高中生物必修二知识框架图（全书）

包含了遗传因子的发现、基因和染色体的关系、基因的本质、基因的本质、基因的表达、现代生物进化理论、从杂交育种到基因工程和基因突变等内容，全书的知识点都在，非常全面

高中生物必修二知识点整理

• 第一章 遗传因子的发现
  • 相对性状
    • 概念
      • 同一种生物的同一种性状的不同表现类型
    • 显性性状与隐性性状
      • 性状分离：在杂种后代中出现不同于亲本性状的现象
    • 显性基因与隐性基因
      • 等位基因：决定1对相对性状的两个基因（位于一对同源染色体上的相同位置上）
    • 纯合子与杂合子
      • 纯合子：由相同基因的配子结合成的合子发育成的个体（能稳定的遗传，不发生性状分离）
      • 杂合子：由不同基因的配子结合成的合子发育成的个体如Aa（不能稳定的遗传，后代会发生性状分离）
    • 表现型与基因型
      • 表现型：指生物个体实际表现出来的性状。分显性和隐形
      • 基因型+环境→表现型
      • 基因型：与表现型有关的基因组成
    • 杂交与自交
      • 测交：让F1与隐性纯合子杂交（可用来测定F1的基因型，属于杂交）
  • 孟德尔实验成功的原因
    • 正确选用实验材料
      • 豌豆是严格自花传粉植物（闭花授粉），自然状态下一般是纯种
      • 具有易于区分的性状
    • 由一对相对性状到多对相对性状的研究（从简单到复杂）
    • 对实验结果进行统计学分析
    • 严谨的科学设计实验程序：假说-演绎法
• 第二章 基因和染色体的关系
  • 减数分裂
    • 减数分裂的概念
      • 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
      • 染色体只复制一次，而细胞分裂两次。结果是成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞减少一半
    • 减数分裂的过程
      • 精子形成的过程(场所：精巢/睾丸)
      • 精原细胞
      • 曲细精管中
      • 初级精母细胞(减数第一次分裂)
      • 间期：染色体复制（包括DNA复制和蛋白质的合成）
      • 前期：同源染色体联会；四分体时期；四分体中的姐妹染色单体发生交叉互换
      • 中期：排列在赤道板上
      • 后期：同源染色体分开；非同源染色体自由组合
      • 末期：细胞质分裂，形成两个子细胞
      • 减数第二次分裂(无同源染色体)
      • 前期：染色体排列散乱
      • 中期：每条染色体的着丝粒都排列在细胞中央的赤道板上
      • 后期：姐妹染色单体分开，成为两条子染色体。并分别移向细胞两极
      • 末期：细胞质分裂，每个细胞形成2个子细胞，最终共形成4个子细胞
      • 精细胞(1个精原细胞产生4个精细胞)
      • 精子：由精细胞分化呈蝌蚪状，头部含有细胞核，尾长，能够摆动
      • 卵细胞形成过程(场所：卵巢)
      • 卵原细胞
      • 初级卵母细胞
      • 次级卵母细胞和极体
      • 卵细胞和极体
      • 减数第一次分裂
      • 减数第二次分裂
    • 精子和卵细胞形成过程的异同
      • 不同点
      • 精子
      • 形成部位
      • 精巢（哺乳动物称睾丸）
      • 过程
      • 有变形期
      • 子细胞数
      • 一个精原细胞形成4个精子
      • 卵细胞
      • 形成部位
      • 卵巢
      • 过程
      • 无变形期
      • 子细胞数
      • 一个卵原细胞形成1个卵细胞+3个极体
      • 相同点
      • 精子和卵细胞中染色体数目都是体细胞的一半
    • 注意点
      • 同源染色体
      • 形态、大小基本相同
      • 一条来自父方，一条来母方
      • 精原细胞和卵原细胞的染色体数目与体细胞相同。因此，它们属于体细胞，通过有丝分裂的方式增殖，但它们又可以进行减数分裂形成生殖细胞
      • 减数分裂过程中染色体数目减半发生在减数第一次分裂，原因是同源染色体分离并进入不同的子细胞。所以减数第二次分裂过程中无同源染色体
    • 受精作用的特点和意义
      • 特点
      • 是卵细胞和精子互相识别融合成为受精卵的过程
      • 卵细胞细胞膜发生生理反应阻止其他精子进入(受精过程使卵细胞格外活跃)
      • 两者细胞核融合
