高考生物二輪復(fù)習(xí) 資料07 生物的變異與進(jìn)化教學(xué)案

【2013考綱解讀】

(1)基因重組及其意義II

(2)基因突變的特征和原因II

(3)染色體結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異I

(4)生物變異在育種上的應(yīng)用II

(5)轉(zhuǎn)基因食品的安全I(xiàn)

(6)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容II

(7)生物進(jìn)化與生物多樣性的形成II

【知識(shí)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建】

「基因突變一單基圖逡隹病

人類翱組戕

f雌變

-

檢

姓

物

現(xiàn)-

-窩

艇論

進(jìn)

「自峋合-與

m

r—k*m?-s

-防

L嬲雕

遭

原牖傳病J

可船般舁基醛UEtt牖

提方向般于丁艷將般舁

自觸擇

「*鼬林目蝴

f奧都蝴一馳睇秘牖」

」共同進(jìn)購物辨性

【重點(diǎn)知識(shí)整合】

一、生物變異的類型、特點(diǎn)及判斷

1.生物變異的類型

不可遺傳的變#

I---------------------------1

次現(xiàn)型狀因型(改變)+環(huán)境條件(改變》

I______?Lr基必個(gè)變nJw

nf遺化的變異■方巾內(nèi)禾維'

L染色體變異」

2.三種可遺傳變異的比較

項(xiàng)目基因突變基因重組染色體變異

生物自然狀態(tài)下能進(jìn)

所有生物真核生物

用種類行有性生殖的生物

范生殖

無性生殖、有性生殖有性生殖無性生殖、有性生殖

圍方式

染色體結(jié)構(gòu)變異、染

類型自然突變、誘發(fā)突變交叉互換、自由組合

色體數(shù)目變異

減/數(shù)分裂時(shí)非同

內(nèi)外因素影響使染

DNA復(fù)制（有絲分裂間源染色體上的非等位

色體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)異常，或細(xì)

原因期、減數(shù)分裂第一次分裂的基因自由組合或同源

胞分裂過程中，染色體的

間期）過程出現(xiàn)差錯(cuò)染色體的非姐妹染色

分開出現(xiàn)異常

單體間發(fā)生交叉互換

產(chǎn)生新的基因型

（不改變基因的質(zhì)，"基因數(shù)目或基因排

產(chǎn)生新的基因（改變基

實(shí)質(zhì)般也不改變基因的量，列順序發(fā)生改變（不改變

因的質(zhì)，不改變基因的量）

但轉(zhuǎn)基因技術(shù)會(huì)改變基因的質(zhì)）

基因的量）

基因突變是生物變異的根本來源，為基因重組提供原始材料.三種可遺傳

關(guān)系

變異都為生物進(jìn)化提供了原材料

1）理清基因突變相關(guān)知識(shí)間的關(guān)系（如下圖）

（1）

正常基因（A）

低頻性一誘變因素I

「魔觸對(duì)（增添.缺失、靜換）

隨機(jī)性一國(guó)制左錯(cuò)

I嵇

W

破切序列（局部改變）

基因結(jié)構(gòu)＜突

普遍性一]

（改變）變

I遺傳信息（局部改變）

多害性

突變某四⑸-----------------

不定向性（等位基因）----?新的基因型

進(jìn)化的原始材料新的性狀------?新的表現(xiàn)型

（2）基因突變對(duì)性狀的影響

突變間接引起密碼子改變，最終表現(xiàn)為蛋白質(zhì)功能改變，影響生物性狀。由于密碼子的

簡(jiǎn)并性、隱形突變等情況也可能不改變生物的性狀。

（3）基因突變對(duì)子代的影響

若基因突變發(fā)生在有絲分裂過程中，則一般不遺傳，但有些植物可以通過無性生殖將突

變的基因傳遞給后代。如果發(fā)生在減數(shù)分裂過程中，則可以通過配子傳遞給后代。

4、理清基因重組相關(guān)知識(shí)間的關(guān)系(如下圖)。

____H隨機(jī)?:組(減I后期)H

I新八不I仃性生殖------------------------施因重組

q交換重組(四分體期限一產(chǎn)生

5、染色體變異

(1)在光學(xué)顯微鏡下可以看到，染色體結(jié)構(gòu)變異的四種類型可以通過觀察減數(shù)分裂的

聯(lián)會(huì)時(shí)期染色體的形態(tài)進(jìn)行判斷

(2)其中相互易位與四分體時(shí)期的交叉互換要注意區(qū)分，易位發(fā)生在兩條非同源染色

體之間，交叉互換發(fā)生在一對(duì)同源染色體之間。

染色體數(shù)目變異發(fā)生在細(xì)胞分裂過程中，也可以在光學(xué)顯微鏡下看到，選擇中期細(xì)胞觀

察。

(3)染色體組數(shù)的判定

染色體組是指真核細(xì)胞中形態(tài)和功能各不相同，但是攜帶著控制一種生物生長(zhǎng)發(fā)育、遺

傳和變異的全部信息的一組非同源染色體。要構(gòu)成一個(gè)染色體組應(yīng)具備以下幾條：

A、一個(gè)染色體組中不含同源染色體，但源于同一個(gè)祖先種。

B、一個(gè)染色體組中所含的染色體形態(tài)、大小和功能各不相同。

C、一個(gè)染色體組中含有控制該種生物性狀的一整套基因，但不能重復(fù)

6、染色體組和基因組

a.有性染色體的生物其基因組包括一個(gè)染色體組的常染色體加上兩條性染色體。

b.沒有性染色體的生物其基因組與染色體組相同。

7、單倍體和多倍體的比較

單倍體是指體細(xì)胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個(gè)體。多倍體由合子發(fā)育而來，體細(xì)

