高中生物必修二第一章第二章.docx

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高中生物必修二第一章第二章

高中生物必修二第1章---第2章知识点总结

基因的分离定律

（一）孟德尔的杂交实验

一、孟德尔遗传实验的科学方法

1、与豌豆有关的基础知识

（1）两性花和单性花:

同一朵花中既有雄蕊又有雌蕊，这样的花成为两性花。

一朵花中只有雄蕊或者只有雌蕊，这样的花成为单性花，玉米、黄瓜的花都是单性花。

（2）自花传粉和异花传粉:

两性花的花粉，落到同一朵花的雌蕊柱头上的过程叫做自花传粉，如豌豆。

一朵花的花粉传到同一植株的另一朵花的柱头上，或一朵花的花粉传到不同植株的另一朵花的柱头上叫做异花传粉。

（3）闭花受粉:

豌豆花的雄蕊和雌蕊都被花瓣紧紧地包裹着，在花瓣展开之前，雄蕊花药中的花粉就传到了雌蕊柱头上，这种受粉方式称为闭花受粉。

（4）雄蕊和雌蕊:

雄蕊包括花药和花丝两部分，花药中有花粉。

花药成熟后，花粉散发出来。

雌蕊由柱头、花柱、子房三部分组成。

子房发育成果实，子房中的胚珠发育成种子，胚珠中的受精卵发育成胚，受精的极核发育成胚乳。

（5）父本和母本:

不同植株的花进行异花传粉时，供应花粉的植株叫做父本，接收花粉的植株叫做母本。

（6）去雄:

将作为母本的植株在杂交前先去掉为成熟花的全部雄蕊，叫做去雄。

（7）人工异花传粉:

将母本去雄后，套上纸袋，待花成熟时，再采集另一植株的花粉，撒到已去雄的雌蕊柱头上，再套上纸袋。

2、豌豆做遗传实验材料的优点

（1）豌豆是闭花受粉、自花传粉的两性花。

自然情况下豌豆是纯种。

（2）豌豆花大，便于去雄和实施人工异花授粉（杂交）。

（3）豌豆成熟后籽粒都留在豆荚中，便于观察和计数（统计）。

（4）豌豆具有多个稳定的、易于区分的性状。

（相对性状）

二、理解和掌握基本概念

1、交配类

（1）杂交：

基因型不同的个体之间的交配。

（2）自交：

植物体中自花传粉和雌雄异株的同株授粉，自交是获得纯系的有效方法。

（3）测交：

杂种F1与隐性类型杂交，用来测定F1的基因型。

（4）正交和反交：

是一对相对生物概念。

若甲作父本、乙做母本为正交，反之为反交。

（5）回交：

回交是指杂种子一代与亲本之间的交配方式。

2、性状类

（1）性状：

是指生物体的形态特征和生理特征的总称。

如：

豌豆茎的高矮。

（2）相对性状：

是指同一种生物的同一性状的不同表现类型。

（3）显性性状：

具有相对性状的纯种亲本杂交，F1中显现出来的性状。

（4）隐性性状：

具有相对性状的纯种亲本杂交，F1中未显现出来的性状。

（5）性状分离：

杂种的后代中，同时出现显性性状和隐性性状的现象。

3、遗传因子和个体类

（1）显性遗传因子：

控制显性性状的遗传因子，后改显性基因。

（2）隐性遗传因子：

控制隐性性状的遗传因子，后改隐性基因。

（3）纯合子：

遗传因子组成相同的个体叫做纯合子。

（4）杂合子：

遗传因子组成不同的个体叫做杂合子。

三、一对相对性状的杂交实验

1、常用符号的含义：

符号

P

F1

F2

×

×

♂

♀

C、D等

c、d等

含义

亲本

子一代

子二代

杂交

自交

父本

（雄配子）

母本

（雌配子）

显性

遗传因子

隐性

遗传因子

2、孟德尔的研究思路:

