高一生物必修二重点知识,超详细总结,助你轻松掌握遗传与进化!
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模块一:遗传的基本规律
第一章:遗传与变异
1. 孟德尔遗传实验(豌豆)
实验材料: 豌豆(自花传粉、闭花授粉,纯种高茎、矮茎,圆粒、皱粒,黄色种皮、绿色种皮等)
实验方法: 杂交、自交、正交、反交
基本概念:
性状: 生物体表现出来的形态结构、生理特性和行为方式。
相对性状: 同一种生物的同一种性状的不同表现类型。
纯合子: 由相同基因的配子结合而成的合子发育成的个体,如AA、aa。
杂合子: 由不同基因的配子结合而成的合子发育成的个体,如Aa。
等位基因: 控制相对性状的基因。
基因型: 生物体所含有的基因组成。
表现型: 生物体表现出来的性状。
显性基因: 具有对性状的显性作用,用大写字母表示,如A。
隐性基因: 具有对性状的隐性作用,用小写字母表示,如a。
测交: 杂合子与隐性纯合子的杂交,用于测定子一代的基因型。
自交: 同种生物的个体之间进行的交配,包括植物的光照自交和动物的正交、反交。
2. 分离定律
内容: 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;在形成配子时,等位基因会随着同源染色体的分开而分离,分别进入不同的配子中,独立地遗传给下一代。
实质: 等位基因的分离。
适用范围: 只适用于一对等位基因控制的性状。
条件:
进行有性生殖的生物。
杂合子在形成配子时,等位基因分离。
减数第一次分裂后期。
验证实验: 豌豆测交实验。
3. 自由组合定律
内容: 在进行减数分裂形成配子时,同源染色体上的等位基因分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
实质: 非同源染色体上的非等位基因自由组合。
适用范围: 两对或两对以上非同源染色体上的非等位基因。
条件:
进行有性生殖的生物。
减数第一次分裂后期。
验证实验: 豌豆杂交实验(非同源染色体上的非等位基因的分离和自由组合是互不干扰的)。
4. 伴性遗传
概念: 性染色体上的基因控制的性状,在遗传过程中总是和性别相关联,这种现象叫伴性遗传。
特点:
遗传上总是和性别相关,具有连续性。
交叉遗传:色盲、血友病等。
具有隔代遗传的特点。
人类遗传病:
单基因遗传病: 遗传基础是由单个基因控制的遗传病,包括常染色体显性遗传病、常染色体隐性遗传病、伴X染色体隐性遗传病、伴X染色体显性遗传病。
多基因遗传病: 由多对等位基因控制,在环境因素影响下发生的遗传病,如高血压、糖尿病等。
染色体异常遗传病: 由染色体数目或结构异常引起的遗传病,如21三体综合征、猫叫综合征等。
第二章:减数分裂和受精作用
1. 减数分裂
概念: 进行有性生殖的生物,在形成成熟生殖细胞的过程中,染色体数目减半的细胞分裂方式。
过程:
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,交叉互换。
中期: 同源染色体成对排列在赤道板上。
后期: 同源染色体分离,非同源染色体自由组合。
末期: 细胞质分裂。
减数第二次分裂:
间期: 无染色体复制。
前期: 染色质缩短变粗,形成染色体。
中期: 染色体形态固定,数目清晰。
后期: 着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀移向两极。
末期: 细胞质分裂。
结果: 产生四个染色体数目减半的生殖细胞。
意义:
使配子的染色体数目减半,保证子代体细胞染色体数目的相对稳定。
增加了配子的多样性,为生物进化提供了物质基础。
2. 受精作用
概念: 精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程。
过程: 精子的头部进入卵细胞,尾部留在外面,随后,在卵细胞中完成受精作用。
结果: 受精卵的染色体数目恢复到体细胞的数目。
意义:
维持生物物种染色体数目的稳定性。
增强了后代的适应能力。
第三章:基因的本质
1. 肺炎双球菌转化实验
格里菲斯实验:
活的R型细菌: 无荚膜,粗糙。
活的S型细菌: 有荚膜,光滑,有毒。
加热杀死的S型细菌: 无毒。
实验过程:
R型细菌→R型细菌
S型细菌→S型细菌
加热杀死的S型细菌→R型细菌
R型细菌+加热杀死的S型细菌→S型细菌
结论: S型细菌中存在某种“转化因子”,可以将R型细菌转化为S型细菌。
2. 艾弗里体外转化实验
实验过程:
将S型细菌的DNA、蛋白质、RNA等物质分别提取出来,单独与活的R型细菌混合培养。
结果:只有加入DNA的组中,R型细菌转化成了S型细菌。
结论: DNA是遗传物质。
3. 噬菌体侵染细菌实验
