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生物必修二知识点总结
一、遗传的根本规律
(一)基因的别离定律
①豌豆做材料的优点:
(1)豌豆可以严格进展自花授粉,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代中出现性状别离,别离比为3:1。
④基因别离定律的本质: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,生物体在进展减数分裂时,等位基因会伴随源染色体的分开而别离,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
(二)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本质:,同源染色体上的等位基因彼此别离,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,先进展杂交,从中选择出符合需要的,再进展连续自交即可获得纯合的优良品种.
记忆点:
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: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;子二代出现了性状别离现象,并且显性性状和隐性性状的数量比接近于3:1。
: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,生物体在进展减数分裂形成配子时,等位基因会随着的分开而别离,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代.
,而表现型那么是基因型的表现形式。表现型=基因型+环境条件。
:,同源染色体上的等位基因彼此别离,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场,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;中期明晰、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;。
(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穿插互换),中期同源染色体排列在赤道板上,后期同源染色体别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别离。
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有丝分裂和减数分裂的图形的鉴别:(以二倍体生物为例)
……减数第二次分裂
2。有同源染色体联会、形成四分体、排列于赤道板或互相别离……减数第一次分裂
……有丝分裂
记忆点:
,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。
,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,那么不同对的染色体(非同源染色体)间可进展自由组合。
.
,形成四个精细胞,精细胞再经过复杂的变化形成精子。
,只形成一个卵细胞.
,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,都是非常重要的
三、性别决定和伴性遗传
(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精子和卵细胞结合的时机均等,所以后代中出生雄性和雌性的时机均等,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
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②属于穿插遗传(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)伴性遗传和基因的别离定律之间的关系: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别离定律。
记忆点:
: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。
:
(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(细胞构造的生物和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。
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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分子的构造和复制
①DNA分子的构造
a。根本组成单位:脱氧核苷酸(由磷酸、脱氧核糖和碱基组成)。
:由脱氧核苷酸按一定的顺序聚合而成
:
:规那么的双螺旋构造。
:多样性、特异性和稳定性。
②DNA的复制
:有丝分裂间期或减数第一次分裂间期
:边解旋边复制;半保存复制。
: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)
:通过复制产生了和模板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)基因的构造及表达
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那么形成信使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:
,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。
,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。
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,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。这从分子程度说明了生物体具有多样性和特异性的原因.
。
;通过碱基互补配对,保证了复制可以准确地进展。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,和分子内每一条链上的该比例一样。
,是由于子代获得了亲代复制的一份DNA的缘故。
***段,基因在染色体上呈直线排列,染色体是基因的载体。
(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).
,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构造和功能的特异性,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那么。注意:配对时,在RNA上A对应的是U。
。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构造来直接影响性状.
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,而引起的基因构造的改变.
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②基因突变的特点:。。
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:通过人工诱变可以进步变异的频率,可以大幅度地改进生物的性状.
(2)染色体变异
①染色体构造的变异: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、大小和功能各不一样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,可以抑制细胞分裂前期纺锤体形成,导致染色体不别离,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:
,它们在形态和功能上各不一样,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。
,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,,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,对于生物进化具有非常重要的意义。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构造和数目发生改变,显微镜可以明显看到。这是和前二者的最重要差异。其变化涉及到染色体的改变。如构造改变,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.
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六、人类遗传病和优生
(1)优生的措施:制止近亲结婚、进展遗传咨询、提倡适龄生育、产前诊断。
(2)制止近亲结婚的原因:近亲结婚的夫妇从共同祖先那里继承同一种致病基因的时机大大增加,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***尿症、先天性聋哑是单基因的常染色体隐性遗传病;进展性肌营养不良、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);后代没有一定的别离比(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)。
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②细胞质遗传的物质根底: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:
,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.
:母系遗传;后代不出现一定的别离比。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、:叶绿体、线粒体等细胞质构造中的DNA。
。这是因为,尽管在细胞质中找不到染色体一样的构造,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、,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分子进展人工“剪切”和“拼接”,对生物的基因进展改造和重新组合,然后导入受体细胞内进展无性繁殖,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
-—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)。
——DNA连接酶。
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①连接的部位:磷酸二酯键,不是氢键。
②结果:两个一样的黏性未端的连接。
——运载体
①作用:将外源基因送入受体细胞.
②具备的条件:a、、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)基因操作的根本步骤
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:
用同一种限制酶分别切割目的基因和质粒DNA(运载体),使其产生一样的黏性末端,将切割下的目的基因和切割后的质粒混合,并参加适量的DNA连接酶,使之形成重组DNA分子(重组质粒)
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
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,假设正常生长,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)、食品工业
记忆点:
1。作为运载体必须具备的特点是:可以在宿主细胞中复制并稳定地保存;具有多个限制酶切点,以便和外源基因连接;具有某些标记基因,便于进展挑选。质粒是基因工程最常用的运载体,它存在于许多细菌和酵母菌等生物中,是可以自主复制的很小的环状DNA分子。