高中生物必修二人教版知識點
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高中生物必修二人教版知識1
從雜交育種到基因工程
第1節(jié) 雜交育種與誘變育種
一、各種育種方法的比較
第2節(jié) 基因工程及其應(yīng)用
一、基因工程
1、概念：基因工程又叫基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)。通俗得說，就是按照人們意愿，把一種生物的某種基因提取出來，加以修飾改造，然后放到另一種生物的細胞里，定向地改造生物的遺傳性狀。
2、原理：基因重組
3、結(jié)果：定向地改造生物的遺傳性狀，獲得人類所需要的品種。
二、基因工程的工具
1、基因的“剪刀”—限制性核酸內(nèi)切酶(簡稱限制酶)
(1)特點：具有專一性和特異性，即識別特定核苷酸序列，切割特定切點。
(2)作用部位：磷酸二酯鍵
(3)例子：EcoRI限制酶能專一識別GAATTC序列，并在G和A之間將這段序列切開。
(4)切割結(jié)果：產(chǎn)生2個帶有黏性末端的DNA片斷。
(5)作用：基因工程中重要的切割工具，能將外來的DNA切斷，對自己的DNA無損害。
【注】黏性末端即指被限制酶切割后露出的堿基能互補配對。
2、基因的“針線”——DNA連接酶
(1)作用：將互補配對的兩個黏性末端連接起來，使之成為一個完整的DNA分子。
(2)連接部位：磷酸二酯鍵
3、基因的運載體
(1)定義：能將外源基因送入細胞的工具就是運載體。
(2)種類：質(zhì)粒、噬菌體和動植物病毒。
三、基因工程的操作步驟
1、提取目的基因
2、目的基因與運載體結(jié)合
3、將目的基因?qū)胧荏w細胞
4、目的基因的檢測和鑒定
四、基因工程的應(yīng)用
1、基因工程與作物育種：轉(zhuǎn)基因抗蟲棉、耐貯存番茄、耐鹽堿棉花、抗除草作物、轉(zhuǎn)基因奶牛、超級綿羊等等
2、基因工程與藥物研制：干擾素、白細胞介素、溶血栓劑、凝血因子、疫苗
3、基因工程與環(huán)境保護：超級細菌
五、轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的安全性
兩種觀點是：
1、轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品不安全，要嚴格控制。
2、轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品是安全的，應(yīng)該大范圍推廣。
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基因突變及其他變異
第1節(jié) 基因突變和基因重組
一、生物變異的類型
1、不可遺傳的變異(僅由環(huán)境變化引起)
2、可遺傳的變異(由遺傳物質(zhì)的變化引起)，包括：基因突變;基因重組;染色體變異
二、可遺傳的變異
(一)基因突變
1、概念：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，叫做基因突變。
2、原因：物理因素：X射線、紫外線、r射線等;
化學(xué)因素：亞硝酸鹽，堿基類似物等;
生物因素：病毒、細菌等。
3、特點：
(1)普遍性
(2)隨機性(基因突變可以發(fā)生在生物個體發(fā)育的任何時期;基因突變可以發(fā)生在細胞內(nèi)的不同的DNA分子上或同一DNA分子的不同部位上)
(3)低頻性
(4)多數(shù)有害性
(5)不定向性
【注】體細胞的突變不能直接傳給后代，生殖細胞的則可能
4、意義：它是新基因產(chǎn)生的途徑;是生物變異的根本來源;是生物進化的原始材料。
(二)基因重組
1、概念：是指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、類型：
(1)減數(shù)分裂形成四分體時，同源染色體上的非姐妹染色單體之間的交叉互換(發(fā)生在前期);
2、減數(shù)第一次分裂后期非同源染色體的自由組合導(dǎo)致的非等位基因的自由組合
第2節(jié) 染色體變異
一、染色體結(jié)構(gòu)變異：
實例：貓叫綜合征(5號染色體部分缺失)
類型：缺失、重復(fù)、倒位、易位(看書并理解)
二、染色體數(shù)目的變異
1、類型
(1)個別染色體增加或減少：
實例：21三體綜合征(多1條21號染色體)
(2)以染色體組的形式成倍增加或減少：
實例：三倍體無子西瓜
2、染色體組
(1)概念：二倍體生物配子中所具有的全部染色體組成一個染色體組。
(2)特點：
①一個染色體組中無同源染色體，形態(tài)和功能各不相同;
②一個染色體組攜帶著控制生物生長的全部遺傳信息。