假说—演绎法

（1）观察实验，发现问题

（2）提出问题，解释现象

（3）设计实验，验证假说：

测交

（4）归纳综合，总结规律：

孟德尔第一定律（分离定律）

基因的分离定律

（二）基因的分离定律及其应用

一、分离定律

1、分离定律的内容

（1）杂合子中，控制相对性状的等位基因具有独立性

（2）形成配子时，等位基因彼此分离，进入不同配子

（3）等位基因随配子独立遗传给后代

2、分离定律的适用范围：

（1）只适用于真核细胞的细胞核中的遗传因子的传递规律，而不适用于原核生物、细胞质的遗传因子的遗传.

（2）揭示了控制一对相对性状的一对遗传因子行为，而两对或两对以上的遗传因子控制两对或两对以上相对性状的遗传行为不属于分离定律。

二、一些解题技巧

1、显、隐性性状的判断

（1）具有相对性状的纯合子亲本杂交，F1表现出来的那个性状为显性性状。

（2）杂合子表现出来的性状为显性性状。

（3）表现为同一性状的两亲本，后代如果出现性状分离现象，则后代中数目占3／4的性状为显性性状，新出现的性状为隐性性状。

2、有关分离定律问题的解题思路

分离定律的问题主要有两种类型：

正推类和逆推类。

正推类

逆推类

亲代遗传因子组成、亲代性状后代遗传因子组成、后代性状表现及比例

解决上述各类问题时，应特别注意以下几点：

由于纯合子含有相同的基因，因而在亲代与子代之间基因的组成及性状推断上有直接明显的推导作用，主要体现在以下方面：

（1）如果亲代中有显性纯合子（BB），则子代一定为显性性状（B_）（如甲图所示）。

（2）如果亲代中有隐性纯合子（bb），则子代一定含有b遗传因子（如乙图所示）。

（3）如果子代中有纯合子（bb），则两个亲本都至少含有一个遗传因子b（如丙图所示）。

丙图中，由子代bb可推知亲本为_b×_b，但亲本_b×_b的后代未必一定是bb。

【特别提醒】

根据分离定律中规律性比值来直接推断基因型：

（1）若后代性状分离比为显性∶隐性=3∶1。

则双亲一定都是杂合子（Bb）。

即Bb×Bb→3B_∶1bb。

（2）若后代性状分离比为显性∶隐性=1∶1。

则双亲一定是测交类型。

即Bb×bb→1Bb∶1bb。

（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．BB×BB或BB×Bb或BB×bb。

三、性状分离比的模拟实验

过程

操作要点

分析

（1）取两小桶

编号为甲桶、乙桶

分别代表雌雄生殖器官

（2）分装小球

在甲、乙两小桶内放入两种彩色球各10个

①两种色彩模拟两种配子

②各10个模拟两种配子数量相等

（3）混合小球

分别摇动两小桶，使小桶中的彩色球充分混合

①小球质地、形状、重量应相同

②盛放小球的容器最好是圆柱体而不是方形

（4）随机取球

用左手、右手分别从甲桶、乙桶中随机抓取一个小球组合在一起，并记录

①随机抓取模拟不同配子间结合机会均等

②双手同时进行，且闭眼

（5）重复实验

将小球放回原桶，摇匀，重复步骤（4），共做50次～100次

①保证两桶内两种小球数量相同，应将小球放回原桶，模拟配子结合前，两种雌或雄配子数量相等

②重复次数越多，所得结果越接近理论比值

（6）统计结果

小组和全班分别统计DD、Dd、dd出现的次数，并计算出现的概率

全班总的实验结果因为统计数目更大，因而不同组合DD∶Dd∶dd的比值更接近1∶2∶1

四、基因型和表现型

1、基因型：

控制性状的基因组合类型，是性状表现的内在因。

纯合体可以稳定遗传,杂合体后代会发生性状分离

2、表现型：

具有特定基因型的个体表现出来的性状

五、基因分离定律的在实践中的应用

1.育种—选育性状优良的纯种

2.优生优育——预测后代基因型、表现型及比例

基因的自由组合定律

一、两对相对性状的杂交实验

1．豌豆杂交中自由组合现象

2．对性状自由组合现象的解释（假设）

（1）两对相对性状分别由两对等位基因控制

（2）F1产生配子时，等位基因分离，非等位基因自由组合，产生四种数量相等的配子

（3）受精时，4种类型的雌雄配子结合的几率相等

　遗传图解：

①

F1:

