导图社区 必修二 遗传与进化
高中生物必修二思维导图,精细版。主要内容有:遗传因子的发现、基因和染色体的关系、基因的本质、生物的进化、基因突变及其他变异。
编辑于2023-01-28 22:41:55必修二 遗传与进化
遗传因子的发现
孟德尔的豌豆杂交实验
相对性状
一种生物的同一种性状的不同表现类型
性状分离
杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象
纯合子
遗传因子组成相同的个体
杂合子
遗传因子组成不同的个体
测交
F1与隐性纯合子杂交
分离定律
在生物的体细胞中,控制同一性状的遗传因子成对存在,不相融合;在形成配子时,成对的遗传因子发生分离,分立后的遗传因子分别进入不同的配子中,随配子遗传给后代
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,决定同一性状的成对的遗传基因彼此分离,决定不同形状的遗传因子自由组合
表型
生物个体表现出来的性状
基因型
与表型有关的基因组成
等位基因
控制相对性状的基因
基因和染色体的关系
减数分裂
在减数分裂前,每个精原细胞的染色体复制一次,而细胞在减数分裂过程中连续分裂两次,最后形成四个精细胞。这两次分裂分别叫做减数分裂Ⅰ(减数第一次分裂)和减数分裂Ⅱ(减数第二次分裂)
减数分裂Ⅰ
同源染色体
减数分裂Ⅰ中配对的两条染色体,形状和大小一般相同,一条来自父方,一条来自母方
联会
减数分裂过程中,同源染色体两两配对的现象
四分体
联会后的煤堆同源染色体含有四条染色单体
交叉互换
四分体中的非姐妹染色单体之间经常发生缠绕,并交换相应的片段
各对同源染色体排列在细胞中央的赤道板两侧,每条染色体的着丝粒都附着在在纺锤丝上。在纺锤丝的牵引下,配对的两条同源染色体彼此分离,分别向细胞的两极移动。
细胞的每极只得到各对同源染色体中的一条。在两组染色体到达细胞两极后,一个初级精母细胞分裂成了两个次级精母细胞。
减数分裂过程中染色体数目的减半发生在减数分裂Ⅰ
减数分裂Ⅱ
每条染色体着丝粒分开,两条姐妹染色单体随之分开,成为两条染色体。在放垂死的牵引下,这两条染色体分别向细胞的两极移动,并且随着细胞分裂进入两个子细胞。
在减数分裂Ⅰ中形成的两个次级精母细胞,经过减数分裂Ⅱ,就形成了四个精细胞
与初级精母细胞相比,每个细胞中含有数目减半的染色体
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。在减数分裂前,染色体复制一次,而细胞在减数分裂过程中连续分裂两次。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
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。
受精作用使受精卵中的染色体数目恢复到体细胞中的数目,保证了物种染色体数目的稳定,其中有一半的染色体来自精子(父方),另一半来自卵细胞(母方)
基因在染色体上
基因和染色体的行为存在着明显的平行关系
摩尔根果蝇实验
基因分离定律的实质
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;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同同源染色体的分开而分开,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代
基因自由组合定律的实质
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
决定疾病的基因位于性染色体上,在遗传上总是和性别相关联
基因的本质
DNA是主要的遗传物质
肺炎链球菌转化实验
噬菌体侵染细菌的实验
因为绝大多数生物的遗传物质是DNA,所以说DNA是主要的遗传物质
DNA的结构
DNA模型
DNA是以四种脱氧核苷酸喂单位连接而成的长链,这四种脱氧核苷酸分别含有A、T、G、C四种碱基
在DNA中,腺嘌呤(A)的量总是等于胸腺嘧啶(T)的量;鸟嘌呤(G)的量总是等于胞嘧啶(C)的量
碱基互补配对原则
碱基之间一一对应的关系
DNA的复制
同位素大肠杆菌实验
DNA是以半保留的方式进行的
DNA的复制是指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程
过程
解旋
复制开始时,在细胞提供的能量的驱动下,解旋酶将DNA双螺旋的两条链解开
然后,DNA聚合酶等以解开的一条母链为模板,以细胞中游离的4种脱氧核苷酸为原料,按照碱基互补配对原则,各自合成与母链互补的一条子链。
随着模板链解旋过程的进行,新合成的子链也在不断延伸。同时,每条新链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构
DNA复制是一个边解旋边复制的过程,需要模板、原料、能量和酶等基本条件。DNA独特的双螺旋结构,为复制提供了精确的模板,通过碱基互补配对,保证了复制能够准确地进行
基因与DNA的关系
遗传信息蕴藏在四种碱基的排列顺序之中;碱基排列顺序的千变万化,构成了DNA的多样性,而碱基特定的排列顺序,又构成了每个DNA分子的特异性;DNA的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。DNA上分布着许多个基因
基因通常是有遗传效应的DNA片段
生物的进化
生物有共同祖先的证据
化石
通过自然作用保存在地层中的古代生物的遗体、遗物或生活痕迹等
