必修二总复习
必修二
2.1减数分裂与受精作用
减数分裂各时期的特征：
精原细胞
分裂间期
染色体进行复制
该时期特征：
初级精母细胞
联会
四分体
同源染色体分离
着丝点分裂
染色体复制
1个卵原细胞（染色体数:2n）
1个初级卵母细胞（染色体数:2n）
1个次级卵母细胞+1个第一极体（染色体数:n）
1个卵细胞+3个第二极体（染色体数:n）
体细胞（染色体数:2n）
有丝分裂
细胞分化
间期：细胞体积增大、染色体复制
前期：联会、四分体（非姐妹染色单体交叉互换）
中期：同源染色体排列在赤道板两侧
后期：同源染色体分离（非同源染色体自由组合）
末期：形成1个次级卵母细胞和1个第一极体
着丝点分裂，染色单体分离
四分体：联会后的每对同源染色体会有4条染色单体。
1个四分体 = 1对同源染色体
= 2条染色体 = 4条染色单体 = 4个DNA
两个四分体
减数第一次分裂
中期
前期
末期
次级精母细胞
初级精母细胞
后期
同源染色体联会形成四分体,同源染色体的非姐妹染色单体间交叉互换
同源染色体排列在赤道板上,着丝点排列在赤道板的两侧
同源染色体彼此分离，非同源染色体自由组合
染色体数目减半
减数第二次分裂
前期
中期
后期
次级精母细胞
精细胞
精子
思考
着丝点分裂，姐妹染色单体分离
没有
两
四
变形
减数分裂过程中染色体和DNA的变化曲线
染色体变化
DNA变化
间期
n
2n
3n
4n
减数第 一次分裂
前
中
后
末
前
中
后
末
有丝分裂、减数分裂图象的辨别
一
看
染
色
体
数
目
奇数
有
减Ⅱ
偶数
无
无上述行为
有联会、四分体、
同源染色体分离、
着丝点位于赤道
板两侧
减Ⅰ
有丝分裂
减Ⅱ
减Ⅱ前期
减Ⅰ前期
减Ⅰ中期
有丝中期
减Ⅱ中期
减Ⅱ末期
有丝后期
减Ⅱ后期
减Ⅱ后期
减Ⅰ后期
1.概念：
2.结果：
3.意义：
卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。
受精卵的染色体数目恢复到体细胞数目；其中一半来自父方，一半来自母方
（1）后代呈现多样性，有利进化
（2）减数分裂和受精作用维持生物前后代体细胞染色体数目恒定
六、受精作用
Ｎ
2Ｎ
4Ｎ
时期
（有丝分裂）
（减数分裂）
（受精作用）
（有丝分裂）
DNA
染色体
有丝分裂各时期特点
分裂间期
分裂期
DNA复制
蛋白质合成
染色体复制
出现染色体；核膜、核仁消失
形成纺锤体；染色体散乱分布在纺锤体中央
前期
染色体的着丝点排列在细胞赤道板上
染色体形态稳定、数目清晰
中期
着丝点分裂，染色单体分开成为两条染色体；
细胞中染色体数目加倍，染色体平分移向细胞两极
后期
染色体解旋成染色质，纺锤体消失
核膜、核仁重新出现，形成两个子细胞
末期
有丝分裂各时期特点
2N
4N
前期
中期
后期
末期
DNA的变化
间 期
2N
4N
前期
中期
后期
末期
染色体的变化
间 期
细胞核中DNA变化
细胞核中染色体变化
减数分裂各时期特点
染色体变化
DNA变化
间期
n
2n
3n
4n
减数第 一次分裂
前
中
后
末
前
中
后
末
概念:细胞中的一组 ，它们在 ，但是携带着控制一种生物生长发育的 ，这样的一组染色体，叫做一个染色体组。
染色体组概念：
特点:1、由非同源染色体组成，
2、携带生长发育的全部遗传信息。
思考：染色体组中有无等位基因？
非同源染色体
形态和功能上各不相同
全部遗传信息
1、下图中，表示含有一个染色体组的细胞是
C
2、某生物的基因型为AAaaBbbbCCCc，那么它有多少个染色体组
