高中生物必修2遗传与进化知识点.docx

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高中生物必修2遗传与进化知识点

必修２遗传与进化会考知识点

　第一章第一节孟德尔豌豆杂交试验

（一）

1.孟德尔之所以选取豌豆作为杂交试验的材料是由于：

（1）豌豆是自花传粉植物，且是闭花授粉的植物；

（2）豌豆花较大，易于人工操作；

（3）豌豆具有易于区分的性状。

2.遗传学中常用概念及分析

（1）性状：

生物所表现出来的形态特征和生理特性。

相对性状：

同一种生物同一种性状的不同表现类型。

举例：

人的卷发和直发等。

性状分离：

杂种后代中，同时出现显性性状和隐性性状的现象。

显性性状：

在DD×dd杂交试验中，F1表现出来的性状即为显性。

用大写字母表示。

用D表示。

隐性性状：

在DD×dd杂交试验中，F1未显现出来的性状为隐性。

用小写字母表示，用d表示。

（2）纯合子：

相同基因（遗传因子）组成的个体。

如DD或dd。

其特点纯合子是自交后代全为纯合子，无性状分离现象。

杂合子：

不同基因（遗传因子）组成的个体。

如Dd。

其特点是杂合子自交后代出现性状分离现象。

（3）杂交：

如：

DD×ddDd×ddDD×Dd等。

自交：

如：

DD×DDDd×Dd等

测交：

F1（待测个体）与隐性纯合子杂交的方式。

如：

Dd×dd

正交和反交：

二者是相对而言的，

如甲（♀）×乙（♂）为正交，则甲（♂）×乙（♀）为反交；

如甲（♂）×乙（♀）为正交，则甲（♀）×乙（♂）为反交。

3.杂合子和纯合子的鉴别方法：

常用测交方法最简单。

自交方法较省力，但时间长。

若后代无性状分离，则待测个体为纯合子

测交法

若后代有性状分离，则待测个体为杂合子

若后代无性状分离，则待测个体为纯合子

自交法

若后代有性状分离，则待测个体为杂合子

例：

奶牛毛色黑白斑对红白斑是显性，要鉴定一头黑白斑公牛是否为纯合子，最简单的实验方案是A．与纯种黑白斑母牛交配B．与杂种黑白斑母牛交配

C．与纯种红白斑母牛测交D．研究其双亲的表现型

4.常见问题解题方法

（1）如后代性状分离比为显：

隐=3：

1，则双亲一定是杂合子即Dd×Dd3D_：

1dd

（2）若后代性状分离比为显：

隐=1：

1，则双亲一定是测交。

即为Dd×dd1Dd：

1dd

（3）若后代性状只有显性性状，则双亲至少有一方为显性纯合子。

即DD×DD或DD×Dd或DD×dd

第2节孟德尔豌豆杂交试验

（二）

1.常见组合问题（碰到多对相对性状时：

先分开计算，再相乘）

（1）配子类型问题

如：

AaBbCc产生的配子种类数为2x2x2=8种

（2）基因型类型

如：

AaBbCc×AaBBCc，后代基因型数为多少种？

先分解为三个分离定律：

Aa×Aa后代3种基因型（1AA：

2Aa：

1aa）

Bb×BB后代2种基因型（1BB：

1Bb）

Cc×Cc后代3种基因型（1CC：

2Cc：

1cc）

所以其杂交后代有3x2x3=18种类型。

（3）表现类型问题

如：

AaBbCc×AabbCc，后代表现数为多少？

先分解为三个分离定律：

Aa×Aa后代2种表现型

Bb×bb后代2种表现型

Cc×Cc后代2种表现型

所以其杂交后代有2x2x2=8种表现型。

2.杂交试验中的有关结论

