高中生物《遗传与变异》专项突破训练讲义

高中生物《遗传与变异》专题突破训练讲义

【考情解读】

1.考查题型：多以选择题呈现。

2.命题趋势：（1）遗传的分子基础多为遗传物质的实验探究、遗传信息传递过程的实例分析与实验探究。

（2）变异常以实例辨析背后原理或以变异为基础考查育种的流程及背后的原理。

（3）进化多侧重基本观点考查及基因频率的计算。

过程

转求、翻译

人类对遗传物顺的探

通常是仃遗传效应的DNA片段索过程中的任典实监］肺炎双球菌转化实验

味菌体侵染细菌实验

直接控制一I控制DNA产皿^规则的双螺旋结构

间接控制」性状分子赢|结构抒方松定性.多徉性.特异性

主要在DNA复制时时期

）NA分子产~模板,原料、能址、多种他等

普遍性、①低频性、不定向性、髓机性、特点的复£Li超■⑤边解旋边发制、半保留更制

多吉少利性主要

葩闪

碱基对的桥换、增添用缺失出典突变

⑥种群

产生新的基因f运

②减数第•次分裂前期和后期业、⑦白然选择

荔因

-种群基因狡率的改变

只产生新基因型,不产生新基因且里"firn

⑧隔离

缺失、易位、倒位、重笈婴1

变异染色体形成生物多样性

个别染色体的增加或减少池县变料

③染色体细成倍地增加或减少」就丝典-育种、人类遗传病的监测及预防

一、知识梳理

1.（必修2P42问题探讨1）遗传物质的特点：遗传物质必须稳定，要能储存大量的遗传信息,可以准确地复

制拷贝,传递给下一代等。

2.［必修2P45旁栏思考）在噬菌体侵染细菌的实验中选择35s和32P这两种同位素分别对蛋白质和DNA标记

而不用,4C和3H同位素标记的原因：因为S仅存在于T2噬菌体的蛋白质中，而P几乎都存在于DNA中。

用3C和3H同位素是不可行的，因为T2噬菌体的蛋白质和DNA分子中都含有这两种元素。

3.（必修2P46思考与讨论1）选用细菌或病毒作为实验材料研究遗传物质的优点：成分和结构简单，繁殖速

度快，容易分析结果。

4.1必修2P46思考与讨论2）艾弗旦和赫尔希等人证明DNA是遗传物质实验的共同思路是把DMA与蛋白质

分开，单独地、直接地去观察它们的作用。

5.［必修2P$3旁栏思考）在DNA半保留复制的实验中区分亲代与子代的DNA分子的方法：因本实验是根据

半保留复制原理和DNA密度的变化来设计的,所以在本实验中根据试管中DNA带所在的位置就可以区分

亲代与子代的DNA分子。

6.（必修2P%资料分析3）人类基因组计划测定的是24条染色体（22条常染色体+X+Y）上DNA的碱基序列。

7.（必修2P56资料分析“讨论2”）基因的遗传效应是指基因能够复制、传递和表达性状的过程。

8.（必修2P60思维拓展）DNA分子杂交技术可以用来比较不同种生物DNA分子的差异。两种生物的DNA

分子杂交形成杂合双链区的部位越多，说明这两种生物亲缘关系越近。

9.（必修2P66图4-5）tRNA中含有碱基对并有氢键，另外一OH部位是结合氨基酸的部位,与氨基酸的叛

基结合。

10.（必修2P67思考与讨论2）图4-6中所示的正在合成的肽链的氨基酸耳列是甲硫氨酸一组氨酸一色须酸

一精氨酸一半胱氨酸一半胱氨酯一脯氨酸c

11.（必修2P67小字）通常，一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成，由合

成的肽链的长度可推出核糖体在mRNA上的移动方向，一般核糖体上的肽链越长，则其与mRNA分子结合

的越早。

12.（必修2P67拓展题1）密码的简并对生物体生存发展的意义：在一定程度上能防止由「碱基改变而导致的

遗传信息的改变。