胞中含有三個(gè)或三個(gè)以上染色體組。對(duì)于體細(xì)胞中含有三個(gè)染色體組的個(gè)體，是屬于單倍體

還是三倍體，要依據(jù)其來源進(jìn)行判斷：若直接來自配子，就為單倍體；若來自受精卵，則為

三倍體。

二、生物變異在育種中的應(yīng)用

常見的兒種育種方法的比較

項(xiàng)目雜交育種誘變育種單倍體育種多倍體育種

原理基因重組基因突變?nèi)旧w變異染色體變異

常用①雜交一自輻射誘變等花藥離體培秋水仙素處

方法交f選優(yōu)f自養(yǎng)，然后用秋水理萌發(fā)的種子或

交；②雜交f雜仙素處理使其加幼苗

種倍，得到純合體

優(yōu)點(diǎn)使位于不同可提高變異明顯縮短育器官巨大，

個(gè)體的優(yōu)良性狀頻率或出現(xiàn)新的種年限提高產(chǎn)量和營(yíng)養(yǎng)

集中在一個(gè)個(gè)體性狀，加速育種成分

上進(jìn)程

缺點(diǎn)時(shí)間長(zhǎng)，需有利變異①技術(shù)復(fù)適用于植

及時(shí)發(fā)現(xiàn)優(yōu)良性少，需大量處理雜；②與雜交育物，在動(dòng)物中難

狀實(shí)驗(yàn)材料，具有種相結(jié)合于開展

不定向性

1、育種的根本目的是培育具有優(yōu)良性狀(抗逆性好、生活力強(qiáng)、產(chǎn)量高、品質(zhì)優(yōu)良)的

新品種，以便更好地為人類服務(wù)。

①若要培育隱性性狀個(gè)體，可用自交或雜交，只要出現(xiàn)該性狀即可。

②有些植物如小麥、水稻等，雜交實(shí)驗(yàn)較難操作，其最簡(jiǎn)便的方法是自交。

③若要快速獲得純種，可用單倍體育種方法。

④若要提高品種產(chǎn)量，提高營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量，可用多倍體育種。

⑤若要培育原先沒有的性狀，可用誘變育種。

⑥若實(shí)驗(yàn)植物為營(yíng)養(yǎng)繁殖，如土豆、地瓜等，則只要出現(xiàn)所需性狀即可，不需要培育出

純種。

2、動(dòng)、植物雜交育種中應(yīng)特別注意語言敘述：

植物雜交育種中純合子的獲得一般通過逐代自交的方法；而動(dòng)物雜交育種中純合子的獲

得一般不通過逐代自交，而通過雙親雜交獲得3,K雌雄個(gè)體間交配，選&與異性隱性純合

子測(cè)交來確定基因型的方法。

三、基因頻率及基因型頻率的計(jì)算和現(xiàn)代生物進(jìn)化理論

1、基因頻率與基因型頻率的相關(guān)計(jì)算

(1),定義法：根據(jù)定義，基因頻率是指在一個(gè)種群基因庫中某個(gè)基因占全部等位基

因數(shù)的比率

該基因總數(shù)

基因頻率=

該基因和其等位基因的總數(shù)X100%

(2).不同染色體上基因頻率的計(jì)算

若某基因在常染色體上，貝

基因頻率=該簫器覆尸°°%

若某基因只出現(xiàn)在X染色體上，則：

基因頻率=2X女性后藉呈滯性個(gè)體數(shù)X1。。％

(3)通過基因型頻率計(jì)算基因頻率

(1)在種群中一對(duì)等位基因的頻率之和等于1,基因型頻率之和也等于1。

(2)一個(gè)等位基因的頻率=該等位基因純合子的基因型頻率+1/2雜合子的基因型頻率。

(3)已知AA或aa的基因型頻率，求A或a的頻率經(jīng)常用到開平方的方法。

即：A(a)=(對(duì)于XY型性別決定的生物，雄性的伴性遺傳除外)

(4)根據(jù)遺傳平衡定律計(jì)算

設(shè)一對(duì)等位基因?yàn)锳和a,其頻率分別為p與q(p+q=l)o親代AA和aa自然交配后F1

具有AA、Aa、aa三種基因型，其頻率如下列公式:p(A)+q(a)=p2(AA)+2pq(Aa)+q2(aa),即

AA的基因型頻率為p2,Aa的基因型頻率為2pq,aa的基因型頻率為q2,產(chǎn)生A配子頻率為:

p2+l/2X2pq=p2+pq=p(p+q)=p,產(chǎn)生a配子頻率為：q2+l/2X2pq=q2+pq=q(p+q)=q?？芍?/p>

F1的基因頻率沒有改變。上式揭示了基因頻率與基因型頻率的關(guān)系，使用它時(shí)，種群應(yīng)滿

足以下5個(gè)條件：種群大；種群個(gè)體間的交配是隨機(jī)的；沒有突變發(fā)生；沒有新基因加入；

沒有自然選擇。滿足上述5個(gè)條件的種群即處于遺傳平衡。

2、種群是生物進(jìn)化的基本單位

(1)一個(gè)種群所含有的全部基因，稱為種群的基因庫。基因庫代代相傳，得到保持和發(fā)

