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（12）生物的变异
——2025高考生物学一轮复习易混易错专项复习
易混易错梳理
1.误认为基因突变就是DNA中碱基对的增添、缺失、改变
不能把“基因”和“DNA两个概念等同起来。DNA是遗传信息的载体，遗传信息就储存在它的碱基序列中，但并不是构成DNA的全部碱基序列都携带遗传信息。不携带遗传信息的DNA序列的碱基对的改变不会引起基因结构的改变。另外，有些病毒（如SARS病毒）的遗传物质是RNA，RNA中碱基的增添、缺失、改变引起病毒性状变异，广义上也称基因突变。可见，DNA中碱基对的增添、缺失、改变与基因突变并不是一一对应的关系。
2.基因突变不一定引起生物性状的改变
有些真核生物基因突变，由于突变的部位不同，基因突变后，不会影响蛋白质的结构和功能，对子代性状没有任何影响。真核生物基因突变不影响子代性状的几种情况如下：（1）基因不表达；（2）密码子改变但其决定的氨基酸不变；（3）有些突变改变了蛋白质中个别氨基酸的个别位置，但该蛋白质的功能不变；（4）基因突变发生在体细胞中；（5）基因突变发生在精子的细胞质基因中；（6）基因突变发生在显性纯合子中。另外，突变发生在基因的非编码区、基因突变发生在编码区的内含子中等情况下也不一定引起生物性状的改变。
3.基因突变不一定发生在分裂间期
基因突变不都与DNA复制出错有关。引起基因突变的因素分为外部因素和内部因素。外部因素包括物理因素（紫外线等辐射）、化学因素（亚硝酸等化学物质）和生物因素（某些病毒）。外部因素对DNA的损伤不仅发生在间期，而是在各个时期都有；另外，外部因素还可直接损伤DNA分子或改变碱基序列，并不是通过DNA的复制来改变碱基对，所以基因突变不只发生在间期。内部因素包括DNA复制出错和DNA碱基组成改变等内部因素中的DNA碱基组成的改变更是随机4.误认为基因突变的结果是产生等位基因
真核细胞（除了性细胞外）的染色体数大多是偶数，每个基因都至少有两个拷贝，分别位于同源染色体上。基因突变导致基因的碱基序列改变，从而导致遗传信息改变，产生新基因，新基因和原来的基因构成等位基因。但不同生物的基因组组成不同，病毒和原核细胞的基因组结构简单，基因数目少，而且一般是单个存在的，不存在等位基因。因此，真核生物基因突变可产生它的等位基因，而原核生物和病毒基因突变产生的是一个新基因。
5.误认为基因突变引起的变异除了有害的就是有利的
基因突变的结果有三种情况：有的突变对生物是有利的；有的突变对生物是有害的；有的突变对生物既无利又无害，是中性的。
自然选择是淘汰有害变异，保留有利和中性变异。
6.自发突变与自然突变不是相同概念
自发突变是DNA在没有受外来因素的影响下发生的突变，包括两种类型：DNA复制出错和DNA碱基组成改变。
自然突变是在自然条件下发生的突变，自然条件下也有诱发突变的物理因素、化学因素、生物因素。所以自然突变的范围更大一些。
7.对三种可遗传变异的差异分不清
基因突变、基因重组、染色体变异是可遗传变异的三种类型，其中基因突变是最根本的变异方式，但它是随机发生的而且具有低频性，是显微镜下不可见的基因重组则在有性生殖过程中普遍存在，是产生后代变异最丰富的一种类型；染色体变异则可以镜检，且往往会带来很严重的（甚至影响存活）的变异。要把握这三种变异的本质和特征，从而正确理解题意。
8.单倍体并非只有一个染色体组
若生物体是二倍体，则其单倍体中含有一个染色体组。若生物体是四倍体或多倍体，则其单倍体中含有两个或两个以上的染色体组。
易混易错通关
1.短串联重复序列广泛存在于人的基因组中，由2～50个首尾相连的重复单位串联而成，其重复单位为1～6个核苷酸。短串联重复序列能发生遗传信息的传递。研究发现，熊蜂控制X蛋白合成的Smr基因中也存在重复序列CAG。下列相关叙述错误的是（ ）
