2026届高三生物二轮复习课件专题九+生物的变异

生物的变异专题九【知识导航】【知识导航】基因突变与细胞癌变要点一

知识精讲一、基因突变1.概念：DNA分子中发生碱基的替换、增添和缺失，而引起的基因碱基序列的改变2.实例：镰状细胞贫血（也叫镰刀型细胞贫血症）组成血红蛋白分子的四条多肽链中的一条链上某一位置的一个谷氨酸被替换成了缬氨酸，从而引发了蛋白质结构的改变，变异后的血红蛋白分子缺乏溶解性，容易沉淀而不能携带氧，红细胞因为血红蛋白结构的改变而呈镰刀状知识精讲3.基因突变发生的时期主要发生在细胞有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期DNA复制的过程中4.基因突变的原因类型引发突变的原因举例外因物理因素损伤细胞内

DNA紫外线、X射线化学因素改变核酸碱基亚硝酸盐、碱基类似物生物因素影响宿主细胞

DNA某些病毒内因DNA分子复制偶尔发生错误知识精讲5.基因突变的结果：产生原基因的等位基因6.基因突变的特点（1）普遍性：所有生物均可发生基因突变（2）随机性：基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期和DNA分子的任何部位（3）低频性：自然状态下，突变频率很低（4）不定向性：一个基因可以向不同方向发生突变产生复等位基因，还可能发生回复突变

（5）多害少利性：突变性状大多数有害，少数有利知识精讲7.基因突变的类型（1）显性突变：aa→Aa（表现新性状）（2）隐性突变：AA→Aa（不表现新性状）→aa（自交表现新性状）8.基因突变与生物性状的关系基因突变可能会影响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→生物性状改变知识精讲突变类型影响范围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知识精讲9.基因突变的意义基因突变是遗传物质在分子水平上的变化，是新基因产生的途径，是生物变异的根本来源；虽然基因自发突变的频率很低，但当一个种群中存在大量的个体时，就可能产生各种各样的突变结果。各种各样的新基因是生物变异的根本来源，为生物进化提供了原材料。知识精讲二、细胞癌变1.细胞癌变的机理：与癌变相关的基因（原癌基因和抑癌基因）发生了突变2.细胞癌变的原因（1）内因：原癌基因和抑癌基因发生突变①原癌基因：主要负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程②抑癌基因：主要是阻止细胞不正常的增殖③抑癌基因和原癌基因本来就存在于人和动物细胞的染色体上，共同对细胞的生长和分化起着调节作用知识精讲（2）外因：环境中的致癌因子是导致细胞发生癌变的外界因素。致癌因子包括物理致癌因子、化学致癌因子和病毒致癌因子①物理致癌因子：主要指辐射，如电离辐射、紫外线、X射线等②化学致癌因子：无机物如石棉、砷化物、铬化物、镉化物等，有机物如黄曲霉素、亚硝胺、联苯胺等③病毒致癌因子：引起癌变的病毒，如Rous肉瘤病毒、肝炎病毒等3.癌细胞的特征（1）“不死”：在适宜条件下无限增殖（2）“变态”：形态结构发生改变（各种形态变为球形）（3）“扩散”：细胞表面的糖蛋白减少，细胞间黏着性降低，易在体内扩散和转移基因重组要点二知识精讲1.概念基因重组是指生物体进行有性生殖过程中，控制不同性状的基因的重新组合，导致后代出现不同于亲本类型的现象或过程2.基因重组的类型（1）交叉互换型在减数分裂过程中的四分体时期，位于同源染色体上的等位基因有时会随着非姐妹染色单体之间的互换而发生交换，导致染色体上基因重组

