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高中生物必修二详细的知识点总结

Answer 1

生物必修二知识点总结
一、遗传的基本规律
(1)基因的分离定律
①豌豆做材料的优点：
（1）豌豆能够严格进行自花授粉，而且是闭花授粉，自然条件下能保持纯种。
（2）品种之间具有易区分的性状。
②人工杂交试验过程：去雄（留下雌蕊）→套袋（防干扰）→人工传粉
③一对相对性状的遗传现象：具有一对相对性状的纯合亲本杂交，后代表现为一种表现型，F1代自交，F2代中出现性状分离，分离比为3：1。
④基因分离定律的实质：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性，生物体在进行减数分裂时，等位基因会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。

(2)基因的自由组合定律
①两对等位基因控制的两对相对性状的遗传现象：具有两对相对性状的纯合子亲本杂交后，产生的F1自交，后代出现四种表现型，比例为9：3：3：1。四种表现型中各有一种纯合子，分别在子二代占1/16，共占4/16；双显性个体比例占9/16；双隐性个体比例占1/16；单杂合子占2/16×4=8/16；双杂合子占4/16；亲本类型比例各占9/16、1/16；重组类型比例各占3/16、3/16
②基因的自由组合定律的实质：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的。在进行减数分裂形成配子的过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离，同时非同源染色体上的非等位基因自由组合。
③运用基因的自由组合定律的原理培育新品种的方法：优良性状分别在不同的品种中，先进行杂交，从中选择出符合需要的，再进行连续自交即可获得纯合的优良品种。

记忆点：
1．基因分离定律：具有一对相对性状的两个生物纯本杂交时，子一代只表现出显性性状；子二代出现了性状分离现象，并且显性性状与隐性性状的数量比接近于3：1。
2．基因分离定律的实质是：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体，具有一定的独立性，生物体在进行减数分裂形成配子时，等位基因会随着的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子遗传给后代。
3．基因型是性状表现的内存因素，而表现型则是基因型的表现形式。表现型=基因型+环境条件。
4．基因自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的。在进行减数分裂形成配子的过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离，同时非同源染色体上的非等位基因自由组合。在基因的自由组合定律的范围内，有n对等位基因的个体产生的配子最多可能有2n种。

二、细胞增殖
(1)细胞周期：指连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止。

(2)有丝分裂：
　　分裂间期的最大特点：完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成
分裂期染色体的主要变化为：前期出现；中期清晰、排列；后期分裂；末期消失。特别注意后期由于着丝点分裂，染色体数目暂时加倍。
动植物细胞有丝分裂的差异：a.前期纺锤体形成方式不同；b.末期细胞质分裂方式不同。

(3)减数分裂：
对象：有性生殖的生物
时期：原始生殖细胞形成成熟的生殖细胞
特点：染色体只复制一次，细胞连续分裂两次
结果：新产生的生殖细胞中染色体数比原始生殖细胞减少一半。
　　精子和卵细胞形成过程中染色体的主要变化：减数第一次分裂间期染色体复制，前期同源染色体联会形成四分体（非姐妹染色体单体之间常出现交叉互换），中期同源染色体排列在赤道板上，后期同源染色体分离同时非同源染色体自由组合；减数第二次分裂前期染色体散乱地分布于细胞中，中期染色体的着丝点排列在赤道板上，后期染色体的着丝点分裂染色体单体分离。
　 有丝分裂和减数分裂的图形的鉴别：（以二倍体生物为例）
1.细胞中没有同源染色体……减数第二次分裂
2.有同源染色体联会、形成四分体、排列于赤道板或相互分离……减数第一次分裂
3.同源染色体没有上述特殊行为……有丝分裂　

记忆点：
1．减数分裂的结果是，新产生的生殖细胞中的染色体数目比原始的生殖细胞的减少了一半。
2．减数分裂过程中联会的同源染色体彼此分开，说明染色体具一定的独立性；同源的两个染色体移向哪一极是随机的，则不同对的染色体（非同源染色体）间可进行自由组合。
3．减数分裂过程中染色体数目的减半发生在减数第一次分裂中。
4．一个精原细胞经过减数分裂，形成四个精细胞，精细胞再经过复杂的变化形成精子。
5．一个卵原细胞经过减数分裂，只形成一个卵细胞。
6．对于进行有性生殖的生物来说，减数分裂和受精作用对于维持每种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，都是十分重要的