F2:

1YY（黄）2Yy（黄）

1yy（绿）

1RR（圆）

2Rr（圆）

1YYRR2YyRR

2YYRr4YyRr（黄圆）

1yyRR

2yyRr（绿圆）

1rr（皱）

1YYrr2Yyrr（黄皱）

1yyrr（绿皱）

F2的性状分离比：

黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿色皱粒=9∶3∶3∶1。

②每对相对性状的结果分析

a．性状分离比：

黄粒∶绿粒=3∶1；圆粒∶皱粒=3∶1。

b．结论：

每对相对性状的遗传符合分离定律；两对相对性状的分离是各自独立的。

③两对相对性状的随机组合

④F2的表现型与基因型的比例关系

双纯合子

一纯一杂

双杂合子

合计

黄圆（双显性）

1／16YYRR

2／16YYRr、2／16YrRR

4／16YyRr

9／16Y_R_

黄皱（单显性）

1／16YYrr

2／16Yyrr

3／16Y_rr

绿圆（单显性）

1／16yyRR

2／16yyRr

3／16yyR_

绿皱（双隐性）

1／16yyrr

1／16yyrr

合计

4／16

8／16

4／16

1

F2中4种表现型，9种基因型分别为：

YYRR、YYRr、YyRR、YyRr、YYrr、Yyrr、yyRR、yyRr、yyrr

（2）有关结论

①F2共有9种基因型、4种表现型。

②双显性占9／16，单显性（绿圆、黄皱）各占3／16，双隐性占1／16。

③纯合子占4／16（1／16YYRR+1／16YYrr+1／16yyRR+1／16yyrr），杂合子占：

1－4／16=12／16。

④F2中双亲类型（9／16Y_R_+1／16yyrr）占10／16，重组类型占6／16（3／16Y_rr+3／16yyR_）。

3．对自由组合现象解释的验证——测交实验

实验方案：

杂合体F1与隐性纯合体杂交

实验结果：

方式

正交

反交

亲本组合

F1黄圆♀×绿皱

F1黄圆♂×绿皱

Ft表型（粒数）

黄圆黄皱绿圆绿皱

31272626

黄圆黄皱绿圆绿皱

24222526

论证依据

F1产生4种数量相等的雌、雄配子

实验结论

F1产生配子时，等位基因之间的分离和非等位基因之间重组互不干扰

结论：

通过测交实验，所获得的F2代各种性状及其比例为黄圆：

黄皱：

绿圆：

绿皱为1：

1：

1：

1，证实了F1产生了比例相同的四种配子，确定为双杂合体。

因此，孟德尔的假设是成立的。

4．基因自由组合定律

（1）自由组合规律的内容：

控制两对不同性状的两对等位基因在配子形成过程中，这一对等位基因与另一对等位基因的分离和组合互不干扰，各自自由组合到配子中去。

（2）基因自由组合定律的实质：

等位基因之间的分离和非等位基因之间的重组互不干扰的。

F1非等位基因重组导致了F2性状重组

5．基因自由组合定律的应用：

（1）杂交育种，利用了基因自由组合定律

（2）优生优育，为遗传病的预测和诊断提供理论依据

二、分离定律和自由组合定律的比较

分离定律是指在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子成对存在，不相融合，在形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。

自由组合定律是指控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的；在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。

