2024年高考生物一輪復(fù)習(xí)講練測(新教材新高考)第23講生物的變異(講義)(學(xué)生版+解析)

第23講生物的變異

目標?求分析

「，a-H69交交

目錄

■點陸海-4-考點二口四■班當(dāng)■—?當(dāng)”陶婦

L考點三姿色停亶舞

@@@@

1.基因突變的特征和原因。

2.基因重組及其意義。

3.染色體結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異。

4.實驗：低溫誘導(dǎo)染色體加倍。

?0??

考點要求考題統(tǒng)計考情分析

其囚突變2023,湖南（選擇）

2023,全國（1）,填空本專題知識難度較低、基礎(chǔ)性強?？疾閷W(xué)生對

2022,福建，重慶，山東細胞整體性的認識，或結(jié)合一些情景信息或表

2022,天津，填空格信息設(shè)置題目，考查學(xué)生的應(yīng)變能力、獲取

信息和綜合分析能力。

染色體變異2023,浙江，湖北，選擇

2022,河北,填空

2022,北京，湖南浙江，（選擇）

基因重組2022,福建

G??O

考點一基因突變

?夯基-必備基礎(chǔ)知識椀理

一.生物的變異

生物的變異：是指親、子代間或子代之間存在性狀差異的現(xiàn)象。

不可過傳

的.舁

不能遺傳給后代的變異

基因突變（所有生物）

DNAMX

?

基因組（破數(shù)分裂）序列改變

染色體變鼻（光■下可見）」

表我遺傳一DNA（基因）減基序列不變

1.方法技巧：可遺傳變異與不可遺傳變異的判斷思路：

思路：變異個體自交或與其他個體雜交

若比變異不再出現(xiàn)，為不可遺傳變異；

若比變異再次出現(xiàn)，為可遺傳變異

2.易錯分析

①“環(huán)境條件改變引起的變異”一定就是“不可遺傳的變異”嗎？

不一定（填“一定”或“不一定”）。

②基因突變在DNA分子水平，無法用顯微鏡觀察，可以用DNA分子雜交檢測。亦可以用限制酶

酶檢測。

③可遺傳變異不一定（填“不一定”、“一定”）都能通過有性生殖遺傳。

分析：如基因突變發(fā)生在動物的體細胞，一股不能通過有性生殖遺傳給后代，而對于植物而言，可以通過

植物組織培養(yǎng)技術(shù)（無性生殖）遺傳給后代。

二.基因突變

L實例：（1）鐮狀細胞貧血的發(fā)病原因

基因中發(fā)生了一

血紅蛋白W個堿基對的替換

基因4根本k因

▼多肽鏈中一個

mRNAiMd

I谷氨酸被繳氨

血紅蛋白部分mu谷氨酸酸替換

電基酸序列直接除因

I正‘常

血紅蛋白異'常

I

▼鐮刀狀易破裂，使人患

紅細胞溶血性貧血

教材拾遺

源于必修2P85“拓展應(yīng)用”：具有一個鐮狀細胞貧血突變基因的個體（即雜合子）并不表現(xiàn)鐮狀細胞貧血

的癥狀，因為該個體能同時合成正常和異常的血紅蛋白，并對瘧疾具有較強的抵抗力，鐮狀細胞貧血主要

流行于非洲的瘧疾高發(fā)地區(qū)。請根據(jù)這一事實探討突變基因?qū)Ξ?dāng)?shù)厝松娴挠绊憽?/p>

提示：鐮狀細胞貧血患者對瘧疾具有較強的抵抗力，這說明在易患瘧疾的地區(qū)，鐮狀細胞貧血突變基因

具有有利于當(dāng)?shù)厝松娴囊幻?。雖然該突變體的純合子對生存不利，但其雜合子卻有利于當(dāng)?shù)厝说纳妗?/p>

1.實例：（2）細胞的癌變：結(jié)腸癌發(fā)生的原因

原癌基因和抑癌基因發(fā)生了基因突變

―■■■■■?■?一—一

一般來說.；

;這類基因一j

司I原膈基因表;:且突變或過;

■J達的蛋白H

量表達而導(dǎo):

基：是細胞正常?I

因/致相應(yīng)蛋白;

?巴I的生長和/i庾活性過強;

I■*?—,——■,?????I

SM:其表達的童

~r-］；白而觸指編；:這類基因一I

抑i白質(zhì)俺抑制:;且突變而導(dǎo):

.」■■的包

?二和增殖致相應(yīng)蛋白;

因;質(zhì)活性減弱!

