高中生物必修21知识归纳Word文档下载推荐.docx
《高中生物必修21知识归纳Word文档下载推荐.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中生物必修21知识归纳Word文档下载推荐.docx（26页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
（2）若后代性状分离比为显：
隐=1：
1，则双亲一定是测交类型。
即为Dd×
dd1Dd：
（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×
5.分离定律
其实质就是在形成配子时，等位基因随减数第一次分裂后期同源染色体的分开而分离，分别进入到不同的配子中。
第2节孟德尔豌豆杂交试验
（二）
1.两对相对性状杂交试验中的有关结论
（1）两对相对性状由两对等位基因控制，且两对等位基因分别位于两对同源染色体。
（2）F1减数分裂产生配子时，等位基因一定分离，非等位基因（位于非同源染色体上的非等位基因）自由组合，且同时发生。
（3）F2中有16种组合方式，9种基因型，4种表现型，比例9：
3：
1
YYRR1/16
YYRr2/16
亲本类型
双显（Y_R_）YyRR2/169/16黄圆
YyRr4/16
纯隐（yyrr）yyrr1/161/16绿皱
YYrr1/16
重组类型
单显（Y_rr）YYRr2/163/16黄皱
yyRR1/16
单显（yyR_）yyRr2/163/16绿圆
注意：
上述结论只是符合亲本为YYRR×
yyrr，但亲本为YYrr×
yyRR，F2中重组类型为10/16，亲本类型为6/16。
2.常见组合问题
（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
AaBbCc×
AaBBCc，后代基因型数为多少？
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
AabbCc，后代表现数为多少？
Aa后代2种表现型
bb后代2种表现型
Cc后代2种表现型
所以其杂交后代有2x2x2=8种表现型。
3.自由组合定律
实质是形成配子时，成对的基因彼此分离，决定不同性状的基因自由组合。
4.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：
精子的形成过程
减数分裂
卵细胞形成过程
减数分裂和受精作用
配子中染色体组合的多样性
受精作用
受精作用的过程和实质
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
联会：
同源染色体两两配对的现象。
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。
结果：
染色体数目减半（染色体数目减半实际发生在减数第一次分裂）。
场所：
生殖器官内
4.精子与卵细胞形成的异同点
比较项目
不同点
相同点
精子的形成
卵细胞的形成
染色体复制
复制一次
第一次分裂
一个初级精母细胞（2n）产生两个大小相同的次级精母细胞（n）
一个初级卵母细胞（2n）（细胞质不均等分裂）产生一个次级卵母细胞（n）和一个第一极体（n）
同源染色体联会，形成四分体，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，细胞质分裂，子细胞染色体数目减半
第二次分裂
两个次级精母细胞形成四个同样大小的精细胞（n）
一个次级卵母细胞（细胞质不均等分裂）形成一个大的卵细胞（n）和一个小的第二极体。
第一极体分裂（均等）成两个第二极体
着丝点分裂，姐妹染色单体分开，分别移向两极，细胞质分裂，子细胞染色体数目不变
有无变形
精细胞变形形成精子
无变形
分裂结果
产生四个有功能的精子（n）
只产生一个有功能的卵细胞（n）
精子和卵细胞中染色体数目均减半
注：
卵细胞形成无变形过程，而且是只形成一个卵细胞，卵细胞体积很大，细胞质中存有大量营养物质，为受精卵发育准备的。
5.减数分裂和有丝分裂主要异同点
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
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
性细胞，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
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：
三看鉴别法（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。
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。
注：
受精卵核内的染色体由精子和卵细胞各提供一半，但细胞质几乎全部是由卵细胞提供，因此后代某些性状更像母方。
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，
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。
8.配子种类问题
