高三生物一轮复习课件【知识精研】基因突变及其他变异

1．生物体的变异有哪些类型？表现型=基因型+环境遗传物质改变→可遗传变异基因突变基因重组染色体变异可遗传变异和不可遗传变异环境改变，但遗传物质未变→不可遗传变异表观遗传基因突变和染色体变异均属于突变。其中在光学显微镜下可见的可遗传变异为__________，分子水平发生的变异为___________________，只在减数分裂过程发生的变异为____________，真、原核生物和病毒共有的变异类型为____________。染色体变异基因突变、基因重组基因重组基因突变【课前提问】2min第一章第5章基因突变及其他变异基因突变和基因重组

【复习目标】1min1.基因突变的特征和原因。2.基因重组概念、类型及意义。【考点解读】

本专题基础题偏少，基础题多涉及基础概念，如基因突变、染色体组、染色体变异、癌变、人类遗传病等，掌握基础概念是灵活运用的基础，学习中要注重概念的辨析，通过变形题加深对概念的理解；

从知识角度分析，基因突变和染色体变异两类变异的相关知识考查频率较高；育种方法的应用多数题目与遗传规律的应用结合考查；

从情境角度分析，基本都是创设情境答题的信息题，生物变异的方向与生命健康、生产育种联系紧密，命题涉及面广，且综合性强，题目涉及多个章节，如基因工程、遗传规律与进化、育种、细胞全能性、染色体组相关知识；2024·广东卷，10、142023·广东卷，2、202022·广东卷，112021·广东卷，11（2024·广东·高考10）研究发现，短暂地抑制果蝇幼虫中PcG蛋白（具有组蛋白修饰功能）的合成，会启动原癌基因zfhl的表达，导致肿瘤形成。驱动此肿瘤形成的原因属于（）A．基因突变B．染色体变异C．基因重组D．表观遗传（2023·广东·高考20）种子大小是作物重要的产量性状。研究者对野生型拟南芥（2n=10）进行诱变筛选到一株种子增大的突变体。通过遗传分析和测序，发现野生型DAI基因发生一个碱基G到A的替换，突变后的基因为隐性基因，据此推测突变体的表型与其有关，开展相关实验。回答下列问题：(1)拟采用农杆菌转化法将野生型DAI基因转入突变体植株，若突变体表型确由该突变造成，则转基因植株的种子大小应与

植株的种子大小相近。(2)用PCR反应扩增DAI基因，用限制性核酸内切酶对PCR产物和

进行切割，用DNA连接酶将两者连接。为确保插入的DAI基因可以正常表达，其上下游序列需具备。(3)转化后，T-DNA（其内部基因在减数分裂时不发生交换）可在基因组单一位点插入也可以同时插入多个位点。在插入片段均遵循基因分离及自由组合定律的前提下，选出单一位点插入的植株，并进一步获得目的基因稳定遗传的植株（如图），用于后续验证突变基因与表型的关系。①农杆菌转化T0代植株并自交，将T1代种子播种在选择培养基上，能够萌发并生长的阳性个体即表示其基因组中插入了

。②T1代阳性植株自交所得的T2代种子按单株收种并播种于选择培养基，选择阳性率约%的培养基中幼苗继续培养。③将②中选出的T2代阳性植株

（填“自交”、“与野生型杂交”或“与突变体杂交”）所得的T3代种子按单株收种并播种于选择培养基，阳性率达到

%的培养基中的幼苗即为目标转基因植株。为便于在后续研究中检测该突变，研究者利用PCR扩增野生型和突变型基因片段，再使用限制性核酸内切酶X切割产物，通过核酸电泳即可进行突变检测，相关信息见下，在电泳图中将酶切结果对应位置的条带涂黑

。【知识梳理一：探究某一变异性状是否是可遗传变异】3min

1．依据：两类变异的本质区别即遗传物质是否改变，改变则能遗传给后代，环境引起性状改变但遗传物质未改变则不能遗传；故是否发生了遗传物质的改变是实验假设的切入点，新性状能否遗传是实验设计的出发点。分析下面例子，并尝试总结如何区分。

某植物是严格的自花传粉植物，在野生型窄叶种群中偶尔发现几株阔叶幼苗。回答下面问题。[考题讲练1：4min]1）判断该变异性状是否能遗传，最为简便的方法是？待该阔叶幼苗长成熟后，让其自交，观察后代是否出现阔叶。2）有人对阔叶幼苗的出现进行了分析，认为可能有两种原因，一是基因突变，二是染色体加倍为多倍体。请设计一个实验鉴定阔叶幼苗出现的原因。取野生型植株和阔叶型植株的根尖分生区制成装片，用显微镜观察有丝分裂中期细胞内的染色体数目，若观察到阔叶植株的染色体数目加倍，数目是染色体加倍的结果，否则为基因突变。设计实验方法归纳：探究某一变异性状是否是可遗传变异①与原来类型在相同环境下种植，观察变异性状是否消失，若不消失则为可遗传变异，反之则为不可遗传变异。②可自交观察后代是否发生性状分离。③若是染色体变异，可直接借助显微镜观察染色体形态、数目、结构是否改变。1．概念：DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，引起的基因碱基序列的改变。【知识梳理二：基因突变】20min

