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(共30张PPT)
专题12　生物的变异
新高考生物一轮专题复习
考点1　基因突变和基因重组
知识1　基因突变
一、概念
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。
二、基因突变的实例
1.镰状细胞贫血(镰刀型细胞贫血症)

(1)直接原因:血红蛋白中一个氨基酸改变。
(2)根本原因:相关基因中碱基发生替换。
2.细胞的癌变
(1)细胞癌变的机理
(2)
三、基因突变的原因、特点、结果和意义
1.
2.
3.结果:产生新基因。
知识归纳　显性突变与隐性突变

4.基因突变的意义
(1)对生物体的意义:对生物体有利、有害或是中性的。
(2)对进化的意义:产生新基因的途径、生物变异的根本来源、为生物进化提供原材料。
四、基因突变与性状的关系
　　基因突变可改变生物性状,原因:基因突变→mRNA上密码子改变→编码的氨基酸可能改变→
蛋白质的结构和功能改变→生物性状改变。
类型 影响 对肽链的影响 备注
替换
小 只改变1个氨基酸的
种类或不改变 也可能使肽链缩短或延长(终止密码子提前或延后出现)
增添 大 插入位置前不影响,影响插入位置及其后的序列 ①增添或缺失的位置越靠前,对肽链的影响越大;
②增添或缺失的碱基数是3的倍数,则可能仅影响个别氨基酸
缺失 大 缺失位置前不影响,影响缺失位置及其后的序列 知识拓展　基因突变不改变生物性状的原因
1.突变部位:基因突变发生在基因的非编码区。
2.密码子简并:新产生的密码子与原密码子对应的是同一种氨基酸。
3.隐性突变:如AA中的一个A突变为a。
4.有些突变改变了蛋白质中的个别氨基酸,但该蛋白质的功能不变。
1.(2022湖南,5)正常细胞生长和分裂失控变成癌细胞,原因是抑癌基因突变成原癌基因。 (　 )
答案
2.(2021湖南,9)肺部细胞中原癌基因执行生理功能时,细胞生长和分裂失控。 (　 )
答案
3.(2021湖南,9)肺部细胞癌变后,癌细胞彼此之间黏着性降低,易在体内分散和转移。 (　 )
答案　√
4.(2019天津,4)红叶杨染色体上的基因突变位点可用普通光学显微镜观察识别。 (　 )
答案
5.(2019江苏,4)基因突变使DNA序列发生的变化,都能引起生物性状变异。 (　 )
答案
6.(2020全国Ⅰ,32)在诱变育种过程中,通过诱变获得的新性状一般不能稳定遗传,原因是　　　
　　　　　　　 ,若要使诱变获得的性状能够稳定遗传,需要采取的措施是　　　　　　　　
　　　　　 。
答案　控制新性状的基因是杂合的　通过自交筛选性状能稳定遗传的子代
针对训练
知识2　基因重组
一、实质:控制不同性状的基因重新组合。
二、类型
1.
2.
疑难探究
思考 除了自由组合型和互换型,你所了解的基因重组还有哪些类型
提示 (1)细菌转化:S型细菌的DNA使R型细菌转化为S型细菌;(2)病毒整合:病毒的DNA整合到宿主
细胞的DNA中;(3)人工重组:基因工程。
易混易错
1.基因重组可发生在配子形成过程中,而不是受精作用时。
2.杂合子(Aa)自交产生的子代出现性状分离不属于基因重组,基因重组至少发生在两对等位基因
间。
三、结果:产生新的基因型。
四、意义:是生物变异的来源之一;为生物进化提供原材料。
7.(2019江苏,4)基因重组只是基因间的重新组合,不会导致生物性状变异。 (　 )
答案
8.(2020全国Ⅰ,32)生物体进行有性生殖形成配子的过程中,在不发生染色体结构变异的情况下,产
生基因重新组合的途径有两条,分别是 。
答案　在减数分裂过程中,随着非同源染色体的自由组合,非等位基因自由组合;同源染色体上的
等位基因随着非姐妹染色单体的互换而发生互换,导致染色单体上的基因重组
针对训练
考点2　染色体变异
知识　染色体变异
一、染色体数目变异
1.类型及实例
类型 实例
个别染色体的增加或减少 21三体综合征
以染色体组为基数成倍地增加或成套地减少 三倍体无子西瓜
2.染色体组

　　要点:一套非同源染色体;形态、功能各不相同;含有控制本物种个体性状的一整套基因。
方法技巧　染色体组数的判断
1.根据“染色体形态”判断

染色体组数=细胞中同种形态的染色体条数 图中A、B、C、D分别含2、2、1、4个染色体
组。
2.根据“基因型”判定
　　染色体组数=基因型中控制同一性状的基因个数(不分显隐性)。如基因型为AaBbCc和
AAaaBBbb的个体分别含2、4个染色体组。
单倍体 多倍体
植株特点 植株弱小;高度不育 茎秆粗壮;叶、果实、种子较大;营养物质丰富
体细胞 染色体组数 ≥1,与本物种配子染色
体组数相同 ≥3
自然成因 单性生殖 外界环境条件剧变(如
低温)等
人工诱导 花药离体培养 秋水仙素处理萌发的
种子或幼苗
3.单倍体和多倍体
易混易错
1.单倍体≠含1个染色体组,由同源四倍体的花粉发育而来的单倍体含2个染色体组。
2.不可育≠不可遗传变异。三倍体无子西瓜表现为“不育”,但属于可遗传变异,因为可遗传变异
来源于基因突变、基因重组、染色体变异。
4.应用
(1)单倍体育种
①基本原理:染色体(数目)变异。
②主要方法

