生物必修二第一到第四章知识点总结
生物必修2复习知识点
第一章 遗传因子的发现
第1、2节 孟德尔的豌豆杂交实验
1. 孟德尔实验成功的原因:
(1)正确选用实验材料:①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。②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
2. 异花传粉。去雄(出去未成熟的花的全部雄蕊)。
●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。
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。
性状分离:在杂种后代中出现不同于亲本性状的现象。
2、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。
基因:控制性状的遗传因子( DNA 分子上有遗传效应的片段)
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)。
3、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): AA 的个体)。隐性纯合子(如aa 的个体)。
状分离)
4、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)
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)
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)
★三、孟德尔豌豆杂交实验
(一)一对相对性状的杂交:
P :高茎豌豆×矮茎豌豆 DD×dd
↓杂交 ↓杂交
F 1: 高茎豌豆 F 1: Dd
↓自交 ↓自交
F 2:高茎豌豆 矮茎豌豆 F 2:DD Dd dd 3 : 1 1 :2 :1
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,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
对分离现象假说进行验证的实验是:测交实验。
假说演绎法:提出问题---提出假说--演绎推理--实验检验--实验结果与预期结论相符度。
(二)两对相对性状的杂交:
P : 黄圆×绿皱 P :YYRR×yyrr
↓杂交 ↓杂交
F 1: 黄圆 F 1: YyRr
↓自交 ↓自交
F 2:黄圆 绿圆 黄皱 绿皱 F 2:Y --R -- yyR -- Y --rr yyrr 9 :3 : 3 : 1 9 : 3 : 3 :1 在F 2 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:纯合子 YYRR yyrr YYrr yyRR 共4种×1/16 半纯半杂 YYRr yyRr YyRR Yyrr 共4种×2/16 完全杂合子 YyRr 共1种×4/16 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。
F1产生的雌配子和雄配子数有?种,数量比:?雌雄配子的结合方式?种,遗传因子的组合形式(基因型)?种,性状表现(表现型)?种,数量比?。
对自由组合现象假说进行验证的实验是:测交实验。
第二章 基因和染色体的关系
第一节 减数分裂和受精作用
减数分裂是特殊方式的有丝分裂。
一.概念
减数分裂(meiosis)是进行有性生殖的生物形成成熟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。
(注: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)
精原细胞--初级精母细胞--次级
精母细胞--精细胞--(变形)精子。
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) 。精原细胞变
成初级精母细胞。
前期:同源染色体两两配对(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。
染色体数目减半。
初级精母细胞变成次级精母细胞。
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个精细胞。
精细胞要经过复杂的变形才能成为精子。
一个精原细胞经过减数分裂形成四个精细胞。
2、卵细胞的形成过程:卵巢
一个卵原细胞经过减数分裂只形成一个卵细胞。
三、精子与卵细胞的形成过程的比较
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);
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、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。
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 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。
例:判断下列细胞正在进行什么分裂,处在什么时期?
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
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
有性生殖的优越性:减数分裂形成配子时,非姐妹染色单体间的交叉互换,非同源染色体的自由组合,受精过程中卵细胞和精子结合的随机性。
第二节 基因在染色体上
萨顿假说:基因和染色体行为存在明显的平行关系。
基因位于染色体上的实验证据:摩尔根的果蝇杂交实验。果蝇的性染色体连锁遗传实验。红眼(雌)x 白眼(雄)--F1红眼(雌,雄)--F2,3/4红眼(雌,雄)和1/4(雄) 。 验证实验是,测交实验。
该实验把一个特定的基因和一条特定的染色体-X 染色体联系起来,从而用实验证明了基因在染色体上。(见课本29页)
孟德尔遗传规律的现代解释(见课本30页)
第三节 伴性遗传
Y 染色体只有X 染色体大小的1/5左右,所以许多位于X 染色体上的基因,在Y 染色体上都没有相应的等位基因。
红绿色盲症,道尔顿症。(患者男性远远多于女性)。
抗维生素D 佝偻病(患者女性多于男性)。
一、概念:遗传控制基因位于性染色体上,因而总是与性别相关联。
家系图,通常以正方形代表男性,圆形代表女性。以罗马数字(I,II,III )代表代,以阿拉伯数字(1,2,3)表示个体。
交叉遗传。
二、XY 型性别决定方式:
● 染色体组成(n 对):
雄性:n -1对常染色体 + XY 雌性:n -1对常染色体 + XX
● 性比:一般 1 : 1
● 常见生物:哺乳动物、大多雌雄异体的植物,多数昆虫、一些鱼类和两栖类。 三、3种伴性遗传的特点:
(1)伴X 隐性遗传的特点:
① 男 > 女 ② 隔代遗传(交叉遗传) ③ 母病子必病,女病父必病
(2)伴X 显性遗传的特点:
① 女>男 ② 连续发病 ③ 父病女必病,子病母必病
(3)伴Y 遗传的特点:
①男病女不病 ②父→子→孙
附:常见遗传病类型(要记住): ...
