高考生物一轮基础总复习《第17讲 生物变异的来源》

第17讲生物变异的来源高考生物一轮基础总复习知识内容展示核心素养对接(1)基因重组(2)基因突变(3)染色体畸变(4)染色体组(5)二倍体、多倍体和单倍体生命观念通过基因突变和基因重组的基本原理，建立起结构与功能、进化与适应的观点科学思维通过基因突变与生物性状的关系、基因突变和基因重组的比较，提高归纳与概括能力考点一基因重组和基因突变1.人类的镰刀形细胞贫血症是由于血红蛋白基因中一个碱基对A－T替换成了T－A，引起血红蛋白结构改变所致。该实例不能说明的是(

) A.该变异属于致死突变

B.基因突变是可逆的 C.碱基对替换会导致遗传信息改变

D.基因控制生物性状

解析人类的镰刀形细胞贫血症，使人患溶血性贫血，严重时会导致死亡，A正确；题干中只是提到了碱基对A－T替换成了T－A，并未体现可逆性，B错误；碱基对替换导致了基因结构的改变，即遗传信息的改变，C正确；此例体现了基因直接控制生物性状，D正确。

答案

B2.某自花授粉植物的花色有红色和白色，花色取决于细胞中的花色素，花色素合成主要过程如图所示。设花色由2对等位基因A和a、B和b控制。取白花植株(甲)与白花植株(乙)杂交，F1全为红色，F1自交得F2，F2中出现红色和白色。8下列叙述正确的是(

)A.植株甲能产生2种不同基因型的配子B.若亲代白花植株中基因a或b发生突变，则该植株一定开红花C.用酶1的抑制剂喷施红花植株后出现了白花，该植株的基因型仍然不变D.若基因B发生突变导致终止密码子提前出现，则基因B不编码氨基酸，植株开白花解析根据花色素合成主要过程的示意图知，开红花的植株基因型是A_B_，开白花的植株基因型是A_bb、aaB_、aabb，由于白花植株(甲)与白花植株(乙)杂交，F1全为红色，所以甲的基因型是AAbb或aaBB，则其产生的配子的种类为1种，为Ab或aB，A错误；亲代的白花植株的基因型为AAbb或aaBB，因基因突变具有多方向性，故基因a或b不一定会突变成A或B基因，所以该植株不一定开红花，B错误；用酶1的抑制剂喷施红花植株后出现了白花的现象是不遗传变异，其遗传物质没有发生改变，酶1的抑制剂只是抑制了酶1的活性，所以该植株的基因型不变，C正确；基因B发生突变导致终止密码子提前出现，会使肽链的合成提前终止，不是不能编码氨基酸，D错误。答案

C

本题组对应必修二教材P77基因突变，主要考查基因突变的类型、特点以及对蛋白质和生物性状的影响。1.基因突变要点归纳有丝分裂间期减Ⅰ分裂前的间期普遍性可逆性多方向性稀有性有害性根本来源2.基因结构中碱基对的增加、缺失、替换对蛋白质和生物性状的影响碱基对影响范围对氨基酸的影响对性状的影响替换小①只改变_____氨基酸；②不改变氨基酸；③肽链合成_____①③会导致性状改变，②不引起性状的改变增加或缺失3的倍数小增添或缺失部位氨基酸数目_________，其后的氨基酸种类和数目___________会导致性状的改变非3的倍数大从增添或缺失部位开始其后的氨基酸种类和数目_____________1个终止增多或减少不会发生变化都发生变化1.生物变异的种类 (1)不遗传的变异：由

引起的变异，不涉及

的改变，不能进一步遗传给后代。 (2)可遗传的变异：由

改变所引起的变异，变异来源有

、

、

。环境因素遗传物质遗传物质基因突变基因重组染色体畸变2.基因重组 (1)概念：指具有不同遗传性状的雌、雄个体进行有性生殖时，控制不同性状的基因重新组合，导致后代不同于亲本类型的现象或过程。 (2)类型：

①交叉互换型，发生于

时期

。

②

型，发生于减数第一次分裂后期。

③人工重组型：通过基因工程使目的基因与受体细胞DNA重组。 (3)结果：产生新的

。 (4)意义：基因重组是通过有性生殖过程实现的，基因重组的结果是导致

，为动植物育种和生物进化提供丰富的物质基础。减数第一次分裂四分体自由组合基因型生物性状的多样性角度1结合基因突变的特点和意义考查科学思维的能力1.关于等位基因B和b发生突变的叙述，错误的是(

