2026届新高考生物热点复习：生物的变异与育种+

2026届新高考生物热点复习生物的变异与育种目录高考考情分析基础知识梳理重难点解析技巧归纳重点题型突破高考考情分析一、考查内容1.变异类型：主要考查基因突变、基因重组和染色体变异的概念、特点、原因等。常以具体的变异实例为情境，要求考生能够判断变异的类型。2.育种方法：重点考查杂交育种、诱变育种、单倍体育种、多倍体育种和基因工程育种的原理、过程、优点和缺点等。育种知识的考查常与生产、生活实际相联系，如利用育种技术培育优良品种等。二、题型与难度1.题型：变异与育种的相关内容在单选题和非选择题中都有出现。设题情境大多为生物的变异或育种实例。高考考情分析2.难度：多为中档题或容易题，但基因频率的计算类试题以及涉及多个知识点综合应用的非选择题难度较大。三、命题特点1.情境创设：基本都是创设情境的信息题，通过提供新的生物变异或育种实例等情境，考查学生获取和加工信息、分析和推理的能力。2.知识综合：基因突变和染色体变异的相关知识考查频率较高，且育种方法的应用多数题目会与遗传规律的应用结合考查。同时，该专题内容还常与细胞增殖、进化等知识联合考查。高考考情分析3.素养考查：重点考查结构与功能观、进化与适应观等生命观念，以及基于生物学事实与证据进行演绎与推理、归纳与概括等科学思维，还注重考查学生以造福人类的态度和价值观，积极运用育种方法解决实际问题的能力。四、高频考点1.基因突变：如基因突变的概念、类型、特点、原因及对性状的影响等2.染色体变异：常以识图形式考查染色体结构变异（如缺失、重复、倒位、易位）和染色体数目变异，包括染色体组的判断、单倍体、二倍体和多倍体的概念及特点等基础知识梳理基础知识梳理一、基因突变1.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2.时间：可以发生在个体发育的任何时期，通常发生在细胞有丝分裂前的间期或减数分裂前的间期3.诱发因素：物理因素、化学因素和生物因素，如黄曲霉素、亚硝酸盐、碱基类似物属于化学因素4.发生范围：所有生物5.特点（1）普遍性：表现在基因突变在生物界中是普遍存在的（2）随机性：表现在基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期，发生在细胞内不同DNA分子上以及同一DNA分子的不同部位（3）不定向性：表现在一个基因可以产生一个以上的等位基因（4）低频性：在自然状态下，基因突变的频率很低6.基因突变的结果：真核生物基因突变可产生等位基因，而原核生物和病毒基因突变产生的是新基因7.意义：基因突变是产生新基因的途径，是生物变异的根本来源,为生物的进化提供了丰富的原材料实例：镰状细胞贫血直接原因：血红蛋白分子中谷氨酸替换为缬氨酸根本原因：基因中碱基对病理诊断：镰状细胞贫血是由于基因的一个碱基对改变引起的一种遗传病，是基因通过控制蛋白质的结构，直接控制生物性状的典例二、细胞癌变1.癌变机理致癌因子（外因）物理致癌因子化学致癌因子生物致癌因子（内因）原癌基因和抑癌基因发生突变正常细胞导

致癌细胞迅速生长、分裂失控2.癌细胞的特征（1）能够无限增殖：癌细胞内的核糖体数目大量增加，代谢异常活跃（2）易分散转移：癌细胞膜上的糖蛋白减少，导致癌细胞间黏着性显著降低，容易分散和转移（3）失去接触抑制特性：正常细胞贴壁生长，汇合成单层后通常会停止生长和分裂，而癌细胞即使堆积成群，仍然可以分裂（4）形态结构发生改变三、基因重组1.实质：控制不同性状的基因重新组合2.与基因重组有关的几个易失分点（1）在有性生殖过程中基因重组发生的时间是减数分裂