;或者促進且;或失去活性:

他凋亡

,一二

2.基因突變的概念

DM分子中堿基對發(fā)生堿基的.替換、增添或缺失，而引起的基因堿基序列的改變。

教材隱性知識：下圖表示雙鏈DNA分子上的若干片段，請據(jù)圖判斷:

基因1非基因片段基因2

①DNA分子中發(fā)生堿基的替換、增添或缺失，而引起的DNA堿基序列的改變，叫作基因突變（）

②基因突變改變了基因的數(shù)量和位置（）

③基因突變的結(jié)果一定是產(chǎn)生等位基因（）

④基因突變在光學(xué)顯微鏡下不可見（）

（1）基因突變對蛋白質(zhì)的影響

1堿基對影響范圍對氨基酸序列的影響

替換小只改變1個氨基酸或不改變

增添大不影響插入位置前的序列，影響插入位置后的序列

缺失大不影響缺失位置前的序列，影響缺失位置后的序列

堿基對的替換、增添和缺失中，堿基對的替換造成的影響可能是最小的。

因為:

①堿基對的替換只改變的蛋白中的一個氨基酸：

②由于密碼子的簡并性，堿基對替換后并沒有改變蛋白質(zhì)中的氨基酸。

③堿基對替換后，對應(yīng)的密碼子變?yōu)榻K止密碼，使肽鏈的合成提前終止。

④堿基對的增添或缺失，會影響蛋白質(zhì)中的多個氨基酸發(fā)生改變。

（2）基因突變一定導(dǎo)致基因結(jié)構(gòu)的改變；不一定導(dǎo)致生物性狀改變的原因：

①基因突變可能發(fā)生在基因的非編碼區(qū)或內(nèi)含子（真核）中。

②基因突變后形成的密碼子與原密碼子決定的是同一種寂基酸。（密碼子的簡并性）。

③基因突變?nèi)魹殡[性突變。如AA->Aa,不會導(dǎo)致性狀的改變。

④體細胞中某基因發(fā)生改變，生殖細胞中不一定出現(xiàn)該基因；

.提升?必考考向歸納

節(jié)選（3）如果DNA分子發(fā)生突變，導(dǎo)致編碼正常血紅蛋白多肽鏈的mRM序列中一個堿基被另?個堿基替

換，但未引起血紅蛋白中氨基酸序列的改變，其原因可能

是。

3.時間：主要發(fā)生在有絲分裂前的間期或減數(shù)第一次分裂前的間期

基發(fā)生在

■將遵循遺傳規(guī)律傳遞給后代

因配子中

突

變發(fā)生在體所但住如:皮膚癌不可

一般不月匕咽傳遺傳給后代

細胞中

有些植物（無性繁殖的生物）的體細胞發(fā)生了

基因突變，可以通過無性生殖遺傳。

由基因突變可聯(lián)系的知識①：聯(lián)系細胞分裂

聯(lián)系細胞分裂：在細胞分裂間期，DNA分子復(fù)制時，DNA分子雙鏈打開，脫氧核甘酸鏈極其不穩(wěn)定，容易

發(fā)生堿基對的變化。

4.誘發(fā)基因突變的外來因素（連線）

①物理因素a.亞硝酸、堿基類似物等

②化學(xué)因素b.某些病毒的遺傳物質(zhì)

③生物因素c.紫外線.X射線及其他輻射

高考警示：物理因素能引起基因突變和染色體變異

由基因突變可聯(lián)系的知識②：聯(lián)系細胞癌變

細泡癌變：癌細胞就是原癌基因和抑癌基因發(fā)生基因突變所致。

5.特點

（1）普遍性：一切生物都可以發(fā)生。（真核、原核、病毒均可以發(fā)生）

（2）隨機性：a.時間上：生物個體發(fā)育的任何時期。（研究的是個體生長發(fā)育）

（發(fā)生的越早,對生物的影響越大）。

b.部位上：可以發(fā)生在任何部位。（體細胞或生殖細胞）

（3）低頻性：自然狀態(tài)下，突變頻率很低。

（4）不定向性：一個基因可以向不同的方向發(fā)生突變，產(chǎn)生一個以上的等位基因。（突變方向與環(huán)

