生物的变异 2025年高考生物基础复习

第七章生物的变异与进化2025年高考地理专项复习第1节生物的变异目录生物变异的类型低温诱导植物细胞染色体数目的变化生物变异在育种上的应用壹贰叁生物变异的类型壹教材知识萃取1.基因突变的实例（1）镰状细胞贫血①形成示意图一、基因突变②原因分析

碱基的替换、增添或缺失基因碱基序列&2&

（1）DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失不一定是基因突变，只有引起了基因碱基序列的改变，才是基因突变。（2）RNA病毒的遗传物质为RNA，病毒RNA上基因碱基序列的改变也称为基因突变。（3）基因突变是分子水平上的变化，基因突变不会改变基因数目及基因在染色体上的位置。（3）细胞癌变&4&

（1）原癌基因和抑癌基因都是一类基因，而不是一个基因。（2）不是只有癌细胞中才存在原癌基因和抑癌基因，正常细胞中的DNA上也存在原癌基因和抑癌基因。（3）原癌基因和抑癌基因共同对细胞的生长和增殖起调节作用。2.基因突变的原因、特点及意义&6&

基因突变主要发生在细胞分裂前的间期，但也能发生在其他时期，只是突变频率更低。3.基因突变对氨基酸序列与生物性状的影响

（1）基因突变对氨基酸序列的影响碱基对蛋白质中氨基酸序列的影响替换只改变1个氨基酸或不改变或提前终止或延后终止增添不影响插入位置前的序列，影响插入位置后的序列缺失不影响缺失位置前的序列，影响缺失位置后的序列“改变”生物性状的4大原因“不改变”生物性状的4大原因启动子突变——肽链不能合成突变部位在基因编码区的非编码序列终止密码子延后——肽链延长密码子的简并终止密码子提前——肽链缩短隐性突变碱基替换——氨基酸种类改变改变了个别氨基酸，但蛋白质的功能不变（2）基因突变与性状的关系深度思考1.基因突变是分子水平上的变化，一般不能借助光学显微镜观察到，镰状细胞贫血是分子水平上基因突变造成的，能否借助光学显微镜进行诊断？理由是什么？提示

能。可借助光学显微镜观察红细胞的形态，镰状细胞贫血患者的红细胞呈镰刀状，正常人的红细胞呈中央微凹的圆饼状。2.基因突变一定能产生新的等位基因吗？理由是什么？提示

不一定。病毒和原核细胞的基因一般是单个存在的，不存在等位基因。因此，病毒和原核生物基因突变产生的是新基因，而不是新的等位基因。3.为什么在细胞分裂前的间期易发生基因突变？提示

细胞分裂前的间期进行DNA复制，DNA复制时需要解旋成单链，单链DNA容易受到内、外因素的影响而发生碱基序列的改变。4.基因突变的频率很低，而且有些基因突变对生物体是有害的，但它为何仍可以为生物进化提供原材料？提示

对于生物个体而言，发生自然突变的频率是很低的。但是，一个物种往往是由许多个体组成的，就整个物种来看，在漫长的进化历程中产生的突变还是很多的。此外，突变的有害和有利也不是绝对的，这往往取决于生物的生存环境。因此，基因突变能够为生物进化提供原材料。1.基因重组的概念二、基因重组类型自由组合型交换型基因工程重组型发生时间减数分裂Ⅰ前期人为条件下体外进行示意图

________________________________________________________________________________________________后期2.基因重组的类型类型自由组合型交换型基因工程重组型发生机制非同源染色体上的非等位基因自由组合等位非姐妹染色单体载体续表

&13&

基因重组一般发生于有性生殖配子的形成过程中，其他过程中的基因重组一般需要人为参与。新的基因型重组性状生物的进化情境应用现在很多家庭都养殖有色彩斑斓、形态各异的金鱼，你知道这些金鱼是怎么形成的吗？提示

首先金鱼的祖先野生鲫鱼经过基因突变等产生新的品种，人们选择喜欢的品种并进行人工杂交，最后出现了现在家庭养殖的色彩斑斓、形态各异的金鱼。深度思考1.二倍体生物同源染色体的非姐妹染色单体间一定能发生互换吗？为什么？提示

不一定。二倍体生物进行有性生殖产生生殖细胞的过程中（减数分裂时），在四分体时期，可能会有一定数量的同源染色体的非姐妹染色单体间发生互换，也可能不发生互换。2.精子与卵细胞随机结合属于基因重组吗？为什么？提示

