高中生物学人教版必修2 遗传与进化(2019)-必修2 遗传与进化 记背内容 公开课

必修2遗传与进化

第一章遗传因子的发现

第一节孟德尔的豌豆杂交实验（一）

一、一对相对性状的杂交实验

1、孟德尔在做杂交实验时，先除去未成熟花的全部雄蕊，这叫做去雄。

2、用豌豆做遗传实验容易成功的原因：自花传粉、闭花受粉;具有易于区分的性状。

3、一种生物的同一性状的不同表现类型，叫做相对性状。如豌豆植株中有高茎和矮茎。

4、实验：用纯种高茎豌豆与纯种矮茎豌豆作亲至（用匕表示）进行杂交。发现无论用高茎豌豆作母本（正

交），还是作父本（反交），杂交后产生的第一代（简称子一代,用Ei表示）总是高茎的,子二代中又出

现矮茎。分析：进行数量统计，一中高茎和矮茎的数量比接近3:1。重复实验：邑中出现的3:1的性

状分离比不是（是或不是）偶然的。

5、孟德尔把R显现出来的性状，叫做显性性状,未显现出来的性状叫做隐形性状。在杂种后代中，同时出

现显性性状和隐形性状的现象叫做性状分离。

二、孟德尔对分离现象的原因提出了如下假说：

1、生物的性状是由遗传因子决定的,其中决定显现性状的为显性遗传因子,用大写字母表示,决定隐性性

状的为隐性遗传因子,用小写字母表示。

2、体细胞中的遗传因子是成对存在的,遗传因子组成相同的个体叫做纯合子,遗传因子组成不同的个体叫

做杂合子。

3、生物体在形成生殖细胞一一配子时,成对的遗传因子彼此分离,分别进入不同的配子中,配子中只含有

每对遗传因子中的一个。

4、受精时，雌雄配子的结合是随机的。

三、对分离现象解释的验证

测交是让为与隐形纯合子杂交。测交后代不同性状类型的理论之比为二二

四、分离定律

1、孟德尔第一定律又称分离定律。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，分别进入不同的配子中,随配子遗传给后代。

2、一对相对性状实验的遗传图解：

1

pDD（高茎）xdd（矮茎）

&DD（高茎）Dd（高茎）dd（矮茎）

比例1:2:1

第二节孟德尔的豌豆杂交实验（二）

一、两对相对性状的杂交实验

1、孟德尔用纯种黄色圆粒豌豆和纯种绿色皱粒豌豆作亲本杂交，无论正交还是反交,结出的种子（件）都是

黄色圆粒。这表明黄色和圆粒是显性性状,绿色和皱粒是隐性性状。

2、孟德尔让黄色圆粒的件旦交，在产生的W中发现了黄色圆粒和绿色皱粒，还出现了亲本所没有的性状组

合黄色皱粒和绿色圆粒。进行数量统计时数量比接近于9:3:3：1,并且发现每一对相对性状都遵循目

由组合。

二、对自由组合现象的解释

1、纯种黄色圆粒和纯种绿色皱粒豌豆的遗传因子组成分别是YYRR和yyrr,它们产生的日遗传因子组成是

YyRr,表现为黄色圆粒。

2、孟德尔两对相对性状的杂交实验中，FKYyRr）在产生配子时，每对遗传因子彼此分离,不同对的遗传因

子可以自由组合。R产生的雌配子和雄配子各有4种：YR、Yr、YR、vr,数量比例是：h1：1：k

受精时•，雌雄配子的结合是随机的，雌、雄配子结合的方式有为种，遗传因子的结合形式有t种，性

状表现有£种：黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒,它们之间的数量比是9：3：3：I。

3、让子一代FKYyRr）与隐性纯合子（yyrr）进行杂交，无论是3作父本,还是作木本,后代表现型有幺种：

黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒,它们之间的比例是1：1：1：1,遗传因子的组合形式有4

种。

4、孟德尔第二定律也叫做自由组合定律,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因子彼此分离,决定丕同性状的遗传因子自由结合。