      • 受精卵中的染色体数目恢复到体细胞中的数目，其中有一半的染色体来自精子，一半来自卵细胞
      • 意义
      • 对维持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十分重要
  • 基因在染色体上
    • 萨顿的假说
      • 基因和染色体行为存在着明显的平行关系
    • 基因位于染色体上的实验证据
      • 摩尔根果蝇实验
      • 一条染色体上有多个基因呈线性排列
    • 孟德尔遗传定律的现代解释
      • 一对遗传因子=一对同源染色体上的等位基因
      • 基因分离定律实质
      • 杂合子细胞中位于一对同源染色体上的等位基因具有一定独立性
      • 减数分裂形成配子时，等位基因随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子，独立地随配子遗传给后代
      • 基因自由组合定律实质
      • 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
  • 伴性遗传
    • 定义
      • 控制某性状的基因位于性染色体上，总是和性别关联的遗传
    • 伴X隐
      • 特点：交叉遗传；隔代遗传；男患者更多；女病父必病；母病子必病
      • 例子：红绿色盲、血友病
    • 伴X显
      • 特点：交叉遗传；代代遗传；女患者更多；子病母必病；父病女必病
      • 例子：抗维生素D佝偻病
    • 伴Y
      • 特点：全男性直系血亲连续遗传
      • 例子：外耳道多毛症
      • 应用：对早期的雏鸡(雌ZW 雄ZZ)可以根据羽毛特征区分雌雄
• 第三章 基因的本质
  • DNA是主要的遗传物质
    • 某些病毒的遗传物质是RNA
    • 绝大多数生物的遗传物质是DNA
  • DNA分子的结构
    • 化学组成
      • 组成元素：C、M、O、N、P
      • 基本组成单位：四种脱氧核苷酸
      • 脱氧核酸
      • 磷酸
      • 含氮碱基：A、G、C、T
      • 连接方式：聚合
    • 空间结构
      • 规则的双螺旋结构
      • 碱基互补配对原则：A-T；C-G
      • 结构特点
      • 稳定性
      • 脱氧核酸与磷脂交替排列的顺序稳定不变
      • 多样性
      • 碱基对的排列顺序各异
      • 特异性
      • 每个DNA都有自己特定的碱基对排列顺序
    • 计算
      • 在两条互补链中(A+G)/(T+C)的比例互为倒数关系
      • 在整个DNA分子中，A+G=C+T
      • 整个DNA分子中，(A+T)/(G+C)与分子内每一条链上的比例相同
  • DNA分子的复制
    • 复制方式
      • 半保留复制
    • 概念
      • 以亲代DNA分子为模板合成子代DNA的过程
    • 场所
      • 细胞核、线粒体和叶绿体
    • 时间
      • 有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期
    • 条件
      • 模板
      • 开始解旋的DNA分子的两条单链（即亲代DNA的两条链）
      • 原料
      • 是游离在细胞中的4种脱氧核苷酸
      • 能量
      • 由ATP提供
      • 多种酶
      • DNA解旋酶、DNA聚合酶等
    • 过程
      • 解旋→合成子链→形成子代DNA分子
    • 特点
      • 边解旋边复制
      • 半保留复制
    • 意义
      • 遗传
      • DNA分子通过复制使遗传信息由亲代传给子代，保持了遗传信息的连续性
      • 变异
      • 复制出现差值产生基因突变使物种进化
    • 准确性原因
      • DNA独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板
      • 碱基互补配对原则保证复制能够准确进行
  • 基因是有遗传效应的DNA片段
    • 基因的定义
      • 基因是有遗传效应的DNA片段
    • DNA是遗传物质的条件
      • 能自我复制
      • 结构相对稳定
      • 储存遗传信息
      • 能够控制性状
    • DNA分子的特点
      • 多样性、特异性和稳定性