[实例1]镰刀型细胞贫血症GAGGUG①该变异属________________②图示中a、b、c过程分别代表__________、______和______。突变发生在____过程中。③直接原因和根本原因？DNA复制转录翻译a基因突变(替换）直接原因：组成血红蛋白分子的肽链上发生了氨基酸的替换。根本原因：编码血红蛋白的基因上一个碱基发生替换，即T替换为A。(1)基因突变可改变生物性状的4大成因①肽链中氨基酸种类改变；②肽链延长(终止密码子推后出现)；③肽链缩短(终止密码子提前出现)；④基因突变可能引发肽链不能合成。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4大原因①密码子简并性：基因突变前后翻译的氨基酸序列没有改变②突变部位在真核生物内含子区段等非编码区序列；③隐性突变（AA→Aa），此时性状也不改变；④有些突变改变了蛋白质中个别位置的氨基酸，但该蛋白质的功能不变2.基因突变与生物性状之间的关系：【知识梳理二：基因突变】20min

[2018课标全国3节选]如果DNA分子发生突变，导致编码正常血红蛋白多肽链的mRNA序列中一个碱基被另一个碱基替换，但未引起血红蛋白中氨基酸序列的改变，其原因可能是

。密码子具有简并性3.基因突变的时间：主要发生在DNA复制时(有丝分裂和减Ⅰ前的间期）DNA复制时需要解旋成单链，稳定性下降，容易受到内外因素的干扰而发生碱基对的改变。【知识梳理二：基因突变】20min

4．原因(1)外因物理因素：紫外线、X射线及其他辐射损伤细胞内的DNA。化学因素：亚硝酸盐、碱基类似物等改变核酸的碱基。生物因素：某些病毒的遗传物质影响宿主细胞的DNA。(2)内因DNA复制偶尔发生错误等。5.基因突变的特点①普遍性：②随机性：③不定向性：④低频性：⑤多害少利：所有生物都能发生基因突变任何时期/任何DNA/同一DNA任何部位！原核，病毒→新基因/真核→新的等位基因10-5～10-8突变性状大多数有害少数有利，生物都是长期进化过程的产物，它们与环境取得了高度协调。6．遗传性：如果发生在配子中，将遵循遗传规律传递给后代；如果发生在体细胞中，一般不能遗传，但有些植物的体细胞发生了基因突变，可通过无性生殖遗传。7.基因突变的结果形成新基因（通常为原来基因的等位基因）显性突变：a→A(aa→Aa)隐性突变：A→a(AA→aa)8.基因突变的意义①新基因产生的途径②生物变异的根本来源（没有基因突变，就不会有基因重组和染色体变异）③生物进化的原始材料（原有基因和突变基因为自然选择提供了材料）9.基因突变的应用——诱变育种（P83旁栏）

优点：提高突变频率，在短时间内获得更多的优良变异类型。大幅度改良某些性状

缺点：有利变异往往不多，需要处理大量材料。

实例：含油量高的大豆品种，高产青霉素菌株、太空作物等以上课本案例需记忆，例如大肠杆菌生产胰岛素不是诱变育种可以做到考题讲练5min1.（2024·广东）研究发现，短暂地抑制果蝇幼虫中PcG蛋白（具有组蛋白修饰功能）的合成，会启动原癌基因zfhl的表达，导致肿瘤形成。驱动此肿瘤形成的原因属于（D）A．基因突变B．染色体变异C．基因重组D．表观遗传2.（2024·贵州·高考）如图是某基因编码区部分碱基序列，在体内其指导合成肽链的氨基酸序列为：甲硫氨酸-组氨酸-脯氨酸-赖氨酸……下列叙述正确的是（

C

）注：AUG（起始密码子）：甲硫氨酸

CAU、CNC：组氨酸

CCU：脯氨酸

AAG：赖氨酸

UCC：丝氨酸

UAA（终止密码子）A．①链是转录的模板链，其左侧是5'端，右侧是3'端B．若在①链5～6号碱基间插入一个碱基G，合成的肽链变长C．若在①链1号碱基前插入一个碱基G，合成的肽链不变D．碱基序列不同的mRNA翻译得到的肽链不可能相同课堂小结2min5.1基因突变一、变异类型二、基因突变1.概念：2.与生物性状之间的关系：3.时间：4.原因5.特点6.遗传性7.结果8.意义

9.应用当堂训练8min：1．我国大面积栽培的水稻有粳稻和籼稻，通过诱导基因突变可培育出对恶劣环境耐性更高的水稻，科研人员利用化学诱变剂处理野生型宽叶水稻，导致其发生基因突变获得窄叶突变体。下列有关说法正确的是(

B

)A．窄叶突变体水稻细胞中基因的数目发生改变B．该突变过程中DNA分子可能发生了碱基的增添C．基因通过定向突变形成新的等位基因而获得新性状D．野生型水稻细胞的基因突变只能发生在分裂间期2．（2023·广东）种子大小是作物重要的产量性状。研究者对野生型拟南芥（2n=10）进行诱变筛选得到一株种子增大的突变体。通过遗传分析和测序，发现野生型DAI基因发生一个碱基G到A的替换，突变后的基因为隐性基因，据此推测突变体的表型与其有关，开展相关实验。回答下列问题：(1)拟采用农杆菌转化法将野生型DAI基因转入突变体植株，若突变体表型确由该突变造成，则转基因植株的种子大小应与

植株的种子大小相近。野生型3．（2024·安徽）一个具有甲、乙两种单基因遗传病的家族系谱图如下。甲病是某种家族遗传性肿瘤，由等位基因A/a控制；乙病是苯丙酮尿症，因缺乏苯丙氨酸羟化酶所致，由等位基因B/b控制，两对基因独立遗传。