2

三、孟德尔遗传规律的再发现

1、1909年，丹麦生物学家约翰逊给孟德尔的‘'遗传因子”一词起名叫做基因,并提出了表现型和基因型的

概念。

2、表现型指生物个体表现出来的性状,如豌豆的高茎和矮茎;与表现型有关的基因组成叫做基因型,如

高茎豌豆色基因型是蛇或四一，矮茎豌豆的基因型是控制相对性状的基因,叫做等位基因，如D和去

上和y等。

第二章基因和染色体的关系

第一节减数分裂和受精作用

1、减数分裂的概念：减数分裂是有性生殖的生物,在产生生殖细胞时进行的减半的细胞分裂。在减数分

裂过程中，染色体只复制一次,而细胞分裂两次。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。

2、同源染色体一般是指性状和大小一般都相同,一条来自2方，一条来自母方方的染色体。联会是指

同源染色体两两配对的现象；四分体是指联会后的每对同源染色体含有两条姐妹染色单体。

3、精子的形成过程：精原细胞f初级精母细胞,次级精母细胞一精细胞f精子。

4、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。

5、精子的头部进入卵细胞后不久，精子的细胞核就与卵细胞的细胞核相融合,使彼此的染色体会合在一起。

这样，受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目,其中一半的染色体来自精子（父方）,另一半

来自卵细胞（母方）。

6、由于减数分裂形成的配子，染色体组成具有多样性,导致不同配子遗传物质的差异，加上受精过程中

卵细胞和精子结合的幽性，同一双亲的后代必然呈现多样性性。这种多样性有利于生物在自然选择中

进化。体现了有性生殖的优越性性。就进行有性生殖的生物来说,减数分裂和受精作用对于维持每种生

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。

第二节基因在染色体上

1、萨顿的假说：基因和染色体行为存在这明显的平行关系。

2、科学家摩尔根的果蝇杂交实验证实了基因在染色体上。

3、基因分离定律的实质是：在杂合体的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;

在减数分裂形成虹的过程中，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。

4、基因自由组合定律的实质是：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

3

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。

第三节伴性遗传

1、位于性染色体上的基因控制的性状在遗传中总是与性别相关联，这种现象叫伴性遗传。

2、男性红绿色盲基因只能从姬传来，以后只能传给女儿。这在遗传学上称为交叉遗传。

3、ZW型性别决定的生物有鸡，其雄性个体的染色体组成为名。

4、常见的几种遗传病及其特点：(1)人类红绿色盲的致病基因位于总染色体上，属于隐性遗传病,其特点

是：男性患者人数多王女性患者；具有交叉遗传现象,即致病基因由男性通过他的母亲传给他的女儿；女

性患者的父亲和儿子一定是红绿色盲。(2)抗维生素D佝偻病的致病基因位于兑染色体上，是显拄遗传病，

其特点是：女性患者人数多于男性患者:具有连续性，即代代都有患者；男性患者的母亲和女儿一定是患

者。

第三章基因的本质

第一节DNA是主要的遗传物质

一、证明DNA是遗传物质的证据

DNA是遗传物质的证据是肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验。

(一)、肺炎双球菌的转化试验：

1、时间、人物：1928年格里菲斯,1944年艾弗里

2、实验材料：S型细菌、R型细菌。

菌落菌体毒性

S型细菌表面光滑有多糖荚膜有毒

R型细菌表面粗糙没有多糖荚膜无毒

3、体内转化实验：(格里菲思)

(1)过程、结果

①旦型活细菌注入小鼠体内小鼠不死亡。

②“型活细菌注入小鼠体内小鼠死亡。

③杀死后的“型细菌注入小鼠体内小鼠不死亡。

④无毒性的旦型细菌与加热杀死的“型细菌混合后注入小鼠体内，小鼠死亡。

(2)结论：加热杀死的S型菌中必然存在某种促使R型菌转化为S型菌的活性物质一一“转化因子”

4、体外转化实验：(艾弗里)

