1、 II 1高中生物必修（二）知识归纳第一章 遗传因子的发现第一节 孟德尔的豌豆杂交实验（一）一、相关概念1、性状：是生物体形态、结构、生理和生化等各方面的特征。2、相对性状：同种生物的同一性状的不同表现类型。3、显性性状：在具有相对性状的亲本的杂交实验中，杂种子一代（F 1）显现出来的性状，隐性性状：杂种子一代（F 1）未显现出来的性状。4、性状分离：指在杂种后代中，同时出现显性性状和隐性性状的现象。5、杂交：具有不同相对性状的亲本之间的交配或传粉6、自交：具有相同基因型的个体之间的交配或传粉（自花传粉是其中的一种）7、测交：用隐性性状（纯合体）的个体与未知基因型的个体进行交配或传粉，来测定该
2、未知个体能产生的配子类型和比例（基因型）的一种杂交方式。8、纯合子：基因组成相同的个体；杂合子：基因组成不同的个体。9、分离定律：在生物体细胞中，控制同一性状的遗传因子成对存在的，不相融合，在形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同配子中，随配子遗传给后代。二、孟德尔豌豆杂交实验（一对相对性状）P：高茎豌豆矮茎豌豆 P： AAaa F1： 高茎豌豆 F 1： Aa F2：高茎豌豆 矮茎豌豆 F 2：AA Aa aa3 1 1 2 1三、对分离现象的解释（孟德尔提出的如下假说）1、生物的性状是由遗传因子决定的。每个因子决定着一种特定的性状，其中决定显现性状的为显性遗传因子
3、，用大写字母表示，决定隐性性状的为隐性遗传因子，用小写字母表示。2、体细胞中的遗传因子是成对存在的。3、生物体在形成生殖细胞配子时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中，配子中只含有每对遗传因子的一个。4、受精时，雌雄配子的结合是随机的。第二节 孟德尔的豌豆杂交实验（二）一、相关概念1、表现型：生物个体表现出来的性状。2、基因型：与表现型有关的基因组成。3、等位基因：位于一对同源染色体的相同位置，控制相对性状的基因。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。4、自由组合定律：控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的，在形成配子时，II 2决定同一性状的成对
4、的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。二、孟德尔豌豆杂交实验（两对相对性状）P： 黄色圆粒绿色皱粒 P： YYRRyyrr F1： 黄色圆粒 F 1： YyRr F2：黄圆 黄皱 绿圆 绿皱 F 2：YR Yrr yyR yyrr9 3 3 1 9 3 3 1在 F2 代中：4 种表现型 两种亲本类型：黄圆 9/16 绿皱 1/16两种重组类型：黄皱 3/16 绿圆 3/16完全纯合子 YYRR yyrr YYrr yyRR 共 4 种1/169 种基因型 半纯合半杂合 YYRr yyRr YyRR Yyrr 共 4 种2/16完全杂合子 YyRr 共 1 种4/16 1909
5、年，丹麦生物学家约翰逊给孟德尔的“遗传因子”一词起名叫做基因，并提出了表现型和基因型的概念。三、对自由组合现象的解释孟德尔两对相对性状的杂交实验中，F 1(YyRr)在产生配子时，每对遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子可以自由组合。F 1产生的雌配子和雄配子各有 4 种：YR、Yr、yR、yr，数量比例是：1111。受精时，雌雄配子的结合是随机的，雌、雄配子结合的方式有 16 种，遗传因子的组合形式有 9 种：YYRR、YYRr、YYrr、YyRR、YyRr、Yyrr、yyRR、yyRr、yyrr。性状表现有 4 种：黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒，它们之间的数量比是 9331。四、孟
6、德尔实验成功的原因1、正确选用实验材料：、豌豆是严格自花传粉的植物，而且是闭花受粉，自然状态下一般是纯种，用于人工杂交实验，结果既可靠又容易分析。、具有易于区分的相对性状，实验结果易于观察和分析。、花的结构较大，便于人工传粉。2、采取了正确的实验方法：由一对相对性状到多对相对性状的研究3、运用了科学的分析方法：数学统计学方法对结果进行分析4、设计了科学的实验程序：假说演绎法观察分析提出假说演绎推理实验验证第二章 基因和染色体的关系第一节 减数分裂和受精作用一、基本概念1、减数分裂：减数分裂是指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
