高中生物必修二知識點歸納與習題詳解高中生物必修二以遺傳學為核心，探討了生物的遺傳、變異與進化的基本規(guī)律。這部分內(nèi)容抽象性強，概念繁多，且與數(shù)學邏輯結(jié)合緊密，是生物學學習的重點與難點。本文將對必修二的核心知識點進行梳理歸納，并輔以典型習題的詳細解析，旨在幫助同學們構(gòu)建清晰的知識網(wǎng)絡(luò)，提升解題能力。第一章遺傳因子的發(fā)現(xiàn)本章是遺傳學的基礎(chǔ)，孟德爾通過豌豆雜交實驗，揭示了遺傳的基本規(guī)律——基因的分離定律和自由組合定律。一、核心知識點歸納1.孟德爾遺傳實驗的科學方法：*選材優(yōu)勢：豌豆是自花傳粉、閉花受粉的植物，自然狀態(tài)下一般為純種；具有易于區(qū)分的相對性狀；花大，易于人工雜交操作。*研究方法：假說—演繹法。即觀察現(xiàn)象（提出問題）→作出假說→演繹推理→實驗驗證→得出結(jié)論。*雜交操作：去雄（在花蕾期，去除母本的雄蕊）→套袋（防止外來花粉干擾）→人工授粉（將父本的花粉涂抹在母本的柱頭上）→再套袋。2.相關(guān)概念辨析：*性狀類：性狀、相對性狀（同種生物同一性狀的不同表現(xiàn)類型）、顯性性狀、隱性性狀、性狀分離（雜種后代中同時出現(xiàn)顯性性狀和隱性性狀的現(xiàn)象）。*基因類：基因（控制性狀的遺傳因子）、顯性基因、隱性基因、等位基因（位于一對同源染色體的相同位置上，控制相對性狀的基因）。*個體類：純合子（遺傳因子組成相同的個體，如AA、aa）、雜合子（遺傳因子組成不同的個體，如Aa）、表現(xiàn)型（生物個體表現(xiàn)出來的性狀）、基因型（與表現(xiàn)型有關(guān)的基因組成）。表現(xiàn)型是基因型與環(huán)境共同作用的結(jié)果。*交配類：雜交（基因型不同的個體間交配）、自交（基因型相同的個體間交配，如植物的自花傳粉）、測交（雜種子一代與隱性純合子雜交，用于測定F1的基因型）、正交與反交（若甲作父本、乙作母本為正交，則乙作父本、甲作母本為反交，可用于判斷基因位置）。3.基因的分離定律：*內(nèi)容：在生物的體細胞中，控制同一性狀的遺傳因子成對存在，不相融合；在形成配子時，成對的遺傳因子發(fā)生分離，分離后的遺傳因子分別進入不同的配子中，隨配子遺傳給后代。*實質(zhì)：減數(shù)分裂過程中，等位基因隨同源染色體的分開而分離。*適用范圍：一對相對性狀的遺傳；細胞核內(nèi)染色體上的基因；進行有性生殖的真核生物。*驗證方法：測交法、自交法、花粉鑒定法。4.基因的自由組合定律：*內(nèi)容：控制不同性狀的遺傳因子的分離和組合是互不干擾的；在形成配子時，決定同一性狀的成對的遺傳因子彼此分離，決定不同性狀的遺傳因子自由組合。*實質(zhì)：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，非同源染色體上的非等位基因自由組合。*適用范圍：兩對或兩對以上相對性狀的遺傳；細胞核內(nèi)染色體上的基因；進行有性生殖的真核生物。*驗證方法：測交法、自交法。二、典型習題詳解例題1：下列關(guān)于孟德爾豌豆雜交實驗的敘述，正確的是（）A.孟德爾在豌豆開花時進行去雄和授粉，實現(xiàn)親本的雜交B.孟德爾研究豌豆花的構(gòu)造，但無需考慮雌蕊、雄蕊的發(fā)育程度C.孟德爾根據(jù)親本中不同個體表現(xiàn)型來判斷親本是否純合D.孟德爾利用了豌豆自花傳粉、閉花受粉的特性解析：本題考查孟德爾豌豆雜交實驗的科學方法。A選項錯誤，豌豆是閉花受粉植物，開花時已完成受粉，因此去雄應(yīng)在花蕾期（未成熟時）進行。B選項錯誤，進行雜交實驗時，需要考慮雌蕊和雄蕊的發(fā)育程度，以確保去雄和授粉的成功。