高中生物学科思维导图(人教版必修二)-高中生物必修二思维导图

具有易于区分的性状，实验结果很容易观察和分析。

如：高茎和矮茎；圆粒和皱粒人工传粉过程 人工去雄→套袋隔离→人工授粉→再套袋隔离相关符号意义P ：亲本； F 1：子一代； F 2：子二代；♀ ：母本；♂：父本；×： 杂交； 性状 生物所表现出来的形态结构（双眼皮） 、生理特征（ B 型血）和行为方式（左撇子）① 生物的性状是由遗传因子（基因）决定的 ②体细胞中遗传因子（基因）是成对存在的③ 形成配子时，成对的遗传因子（基因）彼此分离，分别进入不同的配子。

配子中只含有每对遗传因子（基因）中的一个结 论 控制果蝇白眼的基因在 X 染色体上，证明了萨顿假说的正确性一条染色体上有多个基因基因和染色体的关系基因在染色体上呈线性排列隐性性状（如豌豆的矮茎）等位基因位于同源染色体上 显性基因 决定显性性状的基因（用大写字母表示） 控制相对性状的基因隐形基因决定隐性性状的基因（用小写字母表示）性状分离 在杂种后代中，同时出现显性性状和隐性性状的现象 表现型 生物个体表现出来的性状，如豌豆的高茎和矮茎基因型 与表现型有关的基因组成， 如高茎豌豆的基因型是 DD 或 Dd,矮茎豌豆的基因型是 dd纯合子 基因组成相同的个体，如：DD 、 dd 、YYRR 、 yyrr杂合子基因组成不同的个体，如 Dd 、YyRr 、Yyrr 、yyRr 显性性状（如豌豆的高茎）分为相关概念实验过程及现象P 高茎×矮茎→F 1（全为高茎）；F 1自交→F 2（高茎：矮茎 =3:1）相对性状 同种生物的同一种性状的不同表现类型豌豆的特点自花传粉、闭花受粉，自然状态下一般为纯种解释（提出假说）遗传因子 的发现分离定律的发现 过程及其内容自由组合定律的 发现过程及其内容萨顿的假说基因在染色体上摩尔根关于果蝇 的实验证据验证（演绎推理）④受精时，雌雄配子的结合是随机的设计测交实验： F 1 与隐性纯合子杂交，推测后代高茎：矮茎 =1:1 实验验证：在得到的 64株后代中， 30株是高茎， 34株是矮茎，比例接 近 1:1，验证了以上解释的正确性在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因， 具有一定的独立性；分离定律内容 在减数分裂形成配子的过程中， 等位基因会随同源染色体的分开而分离， 分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代实验过程及现象P 黄色圆粒×绿色皱粒→F 1（全为黄色圆粒）；F 1自交→F 2实验过程及现象（黄色圆粒：黄色皱粒：绿色圆粒：绿色皱粒 =9:3:3:1）①纯种黄色圆粒和纯种绿色皱粒豌豆的基因型成分别是 YYRR 和yyrr,F 1 的基因型是 YyRr解释（提出假说）验证（演绎推理）自由组合定律内容②F 1形成配子时，每对基因彼此分离，不同对的基因自由组合。

产生的雌配子和雄配子各有 4种：YR 、Yr 、yR 、yr③受精时，雌雄配子的结合是随机的。

雌雄配子的结合方式 有 16种，F 2基因型有 9种，表现型有 4种F 1设计测交实验：F 1与隐性纯合子杂交，推测后代黄色圆粒：黄色皱粒： 绿色圆粒：绿色皱粒 =1:1:1:1实验验证：在得到的 207粒后代种子中，黄色圆粒是 55粒，黄色皱 粒是 49粒，绿色圆粒是 51粒，绿色皱粒是 52粒，比例接近 1:1:1:1， 验证了以上解释的正确性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内容 基因在染色体上依据 基因和染色体行为存在明显的平行关系 研究方法类比推理法P 红眼（♀）×白眼（♂）过程及现象P 红眼（♀）×白眼（♂）→F 1（雌雄全为红眼） ； 过程及现象F 1雌雄交配→ F2[ 红眼（♀、♂：）白眼（♂） =3:1]解释（假说） 控制白眼的基因在 X 染色体上，而 Y 染色体上不含它的等位基因 演绎推理测交实验等自交研究方法 假说演绎法遗传的基本规律与伴性遗传概念 基因位于性染色体上，这些基因控制的性状总是和性别相关联的现象遗传类型 伴 X 染色体隐性遗传病 人类红绿色盲症特点 男性患者多于女性患者、隔代遗传、交叉遗传 遗传类型 伴 X 染色体显性遗传病 抗维生素 D 佝偻病 特点 女性患者多于男性患者、世代遗传 遗传类型 伴 Y 染色体遗传 外耳道多毛症 特点 只有男性患病雄性： ZZ （两条性染色体的形态、大小相同） 鸟类的性别决定方式 雌性： ZW （两条性染色体的形态、大小不同）其父和子无病→定为常染色体隐性遗传无中生有是隐性”→看女患者再判断显隐性也叫特纳氏综合症， XO 