第二章 减数分裂和有性生殖
第一节 减数分裂
一、减数分裂的概念
在减数分裂过程中，染色体只复制一次，而细胞连续分裂两次，新产生的生殖细胞中的染色体数目比体细胞减少一半。
（注：体细胞主要通过有丝分裂产生，有丝分裂过程中，染色体复制一次，细胞分裂一次，新产生的细胞中的染色体数目与体细胞相同。）
二、减数分裂的过程
● 减数第一次分裂
间期：染色体复制(包括dna复制和蛋白质的合成)。
前期：同源染色体两两配对（称联会），形成四分体。
四分体中的非姐妹染色单体之间常常发生对等片段的互换。
中期：同源染色体成对排列在赤道板上（两侧）。
后期：同源染色体分离（基因等位分离）；非同源染色体（非等位基因）自由组合。 末期：细胞质分裂，形成2个子细胞。
● 减数第二次分裂（无同源染色体） ．．．．．．
前期：染色体排列散乱。
中期：每条染色体的着丝粒都排列在细胞中央的赤道板上。
后期：姐妹染色单体分开，成为两条子染色体。并分别移向细胞两极。
末期：细胞质分裂，每个细胞形成2个子细胞，最终共形成4个子细胞。
三、精子与卵细胞的形成过程的比较
四、注意：
2、精原细胞和卵原细胞的染色体数目与体细胞。因此，它们属于，通过 的方式增殖，但它们又可以进行减数分裂形成生殖细胞。
3、减数分裂过程中染色体数目减半发生在减数第一次分裂，原因是同源染色体分离并进入不同的子．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．细胞。所以减数第二次分裂过程中无同源染色体。 ．．．．．．．．
4、减数分裂过程中染色体和dna的变化规律5、减数分裂形成子细胞种类：假设某生物的体细胞中含n对同源染色体，则：它的精（卵）原细胞进行减数分裂可形成2n种精子（卵细胞）；它的1个精原细胞进行减数分裂形成2种精子。它的1个卵原细胞进行减数分裂形成1种卵细胞。
五、受精作用的特点和意义
意义：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。
第三章 遗传和染色体
第一节 基因的分离定律
一、相对性状
相对性状：同一种生物的同一种性状的不同表现类型。
二、孟德尔一对相对性状的杂交实验
1、实验过程:写遗传图解
3、写测交的遗传图解
相关概念
1、显性性状与隐性性状
显性性状：具有相对性状的两个亲本杂交，f1表现出来的性状。
隐性性状：具有相对性状的两个亲本杂交，f1没有表现出来的性状。
附：性状分离：在杂种后代中出现不同于亲本性状的现象）
2、显性基因与隐性基因
3、纯合子与杂合子
纯合子：由相同基因的配子结合成的合子发育成的个体（能稳定的遗传，不发生性状分离）：
显性纯合子（如aa的个体）
隐性纯合子（如aa的个体）
杂合子：由不同基因的配子结合成的合子发育成的个体（不能稳定的遗传，后代会发生性状分离）
5、 杂交与自交
杂交：基因型不同的生物体间相互交配的过程。
自交：基因型相同的生物体间相互交配的过程。（指植物体中自花传粉和雌雄异花植物的同株受粉） 附：测交：让f1与隐性纯合子杂交。（可用来测定f1的基因型，属于杂交）
三、基因分离定律的实质: 在减i分裂后期，等位基因随着同源染色体的分开而分离。
四、基因分离定律的两种基本题型：注2：逆推类型中遗传病显、隐性的判断
◆ 无中生有为隐性 有中生无为显性
五、孟德尔遗传实验的科学方法：
1正确地选用试验材料；2分析方法科学；（单因子→多因子）
3应用统计学方法对实验结果进行分析；4科学地设计了试验的程序。
第二节 基因的自由组合定律
一、基因自由组合定律的实质：
在减i分裂后期，非等位基因随着非同源染色体的自由组合而自由组合。 （注意：非等位基因要位于非同源染色体上才满足自由组合定律） 逆推类型（子代→亲代）
三、基因自由组合定律的应用
1、指导杂交育种——例：
附：杂交育种
方法：杂交
原理：基因重组
优缺点：方法简便，但要较长年限选择才可获得。
四、性别决定和伴性遗传
3、三种伴性遗传的特点：
（1）伴_隐性遗传的特点：
① 男 ＞ 女 ② 隔代遗传（交叉遗传） ③ 母病子必病，女病父必病
（2）伴_显性遗传的特点：① 女＞男 ② 连续发病 ③ 父病女必病，子病母必病
4、家族系谱图中遗传病遗传方式的快速判断
无中生有为隐性→病女父或子正常为常隐
