2019人教版高中生物必修二知识点总结

第一节 DNA是主要的遗传物质

一.对遗传物质的早期推测

蛋白质是遗传物质的主导地位

二、DNA是主要的遗传物质

1．DNA是遗传物质的证据

（1）肺炎双球菌的转化实验过程和结论

S型：含多糖荚膜，菌落光滑，有毒性

R型：不含多糖荚膜，菌落粗糙，无毒性

推论：加热杀死的S型菌中必然存在一种活性因子，将R型菌转化成S型活菌

（2）噬菌体侵染细菌实验的过程和结论

、、、

2．DNA是主要的遗传物质

（1）某些病毒的遗传物质是RNA （2）绝大多数生物的遗传物质是DNA

四.绝大多数生物的遗传物质是DNA，少数的遗传物质是RNA，（SARS,HIV,烟草花叶病毒）

DNA是主要的遗传物质

第二节 DNA 分子的结构

一.DNA双基因螺旋结构模型构建 沃森 克里克

1.威尔金斯，DNA衍射图谱→DNA是螺旋结构

2.外侧：磷酸和脱氧核糖

内侧：碱基

3.查哥夫：腺嘌呤（A）和胸腺嘧啶(T)相等 胞嘧啶(C)和鸟嘌呤(G)相等→A和T配对，C和G配对

★二、DNA的结构

1、DNA的组成元素：C、H、O、N、P

2、DNA的基本单位：脱氧核糖核苷酸（4种）

3、DNA的结构：

①由两条、反向平行的脱氧核苷酸链盘旋成双螺旋结构。

②外侧：脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架。

内侧：由氢键相连的碱基对组成。

③碱基配对有一定规律： 一一对应关系A ＝ T；G ≡ C。（碱基互补配对原则）

★4．特点

①稳定性：DNA分子中脱氧核糖与磷酸交替排列的顺序稳定不变

②多样性：DNA分子中碱基对的排列顺序多种多样（主要的）、碱基的数目和碱基的比例不同

③特异性：DNA分子中每个DNA都有自己特定的碱基对排列顺序

★3．计算 1．在两条互补链中word/media/image10_1.png的比例互为倒数关系。

2．在整个DNA分子中，嘌呤碱基之和=嘧啶碱基之和。

★3．整个DNA分子中，word/media/image11_1.png与分子内每一条链上的该比例相同。

★第三节 DNA的复制

1、实验证据——半保留复制

1、材料：大肠杆菌

2、方法：同位素标记法（示踪法）

二、DNA的复制

1．场所：细胞核 ，线粒体 叶绿体

2．时间：细胞分裂间期。（即有丝分裂的间期和减数第一次分裂的间期）

3．基本条件：① 模板：开始解旋的DNA分子的两条单链（即亲代DNA的两条链）；

② 原料：是游离在细胞中的4种脱氧核苷酸；

③ 能量：由ATP提供；

④ 酶：DNA解旋酶、DNA聚合酶等。

4.过程：解旋提供模板

细胞供能（ATP），在解旋酶的作用，氢键断裂，形成两条脱氧核苷酸的母链

合成子链

以每条母链为模板，利用核苷酸为原料，按照碱基互补原则，在DNA聚合酶的作用下，形成互补子链

形成子代DNA

随着模板解旋，子链延伸，母链和子链形成双螺旋

5.结果：一个DNA分子形成两个完全相同的DNA分子

6.特点：边解旋边复制；半保留复制

7．原则：碱基互补配对原则

8．精确复制的原因：①独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板;

　　　　　　　　 ②碱基互补配对原则保证复制能够准确进行。

9．意义：将遗传信息从亲代传给子代，从而保持遗传信息的连续性

第四节 基因是有遗传效应的DNA片段

一、基因的定义：基因是有遗传效应的DNA片段

二、DNA是遗传物质的条件：a、能自我复制 b、结构相对稳定 c、储存遗传信息

d、能够控制性状。

3、DNA分子的特点：多样性、特异性和稳定性。

第四章 基因的表达

★第一节 基因指导蛋白质的合成

一、RNA的结构：

1、组成元素：C、H、O、N、P

2、基本单位：核糖核苷酸（4种）

3、结构：一般为单链

二、基因：是具有遗传效应的DNA片段。主要在染色体上

三、基因控制蛋白质合成：

1、转录：

（1）概念：在细胞核中，以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA的过程。（注：叶绿体、线粒体也有转录）

