生物必修二知識點總結

第五單元 生物的遺傳

一、遺傳的細胞基礎——減數分裂和受精作用

1.細胞的減數分裂

（1）減數分裂是指有性生殖的生物産生有性生殖細胞的過程，細胞連續分裂2次，而染色體隻複制1次，結果子細胞中的染色體數量減半的細胞分裂過程。減數分裂與有絲分裂過程的區别是減數分裂産生的子細胞是有性生殖細胞，而有絲分裂産生體細胞；減數分裂細胞連續分裂2次，而染色體複制1次，有聯會、四分體和同源染色體的分離現象；有絲分裂染色體複制和細胞分裂均為1次，無聯會和同源染色體分離等現象。

拓展：

①由于減數分裂過程存在聯會、同源染色體分離，所以導緻分裂後子細胞染色體數量減半，所以減數分裂後，染色體數目比原來減少了一半。

②同源染色體一般能夠在減數分裂中發生聯會（即配對）現象，形狀大小一般相同。

③四分體是指聯會後的一對同源染色體共有四條染色單體，成為一個四分體。四分體、同源染色體、染色單體、核 DNA之間的數量關系是1個四分體含有1對同源染色體，共含有4條染色單體，4條DNA。

④在有絲分裂過程中不能形成四分體，因為不發生同源染色體的聯會現象。

⑤遺傳規律的發生是在細胞減數分裂減I 後期，即同源染色體分離和非同源染色體自由組合的時期。

2.配子的形成過程

（2）卵細胞與精子形成過程的主要區别：卵細胞形成過程中細胞質不均等分配、減數分裂後不經過細胞變形過程，而 精子的形成細胞質均等分配、減數分裂後形成精子時有細胞變形過程。

3.受精過程

（3）受精作用是指精子和卵細胞融合形成受精卵的過程，受精作用的實質是精核與卵細胞核的融合。

（4）受精卵中的核遺傳物質一半來自方，一半來自母方，但是如果不強調是核中的遺傳物質，就不能說各占一半，因為細胞質遺傳物質幾乎全部來自卵細胞。

（5）減數分裂和受精作用的重要意義是保證了有性生殖過程中染色體一半來自父方，一半來自母方，并且保證了親子代染色體數目的恒定。

二、遺傳的分子基礎

1.人類對遺傳物質的探索過程

（1）格裡菲思的肺炎雙球菌實驗過程：該實驗共分四組，分别由R型、S型、加熱殺死的S型細菌感染小鼠，最後由加熱殺死的S型細菌和R型細菌混合感染小鼠，觀察小鼠的死活，并試圖從死亡的小鼠體内提取S型細菌。

實驗結果：将R型、加熱殺死的S型細菌感染小鼠，小鼠均不死亡；S型、加熱殺死的S型細菌和R型細菌混合感染小鼠，小鼠死亡，并且從死亡小鼠體内提取出S型細菌。

（2）格裡菲思的肺炎雙球菌實驗結論：加熱殺死的S型細菌的轉化因子使R型細菌發生了轉化，從而使小鼠死亡。

（3）艾弗裡證明遺傳物質是DNA的實驗過程：讓R型細菌分别與S型細菌的DNA、蛋白質、多糖等物質分别混合，并分别在固體培養基上培養，觀察哪組能産生S型細菌表面光滑的菌落特征。實驗結果：隻有與S型細菌的DNA混合的R型細菌接種後能産生S型細菌的菌落特征。

（4）艾弗裡和他的同事通過上述實驗得出的結論：使R型細菌轉化為S型細菌的轉化因子即遺傳物質是DNA。

（5）赫爾希和蔡斯（T2噬菌體侵染細菌）的實驗操作步驟：首先讓T2 噬菌體分别标記32P、35S，然後分别與大腸杆菌混合培養，一段時間後振蕩、離心，之後觀察放射性在試管的上清液還是沉澱中。

