高中生物遗传与进化知识点归纳整理，暑假预习/复习必备
一、减数分裂与受精作用
（一）1、减数分裂：
是进行有性生殖的生物，在产生成熟的生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。在减数分裂的过程中，染色体只复制一次，细胞连续分裂两次。
结果是细胞中的染色体数目（DNA数）比原来的减少了一半。
2、同源染色体：配对的两条染色体，形状和大小一般都相同，一个来自父方，一个来自母方。但X和Y也是一对特殊的同源染色体。非同源染色体：不能配对的染色体之间互称为非同源染色体。
联会：发生在减数第一次分裂的前期，同源染色体两两配对的现象。
四分体：配对的同源染色体含有四条染色单体。1个四分体含有1对同源染色体、2条染色体、4个染色单体、4分子DNA。
（二）以精子的形成过程为例各时期特点：
间期（准备期）：DNA复制和蛋白质合成；
减Ⅰ前期：联会、形成四分体;
减Ⅰ中期：同源染色体排列在赤道板上;
减Ⅰ后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合;
减Ⅰ末期：一个初级精母细胞分裂成两个次级精母细胞，染色体、DNA减半；
减Ⅱ前期：染色体散乱排布；
减Ⅱ中期：着丝点排列在赤道板上;
减Ⅱ后期：着丝点分裂，姐妹染色单体分开成染色体，染色体数目短暂加倍；
减Ⅱ末期：两个次级精母细胞分裂成四个精子细胞。 精子细胞变形成精子。
（三）卵细胞与精子形成过程的异同：
相同点：与生殖细胞的形成有关，染色体、DNA分子变化过程与特点完全相同。
不同点：
①、精子形成时两次分裂都是均等分裂，产生四个精子细胞。卵细胞形成时两次都是不均等分裂（但第一极体分裂成两个第二极体时是均等分裂），只产生一个卵细胞和三个极体。
②、精子细胞须经变形才成为有受精能力精子，卵细胞不需经过变形即有受精能力。
③、精子在睾丸中形成，卵细胞在卵巢中形成。
在动物的精 (卵)巢中，精(卵)原细胞可以进行两种分裂方式，如果进行有丝分裂，形成的仍然是精(卵)原细胞，如果进行减数分裂，则产生的是成熟的生殖细胞精子(卵细胞)。
（四）受精作用：精子和卵细胞识别、融合的过程。
实质：精卵细胞核的融合使染色体会合在一起，细胞质主要来自于卵细胞。
减数分裂和受精作用的意义：对于有性生殖的生物来说，减数分裂、受精作用对于维持每种生物前后代体细胞染色体数目的恒定，对生物的遗传和变异，都是十分重要的。
（五）配子中染色体组合的多样性原因：
①减I分裂后期，非同源染色体上的非等位基因自由组合；如：2对同源染色体的个体可以形成4种精子，n对同源染色体的个体可以形2n种精子。
②减数分裂形成四分体时，同源染色体的非姐妹染色单体之间交叉互换。
这也是能实现基因重组的原因。基因重组指生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合。也是杂交育种的原理。
（六）比较有丝分裂和减数分裂的相同点和不同点：（三看原则）
特点：有同源染色体无配对 有同源染色体有配对 无同源染色体
特点：有同源染色体无配对 有同源染色体有配对 无同源染色体
注：其它的各时期，都可以根据此图推演。
同时，所有的前期染色体散乱排布；所有的中期都是染色体排列在赤道板位置。所有的后期都是染色体均分为两部分，走向细胞两极。
二、遗传的分子基础
1、（1）肺炎双球菌的转化实验：格里菲思实验证明加热杀死的S菌中含有某种转化因子；艾弗里实验证明DNA是遗传物质；
（2）噬菌体侵染细菌的实验：噬菌体是寄生在大肠杆菌中的DNA的病毒。噬菌体由蛋白质外壳，头内部的DNA组成。
①放射性同位素35S标记噬菌体的蛋白质，用放射性同位素32P标记噬菌体的DNA
②实验结果表明：DNA是遗传物质。
