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６０ ５年高考３年模拟 Ａ版 高考生物
第四单元 生物的变异与进化
13
专题 生物的变异
类型 举例 引发突变原因
物理因素 紫外线 射线及其他辐射 损伤细胞内的
外 、Ｘ ② ＤＮＡ
化学因素 亚硝酸盐 碱基类似物 改变核酸的碱基
因 、
考点一 基因突变与基因重组 生物因素 某些病毒的遗传物质 影响宿主细胞
ＤＮＡ
一、基因突变的实例与概念 内因
ＤＮＡ
复制偶尔发生错误等而自发产生
１镰刀型细胞贫血症（镰状细胞贫血） ３基因突变的特点
． ．
普遍性 所有生物均可发生基因突变
（１） ： 。
随机性 基因突变可以发生在生物个体发育的任何
（２）③ ：
时期 细胞内不同的 分子上及同一个 分子的不同
、 ＤＮＡ ＤＮＡ
部位
。
低频性 自然状态下 突变频率很低
（３） ： ， 。
不定向性 一个基因可以向不同
（４）④ ：
方向发生突变产生复等位基因 还可能发生回
图示中 过程分别代表 复制 转录 和 ，
（１） ａ、ｂ、ｃ ① ＤＮＡ 、② 复突变 如图所示
翻译 突变主要发生在 填字母 过程中 。 （ ）
③ 。 ④ ａ （ ） 。 利害相对性 突变性状的利害与环境
患者贫血的直接原因是血红蛋白异常 根本原因是发生 （５） ：
（２） ， 有关
。
了 基因突变 碱基对由Ａ突变成Ｔ ４基因突变的结果：产生一个以上的 等位基因
⑤ ， Ｔ Ａ 。 ． ⑤ 。
２细胞的癌变 ５基因突变的类型
． ．
癌变机理 原癌基因或抑癌基因 发生突变 导致正 突变
显性突变 表现新性状
（１） ：⑥ ，
（１） ：ａａ →Ａａ（ ）
常细胞的生长和分裂失控 如图所示
。 ： 突变
隐性 突变 不表现新性状 表现
（２）⑥ ：ＡＡ →Ａａ（ ） →ａａ（
出新性状
）。
新基因产生的途径
基因突变 →
６ 生物变异 的根本来源
． 的意义 →⑦
生物进化的原始材料
→
７基因突变与生物性状的关系
．
基因突变可能会影响生物性状
（１）
癌细胞的特征 原因 基因突变 上密码子改变 编码的氨基酸
（２） ： →⑧ ｍＲＮＡ →
可能改变 蛋白质的结构和功能可能改变 生物性状可能改
→ →
变 如表所示
。 ：
突变类型 影响范围 对肽链的影响 备注
只改变 个氨基酸 替换的结果也可能使肽链
替换 小 １
的种类或不改变 合成终止
３基因突变的概念： 分子中发生碱基的 替换、增添
． ＤＮＡ ⑨ 插入位置前不影
或缺失 而引起的基因碱基序列的改变 增添或缺失的位置越靠
， 。 增添 大 响 影响插入位置 ａ．
， 前 对肽链的影响越大
二、基因突变发生时期及其原因、特点、结果、类型与意义 后的序列 ， ；
增添或缺失的碱基数是
１基因突变的发生时期 缺失位置前不影 ｂ． ３
． 的倍数 则仅影响个别氨
主要发生在 复制 时 细胞分裂前的间期 缺失 大 响 影响缺失位置 ，
① ＤＮＡ （ ）。 ， 基酸
２基因突变的原因 后的序列
．
基因突变不一定导致生物性状改变的 个原因
（２） ３
分子上突变部分可能在非编码部位 如内含子
ａ．ＤＮＡ （ ）。
由于 密码子的简并 多种密码子可决定同一种氨基
ｂ． ⑨ ，
专题１３ 生物的变异 ６１
酸 因此某碱基改变 不一定改变蛋白质中氨基酸的种类 续表
， ， 。
