高中生物必修二全套知識結(jié)構(gòu)圖

高中生物必修2教案《遺傳與進化》人類是怎樣認識基因的存在的？遺傳因子的發(fā)現(xiàn)基因在哪里？基因與染色體的關(guān)系基因是什么？基因的本質(zhì)基因是怎樣行使功能的？基因的表達基因在傳遞過程中怎樣變化？基因突變與其他變異人類如何利用生物的基因？從雜交育種到基因工程生物進化歷程中基因頻率是如何變化的？現(xiàn)代生物進化理論主線一：以基因的本質(zhì)為重點的染色體、DNA、基因、遺傳信息、遺傳密碼、性狀間關(guān)系的綜合；主線二：以分離規(guī)律為重點的核基因傳遞規(guī)律及其應用的綜合；主線三：以基因突變、染色體變異和自然選擇為重點的進化變異規(guī)律及其應用的綜合。第一章遺傳因子的發(fā)現(xiàn)控制控制自交隱性遺傳因子隱性性狀自交性狀分離雜合子相對性狀表現(xiàn)顯性遺傳因子顯性性狀表現(xiàn)一、孟德爾簡介二、雜交實驗（一）1956----1864------18721．選材：豌豆自花傳粉、閉花受粉純種性狀易區(qū)分且穩(wěn)定真實遺傳2．過程：人工異花傳粉一對相對性狀的正交P（親本）高莖DDX矮莖dd互交反交F1（子一代）高莖Dd純合子、雜合子F2（子二代）高莖DD：高莖Dd：矮莖dd1：2：1分離比為3：13．解釋①性狀由遺傳因子決定。（區(qū)分大小寫）②因子成對存在。③配子只含每對因子中的一個。④配子的結(jié)合是隨機的。4．驗證測交（F1）DdXddF1是否產(chǎn)生兩種高1：1矮比例為1：1的配子5．分離定律在生物的體細胞中，控制同一性狀的遺傳因子成對存在，不相融合；在形成配子時，成對的遺傳因子發(fā)生分離，分離后的遺傳因子分別進入不同的配子中，隨配子遺傳給后代。三、雜交實驗（二）1．黃圓YYRRX綠皺yyrr黃圓YyRr黃圓Y_R_：黃皺Y_rr：綠圓yyR_：綠皺yyrr親組合9：3：3：1重組合2．自由組合定律控制不同性狀的遺傳因子的分離和組合是互不干擾的；在形成配子時，決定同一性狀的成對的遺傳因子彼此分離，決定不同性狀的遺傳因子自由組合。四、孟德爾遺傳定律史記①1866年發(fā)表②1900年再發(fā)現(xiàn)③1909年約翰遜將遺傳因子更名為“基因”基因型、表現(xiàn)型、等位基因△基因型是性狀表現(xiàn)的內(nèi)在因素，而表現(xiàn)型則是基因型的表現(xiàn)形式。表現(xiàn)型=基因型+環(huán)境條件。五、小結(jié)后代性狀分離比說明3：1雜合子X雜合子1：1雜合子X隱性純合子1：0純合子X純合子；純合子X顯性雜合子1．2．n對基因雜交F1形成配子數(shù)F1配子可能的結(jié)合數(shù)F2的基因型數(shù)F2的表現(xiàn)型數(shù)F2的表型分離比12……24……416……39……24……3：19：3：3：1……2n2n4n3n2n（3+1）n第二章基因與染色體的關(guān)系體現(xiàn)在體現(xiàn)在依據(jù)：基因與染色體行為的平行關(guān)系減數(shù)分裂與受精作用基因在染色體上證據(jù)：果蠅雜交（白眼）伴性遺傳：色盲與抗VD佝僂病現(xiàn)代解釋：遺傳因子為一對同源染色體上的一對等位基因一、減數(shù)分裂1．進行有性生殖的生物在產(chǎn)生成熟生殖細胞時，進行的染色體數(shù)目減半的細胞分裂。在減數(shù)分裂過程中，染色體只復制一次，而細胞分裂兩次。減數(shù)分裂的結(jié)果是，成熟生殖細胞中的染色體數(shù)目比原始生殖細胞的減少一半。2．過程染色體同源染色體聯(lián)會成著絲點分裂精原復制初級四分體（交叉互換）次級單體分開精變形精細胞精母分離（自由組合）精母細胞子染色體2N2NN2NNNDNA2C4C4C2C2CCC3．同源染色體AaBb①形狀（著絲點位置）和大小（長度）相同，分別來自父方與母方的②一對同源染色體是一個四分體，含有兩條染色體，四條染色單體③區(qū)別：同源與非同源染色體；姐妹與非姐妹染色單體④交叉互換4．