伴X 隐:色盲、血友病
伴X 显:抗维生素D 佝偻病
常隐:先天性聋哑、白化病
常显:多(并) 指
鸡的性别决定方式,雌性:ZW 。雄性ZZ 。
芦花鸡羽毛有黑白相间的横斑条纹,由Z 染色体上的显性基因B 决定的,非芦花为bb 。
第三章 基因的本质
染色体主要是由蛋白质和DNA 组成的。
第一节 DNA 是主要的遗传物质
一、DNA 是主要的遗传物质
1.DNA 是遗传物质的证据
(1)肺炎双球菌的转化实验过程和结论( 由于艾弗里实验中提取出的DNA ,纯度最高时也还有0.02%的蛋白质,仍有人对实验结论表示怀疑。则之后做了噬菌体侵染细菌的实验。)
2.DNA 是主要的遗传物质
(1)绝大多数生物的遗传物质是DNA 。(2)某些病毒的遗传物质是RNA
第二节 DNA 分子的结构
★一、DNA 的结构
1、DNA 的组成元素: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.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
A +G
★3.计算 1.在两条互补链中T +C 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。
A +T
.整个DNA 分子中,G +C 与分子内每一条链上的该比例相同。
★第三节 DNA 的复制
一、实验证据——半保留复制
1、材料:大肠杆菌
2、方法:同位素示踪法(先15N 标记的NH4CL 培养液来培养大肠杆菌,再转移到14N 标记的普通培养液中。不同时刻,收集大肠杆菌,提取DNA ,再将DNA 密度梯度离心。记录离心后试管中DNA 的位置。15N 15N ,15N 14N ,14N 14N 。)
二、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:开始解旋的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:①解旋;②合成子链;③形成子代DNA
5.特点:①边解旋边复制;②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。
第四节 基因是有遗传效应的DNA 片段
一、基因的定义:基因是有遗传效应的DNA 片段
二、DNA 是遗传物质的条件:a 、能自我复制 b 、结构相对稳定 c 、储存遗传信息
d 、能够控制性状。
三、DNA 分子的特点:多样性(碱基排列顺序的千变万化)、特异性(碱基的特定的排列顺序)和稳定性(结构上)。
第四章 基因的表达
基因是如何起作用的。
★第一节 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:(
3、结构:一般为链
RNA 有三种。、(rRNA )、转运RNA (tRNA )。
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:①解旋;②配对;③连接;④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 )
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)
(3)条件:模板:mRNA 。原料:氨基酸(20种。酶:多种酶 。搬运工具:tRNA 。 装配机器:核糖体。能量:ATP
(4)原则:碱基互补配对原则
(5)产物:多肽链
3、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 =
4、密码子
①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. tRNA 分子,三叶草形,上有反密码子。结合氨基酸部位的羟基。
②特点:专一性、简并性、通用性
③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。
第2节 基因对性状的控制
一、中心法则及其发展
1、提出者:克里克。2、内容:
遗传信息可以从DNA 流向DNA ,即DNA 的自我复制;也可以从DNA 流向RNA ,进而流向蛋白质,即遗传信息的转录和翻译。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)。
(圆粒豌豆,皱粒豌豆。皱粒豌豆的DNA 中插入了一段外来DNA 序列,打乱了编码淀粉分支酶的基因,导致淀粉分支酶不能合成,淀粉分支酶的缺乏又导致细胞内淀粉含量降低,游离蔗糖的含量升高。淀粉能吸水膨胀,而蔗糖不能。)
二、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(酪
氨酸酶)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。
注:生物体性状的多基因因素:基因与基因;基因与基因产物;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体的性状。