人教版高中生物学必修2 黑体字及本章小结
1. 分离定律:在生物的体细胞中控制同一性状的遗传因子成对存在,不相融合;在形成配子时,成对的遗传因子发生分离,分离后的遗传因子分别进入不同配子中,随配子遗传给后代。(第7页)
2. 自由组合定律:控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的;在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合。(第12页)
本章小结
理解概念
孟德尔用豌豆进行杂交实验,成功地解释了遗传的两条基本规律:遗传因子的分离定律和自由组合定律。这两条基本规律的精髓是:生物体遗传的不是性状本身,二十控制性状的遗传因子。性状有显性和隐性之分,遗传因子也有显隐之分。
分离定律的主要内容是:在生物体的体细胞中,控制同意形状的遗传因子成对存在,不想融合;在形成配子时,成对的遗传因子发生分离,分离后的遗传因子分别进入不同的配子中,随配子遗传给后代。
自由组合定律的主要内容是:控制不同性状的遗传因子的分离和组合时互不干扰的;在形成配子时,决定同意形状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合。
约翰逊将孟德尔的“遗传因子”命名为“基因”,并且提出了基因型和表型的概念。基因型是性状表现的内在因素,表型是基因型的表现形式。
发展素养
通过本章的学习,应在以下几方面得到发展。
能够运用分离定律和自由组合定律解释生活中常见的遗传现象。
基于对孟德尔豌豆杂交实验过程的分析,解释假说—演绎法的基本思路,尝试在今后的学习与探究中运用假说—演绎法分析和解决问题。
认同在科学探究中正确地选用实验材料、运用数学统计方法、提出新概念以及应用符号体系表达概念的重要性,并尝试运用于自己的科学探究中。
认同孟德尔敢于质疑的科学精神、缜密的科学思维、大胆的想象和创新,以及他对科学的热爱和锲而不舍的探索精神。
3. 在减数分裂前,每个精原细胞的染色体复制一次,而细胞在减数分裂过程中连续分裂两次,最后形成四个精细胞。这两次分裂分别叫做减数分裂Ⅰ(也叫减数第一次分裂)和减数分裂Ⅱ(也叫减数第二次分裂)。(第19页)
4. 配对的两条染色体,形状大小一般都相同,一条来自父方,一条来自母方,叫作同源染色体。(第20页)
5. 在减数分裂过程中,同源染色体两两配对的现象叫作联会。(第20页)
6. 联会后的每对同源染色体含有四条染色单体,叫作四分体。(第20页)
7. 减数分裂过程中染色体数目的减半发生在减数分裂Ⅰ。(第20页)
8. 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。
在减数分裂前,染色体复制一次,而细胞在减数分裂过程中连续分裂两次。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。(第22页)
9. 受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞的数目,保证了物种染色体数目的稳定,其中有一半的染色体来自精子(父方),另一半来自卵细胞(母方)。(第27页)
10. 基因和染色体的行为存在着明显的平行关系。(第29页)
11. 基因分离定律的实质是: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。(第32页)
12. 基因的自由组合定律的实质是: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。(第32页)
13. (人类的红绿色盲、抗维生素D佝偻病的遗传表现与果蝇眼睛颜色的遗传非常相似,)决定它们的基因位于性染色体上,在遗传上总是和性别相关联,这种现象叫作伴性遗传。(第34页)
本章小结
理解概念
进行有性生殖的生物,在由原始生殖细胞形成成熟生殖细胞的过程中,染色体只复制一次,而细胞经减数分裂连续分裂两次,最终使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。在减数分裂过程中,同源染色体发生分离,非同源染色体自由组合,是分配到子细胞中的染色体组合类型出现多样性。不仅如此,在减数分裂过程中同源染色体联会时,非姐妹染色单体间还常常发生互换,进一步增加了生殖细胞的遗传多样性。