境沒有任何明確的因果關(guān)系）

①基因突變不改變?nèi)旧w上基因的數(shù)目，位置。無論增添、缺失幾個堿基對都屬于基因突

變，不是染色體變異（因為只改變基因的種類，沒有改變?nèi)旧w上基因的數(shù)目和位置.，沒有改變?nèi)旧w的

結(jié)構(gòu)）（并具有可逆性）

②做練習(xí)時要注意題干中基因的數(shù)目：

若兩種突變品系是由不同對等位虛因突變導(dǎo)致的，則體現(xiàn)了基因突變的隨機性。若兩種突變品系是由一對

等位基因突變導(dǎo)致的，則體現(xiàn)了基因突變的不定向

③不同生物的基因組成不同，病毒和原核生物的基因結(jié)構(gòu)簡單，基因數(shù)目少，而且一般不是

存在的，不存在等位基因。

因此，真核生物基因突變可產(chǎn)生等位基因，

而病毒和原核生物的基因突變產(chǎn)生的是新基因。

（5）多害少利性：多數(shù)基因突變破壞±也與現(xiàn)有環(huán)境的協(xié)調(diào)關(guān)系，而對生物有害。

'①避L產(chǎn)生的途徑

6.意義：②生物變異的根本來源

,③生物進化的原始材料

由基因突變可聯(lián)系的知識③：

聯(lián)系生物進化：基因突變?yōu)樯镞M化提供原始材料。P—116

7.原因：①內(nèi)因：由于DNA分子復(fù)制時偶爾發(fā)生錯誤。

'物理因素：紫外線、X射線、Y射線

②外因1化學(xué)因素：亞硝酸、堿基類似物

生物因素：某些病毒

（物理、化學(xué)、生物誘發(fā)因素會提高基因突變的頻率）

8.類型

①根據(jù)基因突變后基因決定的表現(xiàn)型分：

顯性突變：基因突變?yōu)轱@性基因的突變。基因突變一旦發(fā)生就可以表現(xiàn)出相應(yīng)的顯性性狀。

隱性突變：基因突變?yōu)殡[性基因的突變。基因突變發(fā)生不一定就可以表現(xiàn)出相應(yīng)的隱性性狀

②根據(jù)基因突變的原因分：自發(fā)突變（自然條件下發(fā)生的基因突變）和誘發(fā)突變（認為條件卜.誘發(fā)發(fā)生的

基因突變）

9.基因突變的應(yīng)用

（1）醫(yī)療方面（避免）

X光、胸透、CT等檢查利用的射線屬「誘發(fā)基因突變的物理因素，門外多放警示性標志。

（2）農(nóng)業(yè)方面（誘變育種）

利用物理因素或化學(xué)因素，使生物發(fā)生基因突變，可以提高突變率，創(chuàng)造人類需要的生物新品種。

①原理：基因突變

②常用方法：運用物理的或者化學(xué)的手段處理萌發(fā)的種子和幼苗，誘發(fā)基因突變，從中選出需要的突變

個體，然后進行培育推廣。

【萌發(fā)的種了?或者幼苗有絲分裂旺盛，基因突變主要發(fā)生在DNA復(fù)制】

③優(yōu)缺點

優(yōu)點：A.提高突變率，加速育種進程。

B.大幅度改良某些性狀，創(chuàng)造人們所需要的優(yōu)良變異類型。

缺點：A.有利變異少，需大量處理實驗材料；

B.誘變的方向和性質(zhì)不能控制，具有盲目性

④舉例：太空椒、青霉素高產(chǎn)菌株

提升?必考考向歸納

（2017,江蘇，27,8分）研究人員在柑橘中發(fā)現(xiàn)一棵具有明顯早熟特性的變異株，決定以此為基礎(chǔ)培育早

熟柑橘新品種.請回答下列問題：

節(jié)選：

（1）要判斷該變異株的育種價值，首先要確定它的

（物質(zhì)）是否發(fā)生了變化.

（2）在選擇育種方法時，需要判斷該變異株的變異類型.如果變異

株是個別基因的突變體，則可采用育種方法1,使早熟基因逐

漸，培育成新品種1.

（3）新品種1與新品種3均具有早熟性狀，但其他性狀有差異，這

是因為新品種1選育過程中基因發(fā)生了多次,產(chǎn)生的多種

基因型中只有一部分在選育過程中保留下來.

育種方法①。種方法②介腫方法③

考點二基因重組

.羽羲i必備基礎(chǔ)知識梳理—

1.基因重組的概念

產(chǎn)*會+夕網(wǎng)內(nèi)哥翻

有性生殖過程中

進行有性生殖的J造生物

控制不同性狀的慕因的氤新組合

2.基因重組的類型

⑴自由組合型：減數(shù)分裂【后期，隨著非同源染色體的自由組合，位于非同源染色體上的非等位基

因也自由組合而發(fā)生重組（如下圖）。

⑵互換型:在四分體時期（減數(shù)分裂I前期），位于同源染色體上的等位基因有時會隨著非姐妹染色單體

之間的互換而發(fā)生交換,導(dǎo)致染色單體上的基因重組（如下圖）。

⑶基因工程重組型：目的基因經(jīng)載體導(dǎo)入受體細胞，導(dǎo)致受體細胞中基因發(fā)生重組（如下圖）。

外源基因

重組質(zhì)粒受體細胞

⑷肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實驗:R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌。