判斷分裂圖象奇數(shù)減Ⅱ或生殖細胞散亂中央分極染色體不有絲有配對前中后偶數(shù)同源染色體有減Ⅰ期期期無減Ⅱ三、基因?qū)π誀畹目刂?．DNARNA蛋白質(zhì)（性狀）脫氧核苷酸序列核糖核苷酸序列氨基酸序列遺傳信息遺傳密碼2．基因、蛋白質(zhì)和性狀的關(guān)系（1）基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，進而控制生物體的性狀，如白化病等。（2）基因還能通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀，如鐮刀型細胞貧血等?；蛲蛔兗捌渌儺惒豢蛇z傳的變異基因突變物、化、生誘變育種可遺傳的基因重組雜交育種染色體變異多倍體、單倍體育種一、基因突變1．定義：DNA分子中發(fā)生堿基對的替換、增添和缺失而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變。2.時間：有絲分裂間期或減數(shù)第一次分裂間期的DNA復制時3．外因：物理、化學、生物因素內(nèi)因：可變性4．特點：①普遍性②隨機，無方向性③頻率低④有害性5．意義：①產(chǎn)生新基因②變異的根本來源③進化的原始材料6．實例：鐮刀型細胞貧血二、基因重組1．在生物體進行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因的重新組合。2.時間：減數(shù)第一次分裂前期或后期2．意義：①產(chǎn)生新的基因型②生物變異的來源之一③對進化有意義三、染色體變異1．缺失1917年貓叫綜合癥果蠅的缺刻翅結(jié)構(gòu)的變異重復1919年果蠅的棒狀翅易位1923年慢性粒細胞白血病倒位數(shù)目結(jié)構(gòu)的變異：個別染色體；染色體組的增加與減少2．染色體組細胞中的一組非同源染色體，在形態(tài)和功能上各不相同，攜帶著控制生物生長發(fā)育、遺傳和變異的全部遺傳信息的染色體。如：人的為22常+X或22常+Y△染色體組型（核型），是指某一種生物體細胞種全部染色體的數(shù)目、大小和形態(tài)特征；如：人的核型：46、XX或XY3．一倍體雌性配子二倍體單倍體直接發(fā)育合子生物體多單倍體雄性配子多倍體（秋水仙素）四、人類遺傳病1．常染色體性染色體隱性基因鐮刀型貧血、白化病、先天聾啞紅綠色盲單基因遺傳病顯性基因多指、并指、軟骨發(fā)育不全抗VD佝僂病多基因遺傳?。涸l(fā)性高血壓、冠心病、哮喘病、青少年糖尿病染色體異常：21三體綜合癥2．危害婚前檢測與預防遺傳咨詢監(jiān)測與預防產(chǎn)前診斷：羊水、B超、孕婦血細胞檢查、基因診斷3．人類基因組計劃（HGP）：人體DNA所攜帶的全部遺傳信息①提出：1986年美國的生物學家杜爾貝利②主要內(nèi)容：繪制人類基因組四張圖：遺傳圖、物理圖、序列圖、轉(zhuǎn)錄圖③1990年10月啟動④1999年7月中國參與，解讀3號染色體短臂上3000萬個堿基，占1%。⑤2000年6月20日，初步完成工作草圖⑥2001年2月，草圖公開發(fā)表⑥2003年圓滿完成△直系血親是指從自己算起向上推數(shù)三代和向下推數(shù)三代；，△旁系血親是指與（外）祖父母同源而生的、除直系親屬以外的其他親屬。

△基因診斷是用放射性同位素、熒光分子等標記的DNA分子做探針，利用DNA分子雜交原理，鑒定被檢測標本的遺傳信息，達到檢測疾病的目的。