型，缺少一条 X 染色体遗传咨询 作出诊断→分析传递方式→推算后代发病率→提出对策和建议 产前诊断 如羊水检查、 B 超检查、孕妇血细胞检查、基因诊断等伴性遗传先排除伴 Y 遗传父病子全病（患者全为男性）→伴 Y 遗传遗传的基本规律与伴性遗传遗传系谱图分析有中生无是显性” 特例 其母和女无病→定为常染色体显性遗传其母和女皆病→最可能为伴 X 显性遗传 若患者男女比例相当→最可能是常染色体遗传患者男多女少→最可能为伴 X 隐性遗传患者女多男少→最可能为伴X 显性遗传若出现此图 定为常染色体隐性遗传 若出现此图人类遗传病特点受一对基因控制 常染色体显性遗传病多指、并指、软骨发育不全等 分类常染色体隐性遗传病白化病、镰刀型细胞贫血症、 苯丙酮尿症、先天性聋哑等伴X 染色体显性遗传病 抗维生素 D 佝偻病等伴X 染色体隐性遗传病 人类红绿色盲症、血友病等特点受多对基因控制 在群体中发病率高举例 容易受环境影响唇裂，无脑儿，原发性高血压、冠心病、哮喘、青少年型糖尿病等染色体异常遗传病猫叫综合征第 5 号染色体部分缺失举例21三体综合征 比正常人多了一条 21 号染色体性腺发育不良监测和预防其父和子皆病→最可能为伴 X 隐性遗传若连续几代都得病→可能是显性遗传 三看出现比例 定为常染色体显性遗传单基因遗传病多基因遗传病病因 由染色体异常引起的遗传病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方式特点染色体复制一次，细胞分裂两次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结果（染色体数目减半发生在减数第一次分裂）场所精子是在睾丸的曲细精管中形成的；卵细胞是在卵巢中形成的与精子的形成过程基本相同，染色体行为变化和精子形成过程完全相同初级卵母细胞和次级卵母细胞进行不均等分裂；第一极体进行均等分裂过程（精原细胞）中期 MI后期特征 精原细胞）末期 MI I①联会：同源染色体两两配对，形成四分体②交叉互换：四分体中的非姐妹染色单体经常发生缠绕并交换一部分片段点在板侧：成对的同源染色体的着丝点整齐地排列在赤道板的两侧同源染色体分离，非同源染色体自由组合（导致同源染色体上的等位基因分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合） 细胞质分裂，一个初级精母细胞形成两个次级精母细胞次级精母细胞中的染色体数目减半次级精母细胞中无同源染色体，每条染色体上含有两条染色单体与有丝分裂过程相似，每个次级精母细胞形成 2 个相同的精细胞 染色体、 DNA 、染色单体变化曲线一个精原细胞最终形成 4 个精细胞，精细胞中的染色体数是体细胞的一半卵细胞的形成特点一个卵原细胞最终形成1 个卵细胞和3 个极体（消失）减数分裂和受精作用2 物理模型构建建立减数分裂中染色体变化的模型概念配子的多样性卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程受精作用雌雄配子随机结合结果图示结果性状分离比为9 ： 3 ： 3 ： 1Y R（1～9）：Y rr（10～12）：yyR（13～15）：yyrr（16）雌雄配子间结合方式16种，子一代基因型有9 种，性状组合有4种①受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目②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）线粒体和叶绿体中的基因意义①体现了有性生殖的优越性同一双亲的后代呈现多样性，有利于生物在自然选择中进化②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十分重要名称观察蝗虫精母细胞减数分裂的固定装片前染色体散乱分布，有联会现象实验区别MI 和MII 的方法（二倍体生物）MI 有同源染色体）前MII无同源染色体）中后点在板侧：成对的同源染色体的着丝点整齐地排列在赤道板的两侧同源染色体彼此分离，姐妹染色单体不分离染色体散乱分布着丝点排列在赤道板上着丝点分裂，姐妹染色单体分开实验者：赫尔希和蔡斯本质 基因是有遗传效应的 DNA 片段。