（2）过程：解旋：DNA解旋，碱基得以暴露

配对：以DNA一条链为模板，游离的核糖核苷酸，与DNA分子上的碱基互补配对，形成氢键

连接：新结合的核糖核苷酸与正在合成的RNA连接，形成mRNA

释放：mRNA从DNA上释放，DNA双链回复

（3）条件：模板：DNA的一条链（模板链）

原料：4种核糖核苷酸

能量：ATP

酶：解旋酶、RNA聚合酶等

（4）原则：碱基互补配对原则（A—U、T—A、G—C、C—G）

（5）产物：信使RNA（mRNA）、核糖体RNA（rRNA）、转运RNA（tRNA）

2、翻译：

（1）概念：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。（注：叶绿体、线粒体也有翻译）

（2）碱基（4种） 1个碱基→一个氨基酸→4种 1×4=4

2个碱基→1个氨基酸→16种 4×4=16

3个碱基→1个氨基酸→64种 4×4×4=64

（3）转运RNA（mRNA）：

概念：mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸。每3个这样的碱基又称为1个密码子.

特点：专一性

简并性：一种氨基酸对应多个密码子

通用性：生物界公用一套密码子

密码子 起始密码：AUG、GUG

（64个） 终止密码：UAA、UAG、UGA

注：决定氨基酸的密码子有61个，终止密码不编码氨基酸。

（4）过程：

（5）条件：模板：mRNA

原料：氨基酸（20种）

能量：ATP

酶：多种酶

搬运工具：tRNA

装配机器：核糖体

（5）原则：碱基互补配对原则

（6）产物：多肽链

3、与基因表达有关的计算

基因中碱基数：mRNA分子中碱基数：氨基酸数 = 6：3：1

第2节 基因控制生物的性状

一、中心法则及其发展

1、提出者：克里克

2、内容：

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流向蛋白质，也不能从蛋白质流向DNA或RNA。近些年还发现有遗传信息从RNA到RNA（即RNA的自我复制）也可以从RNA流向DNA（即逆转录）。

二、基因控制性状的方式：

1.间接控制：通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物的性状；如白化病等。

（1）豌豆的圆粒和皱粒

圆粒：淀粉分支酶基因

↓

淀粉分支酶

↓

蔗糖

↓

淀粉→吸水膨胀

（2）白化病（aa）（常染色体隐形病）

酪氨酸酶基因异常

↓

酪氨酸酶异常

↓

酪氨酸 × 黑色素

2.直接控制：通过控制蛋白质结构直接控制生物的性状。如囊性纤维病、镰刀型细胞贫血等。

（1）囊性纤维病

跨膜蛋白基因异常

↓

跨膜蛋白异常

↓

运输cl-受阻

↓

支气管黏液堆积，肺病

（2）镰刀型贫血症

血红蛋白基因异常

↓

血红蛋白异常

↓

红细胞呈镰刀型

注：生物体性状的多基因因素：基因与基因；基因与基因产物；与环境之间多种因素存在复杂的相互作用，共同地精细的调控生物体的性状。

三.