受精作用是卵细胞和精子结合成受精卵的过程。受精作用使受精卵(子代的第一个细胞)又恢复到与亲代一样的染色体数目,使亲子代间的遗传组成保持相对的稳定性。同时,雌雄生殖细胞的多样性和雌雄生殖细胞结合的随机性,致使同一双亲的后代既相似又不同。这是生物在稳定中发展变化的重要原因。
摩尔根等人的果蝇杂交实验证明,染色体携带着基因,一条染色体上有许多个基因,它们在染色体上呈线性排列。这让人们认识到遗传因子是具有物质性的实体,进而认识到孟德尔遗传规律的本质。
位于性染色体上的基因控制的性状在遗传上总是和性别相关联,这种现象叫作伴性遗传。
发展素养
通过本章的学习,应在以下几方面得到发展。
基于对性状、基因和染色体之间关系的理解,从基因和染色体层面阐明性状遗传中所表现出的分离、自由组合等现象的实质,解释新情境下简单的遗传现象。
尝试运用假说—演绎法分析萨顿的假说和摩尔根的果蝇杂交实验。
基于对伴性遗传的认识,运用演绎推理等科学思维,对位于性染色体上的显性和隐性基因的遗传特点进行分析,对常见的由一对等位基因决定的伴性遗传病,能够根据双亲的表型对后代的患病概率作出科学的预测。
认同摩尔根等科学家尊重科学事实、敢于质疑他人又勇于否定自我的科学精神。
关注伴性遗传理论和相关技术在生产实践中的应用,并对其应用的影响作出科学的判断。
14. 因为绝大多数生物的遗传物质是DNA,所以说DNA是主要的遗传物质。(第46页)
15. 碱基之间这种一一对应的关系,叫作碱基互补配对。(第50页)
16. DNA的复制是以半保留的方式进行的。(第55页)
17. DNA复制是一个边解旋边复制的过程,需要模板、原料、能量和酶等基本条件。DNA独特的双螺旋结构,为复制提供了精确的模板,通过碱基互补配对,保证了复制能够准确进行。(第56页)
18. 遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中;而碱基特定的排列顺序,又构成了每个DNA分子的特异性。(第59页)
19. 基因通常是有遗传效应的DNA片段。(第59页)
本章小结
理解概念
亲代的遗传信息是通过 DNA 遗传给子代的。DNA 是主要的遗传物质。
DNA 双螺旋结构的主要特点是:DNA 是由两条单链组成的,这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构;DNA 中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架,碱基排列在内侧;两条链上的碱基按照碱基互补配对原则连接成碱基对。
DNA 的双螺旋结构为复制提供了精确的模板,通过碱基互补配对保证了复制的准确性,新合成的每个 DNA 分子中都保留了原来 DNA 分子中的一条链。DNA 通过复制,将遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞。
组成 DNA 的碱基虽然只有 4 种,但是,碱基的排列顺序却是千变万化的。碱基序列的多样性构成了 DNA 的多样性,DNA 因而能够储存大量的遗传信息。而碱基特定的排列顺序构成了每个 DNA 分子的特异性。
对绝大多数生物来说,基因是有遗传效应的 DNA 片段。
发展素养
通过本章的学习,应在以下几方面得到发展。
通过对肺炎链球菌的转化实验、噬菌体侵染细菌等实验的学习,认同科学结论的获得离不开严谨的推理和确凿的实验证据;通过分析DNA 半保留复制的实验证据,阐明运用假说—演绎法进行科学探究的基本思路。
基于对 DNA 的结构特点以及 DNA 半保留复制机制的理解,进一步形成结构与功能相适应的观念。
通过对同位素标记等技术的学习,举例说明物理学和化学方法在生物学研究中的重要作用,并能在新情境下运用这些方法分析和解决问题。
基于科学家对基因本质的探索历程,认同科学探究是一个不断深化的过程;科学家探索求真的科学精神,以及交流合作、技术进步、多学科交叉渗透等,对于科学的发展都具有重要作用。
20. RNA是在细胞核中,通过RNA聚合酶以DNA一条链为模板合成的,这一过程叫作转录。(第65页)