不属于。基因重组的实质是控制不同性状的基因的重新组合，通常发生在减数分裂形成配子的过程中，精子与卵细胞的随机结合属于受精作用，不属于基因重组。3.基因重组有利于物种在一个无法预测将会发生什么变化的环境中生存的原因是什么？提示

基因重组产生的基因组合多样化的后代中，可能会含有适应某种变化的、生存所必需的基因组合。1.染色体数目变异2.单倍体、二倍体和多倍体项目单倍体二倍体多倍体概念由受精卵发育而来的个体，体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体发育起点受精卵植株特点①植株弱小;②一般高度不育正常可育①茎秆粗壮；②叶片、果实和种子较大；③营养物质含量丰富配子染色体组配子受精卵项目单倍体二倍体多倍体体细胞染色体组数2形成过程

形成原因自然原因单性生殖正常的有性生殖外界环境条件剧变（如低温）续表项目单倍体二倍体多倍体形成原因人工诱导举例蜜蜂中的雄蜂几乎全部的动物和过半数的高等植物香蕉（三倍体）、四倍体葡萄花药离体培养二倍体的单倍体幼苗萌发的种子或幼苗类型变化图解实例缺失缺失某一片段_________________________________________果蝇缺刻翅的形成增加某一片段_________________________________________果蝇棒状眼的形成某一片段移接到另一条非同源染色体上_______________________________________________果蝇花斑眼的形成重复易位3.染色体结构变异类型变化图解实例某一片段位置颠倒____________________________________果蝇卷翅的形成结果对生物体的影响

倒位数目或排列顺序性状不利续表情境应用香蕉是人们喜爱吃的一种水果，我们平时吃的香蕉是三倍体，一般没有种子，为什么？提示

三倍体香蕉的原始生殖细胞中有三套非同源染色体，减数分裂时出现联会紊乱，因此不能形成可育的配子。1.单倍体一定不育吗？请说明理由。提示

不一定。若单倍体体细胞中含有奇数个染色体组，一般不可育；若有偶数个染色体组,则一般可育。2.野生马铃薯的一个染色体组有12条染色体，一个基因组也有12条染色体的DNA，染色体组与基因组相同吗？

深度思考3.所有的生物都能发生染色体变异吗？提示

不是。只有具有染色体的真核生物才能发生染色体变异，原核生物和病毒没有染色体，不能发生染色体变异。4.基因突变和染色体变异都涉及碱基序列的改变，二者的主要区别是什么？提示

基因突变是基因结构中碱基的替换、增添或缺失，通常不改变基因的数目和排列顺序，而染色体变异能改变排列在染色体上的基因的数目和排列顺序。变式1

生物变异类型的辨析1.[链接人教版必修2

P83~P84正文、P91概念检测T1]下列关于生物变异的说法，正确的是(

)

BA.根尖细胞能发生的变异类型有基因重组、基因突变、染色体变异B.体细胞中含有两个染色体组的个体不一定是二倍体C.观察细胞有丝分裂中期染色体形态可判断基因突变发生的位置D.基因重组是生物变异的根本来源，一般发生在有性生殖过程中

教材素材变式2.[链接人教版必修2

P81、P84正文，P90图5-7]某动物一对染色体上部分基因及其位置如图1所示，该动物通过减数分裂产生的若干精细胞中，出现了如图2中6种异常精子。下列相关叙述正确的是(

)

B图1图2

3.[链接人教版必修2

P81正文、P83相关信息，2023全国甲卷节选]利用物理、化学等因素处理生物，可以使生物发生基因突变，从而获得新的品种。通常，基因突变是指__________________________________________________________________。

变式2

生物变异的实例

B

5.[链接人教版必修2

P82思考·讨论]如图为结肠癌发病过程中细胞形态和部分染色体上基因的变化。下列相关叙述正确的是(

)

AA.正常结肠上皮细胞中原癌基因和抑癌基因均会表达B.抑癌基因Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ控制同一性状，属于复等位基因C.与正常细胞相比，癌细胞表面各种蛋白质含量均降低D.结肠癌是遗传物质改变引起的，能够遗传给下一代【解析】原癌基因和抑癌基因属于正常基因，在正常细胞中均表达，

归纳总结原癌基因和抑癌基因的突变与细胞癌变的关系

C

7.[链接人教版必修2

P90正文、图5-7]（多选）科研人员对猫叫综合征患者进行家系分析和染色体检查，结果如图1和图2，下列叙述正确的是(

)

