2009高二生物水平考试复习资料必修二

必修二《遗传与进化》一、减数分裂与受精作用§1、减数分裂的概念：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，而细胞连续分裂两次。§2、哺乳动物精子和卵细胞的形成1、精子的形成1精原细胞减数第一次分裂间期：细胞体积增大，染色体复制，每条染色体包含2条姐妹染色单体1初级精母细胞减数前期：同源染色体两两配对，即联会四分体：联会的一对同源染色第一体含有四条染色单体；同源染色体的非姐妹染色单体之间可发生交叉互换次分中期：同源染色体排列在细胞的赤道板上裂后期：同源染色体彼此分离，非同源染色体自由组合末期：形成两个子细胞，染色体数目减半2次级精母细胞减数前期：第二中期：每条染色体的着丝粒排列在细胞的赤道板上次分后期：着丝粒分裂，染色单体分开裂末期：4精细胞变形：细胞质大量丢失，细胞核集中在头部，尾部含有大量的线粒体4精子2、卵细胞的形成小：极体2极体1卵母细胞1初级卵母细胞小：极体大：次级卵大：卵细胞母细胞3、精子和卵细胞形成过程的区别精子卵细胞数目1个精原细胞→4个精子1个卵原细胞→1个卵细胞细胞质分裂均等分裂不均等分裂是否经过变形过程是否4、DNA与染色体数目的变化间期减I减II间期减I减II减数第一次分裂间期减数第一次分裂减数第二次分裂2N4N2N4N§3、受精作用1、过程：受精作用包括精子对卵细胞的识别（依靠卵细胞透明带上存在的糖蛋白）、精子进入卵细胞、精核与卵核的融合（受精作用的实质）。2、减数分裂与受精作用的意义既保证了生物前后代遗传物质的稳定性，又使子代具有更大的变异性，大大提高了生物对环境的适应能力。★受精卵中的染色体一半来自父方，一半来自母方；受精卵中的遗传物质来自母方的多于来自父方的。二、遗传的分子基础§1、DNA是主要的遗传物质1、实验设计思想：要证明DNA和蛋白质到底谁是遗传物质，就要设法将DNA和蛋白质分开，单独的、直接的观察DNA的作用。2、经典实验：⑴肺炎双球菌转化试验：有毒的S菌的遗传物质指导无毒的R菌转化成S菌。①体内转化实验格里菲思结论：加热杀死的S型细菌中存在某种“转化因子”。②体外转化实验艾弗里结论：“转化因子”即为DNA，DNA是肺炎双球菌的遗传物质。⑵噬菌体侵染细菌实验：噬菌体是一种病毒，由蛋白质外壳（含S）和DNA(含P)构成，与细菌是寄生关系。噬菌体侵染细菌的过程：①吸附：噬菌体用尾丝吸在细菌外面②注入：噬菌体DNA进入细菌体内③合成：以噬菌体的DNA为模板，细菌体内的氨基酸和脱氧核苷酸为原料，合成新的蛋白质外壳和DNA分子（原料全部来细菌）④组装：合成好的蛋白质外壳和DNA对应装配成完整的噬菌体⑤释放：细菌破裂死亡，噬菌体放出实验结论：DNA是噬菌体的遗传物质⑶烟草花叶病毒组分单独侵染烟草实验实验结论：RNA是烟草花叶病毒的遗传物质3、近代科学发现：核酸是一切生物的遗传物质（生物的遗传物质是DNA或．RNA），DNA是主要的遗传物质。§2、DNA的结构1、基本组成单位：脱氧核糖核苷酸——磷酸、脱氧核糖、含氮碱基（A、G、C、T）2、双螺旋结构：①两条脱氧核苷酸链反向平行；②外侧由脱氧核糖和磷酸通过磷酸二酯键交替连接，构成基本骨架；内侧是碱基对通过氢键相连；③碱基配对遵循碱基互补配对原则3、结构特点：①稳定性：双螺旋结构，碱基A-T、C-G配对。②多样性：碱基对排列顺序千变万化，数目成百上千。遗传信息4n（n为碱基对的数目）。③特异性：脱氧核苷酸特定的排列顺序§3、DNA的复制1、时间：有丝分裂间期和减数第一次分裂间期2、场所：主要在细胞核3、条件：①模板——DNA双链②原料——细胞中游离的四种脱氧核苷酸③能量——ATP④酶——解旋酶、DNA聚合酶4、过程：边解旋边复制5、方式：半保留复制6、特点:边解旋边复制、半保留复制7、意义：通过复制，使遗传信息从亲代传给了子代，保证遗传信息的连续性与稳定性。