1、高二年级必修2 知识整理第一章 遗传因子的发现（基因的分离定律和基因的自由组合规律）1.基因的分离定律（1）遗传图解中常用的符号：P亲本，母本，父本，杂交，自交（自花传粉同种类型相交），F1杂种第一代，F2杂种第二代。（2）性状是指生物的形态、结构和生理生化等特征的总称；同种生物同一性状的不同表现类型，叫做相对性状；在遗传学上，把杂种F1中显现出来的那个亲本性状叫做显性性状，把杂种F1中未显现出来的那个亲本性状叫做隐性性状；在杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象，叫做性状分离。（3）基因是控制生物性状的遗传物质的功能单位和结构单位，是有遗传效应的DNA片段。基因的脱氧核苷酸排列顺序就代表
2、遗传信息；控制显性性状的基因，叫做显性基因，一般用大写字母表示如D；控制隐性性状的基因，叫做隐性基因，一般用小写字母表示如d；在一对同源染色体的同一位置上的，控制着相对性状的基因，叫做等位基因。如D和d。（4）表现型是指生物个体所表现出来的性状；基因型是指控制表现型的基因组合；由含有相同基因的配子结合成的合子发育而成的个体叫做纯合体度DD，AABB，可稳定遗传；由含有不同基因的配子结合成的合子发育而成的个体叫做杂合体如Dd,AaBB，不能稳定遗传，后代会发生性状分离。表现型相同，基因型不一定相同；基因型相同，环境相同，表现型相同，环境不同，表现型不一定相同。（5）杂交是指基因型不同的生物体间相
3、互交配的过程；自交指基因型相同的生物体间的相互交配，植物体中指自花传粉和雌雄异花的同株受粉；测交是指让F1与隐性亲本杂交，用来测定F1的基因型的过程；如果甲为父本，乙为母本进行的杂交称为正交，则乙为父本甲为母本进行的杂交称为反交。（6）在进行减数分裂的时候，等位基因随着同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随着配子遗传给后代，这就是基因的分离规律。（7）选用豌豆作为实验材料的原因是：豌豆是一种自花授粉植物，而且是闭花授粉。有利于确保杂交实验结果的可靠性；豌豆成熟后籽粒都留在豆荚中，便于观察和计数；豌豆具有多个稳定的、可区分的性状。（8）熟记基本杂交组合：AAAAAA，AAAa1/2
4、AA:1/2Aa，AAaaAa，AaAa1/4AA:2/4Aa:1/4aa，Aaaa1/2Aa:1/2aa，aaaaaa。2自由组合定律（1）在两对相对性状的遗传试验中：F1产生配子的过程中，由于在等位基因分离的同时，非同源染色体上的非等位基因表现为自由组合（即基因的自由组合规律），配子的种类是4种，比例为1:1:1:1；F2的表现型种类是4种，比例为9:3:3:1；F2中亲本类型比例5/8或3/8，重组类型是比例为3/8或5/8；F2的基因型中纯合体（能稳定遗传）4种，各占1/16，单杂合体4种，各占2/16，双杂合体1种，占4/16（见右图）。（2）有关自由组合定律的解题：正推法：可用“棋
5、盘法”来解，关键是写对F1产生的配子，并按一定顺序写出，F2在“棋盘”格中的遗传因子类型和表现性状的分布是很有规律的（参考上图）。逆推法：用“分解法”求解，可先对每一对相对性状进行分析，再对两对相对性状综合分析。求概率：两对性状中遗传因子类型的出现概率等于每对性状遗传因子类型出现的概率乘积；两对性状中表现类型出现的概率是每对性状的表现类型出现概率的乘积。隐性突破法：出现隐性就能写出遗传因子类型，如绿色皱粒豌豆为yyrr；出现显性性状就能写出一部分遗传因子类型，如黄色圆粒豌豆为Y_R_。第二章 基因和染色体的关系（减数分裂 伴性遗传）3减数分裂中的染色体行为（1）染色体以两种形态存在，分裂间期以
