高中生物必修三思维导图

# 《高中生物必修三思维导图》

## 一、 遗传的细胞基础

### 1.1 细胞的减数分裂

#### 1.1.1 减数分裂的概念

*   有性生殖生物形成生殖细胞时进行的细胞分裂
*   染色体数目减半

#### 1.1.2 减数分裂的过程

*   **减数第一次分裂**
    *   **前期**
        *   同源染色体联会形成四分体（四分体概念）
        *   非姐妹染色单体可能发生交叉互换
    *   **中期**
        *   同源染色体成对排列在赤道板上
    *   **后期**
        *   同源染色体分离，非同源染色体自由组合
    *   **末期**
        *   细胞一分为二，形成次级性母细胞
*   **减数第二次分裂**
    *   **前期**
        *   （类似于有丝分裂前期）
    *   **中期**
        *   （类似于有丝分裂中期）
    *   **后期**
        *   着丝点分裂，姐妹染色单体分离
    *   **末期**
        *   细胞一分为二，形成生殖细胞

#### 1.1.3 减数分裂的意义

*   维持生物前后代染色体数目的恒定
*   为有性生殖生物的变异提供了可能

### 1.2 孟德尔遗传定律

#### 1.2.1 基因的分离定律

*   **实验基础**
    *   豌豆的性状分离现象
*   **内容**
    *   等位基因位于同源染色体上
    *   在减数分裂过程中，等位基因随同源染色体分离而分离，分别进入不同的配子中
*   **适用条件**
    *   真核生物的性状遗传
    *   一对相对性状的遗传
    *   位于同源染色体上的等位基因
*   **实质**
    *   减数分裂后期同源染色体分离，等位基因随着分离
*   **验证方法**
    *   测交实验（检验F1是否产生比例相等的两种配子）

#### 1.2.2 基因的自由组合定律

*   **实验基础**
    *   豌豆两对相对性状的遗传
*   **内容**
    *   位于非同源染色体上的非等位基因自由组合
    *   在减数分裂过程中，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
*   **适用条件**
    *   真核生物的性状遗传
    *   两对或多对相对性状的遗传
    *   位于非同源染色体上的非等位基因
*   **实质**
    *   减数第一次分裂后期，非同源染色体自由组合，导致位于其上的非等位基因自由组合

### 1.3 伴性遗传

#### 1.3.1 概念

*   位于性染色体上的基因所控制的性状的遗传

#### 1.3.2 特点

*   性状的表现与性别相关联
*   显隐性的表达在雌雄个体中可能不同
*   X染色体上的隐性遗传病，男性患者多于女性
*   Y染色体上的遗传病，只在男性中出现

#### 1.3.3 常见伴性遗传病

*   红绿色盲
*   血友病

## 二、 遗传的分子基础

### 2.1 DNA是主要的遗传物质

#### 2.1.1 DNA的结构

*   双螺旋结构
*   基本单位：脱氧核苷酸
    *   磷酸
    *   脱氧核糖
    *   含氮碱基（A、T、C、G）
*   碱基互补配对原则：A-T，C-G

#### 2.1.2 DNA的特性

*   稳定性
*   多样性
*   特异性

### 2.2 基因的概念与本质

#### 2.2.1 基因的概念

*   具有遗传效应的DNA片段
*   控制生物性状的基本单位

#### 2.2.2 基因的本质

*   DNA分子上的特定序列
*   控制蛋白质合成的模板

### 2.3 DNA的复制

#### 2.3.1 复制的时间

*   有丝分裂间期
*   减数第一次分裂前的间期

#### 2.3.2 复制的条件

*   模板：DNA的两条链
*   原料：脱氧核苷酸
*   能量：ATP
*   酶：DNA聚合酶、解旋酶等

#### 2.3.3 复制的特点

*   半保留复制
*   边解旋边复制

#### 2.3.4 复制的意义

*   保证遗传信息的连续性

### 2.4 基因的表达

#### 2.4.1 转录

*   **概念**：以DNA的一条链为模板，合成RNA的过程
*   **场所**：细胞核
*   **模板**：DNA的一条链（模板链）
*   **原料**：核糖核苷酸
*   **酶**：RNA聚合酶
*   **产物**：RNA（mRNA、tRNA、rRNA）