§4、基因与DNA、染色体、脱氧核苷酸之间的关系基因是有遗传效应的DNA片段，是决定生物性状的基本结构和功能单位。基因在染色体上呈直线排列。染色体是基因、DNA的主要载体。基因包含许多脱氧核苷酸。§5、基因控制蛋白质的合成（转录、翻译）1、RNA基本组成单位：核糖核苷酸——磷酸、核糖、含氮碱基（A、G、C、U）mRNA：mRNA上每三个相邻的碱基叫做密码子，共64种（决定氨基酸的有61种）种类tRNA：专一性——只能识别并转运一种氨基酸rRNA：核糖体的组成成分2、转录（DNA→RNA）场所：主要在细胞核条件：①模板——DNA的一条链②原料——细胞中游离的四种核糖核苷酸③能量——ATP④酶——解旋酶、RNA聚合酶过程：边解旋边转录3、翻译（mRNA→蛋白质）场所：细胞质中的核糖体条件：①模板——Mrna②原料——细胞中游离的氨基酸③能量——ATP④酶§6、基因与性状的关系1、基因控制性状①直接控制：通过控制蛋白质分子结构直接控制性状，如镰刀形细胞贫血症②间接控制：通过控制酶的合成来控制性状，如白化病环境影响性状★生物性状是基因与环境共同作用的结果。2、中心法则及其发展：三、遗传规律§1、孟德尔成功的原因①恰当地选择实验材料（豌豆）：豌豆是严格的自花传粉、闭花受粉植物；花大，易于去雄和人工授粉；具有稳定的、易于区分的相对性状。②巧妙地运用由简到繁的研究方法：先选一对相对性状研究再对两对甚至多对性状研究③合理地运用数理统计的方法④严密地假说——演绎§2、相关概念相对性状：同一性状的不同表现类型。1、性状类显性性状：具有相对性状的两纯种亲本杂交产生的子一代中表现出的性状。隐性性状：具有相对性状的两纯种亲本杂交产生的子一代中未表现出的性状。性状分离：子二代中，显性性状和隐性性状同时出现的现象。杂交：基因型不同的生物个体间相互交配；可判断显隐性。2、交配类自交：基因型相同的个体间相互交配；可判断基因型、显隐性、提高纯合子比例。测交：隐性纯合子与显性个体之间相互交配；可判断基因型。显性基因：控制显性性状的基因3、基因类隐性基因：控制隐性性状的基因等位基因：位于一对同源染色体的相同位置上控制相对性状的基因。纯合体：由含相同基因的配子结合成合子发育成的个体。4、个体类杂合体：由含不同基因的配子结合成合子发育成的个体。基因型：与生物个体有关的基因组成。表现型：生物个体表现的性状。§3、基因的分离规律：（一对相对性状的研究）1、基因分离规律的实质：减I分裂后期等位基因分离。2、基因分离规律的验证：①自交法：自交后代性状分离比3：1；②测交法：测交后代性状分离比1：1；③花粉鉴定法：糯性与非糯性花粉比例1：1。3、基因分离规律的应用①育种方面★杂合体连续自交n次，第N代中杂合体占n21，显性纯合体占12121n。②医学方面——通过遗传系谱图研究人类遗传病§4、基因的自由组合规律律：（两对以至多对相对性状的研究）1、自由组合规律实质：减I分裂后期等位基因分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合。2、基因自由组合规律的验证：①自交法：自交后代性状分离比9：3：3：1；②测交法：测交后代性状分离比1：1：1：1。§5、性别决定：雌雄异体的生物决定性别的方式，分为XY型和ZW型。①XY型：XX表示雌性XY表示雄性；主要指哺乳动物、昆虫、两栖类、鱼、菠菜、大麻②ZW型：ZW表示雌性ZZ表示雄性；主要指鸟类、蝶、蛾除此以外，受精与否、环境及基因均会影响到生物的性别。