(3)染色體組數(shù)的判斷：
① 染色體組數(shù)= 細胞中形態(tài)相同的染色體有幾條，則含幾個染色體組
三、染色體變異在育種上的應(yīng)用
1、多倍體育種：
方法：用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗。(能夠抑制紡錘體的形成,導(dǎo)致染色體不分離,從而引起細胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍)
原理：染色體變異
實例：三倍體無子西瓜的培育
優(yōu)缺點：培育出的植物器官大，產(chǎn)量高，營養(yǎng)豐富，但結(jié)實率低，成熟遲。
2、單倍體育種：
方法：花粉(藥)離體培養(yǎng)
原理：染色體變異
實例：矮桿抗病水稻的培育
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基因的表達
第1節(jié) 基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成
一、RNA的結(jié)構(gòu)：
1、組成元素：C、H、O、N、P
2、基本單位：核糖核苷酸(4種)
二、基因：是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段，主要在染色體上。
三、基因控制蛋白質(zhì)合成：
1、轉(zhuǎn)錄：
(1)概念：在細胞核中，以DNA的一條鏈為模板，按照堿基互補配對原則，合成RNA的過程。
【注】葉綠體、線粒體也有轉(zhuǎn)錄
(2)過程：
①解旋
②配對
③連接
④釋放
(3)模板：DNA的一條鏈(模板鏈)
原料：4種核糖核苷酸
能量：ATP
酶：RNA聚合酶等
(4)原則：堿基互補配對原則(A—U、T—A、G—C、C—G)
(5)產(chǎn)物：信使RNA(mRNA)、核糖體RNA(rRNA)、轉(zhuǎn)運RNA(tRNA)
2、翻譯：
(1)概念：游離在細胞質(zhì)中的各種氨基酸，以mRNA為模板，合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過程。
【注】葉綠體、線粒體也有翻譯
(2)模板：mRNA
原料：氨基酸(20種)
能量：ATP
酶：多種酶
搬運工具：tRNA
裝配機器：核糖體
(4)原則：堿基互補配對原則
(5)產(chǎn)物：多肽鏈
3、與基因表達有關(guān)的計算：
基因中堿基數(shù)：mRNA分子中堿基數(shù)：氨基酸數(shù) = 6：3：1
4、密碼子
①概念：mRNA上3個相鄰的堿基決定1個氨基酸。每3個這樣的堿基又稱為1個密碼子
②特點：專一性、簡并性、通用性
③起始密碼：AUG、GUG(64個)
終止密碼：UAA、UAG、UGA
【注】決定氨基酸的密碼子有61個，終止密碼不編碼氨基酸。
第2節(jié) 基因?qū)π誀畹目刂?/p>
一、中心法則及其發(fā)展
1、提出者：克里克
2、內(nèi)容：遺傳信息可以從DNA流向DNA，即DNA的自我復(fù)制;也可以從DNA流向RNA，進而流向蛋白質(zhì)，即遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯。但是，遺傳信息不能從蛋白質(zhì)流向蛋白質(zhì)，也不能從蛋白質(zhì)流向DNA或RNA。
遺傳信息從RNA流向 RNA 以及從RNA流向 DNA 兩條途徑，是中心法則的補充。
二、基因控制性狀的方式：
(1)間接控制：通過控制酶的合成來控制代謝過程，進而控制生物的性狀;如白化病等。
(2)直接控制：通過控制蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)直接控制生物的性狀。如囊性纖維病、鐮刀型細胞貧血等。
【注】生物體性狀的多基因因素：基因與基因;基因與基因產(chǎn)物;與環(huán)境之間多種因素存在復(fù)雜的相互作用，共同地精細的調(diào)控生物體的性狀。
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基因的本質(zhì)
第1節(jié) DNA是主要的遺傳物質(zhì)
1、DNA是遺傳物質(zhì)的證據(jù)
(1)肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗過程和結(jié)論
(2)噬菌體侵染細菌實驗的過程和結(jié)論
2、DNA是主要的遺傳物質(zhì)
(1)某些病毒的遺傳物質(zhì)是RNA
(2)絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA
第2節(jié) DNA 分子的結(jié)構(gòu)
1、DNA的組成元素：C、H、O、N、P
2、DNA的基本單位：脫氧核糖核苷酸(4種)
3、DNA的結(jié)構(gòu)：
①由兩條、反向平行的脫氧核苷酸鏈盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。
②外側(cè)：脫氧核糖和磷酸交替連接構(gòu)成基本骨架。
內(nèi)側(cè)：由氫鍵相連的堿基對組成。
③堿基配對有一定規(guī)律：A = T;G ≡ C。(堿基互補配對原則)
4、特點：
①穩(wěn)定性：DNA分子中脫氧核糖與磷酸交替排列的順序穩(wěn)定不變
②多樣性：DNA分子中堿基對的排列順序多種多樣(主要的)、堿基的數(shù)目和堿基的比例不同
③特異性：DNA分子中每個DNA都有自己特定的堿基對排列順序
第3節(jié) DNA的復(fù)制
一、實驗證據(jù)——半保留復(fù)制
1、材料：大腸桿菌
2、方法：同位素示蹤法
二、DNA的復(fù)制
1、場所：細胞核
2、時間：細胞分裂間期。(即有絲分裂的間期和減數(shù)第一次分裂的間期)
3、基本條件：
① 模板：開始解旋的DNA分子的兩條單鏈(即親代DNA的兩條鏈);
② 原料：是游離在細胞中的4種脫氧核苷酸;
③ 能量：由ATP提供;
④ 酶：DNA解旋酶、DNA聚合酶等。
4、過程：①解旋;②合成子鏈;③形成子代DNA
5、特點：①邊解旋邊復(fù)制;②半保留復(fù)制
6、原則：堿基互補配對原則
7、精確復(fù)制的原因：
①獨特的雙螺旋結(jié)構(gòu)為復(fù)制提供了精確的模板;
②堿基互補配對原則保證復(fù)制能夠準確進行。
8、意義：將遺傳信息從親代傳給子代，從而保持遺傳信息的連續(xù)性
簡記：一所、二期、三步、四條件
第4節(jié) 基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段
一、基因的定義：基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段
二、DNA是遺傳物質(zhì)的條件：①能自我復(fù)制;②結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定;③儲存遺傳信息;④能夠控制性狀。
三、DNA分子的特點：多樣性、特異性和穩(wěn)定性。
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遺傳因子的發(fā)現(xiàn)
一、相對性狀
性狀：生物體所表現(xiàn)出來的的形態(tài)特征、生理生化特征或行為方式等。
相對性狀：同一種生物的同一種性狀的不同表現(xiàn)類型。
1、顯性性狀與隱性性狀
顯性性狀：具有相對性狀的兩個親本雜交，F(xiàn)1表現(xiàn)出來的性狀。
隱性性狀：具有相對性狀的兩個親本雜交，F(xiàn)1沒有表現(xiàn)出來的性狀。
【附】性狀分離：在雜種后代中出現(xiàn)不同于親本性狀的現(xiàn)象。
2、顯性基因與隱性基因
顯性基因：控制顯性性狀的基因。
隱性基因：控制隱性性狀的基因。
【附】基因：控制性狀的遺傳因子(DNA分子上有遺傳效應(yīng)的片段)
等位基因：決定1對相對性狀的兩個基因(位于一對同源染色體上的相同位置上)。
3、純合子與雜合子
純合子：由相同基因的配子結(jié)合成的合子發(fā)育成的個體(能穩(wěn)定地遺傳，不發(fā)生性狀分離)
顯性純合子(如AA的個體)
隱性純合子(如aa的個體)
雜合子：由不同基因的配子結(jié)合成的合子發(fā)育成的個體(不能穩(wěn)定地遺傳，后代會發(fā)生性狀分離)
4、表現(xiàn)型與基因型
表現(xiàn)型：指生物個體實際表現(xiàn)出來的性狀。
基因型：與表現(xiàn)型有關(guān)的基因組成。
關(guān)系：基因型+環(huán)境 → 表現(xiàn)型
5、 雜交與自交
雜交：基因型不同的生物體間相互交配的過程。
自交：基因型相同的生物體間相互交配的過程。(指植物體中自花傳粉和雌雄異花植物的同株受粉)
【附】測交：讓F1與隱性純合子雜交(可用來測定F1的基因型，屬于雜交)。
二、孟德爾實驗成功的原因：
(1)正確選用實驗材料：①豌豆是嚴格自花傳粉植物(閉花授粉)，自然狀態(tài)下一般是純種;②具有易于區(qū)分的性狀
(2)由一對相對性狀到多對相對性狀的研究 (從簡單到復(fù)雜)
(3)對實驗結(jié)果進行統(tǒng)計學(xué)分析
(4)嚴謹?shù)目茖W(xué)設(shè)計實驗程序：假說—演繹法，即觀察分析—提出假說—演繹推理—實驗驗證。