Ⅰ

四分体时期和减数分裂

Ⅰ

后期，而不是受精时（2）杂合子自交后代出现性状分离的根本原因是等位基因的分离，而不是基因重组（3）基因重组在人工操作下也可以实现，如基因工程、肺炎链球菌转化实验中都发生了基因重组3.结果产生新的基因型，导致重组性状出现4.意义形成生物多样性的重要原因之一，是生物变异的来源之一，对生物的进化具有重要意义自然条件下，能发生基因重组的生物类型是进行有性生殖的真核生物，细菌等原核生物和进行无性繁殖的真核生物都不能发生基因重组。四、染色体变异1.染色体结构变异变异类型具体变化结构举例缺失缺失某一片段染色体上的基因数目或排列顺序改变，从而导致性状变异果蝇缺刻翅的形成重复增加某一片段果蝇棒状眼的形成易位某一片段移接到另一条非同源染色体上果蝇花斑眼的形成倒位某一片段位置颠倒果蝇卷翅的形成缺失重复易位倒位2.染色体数目变异（1）类型①细胞内个别染色体的增加或减少②细胞内染色体数目以染色体组的形式增加或减少（2）染色体组细胞中的一组非同源染色体它们在形态和功能上各不相同，携带着控制生物生长发育的全部遗传信息。例如图中雄果蝇体细胞中的一个染色体组可表示为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ

、X或Ⅱ

、Ⅲ

、Ⅳ

、Y（3）单倍体、二倍体与多倍体单倍体二倍体多倍体体细胞中染色体组数1个至多个2个3个或以上形成过程5.实验：低温诱导植物细胞染色体数目的变化（1）实验原理用低温处理植物的分生组织细胞，能够抑制纺锤体的形成，以致影响细胞有丝分裂中染色体被拉向两极，导致细胞不能分裂成两个子细胞，植物细胞染色体数目发生变化(2)实验流程诱导培养→材料处理→制作装片→观察（3）试剂及用途试剂作用卡诺氏液杀死细胞，固定细胞形态，使其停留在一定时期，便于观察甲紫溶液使染色体着色解离液使组织中的细胞分散开（5）实验步骤现象：视野中既有正常的二倍体细胞，也有染色体数目发生改变的细胞6.育种（1）传统育种方法①杂交育种原理：基因重组方法：杂交自交筛选出符合要求的表型，多代自交，直到不发生性状分离优点：操作简单，目标性强，集中不同优良性状于同一个体缺点：育种年限长，局限于同种或亲缘关系较近的物种之间实例：杂交小麦、水稻等a.杂交育种与连续自交杂交育种不一定需要连续自交，若选育具有显性优良性状的种，则需要连续自交，直至不再发生性状分离；选育具有隐性优良性状的纯种，则只要出现该状即可b.动、植物杂交育种的区别植物杂交育种纯合子的获得一般通过逐代自交的方法；而动物杂交育种中纯合子的获得一般通过测交的方法c.植物杂交育种的育种年限分析以培育对相对性状的显性纯合子为例，在杂合子逐代自交过程中将隐性纯合子去掉。自交n代后杂合子的概率为2/（2n+1），显性纯合子的概率为（2n-1）/（2n+1），当n→+∞，此数值近似于1，因此自交代数越多，显性纯合子的概率越大。在生产中一般连续自交6代即可，因为通过公式可算出自交6代后显性纯合子的概率约为97%，由这一概率可认为所得新品种几乎都是显性纯合子。②诱变育种原理：基因突变方法：物理方法（紫外线、γ射线等）、化学方法（亚硝酸盐、硫酸二乙酯等处理后再筛选）优点：提高突变频率、加快育种进程、大幅改良某些性状缺点：处理材料较多、突变后有利个体较少实例：培育高产青霉素菌株低产青霉素菌株高产青霉素菌株物理、化学因素诱变育种的材料只有能进行细胞分裂的生物才可进行诱变育种，如萌发的种子、小白鼠等，原因是诱变育种的原理为基因突变，而基因突变一般发生在细胞分裂的DNA复制过程中。③单倍体育种原理：染色体变异方法：将杂交得到的F1经花药离体培养得到单倍体植株；再用一定浓度的秋水仙素处理，诱导染色体数目加倍，获得纯合植株优点：缩短育种年限，加速育种进程，得到纯合子缺点：技术复杂，成功率较低，一般需与杂交育种配合实例：水稻的单倍体育种④多倍体育种原理：染色体变异方法：低温或用一定浓度的秋水仙素处理萌发的种子或幼苗优点：多倍体植物茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，营养物质含量高缺点：技术复杂,发育延迟，结实率较低，适用于植物，在动物中难以开展实例：三倍体无籽西瓜（2）利用现代生物工程的育种方法①细胞工程育种育种程序：去细胞壁→原生质体融合植物组织培养优点：能够快速繁殖，培育脱毒植株，打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，培育出作物新品种以繁殖优良品种缺点：技术要求高，培育条件严格，技术复杂，难度大，；个体生存能力下降②胚胎工程育种育种程序：核移植→胚胎移植优点：能够用于保存濒危物种，有选择地繁殖某性别的动物缺点：技术要求高，培育条件严格，技术复杂，难度大，个体生存能力下降③基因工程育种育种程序：提取目的基因→构建基因表达载体→将目的基因导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定③基因工程育种优点：目的性强，定向改变生物的遗传性状，打破物种界限缺点：技术要求高，操作难度大，有可能引起生态危机重难点解析一、对基因突变的理解和判断1.基因突变的分析（1）基因突变是在分子水平上的基因内部碱基的种类、数目或排列顺序的改变，基因的数目和在染色体上的位置并未改变（2）基因突变不一定都能遗传给后代。基因突变如果发生在体细胞中，一般不遗传，但有些植物可以通过无性生殖将突变基因传递给后代基因突变如果发生在配子中，将遵循遗传规律传递给后代（3）基因突变对性状的影响:可能导致生物性状改变，也可能不改变生物的性状①基因突变可改变生物性状的原因a.基因突变可能引发肽链不能合成b.肽链延长（终止密码子推后出现）c.肽链缩短（终止密码子提前出现）d.肽链中氨基酸种类改变以上改变会引发蛋白质的结构和功能改变进而引发生物性状的改变②基因突变未引起生物性状改变的原因a.突变部位：基因突变发生在基因的非编码序列（包括非编码区和内含子）b.密码子简并性：若基因突变发生后，引起了mRNA上的密码子改变，但由于一种氨基酸可对应一个或多个密码子，若新产生的密码子与原密码子对应的是同一种氨基酸，此时突变基因控制的性状不改变c.