《八上生物遗传和变异思维导图》
一、遗传的细胞基础
1. 细胞核的地位和作用
- 地位: 细胞遗传的控制中心。
- 作用: 存储和复制遗传信息，控制生物的性状。
- 核心成分: 染色体
2. 染色体
- 组成: DNA和蛋白质。
- 形态变化:
- 细胞分裂前期：呈细丝状，逐渐缩短变粗，清晰可见。
- 细胞分裂末期：逐渐舒展开，恢复成细丝状。
- 数目: 特定生物的体细胞内染色体数目是恒定的，成对存在。
- 染色体与DNA的关系: 染色体是DNA的主要载体，一条染色体上含有一个DNA分子。
- 染色体与基因的关系: DNA分子上具有遗传效应的片段叫做基因。
3. DNA
- 结构: 双螺旋结构，由两条脱氧核苷酸链组成。
- 组成单位: 脱氧核苷酸（由磷酸、脱氧核糖和含氮碱基组成）。
- 碱基配对原则: A与T配对，G与C配对。
- 功能: 携带遗传信息，决定生物性状。
4. 基因
- 定义: 具有遗传效应的DNA片段。
- 功能: 控制生物性状。
- 基因与性状的关系: 基因控制生物的性状，性状是基因的表现形式。
- 基因的传递: 通过生殖细胞传递给后代。
- 基因的种类: 一个生物体内有许多个基因，分别控制不同的性状。
5. 细胞分裂
- 类型: 有丝分裂、减数分裂。
- 有丝分裂:
- 意义: 保证细胞内的染色体数目不变，维持生物体的生长和修复。
- 过程:
- 前期：染色体出现，纺锤体形成。
- 中期：染色体排列在细胞中央。
- 后期：染色体平均分配到细胞两极。
- 末期：细胞质分裂，形成两个新的细胞。
- 减数分裂:
- 意义: 产生生殖细胞，使生殖细胞中染色体数目减半。
- 过程: 两次连续的分裂，染色体复制一次。
- 结果: 一个原始生殖细胞经过减数分裂形成四个生殖细胞，染色体数目减半。
二、生物的遗传与变异
1. 遗传
- 定义: 后代与亲代之间在性状上相似的现象。
- 原因: 后代获得了亲代传递的基因。
- 表现形式:
- 亲代与子代之间相似的性状。
- 子代与子代之间相似的性状。
2. 变异
- 定义: 后代与亲代之间，以及后代不同个体之间在性状上的差异。
- 原因:
- 遗传物质的改变。
- 环境因素的影响。
- 类型:
- 可遗传的变异: 由遗传物质改变引起的变异，可以传递给后代。
- 不可遗传的变异: 由环境因素引起的变异，不能传递给后代。
- 变异的意义:
- 为生物进化提供原材料。
- 使生物更好地适应环境。
- 是生物多样性的基础。
3. 相对性状
- 定义: 同一种生物同一性状的不同表现形式。
- 例子: 豌豆的高茎和矮茎，人的单眼皮和双眼皮。
4. 基因的显性和隐性
- 显性基因: 控制显性性状的基因。
- 隐性基因: 控制隐性性状的基因。
- 显性性状: 在生物个体的性状表现中，显性基因控制的性状。
- 隐性性状: 在生物个体的性状表现中，只有当控制该性状的基因都是隐性基因时才会表现出来的性状。
5. 基因的传递
- 基因的传递与染色体的关系: 基因存在于染色体上，染色体存在于细胞核内，基因通过染色体的复制和分配传递给后代。
- 体细胞中的基因: 体细胞中的基因成对存在。
- 生殖细胞中的基因: 生殖细胞中的基因成单存在。
- 受精卵中的基因: 受精卵中的基因成对存在。
- 基因型: 个体所具有的基因组合。
- 表现型: 生物个体表现出来的性状。
- 基因型与表现型的关系: 基因型决定表现型，表现型是基因型的表现。
6. 孟德尔的豌豆杂交实验
- 实验目的: 探索遗传规律。
- 实验材料: 豌豆（具有易区分的相对性状）。
- 实验方法: 杂交实验。
- 实验过程:
- 选择具有相对性状的纯合亲本进行杂交。
- 观察F1的性状表现。
- F1自交，观察F2的性状分离现象。
- 实验结论:
- 遗传因子（基因）决定生物的性状。
- 基因成对存在。
- 体细胞中，成对的基因分别位于成对的染色体上。
- 生殖细胞中，成对的基因只有一对。
- 受精卵中，成对的基因又恢复成对。
- 显性基因控制显性性状，隐性基因控制隐性性状。
- 性状分离比：F2中显性性状与隐性性状的比例接近3:1。
7. 基因突变
- 定义: DNA分子中发生的碱基序列改变。
- 特点: 普遍存在，偶然发生，低频率，不定向。
- 原因:
- 环境因素的影响（物理、化学、生物因素）。
- DNA复制过程中出现的错误。
- 意义:
- 是新基因产生的根本来源，为生物进化提供原材料。
- 可能导致生物性状的改变（有利或有害）。
- 可以用于育种。
8. 遗传的应用
- 杂交育种:
- 原理: 通过杂交使生物后代兼有双亲的优良性状。
- 方法: 选择具有优良性状的亲本进行杂交，然后选择具有优良性状的个体进行繁育。
- 转基因技术:
- 原理: 将某种生物的基因转移到另一种生物体内，使后者获得前者的某些特性。
- 方法:
- 提取目的基因。
- 将目的基因与载体结合。
- 将目的基因导入受体细胞。
- 筛选和鉴定转基因生物。
- 克隆技术:
- 原理: 无性生殖。
- 方法: 将体细胞的细胞核移植到去核的卵细胞中，然后培养成个体。
- 优生优育:
- 目的: 提高人口素质，预防遗传疾病。
- 措施:
- 遗传咨询。
- 产前诊断。
- 禁止近亲结婚。
- 选择适当的生育年龄。
- 加强孕期保健。
三、遗传与环境
- 基因决定论: 基因是决定生物性状的唯一因素，环境不起作用。 （错误）
- 环境决定论: 环境是决定生物性状的唯一因素，基因不起作用。 （错误）
- 正确的观点: 基因是决定生物性状的内在因素，环境是影响生物性状的外在因素。基因和环境共同决定生物的性状。即：表现型 = 基因型 + 环境。
四、注意事项
- 理解基因、DNA、染色体之间的关系。
- 掌握孟德尔遗传定律的内容。
- 理解遗传和变异的意义。
- 了解遗传技术的应用。
- 明确基因与环境的关系。