三、性别决定与伴性遗传
(1)XY型的性别决定方式：雌性体内具有一对同型的性染色体（XX），雄性体内具有一对异型的性染色体（XY）。减数分裂形成精子时，产生了含有X染色体的精子和含有Y染色体的精子。雌性只产生了一种含X染色体的卵细胞。受精作用发生时，X精子和Y精子与卵细胞结合的机会均等，所以后代中出生雄性和雌性的机会均等，比例为1：1。
(2)伴X隐性遗传的特点（如色盲、血友病、果蝇眼色、女娄菜叶形等遗传）
①男性患者多于女性患者
②属于交叉遗传（隔代遗传）即外公→女儿→外孙
③女性患者，其父亲和儿子都是患者；男性患病，其母、女至少为携带者
（3）X染色体上隐性遗传（如抗VD佝偻病、钟摆型眼球震颤）
①女性患者多于男性患者。
②具有世代连续现象。
③男性患者，其母亲和女儿一定是患者。
（4）Y染色体上遗传（如外耳道多毛症）
致病基因为父传子、子传孙、具有世代连续性，也称限雄遗传。
（5）伴性遗传与基因的分离定律之间的关系：伴性遗传的基因在性染色体上，性染色体也是一对同源染色体，伴性遗传从本质上说符合基因的分离定律。

记忆点：
1．生物体细胞中的染色体可以分为两类：常染色体和性染色体。
生物的性别决定方式主要有两种：一种是XY型，另一种是ZW型。
2．伴性遗传的特点：
（1）伴X染色体隐性遗传的特点： 男性患者多于女性患者；具有隔代遗传现象（由于致病基因在X染色体上，一般是男性通过女儿传给外孙）；女性患者的父亲和儿子一定是患者，反之，男性患者一定是其母亲传给致病基因。
（2）伴X染色体显性遗传的特点：女性患者多于男性患者，大多具有世代连续性即代代都有患者，男性患者的母亲和女儿一定是患者。
（3）伴Y染色体遗传的特点： 患者全部为男性；致病基因父传子，子传孙（限雄遗传）。

四、基因的本质
(1)DNA是主要的遗传物质
① 生物的遗传物质：在整个生物界中绝大多数生物是以DNA作为遗传物质的。有DNA的生物（细胞结构的生物和DNA病毒），DNA就是遗传物质；只有少数病毒（如艾滋病毒、SARS病毒、禽流感病毒等）没有DNA，只有RNA，RNA才是遗传物质。
②证明DNA是遗传物质的实验设计思想：设法把DNA和蛋白质分开，单独地、直接地去观察DNA的作用。
(2)DNA分子的结构和复制
①DNA分子的结构
a.基本组成单位：脱氧核苷酸（由磷酸、脱氧核糖和碱基组成）。
b.脱氧核苷酸长链：由脱氧核苷酸按一定的顺序聚合而成
c.平面结构：
d.空间结构：规则的双螺旋结构。
e.结构特点：多样性、特异性和稳定性。
②DNA的复制
a.时间：有丝分裂间期或减数第一次分裂间期
b .特点：边解旋边复制；半保留复制。
c.条件：模板（DNA分子的两条链）、原料（四种游离的脱氧核苷酸）、酶（解旋酶，DNA聚合酶，DNA连接酶等），能量（ATP）
d.结果：通过复制产生了与模板DNA一样的DNA分子。
e.意义：通过复制将遗传信息传递给后代，保持了遗传信息的连续性。
(3)基因的结构及表达
①基因的概念：基因是具有遗传效应的DNA分子片段，基因在染色体上呈线性排列。
②基因控制蛋白质合成的过程：

转录：以DNA的一条链为模板通过碱基互补配对原则形成信使RNA的过程。
翻译：在核糖体中以信使RNA为模板，以转运RNA为运载工具合成具有一定氨基酸排列顺序的蛋白质分子

记忆点：
1．DNA是使R型细菌产生稳定的遗传变化的物质，而噬菌体的各种性状也是通过DNA传递给后代的，这两个实验证明了DNA 是遗传物质。
2．一切生物的遗传物质都是核酸。细胞内既含DNA又含RNA和只含DNA的生物遗传物质是DNA，少数病毒的遗传物质是RNA。由于绝大多数的生物的遗传物质是DNA，所以DNA是主要的遗传物质。

