高中生物遗传知识点汇总

一、遗传的细胞基础

1. 减数分裂的概念与过程

·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。在减数分裂过程中，染色体只复制一次，而细胞分裂两次。

·减数第一次分裂前期：同源染色体联会形成四分体，同源染色体的非姐妹染色单体之间可能发生交叉互换；中期：同源染色体成对排列在赤道板两侧；后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合。

·减数第二次分裂过程与有丝分裂相似，但细胞中无同源染色体，后期着丝粒分裂，姐妹染色单体分离。

2. 配子的形成与受精作用

·一个精原细胞经过减数分裂形成4个精细胞，精细胞经过变形成为精子；一个卵原细胞经过减数分裂形成1个卵细胞和3个极体，极体最终退化消失。

·受精作用是精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程，受精卵中的染色体数目恢复到体细胞中的数目，其中一半来自精子，一半来自卵细胞。

二、遗传的分子基础

1. 人类对遗传物质的探索历程

·格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验证明了加热杀死的S型细菌中存在某种“转化因子”，能将R型活细菌转化为S型活细菌。

·艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验证明了DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质，即DNA是遗传物质，蛋白质等不是遗传物质。

·赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验利用同位素标记法，分别用³²P标记噬菌体的DNA、³⁵S标记噬菌体的蛋白质，证明了DNA是噬菌体的遗传物质。

·绝大多数生物的遗传物质是DNA，少数RNA病毒的遗传物质是RNA，因此DNA是主要的遗传物质。

2. DNA的结构与复制

·DNA分子是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的长链，遵循碱基互补配对原则：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。

·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，其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地进行，DNA复制的方式为半保留复制。

3. 基因的表达

·转录是在细胞核中进行的，以DNA的一条链为模板，合成RNA的过程，该过程需要RNA聚合酶的参与。

·翻译是在细胞质的核糖体上进行的，以mRNA为模板，以tRNA为转运工具，按照密码子的排列顺序合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。

·中心法则描述了遗传信息的流动方向：遗传信息可以从DNA流向DNA，即DNA的自我复制；也可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质，即遗传信息的转录和翻译；少数生物（如RNA病毒）的遗传信息可以从RNA流向RNA以及从RNA流向DNA。

三、遗传的基本规律

1. 孟德尔的豌豆杂交实验（一）：基因的分离定律

·孟德尔选用豌豆作为实验材料的优势：豌豆是自花传粉、闭花受粉的植物，自然状态下一般都是纯种；具有易于区分的相对性状。

·在一对相对性状的杂交实验中，F₁表现出的性状为显性性状，F₂出现性状分离，且性状分离比为3:1。

·基因的分离定律的实质是：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。

2. 孟德尔的豌豆杂交实验（二）：基因的自由组合定律

·两对相对性状的杂交实验中，F₂出现9种基因型、4种表现型，表现型比例为9:3:3:1。

·基因的自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。

3. 伴性遗传

·伴X染色体隐性遗传的特点：男性患者多于女性患者；具有隔代交叉遗传现象，如红绿色盲、血友病。

·伴X染色体显性遗传的特点：女性患者多于男性患者；具有世代连续遗传现象，如抗维生素D佝偻病。

·伴Y染色体遗传的特点：致病基因只位于Y染色体上，患者全为男性，父传子、子传孙，如外耳道多毛症。

四、生物的变异

1. 基因突变

·基因突变是指DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变。

·基因突变具有普遍性、随机性、不定向性、低频性和多害少利性等特点，是新基因产生的途径，是生物变异的根本来源，为生物进化提供了最初的原材料。

2. 基因重组

·基因重组是指在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，包括减数第一次分裂前期的交叉互换型和减数第一次分裂后期的自由组合型两种类型。

·基因重组能够产生多样化的基因组合的子代，是生物变异的重要来源之一，对生物的进化具有重要意义。

3. 染色体变异

·染色体结构变异包括缺失、重复、倒位、易位四种类型，会导致染色体上基因的数目或排列顺序发生改变，从而导致性状的变异。

·染色体数目变异可以分为两类：一类是细胞内个别染色体的增加或减少，如21三体综合征；另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少，如三倍体无子西瓜。

·单倍体是指体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体，通常由未受精的卵细胞直接发育而来；多倍体是指由受精卵发育而来，体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体。

五、人类遗传病

1. 人类遗传病的类型

·单基因遗传病：受一对等位基因控制的遗传病，包括常染色体显性遗传病（如多指）、常染色体隐性遗传病（如白化病）、伴X染色体显性遗传病、伴X染色体隐性遗传病等。

·多基因遗传病：受两对或两对以上的等位基因控制的遗传病，如原发性高血压、青少年型糖尿病，在群体中的发病率较高。

·染色体异常遗传病：由染色体异常引起的遗传病，如21三体综合征、猫叫综合征，往往造成严重的后果，甚至在胚胎期就引起自然流产。

2. 遗传病的监测与预防

·通过遗传咨询和产前诊断等手段，能够对遗传病进行监测和预防，在一定程度上能够有效地预防遗传病的产生和发展。常见的产前诊断手段有羊水检查、B超检查、孕妇血细胞检查以及基因诊断等。

六、生物的进化

1. 现代生物进化理论的主要内容

·种群是生物进化的基本单位，生物进化的实质是种群基因频率的改变。

·突变和基因重组产生生物进化的原材料，自然选择决定生物进化的方向，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。

·隔离是物种形成的必要条件，其中生殖隔离是新物种形成的标志，不同种群间的个体，在自然条件下基因不能自由交流的现象叫做隔离。

2. 共同进化与生物多样性的形成

·共同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，通过漫长的共同进化过程，地球上不仅出现了千姿百态的物种，而且形成了多种多样的生态系统。

·生物多样性主要包括三个层次的内容：基因多样性、物种多样性和生态系统多样性。