(1)过程、结果

4

从S型活细菌中提取她［、蛋白质和多糖等物质，分别加入R型活细菌中培养，发现只有加入她R

型细菌才能转化为S型细菌。

（2）结论：转化因子是DNA。

结论：DNA是遗传物质。

（二）、噬菌体侵染细菌的实验：

1、时间、人物：1952年赫尔希和蔡斯。

2、实验材料：T2噬菌体。（是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒）

3、过程：①T2噬菌体的蛋白外壳被叱标记,侵染细菌。

②T2噬菌体内部的DNA被32P标记,侵染细菌。

4、实验表明：噬菌体侵染细菌时，DNA进入细菌细胞中,而蛋白外壳留在外面。说明只有亲代噬菌体的

DNA进入细胞。子代噬菌体的各种性状，是通过亲代的皿遗传的。DNA才是真正的遗传物质。

二、证明DNA是主要遗传物质的证据

1、RNA是遗传物质的证据：

（1）提取烟草花叶病毒的蛋白质不能使烟草感染病毒。

（2）提取烟草花叶病毒的姬能使烟草感染病毒。

2、结论：绝大多数生物的遗传物质是卵&DNA是主要的遗传物质。极少数的病毒的遗传物质不是皿，

而是RNAo

第二节DNA分子的结构

1、DNA是一种高分子化合物,基本单位：脱氧核糖核昔酸。共4种，分别是腺喋吟脱氧核子酸、胸腺"

咤脱氧核仃酸、鸟喋吟脱氧核仃酸、胞喀咤脱氧核苜酸每个分子都是由成千上百个4种脱氧核甘酸聚合而

成的长链。

2、结构特点：①由两条脱氧核昔酸链反向平行盘旋而成的双螺旋结构。

②外侧：由磷酸和脱氧核糖交替连接构成基本骨架。

③内侧：两条链上的碱基通过氢键形成碱基对。碱基对的形式遵循碱基互补配对原则,即A

一定要和配对（氢键有2个），G一定和J配对（氢键有个）

3、双链DNA中腺喋吟（A）的量总是等于胸腺喀咤的量、鸟喋吟（G）的量总是等于胞喀咤的量。

第三节DNA的复制

1、DNA的复制概念：是以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。

2、时间：DNA分子复制是在细胞有丝分裂的间期和减数第一次分裂的间期,是随着染色体的复制来完成的。

3、场所：细胞核。

5

4、过程：

(1)解旋：DNA首先利用线粒体提供的能量，在解旋酶的作用下,把两条螺旋的双链解开。

(2)合成子链：以解开的每一段母链为模板，以游离的4种脱氧核昔酸为原料,遵循碱基互补配对原则,

在有关酶的作用下，各自合成与母链互补的子链。

(3)形成子代DNA：每一条子链与其对应的模板链盘旋成双螺旋结构,从而形成两个与亲代DNA完全相同

的子代DNA»