A.不同个体中，位于Y染色体上的某些重复序列可能有特异性
B.若CAG重复序列增加1次，则重复序列之后编码的氨基酸序列发生变化
C.若CAG重复次数增加，不会改变Smr基因中嘌呤碱基的比例
D.CAG重复序列增多会改变Smr基因的结构，引起Smr基因发生突变
2.统计表明，人类寿命约为80岁，每年会发生20~50个基因突变；长颈鹿寿命约为24岁，每年大约会发生99次基因突变；裸鼹鼠寿命约为25岁，每年大约会发生93次基因突变。这些突变大多数是无害的，但也有一些可能会使细胞发生癌变或损害细胞的正常功能。下列说法错误的是（ ）
A.推测正常情况下基因突变发生的速度越慢，每年发生的基因突变数量越少，物种的寿命越长
B.基因突变可以发生在生物体发育的任何时期
C.无害突变是由显性基因突变成隐性基因导致的
D.一个基因可以发生不同的突变产生一个以上的等位基因，体现了基因突变的不定向性
3.肿瘤细胞能释放一种叫“微泡”的结构，当“微泡”与血管上皮细胞融合时，其携带的“癌症蛋白”能促进新生血管异常产生，并使其向着肿瘤方向生长。下列叙述错误的是（ ）
A.与正常细胞相比，肿瘤细胞内往往有多个基因发生了突变
B.与正常细胞相比，肿瘤细胞的细胞膜上糖蛋白等物质减少
C.异常新生血管向肿瘤方向生长时，上皮细胞的细胞周期变长
D.异常新生血管形成后能为癌细胞提供更多的营养物质
4.下图表示细胞中所含的染色体，下列有关叙述正确的是（ ）
a b c d
A.图a细胞含有2个染色体组，图b细胞含有3个染色体组
B.如果图b表示体细胞，则图b代表的生物一定是三倍体
C.如果图c代表由受精卵发育成的生物的体细胞，则该生物一定是二倍体
D.图d代表的生物一定是由卵细胞发育而成的，是单倍体
5.如图表示染色体变异的几种情况（假设b、d图中正常染色体上基因顺序为1→5），下列说法正确的是（ ）
①a图可用来表示细胞中个别染色体的增加
②b图所示变化一定发生在四分体时期
③c图一定表示的是某三倍体生物体细胞的染色体组成
④d图的变化将导致染色体上基因减少
A.①②③ B.②③④ C.①④ D.①②③④
6.图1、图2表示两种染色体变异类型。图2中的染色体桥是由断裂的两条染色体中含着丝粒的部分拼接而成，在细胞分裂时染色体桥会在两个着丝粒间发生随机的断裂，甲部分会丢失。下列分析错误的是（ ）
A.图1中的变异发生在非同源染色体间，不会改变两条染色体上基因的总数
B.图2中的染色体变异会改变基因的数目和排列顺序
C.图1、图2两种染色体变异均不会改变染色体的数目
D.图2中变异的程度更大，对生物的影响比图1中的变异更大
7.下列关于单倍体、二倍体及染色体组的叙述正确的是（ ）
A.单倍体生物的体细胞中都没有同源染色体
B.蜜蜂的蜂王是二倍体，由其卵细胞直接发育成的雄蜂是单倍体
C.人的初级卵母细胞中的一个染色体组中不可能存在等位基因
D.用秋水仙素处理某二倍体西瓜幼苗的芽尖后，该西瓜所有体细胞中都含有4个染色体组
8.如图①~④表示二倍体生物细胞中染色体可能发生的一系列状况，①中字母表示染色体上对应的基因。下列对图示的有关分析正确的是（ ）
A.发生①中染色体变化的细胞中只有一条染色体发生了变异
B.②中异常染色体所在的细胞中基因数量减少，基因种类减少
C.③中“凸环”形成的原因是联会中的一条染色体上某一片段位置颠倒
D.④中染色体结构没有改变，但仍属于可遗传的变异
9.生活不规律、抽烟、酗酒、熬夜、汽车尾气、炒菜油烟等都存在致癌因素，即人类的衣食住行都有引起细胞癌变的可能，这种癌症就是“生活方式癌”。下列有关“生活方式癌”的分析，错误的是（ ）
A.熬夜可能使机体免疫功能下降而易发生癌症
B.抽烟、酗酒易导致细胞癌变相关的基因发生突变
C.选择健康的生活方式是预防癌症的重要措施