§6、人类遗传病1、人类遗传病常染色体显性遗传：多指、并指、短指、亨廷顿舞蹈症单基因遗传病常染色体隐性遗传：白化、苯丙酮尿症、先天聋哑、镰刀形细胞贫血症伴X染色体显性遗传：抗维生素D佝偻病伴X染色体隐性遗传：红绿色盲、血友病多基因遗传病如：原发性高血压、冠心病、青少年型糖尿病、神经管裂、唇裂特点：①群体中发病率较高；②易受环境影响染色体病如：猫叫综合征、性腺发育不全综合征、21三体综合征（先天愚型）2、伴性遗传病的特点①男性患者多于女性患者伴X隐性遗传特点②母患子必患，女患父必患③隔代遗传，交叉遗传①女性患者多于男性患者伴X显性遗传特点②父患女必患，子患母必患③代代相传①患者全为男性伴Y染色体遗传特点(人类外耳道多毛症)②父传子，子传孙★伴X染色体遗传，相应基因位于X染色体的非同源区段上，Y染色体上无对应的等位基因或相同基因；伴Y染色体遗传，相应基因位于Y染色体的非同源区段上3、优生措施：①禁止近亲结婚（直系血亲以及三代以内旁系血亲禁止结婚）——最有效②进行遗传咨询③提倡“适龄生育”④产前诊断四、生物的变异§1、生物体的变异类型不遗传的变异——仅由环境引起，遗传物质不发生改变（如利用生长素培育的无子果实）基因突变——生物变异的根本来源，为生物进化提供最初的原材料可遗传的变异基因重组——能产生多样化的基因组合的子代染色体变异结构变异：缺失、重复、倒位、易位数目变异整倍体：如单倍体、多倍体非整倍体：如三体、单体§2、基因突变概念：指基因结构的改变，包括碱基对的增添、缺失或改变。时间：DNA分子复制时原因：物理因素、化学因素、生物因素特征：随机性、普遍性、低频性、可逆性、多方向性（不定向性）、多害少利性。结果：产生该基因的等位基因§3、基因重组概念：（狭义）指生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合。时间：减I分裂前期：同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换减I分裂后期：非同源染色体自由组合意义：使后代产生多种新的基因型，从而出现新的性状组合，是生物变异的来源之一，对生物的进化也具有重要的意义。§4、染色体变异1、染色体组：细胞中的一组非同源染色体，在形态和功能上各不相同，却携带着控制某种生物生长和发育、遗传和变异的全部遗传信息。2、单倍体：体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。多倍体：由受精卵发育而来，体细胞中含有多个染色体组的个体。★由配子发育而来的个体一律叫做单倍体；由受精卵发育而来的个体，含有几个染色体组，叫做几倍体。§5、生物育种诱变育种杂交育种多倍体育种单体倍育种原理基因突变基因重组染色体变异染色体变异优点可产生新基因将优良性状集中过程例子§6、基因工程原理：基因重组五、生物的进化§1、现代生物进化理论种群是生物进化的单位；突变和基因重组产生进化的原材料；自然选择使基因频率定向变化，从而决定了进化方向；隔离是新物种形成的必要条件，阻碍了种群间基因的交流；突变和基因重组、自然选择和隔离是新物种形成的三个基本环节。1、生物进化的实质是基因频率的改变。2、影响基因频率变化的因素有突变、自然选择、遗传漂变、迁移。3、地理隔离：指同一物种的不同种群由于地理上的障碍，使彼此间无法相遇而不能交配。生殖隔离：指种群间的个体不能自由交配，或者交配后不能产生出可育后代。4、遗传平衡定律在种群极大的情况下，且没有发生突变、迁移和选择的时候，种群的基因频率和基因型频率是不会发生变化的。（种群内个体随机交配）A、a的基因频率为p、q时，子代AA、Aa、aa的基因型频率分别是p2、2pq、q2。5．新物种形成的标志是形成生殖隔离。§2、生物多样性基因的多样性：包括分子、细胞和个体水平3个层次的多样性导致生物的多样性物种的多样性——是生物多样性最直观、最基本的表现+多种多样的生境生态系统的多样性：★生物多样性的形成集中反应在特种的形成上。物种的形成过程就是生物多样性的增加过程。