回答下列问题。(1)据图可知，两种遗传病的遗传方式为：甲病

；乙病

。推测Ⅱ-2的基因型是

。(1)

常染色体显性遗传病

常染色体隐性遗传病

Aabb

镰刀型细胞贫血症是一种遗传病。隐性纯子(aa)的患者不到成年就会死亡,可见这种突变基因在自然选择下容易被淘汰。但是非洲流行恶性疟疾(一种死亡率很高的疾病)的地区,带有这一突变基因的人(Aa)很多,频率也很稳定,对此现象的合理解释是(

)A.杂合子不易感染疟疾,显性纯合子易感染疟疾B.杂合子易感染疟疾,显性纯合子不易感染疟疾C.杂合子不易感染疟疾,显性纯合子也不易感染疟疾D.杂合子易感染疟疾,显性纯合子也不易感染疟疾AP85“拓展应用”：具有一个镰状细胞贫血突变基因的个体(即杂合子)并不表现镰状细胞贫血的症状，因为该个体能同时合成正常和异常的血红蛋白，并对疟疾具有较强的抵抗力，镰状细胞贫血主要流行于非洲的疟疾高发地区。请根据这一事实探讨突变基因对当地人生存的影响。镰状细胞贫血患者对疟疾具有较强的抵抗力，这说明在易患疟疾的地区，镰状细胞贫血突变基因具有有利于当地人生存的一面。虽然该突变体的纯合子对生存不利，但其杂合子却有利于当地人的生存。板书设计5.1基因突变一、变异类型二、基因突变1.概念：2.与生物性状之间的关系：3.时间：4.原因5.特点6.遗传性7.结果8.意义

9.应用作业布置：金版知识梳理193-19519．（2024·吉林·高考真题）作物在成熟期叶片枯黄，若延长绿色状态将有助于提高产量。某小麦野生型在成熟期叶片正常枯黄（熟黄），其单基因突变纯合子ml在成熟期叶片保持绿色的时间延长（持绿）。回答下列问题。(1)将ml与野生型杂交得到F1，表型为

（填“熟黄”或“持绿”），则此突变为隐性突变（A1基因突变为al基因）。推测A1基因控制小麦熟黄，将A1基因转入

个体中表达，观察获得的植株表型可验证此推测。(2)突变体m2与ml表型相同，是A2基因突变为a2基因的隐性纯合子，A2基因与A1基因是非等位的同源基因，序列相同。A1、A2、a1和a2基因转录的模板链简要信息如图1。据图1可知，与野生型基因相比，a1基因发生了

，a2基因发生了

，使合成的mRNA都提前出现了

，翻译出的多肽链长度变

，导致蛋白质的空间结构改变，活性丧失。A1（A2）基因编码A酶，图2为检测野生型和两个突变体叶片中A酶的酶活性结果，其中

号株系为野生型的数据。

(3)A1和A2基因位于非同源染色体上，ml的基因型为

，m2的基因型为

。若将ml与m2杂交得到F1，F1自交得到F2，F2中自交后代不发生性状分离个体的比例为

。(1)

熟黄

持绿（或m1或突变型）(2)

碱基对的替换

碱基对的增添

终止密码子

短

①2．减Ⅰ前期特点？【课前提问】2min1．减Ⅰ后期特点？第一章第5章基因突变及其他变异基因突变和基因重组

（第2课时）【复习目标】1min1.基因突变的特征和原因。2.基因重组概念、类型及意义。【考点解读】

本专题基础题偏少，基础题多涉及基础概念，如基因突变、染色体组、染色体变异、癌变、人类遗传病等，掌握基础概念是灵活运用的基础，学习中要注重概念的辨析，通过变形题加深对概念的理解；

从知识角度分析，基因突变和染色体变异两类变异的相关知识考查频率较高；育种方法的应用多数题目与遗传规律的应用结合考查；

从情境角度分析，基本都是创设情境答题的信息题，生物变异的方向与生命健康、生产育种联系紧密，命题涉及面广，且综合性强，题目涉及多个章节，如基因工程、遗传规律与进化、育种、细胞全能性、染色体组相关知识；2024·广东卷，2023·广东卷，2022·广东卷，2021·广东卷，（2023·广东·高考）中外科学家经多年合作研究，发现circDNMT1（一种RNA分子）通过与抑癌基因p53表达的蛋白结合诱发乳腺癌，为解决乳腺癌这一威胁全球女性健康的重大问题提供了新思路。下列叙述错误的是（

）A．p53基因突变可能引起细胞癌变B．p53蛋白能够调控细胞的生长和增殖C．circDNMT1高表达会使乳腺癌细胞增殖变慢D．circDNMT1的基因编辑可用于乳腺癌的基础研究A．原癌基因的作用是阻止细胞正常增殖B．三组小鼠的肿瘤细胞均没有无限增殖的能力C．两种基因在人体细胞内编码功能异常的蛋白质D．两种基因大量表达对小鼠细胞癌变有累积效应（2022·广东·高考）为研究人原癌基因Myc和Ras的功能，科学家构建了三组转基因小鼠（Myc、Ras及Myc+Ras，基因均大量表达），发现这些小鼠随时间进程体内会出现肿瘤（如图）。下列叙述正确的是（

）1.癌细胞的定义有的细胞受到致癌因子的作用，细胞中的遗传物质发生变化，变成不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞。【知识梳理三：细胞的癌变】10min