若基因突变为常染色体隐性突变 如 中一个 此 类型 图像 联会异常 实例
ｃ． ， ＡＡ Ａ→ａ，
时性状不改变
。
三、基因重组
果蝇缺刻翅
缺失
１概念 的形成
．
基 发生过程
主要发生在有性生殖 减数 分裂过程中
因 → ①
发生生物
主要是进行有性生殖的真核生物
重 → 果蝇棒状眼
实质 重复
组 控制 不同性状 的基因重新组合 的形成
→ ②
２主要类型
．
基因重
发生时间 发生重组的原因 图示 特点 果蝇卷翅的
组类型 倒位
① 形成
非同源染 同源染色体分开 ， 等 （１） 只产生新的基
色体上非 减数第 位基因分离 ， 非同源 因型 ， 并未产生新
等位基因 一次分 染色体自由组合 ， 导 的基因 → 无新蛋
间的重组 裂后期 致非同源染色体上非 白质 无新性状 果蝇花斑眼
→ 易位
（自由组合型） 等位基因自由组合 有新性状组合 ② 的形成
（ ）；
发生于真核生
同源染色 （２）
物有性生殖的核
体上非等 减数第 同源染色体上非姐妹
遗传中 重组 结果 使染色体上基因的 数目或排列顺序发生改变
位基因 一次分 染色单体相应片段之 （ＤＮＡ ： ③
技术除外
的重组 裂四分 间发生互换 ， 导致基 两个 ） 亲 ； 本杂 二、染色体数目变异
（染色体 体时期 因重组 （３）
合性越高 遗传 １变异类型
互换型） → ．
物质相差越大
→ 类型 实例
外源 人为有目的进行的不 基因重组类型越
人工重 ＤＮＡ
导入受 同种生物间的基因 多 后代变异 个别染色体的增减 三体综合征
组类 → ２１
体细胞 组合 越多 以 染色体组形式成倍增减 三倍体无子西瓜
①
２染色体组
易错警示 一对等位基因如 间不能发生基因重组 控 ．
Ａ／ａ ， 组成
制不同性状的非等位基因如 和 间可发生基因重组 （１）
Ａ／ａ Ｂ／ｂ 。 如图中雄果蝇体细胞染色体中的一个染
３结果：产生新的 基因型
． ③ 。 色体组可表示为 、 、 、 或 、 、 、
４意义 ：② ⅡⅢⅣ Ｘ ⅡⅢⅣ Ｙ 。
． 特点
是 生物变异 的来源之一 （２）
（１） ④ 。 形态上 细胞中的一组 非同源 染色
为 生物进化 提供材料 ａ． ： ③
（２） ⑤ 。 体 在形态和功能上各不相同
是形成生物多样性的重要原因之一 ， 。
（３） 。 功能上 控制生物 生长、发育、遗传和变异 的一组染
ｂ． ： ④
色体
。
一
、①ＤＮＡ
复制
②
转录
③
翻译
④ａ ⑤
基因突变
⑥
原癌基因 ３单倍体、二倍体和多倍体
．
或抑癌基因 形态结构 糖蛋白 替换 增添或缺失
⑦ ⑧ ⑨ 、 项目 单倍体 二倍体 多倍体
二 复制 随机性 不定向性 等位基因
、①ＤＮＡ ②ＤＮＡ ③ ④ ⑤
隐性 生物变异 密码子的简并 发育起点 配子 受精卵 受精卵
⑥ ⑦ ⑧ｍＲＮＡ ⑨ ⑤
三 减数 不同性状 基因型 生物变异 生物进化 茎秆粗壮
、① ② ③ ④ ⑤ 植株弱小 （１）
植株特点 （１） 正常可育 叶 果实 种子较大
高度不育 （２） 、 、
考点二 染色体变异 （２） 营养物质含量丰富
（３）
体细胞
一、染色体结构变异的类型及结果
染色体组数 ≥１ ２ ≥３
类型 图像 联会异常 实例
６２ ５年高考３年模拟 Ａ版 高考生物
续表
项目 单倍体 二倍体 多倍体
一 倒位 易位 数目或排列顺序
、① ② ③
二 染色体组 或 非同源 生
