1、高中生物必修2基础知识梳理高中生物必修2基础知识梳理第1章 遗传因子的发现一、相关概念 性状分离：杂种后代中，同时出现显性和隐性性状的现象1、显性个体 Aa 杂合子隐性个体 表现型 AA 基因型 纯合子 纯合子决 定 aa 性状 基因等位基因（同种字母对应的大小写）决 定（大写字母表示如A） 显性性状 显性基因 相对性状（对应的小写字母如a） 隐性性状 隐性基因 （如D与d） 一种生物的同一种性状的不同表现类型（如兔的长毛和短毛，但兔的长毛和卷毛则不是）2、遗传学符号P: 亲本 :母本 :父本 :杂交 :自交 F1:子 一 代 F2:子二代3、交配方式 杂交：遗传物质不同的个体相交（AAaa;
2、AAAa等） 自交：遗传物质相同的个体相交（AAAA） 测交：杂合子与隐性纯合子相交（Aaaa）交配方式AAaaAAAaAAAAAaaaAaAaaaaa子代基因型种类及其比例AaAA ：Aa=1：1AAAa：aa=1：1AA：Aa：aa=1：2：1aa子代表现型种类及其比例全为显性全为显性全为显性显：隐=1：1显：隐=3：1全为隐性4、人工杂交的过程：人工去雄套袋人工授粉套袋二、孟德尔获得成功的原因 自花传粉，闭花传粉，自然状态下一般都是纯种1、正确选取实验材料（豌豆） 具有易于区分的性状，这些性状能稳定地遗传给后代2、采用从一对到多对相对性状的研究方法3、应用统计学的方法分析实验结果4、科学
3、地设计了 实验的程序 。即按“实验现象、数据提出问题 提出假说 （解释） 验证实验 总结规律”的科学实验程序而进行的，被称为“假说演绎”法。总结规律（分离定律的实质）三、一对相对性状的杂交实验发现问题 提出假说 验证假说（测交） P 高茎豌豆 矮茎豌豆 P DD dd 杂种子一代 隐性纯合子开而分离，分别进入两个配子中数分裂形成配子时会随同源染色体的分位于一对同源染色体上的等位基因，在减 Dd ddF1 高茎豌豆 F1 Dd 配子D d d 子代 Dd : ddF2 高茎豌豆：矮茎豌豆 F2 DD:Dd:dd 高茎 矮茎 3 ： 1 1 : 2 : 1 1 ： 1为什么子一代中只表现高茎？ (
4、1)生物的性状是由遗传因子决定的 F2中的3：1是不是巧合呢？ (2)体细胞中遗传因子是成对存在的 (3)配子中只含有每对遗传因子中的一个 (4)受精时，雌雄配子的结合是随机的四、两对相对性状的杂交实验 P 黄色圆粒 绿色皱粒发现问题 F1 黄色圆粒 F2 黄色圆粒 绿色圆粒 黄色皱粒 绿色皱粒 9 ： 3 ： 3 ： 1 在F2 中： P YYRR yyrr （1）4种表现型9种基因型 （2）亲本型占：10/16（黄圆和绿皱） 提出假说 F1 YyRr 重组型占：6/16（绿圆和黄皱） （3）双显占：9/16（黄圆） F2 Y_R_ Y_rr yyR_ yyrr 双隐占：1/16（绿皱） 9
5、 : 3 : 3 : 1 （4）纯合子占：4/16 （YYRR、 yyrr、 YYrr、yyRR） 假设：F1 产生的雌雄配子各四种：YR、Yr、yR、yr，它们之间的数量比为1：1：1：1 杂种子一代 隐性纯合子验证假说（测交） YyRr yyrr 配子 YR Yr yR yr yr 子代 YyRr : Yyrr : yyRr : yyrr 1 : 1 : 1 : 1总结规律(自由组合定律的实质) 在减数分裂的过程中，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五、基因分离定律的解题（一）基因分离定律的一般解题思路 亲代一对性状，子代一种性状则该性状为显性 方法一