D.只有接触物理、化学、病毒致癌因子才会引起细胞癌变
10.番茄红果对黄果为显性，抗病对易感病为显性，两对相对性状独立遗传。育种人员利用纯合黄果抗病番茄与红果易感病番茄品种，通过不同方法培育所需品种，育种过程如图所示。回答下列问题：
（1）通过过程a、b获得红果抗病番茄新品种时，应从____（填“F1”或“F2”）开始进行选择；若过程c中黄果基因发生了一个碱基对的替换，但性状并未发生改变，可能的原因是____（答两点）。
（2）通过过程d、e的育种方法可明显缩短育种年限。d过程的操作是_____，该育种方法利用的原理是_____。
（3）图中过程f的操作及目的是_____，植株③所结果实无子的原因是_____。传统获得二倍体无子番茄的操作相比，利用三倍体获得无子番茄的不同操作是_____。
（4）番茄每个染色体组有12条染色体，分别记为1~12号，其中任何1条染色体缺失均会形成单体。单体与单体的杂交后代会出现二倍体、单体和缺体（即缺失一对同源染色体，不易存活）。某红果抗病纯合番茄植株在栽培过程中出现了一株7号染色体单体，为了判断抗病基因是否位于7号染色体上，现将该单体与不抗病的正常二倍体杂交，若出现的结果是_______，则可判断抗病基因位于7号染色体上。
答案以及解析
1.答案：B
解析：A、DNA分子具有特异性，不同DNA分子由于碱基对的排列顺序存在差异，因此每个DNA分子的碱基对都有特定的排列顺序。这种特定的排列顺序包含特定的遗传信息，从而使DNA分子具有特异性。由此，人不同个体中位于Y染色体上的某些重复序列可能有特异性，A正确；B、若CAG重复序列增加1次，由于真核生物基因包括内含子和外显子，重复序列可能出现在内含子，所转录的mRNA被剪切掉，氨基酸序列不发生改变，B错误；C、DNA分子是双链结构，双链中嘧啶碱基和嘌呤碱基的数量是一样的。因此CAG重复次数增加不会改变smr基因中嘌呤碱基的比例，C错误；D、基因突变是指碱基对的增添缺失和替换，故CAG重复序列增多会改变smr基因的结构，引起基因突变，D正确。故选：B。
2.答案：C
解析：据题干中三种生物的寿命与每年发生的基因突变数量分析，每年发生的基因突变数量越多，该种生物寿命越短，每年发生的基因突变数量越少，该种生物的寿命越长，A正确；基因突变大多发生在DNA复制时期，而DNA复制在生物体发育的任何时期都存在，B正确；无害突变指对生物体无害的基因突变，其可能发生了显性基因突变，也可能发生了隐性基因突变，C错误；一个基因可以发生不同的突变产生一个以上的等位基因，说明突变具有很多方向，体现了基因突变的不定向性，D正确。
3.答案：C
解析：肿瘤的发生是多个基因突变累积的结果，与正常细胞相比，肿瘤细胞内往往有多个基因发生了突变，A正确；与正常细胞相比，肿瘤细胞的细胞膜上糖蛋白等物质减少，B正确；根据题干信息“当‘微泡’与血管上皮细胞融合时，其携带的‘癌症蛋白’能促进新生血管异常产生，并使其向着肿瘤方向生长”，说明异常新生血管向着肿瘤方向生长后，上皮细胞会无限增殖，其细胞周期会缩短，C错误；癌细胞代谢旺盛，异常新生血管形成后能为癌细胞提供更多的营养物质，D正确。
4.答案：C
解析：A、图a含有4个染色体组，图b含有3个染色体组，A错误；B、体细胞中含有3个染色体组的生物不一定是三倍体，也可能是单倍体；如果由受精卵发育而来，则为三倍体；如果由配子发育而来，则为单倍体，B错误；C、由于图c中含有2个染色体组，且由受精卵发育成的生物的体细胞，所以该生物一定是二倍体，C正确；D、图d代表的生物是由精子或卵细胞发育而成的，是单倍体，D错误。故选：C。
5.答案：C
解析：a图可用来表示细胞中个别染色体的增加，①正确；b图表示染色体结构变异中的重复，不一定发生在四分体时期，②错误；c图可表示某三倍体生物体细胞的染色体组成，也可表示某单倍体生物体细胞的染色体组成和六倍体生物配子中的染色体组成，③错误；d图表示染色体结构变异中的缺失，该变化将导致染色体上基因减少，④正确。C选项符合题意。