（1）分离定律：

F2中有3种基因型，比例1：

2：

1；2种表现型，比例2：

1

自由组合定律：

F2中有16种组合方式，9种基因型，4种表现型，比例9：

3：

3：

1

实质：

形成配子时，成对的基因彼此分离，决定不同性状：

的基因自由组合。

3.常见遗传学符号

符号

P

F1

F2

×

♀

♂

含义

亲本

子一代

子二代

杂交

自交

母本

父本

第二章基因和染色体的关系

第一节减数分裂和受精作用

知识结构

1.正确区分染色体、染色单体、同源染色体和四分体

（1）染色体和染色单体：

细胞分裂间期，染色体经过复制成由一个着丝点连着的两条姐妹染色单体。

所以此时染色体数目要根据着丝点判断。

（2）同源染色体和四分体：

同源染色体指形态、大小一般相同，一条来自母方，一条来自父方，且能在减数第一次分裂过程中可以两两配对的一对染色体。

四分体指减数第一次分裂同源染色体联会后每对同源染色体中含有四条姐妹染色单体。

（3）一对同源染色体=一个四分体=2条染色体=4条染色单体=4个DNA分子。

2.减数分裂过程中遇到的一些概念

同源染色体：

见上面

联会：

同源染色体两两配对的现象。

四分体：

见上面

交叉互换：

指四分体时期，非姐妹染色单体发生缠绕，并交换部分片段的现象。

减数分裂：

是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。

3.减数分裂

特点：

复制一次，分裂两次（减半）。

结果：

染色体数目减半，且减半发生在减数第一次分裂。

场所：

生殖器官内

7.受精作用：

指卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。

意义：

通过减数分裂和受精作用，保证了进行有性生殖的生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，从而保证了遗传的稳定和物种的稳定；

下图讲解受精作用的过程，强调受精作用是精子的细胞核和卵细胞的细胞核结合，受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞的数目。

5.减数分裂和有丝分裂主要异同点

比较项目

减数分裂

有丝分裂

染色体复制次数及时间

一次，减数第一次分裂的间期

一次，有丝分裂的间期

细胞分裂次数

二次

一次

联会四分体是否出现

出现在减数第一次分裂

不出现

同源染色体分离

减数第一次分裂后期分离

无

着丝点分裂

发生在减数第二次分裂后期

后期

子细胞的名称及数目

精细胞4个或卵1个、极体3个

体细胞，2个

子细胞中染色体变化

减半，减数第一次分裂

不变

子细胞间的遗传组成

不一定相同

一定相同（两个细胞一样）

6.识别细胞分裂图形（区分有丝分裂、减数第一次分裂、减数第二次分裂）

（1）、方法（点数目、找同源、看行为）

第1步：

如果细胞内染色体数目为奇数，则该细胞为减数第二次分裂某时期的细胞。

第2步：

看细胞内有无同源染色体，若无则为减数第二次分裂某时期的细胞分裂图；若有则为减数第一次分裂或有丝分裂某时期的细胞分裂图。

第3步：

在有同源染色体的情况下，若有联会、四分体、同源染色体分离，非同源染色体自由组合等行为则为减数第一次分裂某时期的细胞分裂图；若无以上行为，则为有丝分裂的某一时期的细胞分裂图。