3．碱基对排列顺序的千变万化，构成了DNA分子的多样性，而碱基对的特定的排列顺序，又构成了每一个DNA分子的特异性。这从分子水平说明了生物体具有多样性和特异性的原因。
4．遗传信息的传递是通过DNA分子的复制来完成的。基因的表达是通过DNA控制蛋白质的合成来实现的。
5．DNA分子独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板；通过碱基互补配对，保证了复制能够准确地进行。在两条互补链中 的比例互为倒数关系。在整个DNA分子中，嘌呤碱基之和=嘧啶碱基之和。整个DNA分子中， 与分子内每一条链上的该比例相同。
6．子代与亲代在性状上相似，是由于子代获得了亲代复制的一份DNA的缘故。
7．基因是有遗传效应的DNA片段，基因在染色体上呈直线排列，染色体是基因的载体。
8．由于不同基因的脱氧核苷酸的排列顺序（碱基顺序）不同，因此，不同的基因含有不同的遗传信息。（即：基因的脱氧核苷酸的排列顺序就代表遗传信息）。
9．DNA分子的脱氧核苷酸的排列顺序决定了信使RNA中核糖核苷酸的排列顺序，信使RNA中核糖核苷酸的排列顺序又决定了氨基酸的排列顺序，氨基酸的排列顺序最终决定了蛋白质的结构和功能的特异性，从而使生物体表现出各种遗传特性。基因控制蛋白质的合成时：基因的碱基数：mRNA上的碱基数：氨基酸数=6：3：1。氨基酸的密码子是信使RNA上三个相邻的碱基，不是转运RNA上的碱基。转录和翻译过程中严格遵循碱基互补配对原则。注意：配对时，在RNA上A对应的是U。
10．生物的一切遗传性状都是受基因控制的。一些基因是通过控制酶的合成来控制代谢过程；基因控制性状的另一种情况，是通过控制蛋白质分子的结构来直接影响性状。

五、生物的变异
(1 )基因突变
①基因突变的概念：由于DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或改变，而引起的基因结构的改变。
②基因突变的特点： a.基因突变在生物界中普遍存在 b.基因突变是随机发生的 c.基因突变的频率是很低的 d.大多数基因突变对生物体是有害的 e.基因突变是不定向的
③基因突变的意义：生物变异的根本来源，为生物进化提供了最初的原材料。
④基因突变的类型：自然突变、诱发突变
⑤人工诱变在育种中的应用：通过人工诱变可以提高变异的频率，可以大幅度地改良生物的性状。
(2) 染色体变异
①染色体结构的变异：缺失、增添、倒位、易位。如：猫叫综合征。
②染色体数目的变异：包括细胞内的个别染色体增加或减少和以染色体组的形式成倍地增加减少。
③染色体组特点：a、一个染色体组中不含同源染色体 b、一个染色体组中所含的染色体形态、大小和功能各不相同 c、一个染色体组中含有控制生物性状的一整套基因
④二倍体或多倍体：由受精卵发育成的个体，体细胞中含几个染色体组就是几倍体；由未受精的生殖细胞（精子或卵细胞）发育成的个体均为单倍体（可能有1个或多个染色体组）。
⑤人工诱导多倍体的方法：用秋水仙素处理萌发的种子和幼苗。原理：当秋水仙素作用于正在分裂的细胞时，能够抑制细胞分裂前期纺锤体形成，导致染色体不分离，从而引起细胞内染色体数目加倍。
⑥多倍体植株特征：茎杆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加。
⑦单倍体植株特征：植株长得弱小而且高度不育。单倍体植株获得方法：花药离休培养。单倍体育种的意义：明显缩短育种年限（只需二年）。

记忆点：
1．染色体组是细胞中的一组非同源染色体，它们在形态和功能上各不相同，但是携带者控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息，这样的一组染色体叫染色体组。
2．可遗传变异是遗传物质发生了改变，包括基因突变、基因重组和染色体变异。基因突变最大的特点是产生新的基因。它是染色体的某个位点上的基因的改变。基因突变既普遍存在，又是随机发生的，且突变率低，大多对生物体有害，突变不定向。基因突变是生物变异的根本来源，为生物进化提供了最初的原材料。基因重组是生物体原有基因的重新组合，并没产生新基因，只是通过杂交等使本不在同一个体中的基因重组合进入一个个体。通过有性生殖过程实现的基因重组，为生物变异提供了极其丰富的来源。这是形成生物多样性的重要原因之一，对于生物进化具有十分重要的意义。上述二种变异用显微镜是看不到的，而染色体变异就是染色体的结构和数目发生改变，显微镜可以明显看到。这是与前二者的最重要差别。其变化涉及到染色体的改变。如结构改变，个别数目及整倍改变，其中整倍改变在实际生活中具有重要意义，从而引伸出一系列概念和类型，如：染色体组、二倍体、多倍体、单倍体及多倍体育种等。

六、 人类遗传病与优生
（1）优生的措施：禁止近亲结婚、进行遗传咨询、提倡适龄生育、产前诊断。
（2）禁止近亲结婚的原因：近亲结婚的夫妇从共同祖先那里继承同一种致病基因的机会大大增加，所生子女患隐性遗传病的概率大大增加。