實驗結果：标記32P的組放射性主要在沉澱中，而标記5S的組放射性集中在上清液中。

拓展：

①T2 噬菌體侵染細菌後，合成自身組分所需的物質和原料均從細菌中來。

②獲得含5S 和32P标記的 T2 噬菌體的方法是首先在含有放射性物質的培養基中培養大腸杆菌，之後再接種T2噬菌體，連續多代培養從而獲得含有放射性的噬菌體。

③在噬菌體侵染細菌的實驗中，證明DNA是遺傳物質的最關鍵的實驗設計思路是将噬菌體的DNA 和蛋白質分離，分别考察對子代噬菌體的影響作用。

④這個實驗過程不能證明 DNA 是主要的遺傳物質，由于其他生物有的遺傳物質是RNA，而此實驗不能進一步證明。

⑤這個實驗不能證明蛋白質是遺傳物質，因為蛋白質在形成子代噬菌體的過程中不能發揮遺傳物質的作用。

2.DNA分子結構的主要特點

（6）DNA分子的基本單位是脫氧核苷酸；RNA分子的基本單位是核糖核苷酸。

（7）DNA 分子的空間結構特點是：首先，DNA 由兩條脫氧核苷酸鍊反向平行構成；其次，DNA分子的外側由磷酸和脫氧核糖交替連接構成基本骨架，堿基在内側；堿基之間通過氫鍵以堿基互補配對方式連接。

拓展：

①判斷核酸的種類有三種方法，具有符合雙螺旋結構的是DNA，否則可能是RNA；組成如果含有核糖為RNA,如果含有脫氧核糖，則是DNA；組成該分子的堿基中，含有胸腺嘧啶的是DNA，含有尿嘧啶而不含胸腺嘧啶的是RNA。②根據結構功能的統一性原理，地處炎熱地區的生物，其DNA分子的結構應更需要維持穩定性，防止熱變性，所以具有 G、C 堿基含量高、氫鍵多，

3.DNA 分子的複制

（8）簡述DNA分子複制的過程：DNA分子在解旋酶作用下解旋，之後以細胞核中遊離的脫氧核苷酸為原料、以堿基互補配對為原則、合成子代DNA，之後重新螺旋化。

拓展：

①DNA的複制主要在在細胞分裂的間期進行。

②DNA複制是以親代 DNA 分子的兩條脫氧核苷酸鍊分别作為模闆。

③DNA複制的原料是細胞核裡遊離的脫氧核苷酸。

④DNA複制的方式是半保留複制和邊解旋邊複制。

⑤DNA複制的場所主要是細胞核，線粒體和葉綠體中也有。

⑥DNA複制需要的基本條件是模闆、原料、能量、酶。

4.基因的概念與表達

（9）基因是有遺傳效應的 DNA 片段，是 DNA 分子中決定生物性狀的結構和功能單位。基因與脫氧核苷酸、遺傳信息、DNA、染色體、蛋白質、生物性狀之間的關系是：基因是DNA 分子中決定生物性狀的基本單位，染色體由 DNA 和蛋白質組成，遺傳信息是由基因中特定的脫氧核苷酸的排列順序決定的。

（10）遺傳信息的轉錄和翻譯

①基因控制蛋白質的合成包括兩個階段是轉錄和翻譯。

②轉錄是在細胞核中以 DNA 為模闆，按堿基互補配對方式合成 RNA 的過程。

拓展：

①轉錄發生的時間是細胞分裂間期。

②轉錄的模闆是 "DNA 分子的一條脫氧核苷酸鍊"

③轉錄的原料是細胞核裡遊離的核糖核苷酸。

④轉錄的産物是 RNA 分子。

⑤轉錄需要的基本條件是模闆、原料、能量、酶等。

（11）翻譯是在核糖體中以 mRNA 為模闆，按照堿基互補配對原則，以 tRNA 為轉運工具、以細胞質裡遊離的氨基酸為原料合成蛋白質的過程。

①翻譯發生的場所是核糖體。

②準确地說，翻譯的産物是多肽鍊。

③翻譯需要的原料是細胞質裡遊離的氨基酸。

拓展：

①原核生物與真核生物的基因表達不同：原核細胞的轉錄和翻譯可同時進行；真核細胞的轉錄在細胞核中進行，mRNA經加工成熟後通過核孔進入細胞質，在細胞質核糖體進行翻譯。

②病毒基因的表達所需原料來自宿主細胞的遊離核糖核苷酸和氨基酸，模闆來自病毒基因轉錄來的 mRNA。

③遺傳信息是指 DNA 分子上基因的堿基排列順序；密碼子指 mRNA 中決定一個氨基酸的三個連續堿基；反密碼子是指 tRNA 分子中與 mRNA 分子密碼子配對的三個連續堿基，反密碼子與密碼子互補。起始密碼子、終止密碼子均存在于 mRNA 分子上。

