这份导图以“遗传”和“进化”两大主线为核心,串联起所有知识点,并按照教材的逻辑顺序进行组织,你可以根据这个框架,填充具体的细节、例子和关键概念,形成一份属于你自己的、内容详实的思维导图。

高中生物必修二《遗传与进化》思维导图 (总览)
中心主题:遗传与进化
- 第一部分:遗传的细胞基础
- 核心概念:减数分裂与受精作用
- 分支1:减数分裂
- 概念: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。
- 过程:
- 减数第一次分裂 (I):
- 间期:DNA复制,染色质复制。
- 前期I:联会(同源染色体两两配对)→ 形成四分体(含2条姐妹染色单体)→ 交叉互换(非姐妹染色单体片段交换)。
- 中期I:同源染色体排列在赤道板中央。
- 后期I:同源染色体分离,非同源染色体自由组合。
- 末期I:细胞缢裂,形成两个次级精母细胞(或次级卵母细胞和第一极体)。
- 减数第二次分裂 (II):(类似有丝分裂)
- 前期II:染色体散乱分布。
- 中期II:染色体的着丝粒排列在赤道板中央。
- 后期II:着丝粒分裂,姐妹染色单体分离。
- 末期II:细胞缢裂,形成四个精细胞(或一个卵细胞和三个极体)。
- 减数第一次分裂 (I):
- 结果:
- 染色体数目减半:由2n → n。
- DNA数目减半:由4a → 2a。
- 遗传的多样性:交叉互换和同源染色体自由组合。
- 分支2:受精作用
- 过程:精子的细胞核与卵细胞的细胞核融合,使受精卵中的染色体数目恢复。
- 意义:
- 维持亲子代染色体数目的恒定(n + n → 2n)。
- 后代继承了双亲的遗传物质,具有更大的变异性。
- 第二部分:遗传的基本规律
- 核心概念:孟德尔定律
- 分支1:基因的分离定律
- 研究对象:一对相对性状的遗传。
- 实验过程:P (纯种高茎 × 矮茎) → F₁ (全为高茎) → F₁自交 → F₂ (高茎:矮茎 ≈ 3:1)。
- 核心概念:
- 性状:生物的形态、结构和生理特征的总称。
- 相对性状:一种生物的同一性状的不同表现类型。
- 显性性状/隐性性状:F₁中表现出的/未表现出的性状。
- 性状分离:杂种后代中,同时呈现显性性状和隐性性状的现象。
- 基因:控制生物性状的遗传物质的功能单位。
- 等位基因:位于一对同源染色体的相同位置上,控制相对性状的基因。
- 实质:在生物体形成生殖细胞(配子)的过程中,成对的遗传因子(等位基因)会彼此分离,分别进入不同的配子中。
- 分支2:基因的自由组合定律
- 研究对象:两对(或多对)相对性状的遗传。
- 实验过程:P (黄色圆粒 × 绿色皱粒) → F₁ (全为黄色圆粒) → F₁自交 → F₂ (出现四种表现型,比例为9:3:3:1)。
- 核心概念:
- 非同源染色体:不同对的染色体。
- 非等位基因:位于非同源染色体上的基因。
- 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,在进行减数分裂形成配子的过程中,同源染色体上的等位基因分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
- 分支3:伴性遗传
- 概念:性染色体上的基因所控制的遗传方式,它与性别相关联。
- 特点:
- 男女性别比例接近1:1。
- 男患者多于女患者(X染色体隐性遗传)。
- 女患者多于男患者(X染色体显性遗传)。
- 代代相传(显性遗传)或隔代交叉遗传(隐性遗传)。
- 常见类型:
- 伴X染色体隐性遗传(如:红绿色盲、血友病),特点:交叉遗传、男性患者远多于女性患者。
- 伴X染色体显性遗传(如:抗维生素D佝偻病),特点:连续遗传、女性患者多于男性患者。
- 伴Y染色体遗传(如:外耳道多毛症),特点:全男性遗传,“父传子,子传孙”。
- 第三部分:遗传的分子基础
- 核心概念:DNA是主要的遗传物质
- 分支1:DNA是主要的遗传物质
- 肺炎链球菌转化实验 (格里菲思)
- 发现:转化因子存在。
- 推论:S型菌中存在某种“转化因子”能使R型菌转化为S型菌。
- 肺炎链球菌体外转化实验 (艾弗里)
- DNA才是使R型菌发生转化的物质,即DNA是遗传物质。
- T₂噬菌体侵染大肠杆菌实验 (赫尔希、蔡斯)
- 方法:放射性同位素标记法(³⁵S标记蛋白质,³²P标记DNA)。
- DNA是噬菌体的遗传物质。