13.（必修2P69资料分析）某些RNA病毒里的RNA复制酶能对RNA进行复制:某些致癌的RNA病毒中含

有逆转录酶,它能以RNA为模板合成DNA。

14.（必修2P7Q小字）线粒体和叶绿体中的DNA,都能够进行生且主自我去制,并通过转录和翻译控制某些

蛋白质的合成。线粒体DNA缺陷导致的遗传病，都只能通过母亲遗传给后代（主要原因是受精卵中的细胞

质基因，几乎全部来白卵细胞，精卵结合只是精子的头部进入卵细胞，而精子头部所含的细胞质极少）。

15.（必修2P78知识迁移）抗生素可用于治疗细菌感染引起的疾病的原因：核糖体、tRNA和mRNA的结合

都是蛋白质的合成所不可缺少的。抗生素通过干扰细菌核糖体的形成,或阻止则人的结合，来

干扰细菌蛋白质的合成，抑制细菌的生长。

16.（必修2P80问题探讨）当DNA分子复制过程中出现差错时，其所携带的遗传信息发生改变，但由于密码

子的简并，DNA编码的氨基酸不一定改变。

17.（必修2Psi思考与讨论3）镶刀型细胞贫血症能够遗传，突变后的DNA分子复制，通过减数分裂形成带

有突变基因的生殖细胞,并将突变基因传递给下一代。

18」必修2Psi旁栏思考）在强烈的FI光下要涂抹防晒霜，做X射线透视的医务人员要穿防护衣的生物学原理

是紫外线和X射线易诱发基因突变,损伤细胞内的DNA。

19.（必修2P院批判性思维）对于生物个体而言，发生白然突变的频率是很低的“但是，一个种群往往是由

许多个体组成的，就整个种群来看，在漫长的进化历程中产生的突变还是很多的，其中有的突变是有利突

变，对生物的进化有重要意义。因此，基因医变能够为生物进化提供原材料。

20.（必修2P84基础题3、4）基因重组能够产生多种基因型，但不可以产生新的基因。同无性生殖相比，有

性生殖产生的后代具有更大的变异性，其根本原因是产生新的基因组合的机会多。

21.（必修2P85图5—5）果蝇的缺刻翅是染色体中某一片段缺失引起的，其棒状眼是染色体中某一片段增加

引起的，染色体易位发生在非同源染色体之间。

22.（必修2P刈拓展题1）西瓜幼苗的芽尖是有丝分裂旺盛的部分，用秋水仙素处理会抑制细胞有丝分裂时形

成纺锤体，导致染色体不能移向细胞两极，从而形成四倍体西瓜植株。

23.（必修2PXQ拓展题3）三倍体植株进行减数分裂时染色体色会紊乱，无法形成正常的生殖细胞,因此，不

能形成种子。但并不是绝对一颗种子都没有，其原因是在进行减数分裂时，有可能形成正常的生殖细胞。

24.（必修2P的拓展题4）替代年年制种，获取无子西瓜的方法一是进行尢性繁殖,将三倍体西瓜植株进行组

织培养获取大量的组培苗，再进行移栽：方法二是利用生长素或生.长素类似物处理二倍体未受粉的雌蕊,

以促进子房发育成无子果实，在此过程中要进行套袋处理。

25.（必修2P96技能应用）X射线照射后的链也霉不能在基本培养基上生长，但在基本培养基中添加某种维

生索后，经过X射线照射的链狗霉又能生长了，说明经X射线照射后的链抱霉不能合成该种维生素。

26.（必修2P⑵小字）捕食者往往浦食个体数量多的物种，这样就为其他物种的形成腾出空间，捕食者的存

在有利于增加物种多样性。

二、考点分析

考点一基因的本质和表达

1.两个实验遵循相同的实验设计原则——对照原则

（I）肺炎双球菌体外转化实验中的相互对照

SfDNA

型”类DNA是遗传物质

相互对：

曹蛋白质其他物质不是遗传物疵

得出结

DNA水解物也不是遗传物旗

DNA水解物

（2）噬菌体侵染细菌实验中的和1L对照

用”S标记蛋白侵染大肠搅拌、结果厂上清液放射性高

施的噬菌体*杆菌-离心-L沉淀物放射性低