21. 游离在细胞质中的各种氨基酸,就以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质,这一过程叫作翻译。(第66页)
22. 遗传信息可以从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。(第69页)
23. 生命是物质、能量和信息的统一体。(第69页)
24. 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。(第71页)
25. 基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。(第71页)
26. 细胞分化的本质就是基因的选择性表达。(第72页)
27. 生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象,叫作表观遗传。(第74页)
本章小结
理解概念
基因的表达是指基因通过 mRNA 指导蛋白质的合成,包括遗传信息的转录和翻译两个阶段。转录是以 DNA 的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,在细胞核内合成 mRNA 的过程。翻译是以mRNA 为模板,按照密码子和氨基酸之间的对应关系,在核糖体上合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
基因通过其表达产物——蛋白质来控制性状。基因不同会导致可遗传的性状差异。基因相同的个体之间也会存在可遗传的性状差异。来自同一个受精卵的细胞,尽管基因组成都相同,也会出现形态、结构和功能的分化,其实质是基因的选择性表达。基因之所以能够选择性表达是由于细胞有调控基因表达的机制。DNA 甲基化等因素导致基因在其碱基序列不变的情况下,表达情况发生可遗传的变化,这就是表观遗传。
在大多数情况下,基因与性状之间并不是简单的一一对应的关系,有的性状是由多个基因共同决定的,有的基因可影响多个性状。一般来说,性状是基因和环境共同作用的结果。
发展素养
通过本章的学习,应在以下几方面得到发展。
基于遗传信息可以从 DNA 流向 RNA,进而流向蛋白质的事实,阐明生命活动不仅需要物质和能量,也需要信息,生命是物质、能量和信息的统一体。
基于地球上几乎所有的生物都共用一套遗传密码的事实,阐明生物界的统一性,认同当今生物可能有着共同的起源。
通过了解基因与性状之间关系的复杂性,认同生物学中因果关系的复杂性,学习和研究生物学需要摈弃简单机械的线性决定论的思维模式,尝试对复杂事物进行多角度、多因素的分析。
通过了解中心法则的提出和修正过程,以及表观遗传的发现等,认同科学是不断发展的,科学概念也是在不断更新或修正的,人们对自然界的探究永无止境。
28. DNA分子中发生碱基的替换、增添、或缺失,而引起的基因碱基序列的改变,叫作基因突变。(第81页)
29. 基因重组就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。(第84页)
30. 体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化,称为染色体变异。(第87页)
31. 基因检测是指通过检测人体细胞中的DNA序列,以了解人体的基因状况。(第94页)
本章小结
理解概念
生物的变异,有的仅仅是由环境的影响造成的,而不是由亲代遗传物质的改变引起的,属于不遗传的变异;有的是由亲代生殖细胞内遗传物质的改变引起的,能够遗传给后代,属于可遗传的变异。基因突变、基因重组和染色体变异是可遗传变异的来源。
由 DNA 分子中发生碱基的替换、增添或缺失,而引起的基因碱基序列的改变,叫作基因突变。基因突变既可以由环境因素诱发,也可以自发产生。基因突变有可能导致它所编码的蛋白质及相应的细胞功能发生变化,某些基因突变能导致细胞分裂失控,甚至发生癌变。从进化角度看,基因突变有着积极意义,它为生物进化提供了丰富的原材料。
基因重组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,对生物的进化也具有重要意义。