展。

(2)種群中每個(gè)個(gè)體所含有的基因，只是基因庫中的一個(gè)組成部分。

(3)不同的基因在基因庫中的基因頻率是不同的。

(4)生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的定向改變。

3、突變和基因重組是產(chǎn)生進(jìn)化的原材料

(1)可遺傳的變異來源于基因突變、基因重組以及染色體變異。其中染色體變異和基因

突變統(tǒng)稱為突變。

(2)基因突變產(chǎn)生新的等位基因，這就可能使種群的基因頻率發(fā)生變化。

(3)突變的頻率雖然很低，但一個(gè)種群往往由許多個(gè)體組成，而且每一個(gè)個(gè)體中的每一

個(gè)細(xì)胞都含有成千上萬個(gè)基因，所以在種群中每一代都會(huì)產(chǎn)生大量的突變。

(4)生物的變異是否有利取決于它們的生存環(huán)境，同樣的變異在不同的生存環(huán)境中可能

有利，也可能有害。

(5)突變是不定向的，基因重組是隨機(jī)的，只為進(jìn)化提供原材料，而不能決定生物進(jìn)化

的方向。

4、自然選擇決定生物進(jìn)化的方向

(1)種群中產(chǎn)生的變異是不定向的。

(2)自然選擇淘汰不利變異，保留有利變異。

(3)自然選擇使種群基因頻率發(fā)生定.向改變，即導(dǎo)致生物朝一個(gè)方向緩慢進(jìn)化。

5、隔離與物種的形成

種群物種

概念生活在一定區(qū)域的同種生物的全部個(gè)體；種群是能夠在自然狀態(tài)下相互交配，

生物進(jìn)化和繁殖的單位。并且產(chǎn)生可育后代的一群生物

范圍較小范圍內(nèi)的同種生物個(gè)體由分布在不同區(qū)域的同種生物

的許多種群組成

判斷種群具備“兩同”，即同一地點(diǎn)，同一物種；同主要是形態(tài)特征和能否自由交

標(biāo)準(zhǔn)一物種的不同種群不存在生殖隔離，交配能產(chǎn)生配產(chǎn)生可育后代，不同物種間

可育后代存在生殖隔離

聯(lián)系一個(gè)物種可以包括許多種群，如同一種立于可以生活在不同的池塘、湖泊中，形成

一個(gè)個(gè)彼此唄陸地隔離的種群；同一物種的多個(gè)種群之間存在地理隔離，長(zhǎng)期發(fā)展

下去可能成為不同的亞種（或品種）?進(jìn)而形成多個(gè)新物種。

6、生物多樣性之間的關(guān)系：

根本原因轉(zhuǎn)求,翻?直接原因一＞物種多樣性

基因（遺傳信息）\蛋白質(zhì)的多樣性

直接|定向選擇.

變異的不定向性,無機(jī)環(huán)境多樣性一?生態(tài)系統(tǒng)多樣性

【高頻考點(diǎn)突破】

考點(diǎn)一、生物變異的類型、特點(diǎn)及判斷

例1、人體甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞具有很強(qiáng)的攝碘能力。臨床上常用小劑量的放射性同位

素1311治療某些甲狀腺疾病，但大劑量的1311對(duì)人體會(huì)產(chǎn)生有害影響。積聚在細(xì)胞內(nèi)的

1311可能直接

A.插入DNA分子引起插入點(diǎn)后的堿基引起基因突變

B.替換DNA分子中的某一堿基引起基因突變

C.造成染色體斷裂、缺失或易位等染色體結(jié)構(gòu)變異

D.誘發(fā)甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞基因突變并遺傳給下一代

解析：考察生物變異.1311作為放射性物質(zhì)，可以誘導(dǎo)生物變異.但不是堿基的類似

物，不能插入或替換的堿基，發(fā)生基因突變.放射性物質(zhì)產(chǎn)生射線，可以誘導(dǎo)基因突

變，但發(fā)生在甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞基因突變不能遺傳給下一代.

答案：C

【變式探究】2008年，在重慶武隆某地下洞穴的水體中發(fā)現(xiàn)了一種數(shù)量少、眼睛退化的“盲

魚”。下列有關(guān)敘述，正確的是（）

A.盲魚眼睛的退化是黑暗誘導(dǎo)基因突變的結(jié)果

B.種群密度是限制盲魚種群增長(zhǎng)的關(guān)鍵生態(tài)因素

C.洞內(nèi)水體中溶解氧的增加將提高盲魚種群的值

D.盲魚作為進(jìn)化研究的材料體現(xiàn)生物多樣性間接使用價(jià)值

解析：變異（基因突變）在前，（黑暗是環(huán)境）選擇在后.環(huán)境決定生物進(jìn)化的方向.

種群密度不是生態(tài)因素而是種群的特征.水生生物的種群數(shù)量（X值）制約的主因素是水中

的溶解氧.間接使用價(jià)值是生物的生態(tài)功能，科研價(jià)值是直接使用價(jià)值。

答案：C

【變式探究】茨于植物染色體變異的敘述，正確的是（）

A.染色體組整倍性變化必然導(dǎo)致基因種類的增加

B.染色體組非整倍性變化必然導(dǎo)致新基因的產(chǎn)生

C.染色體片段的缺失和重復(fù)必然導(dǎo)致基因種類的變化

D.染色體片段的倒位和易位必然導(dǎo)致基因排列順序的變化

解析：染色體整倍變化或單條染色體的噌遍或染色體片段的缺失和重復(fù)，使生物遺傳物

質(zhì)發(fā)生改變，但沒有產(chǎn)生新基因，基因種類沒有噌減.染色體片段的倒位和易位使基因排列

順序發(fā)生了改變.

答案：D

考點(diǎn)二、生物變異在育種中的應(yīng)用

例2、為解決二倍體普通牡蠣在夏季因產(chǎn)卵而出現(xiàn)肉質(zhì)下降的問題，人們培育出三倍體

牡蠣。利用普通牡蠣培育三倍體牡蠣合理的方法是()

A.利用水壓抑制受精卵的第一次卵裂，然后培育形成新個(gè)體

B.用被丫射線破壞了細(xì)胞核的精子刺激卵細(xì)胞，然后培育形成新個(gè)體

C.將早期胚胎細(xì)胞的細(xì)胞核植入去核卵細(xì)胞中，然后培育形成新個(gè)體

D.用化學(xué)試劑阻止受精后的次級(jí)卵母細(xì)胞釋放極體，然后培育形成新個(gè)體

解析：A項(xiàng)卵裂是有絲分裂，若抑制第一次卵裂不可能產(chǎn)生三倍體；3項(xiàng)精子被破壞，

則只靠卵細(xì)胞的遺傳物質(zhì)發(fā)育而成的個(gè)體為單倍體；C項(xiàng)中去核卵細(xì)胞中植入早期胚胎細(xì)胞

的細(xì)胞核，則發(fā)育成由該細(xì)胞核決定的二倍體；D項(xiàng)中受精后的卵細(xì)胞將正常發(fā)育成為二倍

體，若極體不能正常釋放，則極體中所含的一個(gè)染色體組將保留在受精卵中，導(dǎo)致產(chǎn)生三倍

體.