2、a、非细胞生物（病毒）只含一种核酸（DNA或RNA），故其遗传物质为DNA或RNA。
b、有细胞结构的生物（原核生物和真核生物）DNA和RNA均有，但DNA是遗传物质。
故自然界只有部分病毒遗传物质是RNA，绝大多数生物的遗传物质都是DNA，所以说DNA是主要的遗传物质。
3、DNA分子的立体结构的主要特点是：
①两条长链按反向平行方式盘旋成规则双螺旋结构。
②_脱氧核糖_和_磷酸_交替连接，排列在DNA分子的外侧，构成基本骨架，_碱基_排列在内侧。③DNA两条链上的碱基通过氢键按照碱基互补配对原则(A—T、C—G)连接成碱基对。
4、DNA分子的遗传信息储存在脱氧核苷酸（碱基对）的排列顺序中。
17对碱基构成的一个DNA分子可以构成417种DNA分子。故DNA的特性：多样性、特异性。
5、DNA复制的特点：
半保留复制(新DNA分子由亲代DNA分子的一条链和新合成的一条子链构成)、边解旋边复制。
DNA复制的意义：使遗传信息从_亲代传给子代_，从而保持了遗传信息的_连续性。一个DNA分子复制n次后形成2n个DNA，含母链的DNA有2个。
6、基因是有遗传效应的DNA片断。
基因在染色体上。DNA是主要的遗传物质。染色体是DNA的主要载体，染色体由DNA和蛋白质组成。
7、蛋白质的合成包括转录和翻译两个过程。
转录：以_ DNA的一条链_为模板，通过_碱基互补配对原则_合成_RNA_的过程。
翻译：以_ mRNA _模板，合成_具有一定氨基酸顺序的蛋白质_的过程。
RNA的种类： mRNA(信使RNA)、 tRNA(转运RNA) 、 rRNA (核糖体RNA)
密码子：信使RNA上相邻的三个碱基决定一个氨基酸。
密码子的种类共有 64 种，其中决定氨基酸的有 61种，另有 3 种是终止密码子。
每种tRNA只能识别并转运 1 种氨基酸，所以tRNA的种类是 61种。
8、DNA复制、转录和翻译的比较
9、基因对性状的控制：
①直接通过控制蛋白质的分子结构如：囊性纤维病、镰刀型贫血症
②通过控制酶的合成来控制代谢过程，从而控制生物性状。
如：白化病、苯丙酮尿症、豌豆的圆粒和皱粒
10、中心法则：
所有的有细胞结构的生物都有DNA的复制、转录和翻译过程，而没有逆转录和RNA的自我复制。RNA病毒一般有逆转录和RNA的自我复制。
三、基因的分离（研究一对相对性状）和自由组合规律（研究两到多对相对性状）
测交：让杂种一代与隐性类型杂交，用来测定F1的基因型。证实F1是杂合体；形成配子时等位基因分离的正确性。注意：杂交和自交可以判断一对相对性状中的显隐性关系，测交可以验证显性个体是纯合子还是杂合子。
分离定律的实质：位于同源染色体上的等位基因发生分离。
自由组合定律的实质：位于同源染色体上的等位基因的分离和组合是互不干扰的，在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因分离的同时非同源染色体上的非等位基因自由组合。
四、生物的变异
1、基因突变是指基因结构的改变，包括DNA碱基对的增添、缺失或改变。特点：所有生物都可发生基因突变，说明基因突变有普遍性；基因突变可发生在生物个体发育的任何时期和任何细胞，说明基因突变的随机性。还有不定向性、低频性和少利多有害性。
突变意义：是新基因产生的根本途径，是生物变异的根本来源，是生物进化的原始材料。
引起基因突变的因素：a、物理因素 b、化学因素 c、生物因素
2、基因重组有两种类型：基因自由组合（减一后）和交叉互换（减一前）见P2页，配子的多样性。意义：基因重组也是生物变异的主要来源。
注：基因重组是已有基因的重新组合，产生新的基因型，进行有性生殖的生物都一定发生；基因突变是基因结构的改变，产生了新的基因，所有的生物都可能发生，但发生的几率小 。
3、染色体变异：
指光学显微镜下可见的染色体结构和数目变异。基因突变和基因重组在光学显微镜下不可见。可分：
