1、 学大教育 学大教育 高考生物遗传的细胞和分子基础解题方略基本考点一、减数分裂和受精作用（1）细胞的减数分裂范围：有性生殖的生物。时期：在原始生殖细胞发展成为成熟的生殖细胞的过程中。特点：在整个减数分裂过程中，染色体只复制一次，而细胞连续分裂两次。过程：其中，第一次分裂是同源染色体的分离，染色体数目减半；第二次分裂是姐妹染色单体的分离，染色体数目不变。结果：新产生的生殖细胞中染色体数目，比原始生殖细胞染色体数目的减少了一半。（2）动物配子的形成过程1.精子的形成卵细胞的形成（3）有丝分裂与减数分裂的比较（n）第一极体（n）精细胞有丝分裂增殖（2n）精子精巢中的精原细胞精原细胞 初级精母细胞 次
2、级精母细胞次级精母细胞精子精子精子精细胞精细胞精细胞染色体复制长大联会、四分体（互换） 染色体单体分开（2n）（2n） （n）（n） （n）第一次分裂 第二次分裂 变形过程同源染色体分离非同源染色体自由组合卵巢中的卵原细胞卵原细胞初级卵母细胞次级卵母细胞 卵细胞有丝分裂增殖染色体复制长大联会、四分体（互换） 染色体单 体分开（2n） （2n）（2n）极体极体极体 第二极体同源染色体分离非同源染色体自由组合学大教育 学大教育 （4）减数分裂、受精作用、有丝分裂过程中染色体、染色单体和 DNA 含量的变化规律（以二倍体生物为例）过程 有丝分裂 减数分裂 受精作用时期间期前期中期后 末间期前中后末前
3、中后末配子受精卵DNA 含量 2N 4N 4N 2N 2N 4N 2N 2N 2N N N 2N比较内容 减数分裂 有丝分裂染色体复制次数 一次 一次相同点 有无纺锤丝的出现 有 有细胞分裂次数 二次 一次是否出现联会、四分体 出现 不出现非姐妹染色单体之间有无交叉互换 有 无染色体着丝点排列的位置 第一次分裂中期着丝点 排列在赤道板两侧。第二 次分裂中期着丝点排列在赤道板上着丝点排列在赤道板上同源染色体分离 有 无非同源染色体随机组合 有 无子细胞染色体数目 减半 不变子细胞的名称和数目 精细胞四个或卵细胞一个（极体三个） 体细胞二个不同点染色体及 DNA 变化图像学大教育 学大教育 4N
4、4N染色体含量2N 2N 4N 2N 2N 2N N N N N N N染色单体含量04N 4N 0 0 04N 4N 2N 2N 0 0 0 0（5）有丝分裂和减数分裂图像的识别（重点是前、中、后三个时期）方法三是鉴别法（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
5、为，则为有丝分裂的某一时期的细胞分裂图。说明：该方法只适用于二倍体生物。若是处于分裂后期的细胞，应该看移向同一极的一套染色体中是否存在同源染色体。根据染色体位置关系判断前期、中期、后期。前期散乱、中期排中、后期分开。（6）细胞分裂与生物体生长、发育、繁殖、遗传和变异的关系通过细胞分裂能使单细胞生物直接繁殖新个体，使多细胞生物由受精卵发育成新个体，也能使多细胞生物衰老、死亡的细胞及时得到补充。通过细胞分裂，可以将亲代细胞复制的遗传物质，平均分配到两个子细胞中去。因此，细胞分裂是生物体生长、发育和繁殖的基础。有丝分裂是真核生物进行细胞分裂的主要方式，多细胞生物体以有丝分裂方式增加体细胞数目。有丝分