记忆点：
1. 多指、并指、软骨发育不全是单基因的常染色体显性遗传病；抗维生素D佝偻病是单基因的X染色体显性遗传病；白化病、苯丙酮尿症、先天性聋哑是单基因的常染色体隐性遗传病；进行性肌营养不良、红绿色盲、血友病是单基因的X染色体隐性遗传病；唇裂、无脑儿、原发性高血压、青少年型糖尿病等属于对基因遗传病；另外染色体遗传病中常染色体病有21三体综合症、猫叫综合症等；性染色体病有性腺发育不良等。

七、细胞质遗传
①细胞质遗传的特点：母系遗传（原因：受精卵中的细胞质几乎全部来自母细胞）；后代没有一定的分离比（原因：生殖细胞在减数分裂时，细胞质中的遗传物质随机地、不均等地分配到子细胞中去）。
②细胞质遗传的物质基础：在细胞质内存在着DNA分子，这些DNA分子主要位于线粒体和叶绿体中，可以控制一些性状。
记忆点：
1.卵细胞中含有大量的细胞质，而精子中只含有极少量的细胞质，这就是说受精卵中的细胞质几乎全部来自卵细胞，这样，受细胞质内遗传物质控制的性状实际上是由卵细胞传给子代，因此子代总表现出母本的性状。
2．细胞质遗传的主要特点是：母系遗传；后代不出现一定的分离比。细胞质遗传特点形成的原因：受精卵中的细胞质几乎全部来自卵细胞；减数分裂时，细胞质中的遗传物质随机地、不均等地分配到卵细胞中。细胞质遗传的物质基础是：叶绿体、线粒体等细胞质结构中的DNA。
3．细胞核遗传和细胞质遗传各自都有相对的独立性。这是因为，尽管在细胞质中找不到染色体一样的结构，但质基因和核基因一样，可以自我复制，可以通过转录和翻译控制蛋白质的合成，也就是说，都具有稳定性、连续性、变异性和独立性。但细胞核遗传和细胞质遗传又相互影响，很多情况是核质互作的结果。

八、基因工程简介
(1)基因工程的概念
标准概念：在生物体外，通过对DNA分子进行人工“剪切”和“拼接”，对生物的基因进行改造和重新组合，然后导入受体细胞内进行无性繁殖，使重组细胞在受体细胞内表达，产生出人类所需要的基因产物。
通俗概念：按照人们的意愿，把一种生物的个别基因复制出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状。

(2)基因操作的工具
A．基因的剪刀——限制性内切酶（简称限制酶）。
①分布：主要在微生物中。
②作用特点：特异性，即识别特定核苷酸序列，切割特定切点。
③结果：产生黏性未端（碱基互补配对）。
B．基因的针线——DNA连接酶。
①连接的部位：磷酸二酯键，不是氢键。
②结果：两个相同的黏性未端的连接。
C．基困的运输工具——运载体
①作用：将外源基因送入受体细胞。
②具备的条件：a、能在宿主细胞内复制并稳定地保存。b、 具有多个限制酶切点。
c、有某些标记基因。
③种类：质粒、噬菌体和动植物病毒。
④质粒的特点：质粒是基因工程中最常用的运载体。

(3)基因操作的基本步骤
A．提取目的基因
目的基因概念：人们所需要的特定基因，如人的胰岛素基因、抗虫基因、抗病基因、干扰素基因等。
提取途径：
B．目的基因与运载体结合
用同一种限制酶分别切割目的基因和质粒DNA（运载体），使其产生相同的黏性末端，将切割下的目的基因与切割后的质粒混合，并加入适量的DNA连接酶，使之形成重组DNA分子（重组质粒）
C．将目的基因导入受体细胞
常用的受体细胞：大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、酵母菌、动植物细胞
D．目的基因检测与表达
检测方法如：质粒中有抗菌素抗性基因的大肠杆菌细胞放入到相应的抗菌素中，如果正常生长，说明细胞中含有重组质粒。
表达：受体细胞表现出特定性状，说明目的基因完成了表达过程。如：抗虫棉基因导入棉细胞后，棉铃虫食用棉的叶片时被杀死；胰岛素基因导入大肠杆菌后能合成出胰岛素等。

(4)基因工程的成果和发展前景 A．基因工程与医药卫生B．基因工程与农牧业、食品工业

C．基因工程与环境保护
记忆点：
1. 作为运载体必须具备的特点是：能够在宿主细胞中复制并稳定地保存；具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接；具有某些标记基因，便于进行筛选。质粒是基因工程最常用的运载体，它存在于许多细菌以及酵母菌等生物中，是能够自主复制的很小的环状DNA分子。
2．基因工程的一般步骤包括：①提取目的基因 ②目的基因与运载体结合 ③将目的基因导入受体细胞 ④目的基因的检测和表达。
3.重组DNA分子进入受体细胞后，受体细胞必须表现出特定的性状，才能说明目的基因完成了表达过程。
4.区别和理解常用的运载体和常用的受体细胞，目前常用的运载体有：质粒、噬菌体、动植物病毒等，目前常用的受体细胞有大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、酵母菌和动植物细胞等。
5.基因诊断是用放射性同位素、荧光分子等标记的DNA分子做探针，利用DNA分子杂交原理，鉴定被检测标本的遗传信息，达到检测疾病的目的。
6.基因治疗是把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，达到治疗疾病的目的。