列表比较如下：

定律

项目

分离定律

自由组合定律

研究性状

一对

两对及两对以上

控制性状的等位基因

一对

两对及两对以上

等位基因与染色体的关系

位于一对同源染色体上

分别位于两对及两对以上同源染色体上

遗传实质

等位基因分离

非等位基因之间的分离和重组互不干扰

F1

基因对数

1

2或n

配子类型及其比例

2种，比例为1∶1

22或2n种，数量相等

配子组合数

4

42或4n

F2

基因型种类

3

32或3n

表现型种类

2

22或2n

表现型比

3∶1

（3∶1）2或（3∶1）n

F1测

交子代

基因型种类

2

22或2n

表现型种类

2

22或2n

表现型比

1∶1

（1∶1）n

三、孟德尔获得成功的原因

（1）对科学执着的追求、浓厚的兴趣和持之以恒的精神

（2）大胆创新，提出“颗粒遗传”理论，挑战“融合理论”

（3）选择合适的杂交实验材料---豌豆

（4）严密的数理统计分析实验的方法

（5）由单因子到多因子的独特科学思维方式

（6）成功地应用了“假设—演绎推理”科学研究方法

减数分裂和受精作用

（一）染色体相关知识

一、染色体

1、染色体的概念:

当细胞处于分裂期，细胞核内的染色质经高度螺旋化和反复折叠，逐渐变成了棒状或杆状的染色体，它是细胞核内遗传物质的载体，因此染色质和染色体是细胞中的同一物质在不同时期的两种形态.

2、染色体的形态类型

根据染色体的大小、着丝点（粒）的位置分为三类：

染色体形态

中间着丝粒染色体

近端着丝粒染色体

端着丝粒染色体

特征

着丝点（粒）位于中间

两臂大致等长

着丝点（粒）近某一端

一臂长一臂短

着丝点（粒）位于一端

只有一臂

图解

3、细胞中染色体的数目

对于同一种生物，细胞内的染色体形态、大小和着丝点位置都是相对恒定的，染色体数目也是相对恒定的。

大多数生物的体细胞中染色体是成对存在的（用2n表示），而在生殖细胞中则是成单存在的（用n表示）。

所以就染色体数目而言，体细胞中的染色体数目是性细胞的两倍。

例如人的体细胞共有46条染色体（23对）生殖细胞中有23条。

二、染色体组型（染色体核型）

1、染色体组型的概念

某生物体细胞内全部染色体按大小、形态配对、分组、排列所构成的图像，体现了该生物染色体数目和形态特征全貌。

2、性染色体和常染色体

性染色体——与性别决定直接相关的染色体，如X和Y。

常染色体——除性染色体外的其他染色体，雌雄个体相同。

3、同源染色体

一条来自父方，一条来自母方，形态大小一般相同。

在减数分裂过程中能联会配对的一对染色体。

三、几组概念的区别和联系

1、染色体和染色单体

染色体的条数是以着丝点来计数的，有一个着丝点就有一条染色体；染色单体是染色体进行复制后，同一个着丝点上有两条相同的单体，这两条单体被称为姐妹染色单体，其整体是一条染色体。

比较见下表：

染色体

染色单体

图形

染色体

染色单体

说明

①一个着丝点；②一条染色体；③无姐妹染色单体；④一个DNA分子

①一个着丝点；②一条染色体；③两条姐妹染色单体；④两个DNA分子

2、同源染色体与非同源染色体

（1）同源染色体是指在减数分裂过程中进行联会配对的两条染色体。

它们形状、大小相似，一条来自父方，一条来自母方，原因是受精卵是由来自父方的精子和来自母方的卵细胞结合而成的，配对的两条染色体相当于一条来自精子——父方，一条来自卵细胞——母方。