基因与基因之间

基因与基因产物之间 相互作用，关系复杂

基因与环境之间

四.细胞质基质

描述线粒体与叶绿体中的DNA

半自主自我复制

转录和翻译出蛋白质（核糖体）

细胞核基因：父母各占一半

质基因：母亲提供

细胞质遗传只与母亲有关

第5章 基因突变及其他变异

★第一节 基因突变和基因重组

一、生物变异的类型

● 不可遗传的变异（仅由环境变化引起）

● 可遗传的变异（由遗传物质的变化引起）

基因突变

基因重组

染色体变异

二、可遗传的变异

（一）基因突变

1、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，叫做基因突变。

2.实例：镰刀型细胞贫血症

血红蛋白基因异常

↓

血红蛋白异常

↓

红细胞呈镰刀型

3、原因：物理因素：X射线、紫外线、r射线等；

化学因素：亚硝酸盐，碱基类似物等；

生物因素：病毒、细菌等。

4、特点：a、普遍存在

b、随机性（基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期；基因突变可以发生在细胞内的不同的DNA分子上或同一DNA分子的不同部位上）；

c、低频性

d、多数有害性

f、不定向性

注：体细胞的突变不能直接传给后代，生殖细胞的则可能

5、意义：它是新基因产生的途径；

是生物变异的根本来源；

是生物进化的原始材料。

（二）基因重组

1、概念：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。

2、类型：a、非同源染色体上的非等位基因自由组合

b、四分体时期非姐妹染色单体的交叉互换

3.意义：产生新基因型

对生物进化有重要意义

生物与的变异来源之一

第二节 染色体变异

一、染色体结构变异：

实例：猫叫综合征（5号染色体部分缺失）

类型：缺失:染色体缺失某一片段

1

实例：猫叫综合征：5号染色体缺失一端

重复：增加某一片段

易位：某一片段移到另一条非同源染色体上

1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 e f

A b c d e f a b c d 5 6

倒位:某一片段位置颠倒（1800）

1 2 3 4 5 6

1 5 4 3 2 6

染色体结构发生改变，是位于染色体上的基因的数目和排列顺序发生改变，从而引起性状变异

二、染色体数目的变异

1、类型

● 个别染色体增加或减少：

实例：21三体综合征（多1条21号染色体）

● 以染色体组的形式成倍增加或减少：

实例：三倍体无子西瓜

2、染色体组

（1）概念：细胞中一组非同源染色体，在形态和结构上各不相同，但又互相协调生物的生长发育遗传和变异

（2）特点：①一个染色体组中无同源染色体，形态和功能各不相同；

②一个染色体组携带着控制生物生长的全部遗传信息。

由受精卵发育而来的个体

二倍体：体细胞中含有两个染色体组（几乎全部动物）

多倍体： 三倍体

一倍体 四倍体

多倍体植物的特点：茎秆粗壮，叶，种子果实较大，营养程度较高

原理：染色体变异

优缺点：培育出的植物器官大，产量高，营养丰富，但结实率低，成熟迟。

（3）染色体组数的判断：

① 染色体组数= 细胞中形态相同的染色体有几条，则含几个染色体组

例1：以下各图中，各有几个染色体组？

答案：3 2 5 1 4

② 染色体组数= 基因型中控制同一性状的基因个数

例2：以下基因型，所代表的生物染色体组数分别是多少?

（1）Aa ______ （2）AaBb _______

（3）AAa _______ （4）AaaBbb _______

（5）AAAaBBbb _______ （6）ABCD ______

答案：2 2 3 3 4 1

3、单倍体体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体

三、染色体变异在育种上的应用

1.多倍体育种：①：低温处理；②：秋水仙素处理

秋水仙素的原理：抑制纺锤丝的形成，染色体不移向细胞两极，染色体数目加倍

应用：三倍体西瓜

原理：染色体变异

优缺点：培育出的植物器官大，产量高，营养丰富，但结实率低，成熟迟。

2.单倍体育种：

方法：花粉(药)离体培养

原理：染色体变异

实例：矮杆抗病水稻的培育

单倍体的特点：弱小；高度不育

优缺点：后代都是纯合子，自交后代不发生性状分离，能够稳定遗传

明显缩短育种年限，但技术较复杂。

附：育种方法小结

实验：低温诱导植物染色体数目

实验原理：

进行正常有丝分裂的植物分生组织细胞，在有丝分裂后 期，染色体的着丝点分裂，子染色体在纺锤丝的作用下，分别移向两极，最终被平均分配到两个子细胞中去。用低温处理植物分生组织细胞，能够抑制纺锤体的形成，以致影响染色体被拉向两极，使细胞也不能分裂成两个子细胞。结果，植物细胞染色体数目发生变化。