) A.等位基因B和b都可以突变成为不同的等位基因 B.X射线的照射不会影响基因B和基因b的突变率 C.基因B中的碱基对G－C被碱基对A－T替换可导致基因突变 D.在基因b的ATGCC序列中插入碱基C可导致基因b的突变

解析根据基因突变的不定向性，突变可以产生多种等位基因，A正确；X射线属于物理诱变因子，可以提高基因突变率，B错误；基因突变包括碱基对的替换、增添、缺失三种情况，C选项属于替换，D选项属于增添，C、D正确。

答案

B2.血红蛋白α珠蛋白基因的碱基序列由ATT变成了GTT，导致α珠蛋白链很容易被破坏，引发慢性溶血，严重时导致机体死亡。下列叙述正确的是(

) A.上述材料说明基因突变具有普遍性 B.依据对表现型的影响，该基因突变不属于致死突变

C.引起溶血现象的直接原因是细胞中α珠蛋白链增多

D.这种基因突变属于碱基对替换引发的序列变化

解析上述材料说明基因突变具有的危害性，没有说明其普遍性，A错误；由于该突变可以导致机体死亡，所以该突变属于致死突变，B错误；有题干信息“突变导致α珠蛋白链很容易被破坏”可知，不是引发细胞内α珠蛋白链增多，C错误；由题干信息“血红蛋白α珠蛋白基因的碱基序列由ATT变成了GTT”可知，这种基因突变是属于碱基对替换引发的序列变化，D正确。

答案

D有关基因突变的7个易误点(1)基因突变常发生在间期，也能发生在其他各时期，只是突变率更低。(2)在个体发育过程中，基因突变发生得越早，影响范围越大。(3)基因突变是基因分子结构内的变化，1个碱基对的改变叫基因突变，1000个碱基对的改变也叫基因突变，基因突变既不改变基因的数目，也不改变基因的位置。(4)密码子的简并性，增大了翻译过程的容错性，提高了翻译的效率。(5)RNA病毒中的基因突变是指RNA中碱基的改变、增加和缺失，其突变率远大于DNA的突变。(6)基因突变对后代的影响①基因突变发生在体细胞有丝分裂过程中，突变可通过无性生殖传给后代，但不会通过有性生殖传给后代。②基因突变发生在精子或卵细胞形成的减数分裂过程中，突变可能通过有性生殖传给后代。③生殖细胞的突变率一般比体细胞的高，这是因为生殖细胞在减数分裂时对外界环境变化更加敏感。④分裂旺盛的细胞的突变率大于停止分裂的细胞，原因是基因突变常发生在间期。(7)基因突变不一定导致生物性状改变的原因①由于多种密码子决定同一种氨基酸，因此某些基因突变也不引起性状的改变。②隐性突变在杂合子状态下也不会引起性状的改变。③由于基因选择性表达，某细胞内的突变基因未表达等。角度2结合基因重组的特点、意义及应用考查科学思维与实践的能力3.基因型为AaBbDd的二倍体生物，其体内某精原细胞减数分裂时同源染色体变化示意图如右。叙述正确的是(

) A.三对等位基因的分离均发生在次级精母细胞中 B.该细胞能产生AbD、ABD、abd、aBd四种精子 C.B(b)与D(d)间发生重组，遵循基因自由组合定律 D.非姐妹染色单体发生交换导致了染色体结构变异解析由图可知，基因b所在的片段发生了交叉互换，因此等位基因B和b的分离发生在初级精母细胞和次级精母细胞中，而等位基因A、a和D、d的分离只发生在初级精母细胞中，A错误；若不发生交叉互换，该细胞将产生AbD和aBd两种精子，但由于基因b所在的片段发生了交叉互换，因此该细胞能产生AbD、ABD、abd、aBd四种精子，B正确；基因B(b)与D(d)位于同一对同源染色体上，它们之间的遗传不遵循基因自由组合定律，C错误；同源染色体的非姐妹染色单体发生交换只是导致基因重组，染色体结构并没有发生改变，D错误。答案B4.下列有关遗传变异的说法，正确的是(