用"P标记DNA侵染大肠搅拌、结果厂上清液放射性低

的噬菌体~"杆菌一离心―I沉淀物放射性高

DNA是遗传物质-SI

2.“二看法”分析噬菌体侵染细菌实验的放射性

|

一细菌提供原料，子代噬菌体都会被标记

看

标

记P一标U1DNA：子代噬菌体中会出现

生

拧

二

物

记

噬标

一标吧击白质：子代哮菌体中不会

菌

素

元

体出现

■kiiL标记DNA和蛋白质：子代噬菌

体中会出现

3.噬菌体侵染细菌实验的误差分析

(l)32p噬菌体侵染大肠杆菌

上清液为噬一无放

全部噬菌体菌体外壳一射性

总心

(/合理一侵染大肠杆

保沉淀物为包含噬菌一仃放

温菌且未释放

体DNA的大肠杆曲一射性

时

间

一过短-部分噬菌体未侵染大肠杆菌

上清液有

过长-部分噬菌体增殖后释放出来放射性

(2)»S噬菌体侵染大肠杆菌

1ss啜菌体与

大肠杆菌混

合、保温后

4.“遗传物质”探索的四种方法

分离_艾弗里及其同事做的肺炎双球菌的体外转化实

提纯法一验.缺点是物质纯度不能保证100%

放射性噬菌体侵染细凿的实验。方法：分别标记DNA

同佗素一和蛋白质的特有元素，将病毒的DNA与蛋白质

标记法分开，单独、直接地观察它们各自的作用

病毒将•种病毒的遗传物质与另•种病毒的蛋白质

重组法J一外壳重新组合,得到杂种病毒

利用酹的专一性,如加入DNA水解酶,将DNA

国餐_水解.观察起控制作用的物质:足否还有控制作

IL用，若“右“，具遗传物顺不是DNA.若.•没4r.

其遗传物质可能是DNA

5.DNA的结构

(1)结构图解

♦五种元素：C、H、O,N,P

・四种减基：A、G、C、T,相应地有四种脱箱

核甘酸

♦三种物质：磷酸、脱氧核糖、饿基

■两条链：两条反向平行的脱氧核甘酸链

-一种结构：规则的双螺旋结构

(2)痔点

①DNA单链上相邻脱/虱核甘酸通过磷酸二酯键连接。

②双链DNA分子中常用公式：A=T、C=G、A+G=T+C=A+C=T+G。

③“单链中互补碱基和”占该链碱基数比例="双链中互补碱基和”占双链总碱基数比例。

④某单链不互补碱基之和的比值与其互补链的该比值互为倒数。

6.DNA复制的分析

;两种延要而：图中a为DNA打①时期：有丝分裂的间期和

港创喧上力维磐?L、j减数第一次分裂前的间期

荷⑦^链片‘，②场所：主要为细胞核，其

忑渣略彩次为叶绿体,线粒体

.…<\③子代DNA分开：随着丝点分

i合成或a①两条।链:裂，两条染色胞体分开而分开

阴零a；母链空承④原料：四种脱辄核甘酸

旻…八______四%:二二二二二二二二二

［特点:半保留复制.边解旋边复制,多起点分段复制,双向复制,

7.DNA转录和翻译过程

(1)转录

bac国如RNA聚合曲a)

/疝益四种核帔核苜酸

次一希3不同

理一几乎所有的活细胞

(2)翻译

①模型一

门名称I、n、田、IV分别为tRNA、核糖

迤一体、mRNA、多肽例

)怦起始密码决定的是甲减氨酸或缎第酸

A产识别到终止密码(不决定氨基酸)

「帔送核糖体沿着mRNA移动

②模型二

名称①②③分别为mRNA、核糖体、

..1"多肽链

fe1

：数疑一个mRNA分子上可相继结合多

:英豪个核糖体，同时合成多条肽链

\\方向从左向右,判断依据是多肽链的

W：-"长短.长的翻译在前

11

1

'结果合成多个氨基酸序列完全相同的

曲―多肽，因为模板mRNA相同

8.原核细胞与真核细胞中的基因表达

|正在转录|I|卜在:翻译|

W

表

9.遗传信息的传递过程

DNA1因毒.