基因能被转录和翻译，故能控制生物的性状③同 DNA 一样，基因也是双螺旋结构，也是由脱氧核苷酸连接组成的实验者：格里菲斯①注射 R 型活细菌→小鼠不死亡②注射 S 型活细菌→小鼠死亡DNA 是主要的遗传物质实验证据体内转 化实验体外转 化实验过程及现象③注射加热后杀死的 S 型细菌→小鼠不死亡④R 型活细菌 +加热后杀死的 S 型细菌→小鼠死亡； 从小鼠体内分离出了 S 型活细菌加热杀死的 S 型细菌中存在某种转化因子， 能将无毒性的 R型 结论细菌转化为有毒性的 S 型细菌实验者：艾弗里及其同事过程及现象 结论局限性 ①R 型菌+S 型菌的 DNA →R 型菌+S 型菌②R 型菌+S 型菌的蛋白质或荚膜多糖→只有 R 型菌 ③R 型菌+S 型菌的 DNA+DNA 酶→只有 R 型菌DNA 是遗传物质，蛋白质等不是遗传物质提取出的 DNA ，纯度最高时也还有 0.02%的蛋白质，因此， 仍有人对实验结论表示怀疑基因的本质与表达噬菌体侵染过程及现象①被 35S 标记的噬菌体 +大肠杆菌→搅拌后离心→上清液放射性高， 沉淀物放射性低，新形成的噬菌体中没有检测到 35S②被 32P 标记的噬菌体 +大肠杆菌→搅拌后离心→上清液放射性低， 沉淀物放射性高，新形成的噬菌体中检测到 32PDNA 是遗传物质，但不能证明蛋白质不是遗传物质（因为实验表明： 结论噬菌体侵染细菌时， DNA 进入到细菌中，而蛋白质外壳仍留在外面） 方法 同位素标记法DNA 的结构烟草花叶病毒实验①烟草花叶病毒的蛋白质→不能使烟草感染病毒 过程及现象②烟草花叶病毒的 RNA →能使烟草感染病毒 结论烟草花叶病毒的遗传物质是 RNADNA 是主要的遗传物质” 的含义绝大多数生物的遗传物质是 DNA （如真核生物、原核生物、 DNA 病毒） 少数生物的遗传物质是 RNA （只有 RNA 病毒）元素组成 →结构顺序元素组成 → 三类小分子 → 单体 → 结构顺序C 、H 、O 、N 、 P→ 磷酸、脱氧核糖、含氮碱基→脱氧核苷酸 →①两条链按反相平行的方式盘旋成双螺旋结构特点②脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧 多聚体 脱氧核糖核酸③两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，其中 A 与 T 配对、 G 与C 配对（碱基互补配对原则）主要建立者沃森和克里克（通过物理模型构建法）特性同时是生物体多样性的物质基础特异性DNA 中碱基的特定的排列顺序，构成了 DNA 分子的特异性同时是生物体特异性的物质基础基因①一个 DNA 分子上有多个基因特点②遗传信息是指脱氧核苷酸的排列顺序多样性DNA 中碱基排列顺序的千变万化，构成了 DNA 分子的多样性直接 基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状间接 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概念 以亲代 DNA 为模板合成子代 DNA 的过程 时间 细胞有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期场所 真核细胞主要是在细胞核，线粒体和叶绿体中也有，原核细胞在拟核特点 ①半保留复制 ②边解旋边复制①模板： DNA 的两条链 ②原料： 4 种游离的脱氧核糖核苷酸 DNA 的复制 条件③酶解旋酶、 DNA 聚合酶等 ④能量： ATP 提供产物 两条完全相同的 DNA 分子① DNA 分子的独特的双螺旋结构，为复制提供精确的模板意义 将遗传信息从亲代传给了子代，保持了遗传信息的连续性概念 以 DNA 的一条链为模板合成 RNA 的过程 场所 真核细胞主要在细胞核，原核细胞在细胞质①模板： DNA 的一条链 ②原料： 4 种游离的核糖核苷酸 条件③酶： RNA 聚合酶 ④能量： ATP 提供 碱基互补配对原则 A 配 U 、T 配 A 、C 配 G 、G 配 C 基因的本质与表达转录产物 一个 RNA 分子（主要指 mRNA ）基因的表达概念游离在细胞质中的氨基酸， 以 mRNA 为模板合成具有一概念定氨基酸顺序的蛋白质的过程 场所 核糖体①模板： mRNA ②原料：游离氨基酸 条件 ③ tRNA （识别和转运氨基酸） ④能量： ATP 提供 产物 蛋白质特点 一条 mRNA 分子上可以相继结合多个核糖体，迅速合成出大量的相同蛋白质翻译mRNA 上决定一个氨基酸的 3 个相邻的碱基 密码子（ 64种）终止密码子不决定氨基酸，分别为 UAA 、UAG 、UGA反密码子（ 61种） tRNA 上可以与 mRNA 上的密码子互补配对的 3 个碱基图示中心法则 基因对性状 的控制两条途径变异突变基因实例镰刀型细胞贫血症、囊性纤维病突变特点普遍性、随机性、低频性、不定向性、多害少利性意义是新基因产生的途径，是生物变异的根本来源，是生物进化的原始材料染色体的结构变异概念DNA 