6.答案：D
解析：图1中②③两条染色体的形态和大小不同，为非同源染色体，③染色体的片段转接到②染色体，两条染色体上基因的总数不变，A项正确。由于染色体桥的形成与染色体片段的断裂有关，不含着丝粒的片段没有参与染色体桥的构建，断裂后的染色体桥又会丢失一部分，因此会引起基因数目的变化；染色体桥的随机断裂会影响染色体上基因的排列顺序，B项正确。染色体桥是由两条染色体形成的，断裂后又形成两条染色体，因此图2中染色体变异后染色体数目不变，图1也没有发生染色体数目的变化，C项正确。无法确定图1和图2哪一种变异对生物造成的影响大，D项错误。
7.答案：B
解析：同源四倍体的单倍体中含有两个染色体组，有同源染色体，A错误；蜜蜂的蜂王是二倍体，由其卵细胞直接发育成的雄蜂是单倍体，B正确；人的初级卵母细胞中的一个染色体组中由于在复制时可能发生基因突变或在减数第一次分裂前期发生同源染色体上非姐妹染色单体间的互换，从而可能出现等位基因，C错误；多倍体通常是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，使其染色体组加倍，但不一定所有细胞均加倍，另外含有4个染色体组的细胞处于有丝分裂后期时则含有8个染色体组，D错误。
8.答案：D
解析：根据图示可知，①中基因d变为了非等位基因K，基因F变为了非等位基因L，这是染色体结构变异中的易位造成的，易位是两条非同源染色体之间发生片段互换，所以①中染色体变化的细胞中有两条染色体发生了变异，A错误；②中异常染色体的结构明显变短，是染色体片段缺失造成的，异常染色体所在细胞中基因数量减少，但基因种类不一定减少，B错误；③中“凸环”的形成原因是联会中的一条染色体上增加了某一片段或另一条染色体上缺失了某一片段，C错误；④中染色体结构没有改变，但是存在同源染色体非姐妹染色单体之间的片段互换，是基因重组，仍属于可遗传的变异，D正确。
9.答案：D
解析：不是只有接触物理、化学、病毒致癌因子才会引起细胞癌变，在没有这些外来因素的影响时，细胞DNA复制中偶然差错的积累也会引起细胞癌变，D错误。
10.答案：（1）F2；该碱基对的替换发生在非编码区，该碱基对的替换发生在内含子中，密码子具有简并性（黄果基因发生碱基对替换后对应的密码子与原来的密码子控制的是同一种氨基酸）等
（2）花药离体培养；染色体（数目）变异
（3）秋水仙素或低温处理萌发的种子或幼苗使染色体加倍；植株③为三倍体，减数分裂时，发生联会紊乱，不能产生正常的卵细胞，故不能形成种子；需对三倍体母本授粉，但不需要用生长素处理子房
（4）子一代表现为抗病和不抗病两种类型
解析：（1）通过过程a、b获得红果抗病番茄新品种时，应从F2开始进行选择，因为F1是基因型为双杂合的个体。若过程c中黄果基因发生了一个碱基对的替换，但性状并未发生改变，可能的原因是突变发生在黄果基因中的非编码区或由于密码子的简并性等。
（2）d过程的操作是花粉离体培养，原理为染色体数目变异。
（3）f是用秋水仙素或低温处理获得四倍体植株，目的是诱导染色体加倍，形成四倍体，植株3所结果实无子的原因是该植株含有三个染色体组，减数分裂过程中无法正常联会形成可育配子。传统获得二倍体无子番茄的操作是喷洒生长素促进子房发育成果实，与之相比，利用三倍体获得无子番茄的不同操作是需要使用雄株进行授粉。
（4）设抗病基因为A，用该单体与不抗病的正常二倍体杂交，若抗病基因位于7号染色体上，则亲本基因型为AO×aa，子代表现抗病：不抗病=1：1，若抗病基因不位于7号染色体上，则亲本基因型为AA×aa，子代全表现为抗病。

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