答案：D

【變式探究】為了快速培育抗某種除草劑的水稻，育種工作者綜合應(yīng)用了多種育種方法，過

程如下。請(qǐng)回答問題。

(1)從對(duì)該種除草劑敏感的二倍體水稻植株上取花藥離體培養(yǎng)，誘導(dǎo)成幼苗。

(2)用丫射線照射上述幼苗，目的是；然后用該除草劑噴灑其

幼葉，結(jié)果大部分葉片變黃，僅有個(gè)別幼葉的小片組織保持綠色，表明這部分組織具有

(3)取該部分綠色組織再進(jìn)行組織培養(yǎng)，誘導(dǎo)植株再生后，用秋水仙素處理幼苗，使

染色體，獲得純合,移栽到大田后，在苗期噴灑該除草劑鑒定其抗性。

(4)對(duì)抗性的遺傳基礎(chǔ)做進(jìn)一步研究，可以選用抗性植株與雜交,

如果________，表明抗性是隱性性狀。F.自交，若邑的性狀分離比為15(敏感)：1(抗性),

初步推測(cè)?

解析：本題考查了單倍體育種、誘變育種等知識(shí)，同時(shí)考查了多倍體育種的方法和遺

傳規(guī)律的應(yīng)用。花藥離體培養(yǎng)是單倍體育種的基本手段，Y射線具有誘發(fā)基因突變的能力，

體細(xì)胞突變一般經(jīng)過無性繁殖才能保留該突變性狀，所以需要運(yùn)用組織培養(yǎng)技術(shù)。為了獲得

可育的植株，需用秋水仙素對(duì)單倍體幼苗進(jìn)行處理，使染色體數(shù)目加倍，加倍后獲得的是純

合子。通過純合子與敏感型植株雜交獲得F”則R表現(xiàn)出來的性狀是顯性性狀，&出現(xiàn)性狀

分離，分離比是15：1,可以用自由組合定律來解釋，由于只有兩對(duì)基因都隱性時(shí)才表現(xiàn)為

抗性，所以初步推測(cè)該抗性植株中有兩個(gè)基因發(fā)生了突變。

答案：（1）單倍體（2）誘發(fā)基因突變抗該除草劑的能力（3）數(shù)目加倍二倍體

（4）（純合）敏感型植株E都是敏感型該抗性植株中有兩個(gè)基因發(fā)生了突變

考點(diǎn)三、基因頻率及基因型頻率的計(jì)算和現(xiàn)代生物進(jìn)化理論

例3、登革熱病毒感染蚊子后，可在蚊子唾液腺中大量繁殖，蚊子在叮咬人時(shí)將病毒傳

染給人，可引起病人發(fā)熱、出血甚至休克?？茖W(xué)家用以下方法控制病毒的傳播。

（1）將S基因轉(zhuǎn)入蚊子體內(nèi)，使蚊子的唾液腺細(xì)胞大量表達(dá)S蛋白，該蛋白可以抑制

登革熱病毒的復(fù)制。為了獲得轉(zhuǎn)基因蚊子，需要將攜帶S基因的載體導(dǎo)入蚊子的—細(xì)胞。

如果轉(zhuǎn)基因成功，在轉(zhuǎn)基因蚊子體內(nèi)可檢測(cè)出、和。

（2）科學(xué)家獲得一種顯性突變蚊子（AABB）。A、B基因位于非同源染色體上，只有A

或B基因的胚胎致死。若純合的雄蚊（AABB）與野生型雌蚊（aabb）交配，R群體中A基因

頻率是，尸2群體中A基因頻率是o

（3）將S基因分別插入到A、B基因的緊鄰位置（如圖11）,將該純合的轉(zhuǎn)基因雄蚊

釋放到野生群體中，群體中蚊子體內(nèi)病毒的平均數(shù)目會(huì)逐代,原因是o

溺II

解析：該題第一回麴基因工程的步驟，目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞采用顯微注射法，受體

細(xì)胞一般是受精卵，目的基因檢測(cè)的方法有三種，即D\A水平、水平、和蛋白質(zhì)水

平?第二回頻了在一定條件下基因頻率的計(jì)菖，F(xiàn)：群體中都是雌雄個(gè)體的基因型都是

AaBb,所以A基因頻率是50。。，而F：群體中，根據(jù)條件可知，只有基因型都是

aabb的個(gè)體才能存活，其中11。為AAB3,2lOAABb,210AaBB:410Aa3b,1lOaabb,

所以，31。為AA,：6l@Aa,1IQaa,計(jì)算可得A基因頻率是60?！?第三問是屬于信息題，

由題目中信息可知S基因在蚊子的唾液腺細(xì)胞大量表達(dá)S蛋白，該蛋白可以抑制登革熱病

毒的復(fù)中信息可知S基因在蚊子的唾液腺細(xì)胞大量表達(dá)S蛋白，該蛋白可以抑制登革熱病

毒的復(fù)制.所以群體中蚊子體內(nèi)病毒的平均數(shù)目會(huì)逐代減少.

答案（1）受精卵；S基因；3基因轉(zhuǎn)錄的mRXA；S蛋白.（2）5Q°o；6。。。（3）減

少，S基因在蚊子的唾液腺細(xì)胞大量表達(dá)S蛋白，該蛋白可以抑制登革熱病毒的復(fù)制.

【變式探究】根據(jù)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論，下列說法正確的是（）

A.自然選擇決定了生物變異和進(jìn)化的方向

B.生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因型頻率的改變

C.種群內(nèi)基因頻率的改變?cè)谑来g具有連續(xù)性

D.種群內(nèi)基因頻率改變的偶然性隨種群數(shù)量下降而減少

解析：本題考查對(duì)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論要點(diǎn)的理解，需抓住關(guān)鍵詞認(rèn)真辨析.選項(xiàng)A,生

物的變異是不定向的，生物的變異為進(jìn)化提供了原材料；而自然選擇是生物進(jìn)化的動(dòng)力，它

是一種定向的選擇，結(jié)果導(dǎo)致生物的適應(yīng).故A錯(cuò).選項(xiàng)3,生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因

頻率的改變，而基因型頻率卻可能變化.故B錯(cuò).選項(xiàng)C,種群內(nèi)基因頻率的改變意指生

物發(fā)生了進(jìn)化，按現(xiàn)代生物進(jìn)化理論，進(jìn)化需要多個(gè)世代的積累，更翻變異逐漸得到加強(qiáng).