△基因治療是把健康的外源基因?qū)胗谢蛉毕莸募毎?，達到治療疾病的目的。第六章育種方法單倍體選擇育種雜交育種誘變育種多倍體轉(zhuǎn)基因一、比較四中育種常規(guī)育種誘變育種多倍體育種單倍體育種處理PF1F2在F2中選育用射線、激光、化學藥物處理用秋水仙素處理萌發(fā)后的種子或幼苗花藥離體培養(yǎng)原理基因重組，組合優(yōu)良性狀人工誘發(fā)基因突變破壞紡錘體的形成，使染色體數(shù)目加倍誘導花粉直接發(fā)育，再用秋水仙素優(yōu)缺點方法簡單，可預見強，但周期長加速育種，改良性狀，但有利個體不多，需大量處理器官大，營養(yǎng)物質(zhì)含量高，但發(fā)育延遲，結(jié)實率低縮短育種年限，但方法復雜，成活率較低例子水稻的育種高產(chǎn)量青霉素菌株無籽西瓜抗病植株的育成二、基因工程針線：DNA連接酶提取目的基因剪刀：限制性內(nèi)切酶針線：DNA連接酶目的基因與運載體結(jié)合：質(zhì)粒、噬菌體、病毒將目的基因?qū)胧荏w細胞：大腸桿菌、枯草桿菌、土壤農(nóng)桿菌、酵母菌和細胞等目的基因的檢測與表達：受體細胞表現(xiàn)出特定的性狀第七章進化論拉馬克：用進廢退、獲得性遺傳達爾文：適者生存，不適者淘汰（自然選擇學說）基本單位：種群實質(zhì)：基因頻率的改變原材料：突變與重組現(xiàn)代進化理論形成物種決定方向：自然選擇必要條件：隔離生物多樣性：基因、物種、生態(tài)系統(tǒng)協(xié)同論（殘酷競爭VS協(xié)同進化）中性學說（偶然VS必然）補充間斷平衡（漸進VS突進）災變論（漸滅VS突滅）一、生物進化研究生物界歷史發(fā)展的一般規(guī)律，如生物界的產(chǎn)生與發(fā)展：生命、物種、人類起源進化機制與理論：遺傳、變異、方向、速率進化與環(huán)境的關(guān)系④進化論的歷史：流派與論點△△生物進化是指同種生物的發(fā)展變化，時間可長可短，性狀變化程度不一，任何基因頻率的改變，不論其變化大小如何，都屬進化的范圍，△物種的形成必須是當基因頻率的改變在突破種的界限形成生殖隔離時，方可成立。二、現(xiàn)代進化理論的由來1．神創(chuàng)論+物種不變論（上帝造物說）2．法國拉馬克1809年《動物哲學》①生物由古老生物進化而來的②由低等到高等逐漸進化的③生物各種適應性特征的形成是由于用進廢退與獲得性遺傳。意義：能科學地解釋生物進化的原因，生物多樣性和適應性，但不能解釋遺傳變異的本質(zhì)及自然選擇對可遺傳變異的作用。意義：能科學地解釋生物進化的原因，生物多樣性和適應性，但不能解釋遺傳變異的本質(zhì)及自然選擇對可遺傳變異的作用。3．英國達爾文1859年《物種起源》自然選擇學說過度繁殖與群體的恒定性+有限的生活條件生存斗爭+遺傳和變異自然選擇即適者生存+獲得性遺傳新類型生物4．現(xiàn)代進化理論：以自然選擇學說為核心內(nèi)容三、現(xiàn)代進化理論的內(nèi)容突變等位基因有性生殖基因重組不定向變異選擇微小有利變異多次選擇、遺傳積累顯著有利變異基因頻率的改變新物種定向進化基本觀點：種群是生物進化的基本單位，生物進化的實質(zhì)是種群基因頻率的改變。突變和基因重組，自然選擇及隔離是物種形成過程的三個基本環(huán)節(jié)，通過它們的綜合作用，種群產(chǎn)生分化，最終導致新物種形成。在這個過程中，突變和基因重組產(chǎn)生生物進化的原材料，自然選擇使種群的基因頻率定向改變并決定生物進化的方向，隔離是新物種形成的必要條件。4．物種：能在自然條件下相互交配并且產(chǎn)生可育后代的一群生物。生殖隔離自然選擇生殖隔離自然選擇地理隔離基因頻率發(fā)生改變種群小種群(產(chǎn)生許多變異）新物種基因頻率發(fā)生改變?nèi)珪〗Y(jié)從亞顯微結(jié)構(gòu)水平到分子水平細胞核→染色體→DNA→基因→遺傳信息→mRNA→蛋白質(zhì)(性狀)[例]間要論述染色體、DNA、基因、遺傳信息、遺傳密碼、蛋白質(zhì)(性狀)和生物多樣性之間的關(guān)系。簡染色體由DNA和蛋白質(zhì)組成，是DNA的主要載體，而不是全部載體，因其還存在于真核細胞的葉綠體和線粒體，原核生物和病毒中的DNA不位于染色體上，DNA是染色體的主要組成成分。