ABC

【解析】图示分析：

变异类型结构变化示意图联会时镜检示意图易错辨析染色体变异类型辨析低温诱导植物细胞染色体数目的变化贰教材实验攻略1.实验过程2.实验中的试剂及其作用试剂使用方法作用对应实验步骤卡诺氏液固定冲洗用卡诺氏液处理的根尖洗去卡诺氏液解离根尖细胞解离清水漂洗根尖,去除解离液漂洗固定细胞形态试剂使用方法作用对应实验步骤甲紫溶液染色&4&

植物细胞经卡诺氏液固定后已死亡，所以显微镜下观察到的是死细胞。染色体续表深度思考1.用一定浓度的秋水仙素处理次级精母细胞，则次级精母细胞不分裂，其着丝粒还能正常分裂吗？为什么？提示

着丝粒可以正常分裂。着丝粒分裂不是纺锤丝牵引导致的，而是在相关酶的作用下自主分裂的结果。着丝粒分裂后染色体向两极移动的过程才与纺锤体有关。2.低温处理可以使染色体数目加倍，那么低温处理的时间越长，效果越好吗？提示

不是。低温处理的目的只是抑制纺锤体形成，使染色体不能被拉向细胞两极。如果低温持续时间过长，会影响细胞的各项功能，甚至导致细胞死亡。3.三倍体无子西瓜培育时用一定浓度的秋水仙素溶液处理二倍体西瓜的芽尖，原因是什么？提示

西瓜幼苗的芽尖是有丝分裂旺盛的部位，用秋水仙素处理有利于抑制细胞有丝分裂时纺锤体的形成，从而形成四倍体西瓜植株。变式1

教材实验基础1.[链接人教版必修2

P89探究·实践]关于低温诱导洋葱细胞染色体数目变化实验的叙述，正确的是(

)

C

教材实验变式2.[链接人教版必修2

P89探究·实践]下列关于低温诱导植物细胞染色体数目变化的实验中，部分试剂的使用方法及其作用的叙述，错误的是(

)

选项试剂使用方法作用A卡诺氏液培养根尖,促进细胞分裂B解离根尖细胞,使细胞相互分离开C清水洗去药液,防止解离过度D甲紫溶液使染色体着色A【答案】A

变式2

教材实验拓展

（1）实验步骤①取5个培养皿，编号并分别加入纱布和适量的水。

⑥使用显微镜观察，统计每组视野中的染色体数目加倍率，染色体数目加倍率最高的组别对应的温度即为最适温度。

5卡诺氏液

漂洗染色

（2）实验分析①观察染色体形态和数目的最佳时期是______________。有丝分裂中期【解题思路】有丝分裂中期染色体形态固定，数目清晰，整齐地排列在赤道板处，是观察染色体形态和数目的最佳时期。②除低温外，__________也可以诱导染色体数目加倍，原理是__________________。秋水仙素抑制纺锤体的形成【解题思路】除低温外，秋水仙素作用于正在分裂的细胞时，也能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞两极，从而引起细胞内染色体数目加倍。解后反思梳理秋水仙素或低温诱导染色体数目加倍的实验原理和流程、实验设计的原则等相关知识是分析、解决本题的关键。由题意准确把握实验目的，结合给出的部分实验步骤找出实验变量（自变量、因变量、无关变量），进而对相应问题进行解答。生物变异在育种上的应用叁项目变异类型常用方法优点缺点举例杂交育种基因重组杂交、自交①使不同个体的优良性状集中在一个个体上；#b#②操作简便①育种时间较长；#b#②局限于亲缘关系较近的个体矮秆抗病小麦诱变育种基因突变提高变异频率，加速育种进程，大幅度改良性状盲目性大，有利变异少，需大量处理实验材料含油量高的大豆单倍体育种染色体变异花药离体培养、用秋水仙素或低温处理①明显缩短育种年限；#b#②二倍体子代均为纯合子技术复杂，需与杂交育种配合单倍体育种获得矮秆抗病小麦多倍体育种染色体变异用秋水仙素或低温处理萌发的种子或幼苗茎秆粗壮；叶、种子、果实较大；营养物质含量高只适用于植物，发育延迟，结实率低三倍体无子西瓜基因工程育种基因重组将一种生物的特定基因转移到另一种生物细胞中打破物种界限，定向改造生物的遗传性状技术复杂，可能产生生态安全问题转基因抗虫棉的培育教材知识萃取1.六种育种方法的比较育种方法常规流程变异类型优点缺点实例杂交育种操作简便育种时间长矮秆抗病小麦基因重组育种方法常规流程变异类型优点缺点实例诱变育种有很大盲目性太空种子基因

