28-遗传.docVIP

中学综合学科资源库——遗传 生物体总会表现出其生命的基本特征和特性，而且依靠遗传物质的正确传递代代相传，这就是遗传。但遗传物质在活动及传递的过程中受内外条件影响也会发生变化，从而产生变异。 第一节 遗传与疾病 有些变异对生物的多样性及生物的进化有重要意义，而有些遗传物质的改变对生物却有害，如引起疾病甚至危及生命，这就是遗传病。 【专题导读】 1．生物的遗传物质 生物的主要遗传物质是DNA，决定性状的基因是DNA上有遗传效应的区段，一条DNA线形地排列着许多基因。一条DNA与相关的蛋白质结合在一起形成染色体。在细胞分裂中染色体的行为是有规律性的，这就造成了其上的基因传递的规律性以及性状表现的规律性。染色体行为的规律性在有丝分裂及减数分裂中得到了充分的表现。 2．有丝分裂 有丝分裂是亲代细胞染色体先经过复制，再平均分配到两个子细胞中，从而保证了亲、子两代细胞中含有相同数目和形态结构的染色体的分裂过程。可简单归纳如下表 细胞的有丝分裂（亲细胞染色体数表示为2n，DNA数表示为2a） 时期 染色体行为 其他变化 染色体数 DNA数 染色单体数 间期 DNA复制和有关蛋白质的合成 2n 2a→4a 4n 前期 染色质螺旋化形成染色体，每条染色体含两条染色单体 出现纺锤丝、核仁、核膜消失 2n 4a 4n 中期 在纺锤丝的牵引下染色体的着丝点排列在中央的赤道面上 形成纺锤体 2n 4a 4n 后期 染色体的着丝点分离，两条染色单体成两条染色体，细胞染色体平均分成两组，在纺锤丝牵引下分别移向两极 纺锤丝收缩 4n 4a 0 末期 染色体到达两极，解螺旋而成染色质 纺锤丝消失，核仁、核膜形成，细胞分裂成两个子细胞 4n→2n 4a→2a 0 由于动物细胞与低等植物细胞含有中心体，而高等植物细胞没有中心体，这就造成它们在形成纺锤体时的差异；再由于植物细胞有细胞壁而动物细胞没有，造成了它们在细胞质分裂时的差异。 有丝分裂能保证子代细胞染色体的稳定性，它是最普遍的分裂方式。生物无性生殖的主要途径就是有丝分裂，它能保持亲本的优良性状，因此生产上在植物的营养繁殖中应用很广。现代的细胞工程，例如细胞与组织培养、细胞融合后的扩增培养、细胞核移植后杂种细胞的增殖、胚胎移植后的生长等都是利用有丝分裂的这个特点。 3．减数分裂 有性生殖是由两性生殖细胞结合发育形成新个体的过程。生殖细胞的形成过程是一种特殊的细胞分裂过程——减数分裂。减数分裂是细胞连续分裂两次，而染色体在整个分裂过程中只复制一次的细胞分裂方式，其过程概括如下表。 细胞的见减数分裂 时期 染色体行为 染色体数 DNA数 染色单体数 等位基因的变化(Aa) 分裂间期 DNA复制和有关蛋白质的合成 2n 2a4a 04n AaAaaa 减数第一次分裂 前期 同源染色体联会，形成四分体，部分发生互换 2n 4a 4n Aaaa 中期 每个四分体的着丝点排在赤道面上 2n 4a 4n Aaaa 后期 同源染色体分离分别移向两极 2n 4a 4n Aaaa 末期 细胞分裂为二，染色体数目减半 1n，1n 2a，2a 2n，2n AA，aa 分裂间期 短暂，无染色体复制 1n，1n 2a，2a 2n，2n AA，aa 减数第一次分裂 前期 每条染色体含两条染色单体但无同源染色体 1n，1n 2a，2a 2n，2n AA，aa 中期 着丝点连在纺锤丝上排列在赤道面上 后期 着丝点分离，两染色单体成为染色体，分别移向两极 2n，2n 2a，2a 0，0 AA，aa 末期 细胞分裂，共形成四个子细胞 n、n、n、n a、a、a、a 0，0 A、A、a、a 在精细胞形成过程中，减数第一次分裂形成的称初级精母细胞，减数第二次分裂形成的称次级精母细胞，两次都是均等分裂，产生四个大小相同的精细胞。在卵细胞形成过程中，减数第一次分裂称初级卵母细胞，减数第二次分裂称次级卵母细胞及第一极体，两种卵母细胞的细胞质都是不均等分裂，第一极体的细胞质是均等分裂，这样最终产生一个大的卵细胞和三个小的第二极体。 减数分裂使生殖细胞的染色体数（n），只有亲细胞染色体数目（2n）的一半，这样雌雄两个生殖细胞结合后染色体数目才能恢复到原来的2n染色体，保持了物种的稳定性。 减数分裂中如有个别细胞中同源染色体不分离，一起进入某一个子细胞中，产生的生殖细胞中就可能有染色体数目的变异。如果受精后，后代就可能会因多或少一条染色体而得遗传病。例如先天愚型患者与正常人相比就是多了一条21号染色体，这种病是较为常见的染色体遗传病。 如果用植物的生殖细胞（n）进行组织培养，得到的植株就是单倍体。如在单倍体幼苗期用秋水仙素处理（秋水仙素能破坏纺锤体的形成，使染色体加倍）就能得到