6、： （如：高矮高，则高为显性 ） 判断显隐关系 亲代一种性状，子代出现性状分离，则新出现的性状为隐性 （如：高高高与矮，则矮为隐性） 方法二：典型系谱图 无中生有为隐性 有中生无为显性 第一步：写出能确定的基因（表现型为隐性则一定为aa，表现型为显性则为A_）判断基因型 A_ aa : 子代只有显性个体则为AA;子代出现隐性个体则为Aa少一方为AA 第二步：确定未知基因 A_ A_: 子代出现隐性个体则均为Aa; 子代只有显性个体则至计算遗传概率(二)做遗传题的方法主要有两种方法一 : 隐性纯合突破法例题:现有一只白色公羊与一只白色母羊生了一只黑色小羊.试问:那只公羊和母羊基因型分别是什么?它
7、们生的那只小羊又是什么基因?(用B与b表示)(1)判断显隐性: 一只白色公羊与一只白色母羊生了一只黑色小羊白色为显性,黑色为隐性(2)写出基因组成 P: B_ B_ 子代 bb (3)然后从遗传图式中出现的隐性纯合子突破,因为子代为黑色小羊,基因型为bb,它是由精子和卵细胞受精后发育形成的,所以双亲中都有一个b基因,因此双亲基因型均为Bb.方法二 : 根据后代分离比解题(1)若后代性状分离比为显性 : 隐性=3:1,则双亲一定是杂合子(BbBb)(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(Bbbb)(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(BBBB
8、BBBb BBbb)六:基因自由组合定律的解题方法1、推测配子种类：每对基因产生的配子种类相乘（2n其中n为等位基因的对数）例：YyRr能产生几种配子？Yy Rr配子： 1Y ： 1y 1R ： 1r （2种） （2种）则：YyRr能产生22=2种配子，其中YR占1/21/2=1/42、推测子代基因型的种类及比例 子代基因型的种类=每对基因相交产生的子代基因型种类的乘积子代基因型的比例=每对基因相交产生的子代对应基因型概率的乘积例：YyRr自交产生的子代有几种基因型，子代中YYRr占？YyRr YyRr 子代基因型 子代基因型 Yy Yy 1YY ： 2Yy ： 1yy Rr Rr 1RR ：
9、2Rr ：1rr3种，其中YY占1/4 3种，其中Rr占2/4 则YyRr自交产生的子代有33=9种基因型，子代中YYRr占1/42/4=2/163、推测子代表现型的种类及比例 子代表现型的种类=每对基因相交产生的子代表现型种类的乘积子代表现型的比例=每对基因相交产生的子代对应表现型概率的乘积 例：YyRr自交产生的子代有几种表现型，子代中双显（Y_R_）占？YyRr YyRr 子代表现型 子代表现型 Yy Yy 1YY ： 2Yy ： 1yy Rr Rr 1RR ：2Rr ：1rr 3显性 1隐性 3显性 1隐性 2种，显性占3/4 2种，显性占3/4则YyRr自交产生的子代有22=4种表现
10、型，子代中双显（Y_R_）占3/43/4=9/16七、检验一显性个体是否为纯合子的方法 有性状分离则为杂合子 自交 检验植物时最简单的方法 无性状分离则为纯合子 有性状分离则为杂合子 测交 检验动物常用的方法 无性状分离则为纯合子*只有一对等位基因时仅遵循基因的分离定律，当有两对或两对以上的等位基因时既遵循基因的分离定律又遵循基因的自由组合定律八、基因型与表现型的关系： 在 不同 的环境条件下， 同一种 基因型的个体，可以有 不同 的表现型。如：一种水毛茛水面上叶宽大，而水中的叶呈丝状（但基因型是相同的）。相同表现型的个体，基因型不一定相同。如：都是 高茎 的豌豆，基因型可以是DD，也可以是D