6、染色质形态存在，只有分裂期以染色体形态存在；（2）分裂间期染色体复制后，形成由一个着丝粒连接着的两条完全相同的子染色体，每个子染色体称为染色单体，这两个子染色体互称为姐妹染色单体。（3）同源染色体是指细胞内起源相同的、形状和大小一般也都相同的两条染色体，一个来自父方，一个来自母方；减数第一次分裂的前期能两两配对的两条染色体一定是同源染色体，此时每一对同源染色体就含有4个染色单体，称为一个四分体，所以1个四分体有1对同源染色体、有2条染色体、4个染色单体、4分子DNA。（4）减数分裂是细胞连续分裂两次，而染色体只复制一次的一种特殊的有丝分裂方式，结果是细胞中的染色体数目比原来的减少了一半。（5）
7、右图，1是分裂间期，主要是染色体复制，结果DNA分子数加倍而染色体数不变；2是减T前期，发生同源染色体配对、形成四分体和交叉互换；3是减I中期，同源染色体排列在赤道面上；4是减I后期，同源染色体分离（等位基因分离），非同源染色体自由组合（非等位基因自由组合），导致染色体、DNA减半；5是减前期；6是减中期，着丝粒排列在赤道板上；7是减后期，着丝粒一分为二，染色体数目加倍。其中1是原始生殖细胞（精原细胞或卵原细胞），2、3、4为初级生殖母细胞（初级精母细胞或初级卵母细胞），5、6、7、8为次初级精母细胞或次级卵母细胞或第一极体。（6）精子形成时两次分裂都是均等分裂，产生四个精子细胞，卵细胞形成时
8、两次都是不均等分裂，只产生一个卵细胞和三个极体；精子细胞须经变形才成为有受精能力的精子，卵细胞不需经过变形即有受精能力；精子在睾丸中形成，卵细胞在卵巢中形成。（7）细胞分裂图的识别：看有无同源染色体，无同源染色体则为减数第二次分裂。有同源染色体，看有无同源染色体配对、四分体、四分体排在赤道板上，同源染色体分离，如有则为减数第一次分裂，无则为有丝分裂。根据各时期特征判断所处时期。（8）精子与卵细胞结合成为合子的过程称为受精作用。减数分裂和受精作用保持生物染色体数目的恒定，为生物的变异提供了可能。4性染色体与伴性遗传（1）与决定性别有关的染色体叫做性染色体，与决定性别无关的染色体叫做常染色体；染色
9、体组是指一种生物体细胞中全部染色体的数目、大小和形态特征，观察染色体组型最好的时期是有丝分裂的中期。（2）性别决定发生在受精作用时。 （3）常见遗传系谱图的解题思路：首先确定显隐性：致病基因为隐性：口诀为：“无中生有为隐性”即：双亲都无病生出患病的子女，此致病基因一定是隐性基因致病。致病基因为显性：口诀为：“有中生无为显性”即：双亲都有病生出不患病的子女，此致病基因一定是显性基因致病。其次确定致病基因的位置：常染色体隐性遗传：口诀为：“无中生有为隐性，生女患病为常隐。”即：双亲无病，生出患病的女儿，此致病基因一定是隐性基因，而且致病基因一定位于常染色体上。常染色体上显性遗传：口诀为：“有中生无
10、为显性，生女正常为常显。”即：双亲有病，生出正常的女儿，此致病基因一定是显性基因，而且致病基因一定位于常染色体上。伴X隐性遗传：口诀为：“母患子必患，女患父必患。”即：致病基因为伴X隐性遗传，则母亲患病，儿子一定都患病；女儿患病，父亲一定患病。伴X显性遗传：口诀为：“父患女必患，子患母必患。”即：致病基因为伴X显性遗传，则父亲患病，女儿一定都患病；儿子患病，母亲一定患病。第三判断致病基因型。通过表现型写出基因型的填空型：显性表现型至少有一个显性基因，隐性表现型一定两个隐性基因。亲代中有隐性纯合体，子代中至少有1个隐性基因，子代中有隐性纯合体，亲代中至少有1个隐性基因。第四几率的计算。设甲事件的