（2）例题：

判断下列各细胞分裂图属何种分裂何时期图。

［解析］：

甲图细胞的每一端均有成对的同源染色体，但无联会、四分体、分离等行为，且每一端都有一套形态和数目相同的染色体，故为有丝分裂的后期。

乙图有同源染色体，且同源染色体分离，非同源染色体自由组合，故为减数第一次分裂的后期。

丙图不存在同源染色体，且每条染色体的着丝点分开，姐妹染色单体成为染色体移向细胞两极，故为减数第二次分裂后期。

第三节伴性遗传

1.伴性遗传的概念

2.人类红绿色盲症（伴X染色体隐性遗传病）

特点：

⑴男性患者多于女性患者。

⑵交叉遗传。

即男性→女性→男性。

⑶一般为隔代遗传。

1.抗维生素D佝偻病（伴X染色体显性遗传病）

特点：

⑴女性患者多于男性患者。

⑵代代相传。

3、人类遗传病的判定方法

1题目中已告知的遗传病或课本上讲过的某些遗传病，如白化病、多指、色盲或血友病等可直接确定。

2题目未说明，则可用假设法判断显隐性，判断常/性染色体遗传。

先假设伴X隐性性遗传，不对时再假设常染色体隐性遗传。

若题问：

此病为常/X染色体显/隐性遗传

注：

如果家系图中患者全为男性（女全正常），且具有世代连续性，应首先考虑伴Y遗传，无显隐之分。

例：

在下列遗传系谱中，一定是常染色体上隐性基因决定的遗传病的是（图中阴影者表示患者）

Ａ　　　　　Ｂ　　　　　Ｃ　　　　Ｄ

第三章基因的本质

第一节DNA是主要的遗传物质

1.肺炎双球菌的转化实验

（1）、体内转化实验：

1928年由英国科学家格里菲思等人进行。

①实验过程

结论：

在S型细菌中存在转化因子可以使R型细菌转化为S型细菌。

（2）、体外转化实验：

艾弗里（寻找转化因子）

①实验过程

结论：

DNA是遗传物质

2.噬菌体侵染细菌的实验

1、实验过程

①标记噬菌体

含35S的培养基

噬菌体的蛋白质外壳含35S

含32P的培养基

噬菌体的内部DNA含32P

②噬菌体侵染细菌

含35S的噬菌体

子代噬菌体内没有放射性35S

含32P的噬菌体

子代噬菌体内有放射线32P

结论：

进一步确立DNA是遗传物质

3.烟草花叶病毒感染烟草实验：

（1）、实验过程

（2）、实验结论：

RNA

是它的遗传物质。

4、生物的遗传物质总结

结论：

绝大多数生物（细胞结构的生物和病毒）的遗传物质是DNA，所以说DNA是主要的遗传物质。

（人类归纳总结得出是主要遗传物质，实验都只证明是遗传物质）

第二节DNA分子的结构

1.DNA分子的基本单位---脱氧核糖核苷酸（简称脱氧核苷酸）

2、DNA双螺旋结构的特点：

⑴DNA分子由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成。

⑵DNA分子外侧是脱氧核糖和磷酸交替连接而成的基本骨架。

⑶DNA分子两条链的内侧的碱基按照碱基互补配对原则配对，并以氢键互相连接。

4.相关计算

（1）A=TC=G

（2）（A+C）/（T+G）=1或A+G/T+C=1

（3）如果（A1+C1）/（T1+G1）=b

那么（A2+C2）/（T2+G2）=1/b

例1、DNA分子中，（A+G）/（C+T）比例为多少

例2、DNA分子中，已知其中一条链A：

G：

C：

T=1：

1：

3：

4，则另一条链此比例为多少

例3：

DNA分子中，已知一条链中（A+T）/（C+G）=0。

5，求另一条链此比例为多少

4.判断核酸种类

（1）如有U无T，则此核酸为RNA；

（2）如有T且A=TC=G，则为双链DNA；

（3）如有T且A≠TC≠G，则为单链DNA；

（4）U和T都有，则处于转录阶段。

第3节DNA的复制

二、、DNA分子复制的过程

1、概念：

以亲代DNA分子为模板合成子代DNA的过程

2、复制时间：

有丝分裂或减数第一次分裂间期

3.复制方式：

半保留复制

4、复制条件

（1）模板：

亲代DNA分子两条脱氧核苷酸链

DNADNA

（2）原料：

4种脱氧核苷酸

（3）能量：

ATP

（4）解旋酶、DNA聚合酶等

5、复制特点：

边解旋边复制

6、复制场所：

主要在细胞核中，线粒体和叶绿体也存在。

7、复制意义：

保持了遗传信息的连续性。

三、与DNA复制有关的碱基计算

1.一个DNA连续复制n次后，DNA分子总数为：

2n

2.第n代的DNA分子中，含原DNA母链的有2个，占1/（2n-1）

3.若某DNA分子中含碱基T为a，

则连续复制n次，所需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为：

a（2n-1）

例题

（1）、一个被放射性元素标记双链DNA的噬菌体侵染细菌，若此细菌破裂后释放出n个噬菌体，则其中具有放射性元素的噬菌体占总数（）A.1/nB.1/2nC.2/nD.1/2

（2）、具有100个碱基对的一个DNA分子片段，含有40个胸腺嘧啶，若连续复制3次，则第三次复制时需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数是（）A.120个B.240个C.360个D480个