、① ②Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ｘ Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ｙ ③ ④
长 发育 遗传和变异 配子 秋水仙素
、 、 ⑤ ⑥
三 纺锤体 卡诺氏液 漂洗 染色
、① ② ③ ④
形成
考点三 育种
过程
一、杂交育种
１主要原理： 基因重组
． ① 。
２过程
．
培育杂合子品种
自然 正常的有性 外界环境条件剧变 （１）
形
成
成因 单性生殖 生殖
（
如低温
）
选取符合要求的纯种双亲杂交 （♀ ♂ × ）→Ｆ１（ 即为所需品种 ）。
培育隐性纯合子品种
原 （２）
因 人工 秋水仙素处理 秋水仙素 处理萌
诱导 花药离体培养 单倍体幼苗 发 ⑥ 的 种子或幼 苗 选取符合要求的双亲杂交 （♀ ♂ × ）→Ｆ１ →Ｆ２→ 选出表现
型符合要求的个体种植并推广
。
几乎全部的 香蕉 三倍体 马铃薯 培育显性纯合子品种
（ ）； （３）
举例 蜜蜂的雄蜂 动物和过半数 四倍体 八倍体小 植物 选择具有不同优良性状的亲本杂交 获得 自
（ ）；
的高等植物 黑麦
ａ． ： ， Ｆ１→Ｆ１
交 获得 鉴别 选择需要的类型 连续自交 至不发生性
→ Ｆ２→ 、 ，②
三、低温诱导植物细胞染色体数目的变化 状分离为止
。
动物 选择具有不同优良性状的亲本杂交 获得
１
．
实验原理、步骤与现象
雌 雄
ｂ
个
．
体交
：
配 获得 鉴别 选择需要的类型
，
与 隐
Ｆ１
性
→
个
Ｆ１
、 → Ｆ２→ 、 ③
体测交 选择后代出现不同性状的 个体
， Ｆ２ 。
３优点：操作简便 可以把多个品种的 优良性状集中在一起
． ， ④ 。
４缺点：获得新品种的周期一般较长 局限于同一种或亲缘
． ；
关系较近的个体
。
二、诱变育种
１主要原理： 基因突变
． ① 。
２农作物诱变育种的过程
．
物理
射线 紫外线
Ｘ 、 处理 萌发的种子或幼苗
亚硝酸盐 硫酸二乙酯 化学 →②
、
３优点
．
可以提高 突变频率 在较短时间内获得更多的优良变异
③ ，
类型 可以产生新的等位基因 因此可大幅度地改良某些性状
； ， 。
２低温诱导植物染色体数目变化的实验中的试剂、使用方 ４缺点：有利变异个体往往不多 需处理大量材料 有盲目性
． ． ， （ ）。
法及其作用 三、单倍体育种
试剂 使用方法 作用 １主要原理： 染色体（数目） 变异
． ① 。
将根尖放入卡诺氏液中浸泡
２主要方法（针对二倍体生物而言）
卡诺氏液 固定细胞形态 ．
０．５～１ｈ
冲洗用卡诺氏液处理的根尖 洗去卡诺氏液
体积分数为
与质量分数为 的盐酸等 解离根尖细胞 使组织
的酒精 １５％ ，
９５％ 体积混合 浸泡经固定的根尖 中的细胞相互分离开 注 秋水仙素处理的是二倍体的单倍体幼苗 因为其没有
， ： ，
种子
漂洗根尖 去掉解离 。
蒸馏水 浸泡解离后的根尖约 ， ３优点： 明显缩短育种年限 二倍体植物单倍体育种所
１０ｍｉｎ 液 防止解离过度 ． ③ ，
， 得个体均为纯合子
甲紫溶液 把漂洗干净的根尖放进盛有甲 。
４缺点：技术复杂
（旧称龙胆紫 紫溶液的玻璃皿中染色 使染色体着色 ． 。
３～
溶液） 四、多倍体育种
５ｍｉｎ
１方法：用秋水仙素或低温处理
． 。
专题１３ 生物的变异 ６３
