高中生物學(xué)科思維導(dǎo)圖(人教版必修二)

1、遺傳的基本規(guī)律與伴性遺傳1自花傳粉、閉花受粉，自然狀態(tài)下一般為純種豌豆的特點(diǎn)具有易于區(qū)分的性狀，實(shí)驗(yàn)結(jié)果很容易觀察和分析。如：高莖和矮莖；圓粒和皺粒人工傳粉過程人工去雄套袋隔離人工授粉再套袋隔離相關(guān)符號(hào)意義P：親本；F1：子一代；F2：子二代； ：母本；：父本；：雜交； ： 自交性狀生物所表現(xiàn)出來的形態(tài)結(jié)構(gòu)（雙眼皮）、生理特征（B 型血）和行為方式（左撇子）顯性性狀（如豌豆的高莖）相對(duì)性狀同種生物的同一種性狀的不同表現(xiàn)類型分為隱性性狀（如豌豆的矮莖）等位基因位于同源染色體上顯性基因決定顯性性狀的基因（用大寫字母表示）相關(guān)概念控制相對(duì)性狀的基因隱形基因決定隱性性狀的基因（用小寫字母表示）性狀分離

2、在雜種后代中，同時(shí)出現(xiàn)顯性性狀和隱性性狀的現(xiàn)象表現(xiàn)型生物個(gè)體表現(xiàn)出來的性狀，如豌豆的高莖和矮莖基因型與表現(xiàn)型有關(guān)的基因組成，如高莖豌豆的基因型是 DD 或 Dd,矮莖豌豆的基因型是 dd純合子基因組成相同的個(gè)體，如：DD、dd、YYRR、yyrr雜合子基因組成不同的個(gè)體，如 Dd、YyRr、Yyrr、yyRr實(shí)驗(yàn)過程及現(xiàn)象P 高莖矮莖F1（全為高莖）；F1 自交F2（高莖：矮莖=3:1）生物的性狀是由遺傳因子（基因）決定的體細(xì)胞中遺傳因子（基因）是成對(duì)存在的解釋（提出假說）形成配子時(shí)，成對(duì)的遺傳因子（基因）彼此分離，分別進(jìn)入不同的配子。配子中只含有每對(duì)遺傳因子（基因）中的一個(gè)遺傳因子分離定律的

3、發(fā)現(xiàn)受精時(shí)，雌雄配子的結(jié)合是隨機(jī)的的發(fā)現(xiàn)過程及其內(nèi)容設(shè)計(jì)測交實(shí)驗(yàn)：F1 與隱性純合子雜交，推測后代高莖：矮莖=1:1驗(yàn)證（演繹推理）實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：在得到的 64 株后代中，30 株是高莖，34 株是矮莖，比例接近 1:1，驗(yàn)證了以上解釋的正確性在雜合子的細(xì)胞中，位于一對(duì)同源染色體上的等位基因，具有一定的獨(dú)立性；分離定律內(nèi)容在減數(shù)分裂形成配子的過程中，等位基因會(huì)隨同源染色體的分開而分離，分別進(jìn)入兩個(gè)配子中，獨(dú)立地隨配子遺傳給后代實(shí)驗(yàn)過程及現(xiàn)象P 黃色圓粒綠色皺粒F1（全為黃色圓粒）；F1 自交F2（黃色圓粒：黃色皺粒：綠色圓粒：綠色皺粒=9:3:3:1）純種黃色圓粒和純種綠色皺粒豌豆的基因型成分別是