7、，而细胞分裂两次。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。2、受精作用：受精作用是卵细胞和精子相互识别，融合成为受精卵的过程。3、同源染色体：配对的两条染色体，形状和大小一般都相同，一条来自父方，一条来自母方，叫做同源染色体。II 34、联会：同源染色体两两配对的现象叫做联会。5、四分体：联会后的每对同源染色体含有四条染色单体，叫做四分体。二、有性生殖细胞的形成1、部位：动物的精巢（睾丸） 、卵巢；植物的花药、胚珠2、有性生殖细胞（精子、卵细胞）的形成过程：、精子的形成 、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 间期：染色体复制
8、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两侧（2n） 中期：（2n）后期：配对的同源染色体分离（2n） 后期：（2n）末期：细胞质均等分裂 末期：细胞质不均等分裂（2n）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：染色单体分开成为两组染色体（2n） 后期：（2n）末期：细胞质均等分离（n） 末期：（n）4 个精细胞（n） 1 个卵细胞（n） 2 个极体（n）变形 1 个极体（n） 4 个精子（n）3、精子的
9、形成与卵细胞形成的比较比 较 项 目 精子的形成 卵细胞的形成部 位 精巢（睾丸） 卵巢子细胞数量、名称 4 个精子 1 个卵细胞3 个极体分裂形式 细胞质均等分裂 细胞质不均等分裂不同点 是否变形 有变形过程 无变形过程相同点染色体复制一次，细胞分裂两次，都有联会和四分体时期；经过第一次分裂，同源染色体分开，染色体数目减少一半；在第二次分裂的过程中，着丝点分裂，最后形成精子和卵细胞的染色体数目比精原细胞和卵原细胞减少一半。三、减数分裂过程中染色体、DNA 的变化减分裂（初级精（卵）母细胞） 减分裂（次级精（卵）母细胞）间期 前期 中期 后期 前期 中期 后期 末期染色体数 量 2n 2n 2
10、n 2n n n 2n n四、受精作用1、受精作用的特点和意义：特点：受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞的数目，其中有一半的染色体来自精子（父方） ，另II 4一半来自卵细胞（母方） 。精子的细胞核和卵细胞的细胞核相融合，使彼此染色体会合在一起，只有形成受精卵，才能发育成新个体。意义：减数分裂形成的配子多样性及精卵结合的随机性导致后代性状的多样性。有性生殖过程可使同一双亲的后代呈现多样性，有利于生物在自然选择中进化。2、减数分裂和受精作用的重要作用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恒定，对生物遗传和变异是十分重要的。五、减数分裂和有丝分裂的比较1、减数分裂和有丝分裂的异
11、同点比较项目 有丝分裂 减数分裂母细胞类型 体细胞（受精卵） 精原细胞或卵原细胞细胞分裂次数 1 次 2 次中期染色体着丝点排列位置 排列在赤道板上第一次分裂：排在赤道板两侧；第二次分裂：排在赤道板上。着丝点分裂、染色单体分开的时期后期 第二次分裂的后期同源染色体行为无联会、四分体，无同源染色体分离，无染色单体的交叉互换有联会、四分体，有同源染色体分离，有染色单体的交叉互换有无非同源染色体的随机组合 无 有子细胞染色体数目变化 不变 减半不同点子细胞类型数量 2 个体细胞 4 个精子或 1 个卵细胞和 3 个极体相 同 点 染色体都只复制 1 次；出现纺锤体意 义 使生物的亲代和子代之间保持遗
12、传性状的稳定性减数分裂和受精作用维持了生物前后代体细胞中染色体数目的恒定性2、减数分裂和有丝分裂图象和曲线的比较染色体DNA 有丝分裂减数分裂和有丝分裂图象的比较：有同源染色体无同源染色体 有同源染色体的联会 四分体 同源染色体向两极移动 无上述现象减数分裂有丝分裂减数分裂减数分裂II 53、细胞分裂图像的鉴别：判断细胞图的三看原则：一看染色体数目、二看有无同源染色体、三看同源染色体是否有特殊行为（配对、分离或上下排列在赤道板两侧）、细胞质是否均等分裂：不均等分裂：减数分裂卵细胞的形成均等分裂：有丝分裂、减数分裂精子的形成、第一极体的分裂、细胞中染色体数目：若为奇数：减数第二次分裂（次级精母细