A、2、 B、3 C、4 D、8
C
染色体组数的判断办法：
2、“相同” 基因的个数
1、每组同源染色体中染色体的条数
（控制同一性状）
F1红眼(雌)×白眼(雄)
白眼(雌)×红眼(雄)
摩尔根设计的杂交实验：
讨论：哪个实验说服力更强？
红眼(雌)
红眼(雌、雄)
白眼(雄)
白眼(雌、雄)
孟德尔两大遗传规律
基因分离定律的实质：
在杂合子细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；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。
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和组合式互不干扰的；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。
1.区别是细胞核遗传还是细胞质遗传
若系谱图中，女患者的子女全部患病，正常女性的子女全正常，即全部子女的表现型与母亲相同，则为细胞质遗传与线粒体或叶绿体DNA有关的遗传。
2．确定是否为伴Y遗传
若系谱图中女性全正常，患者全为男性，而且患者的父亲、儿子全为患者，则为伴Y遗传。
考点三、系谱图中遗传病遗传方式的判断
3．确定是常染色体遗传还是伴X遗传
(1)首先确定是显性遗传还是隐性遗传
①“无中生有”是隐性遗传病，如：
②“有中生无”是显性遗传病，如：
③代代遗传，则最大可能为显性。
(2)确定是常染色体还是X染色体
①若是隐性找女患，其父亲和儿子都患病，则最大可能为伴X隐性遗传；只要上述条件有一个不满足，则一定为常染色体隐性遗传。
②若是显性找男患，其母亲和女儿都患病，则最大可能为伴X显性遗传；只要上述条件有一个不满足，则一定为常染色体显性遗传。
口诀
判断致病基因是显性还是隐性：
无中生有为隐性，有中生无为显性
常染色体的隐性遗传特点：
无中生有为隐性，生女患病为常隐
常染色体的显性遗传特点：
有中生无为显性，生女正常为常显
一般常染色体、性染色体遗传的确定
（常、隐）
（常、显）
最可能（伴X、显）
最可能（伴X、隐）
最可能（伴Y遗传）
第三章基因的本质
脱氧核苷酸、基因、DNA 、染色体之间的关系
染色体
DNA
基因
脱氧核苷酸
染色体是DNA的
主要载体
每个染色体上有1个或2个DNA分子
基因是有遗传效应
的DNA片段
每个DNA分子上有许多基因
基因中的脱氧核苷酸排列顺序代表着遗传信息
每个基因由许多(成百上千)脱氧核苷酸组成
DNA是主要的
遗传物质
4n
(n为碱基对数)
一、DNA是主要的遗传物质
DNA是遗传物质
肺炎双球菌转化实验
噬菌体侵染细菌实验
格里菲思肺炎双球菌体内转化实验
噬菌体侵染细菌实验
同位素标记法
蛋白质的组成元素：

DNA的组成元素：
C、H、O、N、S
C、H、O、N 、P
（标记32P）
（标记35S ）
标记噬菌体方法：
在分别含有放射性同位素32P 和35S的培养基中培养细菌
分别用上述细菌培养T2噬菌体，制备含32P的噬菌体和含35S的噬菌体
实验过程及结果：
第一组 实验
第二组实验
亲代
噬菌体
35 S标记蛋白质
32 P标记DNA
寄主
细胞内
无35S标记蛋白质
无32P标记DNA
子代
噬菌体
外壳蛋白质无35S
DNA有32P标记
实验
结论
DNA分子具有连续性，是遗传物质
1）绝大多数生物的遗传物质是DNA
2.DNA在细胞中分布：
3. 不是所有生物都具有染色体。
4.一切生物的遗传物质都是核酸（DNA或RNA） .
