生物必修2知识概念梳理.docx

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生物必修2知识概念梳理

专题一遗传的细胞基础

第二章基因和染色体的关系

第一节减数分裂和受精作用

1.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，一条来自父方，一条来自母方，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=两条染色体=四条染色单体=四个DNA分子。

2.减数分裂过程中遇到的一些概念

同源染色体：

如上

联会：

同源染色体两两配对的现象。

四分体：

如上

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：

是进行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。

在减数分裂过程中，染色体复制一次，而细胞分裂两次。

减数分裂的结果是，成熟生殖细胞的染色体数目比原始生殖细胞减少一半。

3.减数分裂：

场所：

生殖器官内

特点：

染色体复制一次，细胞分裂两次。

结果：

染色体数目减半（数目减半发生在减I）。

4.精子与卵细胞形成的不同点：

场所：

细胞质分裂均等否

子细胞个数

是否变形

相同点：

5.减数分裂和有丝分裂主要异同点

比较项目

减数分裂

有丝分裂

染色体复制次数及时间

一次，减数第I次分裂的间期

一次，有丝分裂的间期

细胞分裂次数

两次

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I次分裂后期

无

着丝点分裂

发生在减数第II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）

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。

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。

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。

专题二遗传的分子基础

第三章基因的本质

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年由英国格里菲思等人进行。

②结论：

在S型细菌中存在某种转化因子可以使无毒的R型细菌转化

为有毒的S型细菌。

①实验过程

（2）体外转化实验：

1944年由美国科学家艾弗里等人进行。

①实验过程

结论：

DNA是遗传物质。

2.噬菌体侵染细菌的实验

实验过程

①标记噬菌体

含35S的培养基

含35S的细菌

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：

详见必修II课本P45

结论：

进一步确立DNA是遗传物质。

3.生物的遗传物质

非细胞结构：

病毒：

DNARNA

生物细胞结构：

原核生物：

；真核生物：

。

结论：

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

是的遗传物质。

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分子有何特点？

（1）稳定性：

是指DNA分子双螺旋空间结构的相对稳定性。

（2）多样性：

构成DNA的脱氧核苷酸数目却可以成千上万，形成碱基对的排列顺序可以千变万化，。

（3）特异性：

每个特定的DNA分子中具有特定的碱基排列顺序，它代表着遗传信息。

3.DNA双螺旋结构的特点：

（1）DNA分子由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成。

（2）DNA分子外侧是脱氧核糖和磷酸交替连接而成的基本骨架。

（3）DNA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：

在DNA双链中：

（1）A=TC=G

（2）（A+C）/（T+G）=1或A+G/T+C=1

5.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；

（4）U和T都有，则处于转录阶段。

第3节DNA的复制

1.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：

有丝分裂间期或减数第一次分裂的间期

（3）复制方式：

半保留复制

（4）复制条件：

①模板：

亲代DNA分子一条脱氧核苷酸链

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。

2.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：

（2）第n代的DNA分子中，含原DNA母链的有2个，占2：

2n（或1：

2n-1）

（3）若某DNA中含碱基T为a，则连续复制n次，所需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为：

a（2n-1）

例题：

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，则三次复制时需游离的鸟嘌呤苷酸数是（）

A.60个B.120个C.240个D.420个

第4节基因是有遗传效应的DNA片段

1.基因的相关关系

（1）与DNA的关系：

①每个DNA分子包含许多个基因；②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）与染色体的关系：

①基因在染色体上呈线性排列；②染色体是基因的主要载体，此外，线粒体叶绿体中也有基因分布。

（3）与脱氧核苷酸的关系：

①脱氧核苷酸（A.T.C.G）是构成基因的单位；②基因中脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息。