九 、生物的进化
（1）自然选择学说内容是：过度繁殖、生存斗争、遗传变异、适者生存。
（2）物种：指分布在一定的自然区域，具有一定的形态结构和生理功能，而且在自然状态下能够相互交配和繁殖，并能产生出可育后代的一群个体。
种群：是指生活在同一地点的同种生物的一群个体。
种群的基因库：一个种群的全部个体所含有的全部基因。
（3）现代生物进化理论的基本观点：种群是生物进化的基本单位，生物进化的实质在于种群基因频率的改变。突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节，通过它们的综合作用，种群产生分化，最终导致新物种的形成。
（4）突变和基因重组产生生物进化的原材料，自然选择使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向，隔离是新物种形成的必要条件（生殖隔离的形成标志着新物种的形成）。
现代生物进化理论的基础：自然选择学说。

记忆点：
1．生物进化的过程实质上就是种群基因频率发生变化的过程。
2．以自然选择学说为核心的现代生物进化理论，其基本观点是：种群是生物进化的基本单位，生物进化的实质在于种群基因频率的改变。突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节，通过它们的综合作用，种群产生分化，最终导致新物种的形成。
3. 隔离就是指同一物种不同种群间的个体，在自然条件下基因不能自由交流的现象。包括地理隔离和生殖隔离。其作用就是阻断种群间的基因交流，使种群的基因频率在自然选择中向不同方向发展，是物种形成的必要条件和重要环节。
4．物种形成与生物进化的区别：生物进化是指同种生物的发展变化，时间可长可短，性状变化程度不一，任何基因频率的改变，不论其变化大小如何，都属进化的范围，物种的形成必须是当基因频率的改变在突破种的界限形成生殖隔离时，方可成立。
5.生物体的每一个细胞都有含有该物种的全套遗传物质，都有发育成为完整个体所必需的全部基因。
6.在生物体内，细胞没有表现出全能性，而是分化为不同的组织器官，这是基因在特定的时间和空间条件下选择性表达的结果。

Answer 2

生物必修2知识汇编
第一章 遗传因子的发现

第1、2节 孟德尔的豌豆杂交实验
一、基本概念：（一般了解）
1．性状、相对性状、显性性状、隐性性状、性状分离（P3、4）
2．杂交、自交、测交
杂交；是指基因型相同或不同的生物体之间相互交配的过程。
自交：指植物体自花受粉或单性花的同株受粉过程。自交是获得纯合子的有效方法。
测交：就是让杂种一代与隐性个体杂交，用来测定F1的基因组合。
3．基因、等位基因、非等位基因、显性基因、隐性基因
基因：具有遗传效应的DNA片断，在染色体上呈线性排列。
等位基因：位于一对同源染色体的相同位置上，控制一对相对性状的基因。
非等位基因：包括非同源染色体上的基因及同源染色体的不同位置的基因。
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。
4．纯合子、杂合子
5．基因型和表现型
表现型：在遗传学上，把生物个体表现出来的性状叫表现型。
基因型：在遗传学上，把与表现型有关的基因组成叫基因型。
表现型是基因型与环境相互作用的结果。

★二、孟德尔实验成功的原因：（重点掌握）
（1）正确选用实验材料：
一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
二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
观察分析——提出假说——演绎推理——实验验证

★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
↓ ↓
F1： 高茎豌豆 F1： Dd
↓自交 ↓自交
F2：高茎豌豆 矮茎豌豆 F2：DD Dd dd
3 ： 1 1 ：2 ：1
基因分离定律的实质：
在杂合体的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性，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

（二）二对相对性状的杂交：
P： 黄圆×绿皱 P：YYRR×yyrr
↓ ↓
F1： 黄圆 F1： YyRr
↓自交 ↓自交
F2：黄圆 绿圆 黄皱 绿皱 F2：Y--R-- yyR-- Y--rr yyrr
9 ：3 ： 3 ： 1 9 ： 3 ： 3 ： 1
在F2 代中：
4 种表现型： 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：
位于非同源染色体染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的。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。
注：基因的分离定律和自由组合定律的比较
基因的分离定律和自由组合定律的比较
项目\ 规律 分离定律 自由组合定律
研究的相对性状 一对 两对或两对以上
等位基因数量及在
染色体上的位置 一对等位基因位于一对同源染色体上 两对(或两对以上)等位基因分别位于不同的同源染色体上
细胞学基础 减数第一次分裂中同源染色体分离 减数第一次分裂中非同源染色体自由组合
遗传实质 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自由组合
联系 分离定律是自由组合定律的基础(减数分裂中，同源染色体上的每对等位基因都要按分离定律发生分离，而非同源染色体上的非等位基因，则发生自由组合)。
F1的配子 2 4
F2的表现型 2 4
F2的基因型 3 9