) A.变异都是由于遗传物质的改变引起的 B.基因重组可以产生新基因，同时产生新的基因型 C.减数第二次分裂可能发生等位基因分离现象 D.A基因可自发突变为a1或a2基因，但a1或a2不可再突变为A基因

解析可遗传的变异都是由于遗传物质的改变引起的，不遗传变异是由环境因素引起的，A错误；基因重组可以产生新的基因型，但不能产生新的基因，B错误；由于在减数第一次分裂过程中，同源染色体上的非姐妹染色单体可能发生交叉互换，所以在减数第一次分裂后期和减数第二次分裂后期都可能发生等位基因分离现象，C正确；基因突变具有不定向性和可逆性，A基因可自发突变为a1或a2基因，a1或a2也可再突变为A基因，D错误。

答案

C基因重组的类型及发生时间、机制自由组合型(后期Ⅰ)随着非同源染色体的自由组合，非同源染色体上的非等位基因也自由组合交叉互换型(减Ⅰ四分体时期)同源染色体上的等位基因随非姐妹染色单体的交换而发生交换人工重组型通过基因工程使目的基因与受体细胞DNA重组角度3结合判断基因重组与基因突变考查归纳与概括的能力5.右图表示基因型为AA的二倍体动物在形成精子过程中某一时期示意图，该细胞分裂完成产生了个基因型为AaX的精子，下列有关叙述错误的是(

) A.此图表示的时期为前期Ⅰ，图中含有两个四分体 B.图中发生的变异可能是染色体片段互换造成的 C.产生该精子可能是减数第一次分裂出现了异常 D.产生该精子可能是减数第二次分裂出现了异常

答案

B6.如图是某XY型性别决定生物(2n＝4)的细胞分裂示意图，下列有关叙述正确的是(

) A.该细胞处于减数第二次分裂后期 B.若染色体①有基因A，则④肯定有基因A C.若图中的②表示X染色体，则③表示Y染色体 D.若①和⑤上的基因有所不同，则说明形成此细胞过程中发生了基因突变或同源染色体上的非姐妹染色单体片段交换解析由于该生物的体细胞有4条染色体，①与④是同源染色体，②与③是一对性染色体，所以该细胞处于有丝分裂后期，A错误；由于①与④是一对同源染色体，若染色体①有基因A，则④不一定有基因A，B错误；②与③是一对异型性染色体，若图中的②表示X染色体，则③表示Y染色体，C正确；有丝分裂过程中不会发生同源染色体上的非姐妹染色单体片段交换，D错误。答案

C“三看法”判断基因突变与基因重组考点二染色体畸变1.某种染色体结构变异如图所示。下列叙述正确的是(

)

A.染色体断片发生了颠倒B.染色体发生了断裂和重新组合C.该变异是由染色单体分离异常所致D.细胞中的遗传物质出现了重复和缺失解析图示两条染色体是非同源染色体，发生了易位，A错误；图示两条染色体先发生断裂，后发生了片段的重新组合，B正确；染色单体分离异常将导致染色体数目变异，而非染色体结构变异，C错误；细胞中的遗传物质未发生重复和缺失，D错误。答案

B2.果蝇X染色体上增加了某个相同片段，其复眼由椭圆形变成条形。这属于染色体变异的(

) A.缺失 B.重复 C.倒位 D.易位

解析染色体结构变异是指染色体发生断裂后，在断裂处发生错误连接而导致染色体结构不正常的变异。某个染色体片段断裂后，连接到另一条同源染色体上，导致另一条同源染色体增加了一个相同的染色体片段，这是染色体结构变异的重复。

答案

B

本题组对应必修二P79染色体畸变，主要考查染色体畸变类型的判断。染色体结构变异主要包括以下四种类型请认真辨析甲～丁图，并思考：(1)图甲、图乙均发生了某些片段的交换，其交换对象分别是什么？它们属于何类变异？提示图甲发生的是非同源染色体间片段的交换，图乙发生的是同源染色体的非姐妹染色单体间相应片段的交换，前者属于染色体结构变异中的“易位”，后者则属于交叉互换型基因重组。(2)由图丁①～④的结果推知其分别属于何类变异？能在光镜下观察到的是哪些变异？①②③④类变异中哪类变异与图丙所示变异同属一类？提示图丁①～④的结果与图中两条染色体上的基因相比推知：①染色体片段的缺失②染色体片段的易位③基因突变④染色体片段的倒位①②④均为染色体变异，可在光学显微镜下观察到，③为基因突变，不能在显微镜下观察到。图丙所示变异为基因突变，③与图丙同属一类变异。(3)图丁①～④中哪类变异没有改变染色体上基因的数量和排列顺序？答案