染色体结构变异：
①缺失；②增添；③倒位；④易位。
染色体数目的变异：
①细胞内个别染色体的增加或减少；
②细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍的增加或减少。
染色体组：细胞中一组非同源染色体，在形态和功能上各不相同，携带着控制生物生长发育的全部遗传信息，这样的一组染色体称为一个染色体组。
注：细胞有几个染色体组：细胞中形态、大小相同的染色体有几条或根据控制相同性状的基因有几个就有几个染色体组。如基因型为AAaaBBBB的细胞就有四个染色体组。
4、二倍体：
由受精卵发育而成的个体，体细胞中含有两个染色体组的。大多数动物都是。
多倍体：由受精卵发育而成的个体，体细胞中含有三个或三个以上染色体组的。
单倍体：由配子(指精子或卵细胞)发育而成的个体，体细胞中含有本物种配子染色体数的的个体。其植株特点是_植株弱小，高度不育_。
备注：
（1）单倍体的染色体组有1到多个。如8倍体小麦的单倍体有4个染色体组。
(2) 三倍体植株高度不孕的原因_减数分裂时联会紊乱，不能产正常的配子_。
(3)判断：单倍体只含有一个染色体组( ×)；含有一个染色体组的一定是单倍体（√）。
5、生物变异在育种上的应用
（1）杂交育种 原理：基因重组 方法：先杂交，在连续自交，选育出需要的品种 优点：多个优良性状集中在一个个体上 缺点：不能创造新的基因，育种所需时间长，过程烦琐。
（2）诱变育种 原理：基因突变 方法：物理诱变、化学诱变 优点：提高突变频率，在较短的时间里获得更多的优良变异类型 缺点：有害变异多，需大量处理实验材料
（3）单倍体育种 原理：染色体变异 方法：花药离体培养后再用秋水仙素处理 优点：后代都是纯合子，可明显缩短育种年限
(4) 多倍体育种的原理、方法及特点
原理：染色体变异 方法：低温处理或秋水仙素处理萌发的种子或幼苗（抑制纺锤体的形成，以致染色体不能被拉向两极，使染色体数目(染色体组数)加倍。作用的时期在有丝分裂前期） 特点：产多倍体茎粗、叶、果实和种子都较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量高 注：与单倍体育种相比，多倍体育种无花药离体培养过程
（5）基因工程育种：原理是基因重组
五、基因工程:
① 基因的剪刀：限制酶（作用是切割DNA分子）
② 基因的针线：DNA连接酶（作用是连接 DNA骨架磷酸和脱氧核糖之间的化学键）。
③ 基因的运输工具：运载体 （常见类型：质粒（小型环状DNA）、噬菌体、病毒）
④步骤：目的基因的提取（同种限制酶），目的基因与运载体连接（DNA连接酶，形成重组DNA分子），目的基因的导入（运载体），目的基因的检测与鉴定。
六、现代生物进化理论的主要内容
（1）种群是生物进化的基本单位；
（2）突变与基因重组为生物进化提供原材料;
（3）自然选择决定生物进化的方向;
（4）隔离导致物种的形成的必要条件。
物种：指分布在一定的自然区域，具有一定的形态结构和生理功能，而且在自然状态下能互相交配，并产生出可育后代的一群生物个体。判断是否存在生殖隔离：能否交配，交配能否产生可育后代，如马和驴的后代骡子高度不育，马和驴之间存在生殖隔离，是两个物种。
七、低温诱导多倍体的实验过程：
原理：低温抑制纺锤体的形成
步骤：
①低温处理：整个装置放冰箱4℃36h；
②用卡诺氏液固定正在分裂的细胞；
③ 制作装片的过程分四步：解离→漂洗→染色→制片
【解离用解离液（用15%的盐酸和95%的酒精1：1混合配制而成）：溶解细胞间质，使细胞分离开，细胞致死；用清水漂洗：洗去解离液，防止解离过度；用改良的苯酚品红染液或龙胆紫或醋酸洋红使染色体着色；观察：先在低倍镜找到分生区细胞，再在高倍镜下观察染色体数目】