C選項錯誤，表現(xiàn)型相同，基因型不一定相同，如顯性雜合子（Aa）和顯性純合子（AA）表現(xiàn)型相同，但前者為雜合子，后者為純合子，因此不能僅根據(jù)表現(xiàn)型判斷親本是否純合。D選項正確，孟德爾正是利用了豌豆自花傳粉、閉花受粉的特性，使得自然狀態(tài)下的豌豆多為純種，這是他成功的原因之一。答案：D例題2：豌豆的高莖（D）對矮莖（d）為顯性?，F(xiàn)有一株高莖豌豆，欲判斷其基因型，最簡便的方法是（）A.讓其與另一株已知基因型的高莖豌豆雜交B.讓其與另一株矮莖豌豆雜交C.讓其自交D.觀察該高莖豌豆的性狀表現(xiàn)解析：本題考查基因分離定律的應(yīng)用及純合子、雜合子的判斷方法。判斷植物個體基因型最簡便的方法通常是自交，尤其是對于自花傳粉的植物如豌豆。A選項，與已知基因型的高莖豌豆雜交（如DD×D_或Dd×D_），若后代出現(xiàn)矮莖，則該高莖為Dd；若后代全為高莖，則可能為DD或Dd（當另一株為DD時），不夠簡便且結(jié)果判斷可能不唯一。B選項，測交（與矮莖dd雜交）是判斷基因型的有效方法，若后代全為高莖則為DD，若后代高莖:矮莖=1:1則為Dd。但需要進行人工雜交操作，不如自交簡便。C選項，自交。若該高莖豌豆為純合子（DD），自交后代全為高莖；若為雜合子（Dd），自交后代會出現(xiàn)性狀分離，即高莖:矮莖=3:1。自交操作簡便，無需去雄授粉（豌豆自然狀態(tài)下即可自交）。D選項，僅觀察性狀表現(xiàn)無法判斷基因型，因為DD和Dd均表現(xiàn)為高莖。答案：C第二章基因和染色體的關(guān)系本章將基因的行為與染色體的行為聯(lián)系起來，揭示了基因在染色體上的分布及其遺傳規(guī)律的細胞學基礎(chǔ)。一、核心知識點歸納1.減數(shù)分裂和受精作用：*減數(shù)分裂的概念：進行有性生殖的生物，在產(chǎn)生成熟生殖細胞時進行的染色體數(shù)目減半的細胞分裂。在減數(shù)分裂過程中，染色體只復制一次，而細胞分裂兩次。減數(shù)分裂的結(jié)果是，成熟生殖細胞中的染色體數(shù)目比原始生殖細胞的減少一半。*減數(shù)分裂的過程（以精子形成過程為例）：*減數(shù)第一次分裂：*間期：染色體復制（DNA復制和蛋白質(zhì)合成），每條染色體形成兩條姐妹染色單體。*前期Ⅰ：同源染色體聯(lián)會形成四分體，四分體中的非姐妹染色單體之間可能發(fā)生交叉互換。*中期Ⅰ：同源染色體成對排列在赤道板兩側(cè)。*后期Ⅰ：同源染色體分離，非同源染色體自由組合。*末期Ⅰ：細胞質(zhì)分裂，形成兩個次級精母細胞，染色體數(shù)目減半。*減數(shù)第二次分裂（無同源染色體）：*前期Ⅱ：染色體散亂分布。*中期Ⅱ：染色體的著絲點排列在赤道板上。*后期Ⅱ：著絲點分裂，姐妹染色單體分開成為兩條子染色體，并移向細胞兩極。*末期Ⅱ：細胞質(zhì)分裂，每個次級精母細胞形成兩個精細胞。精細胞經(jīng)過變形成為精子。*卵細胞的形成過程：與精子形成過程基本相似，但也有區(qū)別（如細胞質(zhì)不均等分裂、一個卵原細胞最終形成一個卵細胞和三個極體）。*受精作用：卵細胞和精子相互識別、融合成為受精卵的過程。結(jié)果是受精卵中的染色體數(shù)目又恢復到體細胞中的數(shù)目，其中一半來自父方，一半來自母方。*意義：減數(shù)分裂和受精作用對于維持每種生物前后代體細胞中染色體數(shù)目的恒定，對于生物的遺傳和變異，都是十分重要的。2.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著明顯的平行關(guān)系（如：基因在雜交過程中保持完整性和獨立性，染色體在配子形成和受精過程中也有相對穩(wěn)定的形態(tài)結(jié)構(gòu)；基因在體細胞中成對存在，染色體也是成對的等），提出“基因是由染色體攜帶著從親代傳遞給下一代的”，即基因在染色體上。