DNA分子上具有遺傳效應的、控制生物性狀的片段叫基因，DNA分子也存在沒有遺傳效應的片段叫基因間區(qū)，DNA上有成百上千個基因。基因位于DNA分子上，也位于染色體上，并在染色體上呈線性排列，占據(jù)一定的“座位”(位點)，在減數(shù)分裂和有絲分裂過程中，隨染色體的移動而移動，減數(shù)分裂過程中染色體互換，同源染色體的分離，非同源染色體自由組合是基因的三個遺傳規(guī)律和伴性遺傳的細胞學基礎(chǔ)。DNA分子基因上的脫氧核苷酸的排列順序叫遺傳信息，并不是DNA分子上所有脫氧核苷酸的排列順序叫遺傳信息(基因間區(qū)不含有遺傳信息)，基因所在的DNA片段有兩條鏈，只有一條鏈攜帶遺傳信息叫有義鏈，另一條配對鏈叫無義鏈，DNA雙鏈中的一條鏈對某個基因來說是有義鏈，而對另一個基因來說，可能是無義鏈。遺傳密碼是指在DNA的轉(zhuǎn)錄過程中，以DNA(基因)上一條有義鏈(攜帶遺傳信息)為模板，按照堿基互補配對原則(A—U，G—C)形成的信使RNA單鏈上的堿基排列順序，遺傳學上把信使RNA上決定一個氨基酸的三個相鄰的堿基叫“密碼子”，也叫“三聯(lián)體密碼子”，和遺傳密碼的含義是一致的，應當注意，20種氨基酸密碼表中每個氨基酸所對應三個字母的堿基排序是指定位在信使RNA上的，并不是位于DNA或轉(zhuǎn)運RNA(叫反密碼子)上堿基排列順序。性狀是指一個生物的任何可以鑒別的形態(tài)或生理特征，是遺傳和環(huán)境相互作用的結(jié)果，主要由蛋白質(zhì)體現(xiàn)出來。生物的性狀受基因控制，是基因通過控制蛋白質(zhì)的合成來體現(xiàn)的。DNA分子中堿基的排列順序千變?nèi)f化，一個DNA分子中的一條多核苷酸鏈有100個四種不同的堿基，它們的可能排列方式是4100種。而事實上DNA分子中堿基數(shù)量是成千上萬，其可能的排列方式幾乎是無限的。DNA分子的多樣性，可以從分子水平上說明生物的多樣性和個體之間的差異的原因。二、以人類遺傳病為例分析遺傳的三個基本規(guī)律和伴性遺傳之間的區(qū)別和聯(lián)系[例]下圖是六個家族的遺傳圖譜，請據(jù)圖回答：(1)可判斷為X染色體的顯性遺傳的是圖；(2)可判斷為X染色體的隱性遺傳的是圖；(3)可判斷為Y染色體遺傳的是圖；(4)可判斷為常染色體遺傳的是圖。[解析]按Y染色體遺傳→X染色體顯性遺傳→X染色體隱性遺傳→常染色體顯性遺傳→常染色體隱性遺傳的順序進行假設(shè)求證。D圖屬Y染色體遺傳，因為其病癥是由父傳子，子傳孫，只要男性有病，所有的兒子都患病。B圖為X染色體顯性遺傳，因為只要父親有病，所有的女兒都是患病者。C和E圖是X染色體隱性遺傳，因為C圖中，母親患病，所有的兒子患病，而父親正常，所有的女兒都正常；E圖中，男性將病癥通過女兒傳給他的外孫。A和F圖是常染色體遺傳，首先通過父母無病而子女有患病者判斷出是隱性遺傳，再根據(jù)父母無病，而兩個家系中都有女兒患病而判斷出是常染色體遺傳。[例]下圖為某家族性疾病的遺傳圖譜。請據(jù)圖回答：若Ⅲ1與Ⅲ5近親婚配，他們的孩子患此病的概率為(基因符號用A、a)表示。[解析]本題主要考查對系譜圖的分析判斷和簡單概率計算能力，解題關(guān)鍵為運用多種遺傳病的遺傳特點去分析人手。(1)在該遺傳系譜中，發(fā)病率比較高，占子代的1/2，且子代之中有患者，則雙親之中必定有患者，兒子是患者則其母必定是患者，且患者中女性多于男性。所以該病的遺傳為顯性伴性遺傳。(2)Ⅲ1個體的父親表現(xiàn)型正常，是隱性個體，基因型為XaY，他的X染色體上的基因必定遺傳給他女兒Ⅲ1個體，Ⅲ1個體又表現(xiàn)為患者，所以Ⅲ1個體的基因為XAXa，Ⅲ5個體為隱性個體，基因型XaY。(3)畫遺傳圖解(略)，Ⅲl與Ⅲ5婚配，他們孩子患病的概率為1/2。三、以染色體概念系統(tǒng)為例，分析染色體與遺傳變異進化之間的內(nèi)在聯(lián)系[例]下圖是我國育種專家鮑文奎等培育出的異源八倍體小黑麥的過程圖。(1)A、B、D、R四個字母代表