如L牌菌体包心RNA图巴蛋白质（性状）

复制型RNA

病毒,如烟

草花叶病忐

病蛋白质（性状）

母

中逆转录病

毒如艾v次t删I|

心

法^^RNA^PNA"RN膘

则Vy（性状）

细分裂细胞一瞽QNA皿RNA且见蛋白质（性状）

胞

生

物E分裂细跑.DNA也义RNA变上蛋白顽性状）

io.基因与性状的关系

（1）基因控制性状的途径

TT1用基因逊L蛋白质的结构续见需2

ILBc,的任状

处fl级囊性纤维病、镰〃型细胞贫血症

途

杼

间接再机基甘因IH算控他出的仙合人成1心小旷.代件泡谢;十过f程j间标接的生性物状体

处但丝蜿豆的圆粒与皱粒、白化病

（2）基因与性状关系

一

基一个基因巡L一种性状（多数性状受单基因控制）

因

与-一个基因坦L多种性状（如基因间的相互作用）

性

状

的-多个基因地*-•种性状（如身高.体重等）

关

系

-表现型=基因型+环境条件

考点二可遗传变异与育种

1.突破生物变异的4大问题

工互换的狗”等位皋因

同源染色体非姐妹染色单体间艮换——基因重组

非同源染色体间互换二染色沐结构变异（易位）

其互接的为“外苦位基因”

缺失了“基因”一染色体结构变异（可镜检）

缺失了基因中的“碱基对”一基因突变

二才可分“铁桧界定

改变基因的“质二不改变基因的“球”一基因突奘

“新表西'‘唯一途秋”•

改变基因“量”或“序”一染色体变异

基因“质”与“量”均不改变,但改变基因间搭

械组合方式一基因重组'、、;

汨转基因技术可改更受体中《因的科类和致堂

“分子”水平——基因突变与基因重组一、

光优下不能见寒则

“细胞”水平一染色体变异

I

无枕下可见点到一，'

2.“两看法”界定二倍体、多倍体、单倍体

3.界定“三倍体”与“三体”

三体

个别

染色体

~mT

4.几种常考类型产生配子种类及比例

做失1

减数

分

裂

减

半

配

子的A:O=1:1A:O=1:1

和

种

类AA:a:Aa:AAA:Aa:aa

（O表示不含（O表示不含

比

例=1:1:2:2=1:4:1

有该基因）有该基因）

5.育种方式及原理辨析

（1）诱变育种原理

原菸因AST短

新基因a（A）

原性状目标性状

⑵单倍体育种与杂交育种的关系

配不力踞西幼苗纯合子

AABBxaabbAB除的AB-AABB.

选择

Alb.

需

Ab口£解-♦AlAAbb所

体格乔1

型

aB类

娥aaBB

花药肉一卜

abK体培养‘ab_aaKbkbJ

A_B_、A_bb、aaB_、aabb切不可将“唬药离体培养”

等同于“单倍体育种”，

选取类型前者只是后者的一个阶段.

连续自交后者必须形成“可育植株”

所需类型直报・选择

（3）多倍体育种的原理分析

已完成染色体复制,刚进入分裂期

外界环境条件

秋水仙素处理

如低温的干扰

抑制了纺锤体的形成

染色体不能

移向细胞两极

减数分裂有丝分裂

6.准确选取育种方案

⑴依据目标选方案

育种目标育种方案

单倍体育种（明显缩短育种年限）

集中双亲优良性状

杂交育种（耗时较长，但简便易行）

对原品系实施“定向”改变基因工程及植物细胞工程（植物体细胞杂交）育种

让原品系产生新性状（无中生有）诱变育和《可提高变异频率,期望获得理想性状）

使原品系营养器官“增大”或“加强”多倍体育种

（2）关注“三最”定方向

①最简便一侧重于技术操作，杂交育种操作最简便。

②最快——侧重于育种时间，单倍体育种可明显缩短育种年限。

③最准确——侧重于目标精准度，基因工程育种可“定向”改变生物性状。

考点三生物的进化

1.比较达尔文进化论与现代生物进化理论的主要内容

达尔文进化论现代生物进化理论'

