生物高考必修二基础知识整理.docx
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生物高考必修二基础知识整理
一、减数分裂、配子形成和受精作用
（一）减数分裂的概念：
有性生殖的生物形成生殖细胞过程中，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
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：
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）；
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：
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。
二、孟德尔遗传定律
（一）相关概念
1．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。
附：
基因：
控制性状的遗传因子
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，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）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
1、过程
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
2．结论：
从P→F1可知高茎是显性，从F1→F2的3：
1也可得知占3份的高茎是显性。
从F2性状3：
1以及基因1：
2：
1可得知F1为杂合子（Dd）
（四）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
1．过程
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
2．结果分析
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绿圆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
3．黄圆×绿皱→F2中与亲本表现型相同的占10/16
黄皱×绿圆→F2中与亲本表现型相同的占6/16
（五）测交：
F1个体与隐性纯合体交配
可以推测F1产生的配子类型和比例，从而可推断F1的基因型。
（六）伴性遗传
1．概念：
由性染色体上的基因决定的性状在遗传时与性别联系在一起，称为伴性遗传
2．伴X隐性遗传特点：
（1）男性患者多于女性患者；
（2）呈现隔代交叉遗传；
（3）女病父必病、子必病。
3．伴X显性遗传特点：
（1）女性患者多于男性患者
（2）交叉遗传
（3）男病母必病、女必病
三、DNA是主要的遗传物质、DNA的结构和复制
（一）DNA是主要的遗传物质
1．DNA是遗传物质的证据
（1）肺炎双球菌的体内转化实验过程和结论（S型有荚膜，有毒）
R型小鼠正常
S型→小鼠死亡
加热杀死的S型→小鼠正常
加热杀死的S型+R型→小鼠死亡
结论：
R型转化因子————→S型
（2）肺炎双球菌的体外转化实验过程和结论（S型有荚膜，有毒）
蛋白质+R型菌→R型菌
S型菌糖类+R型菌→R型菌
DNA+R型菌→R型菌+S型菌
DNA+DNA酶+R型菌→R型菌
结论：
DNA是遗传物质。
（3）噬菌体侵染细菌实验的过程和结论
上清液有放射性
35S标记噬菌体的蛋白质外壳侵染——→细菌→搅拌离心沉淀物中无放射性→子代无放射性
上清液无放射性
32P标记噬菌体的DNA侵染——→细菌→搅拌离心沉淀物有放射性→子代噬菌体有放射性
结论：
DNA是遗传物质
（4）后来发现
A．某些病毒的遗传物质是RNA
B．绝大多数生物的遗传物质是DNA
结论：
DNA是主要的遗传物质
（二）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。
（由沃森、克里克提出）
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．特点
①稳定性：
DNA分子中脱氧核糖与磷酸交替排列的顺序稳定不变
②多样性：
DNA分子中碱基对的排列顺序多种多样（主要的）、碱基的数目和碱基的比例不同
③特异性：
DNA分子中每个DNA都有自己特定的碱基对排列顺序
5．计算1．在两条互补链中的比例互为倒数关系。
2．在整个DNA分子中，嘌呤
碱基之和=嘧啶碱基之和。
3．整个DNA分子中，与分子内每一条链上的该比例相同。
（三）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：
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：
解旋；
合成子链；
形成子代DNA
5．特点：
边解旋边复制；
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
四、基因及其表达
（一）基因是有遗传效应的DNA片段，基因中的脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息；
基因是控制生物性状遗传的结构和功能单位。
（二）基因的表达
1．
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
（4）种类有三种：
rRNA、tRNA、mRNA
2、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：
解旋；
配对；
连接；
释放（具体看书63页）
（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）
3、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）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
（3）原则：
碱基互补配对原则
（4）产物：
多肽链
（5）密码子
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.