（4）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。

2.DNA片段中的遗传信息蕴藏在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。

专题三遗传的基本规律

第一章遗传因子的发现

第一节孟德尔豌豆杂交试验

（一）

1．孟德尔之所以选取豌豆作为杂交试验的材料是由于：

（1）豌豆是自花传粉植物，且是闭花受粉的植物；

（2）豌豆花较大，易于人工操作；

（3）豌豆具有易于区分的性状。

遗传学符号

♀

♂

含义

亲本

子一代

子二代

杂交

自交

母本

父本

2．遗传学中常用概念及分析

（1）性状：

生物所表现出来的形态特征和生理特性。

　　相对性状：

一种生物同一种性状的不同表现类型。

区分：

兔的长毛和短毛（√）；人的卷发和直发等（√）；

兔的长毛和黄毛（）；牛的黄毛和羊的白毛（）。

性状分离：

杂种后代中，同时出现显性性状和隐性性状的现象。

如在DD×dd杂交实验中，杂合F1代自交后形成的F2代同时出现显性性状（高茎DD及Dd）和隐性性状（矮茎dd）的现象。

显性性状：

在DD×dd杂交试验中，F1表现出来的性状；如教材中F1代豌豆表现

出高茎，即高茎为显性性状。

决定显性性状的为显性遗传因子（基因），用大写字母表示。

如高茎用D表示。

隐性性状：

在DD×dd杂交试验中，F1未显现出来的性状；如教材中F1代豌豆

未表现出矮茎，即矮茎为隐性性状。

决定隐性性状的为隐性基因，用

小写字母表示，如矮茎用d表示。

（2）纯合子：

遗传因子（基因）组成相同的个体。

如DD或dd。

其特点是纯合子自

交后代全为纯合子，不发生性状分离现象。

杂合子：

遗传因子（基因）组成不同的个体。

如Dd。

其特点是杂合子自交后代

会出现性状分离现象。

（3）杂交：

遗传因子组成不同的个体之间的相交方式。

如：

DD×ddDd×ddDD×Dd等。

自交：

遗传因子组成相同的个体之间的相交方式。

如：

DD×DDDd×Dd等

测交：

F1（待测个体）与隐性纯合子杂交的方式。

如：

Dd×dd

３．杂合子和纯合子的鉴别方法

若后代无性状分离，则待测个体为纯合子

测交法

若后代有性状分离，则待测个体为杂合子

若后代无性状分离，则待测个体为纯合子

自交法

若后代有性状分离，则待测个体为杂合子

4．常见问题解题方法

（1）如后代性状分离比为显：

隐=3：

1，则双亲一定都是杂合子（Dd）

即Dd×Dd3Dd：

1dd

（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：

1dd

（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×dd

5．分离定律（必须二课本P7）

其实质就是在形成配子时，等位基因在减数第一次分裂后期随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：

3．自由组合定律（必须二课本P12）

实质是减数分裂形成配子时，等位基因彼此分离，决定不同性状的非等位基因自由组合。

第二章基因和染色体的关系

第二节基因在染色体上

1．萨顿假说：

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：

详见必修II课本P30

基因的自由组合定律的实质：

详见必修II课本P30

第三节伴性遗传

1．概念：

性染色体上的基因控制的性状的遗传常常与性别相关的现象。

2．实例：

（1）（伴X染色体隐性遗传病）血友病、红绿色盲症

红绿色盲：

正常者的基因型：

或，携带者基因型，患者基因型或。

（2）X染色体隐性遗传的特点：

交叉遗传，男性患者多于女性患者。

一般为隔代遗传

（3）抗维生素D佝偻病（伴X染色体显性遗传病）

特点：

⑴女性患者多于男性患者。

⑵代代相传。

3．伴性遗传在生产实践中的应用

4.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，女病父正非伴性；

显性看男病，男病母正非伴性。

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在显性遗传中，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课本上讲过的，如白化病、多指、色盲或血友病等可直接确定。

注：

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。

第四章基因的表达

第一节　基因指导蛋白质的合成

1.遗传信息的转录

（1）DNA与RNA的异同点

DNA

RNA

结构

通常双螺旋结构，极少数病毒是单链

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

mRNA：

转录遗传信息，翻译的模板

tRNA运输特定氨基酸rRNA核糖体成分

（2）转录：

①概念；②场所：

主要在细胞核；③模板：

以DNA的一条链为模板；

④原料：

4种核糖核苷酸；⑤产物：

一条单链的mRNA；⑥原则：

碱基互补配对

（3）转录与复制的异同（下表：

）

复制

转录

时间

细胞有丝分裂的间期或减I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种脱氧核苷酸

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

2.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种其中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决定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配对