11、d。因此，一般地说生物的性状即表现型是 基因型 和 环境 共同作用的结果。第2章 基因与染色体的关系第1节 减数分裂和受精作用一、减数分裂1减数分裂的概念：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。此过程中，染色体只复制 1 次，细胞却连续分裂 2 次。减数分裂的结果是：成熟生殖细胞中的 染色体数目 比原始生殖细胞的 减少一半 。染色体数目减半发生在 减数第一次分裂的末期 。 2妹妹染色单体、同源染色体、非同源染色体和四分体： 妹妹染色单体：指在细胞分裂 间期 ， 染色体复制 后产生的两条由 着丝点连着 在一起的完全一样的 子染色体 。同源染色体：指细
12、胞中 形态、大小 一般 相同 ，一个来自 父方 ，一个来自 母方 ，且在 减数第一次 分裂的前期 能配对联会 的染色体。非同源染色体：指细胞中 形态、大小、功能不相同 ，且减数分裂过程中 不会联会 的染色体。四分体：减数分裂过程中，同源染色体联会后使得 每对 同源染色体都含有 四个 染色单体，此时的这对同源染色体称为1个 四分体 。（即 1个 四分体 1对 联会后的同源染色体） 体细胞 中 也有 同源染色体，但在体细胞的有丝分裂过程中， 不会发生 同源染色体的 配对联会 现象。 同源染色体联会、彼此分离，染色体数减半 是减I分裂的主要变化， 着丝点分裂，姐妹染色单体彼此分开 是减分裂的主要变化
13、。3精子的形成过程(哺乳动物)：场所 睾丸 （1）部分精原细胞经 染色体复制 （在减I间期），生长增大成为 初级精母细胞 。（2）每个初级精母细胞经 减数第一次 分裂形成2个 次级精母细胞 ；再经过 减数第二次 分裂，形成 4 个精细胞。再经过 变形 ，最终形成 4 个精子。 如下图： 4减数分裂的主要特征： (1)减数第一次分裂：同源染色体配对 联会 ；四分体中的非姐妹染色单体发生 交叉互换 ； 同源染色体 分离，分别移向细胞两极。 (2)减数第二次分裂：染色体 不再 复制，每条染色体的 着丝点 分裂， 姐妹染色单体 分开，分别移向细胞的两极。5卵细胞的形成过程：场所 卵巢 （1）部分卵原细
14、胞经 染色体复制 （在减I间期），生长增大成为 初级卵母细胞 。（2）初级卵母细胞经过减数第一次分裂，形成大小 不同 的两个细胞：大的叫 次级卵母细胞 ，小的叫做 极体 。（3）次级卵母细胞进行减数 第二次 分裂，形成1个大的 卵细胞 和1个小的 极体 。在减分裂过程中形成的极体也分裂形成2个等大小的 极体 。 （4）卵细胞和极体中都含有数目 减半 的染色体。不久，三个极体都 退化 ，结果是：1个卵原细胞经过减数分裂，只形成 1 个卵细胞（ 不需变形 ）。如下图：6精子和卵细胞形成过程的主要差异： (1)减数第一次分裂：1个初级精母细胞产生2个大小 相同的子细胞，即2个 次级精母细胞 ；1个初
15、级卵母细胞产生2个大小 不同 的子细胞，1个次级卵母细胞（大）和1个 极体（小）。(2)减数第二次分裂：2个次级精母细胞形成4个大小的 相同 的 精细胞 ；1个次级卵母细胞形成1个大的 卵细胞 和1个小的 极体 ，第一次分裂形成的极体分裂成2个 等 大小的 极体 。(3)有无变形：精细胞 需要经过复杂的变形 才能成为 精子 ；而卵细胞 不需要 变形。(4)分裂结果：1个精原细胞产生 4 个有功能的 精子；1个卵原细胞产生 1 个有功能的 卵细胞 和 3 个极体，极体最终 退化 。7减数第一次分裂（减）与减数第二次分裂（减）的比较减分裂减分裂着丝点不分裂分裂染色体数目2NNN2NNDNA含量4N