11、几率为a，乙事件几率为b，要求同时出现甲乙的几率，如果是既出现甲又出现乙，则几率为ab，如果是要么出现甲要么出现乙，则几率为ab。第三章 基因的本质第一节DNA是主要遗传物质5核酸是遗传物质的证据（1）格里菲思实验：用R型（粗糙型）肺炎双球菌的菌落粗糙，菌体无多糖荚膜，无毒；S型（光滑型）肺炎双球菌的菌落光滑，菌体有多糖荚膜，有毒。活体细菌转化实验过程：a.活的R型细菌注射到老鼠体内，老鼠不死亡；b.活的S型细菌注射到老鼠体内，老鼠死亡。c.加热杀死的S型细菌注射到老鼠体内，老鼠不死亡。d.将R型活细菌与加热杀死的S型细菌混合后注射到老鼠体内，老鼠死亡。结论：加热杀死的S型细菌中一定有一种物质
12、能把某些R型细菌转化为S型细菌（即转化因子）。艾弗里的实验：离体细菌转化实验：从活的S型细菌中抽取DNA、蛋白质和荚膜物质，分别与活的R型细菌混合，并进行悬浮培养。实验结果表明：只有其中的DNA组分能够把R型细菌转化为S型细菌，而且纯度越高，转化效率越高。如果用DNA酶处理DNA样品，就不能使R型细菌发生转化。实验结论：DNA是遗传物质。（2）赫尔希和蔡斯实验：用35S标记蛋白质的噬菌体侵染后，细菌体内无放射性，即表明噬菌体的蛋白质没有进入细菌内部；而用32P标记DNA的噬菌体侵染细菌后，细菌体内有放射性，即表明噬菌体的DNA进人了细菌体内。在噬菌体中，亲代与子代之间具有连续性的物质是DNA，
13、而不是蛋白质，即DNA是遗传物质。（3）烟草花叶病毒的感染和重建实验证明：RNA是烟草花叶病毒的遗传物质。6DNA的分子结构和特点（1）如图所示：组成DNA的基本元素是C、H、O、N、P等；组成DNA的基本单位是脱氧核苷酸，每个脱氧核苷酸由1个脱氧核糖、1个含氮碱基（胞嘧啶c或腺嘌呤A或鸟 嘌呤G或胸腺嘧啶T）和1个磷酸构成；4种脱氧核苷酸（腺嘌呤A脱氧核苷酸、鸟嘌呤G脱氧核苷酸、胞嘧啶C脱氧核苷酸、胸腺嘧啶T脱氧核苷酸）聚合成脱氧核苷酸链。（2）DNA的双螺旋结构：脱氧核糖与磷酸相间排列在外侧，形成两条主链（反向平行，构成DNA的基本骨架两条主链之间的横档是碱基对，排列在内侧，碱基对通过氢键
14、连接；DNA分子具有稳定性和多样性（因为DNA中的碱基对的排列顺序是千变万化的）。（3）在双链DNA分子中遵循碱基互补配对原则即A配T，G配C：所以中数量关系是：，。7DNA的复制（右图）时期：有丝分裂间期和减数第一次分裂的间期。场所：主要在细胞核中，包括叶绿体和线粒体。条件：模板是亲代DNA的两条母链。原料：四种脱氧核苷酸。能量：ATP。酶：DNA解旋酶、DNA聚合酶。过程：DNA分子复制时，在有关酶的作用下，两条链的配对碱基之间的氢键断开，碱基暴露出来，形成了两条模板链。然后，每一条母链按照碱基互补配对原则，吸引含有互补碱基的核苷酸，最后相邻核苷酸的脱氧核糖和磷酸形成磷酸二酯键，产生一条新
15、链(子链)。这样，原来的一个双螺旋DNA分子就变成了两个双螺旋DNA分子。形成的两个子代DNA分子彼此相同，并且与亲代DNA分子相同。这一过程需要DNA聚合酶的参与。特点：边解旋边复制，半保留复制。意义：DNA复制是遗传物质从亲代向子代传递的基础。第四章 基因的表达第一、二、三节 基因指导蛋白质的合成 基因对性状控制 遗传密码的破译8遗传信息的表达中心法则如图：DNA通过复制把遗传信息传递给子细胞或下一代，通过转录和翻译把遗传信息表达成性状。转录是在细胞核内进行的，它是指以DNA的一条链的片段为模板，通过RNA聚合酶的催化，合成RNA的过程。翻译是在细胞质的核糖体中进行的，它是指以信使RNA为