染色体变异包括染色体数目的增减和染色体结构的改变。染色体数目的增减包括个别染色体的增减和以染色体组为基数的成倍的增或成套的减。人们常常采用人工诱导多倍体的方法来获得多倍体植株,培育新品种。
人类遗传病通常是指由遗传物质改变而引起的人类疾病。遗传病的检测和预防,如遗传咨询、产前诊断等,在一定程度上能够有效地预防遗传病。
发展素养
通过本章的学习,应在以下几方面得到发展。
阐明细胞分裂中染色体的平均分配和 DNA 复制的精确性都是相对的,偶尔也会发生错误;对个体来说,“错误”带来的后果有时是灾难性的;但从整体和长远来看,“错误”可能让生物形成新的适应性特征,“错误”造成的突变为进化提供了原材料。基于这些认识,尝试辩证地分析生命的过程、结果和意义,进而辩证地认识自然和社会。
关注遗传病的检测和预防,关爱遗传病患者。
阐明基因检测等现代科技是一把双刃剑,既可以为人类造福,又可能带来某些负面影响,进而认同现代科技的发展和应用要符合社会伦理道德,密切关注和积极参与相关社会议题的讨论。
32. 生活在一定区域的同种生物全部个体的集合叫作种群。(第110页)
33. 一个种群中全部个体所含有的全部基因,叫作这个种群的基因库。(第111页)
34. 基因突变产生的新的等位基因,这就可以使种群的基因频率发生变化。(第112页)
35. 在自然选择的作用下,种群的基因频率会发生定向改变,导致生物朝着一定方向不断进化。(第114页)
36. 能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物称为一个物种。(第116页)
37. 隔离是物种形成的必要条件。(第118页)
38. 不同物种之间,生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,这就是协同进化。(第121页)
39. 适应是自然选择的结果;种群是生物进化的基本单位;突变和基因重组提供进化的原材料,自然选择导致种群基因频率的定向改变,进而通过隔离形成新的物种;生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程;生物多样性是协同进化的结果。(第123页)
本章小结
理解概念
有许多证据支持生物是不断进化的,当今生物来自共同祖先,其中化石是直接的证据,比较解剖学和胚胎学证据也给生物进化论提供了有力的支持;随着生物科学的发展,来自细胞生物学和分子生物学方面的证据也越来越多。
关于适应是如何形成的,多种多样的物种是如何起源的,达尔文的自然选择学说作出了科学的解释:在生存斗争中,某些可遗传的有利变异将赋予个体在特定环境中生存和繁殖的优势,通过自然选择,这些可遗传的有利变异逐渐积累,导致生物更好地适应特定的环境,不断出现适应各种环境的生物新类型。
随着科学的发展,人们对生物进化的认识不断深入,形成了以自然选择学说为核心的现代生物进化理论,其主要内容是:适应是自然选择的结果;种群是生物进化的基本单位;突变和基因重组提供进化的原材料,自然选择导致种群基因频率的定向改变,进而通过隔离形成新的物种;生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程;生物多样性是协同进化的结果。
关于生物进化的原因,目前仍存在着不同的观点。生物进化理论仍在发展。
发展素养
通过本章的学习,应在以下几方面得到发展。
能够基于证据和逻辑,认同生物是不断进化的,当今的各种生物来自共同祖先,并运用生物进化观点解释生物界的现象,传播科学的自然观。
认同人类同其他物种一样,也是进化的产物,与其他物种有着或近或远的亲缘关系,而不是天生具有凌驾于其他物种之上的超然地位;自然界的各种生物和生态系统都是协同进化的结果,它们是作为一个整体不断发展的,进而认同人类应当尊重自然、顺应自然、保护自然,与大自然和谐相处。
能够运用现代生物进化理论解释适应的形成和生物的进化,分析现实生活中诸如耐药菌的产生等相关问题。
通过了解生物进化理论发展的历史,认同科学的基本特点是以怀疑作审视的出发点,以实证为判别的尺度,以逻辑作论辩的武器;科学是一个动态的过程,在不断地怀疑和求证、争论和修正中向前发展。基于这种认识,在今后的学习和生活中努力做到敢于怀疑、勇于探索、尊重证据、崇尚理性。