（2）同源染色体与非同源染色体的比较

图形

说明

①同源染色体一般形状、大小相似（性染色体除外）

②1和2是一对同源染色体，3和4也是一对同源染色体

③1和3或1和4是一对非同源染色体，2和4或2和3也是一对非同源染色体

3、同源染色体上的姐妹染色单体与非姐妹染色单体

图形

说明

①姐妹染色单体连在同一个着丝点上，而非姐妹染色单体位于不同着丝点上

②1和2或3和4是一对姐妹染色单体

③1和3或1和4或2和3或2和4均称为同源染色体上的非姐妹染色单体

4、同源染色体与四分体

四分体是同源染色体的特殊存在形式，其特殊性在于减数分裂过程中同源染色体的联会配对，此时联会的一对同源染色体含有四条染色单体，故称四分体。

即联会以后的一对同源染色体可组成一个四分体。

5、概念之间的数量关系

1个四分体=1对同源染色体=2条染色体=4条染色单体=4个DNA分子。

四、减数分裂——特殊方式的有丝分裂

1、减数分裂的时间和部位特殊

生物

发生时间

部位及细胞

分裂结果

高等植物

花蕾期

雄蕊花粉母细胞

小孢子（花粉粒）

雌蕊胚囊母细胞

大孢子（胚囊）

高等动物（人）

性成熟（青春期）

睾丸内精原细胞

精细胞

卵巢内卵原细胞

卵细胞

2、减数分裂的概念

（1）发生的范围：

进行有性生殖的生物。

（2）发生的时间：

从原始的生殖细胞发展到成熟的生殖细胞的过程中。

（3）特点：

细胞连续分裂两次，而染色体在整个分裂过程中只复制一次。

（4）结果：

新产生的生殖细胞中的染色体数目比原始的生殖细胞减少一半。

3、减数分裂的过程

以哺乳动物的精子形成为例（图示说明）：

（1）精子形成的场所：

睾丸的曲细精管

（2）母细胞：

精原细胞

　（3）减数分裂特点：

细胞连续分裂二次，而染色体在整个分裂过程中只复制一次

（4）减数分裂的过程：

　　注意识别几种处于减数分裂特定时期的细态。

　（5）结果：

新产生的生殖细胞中的染色体数目，比原始的生殖细胞减少了一半。

减数分裂和受精作用

（二）减数分裂过程及受精作用

　一、精子和卵细胞的形成过程

1、哺乳动物精子形成过程

2、哺乳动物卵细胞的形成过程：

减Ⅰ

1个卵原细胞（染色体数:

2n）

间期：

细胞体积增大、染色体复制

1个初级卵母细胞（染色体数:

2n）

前期：

联会、四分体（非姐妹染单体交叉互换）

中期：

同源染色体排列在赤道板两侧

后期：

同源染色体分离（非同源染色体自由组合）

末期：

形成1个次级卵母细胞和1个第一极体

减Ⅱ

1个次级卵母细胞（大）+1个第一极体（小）（染色体数:

n）

着丝点分裂，染色单体分离

1个卵细胞（大）+3个第二极体（染色体数:

