高中生物必修二基础知识.docx

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高中生物必修二基础知识

生物必修2

第一章遗传因子的发现

一、相关概念

1、性状：

生物体所表现出来的的形态特征、生理特征或行为方式等。

相对性状：

同一种生物的同一种性状的不同表现类型。

2、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）

3、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。

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）。

4、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）

5、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）

6、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，）

第1节、孟德尔一对相对性状的杂交实验

一、、实验过程（看书）

二、对分离现象的解释（看书）孟德尔提出了哪些假说：

（1）

（2）

（3）

（4）

三、对分离现象解释的验证：

测交（看书）

四、分离定律的要点：

（P7黑体字）

五、基因分离定律的实质:

在减数分裂形成配子的过程中等位基因随着同源染色体的分开而分离。

（P30）

六、基因分离定律的两种基本题型：

●正推类型：

（亲代→子代）

亲代基因型

子代基因型及比例

子代表现型及比例

⑴

AA×AA

AA

全显

⑵

AA×Aa

AA:

Aa=1:

1

全显

⑶

AA×aa

Aa

全显

⑷

Aa×Aa

AA:

Aa:

aa=1:

2:

1

显:

隐=3:

1

⑸

Aa×aa

Aa:

aa=1:

1

显:

隐=1:

1

⑹

aa×aa

aa

全隐

●逆推类型：

（子代→亲代）

亲代基因型

子代表现型及比例

⑴

至少有一方是AA

全显

⑵

aa×aa

全隐

⑶

Aa×aa

显:

隐=1:

1

⑷

Aa×Aa

显:

隐=3:

1

七、孟德尔遗传实验的科学方法：

Ø正确地选用试验材料；

Ø由简到繁的科学分析方法：

（单因子→多因子）

Ø应用统计学方法对实验结果进行分析；

Ø严密地假说演绎法的程序。

八、基因分离定律的应用：

1、指导杂交育种：

原理：

杂合子（Aa）连续自交n次后各基因型比例

杂合子（Aa）：

（1/2）n

纯合子（AA+aa）：

1-（1/2）n（注：

AA=aa）

例1：

小麦抗锈病是由显性基因T控制的，如果亲代（P）的基因型是TT×tt，则:

（1）子一代（F1）的基因型是____,表现型是_______。

（2）子二代（F2）的表现型是__________________，这种现象称为__________。

（3）F2代中抗锈病的小麦的基因型是_________。

其中基因型为______的个体自交后代会出现性状分离，因此，为了获得稳定的抗锈病类型，应该怎么做？

答案：

（1）Tt抗锈病

（2）抗锈病和不抗锈病性状分离（3）TT或TtTt

从F2开始选择抗锈病小麦连续自交，每代淘汰非抗锈病类型，直到不再发生性状分离。

2、指导医学实践：

例2某男子患白化病，他父母和妹妹均无此病，如果他妹妹与白化病患者结婚，出生病孩的概率是（ ）

A.1/2B.2/3C.1/3D.1/4

答案C

第2节、两对相对性状的遗传试验

一、实验过程

二、对自由组合现象的解释：

（P10）

F2各种类型统计（请把F2中各种基因型填入表格）

表现型

基因型

双显（黄圆）

一显一隐（黄皱）

一隐一显（绿圆）

双隐（绿皱）

在F2中的比例

纯合子

单杂合

双杂合

比例：

三、测交验证：

（P10）

四、自由组合定律：

（P11黑体字）

五、基因的自由组合定律的实质（P30）

（1）位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的；

（2）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.

（注意：

非等位基因要位于非同源染色体上才满足自由组合定律）

六、自由组合定律两种基本题型：

●正推类型（亲代→子代）（分枝法、棋盘法、乘法）

●逆推类型（子代→亲代）（分别分析法）

共同思路：

“先分开、再组合”