①

在适宜条件下可以无限增殖。②

形态显著变化(图为成纤维细胞扁平)。③

膜上糖蛋白等物质减少，黏着性降低，易转移。2.癌细胞特征3.细胞癌变的因素(诱因)外因：①物理因子②化学因子③

生物因子

内因：原癌基因和抑癌基因的突变原癌基因：（1）表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必须的；（2）主要负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程。（3）一旦突变或过量表达而导致相应蛋白质活性过强，就可能引起细胞癌变。抑癌基因：（1）表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖，或者促进

细胞凋亡。（2）主要是阻止细胞不正常的增殖。（3）一旦突变而导致相应蛋白质活性减弱或失去活性，也可能引起细胞癌变。癌症的发生并不是单一基因突变，至少在一个细胞中发生5～6个基因突变，才能赋予癌细胞所有的特征。（原癌基因和抑癌基因都是一类基因，不是一个基因）考题讲练5min：（2023·广东）中外科学家经多年合作研究，发现circDNMT1（一种RNA分子）通过与抑癌基因p53表达的蛋白结合诱发乳腺癌，为解决乳腺癌这一威胁全球女性健康的重大问题提供了新思路。下列叙述错误的是（

）A．p53基因突变可能引起细胞癌变B．p53蛋白能够调控细胞的生长和增殖C．circDNMT1高表达会使乳腺癌细胞增殖变慢D．circDNMT1的基因编辑可用于乳腺癌的基础研究A．原癌基因的作用是阻止细胞正常增殖B．三组小鼠的肿瘤细胞均没有无限增殖的能力C．两种基因在人体细胞内编码功能异常的蛋白质D．两种基因大量表达对小鼠细胞癌变有累积效应（2022·广东）为研究人原癌基因Myc和Ras的功能，科学家构建了三组转基因小鼠（Myc、Ras及Myc+Ras，基因均大量表达），发现这些小鼠随时间进程体内会出现肿瘤（如图）。下列叙述正确的是（

）CC1.概念有性生殖真核控制不同性状【知识梳理四：基因重组及其意义】15min

2.类型①

自由组合：减Ⅰ后期同源染色体上的等位基因彼此分离时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。②

交叉互换：减Ⅰ前期四分体的非姐妹染色单体的交叉互换——同源染色体上的非等位基因重组—使配子多种多样，并通过受精引起子代基因型和表现型的多样性重组类型④肺炎双球菌转化实验：R型细菌转化为S型细菌。2.类型③人工重组：转基因技术(人为条件下进行的)，即基因工程。

3.结果产生新的

，导致出现__________

。4.意义1)是__________的来源之一（不是根本来源）；2)为__________提供材料（产生多种基因型的个体供选择)3)是形成

的重要原因之一。基因型重组性状(表现型)生物变异生物进化生物多样性控制不同性状的基因重新组合新基因型新表现型不是新性状，是新性状组合为生物进化的提供材料【知识梳理四：基因重组及其意义】15min

5.基因重组的应用(1)杂交育种：将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法。—“集优”①优点：操作最简便，可以把优良性状集中在一起②缺点：育种周期长(2)基因工程朝天泡眼[实例]荔枝高杆D对矮秆d，甜味T对涩味t为显性。现有一株基因型为DDTT和ddtt的植株，培育矮杆甜味良种荔枝ddTT。高甜DdTtP：F1：高甜DDTT×

矮涩ddttF2：D_T_D_ttddT_ddtt高甜高涩矮甜矮涩F3...连续自交提高纯合度[考题讲练]5min1.下列过程存在基因重组的是

A[易错总结]1）R→S的转化、基因工程也属于基因重组2）受精过程中雌雄配子的随机结合不属于基因重组3）杂合子自交后代出现性状分离

≠

基因重组控制不同性状的基因重新组合（即两对或两对以上等位基因）4）新的性状组合≠新性状2.[2022·福建]某哺乳动物的一个初级精母细胞的染色体示意图如下，图中A/a、B/b表示染色体上的两对等位基因。下列叙述错误的是（

）A．该细胞发生的染色体行为是精子多样性形成的原因之一B．图中非姐妹染色单体发生交换，基因A和基因B发生了重组C．等位基因的分离可发生在减数第一次分裂和减数第二次分裂D．该细胞减数分裂完成后产生AB、aB、Ab、ab四种基因型的精细胞B课堂小结2min5.1基因突变和基因重组三、细胞癌变1.原因：原癌基因和抑癌基因发生基因突变2.主要特征：四、基因重组1.概念：2.类型：自由组合、交叉互换3.结果：产生新基因型、重组性状4.意义:生物变异的来源之一（不是根本来源）；

为生物进化提供材料5.应用：杂交育种1.[重组题]下列有关生物体内基因重组和基因突变的叙述，正确的是（）A.由碱基对改变引起的DNA分子结构的改变即基因突变B.基因重组可以产生新的性状

C.自然条件下淀粉分支酶基因中插入了一段外来DNA序列属于基因重组

D.小麦植株在有性生殖时，一对等位基因不会发生基因重组E.同源染色体上的等位基因随着非姐妹染色单体的交换而发生基因重组F.受精过程中卵细胞和精子结合的随机性，同一双亲后代必然呈现多样性属于基因重组G.高茎豌豆产生矮茎子代属于基因重组H.从根本上说没有突变，进化不可能发生D当堂训练10min2．（2024·广东·高考）雄性不育对遗传育种有重要价值。为获得以茎的颜色或叶片形状为标记的雄性不育番茄材料，研究者用基因型为AaCcFf的番茄植株自交，所得子代的部分结果见图。其中，控制紫茎（A）与绿茎（a）、缺刻叶（C）与马铃薯叶（c）的两对基因独立遗传，雄性可育（F）与雄性不育（f）为另一对相对性状，3对性状均为完全显隐性关系。下列分析正确的是（C）A．育种实践中缺刻叶可以作为雄性不育材料筛选的标记B．子代的雄性可育株中，缺刻叶与马铃薯叶的比例约为1：1C．子代中紫茎雄性可育株与绿茎雄性不育株的比例约为3：1D．出现等量绿茎可育株与紫茎不育株是基因突变的结果3.[2024年安徽省]