S型細菌

的提取物

R型細萌的培養(yǎng)基

3.基因重組的結(jié)果：產(chǎn)生新的基因型，導(dǎo)致重組性狀出現(xiàn)。

4.基因重組的意義及應(yīng)用

廠》生?交鼻的東一之一

為生?進化提供材料

」—成生■務(wù)，性的值速原因之一

一進行雜交育種

旁欄邊角

（必修2P84”與社會的聯(lián)系”）在金魚的培育過程中，利用了哪些育種方法?其依據(jù)的原理是什么？

提示:誘變育種和雜交育種。依據(jù)的原理分別是基因突變和基因重組。

易混點

⑴有絲分裂和減數(shù)分裂過程中均可發(fā)生非同源染色體之間的自由組合，導(dǎo)致基因重組。（必修2P84正

文）（）

⑵一對等位基因不可能發(fā)生基因重組，一對同源染色體可能發(fā)生基因重組。（必修2P84正文）（）

⑶同無性生殖相比，有性生殖產(chǎn)生的后代具有更大的變異性，其根本原因是能產(chǎn)生基因組合多樣化的了代。

（必修2P84正文）（）

⑷基因重組能產(chǎn)生新基因型和重組性狀，但不能產(chǎn)生新基因和新性狀。（必修2P84正文）（）

⑸發(fā)生于真核生物有性生殖的核遺傳中（DNA重組技術(shù)除外）（）

⑹兩個親本雜合性越高一遺傳物質(zhì)相差越大一基因重組類型越多一后代變異越多（）

■■提升?必考考向歸納

①司源染色體上的等位基因隨著非姐妹染色單體的交換而發(fā)生基因重組（）

②受精過程中卵細胞和精子結(jié)合的隨機性，同一雙親后代必然呈現(xiàn)多樣性屬于基因重組（）

③含A基因的精子與含a基因的卵細胞的結(jié)合會導(dǎo)致基因重組（）

④減數(shù)分裂過程中，控制一對性狀的基因不能發(fā)生基因重組（）

總結(jié)歸納

解題指導(dǎo)：“二看法”判斷基因突變與基因重組

⑴一看變異個體的數(shù)量

偈爾出現(xiàn)一株（個）,基因突變

變異個

體數(shù)置出現(xiàn)一定比例

⑵二看細胞分裂方式

①如果是有絲分裂過程中姐妹染色單體上的基因不同，則為基因突變。

②如果是減數(shù)分裂過程中姐妹染色單體上的基因不同，則可能是基因突變或基因重組。

⑶三看個體基因型

①如果個體基因型為AA或aa,則減數(shù)分裂圖像中姐妹染色單體上基因不同的原因是基因突變。

②如果個體基因型為Aa,則減數(shù)分裂圖像中蛆妹染色單體上基因不同的原因是基因突變或基因重組。

細胞分裂圖來判斷對A.B圖分析：細胞分裂圖中基因重組類型的判斷:

^B

變異類型基因突變或②類型：圖a交叉互換。

基因突變

基因重組圖b非同源染色體上的非等位基因

教材拾遺

生物科技進展：基因組編輯

生物科技進展：基因組編輯

1.CRISPR/Cas9系統(tǒng)向?qū)NA

它的部分序列通過堿基互補

配對原則，與目的基因中希

望被編輯的DNA序列相結(jié)合

核酸酶Cas9

一種來自細菌的核酸酶Cas9與短鏈

RNA結(jié)合，然后切割與“向?qū)А盧NA

結(jié)合的DNA,使DNA雙鏈斷裂。

CRISPR/Cas9系統(tǒng)

使DNA雙鏈斷裂

5

細胞內(nèi)修復(fù)3

DNA切口的酶

向細胞中加入大量可用于修復(fù)的模板DNA（大部分序列與

被切割位點附近的序列相同，個別位點被人工改變）

希望改變的堿基序列被引入基因組中，實現(xiàn)基因組的準

確編輯或使某個基因失活

考點三染色體變異

.夯基-必備基礎(chǔ)知識慌理

I.基因突變與染色體變異的區(qū)別

基因突變?nèi)旧w變異

變化的實質(zhì)染色體上的某一位點上的染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)目的變化

基因結(jié)構(gòu)改變

層次分子水平細胞水平

能否用光學(xué)顯微

鏡觀察一?

基因突變是分子水平的變異，在光學(xué)顯微鏡下看不到堿基對的改變，但由基因突變引起的某些性狀改變還

是可.以借助光學(xué)顯微鏡檢查的，如鐮狀細胞貧血，可"根據(jù)觀察紅細胞形態(tài)來區(qū)分

2.染色體變異的定義

減數(shù)分裂和受精作用，能夠使生物體親子代間的染色體數(shù)目保持穩(wěn)定。

生物體的體細胞或生殖細胞內(nèi)染色體數(shù)目或結(jié)構(gòu)的變化，稱為染色體變異。

3.染色體變異的類型1：染色體結(jié)構(gòu)變異

(1)類型

類型圖像聯(lián)會異常實例

<_LLX=)幺缺失環(huán)果蠅缺刻翅、貓叫

1-Andgf

缺失ac,def

<____ac綜合征

a______

CI1?>

Maa1_____W"復(fù)環(huán)果蠅棒狀眼

(111w)

果蠅花的眼.人類慢性

易位

粒細胞白血病

果蠅卷翅.人類9號染

倒位色體長臂倒位可導(dǎo)致習(xí)

慣性流產(chǎn)

歸綱總結(jié)