6、裂过程中，在分裂间期，亲代细胞染色体经过复制，经过分裂期一系列变化，精确地平均分配到两个子细胞中去。由于染色体上有遗传物质（DNA.基因） ，因而在生物的亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性，对于生物的遗传有重要意义。细胞分裂间期，DNA 复制时，由于生物内部因素或外界环境条件的作用，使染色体上的基因的分子结构发生差错，而导致基因突变，从而导致子代（或子代细胞）发生变异。减数分减数分裂和有丝分裂图象的比较：有同源染色体无同源染色体 有同源染色体的联会 四分体 同源染色体向两极移动 无上述现象减数分裂有丝分裂减数分裂学大教育 学大教育 裂中，同源染色体的交叉和交换、非同源染色体的自由组合、在细胞
7、水平上导致遗传物质的重组，使亲代产生多种类型的配子，从而使后代具有更大的变异性和更强的生活力及适应性。有丝分裂过程中，正常情况下，复制后的染色体平均分配到子细胞中去，但一些外界条件或因素（如秋水仙素） ，能抑制纺锤体的形成，使细胞有丝分裂过程受阻，结果细胞核中染色体数目加倍，形成多倍体生物，导致生物变异。因此，细胞分裂与生物变异密切相关。细胞有丝分裂中期，细胞中染色体的形态固定、数目清晰，是观察和辨认细胞中染色体形态和数目的最佳时期。而染色体的形态、数目对于鉴别生物种类、了解生物之间的进化关系，以及研究生物的遗传、变异都是不可缺少的基础。（7）动物受精过程实质：精子细胞核和卵细胞核的融合。所以
8、在后代个体的细胞核中具有了双亲的遗传物质，其中一半来自父方，一半来自母方，但由于精子几乎不含有细胞质，所以在受精卵细胞质中的遗传物质几乎都来自母方，这就是细胞质遗传的理论基础。意义：维持了物种前后代之间体细胞内染色体数目的恒定，对于生物的遗传和变异都十分的重要。二、遗传的分子基础（1）人类对遗传物质的探索过程1928 年，格里菲斯实验注射 R 型细菌对动物无害动物体内出现 R 型细菌 说明 R 型肺炎双球菌无毒性注射 S 型细菌 使动物死亡动物体内出现 S 型细菌说明 S 型肺炎双球菌有毒性注射杀死的 S 型细菌 对动物无害动物体内不出现 S 型细菌 说明加热后 S 型肺炎双球菌毒性消失注射
9、R 型细菌加杀死的 S 型细菌 使动物死亡动物体内出现 S 型细菌后代 S 型细菌使动物死亡 说明无毒性的 R 型细菌在与加热杀死后的 S 型细菌混合后，转化为有毒性的 S 型细菌。且这种性状的转化是可以遗传的。格里菲斯的结论：已经被加热杀死的 S 型细菌中，一定含某种促进这一转化的活性物质“转化因子 ”。1944 年，艾弗里等实验学大教育 学大教育 结论：DNA 才是使 R 型细菌产生稳定遗传变化的物质基础，也就是说，DNA 才是遗传物质，而蛋白质不是遗传物质。1952 年，郝尔希和蔡斯实验方法 同位素标记法步骤 第一步，标记：噬菌体分别被 35S 或 32P 标记。把宿主细菌分别培养在含有
10、 32P的培养基中,宿主细菌在生长过程中,就分别被 35S 和 32P 所标记。然后,赫尔希等人用 T2噬菌体分别去侵染被 35S 和 32P 标记的细菌。噬菌体在细菌细胞内增殖,裂解后释放出很多子代噬菌体,在这些子代噬菌体中,前者被 35S 所标记,后者被 32P 所标记。第二步，侵染：用被标记的噬菌体侵染未标记的细菌。第三步，搅拌：在搅拌器中搅拌，使在细菌外的噬菌体与细菌分离。第四步，离心：第五步，检测：检测上清液与沉淀物中的放射性物质。结果：实验过程及现象 结论用放射性元素 35S 标记一部分噬菌体的蛋白质外壳，用被标记的 T2噬菌体去侵染细菌，使噬菌体在细菌体内大量增殖，对被标记物质进