13、胞、次级卵母细胞）若为偶数：有丝分裂、减数第一次分裂、减数第二次分裂后期、细胞中染色体的行为：联会、四分体现象：减数第一次分裂前期（四分体时期）有同源染色体：有丝分裂、减数第一次分裂无同源染色体：减数第二次分裂同源染色体的分离：减数第一次分裂后期姐妹染色单体的分离 一侧有同源染色体： 有丝分裂后期一侧无同源染色体：减数第二次分裂后期第二节 基因在染色体上一、萨顿（美）假说1、假说核心：基因由染色体携带着从亲代传递给下一代。即基因就在染色体上。2、研究方法：类比推理3、原因证据：基因与染色体行为存在着明显的平行关系、基因在杂交过程中保持完整性和独立性。染色体在配子形成和受精过程中，也有相对稳定的
14、形态结构。、在体细胞中基因成对存在，染色体也是成对的。在配子中只有成对基因中的一个，同样，也只有成对的染色体中的一条。、体细胞中成对的基因一个来自父方，一个来自母方。同源染色体也是如此。、非等位基因在形成配子时自由组合，非同源染色体在减数第一次分裂后期也是自由组合。二、基因在染色体上的实验证据1、摩尔根（美）和他的学生发明了测定基因位于染色体上的相对位置的方法，并绘出了第一个果蝇各种基因在染色体上相对位置图，说明基因在染色体上呈线性排列。2、果蝇的一个体细胞中有多对染色体，其中 3 对是常染色体，1 对是性染色体，雄果蝇的一对性染色体是异型的，用 XY 表示，雌果蝇一对性染色体是同型的，用 X
15、X 表示。3、果蝇眼色杂交实验：红眼的雄果蝇基因型是 XWY，红眼的雌果蝇基因型是 XWXw或 XWXW，白眼的雄果蝇基因型是 XwY，白眼的雌果蝇基因型是 XwXw。P： 红眼（） 白眼（） P： X WXW XwY F1： 红眼 F 1： X WXw XWY F 1雌雄交配 F2：红眼（、） 白眼（） F 2： X WXW XWXw XWY XwY三、孟德尔遗传定律的现代解释1、基因分离定律的实质是：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的过程中， 等位基因会随同源染色体分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。II 62
16、、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。第三节 伴性遗传一、相关概念1、伴性遗传：位于性染色体上的基因控制的性状在遗传上总是和性别相关联的现象。2、家族系谱图：表示一个家系的图中，通常以正方形代表男性（） ，圆形代表女性（） ，深色表示患者，以罗马数字(如 I、等)代表世代，以阿拉伯数字(如 1、2 等)表示个体。二、X 染色体隐性遗传1、人类红绿色盲、致病基因 Xa 正常基因：X A 、患者：男性 XaY 女性 XaXa 正常：男性 XAY 女性 X
17、 AXA XAXa（携带者）2、伴 X 隐性遗传的遗传特点： 、人群中发病人数男性患者多于女性患者。、往往有隔代遗传现象、具交叉遗传现象：男性女性男性（母病子必病、女病父必病）三、X 染色体显性遗传1、抗维生素 D 佝偻病、致病基因 XA 正常基因：X a 、患者：男性 XAY 女性 XAXA XAXa 正常：男性 XaY 女性 XaXa 2、伴 X 显性遗传的遗传特点： 、人群中发病人数女性患者多于男性患者。、具有连续遗传现象、具交叉遗传现象：男性女性男性（父病女必病、子病母必病）三、Y 染色体遗传1、人类毛耳现象2、Y 染色体遗传的遗传特点：基因位于 Y 染色体上，仅在男性个体中遗传四、遗
18、传病类型的鉴别1、先判断基因的显、隐性：、父母无病，子女有病隐性遗传（无中生有）、父母有病，子女无病显性遗传（有中生无）2、再判断致病基因的位置：、已知隐性遗传父正女病常、隐性遗传 母病儿正常、隐性遗传、已知显性遗传父病女正常、显性遗传 母正儿病常、显性遗传3、不能确定的判断：、代代之间具有连续性可能为显性遗传、患者无性别差异，男女各占 1/2可能为常染色体遗传II 7、患者有明显性别差异i、男性明显多于女性可能为伴 X 隐性遗传ii、女性明显多于男性可能为伴 X 显性遗传iii、男性全患病，女性全不患病可能为伴 Y 遗传第三章 基因的本质 第一节 DNA 是主要的遗传物质一、作为遗传物质所具