共同点

9进化的盛本单位是

a.进化局限于，a.变异是进、种群

个体水平化的原材料b.生物进化的实质是

b.自然选择决定种群基因频率的改变

生物进化的方向.突变和基因有细为

b.未就遗传和C

变异的本质做c.解释了生物的生物进化提供原材料

\出科学解释、多样性和适/d.隔离导致物种形成

\应性，/e.共同进化导致生物?

多样性的彩成/

2.现代生物进化理论的要点分析

[wsiT生物进化的标志：种群基因频率的改变

I标忐

(1)新物种形成的标志：生殖隔离的形成

地理隔离：因地理屏障阻碍基因交流,

如两个池塘中的鲤鱼

生殖隔离：两个物种之间不能进行天

(2)然的基因交流

厂突变和基因重组产生进化的原材料

物种形成

自然选择决定生物进化的方向

三个环节

l

(3)隔离是新物种形成的必要条件

渐变式：经长期地理隔岗.逐渐形成生殖隔

离，形成新物种

骤变式：不经历地理隔离直接形成新物种.

如多倍体植物的形成

人工创造新物种：如四倍体西瓜

3.基因频率相关计算

⑴通过基因型频率计算基因频率

基因频率=该基因纯合子的基因型频率+1/2杂合子的基因型频率，例如：A基因频率=人人的基因型频率

+l/2Aa的基因型频率；a基因频率=@@的基因型频率+l/2Aa的基因型频率。

(2)X染色体上基因频率的计算(以色盲为例，相关基因用B、b表示，假设色盲在男性中的发病率为7%)

当基因位于x染色体上时,在雄性个体中,某一

一基因的频率等于该基因型的频率.求出/相关的

基因型族率，就等于求出了基因族率

(

男XB的基因频率%丫个意濡与体数-I

「

性

基

个

因

体

频

中

率X、个体数

X^Y的基因型频率=

〕

汁X，个体数+X,个体数

券

一人群中色白基因的频率=男性中色月基因的频率

=女性中色盲基因的频率(都约为7%)

色有在女性

f色盲在男男性中色女性中色

中的发病率

性中的发一盲基因的一盲基因的一=(7%>

一病率=7%频率=7%频率=7%

=().49%

.色盲在女性中的发病率=(色盲•在男性中的发病率产

三、限时突破训练

E突破方法

突破此类表达题目，首先要落实好各种变异概念的深入理解，其次要注重各种变异类型的图像的判断与分

析，特别是要掌握与减数分裂图像相结合的问题的解题技能，再次，还要对判断变异类型的杂交实验题的

解题方法和技巧进行总结，并深入体会其中的基本思路和套路。

(一)判断与填空题

(1)等位基因B和b都可以突变成为不同的等位基因(经典高考题)(J)

(2)经X射线照射的紫花香豌豆品种，其后代中出现了几株开白花植株，则通过杂交实验，可以确定是显性

突变还是隐性突变(经典高考题)(J)

(3)某二倍体植物染色体上的基因B2是由其等位基因Bi突变而来的，则基因Bi和Bz可同时存在于同一个体

细胞中或同一个配子中(经典高考题)(X)

(4)一个基因型为DdTt的精原细胞产生了四个精细胞，其基因与染色体的位置关系如图。导致该结果最可能

的原因是同源染色体非姐妹染色单体交叉互换(2020•天津，7)(J)

(5)高等植物细胞中每个染色体组中都含有常染色体和性染色体(2020•全国H,4)(X)

(6)噬菌体侵染细菌实验中，用32P标记的噬菌体侵染细菌后的子代噬菌体多数具有放射性(2018•浙江4月选

考，23)(X)