11、行测试，结果，细菌体内无放射性噬菌体的蛋白质并没有进入细菌内部，而是留在细菌外部用放射性元素 32P 标记另一部分噬菌体的DNA，用被标记的 T2噬菌体去侵染细菌，使噬菌体在细菌体内大量增殖，对被标记物质进行测试，结果，细菌体内有放射性噬菌体的 DNA 进入了细菌内部噬菌体在细菌体内的增殖是在 DNA 作用下完成的，亲代和子代之间具有连续性的物质是DNA，子代噬菌体的各种性状是 DNA 遗传给后代的 DNA 是遗传物质（2）DNA 分子结构的主要特点学大教育 学大教育 DNA 分子双螺旋结构的三个特点：从总体上看，是由两条平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的，成为规则的双螺旋结构。脱氧核糖和磷酸交替
12、连接构成基本骨架排列在外侧，碱基在内侧。内部：连接两条链的碱基通过氢键形成碱基对，配对遵循碱基互补配对规律：A 一定与 T配对，C 一定与 G 配对。碱基互补配对原则1）含义：在 DNA 分子中形成碱基对时，A 一定与 T 配对， G 一定与 G 配对，这种一 一对应的关系，称为碱基互补配对原则。2）氢键的数目：A=T，GC3）基本等式关系：A=T，G=C，A+G=T+C（嘌呤碱等于嘧啶碱） 。（3）基因的概念基因的概念：从作用上看，基因是控制生物性状的基本单位。从本质上，基因是有遗传效应的 DNA 分子片段。每个 DNA 分子上有许多个基因。从位置上看，基因在染色体上呈直线排列(核基因)。从
13、组成上看，基因由成千上百个脱氧核苷酸组成。从遗传信息上看，基因的脱氧核苷酸的排列顺序包含了遗传信息。其顺序是固定的，而不同的基因的顺序又是不同的。线粒体、叶绿体等细胞器中也有基因(细胞质基因)萨顿假说基因在染色体上。学大教育 学大教育 方法：类比推理法。基因行为 染色体行为在杂交过程中保持完整性和独立性 在配子形成和受精过程中具有稳定的形态结构在体细胞中成对存在，等位基因一个来自父方，一个来自母方。在体细胞中成对存在，同源染色体一条来自父方，一条来自母方。在配子中只有一个成对基因中在配子中只有成对的染色体 1 条非等位基因在形成配子时自由组合 非同源染色体在形成配子时自由组合基因位于染色体上的
14、实验证据 摩尔根果蝇实验用红眼、白眼基因位于 X 染色体上，可以解析实验现象。用测交实验进一步证明了假设。（4）DNA 分子的复制概念：是以亲代 DNA 分子为模板合成子代 DNA 分子的过程。时间：有丝分裂间期和减数分裂第一次分裂间期。场所：细胞核过程：边解旋边复制：解旋合成 复旋条件：模板(DNA 分子的两条链都能做模板)、原料(游离的脱氧核苷酸 )、能量(ATP)、酶(解旋酶、聚合酶等 )。特点：边解旋边复制。遵循碱基互补配对原则。半保留复制。DNA 分子准确复制的原因：DNA 分子独特的双螺旋结构提供精确的模板。通过碱基互补配对原则保证了复制准确无误。意义：DNA 进行自我复制，这在遗
15、传上具有重要意义。因为生物性状的遗传，亲代的雌雄配子并未将具体的性状传给后代，而是将自身的 DNA 复制了一份传给后代。因此， DNA 复制能保持物种的稳定性。学大教育 学大教育 （5）遗传信息的转录和翻译转录和翻译的比较阶段项目 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 DNAmRNA 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
