以下是高中生物必修二的主要知识点:
一、遗传因子的发现
孟德尔的豌豆杂交实验
选用豌豆作为实验材料的优点:自花传粉、闭花受粉;具有易于区分的相对性状。
相对性状:一种生物的同一种性状的不同表现类型。
基因的分离定律
一对相对性状的杂交实验:P(亲本)高茎×矮茎→F₁(子一代)全为高茎→F₂(子二代)高茎:矮茎 = 3:1
对分离现象的解释:生物的性状是由遗传因子决定的;体细胞中遗传因子成对存在;配子中只含有每对遗传因子中的一个;受精时,雌雄配子的结合是随机的。
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。
基因的自由组合定律
两对相对性状的杂交实验:P 黄圆×绿皱→F₁ 黄圆→F₂ 黄圆:黄皱:绿圆:绿皱 = 9:3:3:1
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。
二、基因和染色体的关系
减数分裂
范围:进行有性生殖的生物。
特点:染色体复制一次,细胞连续分裂两次。
结果: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。
过程:包括间期、减数第一次分裂(前期、中期、后期、末期)、减数第二次分裂(前期、中期、后期、末期)。
受精作用
概念:卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。
实质:精子的细胞核与卵细胞的细胞核相融合。
意义:维持了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,都是十分重要的。
基因在染色体上
萨顿的假说:基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的,即基因在染色体上。
摩尔根的果蝇杂交实验:证明了基因在染色体上呈线性排列。
三、基因的本质
DNA 是主要的遗传物质
肺炎双球菌的转化实验:包括格里菲思的体内转化实验和艾弗里的体外转化实验,证明了 DNA 是遗传物质。
噬菌体侵染细菌的实验:进一步证明了 DNA 是遗传物质。
DNA 分子的结构
化学组成:基本组成单位是脱氧核苷酸,由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基组成。
空间结构:双螺旋结构,两条链反向平行盘旋成双螺旋结构;脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架;碱基通过氢键连接成碱基对,排列在内侧。
DNA 的复制
概念:以亲代 DNA 为模板合成子代 DNA 的过程。
时间:主要在有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期。
条件:模板、原料、能量、酶等。
特点:半保留复制。
基因是有遗传效应的 DNA 片段
基因与 DNA 的关系:基因是 DNA 上具有遗传效应的片段。
遗传信息:基因中碱基的排列顺序代表遗传信息。
四、基因的表达
基因指导蛋白质的合成
转录:在细胞核中,以 DNA 的一条链为模板合成 RNA 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的过程。
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),从 DNA 流向 RNA(转录),从 RNA 流向蛋白质(翻译),也可以从 RNA 流向 RNA(RNA 的自我复制)及从 RNA 流向 DNA(逆转录)。
基因控制性状的方式: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。
五、基因突变及其他变异
基因突变
概念:DNA 分子中发生碱基对的替换、增添和缺失,而引起的基因结构的改变。
原因:物理因素、化学因素、生物因素等。
特点:普遍性、随机性、不定向性、低频性等。
意义:新基因产生的途径;生物变异的根本来源;生物进化的原始材料。
基因重组
概念: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。
类型:减数第一次分裂前期的交叉互换和减数第一次分裂后期的非同源染色体上的非等位基因自由组合。
意义:生物变异的来源之一,对生物的进化具有重要意义。
染色体变异
染色体结构变异:包括缺失、重复、倒位、易位。
染色体数目变异:包括个别染色体的增加或减少、以染色体组的形式成倍地增加或减少。
二倍体、多倍体和单倍体的概念和特点。
人类遗传病
类型:单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病。
监测和预防:遗传咨询、产前诊断等。
六、从杂交育种到基因工程
杂交育种
原理:基因重组。
优点:能将多个优良性状集中在同一个体上。
缺点:育种周期长,筛选过程复杂。
诱变育种
原理:基因突变。
优点:能提高突变率,加速育种进程,大幅度改良某些性状。
缺点:有利变异少,需大量处理实验材料。
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,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。
操作工具:包括限制性核酸内切酶(“分子手术刀”)、DNA 连接酶(“分子缝合针”)、运载体(常用的有质粒、噬菌体和动植物病毒等)。
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、目的基因的检测与鉴定。
七、现代生物进化理论
种群是生物进化的基本单位
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:在一个种群基因库中,某个基因占全部等位基因数的比率。
突变和基因重组产生进化的原材料
可遗传变异为生物进化提供了原材料。
突变包括基因突变和染色体变异。
自然选择决定生物进化的方向
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。
隔离与物种的形成
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:包括地理隔离和生殖隔离。
新物种形成的标志:生殖隔离的形成。
共同进化与生物多样性的形成
共同进化: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:包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性。
以上只是高中生物必修二的主要知识点框架,具体内容还需要您结合教材和课堂学习进一步深化理解。