n）

3、精子和卵细胞形成过程的比较

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

4、减数分裂和有丝分裂的比较

项目

有丝分裂

减数分裂

不同点

母细胞

体细胞

性原细胞

分裂次数

一次

两次

过程

前期：

染色体散乱分布在细胞中央，有同源染色体

中期：

染色体的着丝点有规律地排列在细胞中央，有同源染色体

后期：

染色体的着丝点分裂，姐妹染色单体分开，有同源染色体

前期：

减Ⅰ：

同源染色体联会，出现四分体，有交叉互换现象；

减Ⅱ：

染色体散乱分布，无同源染色体

中期：

减Ⅰ：

四分体排列在赤道板的两侧

减Ⅱ：

与有丝分裂相同，但无同源染色体

后期：

第一次分裂：

四分体分开，移向两极；第二次分裂：

与有丝分裂相同，但无同源染色体

同源染色体行为

有同源染色体，但无联会，无四分体

有同源染色体，前期出现联会行为，形成四分体，部分还有非姐妹染色单体的交叉互换

非同源染色体行为

无自由组合

有自由组合

子细胞数目

2个

雄性：

4精子，雌性：

1个卵细胞+3个极体（退化）

子细胞染色体数

和亲代细胞相同

比亲代细胞减少一半

子细胞类型

体细胞

精子或卵细胞

子细胞间遗传物质

几乎相同

不一定相同

相同点

都有纺锤体的出现；染色体都只复制一次

二、减数分裂过程中染色体、DNA和染色单体数目变化及图像

1、减数分裂过程中染色体、DNA和染色单体数目变化

减数第一次分裂

减数第二次分裂

时期

间期

前期

中期

后期

末期（前期）

中期

后期

末期

染色体

2N

2N

2N

2N

N

N

2N

N

DNA

2N-4N

4N

4N

4N

2N

2N

2N

N

染色单体

0-4N

4N

4N

4N

2N

2N

0

0

2、减数分裂过程中染色体、DNA和染色单体变化的图像

三、细胞分裂方式的鉴别——三看识别法

一看：

细胞中的染色体数目：

如果细胞中染色体数目为奇数，一定是减数第二次分裂，而且细胞中一定没有同源染色体；如果是偶数，则进行二看。

二看：

细胞中有无同源染色体：

如果没有同源染色体，一定是减数第二次分裂，如果有同源染色体，则进行三看。

三看：

同源染色体的行为：

若出现联会、四分体、着丝点位于赤道板附近、同源染色体分离等现象，一定是减数第一次分裂；若无上述行为，则为有丝分裂。

根据以上特点，归纳如下：

四：

受精作用

1、概念：

指卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程，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。

2、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，从而保证了遗传的稳定和物种的稳定；在减数分裂中，发生了非同源染色体的自由组合和非姐妹染色单体的交叉互换，增加了配子的多样性，加上受精时卵细胞和精子结合的随机性，使后代呈现多样性，有利于生物的进化，体现了有性生殖的优越性。

3、实质：

精子细胞核与卵细胞核融合，精子细胞核内的n条染色体与卵细胞内的n条染色体合在一起形成具有2n条染色体的受精卵细胞核。

基因在染色体上

一、萨顿假说——基因在染色体上（类比推理法）

1903年，美国遗传学家萨顿在研究蝗虫的精子和卵细胞形成过程时提出。

1、假说内容：

基因是由染色体携带者从亲代传递给下一代的。

即基因在染色体上。

2、假说依据：

基因和染色体行为存在着明显的平行关系。

具体表现如下：

项目

基因行为

染色体行为

生殖过程中

在杂交过程中保持完整性和独立性

在配子形成和受精过程中具有相对稳定的形态结构

存在

体细胞

在体细胞中成对存在，一个来自父方，一个来自母方

在体细胞中成对存在，同源染色体一条来自父方，一条来自母方

配子

在配子中只有成对基因中的一个

在配子中只有成对染色体中的一条

传递规律

非等位基因在形成配子时自由组合

非同源染色体在减数第一次分裂的后期自由组合

3、研究方法：

类比推理法，将看不见的基因和看得见得染色体的行为进行类比，根据其惊人的一致性，提出基因位于染色体上的假说。

二、基因位于染色体上的证据——摩尔根果蝇杂交实验

（1）选材

：

果蝇较常见，且易饲养、繁殖快和后代多。

（2）过程及分析：

要点诠释：

①果蝇的红眼与白眼是一对相对性状；

②F1全为红眼→

红眼是显性性状；

③F2红眼∶白眼=3∶1→符合分离定律，红

眼和白眼受一对等位基因控制；

④白眼性状的表现与性

别相联系。

（3）理论解释：

①性染

色体与常染色体

：

性

染色体是指雌雄异体的生物决定性别的染色体；常染色体是指与性别决定无直接关系的染色体。

果蝇体细胞的染色体组成如下：

果蝇

染色体总数

常染色体数

性染色体数

染色体组成

雌果蝇

4对

均为3对

1对（同型）

6+XX（同型）

雄果蝇

4对

1对（异型）

6+XY（异型）

②设

控制果蝇眼色（