⑴染色體間的易位可分為單向易位和相互易位。前者指一條染色體的某一片段轉(zhuǎn)移到了另一條染色體上,

而后者則指兩條染色體間相互交換了片段，較為常見。請在框圖中畫出下列兩種易位發(fā)生后在四分體時期

的染色體聯(lián)會情況：

①單向易位

②相互易位（平衡易位）

⑵倒位染色體的細胞學(xué)鑒定

Wc更倒位區(qū)反過長

倒位雜合子在累數(shù)分

裂過我時河條網(wǎng)源染彳胃b，c耳dqe〒fa二（卜f區(qū)段用位）

色體不能以直線形式

士上當(dāng)承”創(chuàng)位區(qū)段較短

配對.一定要有一條

柒色體給成一個圖圖abch（efKftffitt）

才能完成司源部分的

ahC一內(nèi)創(chuàng)。

配對.這個BBIS稱為

3，逑（CfgRR?R）

倒位環(huán)abcdh

⑵結(jié)果：染色體結(jié)構(gòu)的改變，會使排列在染色體上的基因數(shù)目或排列順序發(fā)生改變，導(dǎo)致性狀的變異。

⑶對生物體的影響：大多數(shù)染色體結(jié)構(gòu)變異對生物體是不利的，有.的甚至?xí)?dǎo)致生物體死亡。

⑷三種可遺傳變異的辨析

①關(guān)于“缺失或增加”

若干網(wǎng)因的跳失或用更一染色體

變異

跌火中若「X聯(lián)財?shù)腎*失或增添一

及因突變

②“互換”的辨析

項目啦1互換XX

圖解

發(fā)生于同源染色體的非姐

位置發(fā)生于苴同通染色體之間

妹染色單體之間

區(qū)別

原理染色體結(jié)構(gòu)變異基因重組

觀察可在顯微鏡下觀察到在光學(xué)顯微鏡下觀察不到

.提升?必考考向歸納

⑵）23?咸陽高三模擬）如圖①②③④分別表示不同的變異類型，基因a、a'僅有圖③所示片段的差異。下

列相關(guān)敘述正確的是

A.圖中4種變異中能夠遺傳的變異是①②④

B.③中的變異屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失

C.④中的變異是染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失

D.①表示同源染色體非姐妹染色單體的交叉互換，發(fā)生在減數(shù)第一次分裂的前期

a基因GATTC

a型囚…CTAAG…

才???GAATTC-**

a基因???CTTAAG…

②③④

總結(jié)歸納

特別提醒：基因重組易錯易混問題匯總

（1）染色體片段交換不一定是基因重組。

如果染色體片段交換發(fā)生在同源染色體之間叫基因重組：

如果發(fā)生.在非同源染色體之間叫易位，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異。

（2）精子與卵細胞的自由（隨機）結(jié)合是生殖細胞間隨機結(jié)合，不是基因重組。

來自父方、母方的染色體為同源染色體，每一對同源染色體上都有控制相同性狀的基因。

（3）基因突變可發(fā)生在有絲分裂、減數(shù)分裂的DNA分子復(fù)制過程中，也可以發(fā)生在原核生物DMA分子復(fù)

制的過程中；

基因重組只發(fā)生在減數(shù)分裂過程中；

染色體變異在有絲分裂、減數(shù)分裂的過程中均可發(fā)生。

原核生物和病毒只發(fā)生基因突變，不會發(fā)生基因重組和染色體變異。

3.染色體變異的類型2：染色體數(shù)目變異

細胞內(nèi)染色體數(shù)目以一套完整的非同源染色體為

基數(shù)成倍地增加或成套地減少。

（1）非整倍變異

①定義：正常染色體組中，丟失或添加了一條或幾條完整的染色體。

注意：單體和三體也是二倍體，均可進行減數(shù)分裂，產(chǎn)生配子，配子育性情況，見具體實例。

②舉例：21三體綜合征

唐氏綜合征（21三體綜合征），又稱先天愚型，由于多了一條21號染色體而導(dǎo)致的疾病。存活者有明顯的

智能落后、特殊面容、生長發(fā)育障礙和多發(fā)畸形。

原因：減數(shù)第?次分裂后期21號同源染色體未分離或減數(shù)第二次分裂后期姐妹染色單體分離后移向細胞

的司一極

（2）整倍變異

①染色體組

A.如圖中雄果蠅體細胞染色體中的一個染色體組可表示為：H、IH、IV、X或II、III、IV、Y。

B.組成特點

a.形態(tài)上：細胞中的一組非同源染色體，在形態(tài)上各不相同。

b.功能上：控制生物生長、發(fā)育、遺傳和變異的一組染色體，在功能上各不相同。

C.染色體組數(shù)目的判定

a.根據(jù)染色體形態(tài)判定：細胞內(nèi)形態(tài)相同的染色體有幾條，則含有幾個染色體組。

形態(tài)、大小相同形態(tài)、大小相每種形態(tài)大小

的染色體有4條.同的染色體與的染色體各】條.