4、 YYRR 和yyrr,F1 的基因型是 YyRr解釋（提出假說）F1 形成配子時(shí)，每對(duì)基因彼此分離，不同對(duì)的基因自由組合。F1產(chǎn)生的雌配子和雄配子各有 4 種：YR、Yr、yR、yr受精時(shí)，雌雄配子的結(jié)合是隨機(jī)的。雌雄配子的結(jié)合方式自由組合定律的有 16 種，F(xiàn)2 基因型有 9 種，表現(xiàn)型有 4 種發(fā)現(xiàn)過程及其內(nèi)容設(shè)計(jì)測交實(shí)驗(yàn)：F1 與隱性純合子雜交，推測后代黃色圓粒：黃色皺粒：綠色圓粒：綠色皺粒=1:1:1:1驗(yàn)證（演繹推理）實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：在得到的 207 粒后代種子中，黃色圓粒是 55 粒，黃色皺粒是 49 粒，綠色圓粒是 51 粒，綠色皺粒是 52 粒，比例接近 1:1:1:1，驗(yàn)證了以上

5、解釋的正確性位于非同源染色體上的非等位基因的分離或組合是互不干擾的；在自由組合定律內(nèi)容減數(shù)分裂過程中，同源染色體上的等位基因彼此分離的同時(shí)，非同源染色體上的非等位基因自由組合內(nèi)容基因在染色體上薩頓的假說依據(jù)基因和染色體行為存在明顯的平行關(guān)系研究方法類比推理法過程及現(xiàn)象P 紅眼（）白眼（）F1（雌雄全為紅眼）；F1 雌雄交配F2紅眼（、）：白眼（）=3:1基因在染色體上摩爾根關(guān)于果蠅解釋（假說）控制白眼的基因在 X 染色體上，而 Y 染色體上不含它的等位基因的實(shí)驗(yàn)證據(jù)演繹推理測交實(shí)驗(yàn)等結(jié)論控制果蠅白眼的基因在 X 染色體上，證明了薩頓假說的正確性研究方法假說演繹法一條染色體上有多個(gè)基因基因和染色

6、體的關(guān)系基因在染色體上呈線性排列- 1 -概念基因位于性染色體上，這些基因控制的性狀總是和性別相關(guān)聯(lián)的現(xiàn)象人類紅綠色盲癥遺傳類型伴 X 染色體隱性遺傳病特點(diǎn)男性患者多于女性患者、隔代遺傳、交叉遺傳伴遺傳類型伴 X 染色體顯性遺傳病抗維生素 D 佝僂病性特點(diǎn)女性患者多于男性患者、世代遺傳遺傳遺傳類型伴 Y 染色體遺傳外耳道多毛癥特點(diǎn)只有男性患病鳥類的性別決定方式雄性：ZZ（兩條性染色體的形態(tài)、大小相同）雌性：ZW（兩條性染色體的形態(tài)、大小不同）先排除伴 Y 遺傳父病子全?。ɑ颊呷珵槟行裕┌?Y 遺傳其父和子無病定為常染色體隱性遺傳“無中生有是隱性”看女患者其父和子皆病最可能為伴 X 隱性遺傳再判

7、斷顯隱性遺其母和女無病定為常染色體顯性遺傳傳“有中生無是顯性”系看男患者其母和女皆病最可能為伴 X 顯性遺傳遺譜傳圖的分若連續(xù)幾代都得病可能是顯性遺傳基析本若患者男女比例相當(dāng)最可能是常染色體遺傳規(guī)三看出現(xiàn)比例律患者男多女少最可能為伴 X 隱性遺傳與患者女多男少最可能為伴 X 顯性遺傳伴性遺若出現(xiàn)此圖定為常染色體隱性遺傳傳特例2若出現(xiàn)此圖定為常染色體顯性遺傳特點(diǎn)受一對(duì)基因控制常染色體顯性遺傳病多指、并指、軟骨發(fā)育不全等單基因遺傳病常染色體隱性遺傳病白化病、鐮刀型細(xì)胞貧血癥、分類苯丙酮尿癥、先天性聾啞等伴 X 染色體顯性遺傳病抗維生素 D 佝僂病等伴 X 染色體隱性遺傳病人類紅綠色盲癥、血友病等人