16、模板，以tRNA为运输氨基酸的工具，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。密码子（遗传密码）是指信使RNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基。基因对性状控制 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。 如人的白化病、通过控制蛋白质分子结构直接控制性状。如：囊性纤维病第五章 基因突变及其他变异 第六章 从杂交育种到基因工程第一、二节 生物变异（基因突变 基因重组 染色体变异）9生物变异的来源（1）基因突变是指在物理因素（如各种射线、温度剧变）、化学因素（如亚硝酸等）和生物因素（病毒）的作用下，引起基因结构的改变，包括DNA碱基对的增添、缺失或改变。基因突变可分为形态突变、生化突变和致死
17、诱发突变，具有普遍性、多方向性、稀有性、可逆性、有害性。配子中的基因突变可以遗传给后代，体细胞的一般不能遗传。基因突变是新基因的产生途径，是生物变异的根本来源。（2）基因重组是指在进行有性生殖时，控制不同性状的基因重新组合，包括基因自由组合（非同源染色体上的非等位基因）和基因交换（同源染色体上的非等位基因）。基因重组是产生新的基因型，是生物变异的主要来源。 （3）染色体变异包括染色体结构变异和染色体数目变异。染色体结构变异包括缺失（染色体的某一片段丢失）、重复（染色体增加了某一相同片段）、倒位（染色体的某一片段颠倒了180。）和易位（染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上）；猫叫综合征是人
18、的第五条染色体部分缺失。染色体数目变异包括整倍体变异和非整倍体变异（人类的先天愚型是多了一条21号常染色体，人类的卵巢发育不全是缺少一条l生染色体）。（4）染色体组是指细胞内所有起源相同的非同源染色体，一般把二倍体生物的生殖细胞中形态、大小不相同的一组染色体，称为一个染色体组，细胞内形态相同的染色体有几条就说明有几个染色体组。由配子直接发育成的个体，不管有多少染色体组，都是某物种的单倍体；由受精卵发育成的个体，凡是体细胞中含有两个染色体组就叫二倍体，凡是体细胞中含有3个及3个以上染色体组的个体，就叫多倍体，如普通小麦含6个染色体组叫六倍体（普通小麦体细胞6n，42条染色体，一个染色体组3n，2
19、1条染色体）。10生物变异在生产上的应用育种育种原理方法特点杂交育种基因重组P杂交F1自交F2选种（选显性性状）自交Fn选择稳定品种；杂交自交选种（选隐性性状）；杂交杂种使同种生物的不同优良性状集中于同一个体诱变育种基因突变P用物理因素或化学因素处理选种能提高变异频率，大幅度改良某些性状单倍体育种染色体变异P杂交F1花药离体培养单倍体幼苗，秋水仙素处理纯合体能明显缩短育种年限，加速育种进程多倍体育种染色体变异秋水仙素处理萌发的种子或幼苗多倍体大，产量高营养丰富可培育出自然界中没有的新品种，且培育出的植物器官转基因技术基因重组提取目的基因装入运载体导入受体细胞基因表达筛选出符合要求的新品种定向改
20、造生物；育种周期短，可能会引起生态危机第三节 人类遗传病11人类遗传病的主要类型（1）凡是由于生殖细胞或受精卵里的遗传物质发生了改变，从而使发育成的个体患疾病，这类疾病都称为遗传性疾病，简称遗传病。可以分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体病三大类。（2）单基因遗传病包括常染色体显性遗传病，如并指；常染色体隐性遗传病，如白化病；X显性遗传病，如抗维生素D佝偻病；X隐性遗传病，如红绿色盲；Y连锁遗传病，如外耳道多毛症。（3）多基因遗传病常见的有唇裂、冠心病、先天性心脏病、青少年型糖尿病、高血压病等。（4）染色体异常遗传病常见的有先天愚型即21三体综合征（患者细胞中多了一条21号染色体）；特纳氏综