16、2N2NN染色体主要行为同源染色体联会、分离，平均移两极无同源染色体，姐妹染色单体彼此分开，分别移向两极8.减数分裂过程中染色体和DNA的变化规律：例：某种生物的精原细胞中含有4对同源染色体。1.参照曲线图填表：2.填表并画出曲线图：二、受精作用1受精作用的定义：精子和卵细胞相互识别、融合成为 受精卵 的过程。 2受精作用的过程： (1)精子的 头部 进入卵细胞， 尾部 留在外面。 (2)卵细胞的 细胞膜 发生复杂的生理反应，以阻止其他精子再进入。 (3)精子的 细胞核与卵细胞的 细胞核 相融合，彼此的 染色体 会合在一起。 3受精作用的结果：受精卵中的染色体数目又恢复到 体细胞 中的数，其中
17、有一半的染色体来自 精子(父方) ，另一半来自 卵细胞(母方) 。 4受精作用的意义： (1)子代呈现多样性，有利于生物在 自然选择 中进化，体现了有性生殖的优越性。 (2)维持有性生殖的生物前后代细胞中 染色体数目 的恒定：对于生物的 遗传和变异 都具有重要意义。5 双受精 是 被子 植物有性生殖特有的现象，即一个精子与 卵细胞 结合，形成 受精卵 ，将来发育成 种子的胚 ；另一个精子与 二个极核 结合，将来发育成 种子的胚乳 。第2节 基因在染色体上 1萨顿的假说 (1)基因是由 染色体 携带着从亲代传递给下一代的，也就是说基因在染色体 上。 (2)原因：基因和 染色体 行为存在着明显的平
18、行关系。 2基因位于染色体上的实验证据：(1)实验者： 摩尔根 (2)实验材料： 果蝇 （或白眼雄果蝇、红眼雌果蝇）材料特点：体积 小 、易 饲养 、繁殖 快 、 易观察。染色体组成：体细胞中共 4 对 雌果蝇（）： 3 对常染色体 1 对性染色体(用 XX 表示) 雄果蝇（）： 3 对常染色体 1 对性染色体(用 XY 表示)(3)实验过程：(4) 实验结果： F1全为 红眼 ，F2红眼果蝇和白眼果蝇之间的数量比 3 ：1 。(5)解释：红眼和白眼的性状是由一对等位基因决定的，且白眼性状的表现总与 性别 相联系，即白眼性状的遗传总与 X染色体 的遗传相似。(5) 验证：通过 测交 方法验证了
19、这一解释，从而验证了萨顿假说和孟德尔遗传定律。(6)实验结论：基因在 染色体 上。3.发展：一条染色体上有 许多 个基因，用 现代分子生物学技术 方法测定了基因位于染色体上的相对位置，说明 基因 在染色体上呈 线性 排列。孟德尔遗传定律的现代解释：基因的分离定律基因的自由组合定律发生时间减数第一次分裂后期减数第一次分裂后期描述对象同源染色体上的等位基因非同源染色体上的非等位基因实质（同源染色体上的）等位基因随同源染色体的分开而分离非同源染色体上的非等位基因随非同源染色体的自由组合而自由组合适用范围真核生物有性生殖、细胞核遗传第3节 伴性遗传1伴性遗传的概念：指位于 性染色体 上的基因所控制的性
20、状，在遗传上总是和 性别 相关联的现象。2人类红绿色盲症： (1)致病基因的位置：位于 X 染色体上，属于 隐性 基因。（以 Xb 表示）（ Y 染色体由于过于短小，而没有这种基因及其相应的等位基因。） (2)基因型：正常者： XB XB 、 XB Y 携带者： XB Xb 患 者： Xb Xb 、 Xb Y (3)传递规律：通过 交叉遗传 向后代传递，即 男性 的红绿色盲基因只能从 母亲 那来传来，以后只能传给 女儿 （也就是说 男性 的红绿色盲基因不是从男性传到男性的）。 伴X隐性遗传 (4)遗传特点：男性患者要 多于 女性患者；往往表现为 交叉 遗传； 母 病 儿 必病； 女 病 父 必
