高中生物必修2知识点.docx
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高中生物必修2知识点
高中生物必修2知识点归纳
第一章遗传因子的发现
第1、2节孟德尔的豌豆杂交实验
一、相对性状
性状:
生物体所表现出来的的形态特征、生理生化特征或行为方式等。
相对性状:
同一种生物的同一种性状的不同表现类型。
1、显性性状与隐性性状
显性性状:
具有相对性状的两个亲本杂交,F1表现出来的性状。
隐性性状:
具有相对性状的两个亲本杂交,F1没有表现出来的性状。
附:
性状分离:
在杂种后代中出现不同于亲本性状的现象)
2、显性基因与隐性基因
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。
附:
基因:
控制性状的遗传因子(DNA分子上有遗传效应的片段P67)
等位基因:
决定1对相对性状的两个基因(位于一对同源染色体上的相同位置上)。
3、纯合子与杂合子
纯合子:
由相同基因的配子结合成的合子发育成的个体(能稳定的遗传,不发生性状分离):
显性纯合子(如AA的个体)
隐性纯合子(如aa的个体)
杂合子:
由不同基因的配子结合成的合子发育成的个体(不能稳定的遗传,后代会发生性状分离)
4、表现型与基因型
表现型:
指生物个体实际表现出来的性状。
基因型:
与表现型有关的基因组成。
(关系:
基因型+环境→表现型)
杂交与自交
杂交:
基因型不同的生物体间相互交配的过程。
自交:
基因型相同的生物体间相互交配的过程。
(指植物体中自花传粉和雌雄异花植物的同株受粉)
附:
测交:
让F1与隐性纯合子杂交。
(可用来测定F1的基因型,属于杂交)
二、孟德尔实验成功的原因:
(1)正确选用实验材料:
㈠豌豆是严格自花传粉植物(闭花授粉),自然状态下一般是纯种
㈡具有易于区分的性状
(2)由一对相对性状到多对相对性状的研究(从简单到复杂)
(3)对实验结果进行统计学分析
(4)严谨的科学设计实验程序:
假说-------演绎法
★三、孟德尔豌豆杂交实验
(一)一对相对性状的杂交:
P:
高茎豌豆×矮茎豌豆DD×dd
↓↓
F1:
高茎豌豆F1:
Dd
↓自交↓自交
F2:
高茎豌豆矮茎豌豆F2:
DDDddd
3:
11:
2:
1
基因分离定律的实质:
在减数分裂形成配子过程中,等位基因随同源染色体的分开而分离,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代
(二)两对相对性状的杂交:
P:
黄圆×绿皱P:
YYRR×yyrr
↓↓
F1:
黄圆F1:
YyRr
↓自交↓自交
F2:
黄圆绿圆黄皱绿皱F2:
Y--R--yyR--Y--rryyrr
9:
3:
3:
19:
3:
3:
1
在F2代中:
4种表现型:
两种亲本型:
黄圆9/16绿皱1/16
两种重组型:
黄皱3/16绿皱3/16
9种基因型:
纯合子YYRRyyrrYYrryyRR共4种×1/16
半纯半杂YYRryyRrYyRRYyrr共4种×2/16
完全杂合子YyRr共1种×4/16
基因自由组合定律的实质:
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。
第二章基因和染色体的关系
第一节减数分裂
一、减数分裂的概念