材料用具：

洋葱或大葱、蒜均为二倍体，体细胞中染色体数为16，培养皿、滤纸、纱布、烧杯、镊子、剪刀、显微镜，载玻片、盖玻片、冰箱，卡诺氏液，改良苯酚品红染液，体积分数为15%_的盐酸溶液，体积分数为95%的酒精溶液

试剂及用途：(1)卡诺氏液：固定细胞形态。

(2)95%酒精：冲洗附着在根尖表面的卡诺氏液。

(3)解离液：(质量分数为15%HCI和体积分数为95%酒精1:1混合)使组织中的细胞分离开

(4)清水：洗去解离液，防止解离过度，便于染色。

(5)改良苯酚品红染液：使染色体着色。

实验步骤：

（1）培养根尖：将洋葱放在装满清水的广口瓶，让洋葱的底部接触水面。

（2）低温诱导：待洋葱长出1cm左右的不定根时，将整个装置放入冰箱的低温室（4℃）内，诱导培养36小时。

（3）固定细胞形态：剪去诱导处理的根尖约0.5-1cm，放入卡诺氏液中浸泡0.5-1小时，以固定细胞的形态，然后用体积分数约95％的酒精冲洗2次。

（4）制作装片：取固定好的根尖，进行解离；漂洗；染色；制片4个步骤，具体操作方法与“观察植物细胞的有丝分裂”实验相同。

（5）观察装片：先用低倍镜寻找染色体形态较好的分裂相。视野中既有正常的二倍体细胞，也有染色体数目发生改变的细胞，发生染色体数目变化的细胞中染色体数目可能为正常细胞的两倍。确认某个细胞发生染色体数目变化后、再用高倍镜观察。

第三节 人类遗传病

一、人类遗传病与先天性疾病区别：

● 遗传病：由遗传物质改变引起的疾病。（可以生来就有，也可以后天发生）

● 先天性疾病：生来就有的疾病。（不一定是遗传病）

二、人类遗传病产生的原因：人类遗传病是由于遗传物质的改变而引起的人类疾病

三、人类遗传病类型

（一）单基因遗传病

1、概念：由一对等位基因控制的遗传病。

2、原因：人类遗传病是由于遗传物质的改变而引起的人类疾病

3、特点：呈家族遗传、发病率高（我国约有20%--25%）

4、类型：

显性遗传病 伴Ｘ显：抗维生素Ｄ佝偻病

常显：多指、并指、软骨发育不全

隐性遗传病 伴Ｘ隐：色盲、血友病

常隐：先天性聋哑、白化病、镰刀型细胞贫血症、黑尿症、苯丙酮尿症

（二）多基因遗传病

1、概念：由多对等位基因控制的人类遗传病。

2、常见类型：腭裂、无脑儿、原发性高血压、青少年型糖尿病等。

（三）染色体异常遗传病（简称染色体病）

1、概念：染色体异常引起的遗传病。(包括数目异常和结构异常）

2、类型：

常染色体遗传病 结构异常：猫叫综合征

数目异常：21三体综合征（先天智力障碍）

性染色体遗传病：性腺发育不全综合征（XO型，患者缺少一条 X染色体）

四、遗传病的监测和预防

1、产前诊断：胎儿出生前，医生用专门的检测手段确定胎儿是否患某种遗传病或先天性疾病，

产前诊断可以大大降低病儿的出生率

2、遗传咨询：在一定的程度上能够有效的预防遗传病的产生和发展

五、实验：调查人群中的遗传病

注意事项：

1、调查遗传方式——在家系中进行

2、调查遗传病发病率——在广大人群随机抽样

注：调查群体越大，数据越准确

六、人类基因组计划：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。

需要测定22+XY共24条染色体

启动：1990年，完成于2003年

中国（1.0%）测序工作：人由31.6亿个碱基对

2-2.5万个基因

2019人教版高中生物必修二知识点总结