8、受多對(duì)基因控制特點(diǎn)在群體中發(fā)病率高類多基因遺傳病遺容易受環(huán)境影響傳病舉例唇裂，無腦兒，原發(fā)性高血壓、冠心病、哮喘、青少年型糖尿病等病因由染色體異常引起的遺傳病染色體異常遺傳病貓叫綜合征第 5 號(hào)染色體部分缺失舉例21 三體綜合征比正常人多了一條 21 號(hào)染色體性腺發(fā)育不良也叫特納氏綜合癥，XO 型，缺少一條 X 染色體監(jiān)測和預(yù)防遺傳咨詢作出診斷分析傳遞方式推算后代發(fā)病率提出對(duì)策和建議產(chǎn)前診斷如羊水檢查、B 超檢查、孕婦血細(xì)胞檢查、基因診斷等- 2 -概念進(jìn)行有性生殖的生物，在產(chǎn)生成熟生殖細(xì)胞時(shí)進(jìn)行的染色體數(shù)目減半的細(xì)胞分裂方式特點(diǎn)染色體復(fù)制一次，細(xì)胞分裂兩次成熟生殖細(xì)胞中的染色體數(shù)目比原始生殖

9、細(xì)胞的減少一半結(jié)果 （染色體數(shù)目減半發(fā)生在減數(shù)第一次分裂）場所精子是在睪丸的曲細(xì)精管中形成的；卵細(xì)胞是在卵巢中形成的過程（精原細(xì)胞）減前期聯(lián)會(huì)：同源染色體兩兩配對(duì)，形成四分體交叉互換：四分體中的非姐妹染色單體經(jīng)常發(fā)生纏繞并交換一部分片段數(shù)分中期點(diǎn)在板側(cè)：成對(duì)的同源染色體的著絲點(diǎn)整齊地排列在赤道板的兩側(cè)裂減和數(shù)同源染色體分離，非同源染色體自由組合（導(dǎo)致同源染色體上的等位受分MI后期精裂基因分離，非同源染色體上的非等位基因自由組合）特征作（精原細(xì)胞）細(xì)胞質(zhì)分裂，一個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞形成兩個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞用1末期次級(jí)精母細(xì)胞中的染色體數(shù)目減半次級(jí)精母細(xì)胞中無同源染色體，每條染色體上含有兩條染色單體與有絲分

10、裂過程相似，每個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞形成 2 個(gè)相同的精細(xì)胞MII一個(gè)精原細(xì)胞最終形成 4 個(gè)精細(xì)胞，精細(xì)胞中的染色體數(shù)是體細(xì)胞的一半染色體、DNA、染色單體變化曲線與精子的形成過程基本相同，染色體行為變化和精子形成過程完全相同卵細(xì)胞的形成特點(diǎn)初級(jí)卵母細(xì)胞和次級(jí)卵母細(xì)胞進(jìn)行不均等分裂；第一極體進(jìn)行均等分裂一個(gè)卵原細(xì)胞最終形成 1 個(gè)卵細(xì)胞和 3 個(gè)極體（消失）- 3 -只能通過母本遺傳減數(shù)分裂和受精作用2物理模型構(gòu)建建立減數(shù)分裂中染色體變化的模型相關(guān)概念圖示概念卵細(xì)胞和精子相互識(shí)別、融合成為受精卵的過程配子的多樣性受精作用圖示雌雄配子隨機(jī)結(jié)合雌雄配子間結(jié)合方式 16 種，子一代基因型有 9 種，性狀組