减数分裂(meiosis)是进行有性生殖的生物形成生殖细胞过程中所特有的细胞分裂方式。
在减数分裂过程中,染色体只复制一次,而细胞连续分裂两次,新产生的生殖细胞中的染色体数目比体细胞减少一半。
(注:
体细胞主要通过有丝分裂产生,有丝分裂过程中,染色体复制一次,细胞分裂一次,新产生的细胞中的染色体数目与体细胞相同。
)
二、减数分裂的过程
1、精子的形成过程:
精巢(哺乳动物称睾丸)
减数第一次分裂
间期:
染色体复制(包括DNA复制和蛋白质的合成)。
前期:
同源染色体两两配对(称联会),形成四分体。
四分体中的非姐妹染色单体之间常常交叉互换。
中期:
同源染色体成对排列在赤道板上(两侧)。
后期:
同源染色体分离;非同源染色体自由组合。
末期:
细胞质分裂,形成2个子细胞。
减数第二次分裂(无同源染色体)
前期:
染色体排列散乱。
中期:
每条染色体的着丝粒都排列在细胞中央的赤道板上。
后期:
姐妹染色单体分开,成为两条子染色体。
并分别移向细胞两极。
末期:
细胞质分裂,每个细胞形成2个子细胞,最终共形成4个子细胞。
2、卵细胞的形成过程:
卵巢
三、精子与卵细胞的形成过程的比较
精子的形成
卵细胞的形成
不同点
形成部位
精巢(哺乳动物称睾丸)
卵巢
过 程
有变形期
无变形期
子细胞数
一个精原细胞形成4个精子
一个卵原细胞形成1个卵细胞+3个极体
相同点
精子和卵细胞中染色体数目都是体细胞的一半
四、注意:
(1)同源染色体:
①形态、大小基本相同;②一条来自父方,一条来自母方。
(2)精原细胞和卵原细胞
的染色体数目与体细胞相同。
因此,它们属于体细胞,通过有丝分裂
的方式增殖,但它们又可以进行减数分裂形成生殖细胞。
(3)减数分裂过程中染色体数目减半发生在减数第一次分裂,原因是同源染色体分离并进入不同的子细胞。
所以减数第二次分裂过程中无同源染色体。
(4)减数分裂过程中染色体和DNA的变化规律
(5)减数分裂形成子细胞种类:
假设某生物的体细胞中含n对同源染色体,则:
它的精(卵)原细胞进行减数分裂可形成2n种精子(卵细胞);
它的1个精原细胞进行减数分裂形成2种精子。
它的1个卵原细胞进行减数分裂形成1种卵细胞。
五、受精作用的特点和意义
特点:
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。
精子的头部进入卵细胞,尾部留在外面,不久精子的细胞核就和卵细胞的细胞核融合,使受精卵中染色体的数目又恢复到体细胞的数目,其中有一半来自精子,另一半来自卵细胞。
意义:
减数分裂和受精作用对于维持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具有重要的作用。
六、减数分裂与有丝分裂图像辨析步骤:
1、细胞质是否均等分裂:
不均等分裂——减数分裂中的卵细胞的形成
2、细胞中染色体数目:
若为奇数——减数第二次分裂(次级精母细胞、次级卵母细胞、减数第二次分裂后期,看一极)
若为偶数——有丝分裂、减数第一次分裂
3、细胞中染色体的行为:
有同源染色体——有丝分裂、减数第一次分裂
联会、四分体现象、同源染色体的分离——减数第一次分裂
无同源染色体——减数第二次分裂
4、姐妹染色单体的分离
一极无同源染色体——减数第二次分裂后期
一极有同源染色体——有丝分裂后期
注意:
若细胞质为不均等分裂,则为卵原细胞的减Ⅰ或减Ⅱ的后期。
例:
判断下列细胞正在进行什么分裂,处在什么时期?