突变变异频率改良性状续表育种方法常规流程变异类型优点缺点实例单倍体育种明显缩短育种年限技术复杂水稻、小麦等的单倍体育种多倍体育种提高营养物质含量发育延迟三倍体无子西瓜染色体变异秋水仙素萌发的种子或幼苗续表育种方法常规流程变异类型优点缺点实例细胞工程育种白菜和甘蓝→植物体细胞杂交→白菜—甘蓝（异源四倍体）打破物种界限（克服生殖隔离），定向改造生物的遗传性状技术复杂白菜—甘蓝基因工程育种将某特定基因转移到另一种生物的细胞中转基因抗虫棉染色体变异基因重组续表2.育种方法的选择&5&

（1）单倍体育种包括花药离体培养和秋水仙素处理两个过程。（2）单倍体育种一般应用于二倍体植物，因为对于四倍体植物，通过单倍体育种形成的个体不一定是纯合子。（3）用秋水仙素处理植株使染色体数目加倍，若操作对象是单倍体植株，属于单倍体育种；若操作对象为正常植株，叫多倍体育种。不能看到“染色体数目加倍”就认为是多倍体育种。（4）单倍体育种和多倍体育种都需用秋水仙素处理，使染色体数目加倍。单倍体育种在幼苗期处理，多倍体育种在种子萌发期或幼苗期处理。深度思考1.培育二倍体植物时，为什么采用单倍体育种能够明显缩短育种年限？提示

因为用单倍体育种方法得到的植株不但能够正常生殖，而且每对染色体上成对的基因都是纯合的，自交后代不发生性状分离。2.在实施杂交育种时，一定要经过不断自交、筛选过程吗？

3.多倍体都是可育的吗？提示

多倍体有的可育，有的不可育,需要依据具体情况进行判断，方法如下：一看染色体组的来源，如同源四倍体、同源八倍体都是可育的；异源四倍体有的不育，如普通小麦（六倍体）和黑麦（二倍体）杂交，得到的异源四倍体是不育的。二看染色体组的数量，若染色体组数是奇数，则是不育的。变式1

诱变育种

DA.相关基因突变都会使大豆的含油量有所改变

B.相关基因突变后会改变基因在染色体上的位置C.相关基因突变的方向和辐射处理有明确的因果关系

D.经人工诱变选育出的含油量高的个体不一定是纯合子【解析】密码子具有简并性，相关基因突变不一定会引起生物性状改变，A错误。相关基因突变后可产生等位基因，但不会改变基因在染色体上的位置，B错误。基因突变具有不定向性，相关基因突变的方向和辐射处理没有明确的因果关系，C错误。经人工诱变选育出的含油量高的个体不一定是纯合子，D正确。教材素材变式2.[链接人教版必修2

P80问题探讨]2023年2月23日，科研人员将洋紫荆幼苗从培养箱移植至大盆，标志着搭乘载人飞船经历太空旅行的洋紫荆种子顺利出苗移植，这是航天育种的又一突破，未来有望利用此批幼苗选育获得更多洋紫荆新品种。下列有关航天育种的叙述，正确的是(

)

CA.洋紫荆种子经太空旅行后生活力会大大增强，利于选育新品种B.太空微重力、高辐射环境能有效降低洋紫荆种子突变的频率C.航天育种与其他育种方式相结合，能培育出更多的洋紫荆新品种D.洋紫荆种子顺利出苗移植标志着新品种洋紫荆的培育取得成功【解析】洋紫荆种子经太空旅行后可能会发生突变，突变具有不定向性，故经太空旅行后的洋紫荆种子的生活力不一定大大增强，A错误。太空微重力、高辐射环境能提高突变频率，B错误。航天育种属于诱变育种，选育出符合要求的品种后，可结合杂交育种、单倍体育种等方式，培育出更多的洋紫荆新品种，C正确。顺利出苗的洋紫荆可能未发生变异，故不一定能培育出新品种洋紫荆，D错误。

0.0096.3-0.2094.32.970.2585.011.750.3048.050.17B

变式2

单倍体育种

CA.进行①过程的主要目的是让控制不同优良性状的基因组合到一起B.②过程中发生了非同源染色体的自由组合C.实施③过程依据的原理是细胞的增殖D.④过程通常用一定浓度的秋水仙素处理【解析】①是杂交过程，进行该过程的主要目的是让控制不同优良性状的基因组合到一起，A正确。②是减数分裂形成配子的过程，减数第一次分裂后期会发生非同源染色体的自