• 第四章 基因的表达
  • 基因指导蛋白质合成
    • RNA的结构
      • 组成元素：C、H、O、N、P
      • 基本单位：4种核糖核苷酸
      • 结构：一般为单链
    • 基因：是具有遗传效应的DNA片段。主要在染色体上
    • 基因控制蛋白质合成
      • 转录
      • 概念：在细胞核中，以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA的过程
      • 过程
      • 解旋→配对→连接→释放
      • 条件
      • 模板：DNA的一条单链(模板链)
      • 原料：四种游离的脱氧核糖核酸，以碱基互补配对原则(A-U，T-A，G-C，C-G)
      • 能量：ATP
      • 酶：RNA聚合酶(解旋，催化酯键形成)
      • 产物：RNA(mRNA，tRNA，rRNA)
      • 翻译
      • 概念：游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程
      • 场所：主要是细胞质中的核糖体，次要是叶绿体、线粒体中的核糖体
      • 条件
      • 模板：mRNA
      • 原料：游离在细胞中的约20种氨基酸(mRNA上相邻3个碱基决定1个氨基酸，这3个碱基称为密码子tRNA上的称为反密码子)多个密码子可编码一个氨基酸
      • 能量：ATP
      • 酶：多种酶
      • 搬运工具：tRNA
      • 装配机器：核糖体
      • 产物：肽链(多肽蛋白质)
      • 有关计算
      • 基因中碱基数：mRNA分子中碱基数：氨基酸数=6：3：1
      • 密码子
      • 概念：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
      • 特点：专一性、简并性、通用性
      • 密码子(64个)
      • 起始密码：AUG，GUG
      • 终止码：UAA，UAG，UGA
      • 注：决定氨基酸的密码子有61个，终止密码不编码氨基酸
  • 基因对性状的控制
    • 中心法则
      • 遗传信息可以从DNA流向DNA：DNA的自我复制
      • 也可以从DNA流向RNA：遗传信息的转录和翻译
      • 遗传信息不能从蛋白质传递到蛋白质、DNA或者RNA
    • 基因、蛋白质与性状的关系
      • 基因通过控制酶的合成来控制代谢。进而控制生物体性状
      • 基因通过控制蛋白质合成直接控制形状
• 第五章 基因突变和其他变异
  • 基因突变和及基因重组
    • 变异类型
      • 不可遗传变异
      • 可遗传变异
      • 基因突变
      • 基因重组
      • 染色体变异
    • 可遗传的变异
      • 基因突变
      • 概念
      • DNA碱基对的增添、缺失、替换，引起基因结构的改变
      • 类型
      • 自然突变
      • 诱发突变
      • 因素
      • 物理因素(射线)
      • 化学因素(亚硝酸盐)
      • 生物因素(病毒、细菌)
      • 时期
      • 主要在分裂旺盛的间期
      • 特点
      • 普遍性
      • 随机性
      • 可能发生在任何时期任何细胞DNA基因中
      • 低频性
      • 少利多害
      • 对变异生物自身而言
      • 不定向性
      • 突变可逆
      • 意义
      • 变异的根本来源，为生物进化提供最初的原材料
      • 基因重组
      • 概念
      • 是指在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
      • 来源
      • 减数第一次分裂后期，非同源染色体自由组合，非等位基因自由组合
      • 减数第一次分裂前期，同源染色体非姐妹染色单体交叉互换，同一条染色体上的非等位基因自由组合
      • 结果
      • 产生新基因型
      • 意义
      • 为进化提供原材料
  • 染色体变异
    • 染色体结构变异
      • 类型
      • 缺失
      • 重复(同源染色体间)
      • 倒位
      • 易位(非同源染色体间)
      • 成因
      • DNA断裂，在断裂处发生错误连接
      • 结果