甲是具有许多优良性状的纯合品种水稻，但不抗稻瘟病(rr)，乙品种水稻抗稻瘟病(RR)。育种工作者欲将甲培育成抗稻瘟病并保留自身优良性状的纯合新品种，设计了下列育种方案，合理的是（

）①将甲与乙杂交，再自交多代，每代均选取抗稻瘟病植株②将甲与乙杂交，F1与甲回交，选F2中的抗稻瘟病植株与甲再次回交，依次重复多代；再将选取的抗稻瘟病植株自交多代，每代均选取抗稻瘟病植株③将甲与乙杂交，取F1的花药离体培养获得单倍体，再诱导染色体数目加倍为二倍体，从中选取抗稻瘟病植株④向甲转入抗稻瘟病基因，筛选转入成功的抗稻瘟病植株自交多代，每代均选取抗稻瘟病植株A.①② B.①③ C.②④ D.③④C板书设计5.1基因突变和基因重组三、细胞癌变1.原因：原癌基因和抑癌基因发生基因突变2.主要特征：四、基因重组1.概念：2.类型：自由组合、交叉互换3.结果：产生新基因型、重组性状4.意义:生物变异的来源之一（不是根本来源）；

为生物进化提供材料5.应用：杂交育种作业布置：完成课时作业2．染色体的变异有哪些类型？【课前提问】2min1．什么是染色体变异？染色体变异概念：生物体的体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化，称为染色体变异。染色体数目变异、染色体结构变异第一章第5章基因突变及其他变异染色体变异

（第3课时）【复习目标】1min1.染色体变异包括染色体数目变异和染色体结构变异。2.二倍体、多倍体和单倍体的概念及其联系。【考点解读】

本专题基础题偏少，基础题多涉及基础概念，如基因突变、染色体组、染色体变异、癌变、人类遗传病等，掌握基础概念是灵活运用的基础，学习中要注重概念的辨析，通过变形题加深对概念的理解；

从知识角度分析，基因突变和染色体变异两类变异的相关知识考查频率较高；育种方法的应用多数题目与遗传规律的应用结合考查；

从情境角度分析，基本都是创设情境答题的信息题，生物变异的方向与生命健康、生产育种联系紧密，命题涉及面广，且综合性强，题目涉及多个章节，如基因工程、遗传规律与进化、育种、细胞全能性、染色体组相关知识；2024·吉林卷2023·湖北卷，辽宁2020·全国卷（2024·吉林）栽培马铃薯为同源四倍体，育性偏低。GBSS基因（显隐性基因分别表示为G和g）在直链淀粉合成中起重要作用，只有存在G基因才能产生直链淀粉。不考虑突变和染色体互换，下列叙述错误的是（

）A．相比二倍体马铃薯，四倍体马铃薯的茎秆粗壮，块茎更大B．选用块茎繁殖可解决马铃薯同源四倍体育性偏低问题，并保持优良性状C．Gggg个体产生的次级精母细胞中均含有1个或2个G基因D．若同源染色体两两联会，GGgg个体自交，子代中产直链淀粉的个体占35/36（2023·湖北·高考）栽培稻甲产量高、品质好，但每年只能收获一次。野生稻乙种植一次可连续收获多年，但产量低。中国科学家利用栽培稻甲和野生稻乙杂交，培育出兼具两者优点的品系丙，为全球作物育种提供了中国智慧。下列叙述错误的是（

）A．该成果体现了生物多样性的间接价值B．利用体细胞杂交技术也可培育出品系丙C．该育种技术为全球农业发展提供了新思路D．品系丙的成功培育提示我们要注重野生种质资源的保护1.类型①细胞内个别染色体的增加或减少，如21-三体唐氏综合征。②细胞内染色体数目以一套完整的非同源染色体为基数成倍地增加或成套地减少，如多倍体、单倍体。【知识梳理五：染色体数目变异】10min

2.染色体组的概念：①一组非同源染色体②含有控制该种生物性状的一整套基因，控制生物生长，发育，遗传，变异。③形态，功能各不相同减数分裂果蝇的每个配子中有一个染色体组染色体组数目判断方法：方法1：染色体组数=细胞中同种形态染色体数（不区分黑白）1个4组(3条/组)1组(4条/组)2组4组1组2个[思考]某体细胞有20条染色体，共10种形态，则其多少组？方法2：染色体组数=控制同一性状的基因数AaaBBbCccYyRrABCD3个2个3.二倍体，多倍体和单倍体的定义（1）