1.DNA是主要的遗传物质
2）病毒的遗传物质是DNA或RNA。
　如噬菌体：DNA 烟草花叶病毒：RNA
小结：
染色体、线粒体、叶绿体
（原核细胞的拟核、质粒等）
二、DNA分子双螺旋结构的特点
（１） DNA分子是由两条链组成。这两条链按
盘旋成双螺旋结构。
（２）DNA分子中的 　 和 交替连接，排列在 ，构成基本骨架； 排列在内侧。
（３）两条链上的碱基通过 连成碱基对，并且遵循 　　　原则，即： 。
脱氧核糖
磷酸
外侧
氢键
碱基互补配对
A -- T,G -- C
反向平行
碱基
三、DNA分子的结构特性:
1、分子结构的稳定性
2、分子结构的多样性
3、分子结构的特异性
（1）碱基互补配对原则
（2）规则的双螺旋空间结构
碱基对的排列顺序千变万化
每一个DNA分子都有自己独特的结构
(A+T）/(G+C)代表DNA分子的特异性
四、DNA分子中碱基计算规律
1、互补碱基两两相等，A=T G=C
2、两不互补的碱基之和比值相等，即
(A+G)/(T+C) = 1
3、任意两不互补的碱基之和占碱基总量的50％，即A+C=T+G=50%
4、DNA分子的一条链上（A+T)/(C+G)=a,
(A+C)/(T+G)=b,则该链的互补链上相应比例分别为a和1/b.
5、双链DNA分子中，配对的两个碱基之和在各单链中的比例与总链的比例及mRNA的比例相等。即：(A+T)α%=(A+T)β%
=(A+T)总%=(A+U)mRNA%；
核糖体
A U C G
多肽链
mRNA
氨基酸
A—U C G T—A
1个单链RNA
DNA一条链
核糖核苷酸
主要在细胞核
A T C G
2个双链DNA
DNA两条链
脱氧核苷酸
主要在细胞核
细胞分裂间期
个体整个生命过程
ATP
ATP
ATP
半保留复制； 边解旋边复制
边解旋边转录；
转录后DNA恢复原状
翻译结束；mRNA被降解
模板
原料
能量
酶
解旋酶、
DNA聚合酶
解旋酶、
RNA聚合酶
蛋白质合成酶
传递遗传信息
表达遗传信息，决定生物性状
五：复制、转录和翻译的比较
六、基因的定义与功能
基因是具有遗传效应的DNA片段。基因中特定的脱氧核苷酸排列顺序代表着遗传信息。
功能：
1、传递功能——
DNA的复制
2、表达功能——
指导蛋白质合成，从而控制生物体的性状
(转录+翻译)
区别：遗传病、先天性疾病、家族性疾病
遗传病：
先天性疾病：
家族性疾病：
遗传病
先天性疾病
遗传病
家族性疾病
遗传物质发生改变。
出生前已形成的畸形或疾病，出生后即表现出来的疾病。
在家族成员中发病率高，有家族聚集现象。
受一对等位基因控制
受多对等位基因控制
因染色体异常所引起
七、人类常见的遗传病类型
显性
隐性
显性
隐性
遗传与性别无关，男女患病率相等，常表现为代代遗传
遗传与性别无关，男女患病率相等，遗传表现为不连续性
并指、多指、软骨发育不全
白化病、镰刀型细胞贫血症、先天性聋哑、苯丙酮脲症
女性患者多于男性，具有代代遗传，男患者的母女一定患病
男性患者多于女性，交叉、隔代遗传，女性患者的父子一定患病
抗维生素D佝偻病
红绿色盲、血友病、进行性肌营养不良
患者都是男性，有父传子、子 传孙的传递规律
外耳道多耳毛症