③。

1.单倍体、二倍体和多倍体 (1)染色体组：一般将二倍体生物的

中的全部染色体称为染色体组，其中包含了该种生物生长发育的

。 (2)由

发育成的个体叫单倍体。其中含1个染色体组的单倍体可称为一倍体。 (3)由

发育成的个体，体细胞中含几个染色体组就叫几倍体，如含两个染色体组就叫二倍体，含三个染色体组就叫三倍体，依此类推。体细胞中含三个或三个以上染色体组的个体叫多倍体。 (4)自然界产生多倍体的原因：外界条件剧变或内部因素的干扰，细胞分裂过程中

的形成受到阻碍，以致

受阻，染色体数目加倍。一个配子一整套遗传物质配子受精卵纺锤体有丝分裂或减数分裂2.辨析染色体的易位与交叉互换(1)图1是

，图2是

。(2)发生对象：图1发生于

之间，图2发生于

之间。(3)变异类型：图1属于

，图2属于

。(4)可在光学显微镜下观察到的是图

，观察不到的是图

。易位交叉互换非同源染色体同源染色体的非姐妹染色单体染色体结构变异基因重组12A.易位 B.倒位C.碱基对替换 D.碱基对缺失答案

B角度1巧借染色体畸变与基因突变、基因重组的比较，考查批判性思维的能力1.下图中①和②表示一对同源染色体，字母表示基因，“•”表示着丝粒，则图示结构形成的原因最可能是(

)2.某正常二倍体生物，若出现如下图所示的甲、乙两种染色体畸变类型，下列判断正确的是(

)

A.甲为三体，乙为重复 B.甲为缺失，乙为三倍体

C.甲为三体，乙为三倍体 D.甲为缺失，乙为重复

答案

C1.染色体结构变异的类型及其区别项目缺失重复倒位易位图解联会图像结果①染色体结构变异的机理是染色体上某一片段断裂后，发生了缺失或错误的连接，使位于染色体上的基因数目和排列顺序发生改变，进而改变生物的性状，其对生物体一般是不利的；②在光学显微镜下可见，可进一步通过分析染色体组型来区别类型2.从四个“关于”方面区分三种变异 (1)关于“互换”问题。同源染色体上的非姐妹染色单体之间的交叉互换，属于基因重组；非同源染色体之间的互换，属于染色体结构变异中的易位。 (2)关于“缺失”问题。DNA分子上若干基因的缺失属于染色体畸变；DNA分子上若干碱基对的缺失，属于基因突变。 (3)关于变异的水平问题。基因突变、基因重组属于分子水平的变化，光学显微镜下观察不到；染色体畸变属于亚细胞水平的变化，光学显微镜下可以观察到。 (4)关于变异的“质”和“量”问题。基因突变改变基因的质，不改变基因的量；基因重组不改变基因的质，一般也不改变基因的量，但转基因技术会改变基因的量；染色体畸变不改变基因的质，但会改变基因的量或改变基因的排列顺序。角度2染色体组数的判断3.如图所示细胞中所含的染色体，下列叙述正确的是(

)

A.图a含有2个染色体组，图b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，是单倍体解析由题图可知，a含有4个染色体组，A错误；b含有3个染色体组，如果b表示体细胞，则该生物可能是三倍体，也可能是单倍体，B错误；c含有2个染色体组，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，C正确；d含有一个染色体组，由配子(卵细胞或精子)发育而来，D错误。答案

C“三法”判定染色体组方法1根据染色体形态判定细胞内形态相同的染色体有几条，则含有几个染色体组。方法2根据基因型判定在细胞或生物体的基因型中，控制同一性状的基因(包括同一字母的大、小写)出现几次，则含有几个染色体组。方法3根据染色体数和染色体的形态数推算

染色体组数＝染色体数/染色体形态数。如果蝇体细胞中有8条染色体，分为4种形态，则染色体组的数目为2。