答案:
减Ⅱ前期减Ⅰ前期减Ⅱ前期减Ⅱ末期有丝后期减Ⅱ后期减Ⅱ后期减Ⅰ后期
答案:
有丝前期减Ⅱ中期减Ⅰ后期减Ⅱ中期减Ⅰ前期减Ⅱ后期减Ⅰ中期有丝中期
第二节基因在染色体上
一萨顿假说:
基因和染色体行为存在明显的平行关系。
二孟德尔遗传规律的现代解释(见课本)
第三节伴性遗传
一、概念:
遗传控制基因位于性染色体上,因而总是与性别相关联。
二、XY型性别决定方式:
染色体组成(n对):
雄性:
n-1对常染色体+XY雌性:
n-1对常染色体+XX
性比:
一般1:
1
常见生物:
全部哺乳动物、大多雌雄异体的植物,多数昆虫、一些鱼类和两栖类。
三、三种伴性遗传的特点:
(1)伴X隐性遗传的特点:
①男>女②隔代遗传(交叉遗传)③母病子必病,女病父必病
(2)伴X显性遗传的特点:
①女>男②连续发病③父病女必病,子病母必病
(3)伴Y遗传的特点:
①男病女不病②父→子→孙
附:
常见遗传病类型(要记住):
伴X隐:
色盲、血友病
伴X显:
抗维生素D佝偻病
常隐:
先天性聋哑、白化病
常显:
多(并)指
第三章基因的本质
第一节DNA是主要的遗传物质
一、DNA是主要的遗传物质
1.DNA是遗传物质的证据
2.DNA是主要的遗传物质
(1)某些病毒的遗传物质是RNA
(2)绝大多数生物的遗传物质是DNA
第二节DNA分子的结构
★一、DNA的结构
★第三节DNA的复制
一、实验证据——半保留复制
材料:
大肠杆菌
方法:
同位素示踪法
二、DNA的复制
1.场所:
细胞核
2.时间:
细胞分裂间期。
(即有丝分裂的间期和减数第一次分裂的间期)
3.基本条件:
①模板:
开始解旋的DNA分子的两条单链(即亲代DNA的两条链);
②原料:
是游离在细胞中的4种脱氧核苷酸;
③能量:
由ATP提供;
④酶:
DNA解旋酶、DNA聚合酶等。
4.过程:
①解旋;②合成子链;③形成子代DNA
5.特点:
①边解旋边复制;②半保留复制
6.原则:
碱基互补配对原则
7.精确复制的原因:
①独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板;
②碱基互补配对原则保证复制能够准确进行。
8.意义:
将遗传信息从亲代传给子代,从而保持遗传信息的连续性
简记:
一所、二期、三步、四条件
第四节基因是有遗传效应的DNA片段
一、基因的定义
基因是有遗传效应的DNA片段
二、DNA是遗传物质的条件
a、能自我复制
b、结构相对稳定
c、储存遗传信息
d、能够控制性状。
三、DNA分子的特点
多样性、特异性和稳定性。
第四章基因的表达
★第一节基因指导蛋白质的合成
一、RNA的结构:
1、组成元素:
C、H、O、N、P
2、基本单位:
核糖核苷酸(4种)
3、结构:
一般为单链
二、基因
具有遗传效应的DNA片段。
主要在染色体上
三、基因控制蛋白质合成
1、转录:
(1)概念:
在细胞核中,以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA的过程。
(注:
叶绿体、线粒体也有转录)
(2)过程:
①解旋;②配对;③连接;④释放(具体看书)
(3)条件:
模板:
DNA的一条链(模板链)
原料:
4种核糖核苷酸
能量:
ATP
酶:
解旋酶、RNA聚合酶等
(4)原则:
碱基互补配对原则(A—U、T—A、G—C、C—G)
(5)产物:
信使RNA(mRNA)、核糖体RNA(rRNA)、转运RNA(tRNA)
2、翻译:
(1)概念:
游离在细胞质中的各种氨基酸,以mRNA为模板,合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
(注:
叶绿体、线粒体也有翻译)
(2)过程:
(看书)
(3)条件:
模板:
mRNA
原料:
氨基酸(20种)
能量:
ATP
酶:
多种酶
搬运工具:
tRNA
装配机器:
核糖体
(4)原则:
碱基互补配对原则
(5)产物:
多肽链
3、与基因表达有关的计算
基因中碱基数:
mRNA分子中碱基数:
氨基酸数=6:
3:
1
4、密码子
①概念:
mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸。
每3个这样的碱基又称为1个密码子.