比较解剖学证据
胚胎学证据
细胞和分子水平的证据
自然选择与适应的形成
适应
生物的形态结构适合于完成一定的功能
生物的形态结构及其功能适合于该生物在一定的环境中生存和繁殖
普遍性、相对性
自然选择
适应是自然选择的结果
种群基因组成的变化与物种的形成
种群
生活在一定区域的同种生物全部个体的集合
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值
基因突变产生新的等位基因,这就可以使种群的基因频率发生变化
在自然选择的作用下,种群的基因频率会发生定向改变,导致生物朝着一定的方向不断进化
物种
能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物
隔离
地理隔离
同种生物由于地理障碍而分成不同的种群,使得种群间不能发生基因交流
生殖隔离
不同物种之间一般不能相互交配,即使交配成功,也不能产生可育的后代
隔离是物种形成的必要条件
协同进化与生物多样性的形成
协同进化
不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展
生物多样性的形成
生物多样性
遗传多样性
物种多样性
生态系统多样性
适应是自然选择的结果
总结
适应是自然选择的结果
种群是生物进化的基本单位
突变和基因重组提供进化的原材料
自然选择导致种群基因频率的定向改变,进而通过隔离形成新的物种
生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程
生物多样性是协同进化的结果
基因突变及其他变异
基因突变
概念
DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,而引起的基因碱基序列的改变
癌变
原癌基因
原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增值所必需的,这类基因一旦突变或过量表达而导致相应蛋白质活性国强,就可能引起细胞癌变
抑癌基因
抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增值,或者促进细胞凋亡,这类基因一旦突变而导致相应蛋白质活性减弱或失去活性,也可能引起细胞癌变
癌细胞
能够无限增殖
形态结构发生显著变化
细胞膜上的糖蛋白等物质减少
细胞之间的粘着性降低
容易在体内分散和转移
原因
物理因素
化学因素
生物因素
DNA复制发生错误
特点
随机性
不定向性
低频性
普遍性
意义
基因突变是产生新基因的途径
基因突变是生物变异的根本来源,为生物进化提供了丰富的原材料
基因重组
基因重组就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
染色体变异
生物体的体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化
染色体数目变异
染色体组
每套非同源染色体成为一个染色体组
单倍体
二倍体
体细胞中含有两个染色体组的个体
多倍体
体细胞中含有三个或三个以上的染色体组的个体
染色体结构变异
缺失
重复
倒位
异位
人类遗传病
单基因遗传病
受一对等位基因控制的遗传病
多基因遗传病
受两队或两队以上的等位基因控制的遗传病
染色体异常遗传病
由染色体变异引起的遗传病(简称染色体病)
遗传病的检测和预防
遗传咨询
产前诊断
在胎儿出生前,医生用专门的检测手段,如羊水检查、B超检查、孕妇血细胞检查以及基因检测等,确定胎儿是否患有某种遗传病或先天性疾病
基因的表达
基因指导蛋白质的合成
RNA
RNA是另一类核酸,由核苷酸连接而成,核苷酸也含有四种碱基
与DNA不同,组成RNA的五碳糖是核糖而不是脱氧核糖;RNA的碱基组成中没有碱基T(胸腺嘧啶),而替换成碱基U(尿嘧啶);RNA一般是单链,而且比DNA短,因此能够通过核孔,从细胞核转移到细胞质中
分类
mRNA(信使RNA)
mRNA上三个相邻的碱基决定了一个氨基酸,每三个这样的碱基叫做一个密码子
tRNA(转运RNA)
每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸
tRNA比mRNA小得多,分子结构也很特别:RNA链经过折叠,看上去像三叶草的叶形,其一端是携带氨基酸的部位,另一端有三个相邻的碱基。每个tRNA的这三个碱基可以与mRNA上的密码子互补配对,叫做反密码子
rRNA(核糖体RNA)
转录
RNA在细胞核中,通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成的过程
翻译
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
中心法则
遗传信息可以从DNA流向DNA,即DNA的复制;也可以从DNA流向RNA,进而流向蛋白质,即遗传信息的转录和翻译
生命是物质、能量和信息的统一体
基因表达产物与性状的关系
基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状
基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状
基因的选择性表达与细胞分化
细胞分化的本质就是基因的选择性表达
表观遗传
生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象
突变
可遗传变异
基因检测
通过检测人体细胞中的DNA序列,以了解人体的基因状态