故C對(duì).選項(xiàng)D,種群內(nèi)基因頻率改變的偶然性與種群數(shù)量大小有一定的關(guān)系，在一個(gè)比

較小的種群中，一起偶然的事件往往可以引起種群基因頻率發(fā)生較大的變化.，即受遺傳漂

變的影響，種群數(shù)量越小，則基因頻率改變的偶然性越大.故D錯(cuò).

答案：C

考點(diǎn)四基因突變與染色體變異

例4、人體甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞具有很強(qiáng)的攝碘能力。臨床上常用小劑量的放射性同位

素1311治療某些甲狀腺疾病，但大劑量的1311對(duì)人體會(huì)產(chǎn)生有害影響。積聚在細(xì)胞內(nèi)的1311

可能直接

A.插入DNA分子引起插入點(diǎn)后的堿基序列改變

B.替換DNA分子中的某--堿基引起基因突變

C.造成染色體斷裂、缺失或易位等染色體結(jié)構(gòu)變異

D.誘發(fā)甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞基因突變并遺傳給下一代

【解析】碘是人體甲狀腺激素的構(gòu)成元素，為組成人體的微量元素.由于:可有放射

性，能誘發(fā)甲狀腺涯泡上皮細(xì)胞發(fā)生基因突變，但這屬于體細(xì)胞.的基因突變，不會(huì)遺傳給下

一代，D項(xiàng)錯(cuò)誤.】可不是喊基類似物，故不能直接插入到DNA分子中，也不能替換DNA

分子中的某一堿基，A、8項(xiàng)錯(cuò)誤.大劑量的放射性元素會(huì)引起染色體結(jié)構(gòu)變異，C項(xiàng)正確.

【答案】C

【難點(diǎn)探究】

難點(diǎn)一基因突變與生物性狀的表現(xiàn)

1.當(dāng)基因發(fā)生突變時(shí)，其性狀未必改變

(1)當(dāng)基因發(fā)生突變時(shí)，引起mRNA上密碼子改變，但由于密碼子的簡(jiǎn)并性，改變后的

密碼子若與原密碼子仍對(duì)應(yīng)同一種氨基酸，此時(shí)突變基因控制的性狀不改變。

(2)若基因突變?yōu)殡[性突變，如AA中的一個(gè)A-a,此時(shí)性狀也不改變。

(3)某些突變雖改變了蛋白質(zhì)中個(gè)別氨基酸的個(gè)別位置的種類，但并不影響該蛋白質(zhì)的

功能。例如：由于基因突變使不同生物中的細(xì)胞色素C中的氨基酸發(fā)生改變，其中酵母菌的

細(xì)胞色素C肽鏈的第十七位上是亮氨酸，而小麥?zhǔn)钱惲涟彼?，盡管有這樣的差異，但它們的

細(xì)胞色素C的功能都是相同的。

(4)由于性狀的多基因決定，某基因改變“但共同作用于此性狀的其他基因未改變,

其性狀也不會(huì)改變。如：香豌豆花冠顏色的遺傳。當(dāng)C和R同時(shí)存在時(shí)顯紅花，不同時(shí)存在

時(shí)不顯紅色。所以由ccrr突變成ccRr時(shí)也不引起性狀的改變。

(5)體細(xì)胞中某基因發(fā)生改變，生殖細(xì)胞中不一定出現(xiàn)該基因，或若為父方細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的

DNA上某個(gè)堿基對(duì)發(fā)生改變，則受精后一般不會(huì)傳給后代。

(6)性狀表現(xiàn)是遺傳基因和環(huán)境因素共同作用的結(jié)果，在某些環(huán)境條件下，改變了的基

因可能并不會(huì)在性狀上表現(xiàn)出來。

(7)在某些母性效應(yīng)的遺傳中(錐實(shí)螺螺殼旋轉(zhuǎn)方向的遺傳)，如果母本為aa者，子代

基因由aa突變?yōu)锳a或者AA,性狀也不發(fā)生改變。

(8)在某些從性遺傳中(如女性只有AA才表現(xiàn)為禿頂)，某性別的個(gè)體的基因型由aa

突變?yōu)锳a時(shí)性狀也不會(huì)改變。

2.有些情況下基因突變會(huì)引起性狀的改變。如顯性突變：即aa中的一個(gè)a突變?yōu)锳,

則直接引起性狀的改變。

3.基因突變產(chǎn)生的具有突變性狀的個(gè)體能否把突變基因穩(wěn)定遺傳給后代，要看這種突

變性狀是否有很強(qiáng)的適應(yīng)環(huán)境能力。若有，則為有利突變，可通過繁殖穩(wěn)定遺傳給后代，否

則為有害突變，會(huì)被淘汰掉。

4.基因突變的原因?qū)嵗?/p>

復(fù)制

野生型-----野生型基因C溫度驟變

基因

短波輻射

誘變因素J化學(xué)污染

復(fù)某些病毒、細(xì)菌

制I代謝異物

堿基對(duì)(增添、缺失或改變)

內(nèi)部結(jié),個(gè)別密碼改變

堿基序列

構(gòu)變化”部分密碼移位

I遺傳信息改變

突變型基因

新性狀

野生型

性狀變異

實(shí)例：假設(shè)“一只雌鼠的一條染色體上某基因發(fā)生了突變，使野生

型性狀變?yōu)橥蛔冃托誀睿葱滦誀睿?，可知突變基因?yàn)轱@性基因

可設(shè)野生型為顯性A,突變型為隱性a,則野生型AA的一條突變

即一個(gè)A變?yōu)閍,最終是Aa,可知還是野生型性狀。所以不成立；

再設(shè)野生型為隱性a,突變型為顯性A,則野生型aa的一個(gè)a突變

為A,最終得到Aa的基因型就是突變性狀。所以基因突變后，若

性狀發(fā)生了改變?則突變?yōu)轱@性突變

例1、研究表明，人類多種先天性貧血是由于紅細(xì)胞本身的遺傳缺陷引起的。請(qǐng)回答:

