高中生物必修二知识点总结高分必背

高中生物必修二知识点总结高分必背引言高中生物必修二，即《遗传与进化》，是生物学的核心模块之一，也是高考的重点和难点。本模块知识抽象，逻辑性强，概念繁多，且与生产生活联系紧密。要想在这部分取得高分，不仅需要扎实掌握基础知识，更要深刻理解其内在联系，并能灵活运用。本文将对必修二的核心知识点进行系统梳理与提炼，希望能为同学们的复习备考提供有力的支持，助你在生物学科的学习中乘风破浪，斩获高分。一、遗传的细胞基础1.1减数分裂减数分裂是进行有性生殖的生物，在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。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。*减数第一次分裂：*间期：染色体进行复制（DNA复制和蛋白质合成），每条染色体形成两条姐妹染色单体，呈染色质状态。*前期Ⅰ：核膜核仁消失，染色质螺旋化形成染色体。同源染色体两两配对（联会），形成四分体。四分体中的非姐妹染色单体之间可能发生交叉互换，这是基因重组的来源之一。*中期Ⅰ：同源染色体成对排列在赤道板两侧。*后期Ⅰ：同源染色体彼此分离，非同源染色体自由组合，分别向细胞两极移动。*末期Ⅰ：细胞质分裂，形成两个子细胞。每个子细胞中染色体数目减半，且无同源染色体。*减数第二次分裂：（一般无间期或间期很短，染色体不再复制）*前期Ⅱ：染色体散乱分布。*中期Ⅱ：染色体的着丝点排列在赤道板上。*后期Ⅱ：着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为两条子染色体，并分别移向细胞两极。*末期Ⅱ：细胞质分裂，每个细胞形成两个子细胞。1.2配子的形成*精子的形成：精原细胞（原始生殖细胞）→（间期复制）初级精母细胞→（减数第一次分裂）2个次级精母细胞→（减数第二次分裂）4个精细胞→（变形）4个精子。*卵细胞的形成：卵原细胞（原始生殖细胞）→（间期复制）初级卵母细胞→（减数第一次分裂）1个次级卵母细胞+1个极体→（减数第二次分裂）1个卵细胞+3个极体（极体最终退化消失）。1.3受精作用*概念：卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。*实质：精子的细胞核与卵细胞的细胞核相融合，使彼此的染色体会合在一起。*结果：受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目，其中一半来自精子（父方），一半来自卵细胞（母方）。*意义：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。二、遗传的基本规律2.1孟德尔遗传实验的科学方法*豌豆作为遗传实验材料的优点：自花传粉、闭花受粉，自然状态下一般为纯种；具有易于区分的相对性状；花大，易于进行人工异花传粉操作。*科学研究方法：假说-演绎法。观察现象→提出问题→作出假说→演绎推理→实验验证→得出结论。2.2基因的分离定律*一对相对性状的杂交实验：纯种高茎豌豆与纯种矮茎豌豆杂交，F1全为高茎；F1自交，F2中高茎与矮茎之比约为3:1。*对分离现象的解释（假说）：*生物的性状是由遗传因子（后称为基因）决定的。*体细胞中基因是成对存在的。*生物体在形成生殖细胞——配子时，成对的基因彼此分离，分别进入不同的配子中。配子中只含有每对基因中的一个。*受精时，雌雄配子的结合是随机的。*基因分离定律的实质：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，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。*适用范围：一对相对性状的遗传；细胞核内染色体上的基因；进行有性生殖的真核生物。*相关概念：*性状：生物所表现出来的形态结构、生理特征和行为方式等。*相对性状：一种生物的同一种性状的不同表现类型。*显性性状/隐性性状：具有相对性状的两个纯合亲本杂交，F1表现出来的性状叫显性性状，未表现出来的性状叫隐性性状。*性状分离：在杂种后代中，同时出现显性性状和隐性性状的现象。*显性基因/隐性基因：控制显性性状的基因称为显性基因（用大写字母表示）；控制隐性性状的基因称为隐性基因（用小写字母表示）。*等位基因：位于一对同源染色体的相同位置上，控制着相对性状的基因。*纯合子：由相同基因的配子结合成的合子发育成的个体（能稳定遗传，自交后代不发生性状分离）。*杂合子：由不同基因的配子结合成的合子发育成的个体（不能稳定遗传，自交后代会发生性状分离）。*基因型：与表现型有关的基因组成。