二倍体和多倍体：由

发育成的

，体细胞中含有两个染色体组的叫做二倍体；体细胞中含有三个或三个以上染色体组的叫做

。（2）单倍体：由

直接发育而来，体细胞含有本物种配子染色体数目的个体。受精卵个体多倍体配子[关键]看由配子发育而来还是由受精卵发育而来

！！①多倍体优点:②多倍体缺点:单倍体特点植株长得弱小一般高度不育含偶数个染色体组：可育含奇数个染色体组：高度不育（3）

多倍体和单倍体特点[思考]为什么三倍体西瓜和香蕉是无籽的？三倍体因为原始生殖细胞中有三套同源染色体，减数分裂时出现联会紊乱，因此不能形成可育配子。注意：多倍体含奇数个染色体组：高度不育含偶数个染色体组：一般可育茎秆粗壮，叶片、果实、种子等都比较大；营养物质含量有所增加、种类不变生长发育延迟,结实率低考题讲练5min1：下列关于单倍体、二倍体及染色体组的表述，正确的是（D）A.单倍体生物的体细胞内都无同源染色体B.21三体综合征患者的体细胞中有三个染色体组C.二倍体水稻的单倍体植株弱小，且稻穗和米粒都小D.用秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗的芽尖后，芽尖的细胞中不一定都含有4个染色体组2.（2024·吉林）栽培马铃薯为同源四倍体，育性偏低。GBSS基因（显隐性基因分别表示为G和g）在直链淀粉合成中起重要作用，只有存在G基因才能产生直链淀粉。不考虑突变和染色体互换，下列叙述错误的是（

C

）A．相比二倍体马铃薯，四倍体马铃薯的茎秆粗壮，块茎更大B．选用块茎繁殖可解决马铃薯同源四倍体育性偏低问题，并保持优良性状C．Gggg个体产生的次级精母细胞中均含有1个或2个G基因D．若同源染色体两两联会，GGgg个体自交，子代中产直链淀粉的个体占35/36

人工诱导多倍体（多倍体育种）方法低温处理秋水仙素诱导等处理对象：萌发的种子或幼苗作用原理：能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞的两极，从而引起细胞内染色体数目加倍。染色体数目加倍的细胞继续进行有丝分裂，将来就可能发育成多倍体植株。1.多倍体育种【知识梳理六：育种方式】10min

二倍体二倍体♂秋水四倍体♀×果皮四倍体种子三倍体植株三倍体三倍体联会紊乱无配子，无籽而子房壁在生长素刺激下发育成果实果皮：三倍体[实验回顾]①两次传粉的目的？第一次传粉——获得三倍体种子（受精作用）第二次传粉——诱导合成生长素刺激子房发育果实②三倍体西瓜为什么没有种子？真的一颗都没有吗？三倍体西瓜减数分裂过程中，染色体联会紊乱，不能产生正常配子正常西瓜染色体数目为22条，三倍体西瓜的染色体数33条,则无子西瓜产生正常配子的概率是？(1/2)11③每年都要制种，很麻烦，有没有替代方法？方法一：进行无性生殖，将三倍体植株进行植物组织培养获取大量幼苗方法二：用生长素和生长素类似物处理二倍体未授粉雌蕊，促进子房发育为果实P高杆抗病

DDTT×矮杆感病

ddttF1高杆抗病

DdTtF2D_T_D_ttddT_ddttddTT杂交育种矮抗⊗需要的纯合矮抗品种连续⊗第1年第2年第3-6年高秆：D

矮秆：d

抗病：T

不抗病：t现有纯合的高秆抗病的小麦（DDTT）和矮秆不抗病的小麦（ddtt），怎样在短时间内到矮秆抗病的优良品种（ddTT）？用遗传图解表示出来。优点：子代基本为纯合子，明显缩短育种年限。缺点：技术复杂，需与杂交育种配合二倍体植株花药（花粉）离体培养单倍体植株秋水仙素处理正常植株（纯合子）过程：优点：缺点：原理：染色体变异子代基本为纯合子，明显缩短育种年限。技术复杂，需与杂交育种配合。处理对象：只能是萌发的幼苗2.单倍体育种几种常见育种方式比较项目杂交育种诱变育种单倍体育种多倍体育种原理基因重组基因突变染色体变异染色体变异常见方式①选育纯种：杂交→自交→选优→连续自交②选育杂种：杂交辐射诱变、激光诱变、空间诱变、化学诱变花药离体培养，然后再低温或秋水仙素处理萌发的幼苗使染色体数目加倍低温或秋水仙素处理萌发的种子或幼苗育种程序注：单倍体育种秋水仙素只能处理萌发的幼苗几种常见育种方式比较项目杂交育种诱变育种单倍体育种多倍体育种优点①使不同个体的优良性状集中到一个个体上②操作最简便可以提高基因突变的频率、加速育种进程，大幅度改变某些性状①明显缩短育种年限②所的品种一般为纯合子器官巨大，提高产量和营养成分缺点①育种时间长②不能克服远缘杂交有利变异少，需大量处理实验材料（有很大盲目性）技术复杂且需与杂交育种配合①只适用于植物②发育迟缓，结束率低应用用纯种高秆抗病小麦与矮秆不抗病小麦快速培育矮秆抗病小麦青霉素高产菌株用纯种高秆抗病小麦与矮秆不抗病小麦快速培育矮秆抗病小麦三倍体无子西瓜、八倍体小黑麦注：无子番茄与三倍体无子西瓜培育原理不同。无子番茄是生长素刺激子房发育为果实考题讲练5min：1.(2020·全国卷Ⅲ改编)普通小麦是目前世界各地栽培的重要粮食作物。普通小麦的形成包括不同物种杂交和染色体加倍过程，如图所示(其中A、B、D分别代表不同物种的一个染色体组，每个染色体组均含7条染色体)。在此基础上，人们又通过杂交育种培育出许多优良品种。回答下列问题：(1)在普通小麦的形成过程中，杂种一是高度不育的，原因是_____________________。已知普通小麦是杂种二染色体加倍形成的多倍体，普通小麦体细胞中有________条染色体。一般来说，与二倍体相比，多倍体的优点是______________(答出2点即可)。(2)若要用人工方法使植物细胞染色体加倍，可采用的方法有___________(答出1点即可)。(1)无同源染色体，不能进行正常的减数分裂42营养物质含量高；茎秆粗壮(2)秋水仙素处理1．(2020·全国卷Ⅲ改编)普通小麦是目前世界各地栽培的重要粮食作物。普通小麦的形成包括不同物种杂交和染色体加倍过程，如图所示(其中A、B、D分别代表不同物种的一个染色体组，每个染色体组均含7条染色体)。在此基础上，人们又通过杂交育种培育出许多优良品种。回答下列问题：(3)现有甲、乙两个普通小麦品种(纯合体)，甲的表型是抗病易倒伏，乙的表型是易感病抗倒伏。若要以甲、乙为实验材料设计实验获得抗病抗倒伏且稳定遗传的新品种，请简要写出实验思路_____________________________________。(3)甲、乙两个品种杂交，F1自交，选取F2中既抗病又抗倒伏，且自交后代不发生性状分离的植株易错：单倍体、二倍体、多倍体的可育性1.单倍体并非都高度不育含偶数个染色体组：可育含奇数个染色体组：高度不育2.二倍体并非都可育同源二倍体：可育异源二倍体：不育二倍体萝卜（AA）

