高中生物必修2复习资料
高一下学期生物必修②复习资料
遗传因子的发现
第1、2节 孟德尔的豌豆杂交实验 一、基本概念:
(1)性状——是生物体形态、结构、生理和生化等各方面的特征。 (2)相对性状——同种生物的同一性状的不同表现类型。
(3)在具有相对性状的亲本的杂交实验中,杂种一代(F1)表现出来的性状是显性性状,未表现出来的是隐
性性状。
(4)性状分离是指在杂种后代中,同时显现出显性性状和隐性性状的现象。 (5)杂交——具有不同相对性状的亲本之间的交配或传粉
(6)自交——具有相同基因型的个体之间的交配或传粉(自花传粉是其中的一种)
(7)测交——用隐性性状(纯合体)的个体与未知基因型的个体进行交配或传粉,来测定该未知个体能产生
的配子类型和比例(基因型)的一种杂交方式。 (8)表现型——生物个体表现出来的性状。 (9)基因型——与表现型有关的基因组成。
(10)等位基因——位于一对同源染色体的相同位置,控制相对性状的基因。
非等位基因——包括非同源染色体上的基因及同源染色体的不同位置的基因。 (11)基因——具有遗传效应的DNA片断,在染色体上呈线性排列。 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 (3)分析方法:统计学方法对结果进行分析 (4)实验程序:假说-演绎法
观察分析——提出假说——演绎推理——实验验证 三、孟德尔豌豆杂交实验
(一)一对相对性状的杂交:基因分离定律
P:高豌豆×矮豌豆 P:AA×aa ↓ ↓ F1: 高豌豆 F1: Aa ↓自交 ↓自交 F2:高豌豆 矮豌豆 F2:AA Aa aa 3 : 1 1 :2 :1 (二)二对相对性状的杂交:基因自由组合定律
P: 黄圆×绿皱 P:AABB×aabb ↓ ↓ F1: 黄圆 F1: AaBb ↓自交 ↓自交
F2:黄圆 黄皱 绿圆 绿皱 F2:A-B- A-bb aaB- aabb 9 :3 : 3 : 1 9 :3 : 3 : 1 在F2 代中:
4 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:完全纯合子AABB aabb AAbb aaBB 共4种×1/16 半纯合半合AABb aaBb AaBB Aabb 共4种×2/16
完全杂合子AaBb 共1种×4/16 第一章 基因和染色体的关系 第一节:减数分裂和受精作用: 一、基本概念:
1、减数分裂—— 2、受精作用—— 二、有性生殖细胞的形成:
1、 部位:动物的精巢、卵巢;植物的花药、胚珠
2、 精子的形成: 3、卵细胞的形成
1个精原细胞(2n) 1个卵原细胞(2n) ↓间期:染色体复制 ↓间期:染色体复制 1个初级精母细胞(2n) 1个初级卵母细胞(2n)
↓前期:联会、四分体、交叉互换(2n) ↓ 前期:联会、四分体…(2n) 中期:同源染色体排列在赤道板上(2n) 中期:(2n) 后期:配对的同源染色体分离(2n) 后期:(2n)
末期:细胞质均等分裂 末期:细胞质不均等分裂(2n)2个次级精母细胞(n) 1个次级卵母细胞+1个极体(n) ↓前期:(n) ↓前期:(n) 中期:(n) 中期:(n)
后期:染色单体分开成为两组染色体(2n) 后期:(2n) 末期:细胞质均等分离(n) 末期:(n) 4个精细胞:(n) 1个卵细胞:(n)+3个极体(n) ↓变形 4个精子(n)
三、受精作用及其意义: 1、受精作用—— 2、受精作用的意义:
减数分裂形成的配子多样性及精卵结合的随机性导致后代性状的多样性。 减数分裂和受精作用对于维持生物细胞染色体的数目恒定有重要意义。 四、细胞分裂相的鉴别:
1、细胞质是否均等分裂:不均等分裂——减数分裂卵细胞的形成
均等分裂—— 有丝分裂、减数分裂精子的形成
2、细胞中染色体数目:若为奇数——减数第二分裂(次级精母细胞、次级卵母细胞)
若为偶数——有丝分裂、减数第一分裂、减数第二分裂后期
3、 细胞中染色体的行为:联会、四分体现象——减数第一分裂前期(四分体时期)