5、特点：

(1)DNA复制是一个边解旋边复制的过程。

(2)由于新合成的DNA分子中，都保留了原DNA的一条链，因此，这种复制叫半保留复制。

6、条件：模板、原料、酶、能量。

7、准确复制的原因：

(1)DNA分子独特的双螺旋提供精确的模板。

(2)通过碱基互补配对保证了复制准确无误。

8、功能：传递遗传信息。DNA分子通过复制，使亲代的遗传信息传给子代，从而保证了遗传信息的连续

性。

第四节基因是有遗传效应的DNA片段

1,一条染色体上有许多个DNA分子,一个DNA分子上有很多个基因,基因在染色体上呈现线性排列。每一

个基因都是特定的幽片段，有着特定的遗传效应，这说明DNA中蕴涵了大量的遗传信息。

2、2、概念：DNA分子上分布着多个基因，基因是具有遗传效应的DNA片段。

3、DNA能够储存足够量的遗传信息，遗传信息蕴藏在4种碱基排列顺序之中,构成了DNA分子的多样性,

而碱基的特定的排列顺序，又构成了每一个DNA分子的特异性。

DNA分子的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。

第四章基因的表达

第一节基因指导蛋白质的合成

1、DNA与RNA的比较

DNARNA

结构双链单链

基本单位脱氧核糖核甘酸核糖核昔酸

五碳糖脱氧核糖核糖

6

碱基A、T、C、GA、U、C、G

分布主要分布在细胞核（有的在主要分布在细胞质

线粒体、叶绿体）

2、RNA有三种：mRNA,tRNA,rRNA。

3、指基因通过指导蛋白质的合成来控制性状,这一过程称为基因的表达。

包括遗传信息的转录和翻译两个过程。

4、转录和翻译的比较

遗传信息的转录遗传信息的翻译

概念以DNA的一条链为模板通过碱基互游离在细胞质中的各种氨基酸，

补配对原则形成RNA的过程的过以mRNA为模板,合成具有一定氨基

程酸顺序的蛋白质的过程

场所主要在细胞核核糖体

模板D\A的一条链mRNA

原料4种游离的核糖核苜酸20种氨基酸

酶RNA聚合酶多种酶

碱基互补A-UT-AA-UU-A

配对原则G-CC-GG-CC-G

产物RNA蛋白质（多肽）

5、5、mRNA上3个相邻的碱基决定一个氨基酸。每3个这样的碱基称为1个密码子。

6、蛋白质合成的“工厂”是核糖体,搬运工是tRNA。每种tRNA只能转运并识别二种氨基酸，其一端是逃

带氨基酸的部位,另一端有3个碱基，称为反密码子。

第二节基因对性状的控制

1、1957年，克里克提出中心法则：遗传信息可以从DNA流向DNA,即DNA的自我复制；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。但是，遗传信息不能从蛋白质传递到蛋白质,也

不能从蛋白质流向RNA或DNA。遗传信息从RNA流向RNA以及从RNA流向DNA两条途径,是中心法则的

补充。

7

IDZA）蛋白质

IDZA自

2、中心法则图解:我复制

3、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。

如：人的白化症状是由于控制酪氨酸醵的基因异常,导致不能将酪氨酸转变为黑色素。

4、基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。

5,基因与基因、基因与基因产物、基因与环境之间存在着复杂的相互作用，精细的调控着生物体的性状。

第五章基因突变及其他变异

第一节基因突变和基因重组

1、DNA分子中发生碱基对的替换、增添、缺失，而引起的基因结构的改变叫基因突变。

2、基因突变若发生在配子中，将遵循遗传规律传递给后代;若发生在体细胞中，一般不能遗传;有些植

物的体细胞发生基因突变，可通过无性繁殖传递。此外。人体某些体细胞基因的突变，有可能发展为癌细

胞。

3、易诱发生物发生基因突变并提高突变频率的因素可分为三大类：物理因素（如紫外线、X射线及其他辐

射能损伤细胞内的DNA）、化学因素（亚硝酸、碱基类似物等能改变核酸的碱基）和生物因素（如某些病

毒的遗传物质能影响宿主细胞的DNA）。

4、基因突变有如下特点：在生物界普遍存在，随机发生,频率很低，不定向。

5、基因突变的意义在于：它是新基因产生的途径,是生物变异的根本来源,是生物进化的原材料。

6、基因重组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。

7、基因重组有两种类型，第一种，在生物体通过减数分裂形成配子时，随着非同源染色体的自由组合,

也自由组合；另一种，减数分裂形成四分体时期，位于同源染色体上的等位基因有时会随着非姐妹染色单

佳的交换而发生交换，导致染色单体上的基因重组。

8、基因重组也是生物变异的来源之一,对生物进化也具有重要的意义。

第二节染色体变异

1、染色体变异包括染色体结构变异和染色体数目变异.

2、染色体结构的改变，会使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变,从而导致性状的变异。

3、染色体数目变异可分为两类：一类是细胞内个别染色体的增加或减少,另一类是细胞内染色体数U以染

色体组的形式成倍增加或减少。

4、染色体组是指细胞中的一组非同源染色体,在形态和功能上各不相同，携带着控制生物生长发育的全部

遗传信息。

8

5、人工诱导多倍体最常用而且最有效的方法是用秋水仙素来处理萌发的种子或幼苗,其作用机理是能抑制

纺锤体的形成,导致染色体不能移向细胞两极，染色体完成了复制但不能移向细胞两极,从而引起细胞

内染色体数目加倍。

6、单倍体是指体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体,在生产上常用于培育新品种。

7、染色体变异

①染色体结构的变异：由染色体结构改变引起的。如：猫叫综合征。

②染色体数目的变异：染色体数目发生改变。

③染色体组特点：a、一个染色体组中不含同源染色体

b、一个染色体组中所含的染色体形态、大小和功能各不相同

c、一个染色体组中含有控制生物性状的一整套基因

④二倍体或多倍体：由受精卵发育成的个体,体细胞中含几个染色体组就是几倍体；

⑤单倍体：由未发生受精作用的配子（精子或卵细胞）发育成的个体（可能有1个或多个染色体组）。

⑥人工诱导多倍体的方法：用秋水仙素处理萌发的种子和幼苗。原理：当秋水仙素作用于正在分裂的

细胞时，能够抑制纺锤便形成，导致染色体不分离，从而引起细胞内染色体数目加倍。

⑦多倍体植株特征：茎杆粗壮，叶片，果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质，含量都有所偏大。