*摩爾根的果蠅雜交實驗：通過紅眼雌果蠅與白眼雄果蠅的雜交實驗，證明了控制果蠅眼色的基因位于X染色體上，從而為薩頓的假說提供了實驗證據(jù)。摩爾根是第一個將特定基因定位在特定染色體上的科學家。*基因與染色體的關(guān)系：一條染色體上有許多個基因，基因在染色體上呈線性排列。3.伴性遺傳：*概念：位于性染色體上的基因所控制的性狀，在遺傳上總是和性別相關(guān)聯(lián)的現(xiàn)象。*人類紅綠色盲癥（伴X染色體隱性遺傳）：*致病基因：Xb*遺傳特點：男性患者多于女性患者；具有隔代交叉遺傳現(xiàn)象（男性患者的致病基因通過女兒傳給外孫）；女性患者的父親和兒子一定是患者。*抗維生素D佝僂?。ò閄染色體顯性遺傳）：*致病基因：XD*遺傳特點：女性患者多于男性患者；具有世代連續(xù)遺傳現(xiàn)象；男性患者的母親和女兒一定是患者。*伴Y染色體遺傳：如外耳道多毛癥。遺傳特點：患者全為男性，且父傳子、子傳孫。二、典型習題詳解例題3：下列關(guān)于減數(shù)分裂的敘述，正確的是（）A.減數(shù)分裂過程中染色體復制兩次，細胞分裂一次B.減數(shù)分裂過程中染色體數(shù)目減半發(fā)生在減數(shù)第二次分裂C.同源染色體的分離和非同源染色體的自由組合發(fā)生在減數(shù)第一次分裂后期D.精原細胞經(jīng)減數(shù)分裂后可形成四個精細胞，精細胞經(jīng)過變形后成為精子，卵細胞的形成過程中也有變形階段解析：本題考查減數(shù)分裂的過程和特點。A選項錯誤，減數(shù)分裂過程中染色體只復制一次（間期），細胞連續(xù)分裂兩次（減數(shù)第一次分裂和減數(shù)第二次分裂）。B選項錯誤，減數(shù)分裂過程中染色體數(shù)目減半發(fā)生在減數(shù)第一次分裂末期，由于同源染色體的分離，導致子細胞染色體數(shù)目減半。減數(shù)第二次分裂類似于有絲分裂，染色體數(shù)目不發(fā)生減半。C選項正確，減數(shù)第一次分裂后期的主要特征就是同源染色體分離，同時非同源染色體自由組合。D選項錯誤，精原細胞減數(shù)分裂形成四個精細胞，精細胞需要經(jīng)過變形成為精子；而卵原細胞減數(shù)分裂形成一個卵細胞和三個極體，卵細胞形成過程中沒有變形階段。答案：C例題4：人類紅綠色盲是伴X染色體隱性遺傳病。一個色覺正常的女性（其父親是紅綠色盲患者）與一個色覺正常的男性結(jié)婚，他們所生子女的色覺情況是（）A.兒子全部正常，女兒全部正常B.兒子全部患病，女兒全部正常C.兒子可能患病，女兒全部正常D.兒子可能患病，女兒可能患病解析：本題考查伴X染色體隱性遺傳病的遺傳規(guī)律。首先，確定雙親的基因型。紅綠色盲為伴X隱性遺傳，致病基因用b表示，正?；蛴肂表示。女性的父親是紅綠色盲患者（XbY），父親的X染色體一定傳給女兒，因此該色覺正常的女性必然從父親那里獲得Xb，其自身表現(xiàn)正常，說明她還從母親那里獲得了XB。因此，該女性的基因型為XBXb。色覺正常的男性，其基因型為XBY（因為男性只有一條X染色體，只要不攜帶b即為正常）。他們結(jié)婚后，子女的基因型和表現(xiàn)型如下：父親（XBY）產(chǎn)生的配子為XB和Y。母親（XBXb）產(chǎn)生的配子為XB和Xb。受精組合：XB（父）×XB（母）→XBXB（女兒，色覺正常）XB（父）×Xb（母）→XBXb（女兒，色覺正常，攜帶者）Y（父）×XB（母）→XBY（兒子，色覺正常）Y（父）×Xb（母）→XbY（兒子，紅綠色盲）因此，他們的女兒基因型為XBXB或XBXb，全部表現(xiàn)正常；兒子基因型為XBY或XbY，有50%的概率患病。