（1）醫(yī)生檢查某種先天性貧血患者的血紅蛋白，發(fā)現(xiàn)其血紅蛋白的B鏈上第67位氨基

酸為谷氨酸（密碼子為GAA或GAG）,而正常人是綴氨酸（密碼子為GUU或GUC、GUA、GUG）,

該病在醫(yī)學(xué)上稱為先天性高鐵血紅蛋白血癥11型。

①該病的根本原因是患者有關(guān)的基因在轉(zhuǎn)錄中起模板作用的一條鏈上的一個(gè)脫氧核昔

酸發(fā)生了改變，具體變化是。

②基因中控制血紅蛋白B鏈上第67位氨基酸的堿基若發(fā)生改變，不一定會(huì)引發(fā)該遺

傳病，請(qǐng)舉例說明。o

（2）人類有一種先天性貧血癥，是一種單基因遺傳病，受一對(duì)基因B-b控制。

①在無該病史的家族中出現(xiàn)了一個(gè)患病的孩子，引起孩子致病的可能原因

②圖3—8—1是該先天性貧血癥遺傳系譜圖。則該致病基因最可能位于染色

體，屬性遺傳病。圖中HL還同時(shí)患有白化病，若H,、1鼠又生了一個(gè)男孩，則這

個(gè)男孩同時(shí)患有白化病和該先天性貧血癥的概率是一

圖3—8—1

【答案】（1）①腺噂吟脫氧核甘酸變?yōu)樾叵倏μ缑撗鹾烁仕?/p>

②如騫變成陪就不會(huì)改變氨基酸的種類

v11V1C

（2）①基因突變（或隱性遺傳）

②X隱1/8

【解析】此題考查基因突變的機(jī)理、遺傳系譜圖的識(shí)別和遺傳概率的計(jì)算.屬于考綱

理解、應(yīng)用能力層次.⑴分析題干可知，該病病因是基因一條瓣上脫氧核甘酸發(fā)生改變，

根據(jù)谷氨酸和緬氨酸的密碼子可對(duì)應(yīng)出發(fā)生的變化是由腺喋吟脫氧核昔酸變成了胸腺嗨唉

脫氧核甘酸.由于密碼子存在藺并性，若第67位氨基酸的堿基發(fā)生改變，等變成篝就

不會(huì)引起氨基酸種類的改變.⑵家族中沒有該病史，偶然出現(xiàn)了一個(gè)該病的孩子，可能的

原因是基因突變，或者是該病為隱性遺傳，雙親都是攜帶者.分析系譜圖，7號(hào)與8號(hào)個(gè)體

正常生育患病的兒子，且患者中男性多于女性，最可能為伴X染色體隱性遺傳.若11號(hào)個(gè)

年患有白化病，則雙親均為攜帶者，故7、8號(hào)個(gè)體再生育男孩同時(shí)患有兩種病的概率為

【點(diǎn)評(píng)】基因突變是由于DNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的增添、缺失或改變，而引起的基因

結(jié)構(gòu)的改變?；蛲蛔兺鶗?huì)引起遺傳信息的改變。基因突變與性狀的關(guān)系可以歸納為：

1.引起生物性狀的改變

(1)由于DNA堿基對(duì)替換，使mRNA的某一密碼子改變，由它所編碼的氨基酸不同，往往

造成蛋白質(zhì)部分或全部失活，從而表現(xiàn)出突變性狀。

(2)堿基對(duì)替換改變了mRNA上的一個(gè)密碼子，成為3個(gè)終止密碼UAA、UAG與UGA中的

一個(gè)。如出現(xiàn)在基因中間，翻譯到該處時(shí)，肽鏈的延長(zhǎng)停止，產(chǎn)生沒有活性的多肽片段。

(3)DNA分子中添加或減少一個(gè)(或幾個(gè))堿基對(duì)，從添加或減少一個(gè)堿基對(duì)的那個(gè)密碼子

開始，一直到信息的結(jié)束都會(huì)出現(xiàn)誤讀，產(chǎn)生的多肽可能會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)亂的氨基酸順序，或因此

誤讀中出現(xiàn)終止密碼子使翻譯及早停止，形成了無活性的多肽片段。

2.不引起生物性狀的改變

(1)由于多種密碼子決定同樣的一種氨基酸，因此某些突變不引起性狀的改變。

(2)某些突變雖然改變了蛋白質(zhì)中個(gè)別氨基酸的個(gè)別位置的種類，但并不影響該蛋白質(zhì)

的功能。

(3)隱性基因的功能突變?cè)陔s合狀態(tài)下也不會(huì)引起性狀的改變。如豌豆中，高莖基因(D

表示)對(duì)矮莖基因(d表示)為顯性，如有DD突變?yōu)镈d,但不會(huì)引起矮莖基因在雜合狀態(tài)下得

到表現(xiàn)。

例2、果蠅是遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)常用的材料，一對(duì)果蠅每代可以繁殖出許多后代?；卮鹣铝袉?/p>

題：

I.果蠅中有一種突變型，其翅向兩側(cè)展開45°。利用這種突變型果蠅和純合野生型果蠅做

了下列雜交實(shí)驗(yàn)：

親本子代

組合一突變型X野生型突變型：野生型=1:1

組合二突變型X突變型突變型：野生型=2：1

若上述性狀是受常染色體上的一對(duì)等位基因(I)、d)控制，則由雜交組合-可知野生型為

性性狀，突變型的基因型為。在組合二中子代中出現(xiàn)的特殊性狀分

離比的原因是,請(qǐng)用遺傳圖解解釋組合二的遺傳過程(不要求寫出配子)。

(2)現(xiàn)獲得一批基因型相同的純合果蠅回復(fù)體，讓這批果蠅與一雜交,

即可判斷其基因型是HHrr還是hhRR。若實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明這批果蠅為假回復(fù)體，請(qǐng)利用這批果

蠅及純合野生正常翅果蠅設(shè)計(jì)雜交實(shí)驗(yàn)，判斷這兩對(duì)基因是位于同一對(duì)染色體上還是位于不

同對(duì)的染色體上。

①實(shí)驗(yàn)步驟(寫出要點(diǎn)即可)：

②預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果并得出相應(yīng)結(jié)論：

若，則這兩對(duì)基因位于不同對(duì)的染色體上。

【答案】I.隱Dd基因型為DD的個(gè)體致死

P突變型突變型

DdxDd

FiDD：Dd：dd=l：2：1

死亡突變型野生型

因此子代中突變型和野生型的比例為2：M沒有作出最后說明也給分)