11、合有 4 種結(jié)果性狀分離比為9： 3：3： 1Y_R_(19）：Y_rr(1012)： yyR_（1315)： yyrr（16)受精卵中的染色體數(shù)目又恢復(fù)到體細(xì)胞中的數(shù)目結(jié)果其中有一半的染色體來自精子（父方），另一半來自卵細(xì)胞（母方）線粒體和葉綠體中的基因細(xì)胞質(zhì)基因能進(jìn)行半自主自我復(fù)制，并通過轉(zhuǎn)錄和翻譯控制某些蛋白質(zhì)的合成細(xì)胞質(zhì)遺傳精子中幾乎不含細(xì)胞質(zhì)（精細(xì)胞變形形成精子的過程中脫落）特點(diǎn)卵細(xì)胞繼承了卵原細(xì)胞絕大部分的細(xì)胞質(zhì)體現(xiàn)了有性生殖的優(yōu)越性同一雙親的后代呈現(xiàn)多樣性，有利于生物在自然選擇中進(jìn)化意義維持生物前后代體細(xì)胞中染色體數(shù)目的恒定對(duì)于生物的遺傳和變異十分重要名稱觀察蝗蟲精母細(xì)胞減數(shù)分裂

12、的固定裝片MI（有同源染色體）實(shí)驗(yàn)區(qū)別 MI 和 MII 的方法（二倍體生物）MII（無同源染色體）前染色體散亂分布，有聯(lián)會(huì)現(xiàn)象中點(diǎn)在板側(cè)：成對(duì)的同源染色體的著絲點(diǎn)整齊地排列在赤道板的兩側(cè)后 同源染色體彼此分離，姐妹染色單體不分離前 染色體散亂分布中 著絲點(diǎn)排列在赤道板上后著絲點(diǎn)分裂，姐妹染色單體分開- 4 -DNA 是主要的遺傳物質(zhì)基因的本質(zhì)與表達(dá)1DNA 的結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)者：格里菲斯注射 R 型活細(xì)菌小鼠不死亡注射 S 型活細(xì)菌小鼠死亡體內(nèi)轉(zhuǎn)過程及現(xiàn)象注射加熱后殺死的 S 型細(xì)菌小鼠不死亡化實(shí)驗(yàn)R 型活細(xì)菌+加熱后殺死的 S 型細(xì)菌小鼠死亡；從小鼠體內(nèi)分離出了 S 型活細(xì)菌結(jié)論加熱殺死的 S 型

13、細(xì)菌中存在某種轉(zhuǎn)化因子，能將無毒性的 R 型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為有毒性的 S 型細(xì)菌實(shí)驗(yàn)者：艾弗里及其同事R 型菌+S 型菌的 DNAR 型菌+S 型菌過程及現(xiàn)象R 型菌+S 型菌的蛋白質(zhì)或莢膜多糖只有 R 型菌體外轉(zhuǎn)R 型菌+S 型菌的 DNA+DNA 酶只有 R 型菌化實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)論DNA 是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)等不是遺傳物質(zhì)證據(jù)局限性提取出的 DNA，純度最高時(shí)也還有 0.02%的蛋白質(zhì)，因此，仍有人對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論表示懷疑實(shí)驗(yàn)者：赫爾希和蔡斯被 35S 標(biāo)記的噬菌體+大腸桿菌攪拌后離心上清液放射性高，沉淀物放射性低，新形成的噬菌體中沒有檢測到 35S噬菌體侵染過程及現(xiàn)象被 32P 標(biāo)記的噬菌體+大腸桿菌攪拌

14、后離心上清液放射性低，細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)沉淀物放射性高，新形成的噬菌體中檢測到 32P結(jié)論DNA 是遺傳物質(zhì)，但不能證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)（因?yàn)閷?shí)驗(yàn)表明：噬菌體侵染細(xì)菌時(shí)，DNA 進(jìn)入到細(xì)菌中，而蛋白質(zhì)外殼仍留在外面）方法同位素標(biāo)記法煙草花葉病毒的蛋白質(zhì)不能使煙草感染病毒煙草花葉過程及現(xiàn)象煙草花葉病毒的 RNA能使煙草感染病毒病毒實(shí)驗(yàn)結(jié)論煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是 RNA“DNA 是主要的遺傳物質(zhì)”絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是 DNA（如真核生物、原核生物、DNA 病毒）的含義少數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是 RNA（只有 RNA 病毒）結(jié)構(gòu)順序元素組成三類小分子單體 多聚體C、H、O、N、P 磷酸、脫氧核糖、含氮堿基