实验过程:
分别用35S或32P标记的噬菌体去侵染未被标记的细菌。
在搅拌器中搅拌,然后离心。
观察上清液和沉淀物中的放射性。
结果:上清液中有放射性,沉淀物中没有放射性。
结论: DNA是遗传物质。
4. DNA分子结构
基本组成单位: 脱氧核糖核苷酸。
结构:
两条链: 双螺旋结构。
方向: 两条链反向平行。
碱基: 腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T)。
碱基互补配对原则: A与T配对,G与C配对。
糖-碱基-糖骨架: 脱氧核糖和磷酸交替连接构成骨架,碱基位于内部。
特点:
稳定性:碱基对之间通过氢键连接,DNA分子结构相对稳定。
变异性:DNA分子容易发生突变。
5. DNA复制
概念: 以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程。
时间: 主要发生在有丝分裂间期和减数第一次分裂间期。
场所: 主要在细胞核中,线粒体和叶绿体中也进行。
方式: 半保留复制。
条件:
模板:亲代DNA分子。
原料:脱氧核苷酸。
酶:DNA聚合酶等。
能量:ATP。
意义: 确保遗传信息的传递。
第四章:基因的表达
1. 基因表达
概念: 基因控制蛋白质的合成过程,包括转录和翻译。
转录: 以DNA的一条链为模板,合成RNA的过程。
翻译: 以mRNA为模板,合成蛋白质的过程。
2. 遗传密码
概念: mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻碱基。
特点:
携带遗传信息的单位。
共有64种密码子。
密码子具有简并性、通用性、无标点符号等特点。
除UAA、UAG、UGA外,其余密码子都能决定一种氨基酸。
3. 翻译过程
场所: 核糖体。
模板: mRNA。
原料: 氨基酸。
酶: 核糖体RNA(rRNA)和多种酶。
条件: ATP、tRNA。
过程:
mRNA与核糖体结合。
tRNA识别mRNA上的密码子,并将相应的氨基酸带到核糖体上。
氨基酸在核糖体上连接形成肽链。
肽链合成完毕后,从核糖体上释放出来。
模块二:生物进化
第五章:现代生物进化理论
1. 种群
概念: 在一定自然区域内,同种生物的所有个体的总和。
生物进化的基本单位: 种群。
生物进化的实质: 种群基因频率的改变。
2. 突变和基因重组
突变:
概念: 指基因突变的变异。
类型: 基因突变、染色体变异。
特点: 意义:生物进化的原材料;频率低;具有不定向性;多数有害。
基因重组:
概念: 指在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的非等位基因重新组合。
类型: 减数第一次分裂前期(四分体时期)的交叉互换;减数第一次分裂后期的同源染色体分离,非同源染色体自由组合。
意义: 增加了生物的多样性,是生物进化的又一种原材料。
3. 自然选择
概念: 在自然界中,生物体之间以及生物与环境之间通过激烈的生存斗争,适应者生存下来,不适应者被淘汰掉的过程。
类型:
生存斗争: 生物体为了生存而进行的斗争。
适者生存: 适应环境的生物体生存下来。
不适者被淘汰: 不适应环境的生物体被淘汰掉。
过程:
过度繁殖。
挑战者出现。
生存斗争。
适者生存。
意义: 是生物进化的动力,决定生物进化的方向。
4. 隔离
概念: 指不同种群之间不能进行基因交流。
类型:
地理隔离: 不同种群之间由于地理上的障碍而隔离。
生殖隔离: 不同种群之间不能进行交配,或者交配后产生的后代不能存活或不能繁殖。
意义: 隔离是新物种形成的必要条件。
5. 现代生物进化理论的主要内容
种群是生物进化的基本单位。
生物进化的实质是种群基因频率的改变。
突变和基因重组提供生物进化的原材料。
自然选择使种群的基因频率发生定向的改变,从而使生物朝着一定的方向进化。
隔离是新物种形成的必要条件。
6. 生物多样性的形成
生物多样性: 包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性。
形成原因: 突变和基因重组、自然选择、隔离。
总结:
高中生物必修二主要学习了遗传和进化的相关知识。遗传的基本规律包括分离定律、自由组合定律和伴性遗传,这些规律揭示了生物性状的遗传方式。减数分裂和受精作用是生物进行有性生殖的重要过程,保证了子代染色体数目的稳定性,并增加了生物的多样性。基因的本质和表达则解释了遗传信息的存储和传递方式。现代生物进化理论则阐明了生物进化的机制和过程,包括种群、突变、基因重组、自然选择和隔离等。通过学习这些知识,我们可以更好地理解生物的遗传和进化规律,以及生物多样性的形成和意义。
希望这份超详细的总结能帮助你轻松掌握遗传与进化的知识!加油!