*表现型：生物个体表现出来的性状。（表现型是基因型与环境共同作用的结果）2.3基因的自由组合定律*两对相对性状的杂交实验：纯种黄色圆粒豌豆与纯种绿色皱粒豌豆杂交，F1全为黄色圆粒；F1自交，F2中出现黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒四种表现型，比例约为9:3:3:1。*对自由组合现象的解释：F1（YyRr）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。这样，F1产生的雌配子和雄配子各有四种：YR、Yr、yR、yr，它们之间的数量比为1:1:1:1。受精时，雌雄配子的结合是随机的。*基因自由组合定律的实质：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。*适用范围：两对或两对以上相对性状的遗传；细胞核内染色体上的基因；进行有性生殖的真核生物。*实践意义：指导杂交育种，通过基因重组，有目的地将两个或多个优良性状组合在一起，培育出优良品种。2.4基因的连锁和交换定律（补充内容，部分教材可能不做重点要求）*连锁：位于同一条染色体上的基因，在减数分裂过程中倾向于连在一起传递给后代的现象。*交换：在减数分裂的四分体时期，同源染色体的非姐妹染色单体之间可能发生片段的交换，导致位于这些片段上的基因发生重组（基因重组的另一种类型）。*这一定律是摩尔根通过果蝇杂交实验发现的，它揭示了位于同源染色体上非等位基因的遗传规律，是对孟德尔遗传定律的补充和发展。三、基因的本质3.1DNA是主要的遗传物质*肺炎双球菌的转化实验：*格里菲思的体内转化实验：推测S型细菌中存在某种“转化因子”，能将R型细菌转化为S型细菌。*艾弗里的体外转化实验：证明了DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质，即DNA是遗传物质。*噬菌体侵染细菌的实验：赫尔希和蔡斯利用放射性同位素标记法（32P标记DNA，35S标记蛋白质），证明了噬菌体侵染细菌时，DNA进入细菌细胞中，而蛋白质外壳留在外面，子代噬菌体的各种性状是通过亲代的DNA遗传的，从而进一步确认DNA是遗传物质。*绝大多数生物的遗传物质是DNA，少数病毒（如烟草花叶病毒、HIV等）的遗传物质是RNA。因此，DNA是主要的遗传物质。3.2DNA分子的结构*基本单位：脱氧核苷酸。每个脱氧核苷酸由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基组成。含氮碱基有四种：腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胞嘧啶（C）、胸腺嘧啶（T）。*结构特点：*由两条反向平行的脱氧核苷酸链盘旋成双螺旋结构。*外侧：脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架。*内侧：两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对。碱基配对有一定的规律：A（腺嘌呤）一定与T（胸腺嘧啶）配对，G（鸟嘌呤）一定与C（胞嘧啶）配对。碱基之间的这种一一对应的关系，叫做碱基互补配对原则。*结构特性：稳定性、多样性、特异性。*稳定性：DNA分子双螺旋结构的相对稳定性。*多样性：构成DNA分子的脱氧核苷酸数目成千上万，碱基对的排列顺序千变万化。*特异性：每个特定的DNA分子都有其特定的碱基排列顺序，代表了特定的遗传信息。3.3DNA分子的复制*概念：以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程。*时间：细胞有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期。*场所：主要在细胞核中，线粒体和叶绿体中也能进行。*过程：解旋→合成子链→形成子代DNA。*解旋：在解旋酶的作用下，DNA分子两条链之间的氢键断裂，双螺旋结构解开。*合成子链：以解开的每一条母链为模板，在DNA聚合酶等酶的作用下，利用细胞中游离的四种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，各自合成与母链互补的一段子链。*形成子代DNA：每条子链与其对应的母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分子。*特点：半保留复制（新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链）；边解旋边复制。