21、病（或女性患者的儿子和父亲一定患病）。 3抗维生素D佝偻病： (1)基因位置：位于 X 染色体上的 显性 基因。（以 XD 表示） (2)遗传特点： 女性患者要 多于 男性患者；伴X显性遗传 部分女性患者（XD Xd）的病症较轻。表现为 代代 遗传；即 父 病 女 必病； 儿 病 母 必病（或男性患者的女子和母亲一定患病）。 4遗传病类型及其遗传特征类 型遗传特征举例常染色体显性遗传遗传与性别无关，男、女 患病几率相同 ； 代代相传 ，有病的双亲，生出无病的女孩即“有”中生“无（ 女孩 ）”。如：并指症、多指症，软骨发育不全。常染色体隐性遗传遗传与性别无关，男、女 患病几率相同 ，遗传表现为
22、不连续 ；正常的双亲生出有病的女孩即“无”中生“有（ 女孩 ）”。如：白化病、先天性聋哑、苯丙酮尿症伴X显性遗传 女性患者 多于 男性， 代代相传 ，男 患者的 母亲 和 女儿 一定患病如：抗维生素D佝偻病，钟摆型眼球震颤伴X隐性遗传男性患者 多于 女性， 交又遗传 ，女 患者的 父亲 和 儿子 一定患病。如：人类红绿色盲、血友病伴Y遗传患者 都是男性 ，有 父传子，子传孙 的传递规律如：外耳道多毛症5.外耳道多毛症伴Y遗传病：该类遗传病的致病基因位于 Y 染色体上，X染色体上 没有与之相对应的基因 ，所以这些基因只能随 Y染色体 传递，由 父传子，子传孙 ，如此世代相传。因此，被称为“全男性
23、遗传”。6.伴性遗传在实践中的应用：（1）鸡的性别决定是：ZW型。即 ZW 为 雌鸡，Z Z为雄鸡。（2）芦花鸡羽毛有黑白相间的横斑条纹，这是由位于Z染色体上显性基因B决定的，当它的等位基因b纯合时，鸡表现为 非芦花 。如果用 芦花雌鸡 (ZBW)与 非芦花雄鸡 (ZbZb)交配，那么F1中雄鸡都是 芦花鸡 (ZB Zb )，雌鸡都是 非芦花 (ZbW)，（3）通过右图这种交配，这样就可以把雌、雄鸡在雏鸡时期分开，从而做到多养母鸡，多产蛋。第3章 基因的本质第1节 DNA是主要的遗传物质 一、DNA是遗传物质的证据 （一）肺炎双球菌的转化实验 1格里菲思体内转化实验(1)实验材料 无多糖类的荚
24、膜，菌落表面粗糙 ；无毒性 。R型活细菌：肺炎双球菌 有多糖类的荚膜，菌落表面光滑 ；有毒性 。S型活细菌：(2)过程： 无毒R型活细菌小鼠 小鼠不死亡 ； 有毒S型活细菌小鼠 小鼠死亡 ； 有毒S型活细菌 杀死的S型细菌小鼠小鼠不死亡 ； 无毒R型活细菌+加热杀死的S型细菌小鼠 小鼠死亡 。 (3)结论：（从第四组实验可知）加热杀死的S型细菌内一定含有 “转化因子 。 2艾弗里体外转化实验(1)过程：先将S型细菌中的物质进行提纯和鉴定，再完成如下实验： R型细菌+S型细菌的 蛋白质 结果： 培养基中只有R型菌 ； R型细菌+S型细菌的 多糖 结果： 培养基中只有R型菌 ； R型细菌+S型细菌