第4节基因是有遗传效应的DNA片段

一、.基因的相关关系

1、与DNA的关系

①基因的实质是有遗传效应的DNA片段，无遗传效应的DNA片段不能称之为基因（非基因）。

②每个DNA分子包含许多个基因。

2、与染色体的关系

①基因在染色体上呈线性排列。

②染色体是基因的主要载体，此外，线粒体和叶绿体中也有基因分布。

3、与脱氧核苷酸的关系

①脱氧核苷酸（A、T、C、G）是构成基因的单位。

②基因中脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息。

4、与性状的关系

①基因是控制生物性状的遗传物质的结构和功能单位。

②基因对性状的控制通过控制蛋白质分子的合成来实现。

二、DNA片段中的遗传信息

遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中；碱基排列顺序的千变万化构成了DNA分子的

多样性，而碱基的特异排列顺序，又构成了每个DNA分子的特异性。

第四章基因的表达

第一节　基因指导蛋白质的合成

一、DNA与RNA异同点

核酸

项目

DNA

RNA

结构

通常是双螺旋结构

通常是单链结构

基本单位

脱氧核苷酸（4种）

核糖核苷酸（4种）

五碳糖

脱氧核糖

核糖

碱基

A、G、C、T

A、G、C、U

产生途径

DNA复制、逆转录

转录、RNA复制

存在部位

主要位于细胞核中染色体上，极少数位于细胞质中的线粒体和叶绿体上

主要位于细胞质中

2、RNA的类型

⑴信使RNA（mRNA）⑵转运RNA（tRNA）⑶核糖体RNA（rRNA）

二、遗传信息的转录（DNAmRNA）

⑴转录的概念

⑵转录的场所　主要在细胞核

⑶转录的模板　以DNA的一条链为模板

⑷转录的原料　4种核糖核苷酸

⑸转录的产物　一条单链的mRNA

⑹转录的原则　碱基互补配对　　Ａ＝Ｔ／Ｕ　　Ｇ＝Ｃ

三、遗传信息的翻译（mRNA→蛋白质）

⑴定义

⑵翻译的场所细胞质的核糖体上

⑶翻译的模板mRNA

⑷翻译的原料20种氨基酸

⑸翻译的产物多肽链（蛋白质）

⑹翻译的原则碱基互补配对　Ａ＝Ｕ　Ｇ＝Ｃ

四、转录、复制和翻译的区别

阶段

项目

复制

转录

翻译

遗传信息的传递方向

DNA→DNA

DNA→mRNA

mRNA→蛋白质

进行场所

主要细胞核

主要细胞核

核糖体

模板

以DNA的两条链

以DNA的一条链

信使RNA

原料

含A、U、C、T的4种核苷酸

含A、U、C、G的4种核苷酸

合成蛋白质的20种氨基酸

条件

需要特定的酶和ATP

需要特定的酶和ATP

产物

两个双链的DNA分子

一条单链的mRNA

蛋白质

时间

细胞有丝分裂的间期或减数第一次分裂间期

生长发育的连续过程

三、中心法则

㈠⑴DNA→DNA：

DNA的自我复制；

⑵DNA→RNA：

转录；

⑶RNA→蛋白质：

翻译；

⑷RNA→RNA：

RNA的自我复制；

⑸RNA→DNA：

逆转录。

6：

3：

1

（二）、基因表达过程中有关DNA、RNA、氨基酸的计算

例：

水蛭素是由65个氨基酸组成的蛋白质，控制该蛋白质合成的基因其碱基数至少应是

A．390      B．195      C．65     　 D．260

第五章基因突变及其他变异

第一节基因突变和基因重组

一、基因突变与基因重组的区别

基因突变

基因重组

本质

基因的分子结构发生改变，产生了新基因，也可以产生新基因型，出现了新的性状。

不同基因的重新组合，不产生新基因，而是产生新的基因型，使不同性状重新组合。

发生时间及原因

细胞分裂间期DNA分子复制时，由于外界理化因素引起的碱基对的替换、增添或缺失。

减数第一次分裂后期中，随着同源染色体的分开，位于非同源染色体上的非等位基因进行了自由组合；四分体时期非姐妹染色单体的交叉互换。

意义

生物变异的根本来源，是生物进化的原材料。

生物变异的来源之一，是形成生物多样性的重要原因。

发生可能

突变频率低，但普遍存在。

有性生殖中非常普遍。

①A、基因突变的实例：

镰刀型细胞贫血症：

病因：

基因中的碱基替换；时间：

DNA复制时分裂间期；原理：

基因突变

Ｂ、基因突变的特点：

⑴普遍性⑵随机性⑶不定向性⑷低频性⑸多害少利性

Ｃ、基因突变的时间：

有丝分裂或减数第一次分裂间期

②　基因重组：

导致后代具多样性（如龙生九子，连母十个样）

第二节染色体变异

一、染色体结构的变异（如猫叫综合征：

5号染色体上某片段缺失）

变异类型：

缺失、重复、倒位、易位

二、染色体数目的变异

1.染色体组的概念及特点

单倍体：

含本物种配子染色体数目的个体