⑧单倍体植株特征：长得弱小，而且高度不育。单倍体植株获得方法：花药（花粉）离体培养。单倍体育

种的意义：明显缩短育种年限（只需二年）。

8、无子西瓜的培育过程：

（秋水仙素）

二倍体植株幼苗------------------►四倍体植株（做母本）

―三倍体植株（做母本）无

X►子

西

二倍体植株（做父本）X（瓜

二倍体植株（做父本）

第三节人类遗传病

1、人类遗传病通常是指由于遗传物质改变而引起的人类疾病，主要可以分为单基因遗传病、多基因遗

传病和染色体异常遗传病三大类。

2、单基因遗传病是指受二对等位基因控制的遗传病，可能由垂性致病基因引起，也可能由显性致病基因引

起。

3、多基因遗传病是指受两对以上的等位基因控制的遗传病，主要包括一些原发性高血压、冠心病、哮喘

病、青少年型糖尿病常见病,在群体中的发病率较高。

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4、染色体异常遗传病由染色体异常引起，如21三体综合症，又叫先天性愚型，患者比正常人多了一条

21号染色体，是由于减数分裂时21号染色体不能正常分离而形成。

常染色体：多指、并指、软骨发育不全

显性

N染色体：抗维生素D佝偻病

单基因遗传病卜常染色体：白化病、落丙酮尿症

隐性

而染色体：色盲、进行性肌营养不良

（基因突变产生致病基因，发生于减数分裂间期，产生异常的生殖细胞）

多基因遗传病：唇裂、无脑儿、原发性高血压和青少年糖尿病

特点：由多对基因控制、常表现出家族聚集现冢、易受

分类环境因素影响（无明显显隐性,由基因累加而发生）

（常染色体病：21三体综合症（数目异常）、猫叫综合征

染色体异常遗传病（结构异常）

性染色体症：性腺发育不良

特点：后臬严重，县至胚胎时间就引起自然流产

（染色体数目赠加或遍少、结构的改变而形成的染色体变异，发生于诚数分

裂后期）

5、人类基因组计划正式启动于1990年，目的是测定人类基因组的全部DNA序列,解读其中包含的遗传信

息。

第六章从杂交育种到基因工程

1、传统的育种方法是杂交育种，缺点是周期长,而且可选择范围是有限的。

2、杂交育种的原理是基因重组,是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

选择和培育,获得新品种的方法。在农业生产中，杂交育种是改良作物品质,提高农作物单位面积的常

规方法。

3、杂交育种的缺点是：只能利用已有基因重组,按需选择，并不能创造新的基因。而且杂交后代会出现

分离现象,育种进程缓慢,过程复杂。

4、诱变育种的原理是基因突变。这种方法可以用物理因素（如X射线丫射线紫外线激光等）或化

学因素（如亚硝酸硫酸二乙酯等）来处理生物，使生物发生基因突变。用这种方法可以提高突变率,在较

短时间内获得更多的优良变异类型。

5、基因工程的原理是基因重组,又叫基因拼接技术或DNA重组技术。通俗地说，就是按照人们意愿,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细胞里,定向地改造生物的遗传性状。

6、基因的“剪刀”是限制酶,它的化学本质是蛋白质,它只能识别一种特定的核昔酸序列，并在特定的

切点上切割DNA分子;基因的“针线”是DNA连接酶，它能连接DNA骨架上的缺口,DNA的骨架由构

成；基因的运载体是将磷酸-脱氧核糖送入外源基因的运输工具。目前常用的运载体有受体细胞、

和质粒、噬菌体、动植物病毒。质粒存在于许多细菌和酵母菌等生物中,是拟核或细胞核外能够自主复制

的很小的环状DNA分子。

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7、基因工程操作一般经历如下四个步骤：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。

8、基因工程取得了突飞猛进的发展。基因转移、基因茎增等技术的应用不仅使生命科学的研究发生了前所

未有的变