19、备的特点1、在细胞生长和繁殖过程中能够精确的自我复制；2、能够指导蛋白质合成从而控制生物的性状和新陈代谢；3、具有储存巨大数量遗传信息的潜在能力；4、结构比较稳定，但在特殊情况下又能发生可遗传的变异。二、确定遗传物质的历程1、染色体是遗传物质的主要载体：、从物种特征看：真核生物的细胞中都有一定形态和数量的染色体；、从生殖过程看：生物体通过细胞有丝分裂、减数分裂和受精作用三个过程使染色体在生物的传宗接代中保持一定的稳定性和连续性；、从染色体组成看：主要是 DNA 和蛋白质组成，DNA 在染色体里含量稳定；、从 DNA 的分布看：DNA 主要分布在细胞核里，少数分布在细胞质的线粒体、叶绿体中。2、
20、DNA 是遗传物质的证据：、研究思路：把 DNA 和蛋白质分开，单独地、直接地去观察 DNA 或蛋白质的作用。、DNA 是遗传物质的直接证据i、肺炎双球菌转化实验A、1928 年 格里菲思（英）实验a、材料： S 型细菌、R 型细菌 。菌落 菌体 毒性S 型细菌 表面光滑 有荚膜 有R 型细菌 表面粗糙 无荚膜 无b、过程： R 型活细菌注入小鼠体内小鼠不死亡。 S 型活细菌注入小鼠体内小鼠死亡。杀死后的 S 型细菌注入小鼠体内小鼠不死亡。无毒性的 R 型细菌与加热杀死的 S 型细菌混合后注入小鼠体内，小鼠死亡。c、结论：已加热杀死的 S 型细菌中必然含有某种促成这一转化的活性物质转化因子B、
21、1944 年 艾弗里（美）实验a、过程： S 型活细菌的 DNA+ R 型细菌R 和 SS 型活细菌的多糖或蛋白质+ R 型细菌RS 型活细菌的 DNA+DNA 酶+ R 型细菌Rb、结论： DNA 是遗传物质（转化因子） 。ii、噬菌体侵染细菌实验：1952 年赫尔希和蔡斯A、材料：噬菌体B、方法：放射性同位素标记法C、过程：吸附 注入 合成 组装 释放II 8D、结论： DNA 是噬菌体的遗传物质。3、RNA 是遗传物质的证据：烟草花叶病毒三、大多数生物的遗传物质是 DNA，极少数生物的遗传物质是 RNA。DNA 是主要的遗传物质。第二节 DNA 分子的结构一、相关概念碱基互补配对原则：两
22、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（腺嘌呤）一定与 T（胸腺嘧啶）配对；G（鸟嘌呤）一定与 C（胞嘧啶）配对。碱基之间的这种一一对应的关系，叫做碱基互补配对原则。二、DNA 的结构1、化学组成、基本单位：脱氧核苷酸（4 种）、连接方式：通过磷酸二酯键聚合而成2空间结构、由两条脱氧核苷酸长链反向平行盘旋而成的规则的双螺旋结构。、外侧：由脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架。、内侧：两条链上的碱基通过氢键连接形成碱基对。碱基配对遵循碱基互补配对原则，即 A 一定要和 T 配对(氢键有 2 个)，G 一定和 C 配对(氢键 3 个)。三、根据碱基互补配对原则推导的数学公式1
23、、AT；GC；2、 （A+G）/（T+C） 1；3、 （A+T） 1（T+A） 2， （C+G） 1（G+C） 2；4、 （A+C）（T+G）（A+ G）（T+ C） DNA 碱基总数的 1/2。5、如果（A+T） 1/（C+G） 1a，那么（A+T） 2/（C+G） 2 a ； 6、如果（A+C） 1/（G+T） 1b，那么（A+C） 2/（G+T） 2 1/b ；第三节 DNA 的复制一、相关概念1、DNA 复制：是以亲代 DNA 为模板合成子代 DNA 的过程。2、DNA 半保留复制：新合成的 DNA 分子中，都保留了原 DNA 的一条链，像这种复制就叫半保留复制。二、DNA 的复制 1
24、、场所：主要在细胞核2、时间：细胞有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期，是随着染色体的复制来完成的。3、过程：、解旋：DNA 首先利用 ATP 提供的能量，在解旋酶的作用下，把两条螺旋的双链解开。、合成子链：以解开的每一段母链为模板，以游离的四种脱氧核苷酸为原料，遵循碱基互补配对原则，在有关酶的作用下，各自合成与母链互补的子链。、形成子代 DNA：每一条子链与其对应的模板链盘旋成双螺旋结构，从而形成 2 个与亲代 DNA 完全相同的子代 DNA。4、特点：、DNA 复制是一个边解旋边复制的过程。II 9、DNA 复制是一种半保留复制。5、条件：模板：DNA 母链，原料：游离的脱氧核苷酸，能量