由于染色体组合的多样性，使配子也多种多样，根据染色体组合多样性的形成的过程，所以配子的种类可由同源染色体对数决定，即含有n对同源染色体的精（卵）原细胞产生配子的种类为2n种。
第二节基因在染色体上
1.萨顿假说推论：
基因在染色体上，也就是说染色体是基因的载体。
因为基因和染色体行为存在着明显的平行关系。
2.、基因位于染色体上的实验证据
果蝇杂交实验分析
3.一条染色体上一般含有多个基因，且这多个基因在染色体上呈线性排列
4.基因的分离定律的实质
基因的自由组合定律的实质
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）
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。
2.抗维生素D佝偻病（伴X染色体显性遗传病）
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
口诀：
无中生有为隐性，有中生无为显性；
隐性看女病，女病男正非伴性；
显性看男病，男病女正非伴性。
第一步：
确定致病基因的显隐性：
可根据
（1）双亲正常子代有病为隐性遗传（即无中生有为隐性）；
（2）双亲有病子代出现正常为显性遗传来判断（即有中生无为显性）。
第二步：
确定致病基因在常染色体还是性染色体上。
1在隐性遗传中，父亲正常女儿患病或母亲患病儿子正常，为常染色体上隐性遗传；
2在显性遗传，父亲患病女儿正常或母亲正常儿子患病，为常染色体显性遗传。
3不管显隐性遗传，如果父亲正常儿子患病或父亲患病儿子正常，都不可能是Y染色体上的遗传病；
4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（常隐）、多指（常显）、色盲和血友病（伴X隐）等可直接确定。
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。
第三章第一节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：
1944年由美国科学家艾弗里等人进行。
结论：
DNA是遗传物质
2.噬菌体侵染细菌的实验
①标记噬菌体
含35S的培养基
含35S的细菌35S
蛋白质外壳含35S的噬菌体
含32P的培养基
含32P的细菌
内部DNA含32P的噬菌体
②噬菌体侵染细菌
含35S的噬菌体
细菌体内没有放射性35S
含32P的噬菌体
细菌体内有放射线32P
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）、实验结果分析与结论
烟草花叶病毒的RNA能自我复制，控制生物的遗传性状，因此RNA是它的遗传物质。
4、生物的遗传物质
非细胞结构：
DNA或RNA
生物原核生物：
DNA
细胞结构
真核生物：
绝大多数生物（细胞结构的生物和DNA病毒）的遗传物质是DNA，所以说DNA是主要的遗传物质。
只有RNA，没有DNA的，遗传物质才是RNA。
第二节DNA分子的结构
1.DNA分子的结构
（1）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：
已知DNA分子中，G和C之和占全部碱基的46％，又知在该DNA分子的H链中，A和C分别占碱基数的28%和22%，则该DNA分子与H链互补的链中，A和C分别占该链碱基的比例为（）
Ａ28％、22%B.22％、28% C.23％、27%D.26％、24%
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
一、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
（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
（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.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
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、遗传信息的转录
1、DNA与RNA的异同点
核酸
项目
RNA
结构
通常是双螺旋结构，极少数病毒是单链结构
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
功能
传递和表达遗传信息
①mRNA：
转录遗传信息，翻译的模板
②tRNA：
运输特定氨基酸
③rRNA：
核糖体的组成成分
2、RNA的类型
⑴信使RNA（mRNA）
⑵转运RNA（tRNA）
⑶核糖体RNA（rRNA）
3、转录
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
⑺转录与复制的异同（下表：
）
阶段
项目
复制
转录
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
进行场所
主要细胞核
模板
以DNA的两条链为模板
以DNA的一条链为模板
原料
4种核糖核苷酸
条件
需要特定的酶和ATP
过程
在酶的作用下，两条扭成螺旋的双链解开，以解开的每段链为模板，按碱基互补配对原则（A—T、C—G、T—A、G—C）合成与模板互补的子链；
子链与对应的母链盘绕成双螺旋结构