无同源染色体——减数第二分裂
姐妹染色单体的分离
一侧无同源染色体——有丝分裂后期 第二节、 基因在染色体上
一、萨顿假说:基因由染色体携带从亲代传递给下一代。即基因就在染色体上。
研究方法:类比推理—— 二、基因在染色体上的实验证据:
摩尔根果蝇眼色的实验:(A—红眼基因 a—白眼基因 X、Y——果蝇的性染色体) P:红眼(雌) × 白眼(雄) P: XAXA × XaY ↓ ↓
F1: 红眼 F1 : XAXa × XAY ↓F1雌雄交配 ↓
F2:红眼(雌雄) 白眼(雄) F2: XAXA XAXa XAY XaY 5、结合肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染大肠杆菌实验,分析 DNA作为遗传物质所具备的特点。 第三节、伴性遗传 答:1、能够精确的自我复制, 概念:伴性遗传——此类性状的遗传控制基因位于性染色体上,因而总是与性别相关联。 2、能够指导蛋白质合成从而控制生物的性状和新陈代谢, 类型:X染色体显性遗传:抗维生素D佝偻病等 3、具有储存遗传物质的能力,4、结构比较稳定 X染色体隐性遗传:人类红绿色盲、血友病 6、绝大多数生物的遗传物质是 是主要的遗传物质。 Y染色体遗传:人类毛耳现象 7、DNA分子是由许多 聚合而成的生物大分子。脱氧核苷酸由 一、X染色体隐性遗传:如人类红绿色盲 碳糖 、 碱基 组成,由于碱基有四种,所以脱氧核苷酸也有四种。 1、致病基因Xa 正常基因:XA 8、为了证明S型细菌的DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质,科学家在实验中是将S型细菌的DNA和蛋2、患者:男性XaY 女性XaXa 白质分离,得到纯净的 DNA和 蛋白质,然后分别加入到培养R型细菌的培养基中,分别观察它们的转化作 正常:男性XAY 女性 XAXA XAXa(携带者) 用。 3、遗传特点: (1)人群中发病人数男性大于女性 (2)隔代遗传现象 (3)交叉遗传现象:男性→女性→男性 二、X染色体显性遗传:如抗维生素D佝偻病 1、致病基因XA 正常基因:Xa
2、患者:男性XAY 女性XAXA XAXa
正常:男性XaY 女性XaXa
3、遗传特点: (1)人群中发病人数女性大于男性 (2)连续遗传现象
(3)交叉遗传现象:男性→女性→男性
三、Y染色体遗传:人类毛耳现象
遗传特点:基因位于Y染色体上,仅在男性个体中遗传
四、性别类型:
XY型:XX雌性 XY雄性————大多数高等生物:人类、动物、高等植物 XW型:ZZ雄性 ZW雌性————鸟类、蚕、蛾蝶类 五、遗传病类型的鉴别: (一)先判断显性、隐性遗传:
父母无病,子女有病——隐性遗传(无中生有)
隔代遗传现象——隐性遗传
父母有病,子女无病——显性遗传(有中生无)
连续遗传、世代遗传——显性遗传
1、父母无病,女儿有病——常、隐性遗传
2、已知隐性遗传,母病儿子正常——常、隐性遗传
3、已知显性遗传,父病女儿正常——常、显性遗传
4、 第三章
第一节 DNA是主要的遗传物质
知识点:1、怎么证明DNA是遗传物质(肺炎双球菌的转化实验、艾弗里实验、T2噬菌体侵染大肠杆菌实验) 2、DNA作为遗传物质的条件?
3、T2噬菌体侵染大肠杆菌实验的过程:吸附、注入、合成、组装、释放。 习题:
1、染色体是生物体的遗传物质,DNA也是生物的遗传物质。( × ) 2、真核生物细胞中的遗传物质都是DNA,病毒中的遗传物质都是DNA。( × ) 3、在原核生物中,DNA位于:4、赫尔希和蔡斯做的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验表明了:( D ) A、病毒中有DNA,但没有蛋白质 B、细菌中有DNA,但没有蛋白质 C、遗传物质包括蛋白质和DNA D、遗传物质是DNA
第二节 DNA 分子的结构
知识点:DNA分子的双螺旋结构有哪些主要特点?