#### 2.4.2 翻译

*   **概念**：以mRNA为模板，合成蛋白质的过程
*   **场所**：核糖体
*   **模板**：mRNA
*   **原料**：氨基酸
*   **工具**：tRNA（转运氨基酸）
*   **产物**：蛋白质

#### 2.4.3 密码子

*   位于mRNA上的三个相邻的碱基，决定一个氨基酸

### 2.5 基因与性状的关系

#### 2.5.1 基因型和表现型

*   基因型：生物体的基因组成
*   表现型：生物体表现出来的性状

#### 2.5.2 基因控制性状的两种方式

*   通过控制酶的合成来控制代谢过程，间接控制生物性状
*   通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状

## 三、 变异与进化

### 3.1 基因突变

#### 3.1.1 概念

*   DNA分子中碱基对的增添、缺失或替换

#### 3.1.2 特点

*   普遍性
*   随机性
*   低频率
*   多害少利
*   不定向性

#### 3.1.3 意义

*   为生物进化提供原材料

### 3.2 基因重组

#### 3.2.1 概念

*   在生物进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因重新组合

#### 3.2.2 类型

*   减数分裂过程中，非同源染色体的自由组合
*   减数分裂过程中，同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换

#### 3.2.3 意义

*   产生新的基因型组合，为生物进化提供原材料

### 3.3 染色体变异

#### 3.3.1 概念

*   染色体数目或结构的改变

#### 3.3.2 类型

*   **染色体结构变异**
    *   缺失
    *   重复
    *   倒位
    *   易位
*   **染色体数目变异**
    *   整倍体变异
    *   非整倍体变异

### 3.4 现代生物进化理论

#### 3.4.1 核心内容

*   **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**
*   **隔离导致新物种的形成**

#### 3.4.2 重要概念

*   **基因库**：一个种群中所有个体的全部基因
*   **基因频率**：某个基因在种群基因库中所占的比例
*   **自然选择**：适者生存，不适者淘汰
*   **隔离**：生殖隔离（新物种形成的必要条件）、地理隔离

#### 3.4.3 物种的概念

*   能够相互交配并产生可育后代的群体

《高中生物必修三思维导图》

一、遗传的细胞基础

1.1 细胞的减数分裂

1.1.1 减数分裂的概念

有性生殖生物形成生殖细胞时进行的细胞分裂
染色体数目减半

1.1.2 减数分裂的过程

减数第一次分裂
- 前期
  - 同源染色体联会形成四分体（四分体概念）
  - 非姐妹染色单体可能发生交叉互换
- 中期
  - 同源染色体成对排列在赤道板上
- 后期
  - 同源染色体分离，非同源染色体自由组合
- 末期
  - 细胞一分为二，形成次级性母细胞
减数第二次分裂
- 前期
  - （类似于有丝分裂前期）
- 中期
  - （类似于有丝分裂中期）
- 后期
  - 着丝点分裂，姐妹染色单体分离
- 末期
  - 细胞一分为二，形成生殖细胞

1.1.3 减数分裂的意义

维持生物前后代染色体数目的恒定
为有性生殖生物的变异提供了可能

1.2 孟德尔遗传定律

1.2.1 基因的分离定律

实验基础
- 豌豆的性状分离现象
内容
- 等位基因位于同源染色体上
- 在减数分裂过程中，等位基因随同源染色体分离而分离，分别进入不同的配子中
适用条件
- 真核生物的性状遗传
- 一对相对性状的遗传
- 位于同源染色体上的等位基因
实质
- 减数分裂后期同源染色体分离，等位基因随着分离
验证方法
- 测交实验（检验F1是否产生比例相等的两种配子）