ILiDHHRR^HhRR、HhRr

(2)純合野生正常翅果蠅

①讓這些果蠅與純合野生正常翅果蠅進(jìn)行雜交獲得F”讓F.果蠅的蟆雄個(gè)體自由交配

獲得觀察為果蠅的性狀表現(xiàn)，并統(tǒng)計(jì)其性狀分離比

②已果蠅史翻與正常翅的比為9:7

【解析】本題考查基畝分離定律和基因自由組合定律，屬于考綱分析推理、綜合運(yùn)用

層次。

I.根據(jù)雜交組合二突變型與突變型雜交后代產(chǎn)生野生型，推出野生型為隱性性狀，突

變型為顯性性狀，且突變型的基因型是Dd,根據(jù)組合二子代的表現(xiàn)型比例推出DD個(gè)體純合

致死。

H.(1)根據(jù)題意得出含II、R基因的個(gè)體都表現(xiàn)為毛翅，推出毛翅果蠅的基因型為H1IRR、

HhRR、HhRr、HHRr?(2)要判斷果蠅的基因型為HHrr或hhRR,只要將它們與hhRR雜交，后

代若表現(xiàn)為突變型那么這批果蠅的基因型為HHrr,若子代表現(xiàn)為野生型，則這批果蠅的基

因型為hhRR。假回復(fù)體的基因型為HHrr,要證明兩對(duì)基因位于兩對(duì)同源染色體上，可用兩

對(duì)相對(duì)性狀的遺傳實(shí)驗(yàn)來證明，先雜交再自交，若子代出現(xiàn)9：7的性狀分離比，說明兩對(duì)

基因位于兩對(duì)同源染色體上，反之則位于一對(duì)同源染色體上。

【點(diǎn)評(píng)】基因突變具有其獨(dú)立性：由顯性基因突變成隱性基因叫隱性突變，由隱性基

因突變成顯性基因叫顯性突變。絕大多數(shù)為隱性突變。

(1)對(duì)于性細(xì)胞：如果是顯性突變，即aa-Aa,可通過減數(shù)分裂和受精過程傳遞給后代,

并立即表現(xiàn)出來。如果是隱性突變，即AA-Aa,當(dāng)代不表現(xiàn)，只有等到第二代突變基因處

于純合狀態(tài)才能表現(xiàn)出來。當(dāng)隱性突變性狀一經(jīng)顯現(xiàn)就是純合個(gè)體。

(2)對(duì)于體細(xì)胞：

①如果顯性突變，當(dāng)代表現(xiàn)，同原來性狀并存，形成鑲合體。突變?cè)皆?，范圍越大?/p>

反之越小。果樹上許多“芽變”就是體細(xì)胞突變引起的，一旦發(fā)現(xiàn)可及時(shí)托插、嫁接或組織

培養(yǎng)加以繁殖保留。

②如果是隱性突變，當(dāng)代不表現(xiàn)。

基因突變導(dǎo)致原來的基因變成了它的等位基因，而且是不定向的：即一個(gè)基因可朝著

不同的方向發(fā)生突變；可以是顯性突變，也可以是隱性突變，但較多的是隱性突變。如A-ai

WcA-a2；a—Ai或a—A2等。

難點(diǎn)二染色體組與幾倍體的區(qū)別以及誘導(dǎo)染色體加倍實(shí)驗(yàn)

1.單倍體、二倍體和多倍體的區(qū)別

區(qū)別的方法可簡(jiǎn)稱為“二看法”：一看是由受精卵還是由配子發(fā)育成的，若是由配子發(fā)

育成的個(gè)體，是單倍體；若是由受精卵發(fā)育成的個(gè)體，二看含有幾個(gè)染色體組，就是幾倍體。

2.單倍體植株、多倍體植株和雜種植株的區(qū)別

(1)單倍體植株：長(zhǎng)得弱小，一般高度不育。

(2)多倍體植株：莖稈粗壯，葉片、果實(shí)、種子比較大，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)豐富，但發(fā)育遲緩結(jié)

實(shí)率低。

(3)雜種植株：一般生長(zhǎng)整齊、植株健壯、產(chǎn)量高、抗蟲抗病能力強(qiáng)。

3.低溫或秋水仙素誘導(dǎo)染色體加倍實(shí)驗(yàn)的原理是：低溫和秋水仙素一樣，處理植物分

生組織細(xì)胞，能夠抑制紡錘體的形成，導(dǎo)致分裂后期染色體不能移向兩極，細(xì)胞加大而不分

裂，著絲點(diǎn)分裂后的染色體仍在一個(gè)細(xì)胞中，故細(xì)胞中的染色體數(shù)目加倍。如果用低溫處

理根尖，則在根尖分生區(qū)內(nèi)可以檢測(cè)到大量染色體加倍的細(xì)胞，如果用低溫處理植物幼苗的

芽，則可以得到染色體加倍的植株。

例3、下列關(guān)于低溫誘導(dǎo)染色體加倍實(shí)驗(yàn)的敘述，正確的是()

A.原理：低溫抑制染色體著絲點(diǎn)分裂，使子染色體不能分別移向兩極

B.解離：鹽酸酒精混合液和卡諾氏液都可以使洋蔥根尖解離

C.染色：改良苯酚品紅溶液和醋酸洋紅溶液都可以使染色體著色

D.觀察：顯微鏡下可以看到大多數(shù)細(xì)胞的染色體數(shù)目發(fā)生改變

【答案】C

【解析】本題主要考查的是低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化實(shí)嗡.A項(xiàng)低溫是抑制紡錘

體的形成，但是著絲點(diǎn)照常會(huì)分裂，使姐妹染色單體分裂形成子染色體.B項(xiàng)解離液是由

15。。的鹽酸和95。。的酒精等體積混合而成，其作用是使細(xì)胞分散開來，改變細(xì)胞膜通透性；

卡諾氏液的作用是固定細(xì)胞形態(tài).C項(xiàng)人數(shù)版必修二的SS頁《低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的

變化》實(shí)驗(yàn)中用改良苯酚品紅溶液使染色體著色；人教版必修1的115頁《觀察根尖分生組

織細(xì)胞的有絲分裂》實(shí)驗(yàn)中醋酸洋紅溶液使染色體著色.D項(xiàng)在顯微鏡下可以看到大多數(shù)細(xì)

胞處于間期，看不到染色體，因?yàn)殚g期時(shí)間較長(zhǎng)，而且只有少數(shù)細(xì)胞染色體會(huì)加倍，因?yàn)橥?/p>

變具有低頻率性.