②特点:
专一性、简并性、通用性
③密码子起始密码:
AUG、GUG
(64个)终止密码:
UAA、UAG、UGA
注:
决定氨基酸的密码子有61个,终止密码不编码氨基酸。
第2节基因对性状的控制
一、中心法则及其发展
1、提出者:
克里克
2、内容:
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。
但是,遗传信息不能从蛋白质流向蛋白质,也不能从蛋白质流向DNA或RNA。
近些年还发现有遗传信息从RNA到RNA(即RNA的自我复制)也可以从RNA流向DNA(即逆转录)。
二、基因控制性状的方式
(1)间接控制:
通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物的性状;如白化病等。
(2)直接控制:
通过控制蛋白质结构直接控制生物的性状。
如囊性纤维病、镰刀型细胞贫血等。
注:
生物体性状的多基因因素:
基因与基因;基因与基因产物;与环境之间多种因素存在复杂的相互作用,共同地精细的调控生物体的性状。
第六章现代生物进化理论
第一节:
现代生物进化理论的由来
1.历史上第一个提出比较完整的进化学说的是法国的博物学家拉马克。
拉马克进化学说基本观点:
用进废退和获得性遗传,这是生物不断进化的主要原因(先选择后变异,定向变异)
(1)地球上所有的生物都不是神造的,而是由更古老的生物进化来的;
(2)生物是由低等到高等逐渐进化的;
(3)生物的各种适应性特征的形成都是由于用进废退和获得性遗传。
错误观点赏析:
(1)抗菌素的使用,病菌向抗药能力增强的方向变异
(2)工业煤烟使浅色桦尺蠖变成黑色
(3)在长期有毒农药的作用下,农田害虫产生了抗药性
(4)北极熊生活在冰天雪地的环境里,它们的身体就产生了定向的白色变异
(5)长颈鹿经常努力伸长颈和前肢去吃树上的叶子,因此颈和前肢都变得很长
注意:
变异与环境的关系:
变异在环境变化之前已经产生,环境只是起选择作用,不是影响变异的因素,通过环境的选择将生物个体中产生的不定向的有利变异选择出来,其余变异遭到淘汰。
例如喷洒杀虫剂只是将抗药性强的个体选择出来,而不是使害虫产生抗药性。
2.达尔文的自然选择学说
自然选择学说的主要内容:
过度繁殖(进化的基础)、生存斗争(进化的动力、外因、条件)、遗传变异(进化的内因)、适者生存(选择的结果)
自然选择:
在生存斗争中,适者生存,不适者被淘汰的过程。
意义:
科学地解释了生物进化的原因以及生物多样性与适应性,第一次摆脱神学的束缚,走上科学的轨道。
局限:
由于受到当时科学发展水平的限制,达尔文不能解释遗传和变异;他对生物进化的解释也仅限于个体水平。
达尔文强调物种形成都是渐变的结果,不能很好的解释物种大爆发等现象。
3.现代生物进化理论发展
(1)对于生物进化过程中遗传和变异的研究,已经从性状水平深入到分子水平;
(2)关于自然选择的作用等问题的研究,已经从以生物个体为单位发展到以种群为基本单位。
第二节现代生物进化理论的主要内容
1.现代生物进化理论的主要内容包括:
(1)种群是生物进化的基本单位;
(2)突变和基因重组产生进化的原材料;
(3)自然选择决定生物进化的方向;
(4)隔离导致新物种的形成。
(5)生物界进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境共同进化的过程,进化导致生物的多样性
2.种群:
是生活在一定区域中的同种生物的全部个体。
3.基因库:
一个种群中全部个体所含有的全部基因。
4.基因型频率:
该基因型个体占该种群个体数的比值
5.基因频率某个基因占全部等位基因数的比率(=A1/(A1+A2+……+An))
五个前提条件:
①种群大;②随机交配;③没有突变发生;④没有新基因加入(没有迁入迁出);⑤没有自然选择。
已知A%=p,a%=q则①AA%=p2②Aa%=2pq③aa%=q2