1、DNA是由两条链组成的,这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构,
2、DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架;碱基在内侧。
3、两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,并且碱基配对有一定的规律:A(腺嘌呤)一定与T(胸腺嘧
啶)配对;G(鸟嘌呤)一定与C(胞嘧啶)配对。碱基之间的这种一一对应的关系,叫做碱基互补配对原则。
附:一些根据碱基互补配对原则推导的数学公式:
A=T;G=C; (A+G)/(T+C)=1 ;(A+C)=(T+G) 一条链中A+T与另一条链中的T+A相等,一条链中的C+G等于另一条链中的G+C 如果一条链中的(A+T)/(C+G)=a,那么另一条链中其比例也是a 如果一条链中的(A+C)/(G+T)=b,那么另一条链上的比值为1/b 另外还有两个非互补碱基之和占DNA碱基总数的50% 第三节 DNA的复制
知识点:DNA复制的过程(DNA复制的概念、条件、特点、结果和意义)
DNA分子复制过程是个边解旋边复制。 DNA复制的条件要相关的酶、原料、能量和模板。 其特点是(非连续性的)半保留复制。 其意义是:保证了亲子两代之间性状相象。 第四章 第一节 基因指导蛋白质的合成 知识点:
转录
定义:在cell核中,以DNA的一条链为模板合成mRNA的过程。 场所:细胞核
模板:DNA的一条链
信息的传递方向:DNA———mRNA
原料:含A、U、C、G的4种核糖核苷酸 产物:信使RNA 翻译
定义:游离在细胞质中的各种AA,就以mRNA为模板合成具有一定AA顺序的蛋白质,这一过程叫做翻译。 场所:细胞质(核糖体) 条件:ATP、酶、原料(AA)、模板(mRNA) 信息传递方向:mRNA到蛋白质。
密码子:mRNA上3个相邻的碱基决定1个AA。每3个这样的碱基又称为1个密码子。
mRNA线形 tRNA三叶草型 rRNA线型
翻译位点:一个核糖体与mRNA的结合部位形成2个tRNA的结合位点。(一种tRNA携带相应的AA进入相应的位点)
第2节 基因对性状的控制 知识点:
中心法则:遗传信息可以从DNA流向DNA,既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),也在疯牛病毒中还发现蛋白质本身的大量增加(蛋白质的自我控制复制) 基因、蛋白质与性状的关系:
1、基因通过控制酶的合成来控制生物物质代谢,进而来控制生物体的性状。 2、基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
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。
生物体性状的多基因因素:基因基因;基因与其产物;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性状。 细胞质基因:线粒体和叶绿体中的DNA中的基因都称为细胞质基因。其主要特点是母系遗传。(母病子病,父病子不病)
第5章 基因突变及其他变异 第一节 基因突变和基因重组 知识点:
1、镰刀型贫血症的原因
DNA的碱基对发生变化———mRNA分子中的碱基对发生变化———AA改变———蛋白质改变———性状改变
2、基因突变的概念: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,叫做基因突变。 3、基因突变的原因和特点:
原因:物理原因、化学原因、生物因素。
特点:a、普遍性 b、随机性 c、低频性 d、有害性 e、不定向性
4、基因突变的意义:它是新基因产生的途径;是生物变异的根本来源;是生物进化的原始材料。 5、基因重组的概念:是指在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因的重新组合。 6、类型:a、非同源染色体上的非等位基因的自由组合。b、同源染色体上等位基因间的自由组合
7、基因重组的意义:基因重组产生新的基因型,也是生物变异的来源之一,对生物的进化的进化也具有重要的意义。
8、应用:诱变育种、杂交育种。(具体见第6章 第一节 ) 习题:
新基因的产生的途径是 基因突变 ;生物变异的根本来源是 基因突变 。进行有性生殖的生物其亲子代之间总是存在着一定的变异的主要原因是 基因重组 。 第2节 染色体变异
知识点: 结构变异
1、染色体变异 个别增减 数目变异
成倍增减 2、染色体组
(1)概念:细胞中的一组非同源染色体,在形态和功能上各不相同,携带着控制生物发育的全部遗传信息,这样的一组染色体,叫染色体组。Eg:雌果蝇的一个卵细胞(配子)。 (2)特点:不含同源染色体,但含有每对同源染色体中的一条。 3、二倍体