2.常见的一些关于单倍体与多倍体的问题

⑴单倍体中可以只有一个染色体组，但也可以有多个染色体组，对吗？

答：

对，如果本物种是二倍体，则其配子所形成的单倍体中含有一个染色体组；如果本物种是四倍体，则其配子所形成的单倍体含有两个或两个以上的染色体组。

⑵一倍体一定是单倍体；单倍体不一定是一倍体

4.染色体组数目的判断

（1）问：

图一和图二中各有几个染色体组？

第6章从杂交育种到基因工程

第1节杂交育种与诱变育种

一、杂交育种

1.概念：

是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法。

2.原理：

基因重组。

通过基因重组产生新的基因型，从而产生新的优良性状。

3.优点：

可以将两个或多个优良性状集中在一起。

4.缺点：

不会创造新基因，且杂交后代会出现性状分离，育种过程缓慢，过程复杂。

二、诱变育种

1.概念：

指利用物理或化学因素来处理生物，使生物产生基因突变，利用这些变异育成新品种的方法。

2.诱变原理：

基因突变

3.诱变因素：

（1）物理：

X射线，紫外线，γ射线等。

（2）化学：

亚硝酸，硫酸二乙酯等。

4.优点：

可以在较短时间内获得更多的优良性状。

5.缺点：

因为基因突变具有不定向性且有利的突变很少，所以诱变育种具有一定盲目性，所以利用理化因素出来生物提高突变率，且需要处理大量的生物材料，再进行选择培育。

三、四种育种方法的比较

杂交育种

诱变育种

多倍体育种

单倍体育种

原理

基因重组

基因突变

染色体变异

染色体变异

方法

杂交

激光、射线或化学药品处理

秋水仙素处理萌发种子或幼苗

花药离体培养

后再秋水仙素加倍

优点

可集中优良性状

时间短

器官大和营养物质含量高

明显缩短育种年限

缺点

育种年限长

盲目性及突变频率较低

动物中难以开展

成活率低，只适用

于植物

举例

高杆抗病与矮杆感病杂交获得矮杆抗病品种

高产青霉菌株的育成

三倍体西瓜

抗病植株的育成

3.总结：

①单倍体育种方法：

②多倍体育种方法：

例：

三倍体无子西瓜的培育过程图示：

（见右图）

注：

亲本中要用四倍体植株作为母本，二倍体作为

父本，两次使用二倍体花粉的作用是不同的。

第7章现代生物进化理论

第1节现代生物进化理论的由来

一、达尔文自然选择学说

（一）、达尔文自然选择学说的主要内容

1.过度繁殖----选择的基础

生物体普遍具有很强的繁殖能力，能产生很多后代，不同个体间有一定的差异。

2.生存斗争----进化的动力、外因、条件

生存斗争包括三方面：

（1）生物与无机环境的斗争

（2）种内斗争

（3）种间斗争

3.遗传变异----进化的内因

在生物繁殖的过程中普遍存在着遗传变异现象，生物的变异是不定向的，有的变异是

有利的，有的是不利的，其中具有有利变异的个体就容易在生存斗争中获胜生存下去，

反之，具有不利变异个体就容易被淘汰。

4.适者生存----选择的结果

适者生存，不适者被淘汰是自然选择的结果。

自然选择只选择适应环境的变异类型，通过多次选择，使生物的微小有利变异通过繁殖遗产给后代，得以积累和加强，使生物更好的适应环境，逐渐产生了新类型。

所以说变异不是定向的，但自然选择是定向的，决定着进化的方向。

第2节现代生物进化理论的主要内容

一、种群基因频率的改变与生物进化

（一）种群是生物进化的基本单位

1、种群：

生活在一定区域的同种生物的全部个体叫种群。

2、基因频率、基因型频率及其相关计算

基因频率=

基因型频率=

两者联系：

（1）种群众一对等位基因的频率之和等于1，基因型频率之和也等于1。

（2）一个等位基因的频率=该等位基因纯合子的频率+

杂合子的频率。

例题：

从某种生物种群中随机抽取一定数量的个体，其中基因型为AA个体占24%，基因型为Aa个体占72%，基因型为aa个体占4%，则基因A和a的频率分别是（）

A.24%72%B.36%64%C.57%43%D.60%40%

（二）突变和基因重组产生进化的原材料

可遗传的变异：

基因突变、基因重组、染色体变异

突变的有害或有利不是绝对的，取决于生物的生存环境

（三）自然选择决定生物进化的方向

生物进化的实质是基因频率的改变

二、隔离与物种的形成

（一）、物种的概念

1、物种的概念

地理隔离量变一般形成亚种（还是同一物种）

2、隔离

生殖隔离质变形成物种

注：

地理隔离，不一定就变成了两个物种，一个新物种的形成必须要经过生殖隔离

地理隔离阻断基因交流不同的突变基因重组和选择基因频率向不同方向改变种群基因库出现差异差异加大生殖隔离新物种形成

三、生物进化理论在发展

现代生物进化理论核心是自然选择学说