25、的 脂质 结果： 培养基中只有R型菌 ；R型活细菌+S型细菌的 DNA 结果：培养基中有大量R型菌和少量S型菌 ； （证明了发生了 转化 。 且DNA的 纯度越高 ， 转化 就越有效）R型细菌+S型细菌的 DNA + DNA酶 结果： 培养基中只有R型菌 ；。 (2)结论： DNA 是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质，即 DNA 是遗传物质， 蛋白质 不是遗传物质。（二）噬菌体侵染细菌的实验 (1)实验方法： 同位素标记法 。 (2) T2噬菌体：是专门寄生在大肠杆菌细胞内繁殖的一种病毒（在体外无独立生活 的能力）。它无细胞结构，仅 蛋白质 外壳和内部的 DNA 组成。(3) 侵染细菌的过程：
26、 标记噬菌体：a.分别用含有放射性同位素 35S 和放射性同位素 32P 的培养基培养 大肠杆菌 ; b.用上述大肠杆菌培养 T2噬菌体 ; c.即可得到蛋白质中含有35S 标记或DNA中含有32P 标记的噬菌体。含35S的噬菌体+细菌搅拌、离心上清液放射性 高，沉淀物放射性 低。 含32P的噬菌体+细菌搅拌、离心上清液放射性 低 ，沉淀物放射性 高 。 【附：上清液中是重量较轻的 T2噬菌体颗粒，沉淀物中主要是被感染的 大肠杆菌 】 进一步观察发现：细菌裂解释放出的子代噬体菌中，可检测到32P 标记的DNA ，而不能检测到35S标记的蛋白质 。结果表明噬菌体的 蛋白质 没有进入细菌体内，而噬
27、菌体的 DNA 却进入了细菌体内并增殖出许多一模一样的子代噬菌体。(4)结论：在噬菌体中，亲子代之间具有连续性的物质是 DNA 而不是 蛋白质，噬菌体的各种性状是通过亲代的 DNA 遗传给后代的，因而 DNA是遗传物质。（三）DNA是主要的遗传物质 1.遗传物质除DNA外，还有RNA。如烟草花叶病毒、HIV病毒、SASI病毒、禽流感病毒、流感病毒、车前草病毒等少数生物的遗传物质是RNA。2. 绝大多数生物 的遗传物质是 DNA ，所以说DNA是 主要 的遗传物质 。.第2节 DNA分子的结构一、DNA双螺旋结构1化学组成(1)组成元素： C、H、O、N、P 。(2)基本单位： 脱氧核苷酸 （4
28、种）。其结构模式图如右图：含氮碱基有4种：A（腺嘌呤）、G（鸟嘌呤）、C（胞嘧啶）、T（胸腺嘧啶）脱氧核苷酸 共4种：分别叫 脱氧核苷酸。由4种含氮碱基即A、G、C、T决定的） 如：含有A的核苷酸的名称叫 腺嘌呤 脱氧核苷酸。依此类推。 (3)长链：4种脱氧核苷酸通过 聚合 连成脱氧核苷酸长链。 2空间结构规则的双螺旋结构：（由美国生物学家 沃森 和英国物理学家 克里克 共同构建的） 双螺旋结构的主要特点：(1)DNA分子是由 两条 反向平行的 脱氧核苷酸长链 盘旋成 双螺旋结构 （即DNA双链） (2)其外侧的基本骨架是由 脱氧核糖和磷酸 交替连接而成；内侧是 碱基（对） 。 (3)两条长链
29、间的碱基通过 氢键 按碱基互补配对原则形成碱基对。3. 碱基互补配对原则 ：A配T， G配C。（A与T之间形成2个氢键；G与C间有3个氢键。）4 . DNA分子的特点： 稳定性 ：脱氧核糖和磷酸交替排列在外不变；大量氢键使双螺旋结构稳定不变。 多样性 ：DNA中的 碱基对的排列方式 多样，脱氧核苷酸数目不同。 特异性 ：每种生物的DNA分子都有 特定的碱基排列顺序 ，具 特定的功能 。DNA分子的 多样性 和 特异性 是 生物体 多样性和特异性的物质基础。5.双链DNA分子中碱基互补配对原则的有关计算： (1)DNA双链中： 互补碱基的数量相等 即：AT，GC。(2)DNA双链中： 任意两种不互补碱基之和占总碱基数的1/2 即A+GC+TA+CG+T50%(3)DNA双链中： 两种不互补碱基之和 与 另外两种不互补碱基之和的比值为 1 。即（A+G）/（C+T）（A+C）/（G+T）1