五、针对不同育种目标的育种方案选择
２处理材料：萌发的种子或幼苗
． 。
３原理
．
４实例：三倍体无子西瓜
．
一 基因重组 连续自交 隐性 优良性状
、① ② ③ ④
两次{第一次传粉 杂交获得 三倍体种子 二 、① 基因突变 ② 萌发的种子或幼苗 ③ 突变频率
： ② 。 三 染色体 数目 秋水仙素 明显缩短育种年限
（１）传粉 第二次传粉 刺激子房发育成 果实 、① （ ） ② ③
： ③ 。 四 染色体 三倍体种子 果实 联会紊乱
三倍体西瓜无子的原因 三倍体西瓜在减数分裂过程 、① ② ③ ④
（２） ： 五 杂交育种 诱变育种 单倍体育种
中 由于染色体 联会紊乱 不能产生正常配子 、① ② ③
， ④ ， 。
根据细胞分裂方式
（１）
如果有丝分裂过程中姐妹染色单体
ａ．
上基因不同 则为基因突变的结果 如图甲
， ， 。
提升一 辨析基因突变、基因重组与染色体结构变异 如果是减数分裂过程中姐妹染色
ｂ．
１辨析基因突变和染色体结构变异 单体上基因不同 可能发生了基因突变
． ，
方法 或染色体互换 如图乙
（１） ， 。
根据变异前体细胞的基因型
（２）
如果亲代基因型为 或 则引起姐妹染色单体上 与
ａ． ＡＡ ａａ， Ａ
不同的原因是基因突变
ａ 。
如果亲代基因型为 则引起姐妹染色单体上 与 不
ｂ． Ａａ， Ａ ａ
同的原因是基因突变或染色体互换
。
示例
（２） 提升二 染色体组数与倍数的判断
１染色体组数量的判断方法
．
染色体形态法
（１）
体细胞中 同一形态的染色体 有几条就
， →
有几个染色体组 如图中有 个染色体组
。 ４ 。
等位基因个数法
２辨析染色体变异中的易位与基因重组中的染色体互换 （２）
． 体细胞中 控制同一性状的等位基因 有几个就有几个染
染色体易位 染色体互换 ， →
色体组 如 个体中有 个染色体组
。 ＡＡａｂｂｂ ３ 。
公式法
图 （３）
染色体数
解 染色体组数 如图中染色体组数为８
＝染色体形态数， ＝４。
２
２“两看法”判断单倍体、二倍体和多倍体
可发生于非同源染色体之间 发生于同源染色体的非姐妹染色单体间 ．
区
属于染色体结构变异 属于基因重组
别
可在显微镜下观察到 在显微镜下观察不到
３辨析基因突变与基因重组
．
６４ ５年高考３年模拟 Ａ版 高考生物
后代 为什么
？ ？
由放射性污染引发的变异除染色体变异外 还有哪种变
（３） ，
异 该变异的特点有哪些
？ ？
应用 生活中的变异问题分析
要点点拨 贫铀弹的放射性污染属于物理因素 环境
（１） 。
情境材料 波黑战争和科索沃战争期间贫铀弹的使用，致使许多人 中的诱变因素可以提高基因突变的突变率
。
身患癌症或白血病，贫铀弹的危害主要是放射性污染，其使生物体产 不一定 当射线作用于生殖细胞时 引起的基因突变可
（２） 。 ，
生了变异。 能遗传给后代 导致新生儿畸形 发生在体细胞中的基因突变一
， ；
般不能通过有性生殖遗传给下一代
。
基因突变 该变异的特点是具有普遍性 随机性 不定
问题探讨 贫铀弹的放射性污染属于哪种诱变因素 （３） 。 、 、
（１） ？ 向性 多方向性 低频性 利害相对性 对生物有利还是有害并
上述资料说明环境中的诱变因素对基因突变有着怎样的作用 （ ）、 、 （
？ 不是绝对的 随环境等具体情况而定
贫铀弹的放射性污染使生物体产生的变异能否遗传给 ， ）。
（２）