第二章 基因和染色体的关系
★第一节：减数分裂和受精作用：
（这部分内容考纲要求理解，希望同学们能弄懂并记住）
一、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，染色体只复制一次，而细胞分裂两次。减数分裂的结果是，成熟生殖细胞中染色数目比原始生殖细胞的减少一半。

★二、有性生殖细胞的形成：
1、 部位：动物的精巢、卵巢；植物的花药、胚珠
2、 精子的形成： 3、卵细胞的形成
1个精原细胞（2n） 1个卵原细胞（2n）
↓间期：染色体复制 细胞体积增大 ↓间期：染色体复制 细胞体积增大
DNA加倍，染色体不加倍 DNA加倍，染色体不加倍
1个初级精母细胞（2n） 1个初级卵母细胞（2n）
↓前期：联会、四分体、交叉互换（2n） ↓前期：联会、四分体 交叉互换（2n）
中期：同源染色体排列在赤道板上（2n） 中期：同源染色体排列在赤道板上（2n）
后期：配对的同源染色体分离（2n） 后期：配对的同源染色体分离（2n）
末期：细胞质均等分裂 ，染色体数目减半 末期：细胞质不均等分裂
2个次级精母细胞（n） 1个次级卵母细胞+1个极体（n）
↓前期：（n） ↓前期：（n）
中期：（n） 中期：（n）
后期：着丝点断裂，染色单体分开成为 后期：着丝点断裂，染色单体分开成为
两组染色体，染色体体数目加倍（2n） 两组染色体，染色体体数目加倍（2n）
末期：细胞质均等分裂（n） 末期：细胞质不均等分裂（n）
4个精细胞（n） 1个卵细胞（n）+3个极体（n）
↓变形 ↓
4个精子（n） 不久，三个极体都退化消失，只形成一个卵细胞

相关概念：
（1）联会、 同源染色体 四分体（P18）
（2）区分：同源染色体、四分体、非同源染色体、姐妹染色单体、非姐妹染色单体
3、 精子的形成与卵细胞形成的比较：
精子形成过程 卵细胞形成过程
相同点 染色体变化相同，即染色体先复制，减数第一次分裂时同源染色体联会，非姐妹染色单体交叉互换，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，第一次分裂结束后染色体数目减半；第二次分裂时着丝点分裂，姐妹染色单体分离。
不同点 1个精原细胞经减数分裂形成4个精细胞，经变形而成4个精子。 两次细胞质分裂都为不均等分裂，结果1个卵原细胞经减数分裂形成1个卵细胞，没有变形过程。

★三、受精作用及其意义：

1、受精作用： 精子和卵细胞相互识别，融合成为受精卵的过程。
2、受精作用的意义：
减数分裂形成的配子多样性及精子和卵细胞结合的随机性，导致后代性状的多样性，这种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。
减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中染色体的数目恒定，对于生物的遗传和变异，都有重要意义。
3、有丝分裂、减数分裂和受精作用中DNA、染色体的变化
DNA
4n 染色体