③密码子与相应反密码子的序列互补配对

（2）翻译：

①定义；②场所：

细胞质的核糖体上；③模板：

mRNA；

④原料：

20种氨基酸；⑤产物：

多肽链（蛋白质）；⑥原则：

碱基互补配对；

（3）翻译与转录的异同点（下表）：

阶段

项目

转录

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

模板

DNA的一条链

信使RNA

信息传递的方向

DNA→mRNA

mRNA→蛋白质

原料

含A、U、C、G的4种核苷酸

合成蛋白质的20种氨基酸

产物

信使RNA

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

3.基因表达过程中有关DNA、RNA、氨基酸的计算

蛋白质分子中氨基酸数目：

mRNA中碱基数目：

双链DNA碱基数目=1：

3：

6。

第2节基因对性状的控制

1.中心法则：

⑴DNA→DNA：

DNA的自我复制；

⑵DNA→RNA：

转录；

⑶RNA→蛋白质：

翻译；

⑷RNA→RNA：

RNA的自我复制；

⑸RNA→DNA：

逆转录。

2.基因、蛋白质与性状的关系

（1）（间接控制）（例子：

人的白化病；皱粒与圆粒豌豆）

酶或激素细胞代谢

基因性状

结构蛋白细胞结构

（直接控制）（例子：

囊性纤维病；镰刀型细胞贫血症）

（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。

（3）生物体性状的多基因因素：

基因与基因、基因与基因产物、基因与环境之间多种因素存在复杂的相互作用，共同地精细地调控生物的性状。

专题四生物的变异

第五章基因突变及其他变异

第一节基因突变和基因重组

1.基因突变的实例：

镰刀型细胞贫血症:

（1）直接病因：

血红蛋白分子结构的改变

（2）根本病因：

控制血红蛋白分子合成的基因的改变（基因中的碱基对替换）

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.基因突变的原因和特点

（1）基因突变的原因：

物理因素；化学因素；生物因素

（2）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：

有丝分裂或减数第一次分裂间期

（4）基因突变的意义：

基因突变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。

4.基因重组

（1）概念：

生物体进行有性生殖过程中，控制不同性状的基因的重新组合

（2）类型：

①减I后期伴随非同源染色体自由组合，非等位基因也自由组合；

②四分体时期位于同源染色体上的等位基因，随着非姐妹染色单体的交换而发生交换

（3）基因重组的意义：

是生物变异的来源之一，对生物进化有重要意义

5.基因突变与基因重组的区别

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增添、缺失、替换。

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。

条件

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

是新基因产生的途径；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

1.染色体结构的变异（猫叫综合征）

（1）概念

（2）类型：

染色体片段的缺失、重复、倒位、易位

（3）导致排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变，从而导致性状的变异

2.染色体数目的变异：

染色体数目成倍增加或成倍减少

A、由合子发育来的个体，细胞中含有几个染色体组，就叫几倍体；

B、而由配子直接发育来的,不管含有几个染色组，都只能叫单倍体。

（1）染色体组的概念详见必修II课本P89及特点：

所有的染色体均不相同且携带控制生物生长发育的全部遗传信息。

（2）常见的一些关于单倍体与多倍体的问题

①一倍体一定是单倍体吗？

（是）单倍体一定是一倍体吗？

（不一定）

②二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吗？

为什么？

（对，因为在体细胞进行减数分裂形成配子时，同源染色体分开，导致染色体数目减半。

）

③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，称为单倍体。

）

④单倍体中可以只有一个染色体组，但也可以有多个染色体组，对吗？

（答：

对，如果本物种是二倍体，则其配子所形成的单倍体中含有一个染色体组；如果本物种是四倍体，则其配子所形成的单倍体含有两个或两个以上的染色体组。

）

3.育种方法总结：

（1）多倍体育种方法：

（2）单倍体育种方法：

（3）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。

（2）根据基因型判断细胞中的染色体数目，根据细胞的基本型确定

控制每一性状的基因出现的次数，该次数就等于染色体组数。

（3）根据染色体数目和染色体形态数确定染色体数目。

染色体组数=细胞内染色体数目/染色体形态数

果蝇的体细胞中含有8条染色体，4对同源染色体，染色体组数目为2。

第6章从杂交育种到基因工程

第1节杂交育种与诱变育种

1.杂交育种

（1）概念：

将两个或多个品种的优良性状通过交配集中一起，再经过选择培育.获得新品种的方法。

（2）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。

（3）优点：

可以将两个或多个优良性状集中在一起。

（4）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。

2.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，育成新品种的方法。

（2）诱变原理：

基因突变

（3）诱变因素：

①物理：

X射线，紫外线，γ射线等。

②化学：

亚硝酸，硫酸二乙酯等。

（4）优点：

可以在较短时间内获得更多的优良性状。

（5）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。

3.四种育种方法的比较

杂交育种

诱变育种

多倍体育种

单倍体育种

原理

基因重组

基因突变

染色体变异

方法

杂交

激光、射线或化学药品处理

用秋水仙素处理萌发种子或幼苗

花药离体培养

后加倍

优点

可集中优良性状

时间短

器官

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