特点：
专一性、简并性、通用性
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。
4、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
（三）中心法则——提出者：
克里克
（四）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。
五、人类遗传病及人类基因组计划
（一）、人类遗传病与先天性疾病区别：
●遗传病：
由遗传物质改变引起的疾病。
（可以生来就有，也可以后天发生）
●先天性疾病：
生来就有的疾病。
（不一定是遗传病）
（二）、人类遗传病类型
1．单基因遗传病
（1）、概念：
由一对等位基因控制的遗传病。
（2）、类型：
显性遗传病伴Ｘ显：
抗维生素Ｄ佝偻病
常显：
多指、并指、软骨发育不全
隐性遗传病伴Ｘ隐：
色盲、血友病
常隐：
先天性聋哑、白化病、镰刀型细胞贫血症、黑尿症、苯丙酮尿症
2．多基因遗传病
（1）、概念：
由多对等位基因控制的人类遗传病。
（2）、常见类型：
腭裂、无脑儿、原发性高血压、青少年型糖尿病等。
3．染色体异常遗传病（简称染色体病）
（1）、概念：
染色体异常引起的遗传病。
（包括数目异常和结构异常）
（2）、类型：
常染色体遗传病结构异常：
猫叫综合征
数目异常：
21三体综合征（先天智力障碍）
性染色体遗传病：
性腺发育不全综合征（XO型，患者缺少一条X染色体）
（三）．遗传病的监测和预防
1、产前诊断2、遗传咨询3、禁止近亲婚配
（四）、实验：
调查人群中的遗传病
注意事项：
1、调查遗传方式——在家系（族）中进行
2、调查遗传病发病率——在群体中随机抽样
3、选取发病率较高的单基因遗传病。
注：
调查群体足够大，数据越准确
（五）、人类基因组计划：
是测定人类基因组的全部DNA序列，解读其中包含的遗传信息。
需要测定22+X+Y共24条染色体
六、生物的变异及育种
（一）基因突变——产生新的基因
1．概念：
DNA分子中发生碱基对的替换、增添或缺失，引起基因结构的改变。
其中增添或缺失的影响更大。
2．发生时期：
有丝分裂间期或减I的间期
3．意义：
（1）产生新的基因
（2）生物变异的根本来源
（3）为生物进化提供了原材料
4．特点：
（1）普遍性
（2）随机性、不定向性（3）低频性（4）多数有害
5．应用：
诱变育种（太空育种）
（二）基因重组——产生新的基因型
1．概念：
生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状基因的重新组合。
2．时期及方式：
（1）减I非同源染色体上非等位基因的自由组合
（2）四分体时期，同源染色体上非姐妹染色单体的交叉互换
3．意义：
（1）产生新的基因型
（2）生物变异的来源之一
（3）对生物进化具有重要意义
4．应用：
杂交育种
（三）染色体变异（显微镜下可见）
1．染色体结构变异
类型：
缺失、重复、倒位、易位（非同源染色体之间）
实例：
猫叫综合征（5号染色体部分缺失）
2．染色体数目的变异
（1）个别染色体增加或减少：
实例：
21三体综合征（多1条21号染色体）
（2）以染色体组的形式成倍增加或减少：
实例：
三倍体无子西瓜
3．染色体组
（1）概念：
二倍体生物配子中所具有的全部染色体组成一个染色体组。
（2）特点：
①一个染色体组中无同源染色体，形态和功能各不相同；
②一个染色体组携带着控制生物生长的全部遗传信息。
（3）染色体组数的判断：
①染色体组数=细胞中形态相同的染色体有几条，则含几个染色体组
例1：
以下各图中，各有几个染色体组？
答案：
32514
②染色体组数=基因型中控制同一性状的基因个数
例2：
以下基因型，所代表的生物染色体组数分别是多少?
（1）Aa______
（2）AaBb_______
（3）AAa_______（4）AaaBbb_______
（5）AAAaBBbb_______（6）ABCD______
答案：
223341
4、单倍体、二倍体和多倍体
单倍体：
由配子发育成的个体，不管体内有几个染色体组，都叫单倍体。
多倍体：
由受精卵发育成的个体，体细胞中含几个染色体组就叫几倍体。
如含两个染色体组就叫二倍体，含三个染色体组就叫三倍体，以此类推。
体细胞中含三个或三个以上染色体组的个体叫多倍体。
5．应用：
（1）多倍体育种：
方法：
用低温或秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。
（原理：
能够抑制纺锤体的形成,导致染色体不分离,从而引起细胞内染色体数目加倍）
原理：
染色体变异
实例：
三倍体无子西瓜的培育；
优缺点：
培育出的植物器官大，产量高，营养丰富，但结实率低，成熟迟。
2、单倍体育种：
方法：
花粉（药）离体培养
原理：
染色体变异
优点：
后代都是纯合子，明显缩短育种年限，
七、现代生物进化理论及生物多样性的形成
（一）、拉马克的进化学说
1、理论要点：
用进废退；获得性遗传
2、进步性：
认为生物是进化的。
（二）、达尔文的自然选择学说
1、理论要点：
自然选择（过度繁殖→生存斗争→遗传和变异→适者生存）
2、进步性：
能够科学地解释生物进化的原因以及生物的多样性和适应性。
3、局限性：
①不能科学地解释遗传和变异的本质；
②自然选择对可遗传的变异如何起作用不能作出科学的解释。
（对生物进化的解释仅局限于个体水平）
（三）、现代生物进化理论——核心：
自然选择学说
1．种群是生物进化的基本单位（生物进化的实质——种群基因频率的改变）
（1）种群：
概念：
一定区域内的同种个体的总和。
特点：
生物繁殖和进化的基本单位。
（2）种群基因库：
一个种群的全部个体所含有的全部基因构成了该种群的基因库
（3）基因（型）频率的计算：
A%=A
A+a
2．突变和基因重组产生生物进化的原材料
可遗传的变异指：
突变和基因重组，其中突变指基因突变和染色体变异。
3．自然选择决定进化方向：
变异是不定向的，自然选择是定向的。
4．物种形成机制——突变和基因重组、自然选择和隔离
（1）物种：
指分布在一定的自然地域，具有一定的形态结构和生理功能特征，而且自然状态下能相互交配并能生殖出可育后代的一群生物个体。
（2）隔离：
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。
生殖隔离：
指不同种群的个体不能自由交配或交配后产生不可育的后代。
（3）物种的形成：
A．物种形成的常见方式：
地理隔离（长期）→生殖隔离
B．物种形成的标志：
生殖隔离
（四）、生物进化的基本历程
1、地球上的生物是从单细胞到多细胞，从简单到复杂，从水生到陆生，从低级到高级逐渐进化而来的。
2．共同进化：
生物与生物之间以及生物与无机环境之间共同进化和发展。
进化导致生物的多样性。
生物多样性包括：
遗传（基因）多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层次。
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