      • 使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变
    • 染色体数目变异
      • 类型
      • 个别染色体增减
      • 以染色体组的形式成倍增加或减少
      • 染色体组
      • 概念
      • 二倍体生物配子中所具有的全部染色体组成一个染色体组
      • 特点
      • 一个染色体组中无同源染色体，形态和功能各不相同
      • 一个染色体组携带着控制生物生长的全部遗传信息
      • 染色体组数的判断
      • 染色体组数=细胞中形态相同的染色体有几条，则含几个染色体组
      • 染色体变异在育种上的应用
      • 多倍体
      • 特点
      • 茎秆粗壮，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有所增加(与二倍体相比)
      • 多倍体育种
      • 方法
      • 用秋水仙素低温处理幼苗或萌发的种子
      • 机理
      • 抑制分裂前期纺锤丝的形成
      • 举例
      • 多倍体草莓
      • 单倍体
      • 单倍体特点
      • 植株弱小，高度不育
      • 单倍体育种
      • 方法
      • 获得单倍体后加秋水仙素
      • 特点
      • 缩短育种年限，操作复杂
• 第六章 从杂交育种到基因工程
  • 杂交育种与诱变育种
    • 诱变育种
      • 原理
      • 基因突变
      • 诱变因素
      • 物理因素：如x射线、Y射线、紫外线、激光等
      • 化学因素：如亚硝酸、硫酸二乙脂、碱基类似物
      • 优点
      • 可提高突变频率，能较短时间内改良性状，增强作物抗逆性
      • 缺点
      • 有一定盲目性，需处理大量的生物材料，再进行选择培育
      • 应用
      • 提高突变率，创造人类需要的变异类型，培育优良品种
    • 杂交育种
      • 原理
      • 基因重组
      • 育种过程
      • 将两个亲本杂交，得到F1再多次自交，逐代选育，直到得到形状不再发生分离的理想纯种
      • 优点
      • 能将多种优良性状集于一体
      • 缺点
      • 育种过程长
      • 应用
      • 农业生产：改良作物品质，提高农作物的单位面积产量
      • 畜牧业：家畜、家禽优良品种的选育
  • 基因工程及其应用
    • 基因工程
      • 基因工程的概念
      • 又叫DNA重组技术或基因拼接技术，它是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞内，定向地改造生物的遗传性状
      • 操作工具
      • 限制性核酸内切酶(基因的剪刀)
      • 分布
      • 主要存在于微生物中
      • 作用及特性
      • 一种限制性内切酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的位点切割DNA分子
      • DNA连接酶(基因的针线)
      • 将两个具相同黏性末端的DNA片段连接起来，使之成为一个完整的DNA分子
      • 连接部位：磷酸二酯键
      • 运载体(基因的运输工具)
      • 常用的运载体
      • 质粒(细菌及酵母菌等生物细胞质中小型环状DNA)、噬菌体和动植物病毒
      • 运载体具备的条件
      • 能够在宿主细胞内赋值并稳定地保存
      • 共有多个限制酶切点，便于与外源基因连接
      • 具有某些标记基因，便于进行筛选
      • 原理：基因重组
      • 操作的基本步骤
      • 提取目的基因→目的基因与运载体结合→将目的基因导入受体细胞→目的基因的检测与表达
    • 基因工程应用
      • 在医药卫生方面
      • 生产基因工程药品
      • 基因诊断(DNA探针)
      • 基因治疗
      • 在农牧业及食品工业方面
      • 农业
      • 获得高产、稳定和具有优良品质的农作物
      • 培育具有各种抗逆性的作物新品种
      • 畜牧业
      • 培育人们需要的各种优良品质的转基因动物
      • 利用某些特定的外源基因在哺乳动物体内表达
      • 食品业
      • 为人类开辟新的食物来源
      • 在环境保护方面