25、：ATP，有关的酶：解旋酶、DNA 聚合酶等。6、准确复制的原因：、DNA 分子独特的双螺旋结构提供精确的模板。、通过碱基互补配对保证了复制准确无误。7、功能：传递遗传信息8、实质和意义：实质：以两条单链为模板，合成两个与原来完全相同的 DNA 分子。意义：DNA 分子通过复制，将遗传信息从亲代传给子代，从而保证了遗传信息的连续性。第四节 基因是有遗传效应的 DNA 片段一、相关概念1、基因：基因是有遗传效应的 DNA 片段，是决定生物性状的遗传单位。2、遗传信息：DNA 上的碱基排列顺序，不同的基因含有不同的遗传信息。二、染色体、基因和遗传信息的关系1、一条染色体上有 1 或 2 个 DNA
26、 分子，一个 DNA 分子上有许多个基因，染色体是 DNA 的主要载体。2、基因是有遗传效应的 DNA 片段，是决定生物性状的结构、功能单位，基因在染色体上呈现线性排列。3、遗传信息是基因中的脱氧核苷酸的排列顺序，并不是 DNA 分子上所有脱氧核苷酸排列序列。4、每一个基因中可以含成百上千个核苷酸，但每个基因中的脱氧核苷酸的排列顺序是特定的。三、DNA 分子的特点1、稳定性：DNA 分子双螺旋空间结构的相对稳定性2、多样性：碱基对的排列顺序可以千变万化（4 n，n 为碱基对数）3、特异性：每一个特定的 DNA 分子都有着特定的碱基对的排列顺序，即储存特定的遗传信息。第四章 基因的表达 第一节
27、基因指导蛋白质的合成一、相关概念1、转录：主要在细胞核中，以 DNA 的一条链为模板合成 RNA 的过程。2、翻译：指游离在细胞质中的各种氨基酸，在核糖体上以 mRNA 为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。3、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。4、反密码子：每个 tRNA 的 3 个碱基可与 mRNA 上的密码子互补配对，这 3 个碱基叫反密码子。二、转录1、场所：细胞核2、条件：模板（DNA 的 1 条链） 、原料（4 种游离的核糖核苷酸） 、酶（解旋酶、RNA 聚合酶）II 10和能量（ATP）3、转录过程：、DNA
28、 双链解开。、游离的核糖核苷酸与模板 DNA 的一条链碱基互补配对，以氢键结合。、新结合的核糖核苷酸连接在正在合成的 mRNA 分子上。、合成的 mRNA 从 DNA 链上释放。而后，DNA 双链恢复。4、信息的传递方向：DNA mRNA转 录 5、产物：信使 RNA三、翻译1、场所：细胞质（核糖体）2、条件：模板（mRNA） 、原料（20 种氨基酸） 、酶和能量（ATP）3、翻译过程：、mRNA 进入细胞质与核糖体结合。携带甲硫氨酸的 tRNA 通过与碱基 AUG 互补配对，进入第一个结合位点。、携带另一个氨基酸的 tRNA 以同样的方式，进入第二个位点。、甲硫氨酸与该氨基酸形成肽键，转移到
29、占据第二个位点的 tRNA 上。、核糖体读取下一个密码子，原占据第一个位点的 tRNA 离开核糖体，占据第二个位点的tRNA 进入第一个位点一个新的携带氨基酸的 tRNA 进入第二个位点继续肽链合成，直到核糖体读取到 mRNA 的终止密码。4、信息传递方向：mRNA 蛋白质。翻 译 5、产物：一条多肽链 一种密码子对应一种反密码子(tRNA 上)，一种氨基酸可以被一种或多种密码子所决定，密码子存在于 mRNA 上，密码子种类有 64 种（其中与氨基酸相对应密码子有 61 种，终止密码子有 3 种）数量关系：DNA 上的碱基2 倍 mRNA 上的碱基6 倍的氨基酸第二节 基因对性状的控制一、相关概念中心法则（1957 年 克里克）：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，即遗传信息的转录翻译。遗传信息可以从 RNA 到RNA（即 RNA 的自我复制）也可以从 RNA 流向 DNA（即逆转录） 。 二、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生物物质代谢，进而来控制生物体的性状。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。三、基因型与表现型的关系1、生物体的性状是由基因控制的，但也受环境因素的影响。