答案：C第三章基因的本質(zhì)本章深入探討了基因的化學本質(zhì)、DNA的結(jié)構(gòu)與復制方式，以及基因如何控制生物的性狀。一、核心知識點歸納1.DNA是主要的遺傳物質(zhì)：*肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗：*格里菲思的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗：提出加熱殺死的S型細菌中存在某種“轉(zhuǎn)化因子”，能將R型活細菌轉(zhuǎn)化為S型活細菌。*艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實驗：將S型細菌的DNA、蛋白質(zhì)、多糖等物質(zhì)分開，分別與R型細菌混合培養(yǎng)，證明了DNA是使R型細菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)，即DNA是遺傳物質(zhì)。*噬菌體侵染細菌的實驗：赫爾希和蔡斯利用放射性同位素標記法（32P標記DNA，35S標記蛋白質(zhì)），證明了噬菌體在侵染細菌時，DNA進入細菌細胞中，而蛋白質(zhì)外殼留在外面，從而證明了DNA是噬菌體的遺傳物質(zhì)。*絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA，少數(shù)病毒（如煙草花葉病毒）的遺傳物質(zhì)是RNA。因此，DNA是主要的遺傳物質(zhì)。2.DNA分子的結(jié)構(gòu)：*基本單位：脫氧核苷酸（由一分子磷酸、一分子脫氧核糖和一分子含氮堿基組成）。含氮堿基有四種：腺嘌呤（A）、鳥嘌呤（G）、胞嘧啶（C）、胸腺嘧啶（T）。*結(jié)構(gòu)特點：由兩條反向平行的脫氧核苷酸鏈盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)；外側(cè)由脫氧核糖和磷酸交替連接構(gòu)成基本骨架；內(nèi)側(cè)兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接形成堿基對，堿基配對遵循堿基互補配對原則：A與T配對（通過兩個氫鍵），G與C配對（通過三個氫鍵）。*結(jié)構(gòu)特性：穩(wěn)定性（脫氧核糖和磷酸交替連接的基本骨架及堿基互補配對的方式）、多樣性（堿基對的排列順序千變?nèi)f化）、特異性（每種DNA分子都有特定的堿基對排列順序）。3.DNA的復制：*概念：以親代DNA分子為模板合成子代DNA分子的過程。*時間：細胞有絲分裂的間期和減數(shù)第一次分裂前的間期。*場所：主要在細胞核，線粒體和葉綠體中也有進行。*過程：解旋（在解旋酶作用下，DNA雙鏈解開）→合成子鏈（以解開的每一段母鏈為模板，在DNA聚合酶等酶的作用下，利用游離的脫氧核苷酸為原料，按照堿基互補配對原則合成與母鏈互補的子鏈）→形成子代DNA（每條子鏈與其對應(yīng)的母鏈盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)，從而形成兩個與親代DNA完全相同的子代DNA分子）。*特點：邊解旋邊復制；半保留復制（新合成的每個DNA分子中，都保留了原來DNA分子中的一條鏈）。*意義：將遺傳信息從親代傳遞給子代，從而保持了遺傳信息的連續(xù)性。4.基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段：*基因與DNA的關(guān)系：一個DNA分子上含有多個基因?；蚴怯羞z傳效應(yīng)的DNA片段。*遺傳信息：DNA分子中堿基對的排列順序代表遺傳信息。不同的基因含有不同的遺傳信息。*基因與性狀的關(guān)系：基因通過控制蛋白質(zhì)的合成來控制生物的