15、 脫氧核苷酸 脫氧核糖核酸兩條鏈按反相平行的方式盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)特點(diǎn)脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架；堿基排列在內(nèi)側(cè)兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接成堿基對(duì)，其中 A 與 T 配對(duì)、G 與 C 配對(duì)（堿基互補(bǔ)配對(duì)原則）主要建立者沃森和克里克（通過物理模型構(gòu)建法）DNA 中堿基排列順序的千變?nèi)f化，構(gòu)成了 DNA 分子的多樣性多樣性同時(shí)是生物體多樣性的物質(zhì)基礎(chǔ)特性DNA 中堿基的特定的排列順序，構(gòu)成了 DNA 分子的特異性特異性同時(shí)是生物體特異性的物質(zhì)基礎(chǔ)本質(zhì)基因是有遺傳效應(yīng)的 DNA 片段?；蚰鼙晦D(zhuǎn)錄和翻譯，故能控制生物的性狀一個(gè) DNA 分子上有多個(gè)基因基因特點(diǎn)遺傳信息是指脫氧核苷

16、酸的排列順序同 DNA 一樣，基因也是雙螺旋結(jié)構(gòu)，也是由脫氧核苷酸連接組成的- 5 -基因的本質(zhì)與表達(dá)2DNA 的復(fù)制轉(zhuǎn)錄基因的表達(dá)翻譯基因?qū)π誀畹目刂聘拍钜杂H代 DNA 為模板合成子代 DNA 的過程時(shí)間細(xì)胞有絲分裂的間期和減數(shù)第一次分裂前的間期場所真核細(xì)胞主要是在細(xì)胞核，線粒體和葉綠體中也有，原核細(xì)胞在擬核特點(diǎn)半保留復(fù)制 邊解旋邊復(fù)制條件模板：DNA 的兩條鏈原料：4 種游離的脫氧核糖核苷酸酶解旋酶、DNA 聚合酶等 能量：ATP 提供產(chǎn)物兩條完全相同的 DNA 分子保證DNA 分子的獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)，為復(fù)制提供精確的模板堿基互補(bǔ)配對(duì)原則保證了復(fù)制和準(zhǔn)確性意義將遺傳信息從親代傳給了子代，保

17、持了遺傳信息的連續(xù)性概念以 DNA 的一條鏈為模板合成 RNA 的過程場所真核細(xì)胞主要在細(xì)胞核，原核細(xì)胞在細(xì)胞質(zhì)條件模板：DNA 的一條鏈原料：4 種游離的核糖核苷酸酶：RNA 聚合酶能量：ATP 提供堿基互補(bǔ)配對(duì)原則A 配 U、T 配 A、C 配 G、G 配 C產(chǎn)物一個(gè) RNA 分子（主要指 mRNA)圖示概念游離在細(xì)胞質(zhì)中的氨基酸，以 mRNA 為模板合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過程場所核糖體條件模板：mRNA原料：游離氨基酸t(yī)RNA（識(shí)別和轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸） 能量：ATP 提供產(chǎn)物蛋白質(zhì)特點(diǎn)一條 mRNA 分子上可以相繼結(jié)合多個(gè)核糖體，迅速合成出大量的相同蛋白質(zhì)mRNA 上決定一個(gè)氨基酸的

18、 3 個(gè)相鄰的堿基密碼子（64 種）終止密碼子不決定氨基酸，分別為 UAA、UAG、UGA反密碼子（61 種）tRNA 上可以與 mRNA 上的密碼子互補(bǔ)配對(duì)的 3 個(gè)堿基圖示中心法則直接基因通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀兩條途徑間接基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，進(jìn)而控制生物體的性狀- 6 -生物的變異、變異基因突變突變?nèi)旧w變異概念DNA 分子中發(fā)生堿基對(duì)的替換、增添和缺失，而引起基因結(jié)構(gòu)的改變實(shí)例鐮刀型細(xì)胞貧血癥、囊性纖維病特點(diǎn)普遍性、隨機(jī)性、低頻性、不定向性、多害少利性意義是新基因產(chǎn)生的途徑，是生物變異的根本來源，是生物進(jìn)化的原始材料染色體的結(jié)構(gòu)變異缺失、重復(fù)、倒位、易位