在细胞核中，以DNA解旋后的一条链为模板，按照A—U、G—C、T—A、C—G的碱基互补配对原则，形成mRNA，mRNA从细胞核进入细胞质中，与核糖体结合
产物
两个双链的DNA分子
一条单链的mRNA
特点
边解旋边复制；
半保留式复制（每个子代DNA含一条母链和一条子链）
边解旋边转录；
DNA双链分子全保留式转录（转录后DNA仍保留原来的双链结构）
遗传信息的传递方向
遗传信息从亲代DNA传给子代DNA分子
遗传信息由DNA传到RNA
二、遗传信息的翻译
1、遗传信息、密码子和反密码子
遗传信息
密码子
反密码子
概念
基因中脱氧核苷酸的排列顺序
mRNA中决定一个氨基酸的三个相邻碱基
tRNA中与mRNA密码子互补配对的三个碱基
作用
控制生物的遗传性状
直接决定蛋白质中的氨基酸序列
识别密码子，转运氨基酸
种类
基因中脱氧核苷酸种类、数目和排列顺序的不同，决定了遗传信息的多样性
64种
61种：
能翻译出氨基酸
3种：
终止密码子，不能翻译氨基酸
61种或tRNA也为61种
联系
①基因中脱氧核苷酸的序列
mRNA中核糖核苷酸的序列
②mRNA中碱基序列与基因模板链中碱基序列互补
③密码子与相应反密码子的序列互补配对
2、翻译
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
⑺翻译与转录的异同点（下表）：
翻译
定义
在细胞核中，以DNA的一条链为模板合成mRNA的过程
以信使RNA为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程
场所
细胞核
细胞质的核糖体
DNA的一条链
信使RNA
信息传递的方向
DNA→mRNA
mRNA→蛋白质
含A、U、C、G的4种核苷酸
合成蛋白质的20种氨基酸
有一定氨基酸排列顺序的蛋白质
实质
是遗传信息的转录
是遗传信息的表达
三、基因表达过程中有关DNA、RNA、氨基酸的计算
DNA、RNA、氨基酸=6：
第2节基因对性状的控制
一、中心法则
二、基因、蛋白质与性状的关系
1、（间接控制）
酶或激素细胞代谢
基因性状
结构蛋白细胞结构
（直接控制）
2、基因型与表现型的关系，基因的表达过程中或表达后的蛋白质也可能受到环境因素的影响。
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、基因突变的实例
1、镰刀型细胞贫血症
⑵病因基因中的碱基替换
直接原因：
血红蛋白分子结构的改变
根本原因：
控制血红蛋白分子合成的基因结构的改变
2、基因突变
概念：
DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变
3、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
3、基因突变的时间
4.基因突变的意义：
是新基因产生的途径；
生物变异的根本来源；
是进化的原始材料
三、基因重组
1、基因重组的概念
随机重组（减数第一次分裂后期）
2、基因重组的类型
交换重组（四分体时期）
3. 时间：
减数第一次分裂过程中（减数第一次分裂后期和四分体时期）
四、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。
外界环境条件的变化和内部因素的相互作用。
有性生殖过程中进行减数分裂形成生殖细胞。
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。
第二节染色体变异
一、染色体结构的变异（猫叫综合征）
二、染色体数目的变异
1.染色体组的概念及特点
2.常见的一些关于单倍体与多倍体的问题
⑴一倍体一定是单倍体吗？
单倍体一定是一倍体吗？
（一倍体一定是单倍体；
单倍体不一定是一倍体。
⑵二倍体物种所形成的单倍体中，其体细胞中只含有一个染色体组，这种说法对吗？
为什么？
（对）
⑶如果是四倍体、六倍体物种形成的单倍体，其体细胞中就含有两个或三个染色体组，我们可以称它为二倍体或三倍体，这种说法对吗？
（答：
不对。
只能称为单倍体）
列表比较多倍体育种和单倍体育种：
多倍体育种
单倍体育种
原理
染色体组成倍增加
染色体组成倍减少，再加倍后得到纯种（指每对染色体上成对的基因都是纯合的）
常用方法
秋水仙素处理萌发的种子、幼苗
花药的离体培养后，人工诱导染色体加倍
优点
器官大，提高产量和营养成分
明显缩短育种年限
缺点
适用于植物，在动物方面难以开展
技术复杂一些，须与杂交育种配合
4.染色体组数目的判断
（1）细胞中同种形态的染色体有几条，细胞内就含有几个染色体组。
问：
图中细胞含有几个染色体组？
第三节人类遗传病
6章从杂交育种到基因工程
一、杂交育种
1.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。
2.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：
3.优点：
可以在较短时间内获得更多的优良性状。
4.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
染色体变异
方法
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
后加倍
可集中优良性状
时间短
器官大和营养物质含量高
缩短育种年限
升级会员 