2n

n
0
精（卵）原细胞 精（卵）原细胞 受精卵 时间
的有丝分裂 的减数分裂 受精作用 的有丝分裂
四、细胞分裂相的鉴别：
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：（1）若为奇数——减数第二分裂（次级精母细胞、次级卵母细胞、
减数第二分裂后期，看一极）（2）若为偶数——有丝分裂、减数第一分裂、
3、细胞中染色体的行为：（1）有同源染色体——有丝分裂、减数第一分裂（2）联会、四分体现象、同源染色体的分离——减数第一分裂（3）无同源染色体——减数第二分裂
4、姐妹染色单体的分离 一极无同源染色体——减数第二分裂后期
一极有同源染色体——有丝分裂后期
第二节、 基因在染色体上
1、基因和染色体行为存在明显的平行关系。
★2、伴性遗传
3、概念：伴性遗传：此类性状的遗传控制基因位于性染色体上，因而总是与性别相关联。
4、类型：X染色体显性遗传：抗维生素D佝偻病等 X染色体隐性遗传：人类红绿色盲、血友病
Y染色体遗传：人类毛耳现象
★5、X染色体隐性遗传：如人类红绿色盲
①致病基因Xa 正常基因：XA
②患者：男性XaY 女性XaXa 正常：男性XAY 女性 XAXA XAXa（携带者）
★③遗传特点：
（1）人群中发病人数男性大于女性
（2）隔代遗传现象：一般地说，此病由男性通过他的女儿传给他的外孙。
（3）交叉遗传现象：男性的红绿色盲基因从母亲传来，以后只能传给他的女儿。男性→女性→男性
二、X染色体显性遗传：如抗维生素D佝偻病 1、致病基因XA 正常基因：Xa
2、患者：男性XAY 女性XAXA XAXa 正常：男性XaY 女性XaXa
三、Y染色体遗传：人类毛耳现象 遗传特点：基因位于Y染色体上，仅在男性个体中遗传
四、性别类型：
XY型：XX雌性 XY雄性————大多数高等生物：人类、动物、高等植物
XW型：ZZ雄性 ZW雌性————鸟类、蚕、蛾蝶类
五、遗传病类型的鉴别：
（一）先判断显性、隐性遗传：
（1）父母无病，子女有病——隐性遗传（无中生有）（2）隔代遗传现象——隐性遗传
（3） 父母有病，子女无病——显性遗传（有中生无）（4）连续遗传、世代遗传——显性遗传
（二）再判断常、性染色体遗传：
（1）、父母无病，女儿有病——常、隐性遗传 (2)、已知隐性遗传，母病儿子正常——常、隐性遗传 (3)、已知显性遗传，父病女儿正常——常、显性遗传
第三章 基因的本质
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 （2）噬菌体侵染细菌实验的过程和结论

实验名称 实验过程及现象 结论
细菌的转化 体内 转化 1．注射活的无毒R型细菌，小鼠正常。
2．注射活的有毒S型细菌，小鼠死亡。
3．注射加热杀死的有毒S型细菌，小鼠正常。
4．注射“活的无毒R型细菌+加热杀死的有毒S型细菌”，小鼠死亡。 DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。
体外 转化 5．加热杀死的有毒细菌与活的无毒型细菌混合培养，无毒菌全变为有毒菌。
6．对S型细菌中的物质进行提纯：①DNA②蛋白质③糖类④无机物。分别与无毒菌混合培养，①能使无毒菌变为有毒菌；②③④与无毒菌一起混合培养，没有发现有毒菌。
噬菌体侵 染细菌 用放射性元素35S和32P分别标记噬菌体的蛋白质外壳和DNA，让其在细菌体内繁殖，在与亲代噬菌体相同的子代噬菌体中只检测出放射性元素32P DNA是遗传物质
2．DNA是主要的遗传物质
★（1）某些病毒的遗传物质是RNA （2）绝大多数生物的遗传物质是DNA

第二节 DNA 分子的结构
1．核酸 核苷酸 (1)含氮碱基：A、T、G、C、U (2)磷酸 (3)五碳糖：核糖、脱氧核糖
★2．DNA分子结构的主要特点：
① DNA分子是由两条链组成的，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。
② DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧
③ 两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且碱基配对有一定的规律：A = T/U G = C
★3．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
★4．计算 1．在两条互补链中 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。
★3．整个DNA分子中， 与分子内每一条链上的该比例相同。