6.可遗传的变异来源:
基因突变、基因重组和染色体变异,其中基因突变和染色体变异统称为突变。
突变和重组提供了生物进化的原材料。
提醒:
①可遗传变异包括基因突变、染色体变异和基因重组,而基因突变和染色体变异合称突变。
②突变性状是有利还是有害是相对的,取决于环境条件。
如昆虫的残翅性状在正常环境中不利,但在多风的岛上则是有利的。
③变异是不定向的,因不定向性决定了变异只能为进化提供原材料,而不能决定进化方向。
④不可遗传变异不能提供进化的原材料。
7.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。
(进化的实质是种群基因频率改变)
自然选择的对象
a.直接对象是生物的变异性状(表现型)。
b.间接对象是相关的基因型。
c.根本对象是与变异性状相对应的基因。
8.影响基因频率的因素基因突变、基因重组、自然选择
9.物种:
能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物。
物种与种群的关系
10.隔离:
不同种群的个体,在自然条件下基因不能自由交流的现象。
常见的隔离有生殖隔离和地理隔离。
(1)生殖隔离:
不同物种之间一般是不能相互交配的,即使交配成功也不能产生可育后代。
(新物种产生的标志)
(2)地理隔离:
同一种生物由于地理上的障碍而分成不同的种群,使得种群间不能发生基因交流的现象。
(存在地理隔离的生物是同一种生物)
11.物种形成的三个基本环节及每个环节的作用:
(1)突变和基因重组--提供进化的原材料。
(2)自然选择--基因频率定向改变,决定进化的方向。
(3)隔离--物种形成的必要条件。
项目
新物种形成
生物进化
标志
生殖隔离出现
基因频率的改变
变化后与原生物的关系
属于不同物种
可能属于同种物种,也可能属于不同物种
联系
进化不一定产生新物种,但新物种的形成一般经过生物进化
12.现代生物进化理论与达尔文进化论的比较
(1)共同点:
都能解释生物进化的原因和生物的多样性、适应性。
(2)不同点:
①达尔文进化论没有阐明遗传和变异的本质以及自然选择的作用机理,而现代生物进化理论克服了这个缺点。
②达尔文的进化论研究生物个体的进化,而现代生物进化论则强调群体的进化,认为种群是生物进化的基本单位。
13.共同进化:
指生物与生物之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展。
14.生物多样性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。
15.易错分析:
对生物进化的观点辨析不清
(1)物种包括各个不同地域的同一物种多个不同种群,范围较大,而种群是一定地域内同种生物个体的总和,范围较小。
(2)种群基因库指种群内全部个体的所有基因,若有n个个体,每个个体平均有m个基因,则基因库中应有nm个基因,指个数不是指种类。
(3)因地理隔离造成两个亚种,如东北虎和华南虎,应为同一个物种,仍能进行交配繁殖产生后代。
但地理隔离不一定是高山、河流的阻隔,两个池塘中的鲤鱼也存在地理隔离。
(4)突变性状是有利还是有害是相对的,取决于环境条件。
如昆虫的残翅性状在正常环境中不利,但在多风的岛上则是有利的。
(5)基因频率与生物进化的关系。
只要基因频率改变,生物就进化,只要生物进化,基因频率一定改变。
若基因频率不变,则生物就不进化,基因频率是否改变是判断生物是否进化的有效依据。
(6)生物多样性指基因(遗传)多样性、物种多样性和生态系统多样性,不能说种群多样性。
(7)共同进化既包括生物与生物之间,也包括生物与环境之间。
(8)判断是否是同一物种标准不能只看能否杂交,还要看杂交后代是否可育,如二倍体西瓜和四倍体西瓜、马和驴等。
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