例3．在孟德尔两对相对性状独立遗传的实验中，F2代里能稳定遗传和重组型个体所占比例是（）

A.9／16和l／2B.1／16和3／16C.1／8和l／4D.1／4和3／8

例4．豌豆高茎（T）对矮茎（t）为显性，绿豆荚（G）对黄豆荚（g）为显性，两对基因自由组合。

则Ttgg与TtGg杂交后代的基因型和表现型数目依次是（）

A．5和3B．6和4C．8和6D．9和4

例5：

豌豆黄色（Y）对绿色（y）呈显性，圆粒（R）对皱粒（r）呈显性，这两对遗传因子是自由组合的。

甲豌豆（YyRr）与乙豌豆杂交，其后代中4种表现型的比例是3：

3：

1：

1。

乙豌豆的遗传因子是（）

A、yyRrB、YyRRC、yyRRD、YyRr

例6．两个亲本杂交，基因遗传遵循自由组合定律，其子代的基因型是：

1YYRR、2YYRr、1YYrr、1YyRR、2YyRr、1Yyrr,那么这两个亲本的基因型是（）

A．YYRR和YYRrB．YYrr和YyRr

C．YYRr和YyRrD．YyRr和Yyrr

七、基因自由组合定律的应用

1、指导杂交育种：

例7：

在水稻中，高杆（D）对矮杆（d）是显性，抗病（R）对不抗病（r）是显性。

现有纯合矮杆不抗病水稻ddrr和纯合高杆抗病水稻DDRR两个品种,要想得到能够稳定遗传的矮杆抗病水稻ddRR，应该怎么做？

_____________________________________________________________________________________

思考：

如果是动物育种，应怎样选出稳定遗传的个体？

例8.在家兔中黑色（B）对褐色（b）为显性，短毛（E）对长毛（e）为显性，这些基因是独立分配的。

现有纯合黑色短毛兔和褐色长毛兔。

试回答下列问题：

（1）试设计培育出能稳定遗传的黑色长毛兔的育种方案（简要程序）：

①　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　；

②　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　；

③　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

（2）F2中黑色长毛兔的基因型是有　　　　和　　　　两种，其纯合体占黑色长毛兔总数的　　　　，杂合体占F2总数的　　　　。

（3）此题应用的是规律。

答案、

（1）第一步：

让黑色短毛兔与褐色长毛兔进行杂交

第二步：

让杂交后代F1进行自交得F2，从F2中选出黑色长毛兔

第三步：

用F2中黑色长毛兔与褐色长毛兔进行测交，从中选出纯种黑色长毛兔

（2）BBeeBbee1/31/8

（3）基因的自由组合

2、导医学实践：

例9：

在一个家庭中，父亲是多指患者（由显性致病基因D控制），母亲表现型正常。

他们婚后却生了一个手指正常但患先天性聋哑的孩子（先天性聋哑是由隐性致病基因p控制），问：

①该孩子的基因型为___________，父亲的基因型为_____________，母亲的基因型为____________。

②如果他们再生一个小孩，则

只患多指的占________，

只患先天性聋哑的占_________，

既患多指又患先天性聋哑的占___________，

完全正常的占_________

答案：

①ddppDdPpddPp②3/8，1/8，1/8，3/8（可用分枝法解题）

第2章基因与染色体的关系

第1节减数分裂和受精作用

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。

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发生对等片段的互换。

叫做交叉互换。

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

精细胞

卵细胞

相同点

都是染色体复制一次，而细胞连续分裂两次，形成的生殖细胞中的染色体数目是原始细胞的一半

不

　同

　点

细胞质均等分裂

细胞质不均等分裂

一个精原细胞形成四个精细胞

一个卵原细胞形成一个卵细胞和三个极体

精细胞形成精子需要变形

卵细胞的形成不变形

四、注意：

（1）同源染色体

①形态、大小一般相同（XY除外）②一条来自父方，一条来自母方。

减数分裂时联会

（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、细胞分裂过程中染色体和DNA的变化规律

例10．下图是表示某种生物的细胞内染色体及DNA相对数量变化的曲线图。

据此曲线图回答下列题：

（注：

横坐标各个区域代表细胞分裂各个时期，）

（1）图中代表DNA相对数量变化的曲线是

（2）图中0—8时期表示细胞的分裂过程。

（3）细胞内含有同源染色体的区间是和。