③优点:明显缩短育种年限,二倍体植物单倍体育种所得个体均为纯合体。
疑难探究
思考 单倍体育种一定能得到纯合子吗
提示 不一定,基因型为AAaa的四倍体的配子有AA、Aa、aa三种,其花药离体培养得到的单倍体幼苗,经染色体数目加倍后得到基因型为AAAA、AAaa、aaaa的三种植株,其中基因型为AAaa的植株不是纯合子。
(2)多倍体育种
①方法:用秋水仙素或低温处理。
②处理材料:萌发的种子或幼苗。
③原理

a.两次
传粉
b.三倍体西瓜无子的原因:三倍体西瓜在减数分裂过程中,染色体联会紊乱,几乎不能产生正常配
子。
④实例
知识拓展　异源多倍体育种
　　同源多倍体含有来自同一物种的多个染色体组;异源多倍体含有两个或多个物种的多个染色
体组,常由不同生物杂交产生的杂种后代,经过染色体数目加倍而形成。如普通小麦的培育:

(2)实验步骤

(3)实验现象:视野中既有染色体数目未发生改变的细胞,也有染色体数目发生改变的细胞。
5.实验:低温诱导植物细胞染色体数目的变化
(1)实验原理:低温可抑制纺锤体的形成,使细胞染色体数目加倍。
注意 低温与秋水仙素作用原理基本相同:均能抑制纺锤体形成而使染色体不能被拉向两极,但不影响着丝粒分裂。
二、染色体结构变异
1.类型
类型 图像 联会异常
缺失
重复
倒位
易位
2.结果:使排列在染色体上的基因数目或排列顺序发生改变,导致性状的变异。
易混易错
1.染色体易位与互换
染色体易位 互换
图 解
区 别 可发生于非同源染色体间 发生于同源染色体的非姐妹染色单体间
染色体结构变异 基因重组
2.染色体结构变异与基因突变的区别
(1)染色体变异用光学显微镜能观察到,基因突变用光学显微镜观察不到。
(2)染色体结构变异:以基因为单位,基因重复或缺失或排列顺序发生改变,如A→AA。
基因突变:以核苷酸(碱基)为单位,发生在基因内部,可产生等位基因,如A→a。
(3)实例分析:玉米的一个基因中插入了一小段DNA序列,使该基因的转录水平降低→因为发生在
基因内部,可判断该突变为基因突变。
三、常见染色体变异个体产生配子的情况(“O”表示不含该基因)
类 型 缺失 重复
易位
配 子 A∶O= 1∶1 AA∶a= 1∶1 A∶Aa∶a∶O=
1∶1∶1∶1
类 型 单体 三体
四倍体
配 子 A∶O= 1∶1 Aa∶A∶AA∶ a=2∶2∶1∶1 AA∶Aa∶aa=
1∶4∶1
1.分析配子时常以同源染色体为单位,若基因位于同源染色体上,如表中的“重复”,基因AA和a随
同源染色体的分离而产生2种配子;若基因位于非同源染色体上,如表中的“易位”,同源染色体分
离(A与O分离、O与a分离),非同源染色体自由组合,得到4种配子。
2.分析三体产生的配子类型时,为了避免混淆,可以进行标号,如AAa可以记为A1A2a,则染色体的三
种分离方式为A1A2、a,A1、A2a,A2、A1a,最后把A合并即可得到各种配子的比例。
例　某开红花的二倍体豌豆植株中的染色体如图所示,细胞中多一条染色体,且一条染色体发生了
部分缺失。研究发现无正常染色体的花粉不育,在减数分裂时,三条染色体可以随机两两联会,剩
余的一条随机移向一极,基因B控制红花,基因b控制白花。该植株自交,其后代的性状表现一般是
红花∶白花=　　　 。

解题导引　若用“BO”表示部分缺失染色体上的B基因,该植株(BOBb)产生的配子应为BOB∶b∶
BOb∶B∶Bb∶BO=1∶1∶1∶1∶1∶1,无正常染色体的花粉(BO)不育,所以该个体产生的可育雄配
子中b占1/5,雌配子中b占1/6,子代bb(白花)=1/5×1/6=1/30,红花=1-1/30=29/30,红花∶白花=29∶1。
答案　29∶1
9.(2022浙江6月选考,3)人类第五号染色体短臂上的部分片段丢失属于染色体结构变异中的缺
失。 (　 )
答案　√
10.(2021广东,11)科学家诱导白菜型油菜(2n=20)未受精的卵细胞发育形成完整植物Bc,则Bc成熟
叶肉细胞中含有两个染色体组。 (　 )
答案
11.(2020全国Ⅱ,4)高等植物细胞每个染色体组中各染色体DNA的碱基序列不同。 (　 )
答案　√
12.(2020全国Ⅱ,4)高等植物细胞每个染色体组中都含有常染色体和性染色体。 (　 )
答案
针对训练
13.(2020江苏,8)通过普通小麦和黑麦杂交,培育出小黑麦的过程与染色体变异无关。 (　 )
答案
14.(2019江苏,4)弱小且高度不育的单倍体植株,进行加倍处理后可用于育种。 (　 )
答案　√
15.(2019江苏,4)多倍体植株染色体组数加倍,产生的配子数加倍,有利于育种。 (　 )
答案

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