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2.1遗传的细胞基础

细胞的减数分裂

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成熟生殖细胞时，进行的染色体数目减半的细胞分裂。

2)减数分裂过程中染色体的变化

在减数分裂过程中染色体只复制一次，而细胞分裂两次。减数分裂的结果是，成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。

配子(列如：精子、卵细胞)的形成过程

1)精子与卵细胞形成的过程及特征

P17图2-2，P20图2-5

书本18-19全部内容

2)配子的形成与生物个体发育的联系

减数分裂形成的精子和卵细胞，必须相互结合，形成受精卵，才能发育成新个体。

受精过程

1)受精作用的特点和意义

特点：受精作用是卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。

受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞的数目，其中有一半的染色体来自精子(父方)，另一半来自卵细胞(母方)。

意义：受精作用对维持每种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。

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2)减数分裂和受精作用对于生物遗传和变异的重要作用

由于减数分裂形成的配子，染色体组成具有多样性，导致不同配子遗传物质的差异，加上受精过程中卵细胞和精子结合的随机性，同一双亲的后代必然呈现多样性。这种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。就进行有性生殖的生物来说，减数分裂和受精作用对维持每种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。

2.2遗传的分子基础

人类对遗传物质的探索过程

1.20世纪20年代，大多数科学家认为，蛋白质是生物体的遗传物质。

2.1928年后艾弗里通过肺炎双球菌的转化实验提出不同当时大多数科学家的观点：DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。(P43-44)

3.1952年赫尔希和蔡斯完成了噬菌体侵染实验，使人们才确信DNA是遗传物质。

因为绝大多数生物的遗传物质是DNA，所以说DNA是主要的遗传物质。

DNA分子结构的主要特点

1.DNA分子是由两条链组成。这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。

2.DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架;碱基排列在内侧

3.两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且碱基配对具有一定的规律：A(腺嘌呤)一定与T(胸腺嘧啶)配对;G(鸟嘌呤)一定与C(胞嘧啶)配对。碱基之间这中一一对应的关系叫做碱基互补配对原则

基因和遗传信息的关系

1)DNA分子的多样性和特异性

多样性：遗传信息蕴藏在四种碱基的排列顺序之中;碱基排列顺序的千变万化构成了DNA分子的多样性

特异性：碱基的特定的排列顺序，构成了每一个DNA分子的特异性。

2)DNA、基因和遗传信息

基因是有遗传效应的DNA片段，遗传信息蕴藏在DNA上的四种碱基排列顺序之中。

DNA分子的复制

1)DNA分子复制的过程及特点

过程：DNA的复制是指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。这一过程是在细胞有丝分裂的间期和减数第一次分裂的间期，随着染色体的复制而完成的。

复制开始时，DNA分子首先利用细胞提供的能量在解旋酶的作用下，把两条螺旋的双

链解开，这个过程叫做解旋(P54图3-11)。然后以解开的每一段母链为模板，在DNA聚合酶等酶的作用下，利用细胞中游离的四种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，各自合成与母链互补的一段子链。随着模板链解旋过程的进行，新合成的子链也在不断的延伸。同时，每条新链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构。

特点：复制结束后，一个DNA分子就形成了两个完全相同的DNA分子，通过细胞分裂分配到子细胞中去。

2)DNA分子复制的实质及意义

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实质：DNA分子的复制是一个边解旋边复制的过程，复制需要模板、原料、能量和酶等基本条件。DNA分子独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板，通过碱基互补配对，保证了复制能够准确的进行。

意义：DNA分子通过复制，将遗传信息从亲代传给了子代，从而保持了遗传信息的连续性。

遗传信息的转录和翻译

转录：RNA在细胞核中，以DNA的一条链为模板合成的过程。(P63图4-4)

翻译：游离在细胞质中的各种氨基酸，就以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。(P66图4-5、4-6)

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