應(yīng)含4個染色體2條,應(yīng)含2個應(yīng)含1個染色

組柒色體組體組

甲

b.根據(jù)基因型判定：在細胞或生物體的基因型中，控制同一性狀的基因(包括同一字母的大、小寫)出現(xiàn)幾

次，則含有幾個染色體組。

每種基因僅出每種基因出現(xiàn)每種荔因出現(xiàn)

現(xiàn)1次，應(yīng)含一次，應(yīng)含—了一次.應(yīng)含

一個染色體組個染色體組個染色體組

TK,

甲乙

歸納總結(jié)

染色體組：二倍體生物配子中的染色體數(shù)目。

基因組：對于有性染色體的生物(二倍體)，

其基因組為常染色體/2+性染色體；

對于無性染色體的生物，其基因組與染色體組相同。

果蠅(2N=8)的一個基因組是II、山、IV、X、Y(3+XY)。

果蠅(2N=8)的一個染色體組是II、III、IV、X或H、III、IV、Y。

馬鈴薯(2n=24)的一個染色體組含12條染色體，

馬玲薯(2n=24)的一個基因組含12條染色體。

②舉例：單倍體、二倍體和多倍體

項目單倍體二倍體多倍體

體細胞中染色體數(shù)目體細胞中含有體細胞中含有三個或

與本物種配子染色兩個染色體組三個以上染色體組的

體數(shù)目相同的個體的個體個體

發(fā)育起點配子受精卵（通常是）受精卵（通常是）

①莖稈粗壯；

①植株弱??；②高度②葉片.果實和種子

植株特點正?？捎?/p>

不育較大；

③營桑物質(zhì)含量豐富

③營養(yǎng)物質(zhì)含量豐富

單倍體二倍體多1倍體

體細胞染色體組數(shù)>12>3

含一個染色體

組的配子周三倍體

三倍體和四倍體形成

京

過程減數(shù)分裂含兩個染色體-

體過程異常組的配子下行*四除

有絲分裂過程染色體只復(fù)制未分離

外界環(huán)境條件劇變

成

形自然原因單性生殖正常的有性生殖

（如低溫）

因

原

花藥離體培養(yǎng)秋水仙素處理堂秋水仙素處理

人工法導(dǎo)倍體幼苗的種子或幼苫臀

幾乎全部的動物和香蕉（三倍體）；馬鈴薯（四

舉例蜜蜂的雉蜂

過半數(shù)的高等植物倍體）；八倍體小黑麥

教材拾遺

源于P87“相關(guān)信息”

⑴被子植物中，約有33%的物種是多倍體。例如，普通小麥、襦、煙草、菊、水仙等都是多倍體。

⑵秋水仙素（C22H2506N）是從百合科植物秋水仙的種子和球莖中提取出來的一種植物堿。它是白色或淡黃

色的粉末或針狀結(jié)晶，有劇毒，使用時應(yīng)當(dāng)特別注意。

4.利用低溫處理、用秋水仙素誘發(fā)等方法來誘導(dǎo)多倍體的產(chǎn)生。

（1）原理

進行正常有絲分裂的植物分生組織細胞，在有絲分裂后期，染色體的著絲粒分裂，子染色體在紡錘絲的作

用下，分別移向細胞兩極，最終被平均分配到兩個子細胞中去。用低溫處理植物分生組織細胞，能夠抑制

紡錘體的形成，染色體不能被正常拉向細胞的兩極，細胞也不能分裂成兩個子細胞，結(jié)果導(dǎo)致植物細胞的

染色體數(shù)目發(fā)生變化。

（2）實驗步驟

剪取上述根尖0.5?1cm-放入卡諾氏

固定細

弛形態(tài)也中浸泡0.5?lh,用體積分數(shù)為當(dāng)

、的酒精沖洗2次,

（3）實驗中的試劑及其作用

淮用方法:

VV

將根尖放入卡諾氏_A

固定細胞形態(tài)

液中浸泡0.5?lh

沖洗用卡諾氏液處

f洗去卡諾氏液

理過的根尖

與體積分數(shù)為95的

酒精等體積混合，f解離根尖細胞

作為解離液

浸泡解離后的根尖細漂洗根尖，去除

密館水一胞約lOminf解腐液

、把漂洗干凈的根尖放

甲紫澹液1進盛有甲紫溶液的玻f使柒色體詈色

璃皿申染色3~5min

5.應(yīng)用①：多倍體育種

⑴方法：秋水仙素處理或低溫誘導(dǎo)

⑵原理：染色體（數(shù)目）變異

⑶多倍體的優(yōu)點：果實大、營養(yǎng)豐富等

⑷多倍體的缺點：結(jié)實率，發(fā)育遲緩

⑸實例：三倍體無籽西瓜

實例1：練習(xí)與應(yīng)用（P91）2.人們平常食用的西瓜是二倍體。在二倍體西瓜的幼苗期，用秋水仙素處理,

可以得到四倍體植株。然后，用四倍體植株作母本，用二倍體植株作父本，進行雜交，得到的種子細胞中

含有三個染色體組。把這些種子種下去，就會長出三倍體植株，下圖是三倍體無子西瓜的培育過程圖解。

據(jù)卻回答下列問題.