有中生无为显性→病男母或女正常为常显
附：常见遗传病类型（要记住）： ．．．
伴_隐：色盲、血友病
伴_显：抗维生素d佝偻病
常隐：先天性聋哑、白化病
常显：多(并)指
第三节 染色体变异及其应用
一、染色体结构变异：
实例：猫叫综合征（5号染色体部分缺失）
类型：缺失、重复、倒位、易位（看书图并理解） ．．p43．．．．．．．
二、染色体数目的变异
1、类型
● 个别染色体增加或减少：实例：（多1条21号染色体）
● 以染色体组的形式成倍增加或减少： 实例：三倍体无子西瓜
2、染色体组：
（1）概念：二倍体生物配子中所具有的全部染色体组成一个染色体组。
（2）特点：①一个染色体组中无同源染色体，形态和功能各不相同；
②一个染色体组携带着控制生物生长的遗传信息。
（3）染色体组数的判断：
① 染色体组数= 细胞中任意一种染色体条数
例1：以下各图中，各有几个染色体组？
答案：3 2 5 1 4
② 染色体组数= 基因型中控制同一性状的基因个数
例2：以下基因型，所代表的生物染色体组数分别是多少?
（1）aa ______ 2）aabb _______（3）aaa _______ （4）aaabbb _______
（5）aaaabbbb _______ （6）abcd ______
答案：2 2 3 3 4 1
3、单倍体、二倍体和多倍体
由配子发育成的个体叫单倍体。
有受精卵发育成的个体，体细胞中含几个染色体组就叫几倍体，如含两个染色体组就叫二倍体，含三个染色体组就叫三倍体，以此类推。体细胞中含三个或三个以上染色体组的个体叫多倍体。
三、染色体变异在育种上的应用
1、多倍体育种：
方法：用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。
（原理：能够抑制纺锤体的形成,导致染色体不分离,从而引起细胞内染色体数目加倍） 原理：染色体变异 实例：三倍体无子西瓜的培育；
优缺点：培育出的植物器官大，产量高，营养丰富，但结实率低，成熟迟。
2、单倍体育种：
方法：花粉(药)离体培养，秋水仙素处理幼苗
原理：染色体变异
实例：
优缺点：后代都是纯合子，明显缩短育种年限，但技术较复杂。
附：育种方法小结
第四章 遗传的分子基础
第一节 探索遗传物质的过程
一、1928年格里菲思的肺炎双球菌的转化实验：1、肺炎双球菌有两种类型类型：
● s型细菌：菌落光滑，菌体有夹膜，有毒性
● r型细菌：菌落粗糙，菌体无夹膜，无毒性
2、实验过程（看书）
3、实验证明：无毒性的r型活细菌与被加热杀死的有毒性的s型细菌混合后，转化为有毒性的s型活细菌。这种性状的转化是可以遗传的。
推论（格里菲思）：在第四组实验中，已经被加热杀死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”。
二、1944年艾弗里的实验：
2、实验证明：。
（即：dna是遗传物质，蛋白质等不是遗传物质）
三、1952年郝尔希和蔡斯噬菌体侵染细菌的实验
1、1、噬菌体侵染细菌实验
噬菌体的结构：蛋白质外壳（c、h、o、n、s）＋dna（c、h、o、n、p）
过程：吸附→注入（注入噬菌体的dna）→合成（控制者：噬菌体的dna；原料：细菌的化学成分）→组装→释放 结论：dna是遗传物质。
3、实验结论：子代噬菌体的各种性状是通过亲代的遗传的。（即：） 四、1956年烟草花叶病毒感染烟草实验证明：在只有rna的病毒中，rna是遗传物质。
五、小结：
因为绝大多数生物的遗传物质是dna，所以dna是主要的遗传物质。
第二节 dna的结构和dna的复制：
一、dna的结构
1、dna的组成元素：c、h、o、n、p
2、dna的基本单位：核苷酸（种）
3、dna的结构：
①由两条、反向平行的脱氧核苷酸链盘旋成双螺旋结构。
②外侧：脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架。内侧：由氢键相连的碱基对组成。
③碱基配对有一定规律： a ＝ t；g ≡ c。（碱基互补配对原则） 4、dna的特性：
①多样性：碱基对的排列顺序是千变万化的。（排列种数：4(n为碱基对对数) ．．②特异性：每个特定dna分子的碱基排列顺序是特定的。