21、合症（患者细胞中少了一条X染色体）；葛莱弗德氏综合症（患者细胞中多了一条X染色体）；猫叫综合症（患者细胞中第5号染色体短臂上缺失一段染色体片断）。12遗传咨询与优生（1）遗传咨询的基本程序：身体检查，了解家庭病史 诊断是否患有某种遗传病 分析遗传病的传递方式 推算再发风险 提出防治对策和建议（如终止妊娠、进行产前诊断等）。(2)产前诊断有羊水检查、B超检查、孕妇血细胞检查及基因诊断。（3）人类遗传病的调查对人类遗传病的防治具有重要意义，遗传病调查活动的基本流程为：确定调查内容；设计调查方案；收集、整理和分析数据；撰写调查研究报告。（4）优生的措施主要有婚前检查、适龄生育、遗传咨询、产前诊断、禁
22、止近亲结婚等。我国的婚姻法规定，直系血亲和三代以内的旁系血亲禁止结婚。13人类基因组计划（1）人类基因组计划：测定人类基因组的全部DNA序列，解读其中所含的遗传信息。测定24条染色体（22条常染色体+XY）的遗传图、物理图和全部碱基的序列测定。应用价值：追踪疾病基因、估计遗传风险、用于优生优育、建立个体DNA档案、用于基因治疗。对人类疾病的诊断和治疗有重要作用。第7章 现代生物进化理论14进化性变化是怎样发生的（1）、自然选择：达尔文把这种适者生存不适者被淘汰的过程叫作自然选择。（2）、种群：生活在同一地点的同种生物的一群个体，是生物繁殖的基本单位。个体间彼此交配，通过繁殖将自己的基因传递给后
23、代。（3）、基因库：种群全部个体所含的全部基因叫做这个种群的基因库，其中每个个体所含的基因只是基因库的一部分。（4）、基因频率：某种基因在整个种群中出现的比例。基因频率的计算方法：通过基因型计算基因频率。例如，从某种种群中随机抽出100个个体测知基因型为AA、Aa、aa的个体分别为30、60和10，A基因频率（230+60）2100=60%,a基因频率1-60%=40%。通过基因型频率计算基因频率,一个等位基因的频率等于它的纯合子频率与1/2杂合子频率之和。例如：AA基因型频率为30/100=0.3，Aa基因型频率为60/100=0.6；aa基因型频率为10/100=0.1；则A基因频率0.3
24、+1/20、6=40%。种群中一对等位基因的频率之和等于1，种群中基因型频率之和等于1。5、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互相交配，并产生出可育后代的一群生物个体。6、隔离：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：a、地理隔离：由于高山、河流、沙漠等地理上的障碍，使彼此间不能相遇而不能交配。（如: 东北虎和华南虎）b、生殖隔离：种群间的个体不能自由交配或交配后不能产生可育的后代。生殖隔离是物种形成的标志和必要条件。异地物种形成的模式：7、达尔文自然选择学说的内容有四方面：过度繁殖；生存斗争；遗传变异；适者生存。达尔文
25、认为长颈鹿的进化原因是：长颈鹿产生的后代超过环境承受能力（过度繁殖）；它们都要吃树叶而树叶不够吃（生存斗争）；它们有颈长和颈短的差异（遗传变异）；颈长的能吃到树叶生存下来，颈短的因吃不到树叶而最终饿死了（适者生存）。8、种群基因频率改变的原因：基因突变、基因重组、自然选择。生物进化的实质就是种群基因频率改变的过程。基因突变和染色体变异都可称为突变。突变和基因重组使生物个体间出现可遗传的差异。种群产生的变异是不定向的，经过长期的自然选择和种群的繁殖使有利变异基因不断积累，不利变异基因逐代淘汰，使种群的基因频率发生了定向改变，导致生物朝一定方向缓慢进化。因此，定向的自然选择决定了生物进化的方向。物种的形成：物种形成的方式有多种，经过长期地理隔离而达到生殖隔离是比较常见的方式。9、现代生物进化理论的基本观点是：进化的基本单位是种群。进化的实质是种群基因频率的改变。突变和基因重组提供进化的原材料自然选择决定进化的方向。隔离是物种形成的必要条件。共同进化与多样性的行成。