（一）、单基因遗传病分类
(二)多基因遗传病：
受两对以上的等位基因控制的人类遗传病
特点：发病受遗传因素和环境因素双重影响，
表现出家族聚集现象，在群体中的发病率高。

如唇裂、无脑儿、原发性高血压和青少年糖尿病等。
1.常染色体异常遗传病
猫叫综合征：
（三）染色体异常遗传病
特点：由于染色体的变异引起遗传物质较大的改变，故其症状严重，甚至胚胎时期就自然流产。
21三体综合征:
2.性染色体异常遗传病
考点一：基因突变
1.基因突变的概念：
由于DNA分子中发生碱基对的替换、增添或缺失，而引起的基因结构的改变。就叫做基因突变。
2、基因突变的时间
细胞分裂的间期（DNA复制时）
3、基因突变的特点
①普遍性:
②随机性:
③低频性:
④多害少利性：
⑤不定向性：
4、基因突变的结果
产生新的等位基因和新的基因型；
可能会引起表现型的变化。
5、基因突变的意义
① 基因突变产生新的基因；
② 是生物变异的根本来源；
③ 为生物进化提供了原始材料。
基因突变是DNA分子水平上基因内部碱基对种类和数目的改变，染色体上基因的数目和位置并未改变。
二、基因重组
1、概念：
2、类型
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.
① 非同源染色体上的非等位基因自由组合
② 同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部交换
③ 基因工程：外源基因的导入
基因重组仅存在于有性生殖的真核生物
3、时间
减数第一次分裂的后期和前期（四分体时期）
4、基因重组的结果
不产生新基因，但产生新的基因型
5、基因重组的意义
生物变异的主要来源
生物进化的重要因素
特别提醒：基因重组是真核生物有性生殖过程中产生可遗传变异的最重要来源，是形成生物多样性的重要原因。
(1)在人工操作下，基因工程、肺炎双球菌的转化都实现了基因重组。
(2)基因突变可产生新基因，进而产生新性状；基因重组只能是原有基因的重新组合，可产生新的基因型，进而产生新的表现类型。
基因突变和染色体变异的区别
基因突变：染色体上某一个位点上基因的改变，光学显微镜下不可见。
可用显微镜直接观察到的比较明显的染色体变化。
染色体变异:
类型
染色体结构变异
染色体数目变异
个别染色体增减
染色体成倍增减
（缺失、重复、易位、倒位）
缺失
重复
倒位
易位
考点一、染色体结构变异
两条非同源染色体间片段的移接
猫叫综合症
果蝇缺刻翅
果蝇棒状眼
人类慢性粒细胞白血病
结构变异的结果：染色体结构变异会使基因的数目和排列顺序发生改变
染色体组:细胞中的一组 ，它们在 ，但是携带着控制一种生物生长发育的 ，这样的一组染色体，叫做一个染色体组。
特点:1、由非同源染色体组成，
2、携带生长发育的全部遗传信息。
非同源染色体
形态和功能上各不相同
全部遗传信息
2、染色体组成倍的增减
染色体组数的判断办法：
1、图形题就看每组同源染色体中染色体的条数
（＝染色体数目/染色体形态数）
2、基因型题就看同种类型字母的个数
1.根本区别是来源不同：
两
三个或三个以上
配子
考点三：二倍体、多倍体和单倍体
作用原理： ;
作用时期: .