分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起基因结构的改变缺失、重复、倒位、易位（发生在非同源染色体之间）个别染色体的增加或减少，如21 三体综合征染色体数目的变异以染色体组的形式成倍地增加或减少，如三倍体无子西瓜形态上：是细胞中在形态和功能上各不相同的一组非同源染色体染色体组功能上：是控制生物生长、发育、遗传和变异的一组染色体二倍体概念由受精卵发育而来的，体细胞中含有两个染色体组的个体举例人、果蝇等绝大多数动物、玉米染色体变异多倍体概念由受精卵发育来的，体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体植株常常茎秆粗壮，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都有所增加香蕉是三倍体，马铃薯是四倍体特点举例低温处理秋水仙素处理萌发的种子或幼苗诱导原理抑制分裂前期纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞两诱导原理极，从而引起细胞内染色体数目加倍由配子发育来的体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体诱导方法概念生物的变异、育种与进化植株长得弱小，高度不育特点单倍体概念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减数第一次分裂前期：同源染色体上的非等位基因随着非姐妹染色单体间的交叉互换而重组进化基因重组减数第一次分裂后期：非同源染色体上的非等位基因随着非同源染色体的自由组合而重组意义生物变异的来源之一，对生物进化具有重要的意义达尔文的自然选择学说局限性相关概念现代生物进化理论主要内容论证了生物是不断进化的，对生物进化的原因提出了合理的解释使生物学第一次摆脱了神学的束缚，走上了科学的轨道对于遗传和变异的本质，不能做出科学的解释对生物进化的解释局限于个体水平不能很好地解释物种大爆发的现象种群：生活在一定区域的同种生物的全部个体基因库：一个种群中全部个体所含有的全部基因基因频率：一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因的比率基因型频率：一个种群中，某个基因型的个体数占种群个体总数的比率物种：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种群是生物进化的基本单位突变和基因重组都是随机的、不定向的，只提供生物进化的原材料，不能决定生物进化的方向自然选择决定生物进化的方向进化的实质是种群基因频率的定向改变新物种形成的标志是产生生殖隔离新物种形成的三个环节共同进化不同物种之间，生物与无机环境之间相互影响中不断进化和发展生物多样性基因多样性、物种多样性、生态系统多样性名称低温诱导染色体数目加倍生物的变异育种与进化实验操作步骤染色试剂杂交育种诱变育种育种基因工程育种改良苯酚品红染液将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起，再经过选择概念和培育，获得新品种的方法原理基因重组优点使分散在同一物种不同品种中的多个优良性状集中于同一个体上缺点①育种时间长②局限于同一种或亲缘关系较近的个体实例用高产、不抗病和低产、抗病的小麦杂交获得高产、抗病的小麦概念利用物理因素或化学因素来处理生物，使生物发生基因突变的育种方法原理基因突变优点提高变异频率，加快育种进程，大幅度改良某些性状缺点有利变异少，需处理大量实验材料（有很大盲目性）实例高产青霉菌的选育、“黑农五号”大豆品种的培育等概念把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，放到另一种生物的概念细胞里，定向改造生物的遗传性状的育种方式原理基因重组限制酶（基因的剪刀）、DNA 连接酶（基因的针线）、工具运载体（基因的运载体常用的有质粒、噬菌体和动植物病毒）优点①能定向地改变生物遗传性状；②目的性强；优点③育种周期短；④克服了远缘杂交不亲和的障碍缺点技术复杂，安全性问题多实例转基因抗虫棉、胰岛素、白细胞介素等药物的获得多倍体育种优点操作简单，能较快获得所需品种缺点所获品种发育延迟，结实率低，一般只适用于植物原理染色体数目变异原理染色体数目变异单倍体育种过程优点缺点明显缩短育种年限，子代均为纯合子技术复杂且需与杂交育种配合。