      • 环境监测
      • 用DNA探针检测饮用水病毒的含量
      • 环境净化
      • 获得分解四种经类的“超级细菌”，吞噬汞和降解土壤DDT的细菌，净化被辐污染的植物，构建新的杀虫剂
• 第七章 现代生物进化理论
  • 现代生物进化理论的由来
    • 拉马克的进化学说主要内容
      • 生物都不是神创的，而是由更古老的生物传衍来的。这对当时人们普遍信奉的神创造成一定冲击，因此具有进步意义
      • 生物是由低等到高等逐渐进化的。拉马克几乎否认物种的真实存在，认为生物只存在连续变异的个体
      • 生物是由低等到高等逐渐进化的。拉马克几乎否认物种的真实存在，认为生物只存在连续变异的个体
    • 达尔文自然选择学说主要内容
      • 过度繁殖——选择的基础
      • 生物体普遍具有很强的繁殖能力，能产生很多后代，不同个体间有一定的差异
      • 生存斗争——进化的动力、外因、条件
      • 大量的个体由于资源空间的限制而进行生存斗争。在生存斗争中大量个体死亡，只有少数的个体生存下来
      • 生存斗争包括三方面
      • 生物与无机环境的斗争
      • 种内斗争
      • 种间斗争
      • 生存斗争对某些个体的生存不利，但对物种的生存是有利的，并推动生物的进化
      • 遗传变异——进化的内因
      • 适者生存——选择的结果
      • 变异不是定向的，自然选择是定向的，决定着进化的方向
  • 现代生物进化理论的主要内容
    • 种群基因频率的改变与生物进化
      • 种群是生物进化的基本单位
      • 种群
      • 定义
      • 生活在一定区域的同种生物的全部个体
      • 特点
      • 个体间彼此交配，通过繁殖将自己的基因传递给后代
      • 生物繁殖和进化的基本单位
      • 基因库
      • 一个种群中全部个体所含有的全部基因
      • 基因频率
      • 在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率
      • 基因频率=某种基因的数目/控制同种性状的等位基因的总数
      • 基因型频率
      • 每种基因型个体数占种群总个体数的比例
      • 突变和基因重组产生进化的原材料
      • 可遗传的变异
      • 基因突变
      • 染色体变异
      • 基因重组
      • 突变
      • 自然选择决定生物进化的方向
      • 生物进化的实质是基因频率的改变
    • 隔离与物种的形成
      • 物种
      • 定义
      • 在自然状态下能互相交配，并产生出可育后代的一群生物
      • 不同物种之间一般是不能相互交配的，即使交配成功，也不能产生可育的后代
      • 生殖隔离
      • 一个物种可以包括多个种群
      • 物种的形成
      • 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
      • 地理隔离→阻断基因交流→不同的突变基因重组和选择→基因频率向不同方向改变→种群基因库出现差异→差异加大→生殖隔离→新物种形成
      • 区分物种的主要依据是有无生殖隔离
      • 隔离
      • 地理隔离
      • 同一种生物由于地理上的障碍而分成不同种群，使得种群间不能发生基因交流的现象
      • 生殖隔离
      • 经过长期的地理隔离（由突变和基因重组产生变异）而达到生殖隔离
    • 共同进化与生物多样性的形成
      • 共同进化
      • 不同的物种之间、生物与环境之间在相互影响中不断发展和进化，叫做共同进化
      • 特点
      • 相互选择，共同发展
      • 生物多样性的形成
      • 内容
      • 基因的多样性
      • 物种的多样性
      • 生态系统的多样性
      • 进化历程
      • 关键点
      • 真核生物出现后有性生殖方式的出现，生物进化速度明显加快
      • 寒武纪大爆发：形成生态系统的第三极（消费者），对植物的进化产生影响
      • 原始两栖类的出现：生物登陆改变着环境，陆地上复杂的环境为生物的进化提供了条件
      • 进化顺序
      • 简单→复杂→水生→陆生→低等→高等→异样→自养
      • 厌氧→需氧→无性→有性→单细胞→多细胞→细胞内消化→细胞外消化
      • 生物进化理论在发展
      • 现代生物进化理论核心是自然选择学说