2.多倍体：
① 多倍体植株特点：
茎秆粗壮，叶片、果实和种子多较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量有所增加。但发育迟缓、结实率低。
②人工诱导多倍体的方法
低温处理或用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
细胞分裂前期
抑制纺锤体的形成，是染色体加倍
③ 低温诱导多倍体的实验：
A—优点：低温条件容易创造和控制、成本低、对人无害、易于操作。
B—流程：
培养——取材——制片——观察
1cm，4℃，36h
0.5cm~1cm
卡诺试液固定
改良苯酚品红染液
与正常植株相比，单倍体植株弱小，一般高度不育。
② 单倍体植株特点：
3.单倍体
① 概念：体细胞中含有本物种配子染色体数目
的个体叫做单倍体。
注：单倍体中含偶数个染色体组可育；含奇数个染色体组则不育；
其原因为：当染色体组为奇数，则在减数分裂形成配子时，同源染色体无法正常联会或联会紊乱，不能产生正常的配子。
青霉素高产菌株
有利变异少，具有不确定性，需处理大量 材料
提高突变率，大幅度改良某些性状。
利用物理或化学因素处理
基因突变
诱变育种
三倍体无子西瓜
普通小麦纯合体
杂交水稻
实例
发育延迟，结实率较低，在动物中难以开展。
技术复杂，
需与杂交育种配合
育种年限长
缺点
器官大，营养物质含量高
缩短育种年限
集各优良性状于一身
优点
秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
花药离体培养后再用秋水仙素处理使加倍
杂交→自交
杂交→杂种
方法
染色体变异
染色体变异
基因重组
原理
多倍体育种
单倍体育种
杂交育种
分子水平
年年制种
五、基因工程
概念：
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，再放到另一种生物的细胞里，定向改造生物的遗传性状。操作水平为DNA分子水平。
原理： 基因重组
一、基本工具
1、限制性核酸内切酶（限制酶）
基因的“剪刀”
2、DNA连接酶
基因的“针线”
3、运载体
基因的“运输工具”
来源与种类：
特点：
能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。
主要源于原核生物，4000种
EcoRⅠ限制酶
SmaⅠ限制酶
——ＧＡＡＴＴＣ——黏性末端
——ＣＣＣＧＧＧ——平末端
1、限制性核酸内切酶（限制酶）
基因的“剪刀”
2、DNA连接酶
基因的“针线”
E.coli DNA连接酶
T4DNA连接酶
连接黏性末端
连接黏性末端和平末端
Ａ、相同点：均形成磷酸二酯键。
Ｂ、区别：DNA聚合酶是以一条DNA链为模板，将单个核苷酸通过磷酸二脂键形成一条与模板链互补的DNA链；而DNA连接酶是将DNA双链上的两个缺口同时连接起来，因此DNA连接酶不需要模板。
DNA 连接酶
DNA 聚合酶
3、运载体
基因的“运输工具”
1、限制性核酸内切酶（限制酶）
基因的“剪刀”
2、DNA连接酶
基因的“针线”
3、运载体
基因的“运输工具”
A、能够在宿主细胞中复制并稳定地保存。
B、具多个限制酶切点，以便与外源基因连接。
C、具有某些标记基因，便于进行筛选。
D、对宿主细胞必须是无害的。
E、大小应合适，以便提取和在体外进行操作。
（1）运载体必须具备的条件：
（2）常用运载体主要有：
质粒、λ噬菌体的衍生物、某些动植物病毒
二、基本操作程序
1、目的基因的获取
2、基因表达载体的构建（核心)
3、将目的基因导入受体细胞
4、目的基因的检测与鉴定
（1）从基因文库中获取目的基因
（2）利用PCR技术扩增目的基因
（3）化学方法人工合成
1、目的基因的获取
2、基因表达载体的构建（核心)
3、将目的基因导入受体细胞
4、目的基因的检测与鉴定
（1）基因表达载体（重组DNA）组成：
启动子+目的基因+终止子+标记基因
（2）所需工具酶：
限制酶、DNA连接酶