（4）若该生物体细胞中染色体数为20条，则一个细胞核中的DNA分子数在1—4时期为个。

（5）着丝点分裂分别在横坐标数字的处进行

答案、

（1）A

（2）减数（3）0—48—13（4）40（5）6,11

六、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。

受精的实质：

雌雄原核的融合。

受精完成的标志：

在卵黄膜和透明带之间观察到两个极体

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、变异、进化具有重要的作用。

七、减数分裂与有丝分裂图像辨析：

有丝

减I

减II

前

（散乱）

有同源染色体无联会

有同源染色体有联会

无同源染色体

中

（赤道板）

着丝点排列在赤道板上，细胞内有同源染色体

同源染色体（成对的）排列在赤道板上，

着丝点排列在赤道板上，细胞内无同源染色体

后

（两极）

染色单体分离，两极均含同源染色体

同源染色体分离（单体不分离），两极均无同源染色体

染色单体分离，细胞中没有同源染色体

例11：

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

例12、依据下图做题

（1）按先后顺序把有关有丝分裂图像的号码排列起来：

；按顺序把有关减数分裂图像的号码排列起来：

。

（2）此动物的正常体细胞中有对同源染色体，细胞核中有个DNA分子。

（3）在上述分裂图中，细胞巾的染色体数比此动物正常体细胞染色体数增加一倍的是图。

（4）在上述分裂图中，属于初级精母细胞的是图。

（5）在上述分裂图中，每条染色体上只含有一个DNA分子的是图。

答案、

（1）12,2,5,6,71,3,8,10,4,9,11

（2）24（3）5,6

（4）1,3,8,（5）5,6,7,9,11

第2节基因在染色体上

1．萨顿的假说

（P27）

（1）

（2）

（3）

（4）

二、基因在染色体上的实验证据

杂交实验

③提出假说，进行解释

控制白眼的基因位于X染色体上，Y染色体不含它的等位基因。

测交验证：

由于测交验证并不能证明以下两种假说哪个成立。

假说1：

控制眼色的基因位于X非同源区段，X染色体上有，而Y染色体上没有

假说2：

控制眼色的基因位于X、Y同源区段，X染色体和Y染色体上都有

如图所示

为了验证假设，摩尔根设计了多个新的实验，其中有一组实验最为关键，即白眼雌果蝇与亲本红眼雄果蝇交配，最后实验的真实结果和预期完全符合，假设1得到了证实。

请同学们利用上述的假说1和2，绘出“白眼雌果蝇与亲本红眼雄果蝇交配”的实验的遗传图解并预测结果。

假说

假设1：

控制眼色的基因位于X非同源区段，X染色体上有，而Y染色体上没有

假说2：

控制眼色的基因位于X、Y同源区段，X染色体和Y染色体上都有

图解

⑤得出结论：

控制果蝇的红眼、白眼的基因只位于X染色体上。

⑥基因与染色体的关系：

一条染色体上有多个基因，基因在染色体上呈线性排列。

第3节、性别决定和伴性遗传

一、性别决定：

生物界中很多生物都有性别差异，雌雄异体的生物，其性别主要由性染色体决定。

根据生物体中性染色体差异，主要存在XY型和ZW型两种性别决定类型。

性染色体类型

XY型

ZW型

雄性的染色体组成

常染色体＋XY

常染色体＋ZZ

雌性的染色体组成

常染色体＋XX

常染色体＋ZW

生物实例

人及大部分动物

鳞翅目昆虫、鸟类

性别决定只出现在雌雄异体的生物中，雌雄同体生物不存在性别决定问题。

然界还存在其他类型的性别决定如蜜蜂染色体的倍数决定性别、某些爬行动物环境因子决定性别。

二、三种伴性遗传的特点：

类型

伴X染色体隐性

伴X染色体显性

伴Y染色体

实例

红绿色盲症、血友病

抗维生素D佝偻病

外耳道多毛症

患者基因型

XbXb、XbY

XDXD、XDXd、XDY

XYM

特点

①男性患都多于女性②隔代遗传（交叉遗传）③女病父子必病

①女性患者多于男性②连续发病（代代相传）

③男病母女必病

①男病女不病②父→子→孙

模型图解

三、X和Y染色体有一部分不同源，但也有一部分是同源的。

二者关系如图所示：

假设控制某个相对性状的基因A（a）位于X和Y染色体的同源区段，那么这对性状在后代男女个体中表现型也有差别，如：

例题13：

下图是患甲病（显性基因为A，隐性基因为a）和乙病（显性基因为B，隐性基因为b）两种遗传病的系谱图。

据图回答：

（1）甲病致病基因位于染色体上，为性基因。

（2）从系谱图上可以看出甲病的遗传特点是；子代患病，则亲代之一必；若Ⅱ-5与另一正常人婚配，则其子女患甲病的概率为。

（3）假设Ⅱ-1不是乙病基因的携带者，则乙病的致病基因位于染色体上，为性基因。

乙病的特点是呈遗传。

Ⅰ-2的基因型为，Ⅲ-2的基因型为。

假设Ⅲ-1与Ⅲ-5结婚生了一个男孩，则该男孩患一种病的概率为，所以我国婚姻法禁止近亲间的婚配。

答案.