【點(diǎn)評(píng)】用低溫處理植物分生組織細(xì)胞，能夠抑制紡錘體的形成，以致影響染色體被拉向

兩極，細(xì)胞不能分裂成兩個(gè)子細(xì)胞，于是，植物細(xì)胞染色體數(shù)目發(fā)生變化。而用秋水仙素（作

用是抑制細(xì)胞分裂時(shí)紡錘體的形成，導(dǎo)致染色體不能移向細(xì)胞兩極）處理萌發(fā)的種子或幼苗

是最常用且最有效的方法。解離充分是實(shí)驗(yàn)成功的必備條件，解離的目的是用藥液溶解細(xì)胞

間質(zhì)，使組織細(xì)胞分開，卡諾氏液固定細(xì)胞形態(tài)。用改良苯酚品紅染液染色，染色的目的是

使染色質(zhì)或染色體著色，便于觀察到染色質(zhì)（體）的形態(tài)、數(shù)目和位置。在制作裝片的過程中，

解離時(shí)就將細(xì)胞殺死了，細(xì)胞都停留在那時(shí)狀態(tài)下，不同時(shí)期的細(xì)胞個(gè)數(shù)也反映了該時(shí)期的

長(zhǎng)短（間期時(shí)間遠(yuǎn)大于分裂期，所以看到間期細(xì)胞多），所以這也是判斷細(xì)胞各個(gè)時(shí)期長(zhǎng)短的

依據(jù)。

例4、以下有關(guān)培育三倍體無子西瓜的常規(guī)方法和說法，正確的有幾項(xiàng)（）

①二倍體西瓜與四倍體西瓜的個(gè)體之間能進(jìn)行雜交產(chǎn)生三倍體，說明它們之間無生殖隔

離

②用秋水仙素或低溫對(duì)二倍體西瓜幼苗進(jìn)行處理可得到四倍體植株

③由于三倍體不育，所以三倍體西瓜無子性狀的變異屬于不可遺傳的變異

④在鏡檢某基因型為AaBb父本細(xì)胞時(shí)，發(fā)現(xiàn)其基因型變?yōu)锳aB,此種變異為基因突變

⑤三倍體西瓜植株細(xì)胞是通過有絲分裂增加體細(xì)胞數(shù)目的

A.一項(xiàng)B.二項(xiàng)C.三項(xiàng)D.四項(xiàng)

【答案】B

【解析】本題主要考查必修3變異、遺傳與進(jìn)化中有關(guān)培育三倍體無子西瓜的知識(shí)。屬

于考綱識(shí)記理解層次。二倍體西瓜與四倍體西瓜的個(gè)體之間能進(jìn)行雜交產(chǎn)生三倍體，但是三

倍體不可育，說明它們之間存在生殖隔離。由于三倍體的形成發(fā)生了染色體的變異，所以三

倍體西瓜無子性狀的變異屬于可遺傳的變異。三倍體西瓜植株細(xì)胞是通過有絲分裂增加體細(xì)

胞數(shù)目的，用秋水仙素或低溫對(duì)二倍體西瓜幼苗進(jìn)行處理可得到四倍體植株。在鏡檢某基因

型為AaBb父本細(xì)胞時(shí)，發(fā)現(xiàn)其基因型變?yōu)锳aB,此種變異應(yīng)該為染色體變異，因?yàn)榛蛲?/p>

變用顯微鏡觀察不到。

【點(diǎn)評(píng)】人們常食用的西瓜是二倍體。在二倍體西瓜的幼苗期，用秋水仙素處理，可

以得到四倍體植株。然后，用四倍體植株作母本，用二倍體植株作父本，進(jìn)行雜交，得到的

種子細(xì)胞中含有三個(gè)染色體組。把這些種子種下去就會(huì)長(zhǎng)出三倍體植株。由于三倍體植株在

減數(shù)分裂過程中，染色體聯(lián)會(huì)會(huì)發(fā)生紊亂，因而不能形成正常的生殖細(xì)胞。當(dāng)三倍體植株開

花時(shí)，需要授給普通西瓜（二倍體）成熟的花粉，刺激子房發(fā)育成果實(shí)。因?yàn)榕咧椴荒馨l(fā)育成

為種子，所以這種西瓜叫做無子西瓜。

難點(diǎn)三基因突變、基因重組和染色體變異列表比較

項(xiàng)目基因突變基因重組染色體變異

自然狀態(tài)下,只發(fā)

所有生物（包括病

適生物生在真核生物的真核生物細(xì)胞增

毒）均可發(fā)生，具

用種類有性生殖過程中，殖過程均可發(fā)生

有普遍性

范細(xì)胞核遺傳

圍無性生殖、無性生殖、

生殖有性生殖

有性生殖有性生殖

可分為自然突變

染色體結(jié)構(gòu)的改

和誘發(fā)突變，也可自由組合型、

類型變、染色體數(shù)目的

分為顯性突變和交叉互換型

變化

隱性突變

有絲分裂間期和減數(shù)I前期和減

發(fā)生時(shí)間細(xì)胞分裂期

減數(shù)I間期數(shù)I后期

產(chǎn)生新的基因（產(chǎn)產(chǎn)生新的基因型，

不產(chǎn)生新的基因，

生了它的等位基但不可以產(chǎn)生新

產(chǎn)生結(jié)果但會(huì)引起基因數(shù)

因）、新的基因型、的基因和新的性

目或順序變化

新的性狀狀

光鏡下均無法檢出,可根據(jù)是否有新

鏡檢光鏡下可檢出

性狀或新性狀組合確定

基因的分子結(jié)構(gòu)原有基因的重新

染色體結(jié)構(gòu)或數(shù)

發(fā)生改變，產(chǎn)生了組合，產(chǎn)生了新的