在二倍體西瓜幼苗的芽尖滴加秋水仙素的目的是什么？依據(jù)的原理是什么？

抑制紡錘體的形成

（I）為什么用一定濃度的秋水仙素溶液滴在二倍體西瓜幼苗的芽尖？

西瓜幼苗的芽尖是有絲分裂旺盛的地方，用秋水仙素處理可以抑制細胞有絲分裂時形成紡錘體，導(dǎo)致細胞

內(nèi)染色體數(shù)目加倍，從而得到四倍體植株。

⑵獲得的四倍體西瓜為何要與一?倍體雜交?聯(lián)系第1問，你能說出產(chǎn)生多倍體的基本途徑嗎？

雜交可以獲得三倍體植株。多倍體產(chǎn)生的途徑為：用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗。

⑶有時可以看到三倍體西瓜中有少量發(fā)育并成熟的種子，請推測產(chǎn)生這些種子的原因。

三倍體植株一般不能進行正常的減數(shù)分裂形成配子，因此，不能形成種子。但是，也有可能在減數(shù)分裂時

形成正常的卵細胞，從而形成正常的種子，但這種概率特別小。

⑷無子西瓜每年都要制種，很麻煩，有沒有別的替代方法？

有其他方法可以替代。

方法?：進行無性生殖，將三倍體植株進行組織培養(yǎng)獲取大量培苗，再進行移栽；

方法二：利用生長素或生長素類似物處理二倍體植株未受粉的雌蕊，以促進子房發(fā)育成無種子的果實，同

時，在花期全時段要進行套袋處理，以避免受粉。

實例2：香蕉的培育

香蕉的祖先為野生芭蕉，個小而多種子，無法食用。香蕉的培育過程如下：

無籽無性生殖無籽

香蕉"----------香蕉

3n3n

實例3：普通小麥的形成過程

這里的A、B、D代表的是染色體組，而不是基因

實例4：八倍體小黑麥的培育過程

第1步：雜交普通小麥(6N)x小黑麥(2N)>

(AABBDD)(RR)第

異源四倍體(4N)年

(ABDR)

第2步：染色體加倍秋水仙素

處理箜

年

注意：這里的A、B、D、R八倍體小黑麥(8N)

代表的是染色體組，而不(AABBDDRR)

是基因。所以，異源四倍

體(ABDR)是不可育的。

5.應(yīng)用②：單倍體育種

(1)過程:

【思考1】單倍體育種中秋水仙素處理萌發(fā)的

pI高桿抗病矮桿感

種子嗎？I不能，因為單倍體往往高度不育,

DDTT病

雜交

—ddtt育種操作的對象一般是單倍體幼苗

高桿抗病DdTt

注意：單倍體育種和多倍體。種中都陽

到秋水仙素，但單倍體育種中是用秋水

配子仙卡處理單倍體幼苗，而多倍體齊種中

畫四畫畫花藥離體培養(yǎng)是用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗.

由回國

單倍體植株

秋水仙素處理(逶導(dǎo)染色體初0倍)

DDTT|DDtfdm曰他篩選

花藥離體培養(yǎng)工單倍體育種：單倍體育種一般包括雜交、花

藥屈體培養(yǎng)、秋水仙索處理和篇選4個過程，不能筒單地iA

4■事依山全播特總外口―jagggg護養(yǎng)就是重倍體育種的全部-

⑵原理：染色體數(shù)目變異

⑶優(yōu)點：a.明顯縮短育種年限

b.快速獲得純合子

得到的植株不僅能夠正常生殖，而且每對染色體上成對的基因都是純合的，自交后代不發(fā)生

性狀分離。

【思考2】用秋水仙素處理單倍體一定能夠獲得純合子嗎？

不一定，若親本為二倍體，則獲得的品種一定為純合子，如：

如果單倍體體細胞中基因型為AB,經(jīng)秋水仙素處理后基因型為AABB,是純合子；

若親本為多倍體，則獲得的品種不一定為純合子，如：

如果單倍體體細胞中基因型為Aa,經(jīng)秋水仙素處理后基因型為AAaa,是雜合子。

D.缺點：技術(shù)復(fù)雜，需與雜交育種配合。

歸納總結(jié)

1.多倍體育種和單倍體育種的比較

染色體變異染色體變異

體組成倍減少，再加倍后得到純種染色體組成倍增加

花藥離體培養(yǎng)后

常用方法

人工誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍秋水仙素處理萌發(fā)的種子、幼苗

優(yōu)勢明顯縮短育種年限

得到的植株是純合子操作簡單

技術(shù)復(fù)雜一些，需與雜交育種適用于植物，在動物方面

缺點

配合難以操作

用秋水仙素處理植株使染色體數(shù)目加倍，若操作對象是單倍體植株，叫單倍體育種，若操作對象為正常植株,

叫多倍體育種，不要一看到“染色體數(shù)目加倍”就認為是多倍體育種。

現(xiàn)有兩小麥品種：矮稈感病(ddrr),高桿抗病(DDRR),如何獲得矮稈抗病的優(yōu)良品種(ddRR)?