(1)概念:指体细胞中含有两个染色体组的个体。
(2)举例:人、水稻 4、多倍体
(1)概念:指体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体 (2)成因:有丝分裂的过程中,染色体完成复制,但不分开 (3)特点:茎秆粗壮,叶片、果实和种子都比较大,含有机物多 (4)应用:人工诱导多倍体育种(具体见第6章 第一节) 5、单倍体
(1)概念:体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体 (2)成因:由配子发育而成
(3)特点:单倍体植株长得弱小,而且高度不育 (4)应用:单倍体育种(具体见第6章 第一节) 第3节 人类遗传病 知识点:
1、 概念:通常是指由于遗传物质改变而引起的人类疾病,
类型:主要可以分为单基因遗传病,多基因遗传病和染色体异常遗传病三大类。 2、 特点:
a、致病基因来自父母,因此其在胎儿的时候就已经表现出症状或处在潜在状态。 b、往往是终生具有的
c、常带有家族性,并以一定的比例出现于各成员中。 3、危害:
a、危害人体健康 b、贻害子孙后代 c、增加了社会负担
4、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。中、美、德、英、法、日参加了这项工作。(中国承担1%测序任务)
显性遗传病:并指、多指、肌强直 常染色体
单基因 隐性遗传病:白化病、苯丙酮尿症、侏儒症
遗传病 显性:抗维生素D佝偻病
隐性:红绿色盲、血友病、进行肌营养不良 人类遗 毛耳病(只有男性患者)
传病 多基因遗传病:原发性高血压、冠心病、青少年型糖尿病 数目异常 原因
染色体异 结构异常
常染色体:21三体综合症、猫叫综合症
类型
性染色体:性腺发育不良(如:特纳氏综合症)
习题:
下图为果蝇染色体图解,据图回答:
(1)图A所示的果蝇的性别是 果蝇。 (2)图A中的性染色体是 。 (3)图B中有 个染色体组。
若用性染色体符号代替图中染色体编号,每一个染色体组的染色体是 。 第6章 从杂交育种到基因工程 第1节 杂交育种与诱导育种 知识点:四种育种比较 第一节、现代生物进化理论的由来
一、拉马克进化学说:用进废退、获得性遗传 二、达尔文自然选择学说:
1、 主要内容:过度繁殖、生存斗争、遗传变异、适者生存
2、 自然选择:在生存斗争中,适者生存、不适者被淘汰的过程。自然选择是一个缓慢的长期的历史过程。 3、 意义:自然选择学说能够科学地解释生物进化原因以及生物的多样性和适应性。
4、 不足:对遗传和变异本质,不能做出科学的解释。对生物进化的解释局限在个体水平。 第二节、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 1、 种群是生物进化的基本单位
种群——
种群基因库—— 基因频率——
2、 突变和基因重组产生进化的原材料
(1) 生物可遗传变异来源于基因突变、基因重组和染色体变异。基因突变和染色体变异统称为突变。 (2) 突变和重组是随机、不定向的,只为进化提供了生物进化的原材料,不能决定生物进化的方向。 3、 自然选择决定生物进化的方向
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。 二、隔离与物种的形成 1、 基本概念:
隔离—— 物种—— 生殖隔离—— 地理隔离——
2、 隔离在物种形成中的作用--------必要条件 三、共同进化与生物多样性的形成
1、 共同进化——不同物种之间、生物与无机环境之间要相互影响中不断进化和发展 2、 生物多样性——主要包括三个层次:基因多样性、物种多样性和生态系统多样性 四、基础习题:
1、最早提出生物进化学说的是 国的博物学家 ;以自然选择学说为基础的生物进化理论是 国的博物学家 提出的。
2、拉马克认为生物的各种适应性特征的形成是由于 和 。达尔文则认为生物适应性的形成是由于 的结果。
3、达尔文自然选择学说的主要内容有四点: 、 、 、 。
4、生物进化的历程可以概括为:从 核到 核,从 生殖到 生殖,由简单到复杂,由水生到陆生,由低等到高等。
5、基因频率是指某个基因、、遗传漂变和迁移等因素的影响而不断变化。
6、现代生物进化理论提出:生物进化的基本单位是 ,生物进化的实质在于 ,新物种形成的三个基本环节是 、 、 ,其中必要条件是 , 使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向。 7、生物进化的过程实际上是生物与、生物与。
8、某一瓢虫种群中有黑色(B)和红色(b)两种个体,这一性状由一对等位基因控制。如果基因型为BB的
个体占18%,Bb的个体占78%,bb的个体占4%。B和b的基因频率为: A、18%、82% B、36%、64% C、57%、43% D、92%、8%