知识精讲（2）自由组合型生物体通过减数分裂形成配子时，随着非同源染色体的自由组合，位于非同源染色体上的非等位基因也自由组合，产生不同的配子，这样，由雌、雄配子结合形成的受精卵，就可能具有与亲代不同的基因型，从而使子代产生变异知识精讲3.基因重组的结果产生新的基因型，导致不同于亲本的重组性状出现4.基因重组的意义基因重组是生物变异的来源之一，对生物的进化具有重要意义，是形成生物多样性的重要原因之一染色体变异要点三知识精讲在自然条件或人为因素的影响下，染色体结构或染色体数目的改变都会导致生物性状发生变异，这种变异叫作染色体变异。染色体变异包括染色体结构的变异和染色体数目的变异一、染色体数目变异1.类型（1）细胞内的个别染色体增加或减少每种生物的细胞中染色体数一般是恒定不变的，但是也偶有变化，当细胞中个别染色体增加或减少时，会造成变异，产生相应的症状。实例：人类的21三体综合征知识精讲（2）以染色体组的形式成倍地增加或减少实例：三倍体无籽西瓜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，但是携带着控制一种生物生长、发育、遗传和变异的全部信息，这样的一组染色体叫作一个染色体组（1）单倍体：体细胞中的染色体数目与本物种配子染色体数目相同的个体，叫作单倍体知识精讲①成因：自然条件下，由未受精的卵细胞直接发育成新个体例如蜜蜂、蚜虫在夏天进行孤雌生殖形成单倍体；高等植物开花后、因低温延迟受粉，也可形成单倍体。人为条件下，采用花药离体培养的方法可以得到单倍体植株。此技术不是对所有生物都适用②单倍体植株的特点：与正常植株相比，单倍体植株弱小、高度不育（减数分裂时不能形成正常的配子或联会紊乱）。但利用单倍体植株培育新品种可明显缩短育种年限（2）二倍体：体细胞中含有两个染色体组的个体，叫作二倍体知识精讲（3）多倍体：体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体叫作多倍体①多倍体形成的原因：在细胞分裂过程中，染色体完成了复制，但是由于细胞受到外界环境条件（低温处理、用秋水仙素诱发等）或生物内部因素的干扰，纺锤体的形成受到抑制，导致染色体不能被拉向细胞两极，细胞也不能分裂成两个子细胞，从而引起细胞内染色体数目加倍②多倍体植株的特点：与二倍体植株相比，多倍体植株茎秆粗壮；叶片、果实、种子较大；糖类与蛋白质等营养物质的含量有所增加；抗旱、抗病能力较强；变异性增强，更易于适应生存条件的变化。但是，多倍体发育迟缓，结实率低知识精讲二、染色体结构变异1.概念在自然条件或人为因素的影响下，染色体发生断裂后，在断裂处发生了错误连接而导致染色体结构异常，引起排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变，而导致生物性状的变异2.类型类型定义图解结果分析实例缺失染色体的某一片段缺失引起变异

导致染色体上的基因减少人的5号染色体片段缺失导致猫叫综合征、果蝇缺刻翅知识精讲类型定义图解结果分析实例重复染色体中增加某一片段引起变异

引起的遗传效应比缺失小，重复部分太大会影响个体生活力导致同一条染色体上出现等位基因或相同基因倒位染色体的某一片段位置颠倒引起变异

基因数目没有变化，基因排列顺序发生变化果蝇卷翅、人的9号染色体臂倒位引起的不育易位染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上引起变异

发生在非同源染色体之间果蝇花斑眼、习惯性流产遗传变异在育种中的应用要点四知识精讲1.单倍体育种（1）原理：染色体（数目）变异（2）过程方法：花药（或花粉）离体培养、人工诱导加倍（3）优点：明显缩短育种年限，所得个体均为纯合子（4）缺点：技术复杂花药离体培养PF1配子DDTTDDttddTTddtt正常植株（纯合）秋水仙素高秆抗病

DDTT×矮秆感病

ddtt高秆抗病

DdTtDTDtdTdt单倍体植株第1年第2年DTDtdTdt知识精讲2.多倍体育种（1）原理：染色体数目变异（2）方法：用秋水仙素或低温处理（3）处理材料：萌发的种子或幼苗（4）过程正在萌发的种子或幼苗抑制纺锤体形成着丝粒分裂后染色体不能移向细胞两极细胞中染色体数目加倍多倍体植物秋水仙素或低温处理导致导致正常分裂、分化知识精讲（5）实例：三倍体无子西瓜①两次传粉：第一次传粉，杂交获得三倍体种子；第二次传粉：刺激子房发育成果实②用秋水仙素处理幼苗后，分生组织分裂产生的茎、叶、花染色体数目加倍，而未经处理部分（如根部细胞）的染色体数不变③三倍体西瓜无子的原因：三倍体西瓜在减数分裂过程中，由于染色体联会紊乱，不能产生正常配子知识精讲3.杂交育种（1）原理：基因重组（2）过程①培育杂合子品种：选取符合要求的纯种双亲杂交（♀×♂）→F1（即为所需品种）②培育隐性纯合子品种：选取符合要求的双亲杂交（♀×♂）→获得F1→F1自交→获得F2→选出表现型符合要求的个体种植并推广知识精讲③培育显性纯合子品种植物：选择具有不同优良性状的亲本杂交，获得F1→F1自交→获得F2→鉴别、选择需要的类型，连续自交至不发生性状分离为止动物：选择具有不同优良性状的亲本杂交，获得F1→F1雌雄个体交配→获得F2→鉴别、选择需要的类型与隐性类型测交，选择后代不发生性状分离的F2