隐性突变：若基因突变为隐性突变，如AA其中一个A→a，此时性状也不改变③不同类型的基因突变对蛋白质的影响碱基对影响范围对氨基酸序列的影响替换小只改变1个氨基酸的种类或不改变替换的结果也可能使肽链合成终止增添大插入位置前不影响，影响插入位置后的序列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，影响缺失位置后的序列（4）基因突变对生物的生存是否有利，往往取决于生物的生存环境。某些看起来对生物生存不利的基因，当环境改变后，产生的性状可能会帮助生物更好地适应改变后的环境，从而得到更多的生存机会2.显性突变和隐性突变的判定（1）类型显性突变：aa→AA（当代表现）隐性突变：AA→Aa（当代不表现，一旦表现即为纯合体）（2）判定方法：选取突变体与其他已知未突变体杂交，据子性状表现判断二、染色体变异的分析与判断1.生物体细胞内染色体数的判断（1）方法一：根据染色体形态判断，细胞内形态相同的染色体有几条，则可能含有几个染色体组。如图所示的细胞中，a中每一种形态的染色体有3条，b中染色体两两相同，c中染色体各不相同，则可推测它们分别含3、2、1个染色体组（2）方法二：染色体组数=9÷3=3（3）方法三：根据基因型判断，控制同一性状的基因出现几次，通常就含几个染色体组，包括显性基因和隐性基因。每个染色体组内不含等位基因或相同基因，如图所示，d~s中依次含4、3、2、1个染色体组染色体数染色体形态数AAaadAaaeABCDgAABBDDf2.单倍体、二倍体和多倍体的判断方法及育性分析（1）通常由合子发育来的个体，体细胞中含有几个染色体组，就叫作几倍体。由配子直接发育而来的个体，不管其体细胞中含有几个染色体组，都只能叫作单倍体。所以单倍体不一定只含一个染色体组，也可能含有多个染色体组。例如四倍体生物配子发育形成的个体叫单倍体，但其体细胞中含有2个染色体组（2）一般情况下，单倍体是高度不育的，但是这并不是绝对的。无论是单倍体、二倍体还是多倍体，如果来自同一物种的染色体组数恰好是偶数，一般是可育的，否则不可育。【例】可育（小麦）：普通小麦是异源六倍体，染色体组来源于3个物种，每个物种各提供2组染色体，减数分裂时就可以正常联会，能产生正常的配子，所以普通小麦是可育的。不可育（骡）：马和驴都是二倍体，是可育的。但是马和驴的后代——骡是异源二倍体，体细胞中有两个染色体组，但是一组来自马，一组来自驴，在减数分裂时两组染色体无法正常联会，不能产生正常的配子，所以骡是不育的。三、育种方法的选择及育种图解分析1.根据育种目标选择育种方式（1）培育无子果实可选择多倍体育种，其原理是三倍体植株减数分裂时联会紊乱，不能结子（2）要获得本物种没有的性状可采用诱变育种或基因工程育种,其中基因工程育种的目的性强（3）如果要将不同个体的优良性状集中到同一个体上，则可以选择杂交育种或单倍体育种其中单倍体育种可大大缩短育种年限，从而快速获得纯种（4）如果要打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，则可以选择基因工程育种或植物体细胞杂技术（5）如果要培育具有隐性性状个体，则可用自交或杂交的方法，只要出现该性状即可（6）如果要使染色体数目加倍，则可以采用秋水仙素处理等方法，也可以采用细胞融合的方法，并且细胞融合可在两个不同物种之间进行（7）有些植物如小麦、水稻等，杂交实验较难操作，则最简便的方法是自交（8）实验材料若为动物，则杂交育种时一般通过测交的方法培育获得纯种（9）实验材料若为植物的营养繁殖体，如土豆、地瓜等，则只要出现所需性状即可，不需要培育出纯种（10）实验材料若为原核生物，则不能采用杂交育种，如细菌的育种，一般采用诱变育种或基因工程育种2.育种图解的分析（1）育种程序图的分析②从左到右表示的育种方法依次为杂交育种、单倍体育种、诱变育种、多倍体育种和基因工程育种①上图中，A表示杂交，B表示花药离体培养，C表示秋水仙素或低温处理，D表示自交，E表示人工诱变，F表示秋水仙素或低温处理，G表示基因工程，H表示脱分化，表示再分化（2）基于个体基因型的育种图解分析上图中，过程①②表示杂交育种，过程①⑥表示多倍体育种，过程①③⑤表示单倍体育种，过程④是诱变育种。一、题型突破技巧：按“题型分类”拆解，靶向解题题型1：变异类型判断类（单选/填空题高频）解题步骤：1.审题干：圈出关键信息（如“碱基对替换”“交叉互换”“染色体片段缺失”“子代性状异常原因”等）。2.定标准：根据“三种变异的本质区别”排除干扰选项（如“环境引起的性状改变属于不可遗传变异，直接排除”）。3.验实例：结合教材经典实例验证（如“非同源染色体片段交换→易位，同源染色体片段交换→交叉互换”）。题型2：育种流程分析类（非选择题核心）解题步骤：1.析图解/读情境：若给育种流程图，标注“亲本→中间步骤（如花药离体培养、秋水仙素处理）→子代”；若给文字情境，提炼“育种目标（如抗病、高产）”和“操作手段”。定育种类型：根据“流程关键词”匹配育种方法（如“花药离体培养+秋水仙素”→单倍体育种）。2.联原理与特点：回答“原理是什么”“优点是什么”“某步骤的目的”（如“秋水仙素处理的目的：抑制纺锤体形成，使染色体数目加倍”）。