启动子是一段特殊的DNA片段，位于基因首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动转录；
终止子是一段特殊的DNA片段，位于基因尾端，使转录停止。
1、目的基因的获取
2、基因表达载体的构建（核心)
3、将目的基因导入受体细胞
4、目的基因的检测与鉴定
转化：目的基因进入受体细胞，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。
导入植物细胞
导入动物细胞
导入微生物细胞
1.农杆菌转化法（双子叶和裸子植物）
2.基因枪法 （单子叶植物）
3.花粉管通道法（简便、经济）
显微注射技术（受精卵）
Ca2＋处理（感受态细胞）
1、目的基因的获取
2、基因表达载体的构建（核心)
3、将目的基因导入受体细胞
4、目的基因的检测与鉴定
是否插入目的基因（DNA分子杂交技术）
提取基因组DNA→目的基因探针→是否显示杂交带
是否转录（分子杂交技术）
提取mRNA→目的基因探针→是否显示杂交带
是否翻译
提取蛋白质→抗原—抗体杂交→是否显示杂交带
个体水平鉴定
1.抗虫或抗病的接种实验
2.与天然产品进行功能比较
三、应 用
1、作物育种
2、药物研制
3、环境保护
如：抗虫棉
工程菌——胰岛素、干扰素、乙肝疫苗
超级细菌——降解有害化学物质，吸收重金属，分解石油
第7章
现代生物进化理论
一、拉马克的进化学说
1.拉马克认为生物进化原因:
一是“用进废退”；
二是“获得性遗传”
指环境引起或由于用进废退引起的变化是可以遗传的
小结：
变异是定向的，环境和动物的意愿可决定变异方向；进化方向由生物自身决定。
2.拉马克学说的历史进步意义是：
第一个提出进化学说；反对神创论和物种不变论.
二、自然选择学说
1.自然选择学说的主要内容：
①过度繁殖

②生存斗争

③遗传和变异

④适者生存
产生很多后代，为进化提供了选择的基础
是进化的动力和选择的手段
是生物进化内在因素
是生物进化的结果
2.意义 :
（1）科学解释了生物进化的原因，使生物学第一次摆脱了神学的束缚，走上了科学的轨道。
（2）它揭示了生命现象的统一性是由于所有的生物都有共同的祖先，生物的多样性和适应性是进化的结果。
（3）强调物种形成是渐变的，不能很好地解释
物种大爆发等现象．
（1）不能解释遗传和变异的本质；
达尔文接受了拉马克关于器官用进废退和获得性遗传的观点。
如果个体出现可遗传的变异，相应基因必须在群体里扩散并取代原有的基因，这样新的生物类型才可能形成。
（2）对进化的解释局限于个体水平；
3. 局限性:
小结：
变异是不定向的，自然选择是定向的；
进化方向是由自然选择决定的。
三、现代进化理论的内容
1、 是生物进化的基本单位
2、 产生进化的原材料
3、 决定生物进化的方向
4、 导致物种的形成
5、 导致生物多样性的形成
种群
突变和基因重组
自然选择
隔离
共同进化
特点：种群个体间具有年龄和性别的差异，并不是机械的结合在一起。
个体之间存在关系是：彼此可以交配实现基因交流，并通过繁殖将各自的基因传递给后代。
1、种群是生物进化的基本单位
基因频率的计算方法：
已知各种基因型的个体数，求基因频率
已知各种基因型的百分比，求基因频率
“哈迪温伯格定律 ”（p+q）2=p2+2pq+q2
①、已知各种基因型的个体数，求基因频率
A基因的个数

A基因的个数+等位基因a的个数
A基因频率=
变式：

X染色体上基因的基因频率的计算：
Xb的基因频率＝
Xb
XB+Xb
（注：不计算y）
②、已知各种基因型的百分比，求基因频率
A基因频率＝AA基因型频率+ 1/2 Aa基因型频率
例5、据调查,某校高中生关于某性状基因型的比例为XBXB（42.32%）、XBXb（7.36%）、XbXb（0.32%）、XBY（46%）、XbY（4%），则该地区XB和Xb的基因频率分别是
A ． 60%、8% B ． 80%、92%
C ． 78%、92% D ． 92%、8%
D
③、利用“哈迪温伯格定律 ”，求基因频率
条件（理想环境）：
① 种群大；
②