*条件：模板（亲代DNA分子的两条链）、原料（四种游离的脱氧核苷酸）、能量（ATP）、酶（解旋酶、DNA聚合酶等）。*意义：DNA分子通过复制，将遗传信息从亲代传给了子代，从而保持了遗传信息的连续性。3.4基因是有遗传效应的DNA片段*基因与DNA的关系：一个DNA分子上含有多个基因。基因是有遗传效应的DNA片段。*遗传信息：基因中脱氧核苷酸（碱基对）的排列顺序代表遗传信息。*染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的关系：染色体是DNA的主要载体，DNA是主要的遗传物质，基因是有遗传效应的DNA片段，脱氧核苷酸是构成DNA（基因）的基本单位。它们之间是从宏观到微观的层次关系。四、基因的表达4.1基因指导蛋白质的合成*转录：*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。*场所：主要在细胞核。*模板：DNA分子的一条链（模板链）。*原料：四种游离的核糖核苷酸（A、U、C、G）。*酶：RNA聚合酶等。*产物：RNA（主要是mRNA，还有tRNA、rRNA）。*碱基配对原则：A-U、T-A、C-G、G-C。*翻译：*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。*场所：核糖体。*模板：mRNA。*原料：20种游离的氨基酸。*转运工具：tRNA（每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸，其一端有三个碱基，称为反密码子，能与mRNA上的密码子互补配对）。*产物：具有一定氨基酸顺序的多肽链（进一步盘曲折叠形成蛋白质）。*密码子：mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基。密码子共有64种，其中61种能编码氨基酸（包括起始密码子），3种为终止密码子（不编码氨基酸，只起终止信号作用）。密码子具有通用性（几乎所有生物共用一套遗传密码）和简并性（一种氨基酸可能由多种密码子编码）。*中心法则：遗传信息从DNA流向DNA，即DNA的复制；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。后来补充了RNA的复制和逆转录两条途径。中心法则揭示了遗传信息的传递方向。4.2基因对性状的控制*直接控制：基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。例如，镰刀型细胞贫血症、囊性纤维病。*间接控制：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。例如，白化病（缺乏酪氨酸酶）、豌豆的圆粒与皱粒（淀粉分支酶的有无）。*基因与性状的关系：基因与性状之间并不是简单的一一对应关系。一个基因可能影响多个性状，一个性状也可能由多个基因共同控制。此外，生物的性状还受环境因素的影响。即表现型是基因型与环境共同作用的结果。五、伴性遗传5.1性别决定*XY型性别决定：多数雌雄异体的植物和全部哺乳动物（包括人类）。雌性个体的性染色体组成为XX，雄性个体的性染色体组成为XY。*ZW型性别决定：鸟类、某些昆虫等。雌性个体的性染色体组成为ZW，雄性个体的性染色体组成为ZZ。*（还有其他性别决定方式，如染色体组数决定、环境因素决定等，XY型是重点）5.2伴性遗传的概念及特点*概念：位于性染色体上的基因所控制的性状，在遗传上总是和性别相关联的现象。*人类红绿色盲症（伴X染色体隐性遗传病）：*特点：男性患者多于女性患者；具有隔代交叉遗传现象（男性患者的致病基因通过女儿传给外孙）；女性患者的父亲和儿子一定是患者。*抗维生素D佝偻病（伴X染色体显性遗传病）：*特点：女性患者多于男性患者；具有世代连续遗传现象；男性患者的母亲和女儿一定是患者。*伴Y染色体遗传：*特点：患者全为男性，且父传子、子传孙，具有世代连续性。例如，人类外耳道多毛症。5.3伴性遗传在实践中的应用*指导人类优生优育，预测后代患病概率。*在农业生产中，根据性状与性别的关联，对幼体进行早期性别鉴定，提高育种效率。例如，鸡的性别决定为ZW型，芦花鸡羽毛有黑白相间的横斑条纹，由Z染色体上的显性基因B控制。通过一定的杂交组合，可以根据雏鸡羽毛的特征区分雌雄。六、生物的变异6.1基因突变*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。*实例：镰刀型细胞贫血症（碱基对的替换）。*原因：*内因：DNA分子复制偶尔发生错误