×二倍体甘蓝（BB）AB

AB（异源二倍体：不育(因为无同源染色体)）二倍体萝卜（AA）

×二倍体萝卜（AA）AA

AA（同源二倍体：可育）3.多倍体有些可育，有些不可育含奇数个染色体组：高度不育含偶数个染色体组同源多倍体：可育异源多倍体：不育

(因为无同源染色体)注意：不可育≠不可遗传（如三倍体无子西瓜）课堂小结2min5.2染色体变异五、染色体数目变异1.类型：个别染色体/染色体组增加或减少2.染色体组：一套完整的非同源染色体六、育种方式1.多倍体育种原理：染色体变异方法：2.单倍体育种原理：染色体变异方法：花药离体培养，然后再低温或秋水仙素处理萌发的幼苗使染色体数目加倍秋水仙素（或低温诱导）处理萌发的种子或幼苗当堂训练10min1．（2023·辽宁·高考真题）葡萄与爬山虎均是葡萄科常见植物，将二倍体爬山虎的花粉涂在未受粉的二倍体葡萄柱头上，可获得无子葡萄。下列叙述正确的是（

A

）A．爬山虎和葡萄之间存在生殖隔离B．爬山虎花粉引起葡萄果实发生了基因突变C．无子葡萄经无性繁殖产生的植株仍结无子果实D．无子葡萄的果肉细胞含一个染色体组2．在各种诱因的刺激下人类胚胎发育过程中会发生染色体数目变异，甚至出现二倍体和四倍体同时存在的嵌合胚胎。人类染色体数目异常有多倍体和非整倍体之分，前者通常在胚胎时期就自发性流产，后者会有部分个体存活。下列相关叙述错误的是(C)A．产前筛查可以诊断出胎儿染色体数目异常情况B．双精子与卵细胞结合后产生的胚胎属于三倍体C．猫叫综合征的发生属于染色体变异中的非整倍体变异D．二倍体和四倍体的嵌合胚胎细胞中最多可有184条染色体3.2024湖南节选：百合具有观赏、食用和药用等多种价值，科研人员对其进行了多种育种技术研究。(2)单倍体育种。常用

的方法来获得单倍体植株，鉴定百合单倍体植株的方法是

。花药离体培养利用显微镜观察根尖有丝分裂中期细胞中染色体的数目4．（2023·湖北·高考）栽培稻甲产量高、品质好，但每年只能收获一次。野生稻乙种植一次可连续收获多年，但产量低。中国科学家利用栽培稻甲和野生稻乙杂交，培育出兼具两者优点的品系丙，为全球作物育种提供了中国智慧。下列叙述错误的是（A）A．该成果体现了生物多样性的间接价值B．利用体细胞杂交技术也可培育出品系丙C．该育种技术为全球农业发展提供了新思路D．品系丙的成功培育提示我们要注重野生种质资源的保护5．（2024·江西·高考真题）聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）是一种聚酯塑料，会造成环境污染。磷脂酶可催化PET降解。为获得高产磷脂酶的微生物，研究人员试验了2种方法。回答下列问题：(1)方法1从土壤等环境样品中筛选高产磷脂酶的微生物。以磷脂酰乙醇酯（一种磷脂类物质）为唯一碳源制备

培养基，可提高该方法的筛选效率。除碳源外，该培养基中至少还应该有

、

、

等营养物质。(2)方法2采用

技术定向改造现有微生物，以获得高产磷脂酶的微生物。除了编码磷脂酶的基因外，该技术还需要

、

、

等“分子工具”。(3)除了上述2种方法之外，还可以通过

技术非定向改造现有微生物，筛选获得能够高产磷脂酶的微生物。【答案】(1)

选择

水

无机盐

氮源(2)

基因工程（或转基因）

限制酶

DNA连接酶

载体（或质粒）(3)诱变育种5.（2023·海南·高考真题）某团队通过多代细胞培养，将小鼠胚胎干细胞的Y染色体去除，获得XO胚胎干细胞，再经过一系列处理，使之转变为有功能的卵母细胞。下列有关叙述错误的是（