9、一种果蝇的突变体在21C。
的气温下,生存能力很差,但是,当气温上升到25.5 C时,突变体的生存能力大大提高。这说明:
A、突变是不定向的 B、突变是随机发生的 C、突变的有害或有利取决于环境条件 D、环境条件的变化对突变体是有害的。 附:
1. 正确理解达尔文的自然选择学说
过度繁殖、生存斗争、遗传变异、适者生存作为达尔文自然选择学说的基本内容,是相互联系的。过度繁殖是前提,为自然选择提供较多的原料,也提供了较多的变异个体;而且使生存斗争更加剧烈。生存斗争推动着生物的进化,是生物进化的动力;自然选择就是通过生存斗争来进行的。生物普遍具有的遗传性和变异性是自然选择的基础;没有变异就没有个体之间的差异,就没有选择的原材料;没有遗传,适应环境的变异就无法积累,生物就不可能进化。变异一般是不定向的,为生物进化提供了大量的原始选择材料。遗传使有利变异在后代中得到积累和加强,所以说遗传和变异是生物进化的内在因素。适者生存是自然选择的结果,包括保存和淘汰,在生存斗争中,具有有利变异的生物能适应环境而容易生存;具有不利变异的生物,将因不能适应环境而被淘汰,也就是说适者生存,不适者被淘汰。
2. 运用自然选择学说解释实际生物进化现象时应该注意的问题
在自然选择过程中,变异是不定向的,既存在着有利变异,又存在着不利变异。自然选择是定向的,当生物出现变异,由自然选择来决定其生存或淘汰,从而使有利变异不断积累、加强,推动生物新类型的产生和生物进化。定向的自然选择决定着生物进化的方向。运用自然选择学说去解释某一种物种的形成和进化时,一般按照下列顺序分析:首先是该物种的祖先由于不定向变异使个体之间产生不同的差异;因为变异后代经受不同环境因素选择,保存某些类型,淘汰某些类型;经过长期的选择和遗传使有利变异在后代中逐代积累和加强,久而久之才形成某一种物种或使物种进化。具体分析时,不能陷入“生物目的论”的沼泽,就是不能说“某生物为了适应某种环境,某器官就变成了某种形态”。 3. 正确理解种群是生物进化的基本单位
种群就是生活在同一地点,同种生物的群体;是否是同一个种群的最重要的依据就是看能否交配并繁殖后代。种群的基因库就是一个种群所含有的全部基因。种群的生命是有限的,但基因库却一代一代传递、保持和发展。基因频率由于基因突变而不断发生变化;不同生物的基因频率是不同的;突变和基因重组是产生进化的原材料,当生物遗传物质发生改变,其控制的生物性状才能遗传下去,才能产生新的变异类型,生物才能发展进化。突变产生新的基因(等位基因),而基因重组只是原来基因的重新组合,突变的基因多数是有害的而且突变是不定向的,只为进化提供原材料,而不能决定生物进化的方向。
同学们在理解一个种群时,要注意理解其时空条件、组成、数量、生殖和遗传组成上的共同的关键特征,从而形成正确的种群、基因库和基因频率的概念。
时 空 条 件 组 成 和 数 量 生 殖 和 遗 传 组 成 一个池塘 全部的鲤鱼 相互交配,交流基因 一片草地 所有的蒲公英 相互交配,交流基因
一定的自然区域 同种生物的个体总和 群体共有全部基因 种 群 基 因 库
4.正确理解哈代——温伯格定律,学会计算基因频率与基因型频率遗传平衡定律可以表示为: (p+q)2=p2+2pq+q2=1. p是显性基因的频率, q是隐性基因的频率, p2是显性纯合体的基因型频率,q2是隐性纯合体的基因型频率, 2pq是含有一对等位基因的杂合体的基因型频率。 基因频率=种群中某基因数/该基因和它的等位基因数 基因型频率=特定基因型的个体数/总个体数 5.正确理解隔离与生物物种形成之间的关系
物种是指分布在一定的自然区域,具有一定的形态结构和生理功能,而且在自然状态下能够相互交配和繁殖,并能够产生出可育后代的一群生物个体;不同物种之间一般是不能交配的,即使交配成功,也不能产生可育的后代。
隔离就是将一个种群分隔成许多个小种群,使彼此之间不能交配。分为地理隔离和生殖隔离。地理隔离是由于地域原因,使同种生物相互隔开,是生殖隔离的必要先决条件。 生殖隔离可以分为“心理隔离”(如求偶方式),季节隔离(如植物花期),受精隔离(花形态结构),种间隔离(杂种不育)等。各种隔离,实质都是使群体之间不能基因交流,时间长了,各种种群就发生各种遗传、变异,形成新的物种。隔离是形成新物种的必要条件。 6.学会比较现代进化论与达尔文进化论
共同点:都可以解释生物的多样性、适应性和生物进化现象。 联 系:现代进化论是以自然选择学说为基础逐步发展完善起来的 不同点:(1)达尔文进化论不能解释遗传与变异的实质以及自然选择的作用机制,现代进化论基本从本质上解决了其内在规律;
(2)达尔文进化论是在生物个体水平上研究生物进化问题,但是现代进化论是从研究种群入手,抓住理解基因频率与基因型频率及其改变的关键,从分子水平上阐明了生物遗传、变异和生物进化的实质。