5、dna的功能：携带（dna分子中碱基对的代表遗传信息）。 6、与dna有关的计算： 在双链dna分子中： ① a=t、g=c
②任意两个非互补的碱基之和相等；且等于全部碱基和的一半 例：a g = a c = t g = t c = 1/2全部碱基 二、dna的复制
1、概念：以亲代dna分子条链为模板，合成子代dna的过程 2、时间： 3、场所：主要在细胞核 4、过程：（看书）①解旋 ②合成子链 ③子、母链盘绕形成子代dna分子 5、特点： 半保留复制 6、原则：原则 7、条件:
①模板：亲代dna分子的两条链 ②原料：4种游离的脱氧核糖核苷酸 ③能量：atp
④ 酶：解旋酶、dna聚合酶等 8、dna能精确复制的原因：
①独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板; ②碱基互补配对原则保证复制能够准确进行。 9、意义：
dna分子复制，使遗传信息从传递给，从而确保了遗传信息的连续性。 10、与dna复制有关的计算：
n
复制出dna数 =2（n为复制次数）含亲代链的dna数 =2
第三节 基因控制蛋白质的合成
一、rna的结构：
1、组成元素：
2、基本单位：核苷酸（种）
n
3、结构：一般为链
第7 / 11页
二、基因：是具有遗传效应的dna片段。主要在染色体上 三、基因控制蛋白质合成： 1、转录：
（1）概念：在细胞核中，以dna的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成rna的过程。（注：叶绿体、线粒体也有转录） （2）过程（看书）
（3）条件：模板：dna的一条链（模板链）原料：4种核糖核苷酸
能量：atp酶：解旋酶、rna聚合酶等
（4）原则：碱基互补配对原则（a—u、t—a、g—c、c—g） （5）产物：信使rna（mrna）、核糖体rna（rrna）、转运rna（trna） 2、翻译：
（1）概念：游离在细胞质中的各种氨基酸，以mrna为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。（密码子： mrna上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基，叫做一个“遗传密码子”。） （2）过程：（看书）
（3）条件：模板：mrna原料：氨基酸（20种）能量：atp酶：多种酶 搬运工具：装配机器： （4）原则：碱基互补配对原则 （5）产物：多肽链
dna
3、与基因表达有关的计算
基因中碱基数：mrna分子中碱基数：氨基酸数 = 6：3：1 四、基因对性状的控制 1、中心法则
2、基因控制性状的方式：
（1）通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物的性状； （2）通过控制蛋白质结构直接控制生物的性状。
第四节 基因突变和基因重组
一、生物变异的类型：基因突变、基因重组、染色体变异
第8 / 11页
二、可遗传的变异 （一）基因突变
1、概念：是指dna分子中碱基对的、或等变化。 例如：镰刀型细胞贫血症
· 直接原因：组成血红蛋白的一条肽链上的氨基酸发生改变（谷氨酸→缬氨酸） · 根本原因：dna模板链上的发生改变 2、原因：物理因素：_射线、激光等；
化学因素：亚硝酸盐，碱基类似物等； 生物因素：病毒、细菌等。
3、特点：
①发生频率低：②方向不确定（一般有害）③随机发生 基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期；
基因突变可以发生在细胞内的不同的dna分子上或同一dna分子的不同部位上。 ④普遍存在
4、结果：使一个基因变成它的基因。 5、时间：细胞分裂（dna复制时期） 6、应用——诱变育种
①方法：用射线、激光、化学药品等处理生物。 ②原理：基因突变
③实例：高产青霉菌株的获得
④优缺点：加速育种进程，大幅度地改良某些性状，但有利变异个体少。 7、意义：
①是生物变异的根本来源；②为生物的进化提供了原始材料；③是形成生物多样性的重要原因之一。
（二）基因重组
1、概念：是指生物体在进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的过程。 2、种类：