雜交育種單倍體育種

第P高桿抗病X矮桿感

p局桿抗病v矮桿感病1ZN

DDTTIddtt年

高桿抗病

第DdTt

DdTt2

年

F2叵二］叵回

ddtt配子I亙畫回國

第

權(quán)（花藥離體培養(yǎng)

征點：能將多個親本矮抗2

的優(yōu)艮住狀集于一體連續(xù)?年

年

及單倍體植株；DTM］（ndt

之

ddTT后［秋水仙索

需要的純合矮抗品種正常植株DDTTlIDDttllddTT11ddtt

（缽金）----N2'r

缺點：育種時間太長0需要的純合一抗居種

2.育種方法的選擇

產(chǎn)減"雜交育和

廠集優(yōu)一有生有吃得

豆細施工程或基因工程育種

育種一無中生有——將交育種

目標

一各性狀“加強”一多倍體肓種

L“外源并因”表達——基因工隹育種

廠最“簡捷”——雜交育種

方法一最快獲得飩合子——單倍體育種

特一量具演見性一基因工程育種

J最能“無中生有”，但卻較“盲目”——誨交育種

雜交實收較難道行的植物乂+4.占4

---------------------最倚便的方法是自交

實驗進行管養(yǎng)■減的植物出現(xiàn)所需性狀即可,不需

材料履*今*培養(yǎng)出純合子

LH_一般果用詩交育種或基因工程育種

其

1.（2023?湖南?統(tǒng)考高考真題）為精細定位水稻4號染色體上的抗蟲基因，用純合抗蟲水稻與純合易感水

稻的雜交后代多次自交，得到一系列抗蟲或易感水稻單株。對親本及后代單株4號染色體上的多個不連續(xù)

位點進行測序，部分結(jié)果按堿基位點順序排列如下表。據(jù)表推測水稻同源染色體發(fā)生了隨機互換，下列敘

述正確的是（）

…位點I…位點2…位點3…位點4…位點5…位點6…

純合抗蟲

A/AA/AA/AA/AA/AA/A

水稻親本

純合易感

G/GG/GG/GG/GG/GG/G

水稻親本

測序結(jié)果

G/GG/GA/AA/AA/AA/A抗蟲水稻1

A/GA/GA/GA/GA/GG/G抗蟲水稻2

A/GG/GG/GG/GG/GA/A易感水稻1

A.抗蟲水稻1的位點2-3之間發(fā)生過交換

B.易感水稻1的位點2-3及5-6之間發(fā)生過交換

C.抗蟲基因可能與位點3、4、5有關(guān)

D.抗蟲基因位于位點2-6之間

2.（2023?浙江?統(tǒng)考高考真題）某動物（2n=4）的基因型為AaXBy,其精巢中兩個細胞的染色體組成和基因

分布如圖所示，其中一個細胞處于有絲分裂某時期。下列敘述塔送的是（）

A.甲細胞處于有絲分裂中期、乙細胞處于減數(shù)第二次分裂后期

B.甲細胞中每個染色體組的DNA分子數(shù)與乙細胞的相同

C.若甲細胞正常完成分裂則能形成兩種基因型的子細胞

D.形成乙細胞過程中發(fā)生了基因重組和染色體變異

3.（2023?湖北?統(tǒng)考高考真題）DNA探針是能與目的DNA配對的帶有標記的一段核甘酸序列，可檢測識

別區(qū)間的任意片段，并形成雜交信號。某探針可以檢測果蠅團號染色體上特定DNA區(qū)間。某果蠅的國號染色

體中的一條染色體部分區(qū)段發(fā)生倒位，如下圖所示。用上述探針檢測細胞有絲分裂中期的染色體（染色體

上“一〃表示雜交信號），結(jié)果正確的是（）

第23講生物的變異

目標?求?■■分析梅，

「交費

考點陸講+考點二口四■里eSHNRma?094WBR<KM1S

L等點三姿色偏亶舞

?M?

i.基因突變的特征和原因。

2.基因重組及其意義。

3.染色體結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異。

4.實驗：低溫誘導(dǎo)染色體加倍。

?0??

考點要求考題統(tǒng)計考情分析

其囚突變2023,湖南（選擇）

2023,全國（1）,填空本專題知識難度較低、基礎(chǔ)性強?？疾閷W(xué)生對

2022,福建，重慶，山東細胞整體性的認識，或結(jié)合一些情景信息或表

2022,天津，填空格信息設(shè)置題目，考查學(xué)生.的應(yīng)變能力、獲取

信息和綜合分析能力。

染色體變異2023,浙江，湖北，選擇

2022,河北，填空

2022,北京，湖南浙江,（選擇）

基因重組2022,福建

考點一基因突變

?夯基-必備基礎(chǔ)知識椀理

一,生物的變異

生物的變異：是指親、子代間或子代之間存在性狀差異的現(xiàn)象。

不可過傳

的.舁

不能遺傳給后代的變異

基因突變（所有生物）

DNAMX

?

基因組（破數(shù)分裂）序列改變

染色體變鼻（光■下可見）」

表我遺傳一DNA（基因）減基序列不變

1.方法技巧：可遺傳變異與不可遺傳變異的判斷思路：

思路：變異個體自交或與其他個體雜交

若比變異不再出現(xiàn)，為不可遺傳變異；

若比變異再次出現(xiàn)，為可遺傳變異

2.易錯分析

①“環(huán)境條件改變引起的變異”一定