A

）A．营养供应充足时，传代培养的胚胎干细胞不会发生接触抑制B．获得XO胚胎干细胞的过程发生了染色体数目变异C．XO胚胎干细胞转变为有功能的卵母细胞的过程发生了细胞分化D．若某濒危哺乳动物仅存雄性个体，可用该法获得有功能的卵母细胞用于繁育板书设计5.2染色体变异五、染色体数目变异1.类型：个别染色体/染色体组增加或减少2.染色体组：一套完整的非同源染色体六、育种方式1.多倍体育种原理：染色体变异方法：2.单倍体育种原理：染色体变异方法：花药离体培养，然后再低温或秋水仙素处理萌发的幼苗使染色体数目加倍秋水仙素（或低温诱导）处理萌发的种子或幼苗作业布置：完成金版知识梳理3．（2023·江苏·高考）2022年我国科学家发布燕麦基因组，揭示了燕麦的起源与进化，燕麦进化模式如图所示。下列相关叙述正确的是（C）A．燕麦是起源于同一祖先的同源六倍体B．燕麦是由AA和CCDD连续多代杂交形成的C．燕麦多倍化过程说明染色体数量的变异是可遗传的D．燕麦中A和D基因组同源性小，D和C同源性大染色体变异的类型染色体结构变异缺失重复倒位易位染色体数目变异个别染色体的增加或减少以染色体组形式成倍增加或减少染色体变异的类型？【课前提问】2min第一章第5章基因突变及其他变异染色体变异

（第4课时）主备人：闫积苗

备课时间：11.14上课时间：第12周【复习目标】1min1.染色体变异包括染色体数目变异和染色体结构变异。2.低温诱导植物细胞染色体数目的变化实验原理、过程【考点解读】

本专题基础题偏少，基础题多涉及基础概念，如基因突变、染色体组、染色体变异、癌变、人类遗传病等，掌握基础概念是灵活运用的基础，学习中要注重概念的辨析，通过变形题加深对概念的理解；

从知识角度分析，基因突变和染色体变异两类变异的相关知识考查频率较高；育种方法的应用多数题目与遗传规律的应用结合考查；

从情境角度分析，基本都是创设情境答题的信息题，生物变异的方向与生命健康、生产育种联系紧密，命题涉及面广，且综合性强，题目涉及多个章节，如基因工程、遗传规律与进化、育种、细胞全能性、染色体组相关知识；2024·吉林卷2023·湖北卷，辽宁2021·广东2021·广东

人类(2n＝46)14号与21号染色体二者的长臂在着丝粒处融合形成14/21平衡易位染色体，该染色体携带者具有正常的表型，但在产生生殖细胞的过程中，其细胞中形成复杂的联会复合物(如图)。在进行减数分裂时，若该联会复合物的染色体遵循正常的染色体行为规律(不考虑同源染色体非姐妹染色单体的互换)，下列关于平衡易位染色体携带者的叙述，错误的是（C）A.观察平衡易位染色体也可选择有丝分裂中期细胞B.男性携带者的初级精母细胞含有45条染色体C.女性携带者的卵子最多含24种形态不同的染色体D.女性携带者的卵子可能有6种类型(只考虑图中的3种染色体)1.染色体结构变异分类①缺失染色体中缺失某一片段eg：果蝇缺刻翅的形成（X染色体部分缺失）、人的猫叫综合征（5号染色体部分缺失）②重复染色体中增加某一片段(重复)eg：果蝇棒状眼的形成。【知识梳理七：染色体结构变异】10min

1.染色体结构变异分类③倒位染色体中某一片段的位置颠倒了180°eg：果蝇卷翅④易位染色体某片段移接到另一条非同源染色体上eg：果蝇的正常眼和花斑眼易位交叉互换变异类型范围

交换基因图示染色体结构变异基因重组非同源染色体之间同源染色体内部非姐妹染色单体之间非等位基因改变基因顺序和数量等位基因不改变基因顺序和数量（光镜下未必可见）2.染色体结构变异与基因关系①都会使得基因数目或顺序发生改变吗？②染色体结构变异一定会使得遗传物质改变吗？基因数目改变基因排列顺序遗传物质改变(可遗传变异)染色体结构变异基因突变区别原因_____________变化___________________变化结果显微镜联系可观察染色体片段基因中个别碱基对改变基因的数量和顺序基因数量和顺序不变，产生新基因(等位基因)不可观察[区别]

染色体结构变异和基因突变

两者统称为”突变”，连同基因重组，这三种可遗传变异都是进化的原材料。B1．（2024·浙江·高考真题）野生型果蝇的复眼为椭圆形，当果蝇X染色体上的16A片段发生重复时，形成棒状的复眼（棒眼），如图所示。

棒眼果蝇X染色体的这种变化属于（

C

）A．基因突变 B．基因重组C．染色体结构变异 D．染色体数目变异考题讲练5min2.2021·广东

人类(2n＝46)14号与21号染色体二者的长臂在着丝粒处融合形成14/21平衡易位染色体，该染色体携带者具有正常的表型，但在产生生殖细胞的过程中，其细胞中形成复杂的联会复合物(如图)。在进行减数分裂时，若该联会复合物的染色体遵循正常的染色体行为规律(不考虑同源染色体非姐妹染色单体的互换)，下列关于平衡易位染色体携带者的叙述，错误的是（C）A.观察平衡易位染色体也可选择有丝分裂中期细胞B.男性携带者