PDF《第二单元 遗传与进化》

第二单元 遗传与进化 【知识梳理】

一、遗传的细胞基础

(一)减数分裂 1.

减数分裂的概念 减数分裂是进行有性生殖的生物,在产生 时进行的细胞分裂方式. 在减数分 裂过程中,染色体 ,而细胞连续分裂 ,其结果是,成熟的生殖 细胞中的染色体数目比 . 2.减数分裂过程中染色体的行为 (1)同源染色体:指一条来自 ,一条来自 ,且 基本相同,在减 数分裂过程中能 的染色体. (2)四分体:在减数分裂过程中联会配对的

1 对同源染色体含有 条染色单体,称四分体. (3)交叉互换:减数分裂过程中, 之间发生了染色体片段交换称交叉互换. (4)减数分裂过程中,染色体数目的减半发生在 ,减数第 一次分裂前期可能出现 间 交叉互换.由于 ,可以产生不同类型的配子,从而增加了生物 的变异,增强了生物适应环境的能力,有利于生物的进化. (5)在不考虑交叉互换的情况下,含n对同源染色体(n 对能自由组合的等位基因)的原始生殖 细胞,通过减数分裂可能形成的配子类型有 种. 但是一个精原细胞经过减数分裂后形 成的

4 个精细胞是 种类型,一个卵原细胞经过减数分裂后只形成 卵细胞.

(二)减数分裂与有性生殖细胞的生成 1.精子与卵细胞形成过程的比较 (1)相同点:卵原细胞和精原细胞经减数分裂形成卵细胞和精子时,细胞均 , 而DNA .在此过程中 的行为均表现一致. (2)不同点: ①经过减数第一次分裂,一个初级精母细胞均等分裂形成 ;

然后经过减数第二 次分裂形成 ,再经过变形过程成为精子,精子的头部含细胞核和极少细胞质. ②经过减数第一次分裂,一个初级卵母细胞不均等分裂形成一个较大的 和一个 较小的 .经过减数第二次分裂,次级卵母细胞不均等分裂形成一个含细胞质多的 和一个含细胞质少的极体;

减数第一次分裂形成的极体经过减数第二次分裂形成两个含细 胞质少的极体.最后三个极体退化消失,只剩一个卵细胞. 2.减数分裂与受精作用的意义 减数分裂形成的配子,染色体组成具有多样性,受精过程中卵细胞和精子的结合具 有 ,所以同一双亲的后代也呈现多样性.经过减数分裂和受精作用,受精卵 中的 又恢复到体细胞中的数目.对于进行有性生殖的生物来说, 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,都是十分重要的. 受精卵的染色体 ,细胞质中的遗传物质几乎全部来自 . 3.减数分裂与有丝分裂的比较 (1)相同点: 减数第一次分裂间期与有丝分裂间期都进行了 . 减数第二次分裂与有丝分裂各分裂期 行为一致,即.细胞质及其内的细胞器分到子细胞中是 分配的. (2)不同点: 减数分裂,DNA ,细胞 ,最终形成

4 个子细胞(生殖细胞),子细胞中 染色体数目 .有丝分裂过程中,DNA ,细胞 ,形成

2 个子 细胞(体细胞),子细胞中染色体数目 . 减数第一次分裂过程中主要体现 的行为变化,如: 是有丝分裂过程中不存在的. 4.细胞分裂与变异的关系 分裂间期进行 DNA 复制时可能发生 ,减数第一次分裂前期同源染色体 交叉互换及后期非同源染色体自由组合导致发生 ,减数分裂和有丝 分裂过程中抑制纺锤丝形成或纺锤丝功能异常会导致 .

二、遗传的分子基础

(一)遗传物质的探索 1.细菌转化实验 (1)1928 年,英国科学家 Griffith 的体内细菌转化实验: ①活的 S 型菌注射到小鼠体内→小鼠死亡,体内分离出活的 型菌. ②活的 R 型菌注射到小鼠体内→小鼠不死亡,体内分离出活的 型菌. ③加热杀死的 S 型菌注射到小鼠体内→小鼠不死亡,体内没有分离出活菌. ④加热杀死的 S 型菌注射和活 R 型菌混合注射到小鼠体内→小鼠死亡,体内分离出活的 型菌. ①②实验结果对比说明 . ①③实验结果对比说明 . ②③和④实验结果对比说明 . (2)1944 年,美国科学家 Avery(艾弗里)的体外转化实验(见下图): ①②实验结果对比说明肺炎双球菌的遗传物质是 ,DNA 能产生 的变异(S 型菌 DNA+R 型菌→S 型菌). ①③实验结果对比说明 DNA 分子结构必须保持 (水解 S 型菌 DNA+R 型菌→R 型菌),才能行使遗传功能. 2.噬菌体侵染细菌的实验 (1)噬菌体增殖的主要过程: (2)放射性同位素标记的噬菌体浸染细菌实验及分析(见下图): 亲代噬菌体 放射性元素 离心管放射性检测结果 实验结论 标记 DNA 32P 标记蛋白质 35S 结果:子代噬菌体与亲代噬菌体形态结构、感染习性一样. 分析: 是连续的(亲代有标记物,子代中也有标记物), 是 不连续的,说明子代的蛋白质是在 指导下合成的. 结论:DNA 是遗传物质. 3.烟草花叶病毒的感染和重建实验 此实验证明: . 4.上述三个实验,证实了 是遗传物质, 也是遗传物质,即生物的遗传物质 是 .除 RNA 病毒的遗传物质是 外,其他生物的遗传物质均 为 ,所以 是主要的遗传物质.