《生物必修二思维导图第一章》
I. 遗传的细胞基础
A. 细胞的生命历程
1. 细胞周期
a. 定义：从一次细胞分裂完成开始到下一次细胞分裂结束所经历的全过程。
b. 分裂期 (M期)
i. 前期：
- 染色质螺旋化形成染色体，着丝点连接姐妹染色单体。
- 核膜、核仁逐渐解体消失。
- 纺锤体形成。
ii. 中期：
- 染色体的着丝点排列在赤道板上。
- 染色体形态固定、数目清晰，是观察染色体的最佳时期。
iii. 后期：
- 染色体形态固定、数目清晰，是观察染色体的最佳时期。
- 着丝点分裂，姐妹染色单体分离，成为两条子染色体。
- 子染色体在纺锤丝的牵引下向细胞两极移动。
iv. 末期：
- 子染色体在纺锤丝的牵引下向细胞两极移动。
- 染色体解螺旋，恢复为染色质状态。
- 核膜、核仁重新出现。
- 纺锤体消失。
- 细胞质分裂：动物细胞膜内陷，植物细胞形成细胞板。
c. 间期
i. 细胞周期的主要阶段。
ii. 完成DNA复制和相关蛋白质的合成，为细胞分裂做准备。
iii. 时间远长于分裂期。
d. 重要意义
i. 保证生物体细胞分裂的连续性。
ii. 使生物体的遗传物质保持稳定。
2. 细胞分化
a. 定义：在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。
b. 根本原因：基因的选择性表达。
c. 特点：
i. 普遍性：发生在生物体整个生命历程中。
ii. 持久性：分化了的细胞，其形态、结构和生理功能一般不会改变。
iii. 不可逆性：一般情况下，细胞分化是不可逆的。
d. 重要意义：
i. 使多细胞生物体形成不同类型的细胞和组织。
ii. 使生物体完成各种复杂的生命活动。
3. 细胞衰老和凋亡
a. 细胞衰老
i. 特征：
- 细胞内水分减少，细胞体积变小。
- 细胞内酶的活性降低，代谢速率减慢。
- 细胞内色素积累，影响物质运输和信息交流。
- 细胞核体积增大，核膜内折，染色质固缩。
ii. 细胞衰老的生物学意义: 细胞衰老是正常的生命现象，是生物体生命活动的重要组成部分。
b. 细胞凋亡
i. 定义：由基因决定的细胞自动结束生命的过程。
ii. 过程：
- 凋亡信号启动。
- 细胞核DNA断裂，细胞解体。
- 形成凋亡小体。
- 被吞噬细胞吞噬。
iii. 意义：
- 清除体内衰老、损伤或多余的细胞。
- 维持组织细胞数量的稳定。
- 保证生物体正常发育。
4. 细胞癌变
a. 原因：
i. 基因突变：原癌基因和抑癌基因发生突变。
ii. 致癌因子：物理致癌因子、化学致癌因子、病毒致癌因子。
b. 癌细胞的特征：
i. 能够无限增殖。
ii. 细胞形态结构发生显著改变。
iii. 细胞表面发生变化，细胞黏着性降低，容易在体内扩散和转移。
c. 预防：
i. 避免接触致癌因子。
ii. 保持健康的生活方式。
iii. 定期体检，早发现、早诊断、早治疗。
B. 减数分裂
1. 过程概述
a. 减数第一次分裂：
i. 间期：染色体复制。
ii. 前期：
- 联会：同源染色体配对，形成四分体。
- Crossing over (交叉互换)：非姐妹染色单体之间可能发生基因重组。
iii. 中期：同源染色体成对地排列在赤道板上。
iv. 后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合。
v. 末期：细胞一分为二，形成次级性母细胞。
b. 减数第二次分裂：
i. 前期：染色体散乱地分布在细胞中。
ii. 中期：染色体的着丝点排列在赤道板上。
iii. 后期：着丝点分裂，姐妹染色单体分离，成为染色体。
iv. 末期：细胞一分为二，形成配子。
- Crossing over (交叉互换)：非姐妹染色单体之间可能发生基因重组。
2. 染色体的行为变化
a. 染色体复制：发生在减数第一次分裂前的间期。
b. 同源染色体联会：发生在减数第一次分裂前期。
c. 交叉互换：发生在减数第一次分裂前期。
d. 同源染色体分离：发生在减数第一次分裂后期。
e. 非同源染色体自由组合：发生在减数第一次分裂后期。
f. 着丝点分裂：发生在减数第二次分裂后期。
3. 减数分裂的意义
a. 保证了每种生物的体细胞中染色体数目的恒定。
b. 为有性生殖的后代提供基因多样性，有利于适应环境的变化。
c. 促进了生物的进化。
C. 受精作用
1. 过程：精子和卵细胞结合形成受精卵的过程。
2. 场所：通常在输卵管中进行。
3. 意义：
a. 使生物体的染色体数目恢复到亲代水平。
b. 使生物体的遗传物质得到重组，增加了生物体的多样性。
c. 标志着新的个体开始发育。
II. 基因和染色体的关系
A. 基因的概念
1. 概念：携带遗传信息的DNA片段，是决定生物性状的基本单位。
2. 本质：具有遗传效应的DNA片段。
3. 位置：位于染色体上，呈线性排列。
B. 染色体的概念
1. 概念：细胞核内能够携带遗传物质的结构。
2. 组成：DNA和蛋白质。
3. 位置：存在于细胞核中。
C. 基因与染色体的关系
1. 基因是染色体的重要组成部分。
2. 一条染色体上含有多个基因。
3. 基因在染色体上呈线性排列。
D. 同源染色体与非同源染色体
1. 同源染色体：在减数第一次分裂过程中进行配对的两条染色体，形态、大小一般相同，一条来自父方，一条来自母方。
2. 非同源染色体：形态、大小一般不同，在减数分裂过程中不进行配对的染色体。
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