(7)肺炎双球菌体外转化实验中，R型肺炎双球菌转化为S型细菌是基因突变的结果(2018•浙江4月选考，

23XX)

(8)T2噬菌体可感染肺炎双球菌导致其裂解(2018•全国II,5)(X)

(9)艾弗里实脸证明从S型肺炎双球菌中提取的DNA可以使小鼠死亡(2017•江苏，2)(X)

(10)(经典高考题)玉米的高秆(H)对矮秆(h)为显性。现有若干H基因频率不同的玉米群体，在群体足够大且

没有其他因素干扰时，每个群体内随机交配一代后获得各F1中基因型频率与H基因频率(p)的关系如图。

判断下列分析：

H茨因版率(p)

①0<p<l时，亲代群体都可能只含有纯合子(V)

②只有p=b时，亲代群体才可能只含有杂合子(J)

③p=a时，显性纯合子在Fi中所占的比例为1/9(V)

④p=c时，Fi自交一代，子代中的合子比例为5/9(X)

(11)多个核糖体可结合在一个mRNA分子上共同合成一条多肽铤(2019•浙江4月选考，22)(X)

(12)细胞中以DNA的一条单链为稹板转录出的RNA均可编码多肽Q020•全国1H,1)(X)

(13)染色体DNA分子中的一条单雉可以转录出不同的RNA分子(2020・全国III,1)(J)

(14)mRNA中的诚基改变不一定造成所编码氨基酸的改变(2020•全国H1,3)(V)

(15)蛋白质合成通常从起始密码子开始到终止密码子结束，且携带肽链的tRNA会先后占据核糖体的2个

tRNA结合位点(2019•海南，20)(V)

(16)生物体中，一个基因决定一种性状，一种性状由一个基因决定(2017•海南，23)(X)

(17)某DNA片段的结构如图所示，则①为T(胸腺嘴噫)②为C(胞嗜唬)，③为脱氧核糖，④为氢键(2020・浙

江7月选考，3)(J)

p

(18)用3H标记胸腺啼喘后合成脱氧核甘酸，注入真核细胞，可用于研究DNA复制的场所(2019•天津，

1)(V)

(19)双链DNA分子中一条链_1_的璘酸和核糖是通过氢键连接的(经典高考题)(X)

(20)甲、乙两图所示真核细胞内两种物质的合成过程，一个细胞周期中，甲所示过程在每个起点只起始一次,

乙可起始多次(经典高考题)(V)

(21)经自然选择，同一物种的不同种群的基因库发生相同的变化(2021•浙江1月选考，14)(X)

(22)自然选择加速了种群生殖隔离的进程(2018•浙江4月选考，14)(J)

(23)为判断生活在不同地区的两个种群的鸟是否属于同一物种可通过观察这两个种群个体之间是否存在生

殖隔离现象来确定(2018•海南，18)(J)

(24)甲、乙两物种在某一地区共同生存了上百万年，甲以乙为食，则物种乙的存在与进化会阻碍物种甲的进

化(2018•海南，24)(X)

(25)油菜物种甲(2〃=20)与乙(2〃=16)通过人工授粉杂交，获得的幼胚经离体培养形成幼苗丙，用秋水仙素

处理丙的顶芽形成幼苗丁，待丁开花后自交获得后代戊若干。则丙到丁发生的染色体变化，决定了生物进

化的方向(经典高考题)(X)

(26)下图表示某小岛上蜥蜴进化的基本过程，X、Y、Z表示生物进化的基本环节，Y是自然选择(经典高考

题)(J)

(27)(经典高考题)将一个某种噬菌为DNA分子的两条链用32P进行标记，并使其感染大肠杆菌，在不含有32P

的培养基中培养一段时间。若得到的所有噬菌体双链DNA分子都装配成噬菌体(〃个)并释放，则其中含有

32P的噬菌体所占比例为2/〃，原因是一个含有32P标记的噬菌体双链DNA分子经半保留复制后，标记的两