结构及特点

从上图可看出:

(1)规则的双螺旋结构。脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成了基本骨架,内侧是碱基,在碱基A与T之间有两个氢键,C与G之间有三个氢键;

(2)一个DNA分子中有两个游离的磷酸基;

(3)脱氧核糖与磷酸基、碱基的相连情况:在DNA分子单链一端的脱氧核糖与1个磷酸基和1个碱基相连;在DNA单链中间的脱氧核糖与2个磷酸基和1个碱基相连。

7、DNA分子结构中的碱基比例关系

8、复制、转录和翻译的比较

项目

复制

转录

翻译

场所

主要在细胞核中(线粒体、叶绿体)

主要在细胞核中(线粒体、叶绿体)

细胞质中的核糖体上

模板

DNA的两条链

DNA的一条链

mRNA

原料

4种脱氧核苷酸

4种核糖核苷酸

氨基酸

条件

酶(解旋酶,DNA聚合酶等)和能量

酶(RNA聚合酶等)和能量

特定的酶、能量和tRNA

原则

A-T;G-C

A-U;G-C;

T-A

A-U;G-C

产生

形成2条DNA双链

一条单链RNA分子(mRNA)

具有一定氨基酸排列顺序的多肽---蛋白质

特点

边解旋边复制,半保留复制

边解旋边转录;转录后DNA仍保留原来双链结构

一个mRNA分子上可连续结合多个核糖体,提高合成蛋白质的速度

传递

方向

DNA→DNA

DNA→mRNA

mRNA→蛋白质(性状)

要点:

(1)DNA的复制是典型的半保留复制,利用同位素标记法和密度梯度离心技术可以证明。

(2)基因是有遗传效应的DNA片段,随着DNA的复制而复制;遗传信息的表达实际上就是基因的表达。

(3)原核生物DNA的复制和转录主要在拟核进行。

9、DNA复制过程中的碱基数目计算(其双链DNA分子中含某种碱基a个)

(1)复制n次需要含该碱基的脱氧核苷酸数为a·(2n-1)。

(2)第n次复制,需要含该碱基的脱氧核苷酸数为a·2n-1。复制的结果是形成两个一样的DNA分子,所以一个DNA分子复制n次后,得到的DNA分子数量为2n个,复制(n-1)次后得到的DNA分子数为2n-1,第n次复制增加的DNA分子数为2n-2n-1=2n-1,需要含该碱基的脱氧核苷酸数为a·2n-1。

10、在遗传物质的转录和翻译过程中始终遵循碱基互补配对原则。

(1)转录时以DNA解旋后的一条链为模板,按照A—U,G—C、T—A、C—G碱基互补配对原则形成mRNA。

(2)翻译时按A—U、G—C、U—A、C—G的碱基互补配对原则,与mRNA上三个相邻碱基配对的tRNA运载着特定的氨基酸进入核糖体合成蛋白质。

11、中心法则

(1)中心法则中遗传信息的流动过程为:

图中①表示DNA复制,②表示转录,③表示翻译,④表示RNA自我复制,⑤表示逆转录。

中心法则体现了DNA的两大基本功能:

图中①体现了对遗传信息的传递功能,它是通过DNA复制完成的,发生于亲代产生子代的生殖过程或细胞增殖过程中。

图中②③共同体现了对遗传信息的表达功能,它是通过转录和翻译完成的,发生在个体发育过程中。

(2)各种生物的信息传递

a.在细胞生物生长繁殖过程中遗传信息的传递方向为:

b.在细胞内蛋白质合成过程中,遗传信息的传递方向(如胰岛细胞中胰岛素的合成)为:

c.含逆转录酶的RNA病毒在寄主细胞内繁殖过程中,遗传信息的传递方向为:

d.DNA病毒(如噬菌体)在寄主细胞内繁殖过程中,遗传信息的传递方向为:

e.RNA病毒(如烟草花叶病毒)在寄主细胞内繁殖过程中,遗传信息的传递方向为:

12、基因表达与个体发育之间的关系

(1)基因的选择性表达

从分子水平看,个体发育是基因选择性表达的结果。

(2)基因控制性状的两种方式

①直接途径

如镰刀型细胞贫血症、囊性纤维病的病因。

②间接途径

如白化病、豌豆的粒形。


· 高中生物遗传的细胞基础典型例题

题目

生物体的遗传是(    )

  • A. 细胞核遗传的结果

  • B. 细胞质遗传的结果

  • C. 细胞核遗传与细胞质遗传共同作用的结果

  • D. 外界环境变化作用的结果

答案

C

解析:

生物的遗传是细胞核遗传和细胞质遗传共同作用的结果。

题目

下列关于细胞质遗传和细胞核遗传的有关说法正确的是(    )

  • A. 细胞核遗传和细胞质遗传的遗传物质都是DNA分子

  • B. 细胞质和细胞核遗传都是通过配子传递遗传物质,遗传物质的传递都是均等分配

  • C. 细胞核遗传和细胞质遗传都遵循基因的分离和基因的自由组合定律

  • D. 细胞核遗传和细胞质遗传的正交和反交产生的后代是相同的

答案

A

解析:

试题分析:细胞核遗传和细胞质遗传的遗传物质都是DNA分子。细胞质遗传物质的传递是随机不均等的,不遵循孟德尔定律。细胞核遗传时遗传物质是平均分配的,细胞核遗传在有性生殖时遵循孟德尔定律。细胞核遗传正交和反交产生的后代是相同,细胞质遗传的正交和反交产生的后代是不相同的,只与母方有关。
考点:本题考查了细胞质遗传与细胞核遗传的区别与联系。意在考查学生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系,形成知识的网络结构的能力。

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