1.2.2 基因的自由组合定律

实验基础
- 豌豆两对相对性状的遗传
内容
- 位于非同源染色体上的非等位基因自由组合
- 在减数分裂过程中，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
适用条件
- 真核生物的性状遗传
- 两对或多对相对性状的遗传
- 位于非同源染色体上的非等位基因
实质
- 减数第一次分裂后期，非同源染色体自由组合，导致位于其上的非等位基因自由组合

1.3 伴性遗传

1.3.1 概念

位于性染色体上的基因所控制的性状的遗传

1.3.2 特点

性状的表现与性别相关联
显隐性的表达在雌雄个体中可能不同
X染色体上的隐性遗传病，男性患者多于女性
Y染色体上的遗传病，只在男性中出现

1.3.3 常见伴性遗传病

红绿色盲
血友病

二、遗传的分子基础

2.1 DNA是主要的遗传物质

2.1.1 DNA的结构

双螺旋结构
基本单位：脱氧核苷酸
- 磷酸
- 脱氧核糖
- 含氮碱基（A、T、C、G）
碱基互补配对原则：A-T，C-G

2.1.2 DNA的特性

稳定性
多样性
特异性

2.2 基因的概念与本质

2.2.1 基因的概念

具有遗传效应的DNA片段
控制生物性状的基本单位

2.2.2 基因的本质

DNA分子上的特定序列
控制蛋白质合成的模板

2.3 DNA的复制

2.3.1 复制的时间

有丝分裂间期
减数第一次分裂前的间期

2.3.2 复制的条件

模板：DNA的两条链
原料：脱氧核苷酸
能量：ATP
酶：DNA聚合酶、解旋酶等

2.3.3 复制的特点

半保留复制
边解旋边复制

2.3.4 复制的意义

保证遗传信息的连续性

2.4 基因的表达

2.4.1 转录

概念：以DNA的一条链为模板，合成RNA的过程
场所：细胞核
模板：DNA的一条链（模板链）
原料：核糖核苷酸
酶：RNA聚合酶
产物：RNA（mRNA、tRNA、rRNA）

2.4.2 翻译

概念：以mRNA为模板，合成蛋白质的过程
场所：核糖体
模板：mRNA
原料：氨基酸
工具：tRNA（转运氨基酸）
产物：蛋白质

2.4.3 密码子

位于mRNA上的三个相邻的碱基，决定一个氨基酸

2.5 基因与性状的关系

2.5.1 基因型和表现型

基因型：生物体的基因组成
表现型：生物体表现出来的性状

2.5.2 基因控制性状的两种方式

通过控制酶的合成来控制代谢过程，间接控制生物性状
通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状

三、变异与进化

3.1 基因突变

3.1.1 概念

DNA分子中碱基对的增添、缺失或替换

3.1.2 特点

普遍性
随机性
低频率
多害少利
不定向性

3.1.3 意义

为生物进化提供原材料

3.2 基因重组

3.2.1 概念

在生物进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因重新组合

3.2.2 类型

减数分裂过程中，非同源染色体的自由组合
减数分裂过程中，同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换

3.2.3 意义

产生新的基因型组合，为生物进化提供原材料

3.3 染色体变异

3.3.1 概念

染色体数目或结构的改变

3.3.2 类型

染色体结构变异
- 缺失
- 重复
- 倒位
- 易位
染色体数目变异
- 整倍体变异
- 非整倍体变异

3.4 现代生物进化理论

3.4.1 核心内容

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
隔离导致新物种的形成

3.4.2 重要概念

基因库：一个种群中所有个体的全部基因
基因频率：某个基因在种群基因库中所占的比例
自然选择：适者生存，不适者淘汰
隔离：生殖隔离（新物种形成的必要条件）、地理隔离

3.4.3 物种的概念

能够相互交配并产生可育后代的群体

上一个主题：西游记思维导图下一个主题：八年级政治上册思维导图