19、（發(fā)生在非同源染色體之間）類型染色體數(shù)目的變異個(gè)別染色體的增加或減少，如 21 三體綜合征以染色體組的形式成倍地增加或減少，如三倍體無子西瓜染色體組形態(tài)上：是細(xì)胞中在形態(tài)和功能上各不相同的一組非同源染色體功能上：是控制生物生長、發(fā)育、遺傳和變異的一組染色體二倍體概念由受精卵發(fā)育而來的，體細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組的個(gè)體舉例人、果蠅等絕大多數(shù)動(dòng)物、玉米概念由受精卵發(fā)育來的，體細(xì)胞中含有三個(gè)或三個(gè)以上染色體組的個(gè)體特點(diǎn)植株常常莖稈粗壯，葉片、果實(shí)和種子都比較大糖類和蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)的含量都有所增加多倍體舉例香蕉是三倍體，馬鈴薯是四倍體誘導(dǎo)方法低溫處理秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗誘導(dǎo)原理抑制分裂前期紡錘

20、體的形成，導(dǎo)致染色體不能移向細(xì)胞兩極，從而引起細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍單倍體概念由配子發(fā)育來的體細(xì)胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個(gè)體特點(diǎn)植株長得弱小，高度不育過程無籽西瓜培育原理三倍體在進(jìn)行減數(shù)分裂時(shí)，同源染色體染色體聯(lián)會(huì)發(fā)生紊亂，不能形成正常的配子導(dǎo)致不能產(chǎn)生種子育種與進(jìn)化1進(jìn)化概念生物體進(jìn)行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因的重新組合基因時(shí)期減數(shù)第一次分裂前期：同源染色體上的非等位基因隨著非姐妹染色單體間的交叉互換而重組重組減數(shù)第一次分裂后期：非同源染色體上的非等位基因隨著非同源染色體的自由組合而重組意義生物變異的來源之一，對(duì)生物進(jìn)化具有重要的意義論證了生物是不斷進(jìn)化的，對(duì)生物進(jìn)化的原因提出

21、了合理的解釋主要揭示了生命現(xiàn)象的統(tǒng)一性是由于生物都有共同的祖先，生物多樣性是生物進(jìn)化的結(jié)果貢獻(xiàn)達(dá)爾文的使生物學(xué)第一次擺脫了神學(xué)的束縛，走上了科學(xué)的軌道自然選擇學(xué)說對(duì)于遺傳和變異的本質(zhì)，不能做出科學(xué)的解釋局限性對(duì)生物進(jìn)化的解釋局限于個(gè)體水平不能很好地解釋物種大爆發(fā)的現(xiàn)象種群：生活在一定區(qū)域的同種生物的全部個(gè)體基因庫：一個(gè)種群中全部個(gè)體所含有的全部基因相關(guān)概念基因頻率：一個(gè)種群基因庫中，某個(gè)基因占全部等位基因的比率基因型頻率：一個(gè)種群中，某個(gè)基因型的個(gè)體數(shù)占種群個(gè)體總數(shù)的比率物種：能夠在自然狀態(tài)下相互交配并且產(chǎn)生可育后代的一群生物種群是生物進(jìn)化的基本單位現(xiàn)代生物突變和基因重組都是隨機(jī)的、不定向的，只提供生物進(jìn)化的原材料，不能決定生物進(jìn)化的方向進(jìn)化理論主要內(nèi)容自然選擇決定生物進(jìn)化的方