★第三节 DNA的复制
1．场所：细胞核； 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）
2．DNA分子复制过程：边解旋边复制 3．特点：半保留复制
4．基本条件：① 模板：开始解旋的DNA分子的两条单链；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：酶是指一个酶系统，不仅仅是指一种解旋酶。
5．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
1、基因的定义：基因是有遗传效应的DNA片段
2、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。
3、DNA分子的特点：多样性、特异性和稳定性。
练习：1、一般情况下，一条染色体有 1 个DNA分子，一个DNA分子上有 许多 个基因，每个基因又由 许多 个脱氧核苷酸组成。
2、 DNA分子中碱基排列顺序 代表了遗传信息，不同生物的DNA分子中不同的 碱基排列顺序构成了 DNA分子的多样性，同一生物DNA分子特定的 碱基排列顺序 构成了DNA分子的特异性。
第四章 基因的表达
★第一节 基因指导蛋白质的合成
转录
定义：在细胞核中，以DNA的一条链为模板合成mRNA的过程。
场所：细胞核 模板：DNA的一条链 信息的传递方向：DNA mRNA
原料：含A、U、C、G的4种核糖核苷酸 产物：信使RNA
翻译
定义：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排列顺序的蛋白质，这一过程叫做翻译。 场所：细胞质（核糖体）
条件：ATP、酶、原料、模板（mRNA） 信息传递方向：mRNA 蛋白质。
密码子：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。
翻译位点：一个核糖体与mRNA的结合部位形成2个tRNA的结合位点。（一种tRNA携带相应的氨基酸进入相应的位点）
第2节 基因对性状的控制
1、中心法则：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）。
2、基因、蛋白质与性状的关系：
（1）基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状，如白化病等。
（2）基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状，如镰刀型细胞贫血等。
（3）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。
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。
第5章 基因突变及其他变异
★第一节 基因突变和基因重组
1、镰刀型贫血症的原因
DNA的碱基对发生变化—mRNA分子中的碱基发生变化—氨基酸改变—蛋白质改变——性状改变
2、基因突变的概念(P81)
3、基因突变的原因和特点： 原因：物理原因、化学原因、生物因素。
特点：a、普遍性 b、随机性 c、低频性 d、多数有害性 e、不定向性
4、基因突变的意义：它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。
5、基因重组的概念（P83）
6、类型：a、非同源染色体上的非等位基因的自由组合。b、同源染色体上等位基因间的交叉互换
7、基因重组的意义：基因重组产生新的基因型，也是生物变异的来源之一，对生物的进化也具有重要的意义。
练习：新基因的产生的途径是 基因突变 ；生物变异的根本来源是 基因突变 。进行有性生殖的生物其亲子代之间总是存在着一定的变异的主要原因是 基因重组 。
第2节 染色体变异（了解）
1. 染色体结构的变异 ：缺失 (猫叫综合症)、 增加、 移接、颠倒
2、染色体数目的变异 ： 个别染色体增减；以染色体组的形式成倍的增加与减少
2、染色体组
（1）概念：（P86）例如：雌果蝇的一个卵细胞（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ）。
（2）特点：不含同源染色体，但含有每对同源染色体中的一条。
第3节 人类遗传病
1、 概念：通常是指由于遗传物质改变而引起的人类疾病，主要可以分为单基因遗传病，多基因遗传病和染色体异常遗传病三大类。
常染色体 显性遗传病：并指、多指、软骨发育不全
隐性遗传病：白化病、苯丙酮尿症、侏儒症
单基因 显性：抗维生素D佝偻病
遗传病 性染色体 X 隐性：红绿色盲、血友病
Y 毛耳病（只有男性患者）
多基因遗传病：原发性高血压、冠心病、哮喘病、青少年型糖尿病
人类遗 原因 ：数目异常、结构异常
传病 染色体遗传病： 类型 常染色体：21三体综合症、猫叫综合症
性染色体：性腺发育不良
2、 危害 遗传咨询 婚前检测与预防
监测与预防 产前诊断 ：羊水、B超、孕妇血细胞检查、基因诊断
3、人类基因组计划：是测定人类基因组的全部DNA序列，解读其中包含的遗传信息。中、美、德、英、法、日参加了这项工作。
第6章 从杂交育种到基因工程
1、比较四中育种（考纲要求：了解）
杂交育种 诱变育种 多倍体育种 单倍体育种
处理 P F1 F2
在F2中选育 用射线、激光、
化学药物处理 用秋水仙素处理
萌发后的种子或幼苗 花药离体培养
原理 基因重组，
组合优良性状 人工诱发基因
突变 破坏纺锤体的形成，
使染色体数目加倍 诱导花粉直接发育，
再用秋水仙素
优
缺
点 方法简单，
可预见强，
但周期长 加速育种，改良性状，但有利个体不多，需大量处理 器官大，营养物质
含量高，但发育延迟，结实率低 缩短育种年限，
但方法复杂，
成活率较低
例子 水稻的育种 高产量青霉素菌株 无籽西瓜 抗病植株的育成

2、基因工程及应用（P102－105）（理解）
3、转基因生物和转基因食品的安全性（考纲要求：了解）
第七章 现代生物进化理论
★达尔文的自然选择学说的主要内容及应用（考纲要求：理解）
★现代生物进化理论的主要内容（考纲要求：理解）
一、 种群基因频率的改变与生物进化
1、 种群是生物进化的基本单位 概念：种群、种群基因库、基因频率（P115）
2、突变和基因重组产生进化的原材料
①可遗传变异来源于基因突变、基因重组和染色体变异。②突变和重组不能决定进化方向
3、自然选择决定生物进化的方向
在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变，导致生物朝着一定的方向不断进化。
二、 隔离与物种的形成
1、 基本概念：隔离、物种、 生殖隔离、地理隔离
2、隔离在物种形成中的作用

种群 小种群(产生许多变异) 新物种

最早的生物化石是距今：35亿年。
无性生殖→有性生殖 原核生物→真核生物
简单→复杂 低等→高等 水生→陆生 单细胞→多细胞
三 共同进化与生物多样性的形成
1、 共同进化——不同物种之间、生物与无机环境之间要相互影响中不断进化和发展
2、 生物多样性——主要包括三个层次：基因多样性、物种多样性和生态系统多样性