（12）一種tRNA隻能運轉一種特定的氨基酸。一種氨基酸可由多種tRNA 轉運。

（13）在基因表達過程中 DNA 分子中堿基數、mRNA 分子中堿基數、氨基酸數的數量關系是 6：3：1。

五、遺傳的分離定律

1.孟德爾遺傳實驗的科學方法

（1）遺傳學實驗的科學雜交實驗包括：人工去雄、套袋、授粉、套袋。

（2）孟德爾獲得成功的原因：首先選擇了相對性狀明顯和嚴格自花傳粉的植物進行雜交，其次運用了科學的統計學分析方法和以嚴謹的科學态度進行研究。

2.基因分離定律和自由組合定律

（3）分離定律的内容是在雜合體進行自交形成配子時，等位基因随着一對同源染色體的分離而彼此分開，分别進入不同的配子中。

（4）分離定律的實質是等位基因彼此分離。

（5）分離定律在雜交育種方面的應用是：選育出顯性性狀的個體後需要進行不斷的自交，以獲得純合子；選育隐性性狀的個體時無需連續自交即可獲得所需的純合子。

拓展：

①判斷性狀的顯隐性關系：兩表現不同的親本雜交子代表現的性狀為顯性性狀；或親本雜交出現 3：1 時，比例高者為顯性性狀。

②一個生物是純合子還是雜合子？可以從親本自交是否出現性狀分離來判斷，出現分離則為雜合子。

六、遺傳的自由組合定律

1.基因的自由組合定律内容

（1）基因自由組合定律的實質是等位基因彼此分離的同時非同源染色體上的非等位基因自由組合；發生的時間為減數分裂形成配子時。

拓展：驗證基因的分離定律和自由組合定律是通過測交實驗，若測交實驗出現 1：1，則證明符合分離定律；如出現 1：1：1：1 則符合基因的自由組合定律。（驗證決定兩對相對性狀的基因是否位于一對同源染色體上可通過雜合子自交，如符合 9：3：3：1 及其變式比，則兩對基因位于兩對同源染色體上，如不符合 9：3：3：1，則兩對基因位于一對同源染色體上。）

（2）熟練記住雜交組合後代的基因型、表現型的種類和比例，并能熟練應用。

2.基因與性狀的關系

（3）基因控制生物性狀的兩種方式：一是通過控制酶的合成來控制代謝過程，進而控制生物體的性狀；而是通過控制蛋白質的結構直接控制生物體的性狀。

七、伴性遺傳

1.伴性遺傳是指性染色體上的基因遺傳方式與性别相聯系稱為伴性遺傳。

2.伴 X 染色體顯、隐性遺傳病的特點是所生後代男女發病率不同，前者女性發病率高于男性，後者男性發病率高于女性。常染色體上的顯、隐性遺傳的特點是後代男女發病率相同，前者常常代代有患者，後者往往出現隔代遺傳。

3.判斷控制生物性狀的基因：在常染色體還是在X 染色體上主要是看子代男女發病率是否相同，前者所生子代男女發病率相同，後者不同。

八、人類遺傳病

1.人類遺傳病的類型主要有：單基因遺傳病、多基因遺傳病、染色體病等。

2.人類遺傳病的監測和預防：略。

3.人類基因組計劃測定的是24條染色體上的基因，即22條常染色體和X、Y兩條性染色體，因為X、Y染色體具有不相同的基因和堿基順序。

第六單元 生物變異與進化

一、基因重組與基因突變

1.基因重組及其意義

（1）可遺傳的變異有三種來源：基因突變、染色體變異和基因重組。

（2）基因重組的方式有同源染色體上非姐妹單體之間的交叉互換和非同源染色體上非等位基因之間的自由組合，另外，外源基因的導入也會引起基因重組；在農業生産中最經常的應用是非同源染色體上非等位基因之間的自由組合。