①基因的自由组合：减数分裂（减ⅰ后期）形成配子时，随着非同源染色体的自由组合，位于这些染色体上的非等位基因也自由组合。组合的结果可能产生与亲代基因型不同的个体。
②基因的交叉互换：减ⅰ四分体时期，同源染色体上（非姐妹染色单体）之间等位基因的交换。结果是导致染色单体上基因的重组，组合的结果可能产生与亲代基因型不同的个体。 3、结果：产生新的基因型
4、应用(育种)：（见前面笔记）
5、意义：①为生物的变异提供了的来源；②为生物的进化提供材料；
③是形成生物体多样性的重要原因之一
（三）染色体变异（见第三章 第三节）
第五节 关注人类遗传病
一、人类遗传病与先天性疾病区别：
● 遗传病：由改变引起的疾病。（可以生来就有，也可以后天发生） ● 先天性疾病：生来就有的疾病。（不一定是遗传病）
二、人类遗传病产生的原因：人类遗传病是由于遗传物质的改变而引起的人类疾病
第9 / 11页
三、人类遗传病类型 （一）单基因遗传病
1、概念：由等位基因控制的遗传病。
2、特点：呈家族遗传、发病率高（我国约有20%--25%） 3、类型：
抗维生素ｄ佝偻病
多指、并指、软骨发育不全
色盲、血友病
（二）多基因遗传病
1、概念：由等位基因控制的人类遗传病。
2、常见类型：原发性高血压、青少年型糖尿病等。 （三）染色体异常遗传病（简称染色体病）
1、概念：染色体异常引起的遗传病。(包括异常和异常） 2、类型：
常染色体遗传病 结构异常：猫叫综合征
数目异常：21三体综合征（先天智力障碍）
四、遗传病的监测和预防
1、禁止近亲结婚：每个人都可能携带5-6个不同的隐性致病基因，在近亲结婚的情况下，双方从共
同祖先那里继承同一种致病基因的机会大大增加。
五、实验：调查人群中的遗传病 方法和过程：
1、可以以为单位进行研究，小组成员也可以分工进行调查。
2、每个小组可调查周围熟悉的4～10个家庭（或家系）中遗传病的情况。
3、调查时，选取群体中发病率的单基因遗传病，如红绿色盲、白化病、高度近视（600度以上）等。
4、调查时要详细询问，如实记录。
5、小组调查数据应在班级和年级中进行汇总（以保证调查的群体足够大）
4、对某个家庭进行调查时，被调查成员之间的关系必须写清楚，并注明。 5、必须统计被调查的某种遗传病在人群中的。
结果分析：
被调查人数为2 747人，其中色盲患者为38人(男性37人，女性1人)，红绿色盲的发病率
为1.38%。男性红绿色盲的发病率为1.35%，女性红绿色盲的发病率为0.03%。二者均低于我国社会人群男女红绿色盲的发病率。
结论：我国社会人群中，红绿色盲患者男性明显多于女性。
第五章 生物的进化
第一节 生物进化理论的发展
第10 / 11页
三、现代达尔文主义
种群基因频率的改变） 染色体变异产生生物进化的原材料
（一）种群是生物进化的基本单位 1、种群：
概念：在一定时间内占据一定空间的同种生物的所有个体称为种群。 特点：不仅是生物繁殖的基本单位；而且是生物进化的基本单位。
2、种群基因库：一个种群的个体所含有的基因构成了该种群的基因库 3、基因（型）频率的计算： ①按定义计算：
②某个等位基因的频率 = 它的纯合子的频率 ½杂合子频率 （二）基因突变、基因重组、染色体变异产生生物进化的原材料
（三）自然选择决定进化方向：在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变，导致生物朝着一定的方向不断进化。（生物进化的实质是种群基因频率的改变） （四）突变、选择和隔离是物种形成和生物进化的机制
1、物种：指分布在一定的自然地域，具有一定的形态结构和生理功能特征，而且自然状态下能交配并能生殖出可育后代的一群生物个体。 2、隔离：
：同一种生物由于地理上的障碍而分成不同的种群，使得种群间不能发生基因交流的现象。 指不同种群的个体不能自由交配或交配后产生不可育的后代。 3、物种的形成：
⑴物种形成的常见方式：地理隔离（长期）→生殖隔离 ⑵物种形成的标志：生殖隔离 ⑶物种形成的3个环节：
● 可遗传的变异：为生物进化提供原材料 ● 选择：使种群的基因频率改变 ● 隔离：是新物种形成的条件
2、生物多样性包括：多样性、多样性和多样性三个层次。