16、质 是遗传信息的转录 是遗传信息的表达遗传信息、密码子和反密码子遗传信息 密码子 反密码子概念 基因中脱氧核苷酸的排列顺序 mRNA 中决定一个 氨基酸的三个相邻碱基tRNA 中与 mRNA 密码子互补配对的三个碱基作用 控制生物的遗传性状 直接决定蛋白质中的氨基酸序列 识别密码子，转运氨基酸种类基因中脱氧核苷酸种类、数目和排列顺序的不同，决定了遗传信息的多样性64 种61 种：能翻译出氨基酸3 种：终止密码子，不能翻译氨基酸61 种或 tRNA 也为 61 种联系基因中脱氧核苷酸的序列 mRNA 中核糖核苷酸的序列mRNA 中碱基序列与基因模板链中碱基序列互补密码子与相应反密码子的序列互补配
17、对基因表达过程中有关 DNA.RNA.氨基酸的计算学大教育 学大教育 转录时，以基因的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，产生一条单链 mRNA，则转录产生的 mRNA 分子中碱基数目是基因中碱基数目的一半，且基因模板链中 A+T（或 C+G）与mRNA 分子中 U+A（或 C+G）相等。翻译过程中，mRNA 中每 3 个相邻碱基决定一个氨基酸，所以经翻译合成的蛋白质分子中氨基酸数目是 mRNA 中碱基数目的 1/3，是双链 DNA 碱基数目的 1/6 。中心法则：过程 模板 原料 碱基互补 产物 实例DNA 的复制DNADNADNA 的两条链 A、T、 C、G 四种脱氧核苷酸AT TACG
18、GCDNA 以 DNA 作遗传物质的生物DNA 的转录DNARNADNA 的一条链 A、U 、G、C 四种核糖核苷酸AU TACG GCRNA 几乎所有生物翻译RNA多肽信使 RNA 20 余种氨基酸AU UACG GC多肽 除病毒依赖细胞生物RNA 的复制RNARNARNA A、U 、G、C 四种核糖核苷酸AU UACG GCRNA 以 RNA 作遗传物质的生物RNA 的逆转录RNADNARNA A、T、 C、G 四种脱氧核苷酸AT UACG GCDNA某些致癌病毒艾滋病毒考点例析【例题 1】下列关于同源染色体的叙述，正确的是（ ）A.减数分裂中配对的染色体B.在人的肌细胞中没有 X 和 Y
19、 这对同源染色体C.在人的精原细胞中没有同源染色体D.一个来自父方，一个来自母方的染色体学大教育 学大教育 【解析】必须同时具备这三个条件才能确定是同源染色体：第一是来源，必须是一条来自父方.一条来自母方；第二是形态大小，除性染色体外，形态大小一定相同：第三是功能方面，相同位置上携带的是相同基因或等位基因。对于多数生物的体细胞来说一定舍有同源染色体.精原细胞属于特殊的体细胞；联会的两条染色体一定是同源染色体，同源染色体只有在减数分裂过程中才有联会现象。【答案】A【考点分析】同源染色体是常见考点。【例题 2】假定某动物体细胞染色体数目 2N=4，据图指出的各细胞所处的分裂期正确的是（ ）A.为减
20、数第一次分裂四分体时期，为减数第二次分裂中期，为减数第一次分裂后期，为减数第二次分裂后期，为减数第二次分裂末期B.为减数分裂，分别为第一次分裂的前、中、后期，为有丝分裂后期C.分别为减数第一次分裂四分体时期、减数第一次分裂后期、减数第二次分裂后期，分别为有丝分裂中期、有丝分裂后期D.图中不含同源染色体的细胞为，它们分别处于有丝分裂的中期、后期及末期【解析】根据有无同源染色体及染色体的排列和数目，可确定细胞为减数分裂四分体时期：细胞为有丝分裂的中期；细胞为减数第一次分裂的后期；细胞为有丝分裂的后期；细胞为减数第二次分裂的后期。其中不含同源染色体的为细胞，据以上分析可知，A.B.D 都不对，只有 c 是正确的。