拓展：

①雜交育種的方法通常是選出具有不同優良性狀的個體雜交，從子代雜合體中逐代自交選出能穩定遺傳的符合生産要求的個體。步驟：雜交、純化。

②雜交育種的優點是簡便易行；缺點是育種周期較長。

2.基因突變的特征和原因

（3）基因突變是基因結構的改變，包括堿基對的增添、缺失或替換。基因突變發生的時間主要是細胞分裂的間期。

（4）基因突變的特點是低頻性、普遍性、少利多害性、随機性、不定向性。

（5）基因突變在進化中的意義：它是生物變異的根本來源，為生物進化提供了最初的原始材料,能使生物的性狀出現差别，以适應不同的外界環境，是生物進化的重要因素之一。

（6）基因突變不一定能引起性狀改變，如發生的是隐性突變（A→a）， 就不會引起性狀的改變。

（7）誘變育種一般采用的方法有物理和化學兩類：如射線照射、亞硝酸等。

拓展：

①航天育種是誘變育種，利用失重、宇宙射線等手段誘發生物基因突變。

②誘變育種具有的優點是可以提高突變率，縮短育種周期，以及能大幅度改良某些性狀。缺點是成功率低,有利變異的個體往往不多；此外需要大量處理誘變材料才能獲得所需性狀。

二、染色體變異與育種

1.染色體結構變異和數目變異

（1）染色體變異是指染色體結構和數目的改變。染色體結構的變異主要有缺失、重複、倒位、易位四種類型。

（2）區分基因突變、基因重組和染色體結構變異的方法是染色體結構變異可從顯微鏡下觀察到，另外二者不能從鏡下觀察到。基因突變是基因中分子結構的改變，而基因重組是在有性生殖細胞的形成過程中發生的基因重新組合過程。

（3）染色體組是指有性生殖細胞中的一組非同源染色體，其形狀大小一般不相同。

（4）二倍體是指體細胞中有兩個染色體組的個體。多倍體是指體細胞中含有三個或三個以上染色體組的個體

（5）多倍體産生的自然原因是由于溫度等環境因素驟變，使生物體細胞的染色體雖然已經複制，但是不能完成細胞分裂過程，從而使細胞的染色體加倍。多倍體産生的人為因素是用秋水仙素處理植物的幼苗或發育的種子，從而抑制細胞中紡錘體的形成，從而使細胞中的染色體加倍。與正常個體相比，多倍體具有的特點是植株個體巨大、合成的代謝産物增多，但是發育遲緩。

（6）人工誘導多倍體最常用最有效的方法是秋水仙素，可抑制植物幼苗細胞中紡錘體的形成。

拓展：

①人工誘導多倍體常選用的化學試劑是秋水仙素。

②人工誘導多倍體時，用秋水仙素處理植物的時期是幼苗或萌發的種子。

③秋水仙素作用的時期是細胞分裂的前期，此時正在形成紡錘體結構。

④秋水仙素的作用機理是抑制細胞中紡錘體的形成，從而抑制細胞分裂過程。

（7）單倍體是指體細胞中含有本物種配子中染色體組的個體。單倍體的特點一般是植株矮小瘦弱，一般高度不育。

（8）單倍體育種的過程一般是首先花藥離體培養，從而獲得單倍體植株，然後進行秋水仙素加倍，從而獲得所需性狀的純合個體。 單倍體育種的優點是能迅速獲得純合體，加快育種進程。依據的原理是染色體變異。

2.生物變異在育種上的應用

（9）除了上述的雜交育種、誘變育種、單倍體育種和多倍體育種外，還有基因工程育種。

三、生物進化

1.現代生物進化理論的主要内容

（1）自然選擇學說的主要内容是：過度繁殖、生存鬥争、遺傳變異、适者生存。

（2）生物進化的單位是種群。種群是生活在同一地點的同種生物所組成的群體。基因庫是指種群中全部個體的全部基因。

（3）基因不會因個體的死亡而消失，其原因是種群中的基因庫能繼續保持和發展下去。

（4）基因頻率是指種群中全部個體中該基因出現的幾率。

拓展：

（5）生物進化的實質是種群基因頻率的改變。

（6）現代進化理論的基本内容是：①進化是以種群為基本單位，進化的實質是種群的基因頻率的改變。②突變和基因重組産生進化的原材料。③自然選擇決定生物進化的方向。④隔離導緻物種形成。

（7）生物進化的原材料是通過基因突變和染色體變異産生新的基因和基因組成，經基因重組在種群中保留和發展。

（8）突變和基因重組不能決定生物進化的方向，因為突變具有不定向性。

（9）生物進化的方向是由自然選擇決定。

（10）自然選擇決定生物變異是否有利，從而通過生存鬥争使适者生存，從而決定進化的方向。

（11）物種是指分布在一定的自然區域，具有一定的形态結構和生理功能，而且在自然狀态下能互相交配，并産生出可育後代的一群生物個體。

（12）判斷某些生物是否是同一物種的依據是：是否存在生殖隔離，能否産生可育後代。

（13）常見的隔離類型有地理隔離和生殖隔離。

（14）物種形成最常見的方式是通過突變和重組産生可遺傳變異，經過漫長年代的地理隔離積累産生生殖隔離，從而形成新物種。

2.共同進化與生物多樣性的形成

（14）共同進化是不同物種之間，生物與無機環境之間，在相互影響中不斷進化和發展，這就是共同進化。

（15）生物多樣性的内容包括：基因的多樣性、物種的多樣性和生态系統的多樣性

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