（1）常显

（2）世代相传患病1/2（3）X隐隔代相传（或隔代.交叉遗传）

aaXbYAaXbY1/4

第3章基因的本质

第1节DNA是主要的遗传物质

一、1928年格里菲思的肺炎双球菌的转化实验：

1、肺炎双球菌有两种类型类型：

●S型细菌：

菌落光滑，菌体有夹膜，有毒性

●R型细菌：

菌落粗糙，菌体无夹膜，无毒性

2、实验过程（看书）

3、实验证明：

无毒性的R型活细菌与被加热杀死的有毒性的S型细菌混合后，转化为有毒性的S型活细菌。

这种性状的转化是可以遗传的。

推论（格里菲思）：

在第四组实验中，已经被加热杀死S型细菌中，必然含有某种促成这一转化的活性物质—“转化因子”。

二、1944年艾弗里的实验：

1、实验过程：

2、实验证明：

DNA才是R型细菌产生稳定遗传变化的物质。

（即：

DNA是遗传物质，蛋白质等不是遗传物质）

三、1952年郝尔希和蔡斯噬菌体侵染细菌的实验

1、T2噬菌体机构和元素组成：

2、实验过程：

3、实验结论:

亲代和子代具有连续性的物质是DNA,而不是蛋白质,即DNA才是遗传物质.

四、1956年烟草花叶病毒感染烟草实验证明：

在只有RNA的病毒中，RNA是遗传物质。

五、小结：

细胞生物

（真核、原核）

非细胞生物

（病毒）

核酸种类

DNA和RNA

DNA

RNA

遗传物质

DNA

DNA

RNA

因为绝大多数生物的遗传物质是DNA，所以DNA是主要的遗传物质。

第2-3节DNA的结构和DNA的复制：

一、DNA的结构

1、DNA的组成元素：

C、H、O、N、P

2、DNA的基本单位：

脱氧核糖核苷酸（4种）

3、DNA的结构：

①由两条、反向平行的脱氧核苷酸链盘旋成双螺旋结构。

②外侧：

脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架。

内侧：

由氢键相连的碱基对组成。

③碱基配对有一定规律：

A＝T；G≡C。

（碱基互补配对原则）

4、DNA的特性：

①多样性：

碱基对的数目和排列顺序是千变万化的。

（排列种数：

4n（n为碱基对对数）

②特异性：

每个特定DNA分子的碱基排列顺序是特定的。

5、DNA的功能：

携带遗传信息（DNA分子中碱基对的排列顺序代表遗传信息）。

6、与DNA有关的计算：

（不要死记硬背，画图法即可做题）

①在双链DNA分子中A=T、G=C

②双链DNA分子中，两个不互补配对的碱基之和的比值恒等于1，即（A+G）/（T+C）=1或A+G=T+C（嘌呤之和=嘧啶之和）

DNA分子的一条链中，两个不互补配对的碱基之和的比值，恒等于另一互补链中，这一比值的倒数。

即一条链中的（A+G）/（T+C）等于另一条链中的（T+C）/（A+G）

在DNA模板链和mRNA之间也存在这种关系。

即模板链（A+G）/（T+C）等于mRNA中（U+C）/（A+G）

DNA分子中，两个互补配对的碱基之和的比值，与该DNA分子中每一条链单链的这一比值相等，即DNA分子中的（A+T）/（G+C）与该DNA分子每一单链中的这一比值相等。

也等于由该DNA分子转录成的mRNA中的（A+U）/（G+C）的值。

注：

第4条规律也可以这样表述：

DNA中（A+T）所占比例等于每一条单链中的（A+T）所占比例，等于mRNA中（A+U）所占比例。

G+C也是如此。

二、DNA的复制

1、概念：

以亲代DNA分子两条链为模板，合成子代DNA的过程

2、时间：

有丝分裂间期和减Ⅰ前的间期

3、场所：

主要在细胞核

4、过程：

（看书）①解旋②合成子链

③子、母链盘绕形成子代DNA分子

5、特点：

半保留复制

6、原则：

碱基互补配对原则

7、条件:

①模板：

亲代DNA分子的两条链

P53证明DNA进行半保留复制的实验

②原料：

4种游离的脱氧核糖核苷酸

③能量：

ATP

④酶：

解旋酶、DNA聚合酶等

8、DNA能精确复制的原因：

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。

9、意义：

DNA分子复制，使遗传信息从亲代传递给子代，从而确保了遗传信息的连续性。

10、与DNA复制有关的计算：

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，

（1）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）

（2）第n次复制时所需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为：

a·2n-1

例题14：

（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（C）

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（C）

A.60个B.120个C.240个D.360个

第4节基因是有遗传效应的DNA片段

例15.已知牛的初级精母细胞中有15个四分体，牛的体细胞中共有6×109个脱氧核苷酸。

假定平均每个基因含1000个碱基对，则牛的体细胞中每条染色体平均基因数为（）

A.2×105B.1.2×105

C.1×105D.4×105

第4章基因的表达

第1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：

是具有遗传效应的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（看书）解旋、合成RNA、释放、加工

（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：

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P66）

（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

译员：

tRNA

（4）原则：

碱基互补配对原则

（5）产物：

多肽链

3、