- 绝大多数生物的遗传物质是DNA,少数病毒(如HIV、流感病毒)的遗传物质是RNA。DNA是主要的遗传物质。
- 肺炎链球菌转化实验 (格里菲思)
- 分支2:DNA的分子结构和复制
- 结构 (双螺旋结构模型 - 沃森、克里克):
- 基本单位:脱氧核苷酸(由一分子磷酸、一分子脱氧核糖、一分子含氮碱基A/T/G/C组成)。
- 双螺旋结构特点:
- 反向平行:两条链方向相反(5'→3' 和 3'→5')。
- 基本骨架:磷酸和脱氧糖交替连接。
- 碱基互补配对原则:A与T配对(两个氢键),G与C配对(三个氢键)。
- 稳定性:氢键和碱基堆积力维持。
- 复制:
- 时间:有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期。
- 场所:主要在细胞核,线粒体、叶绿体中也能进行。
- 过程:
- 解旋:在解旋酶作用下,双螺旋解开,形成两条单链。
- 合成:以每条母链为模板,在DNA聚合酶等酶的作用下,按照碱基互补配对原则,合成新的子链。
- 形成:一条母链与一条新链组成一个新的DNA分子。
- 特点:半保留复制(每个DNA分子都含有一条母链和一条新链)。
- 条件:模板、原料、能量、酶。
- 结构 (双螺旋结构模型 - 沃森、克里克):
- 分支3:基因的表达
- 中心法则:
- 经典表达式:
DNA → RNA → 蛋白质 - 补充和发展:
RNA → RNA(RNA病毒),RNA → DNA(逆转录病毒)。
- 经典表达式:
- 转录:
- 概念:在细胞核中,以DNA的一条链为模板,合成mRNA的过程。
- 产物:mRNA, tRNA, rRNA等。
- 翻译:
- 场所:核糖体。
- 概念:以mRNA为模板,以tRNA为转运工具,将氨基酸按照密码子的顺序合成蛋白质的过程。
- 密码子:mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻碱基,共有64种,其中61种编码氨基酸,3种是终止密码子。
- 反密码子:tRNA上与mRNA密码子互补配对的三个碱基。
- 过程:mRNA与核糖体结合 → tRNA携带氨基酸进入 → 按照密码子顺序合成肽链 → 合成结束,肽链盘折叠成具有特定空间结构的蛋白质。
- 中心法则:
- 第四部分:生物的进化
- 核心概念:现代生物进化理论
- 分支1:现代生物进化理论的核心
- 种群是生物进化的基本单位。
- 突变和基因重组产生进化的原材料。
- 自然选择决定生物进化的方向。
- 隔离是物种形成的必要条件。
- 分支2:关键概念
- 种群:生活在同一区域的同种生物的全部个体。
- 基因库:一个种群中全部个体所含有的全部基因。
- 基因频率:在一个种群基因库中,某个基因占全部等位基因数的比率。
- 突变:基因突变、染色体变异,产生新的等位基因,是不定向的。
- 基因重组:有性生殖过程中,控制不同性状的基因重新组合。不产生新基因,只产生新基因型。
- 自然选择:定向的,决定生物进化的方向,使种群的基因频率发生定向改变。
- 隔离:
- 地理隔离:地理上的障碍使种群间无法交配。
- 生殖隔离:种群间不能相互交配,或交配后不能产生可育后代。
- 关系:地理隔离不一定导致生殖隔离,生殖隔离是物种形成的标志。
- 分支3:生物进化与生物多样性的形成
- 物种的形成:通常是经过长期的地理隔离,最终达到生殖隔离而形成新物种。
- 共同进化: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。
- 生物多样性:包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性。
如何使用这份思维导图
- 打印或绘制:将这份框架打印出来,或者用思维导图软件(如XMind, MindMaster)绘制出来。
- 填充细节:在每个分支下,用不同颜色的笔或字体,填写具体的定义、过程、例子、关键图示(如减数分裂各时期图、中心法则图)。
- 建立联系:用箭头或线条连接不同部分的概念,将“减数分裂”与“基因的自由组合定律”联系起来,说明自由组合的细胞学基础。
- 重点突出:用“★”或“!”标记出高考的重点和难点,如基因频率的计算、伴性遗传的概率问题、DNA复制的计算等。
- 定期回顾:在复习时,看着思维导图尝试复述每个知识点,检验自己的掌握程度。
希望这份思维导图能帮助你更好地构建知识体系,高效地学习高中生物必修二!