题型3：综合计算与实验设计类（难题突破）（1）变异相关的概率计算常结合“遗传规律”考查，核心是“先判断变异类型，再确定基因型，最后计算概率”。例：若某植株发生基因突变（Aa→AA或aa），求自交后代隐性性状的概率：若突变后为aa：自交后代全为aa（隐性），概率1；若突变后为AA：自交后代全为AA（显性），概率0；若突变概率为1/2，则总概率=1/2×1+1/2×0=1/2。（2）实验设计：探究变异类型常见问题：“某性状异常个体的变异是基因突变还是染色体变异？”“是可遗传变异还是不可遗传变异？”探究“可遗传vs不可遗传变异”：实验思路：将异常个体与正常个体杂交，观察子代在相同环境下的性状表现。结果分析：若子代仍有异常性状→可遗传变异；若子代全为正常性状→不可遗传变异（环境引起）。探究“基因突变vs染色体变异”：实验思路：制作异常个体的根尖分生区细胞有丝分裂装片，观察染色体形态和数目（或用“分子杂交”检测基因是否存在）。结果分析：若染色体形态/数目异常→染色体变异；若染色体正常→基因突变。二、易错点规避：总结高频误区，精准避坑误区1：认为“基因突变一定会导致性状改变”纠正：不一定。①密码子具有简并性（不同密码子可编码同一种氨基酸）；②基因突变发生在非编码区；③隐性突变（如AA→Aa），性状不改变。误区2：认为“基因重组只发生在减数分裂中”纠正：基因工程育种中“目的基因导入受体细胞”也属于基因重组，且发生在体外操作中。误区3：认为“单倍体育种的后代都是单倍体”纠正：单倍体育种的最终产物是“秋水仙素处理后的纯合二倍体/多倍体”，只有中间步骤的“花药离体培养苗”是单倍体。误区4：认为“多倍体育种只适用于植物”纠正：动物中也可发生多倍体（如四倍体鲫鱼），但因动物繁殖方式复杂，育种中较少应用。误区5：混淆“染色体易位”和“交叉互换”纠正：易位发生在非同源染色体之间，属于染色体结构变异；交叉互换发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间，属于基因重组重点题型突破1．[2025年山东高考真题]镰状细胞贫血是由等位基因H、h控制的遗传病。患者（hh）的红细胞只含异常血红蛋白，仅少数患者可存活到成年；正常人（HH）的红细胞只含正常血红蛋白；携带者（Hh）的红细胞含有正常和异常血红蛋白，并对疟疾有较强的抵抗力。下列说法错误的是()A.引起镰状细胞贫血的基因突变为中性突变B.疟疾流行区，基因h不会在进化历程中消失C.基因h通过控制血红蛋白的结构影响红细胞的形态D.基因h可影响多个性状，不能体现基因突变的不定向性【答案】A【解析】在疟疾流行区,HH个体易感染疟疾,而Hh个体因对疟疾抵抗力强,生存和繁殖优势更大,导致基因h得以保留,因此,基因h在疟疾流行区因自然选择而被保留,不会消失,B正确。镰状细胞贫血形成的原因是编码血红蛋白的基因的碱基序列发生改变,谷氨酸被缬氨酸取代,导致血红蛋白结构异常,这体现了基因通过控制蛋白质结构直接控制性状,C正确。基因h控制合成的血红蛋白结构异常,引起红细胞形态改变;h个体患镰状细胞贫血,Hh个体对疟疾抵抗力强,这属于“一因多效”,即一个基因影响多个性状,而非基因突变的不定向性,D正确。中性突变对生物的生存既无利也无害,或影响极小,患者(hh)因异常血红蛋白导致红细胞形态异常(镰状),多数无法存活到成年,表明该突变对个体生存有害;携带者(Hh)对疟疾有较强的抵抗力,说明该突变在特定环境(疟疾流行区)中有利,A错误。/2．[2023年湖南高考真题]某X染色体显性遗传病由SHOX基因突变所致，某家系中一男性患者与一正常女性婚配后，生育了一个患该病的男孩。究其原因，不可能的是()A.父亲的初级精母细胞在减数分裂Ⅰ四分体时期，X和Y染色体片段交换B.父亲的次级精母细胞在减数分裂Ⅱ后期，性染色体未分离C.母亲的卵细胞形成过程中，SHOX基因发生了突变D.该男孩在胚胎发育早期，有丝分裂时SHOX基因发生了突变【答案】B【解析】A、该病属于伴X染色体显性遗传病，相关基因用A、a表示。若父亲的初级精母细胞在减数分裂Ⅰ四分体时期，X染色体上含显性致病基因的片段和Y染色体片段交叉互换，导致Y染色体上有显性致病基因，这可能导致后代男孩患病，不符合题意，A错误；B、减数第二次分裂后期，着丝粒分裂，姐妹染色单体分开并随机移向两极。若父亲的次级精母细胞在减数分裂Ⅱ后期时性染色体未分离，则会形成基因型为XAXA或YY的精子，所生后代中男孩不患病，符合题意，B正确；C、母亲的卵细胞形成时SHOX基因可能会突变成显性致病基因，从而生出基因型为XAY的患病男孩，与题意不符，C错误；D、该男孩在胚胎发育早期，有丝分裂时SHOX基因突成显性致病基因，能导致该男孩患病，与题意不符，D错误。3.[2025秋·高三·湖北·月考联考]大鼠控制黑眼/红眼的基因和控制黑毛/白化的基因位于同一条染色体上。某个体测交后代表现型及比例为黑眼黑毛：黑眼白化：红眼黑毛：红眼白化=1：1：1：1。该个体最可能发生了下列哪种染色体结构变异()A.B.C.D.【答案】C【解析】分