第22讲 生物的变异（复习课件）（5大考点+4大考向+逻辑推理+实验探究）（全国通用）2027年高考生物一轮复习讲练测

第七单元 大概念四 生物的变异与生物的多样性和适应性是进化的结果 2027年高考一轮复习讲练测 生物学 概念体系 生物的变异与生物的多样性和适应性是进化的结果 大概念04 第七单元 第22讲 生物的变异 全国通用 2027年高考一轮复习讲练测 生物学 3 01命题透视·考情前瞻 对标素养，研判高考命题趋势 拆解核心考点，突破命题考向 溯源真题逻辑，感知高考考向 搭建知识框架，构建系统思维 目录 目录总览 路径指引 02知识建联·脉络梳理 03考点精讲·靶向突破 04真题溯源·考向感知 考点一 基因突变 知识点1 基因突变的实例和概念 知识点2 基因突变的原因和特点 知识点3​ 细胞的癌变 考点二 基因重组 知识点1 基因重组的概念和类型 知识点2 基因重组的意义和应用 深化逻辑推理，巧破实验探究 05情境探究·素养拓展 知识解构 即时演练 高分破译 考点三 染色体变异 知识点1 染色体结构变异 知识点2 染色体数目变异 知识点3 染色体变异的意义与应用 考点四 生物体变异在育种中的应用 知识点1 四种主要育种方法的对比 知识点2 ​秋水仙素的作用原理 知识点3 三倍体无籽西瓜的培育过程 考点五 实验：低温诱导植物染色体数目的变化 知识点 实验：低温诱导植物染色体数目的变化 命题透视·考情前瞻 对标素养，研判高考命题趋势 01 5 命题透视·考情前瞻 对标素养，研判高考命题趋势 考查概述 生物的变异是高考生物的核心考点之一，命题频率高。内容涵盖基因突变、基因重组、染色体变异三大类型，以及与变异相关的育种、人类遗传病、进化等综合问题。 考查形式 题型灵活多样，既有选择题考查概念辨析，也有非选择题综合考查变异原理在育种、遗传分析、进化中的应用。常与细胞分裂（减数分裂）、遗传规律（分离、自由组合）、DNA分子结构、现代生物进化理论等知识点进行跨章节融合 课标要求 明确目标 1.举例说明基因突变和基因重组的特点及意义。（生命观念、科学思维） 2. 举例说明染色体结构和数目的变异。（生命观念） 3. 关注转基因技术、多倍体育种等在生产生活中的应用。（社会责任） 4. 实验：低温诱导植物染色体数目的变化。（科学探究） 高考前沿 1.基因突变（概念、特点、类型、细胞癌变） 2025・河南卷，6；2025・浙江 6 月选考，12；2025·广东卷，11；2025·湖北卷，4；2024・全国甲卷，5；2024・广东卷，8；2023・山东卷，4； 2.基因重组（类型、发生时期、辨析） 2025・海南卷，7；2024・湖北卷，9；2024・北京卷，6；2023・辽宁卷，5；2022・天津卷，8 3.染色体变异（结构、数目、染色体组判断） 2025・黑吉辽内蒙古卷，15；2025・江苏卷，12；2024・山东卷，17；2024・浙江 1 月选考，9；2023・湖北卷，16 4.低温诱导染色体加倍实验 2024・河北卷，18；2023・全国乙卷，实验题节选；2022・安徽卷，11 6 知识建联·脉络梳理 搭建知识框架，构建系统思维 02 7 思维建模·脉络梳理 搭建知识框架，构建系统思维 生物的变异 从整体层面认识 从生命系统的水平来认识 从细胞水平的结构与功能认识(三种可遗传变异的机理) 变异的类型 变异的意义 进化的原材料 不可遗传变异 可遗传变异 由遗传物质改变引起的变异，可以遗传给后代。来源：基因突变、基因重组、染色体变异。 仅由环境因素引起，遗传物质未发生改变，不能遗传给后代。 例：水肥充足导致的小麦穗大粒多。 可遇传的变异为生物进化提供了原材料。 ①多倍体育种 ②诱变育种 ③杂交育种 ④单倍体育种 概念：DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变。 发生时期：主要发生在细胞分裂间期(DNA复制时),如有丝分裂间期或减数第一次分裂的间期。 特点：1.普遍性、2.随机性、3.不定向性、4.低频性、5.多害少利性 意义：1.新基因产生的违径；2.生物变异的根本来源 ①基因突变 (新基因产生的途径） 变异最终体现在生物个体的性状(表现型)上。 表型=基因型+环境。 基因频率改变 个体水平 种群水平 表型差异 可遗传变异导致种群基因库发生变化，进而引起基因频率的改变，是生物进化的实质。 ③染色体变异 (染色体结枸或数目改变) ②基因重组 (生物多样性的来源) 概念：在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合。 发生时期：減数第一次分裂：1.前期：四分体时期，同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换。2.后期：非同源染色体上的非等位基因自由组合。类型：1.自由组合型2.变叉互换型3.基因工程(人工重组)意义：1.形成生物多样性的重要原因2.对生物进化具有重要意义 从应用角度认识(变异在育种中的应用) 2.以染色体组的形式成倍增加或减少(如多倍体、单倍体)。 染色体结构变异 1.缺失：染色体中某一片段缺失。 2.重复：染色体增加了某一片段。 3.倒位：染色体某一环段的位置颠倒了180度。 4.易位：染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上。 3.染色体组:细胞中的一组非同源染色体，在形态和功能上各不租同，但又互相协调，共同控制生物的生长、发育、遗传和变异。 考点精讲·靶向突破 拆解核心考点，突破命题考向 03 9 考点精讲·靶向突破 拆解核心考点，归纳解题范式 自主研学·梳理教材 1.基因突变的概念是什么？ 2.基因突变一定会导致生物性状的改变吗？ 3.基因突变和基因重组在发生的时间，类型，结果和意义上有何区别？ 4.染色体结构变异有哪几种类型？它们与基因突变的本质区别是什么？ 5.染色体数目变异包括哪两类？如何区分一个个体是几倍体？ 6.什么是单倍体？单倍体一定只有一个染色体组吗？ 7.秋水仙素诱导多倍体的作用机理是什么？ 8.简述三倍体无籽西瓜的培育过程？ 9.杂交育种，诱变育种，单倍体育种，多倍体育种，基因工程育种的原理，优点，缺点和实例分别是什么？ 10.简述“低温诱导植物染色体数目的变化”实验的原理，步骤和关键注意事项。 考点一 基因突变 知识解构 即时演练 高分破译 情境导入·项目挑战 你是一位农科所的水稻专家兼农科所育种顾问，近日收到一封信笺，内容如下： 我所接到国家粮食安全应急任务：某水稻主产区暴发严重稻瘟病，当地主栽的高产水稻（基因型AABB，高产感病）面临绝收风险。现有野生水稻品种（基因型aabb，低产抗病）携带抗稻瘟病基因。 ⏰ 时间紧迫：现已准备了大批种子实验，必须在3年内培育出可推广的高产抗病品种！ 三个技术难题： ①该野生水稻的抗病性状是如何产生的？能否人工创造更多类似的变异？ ②如何将高产和抗病两个优良性状"组合"到同一个品种中？ ③有没有比传统育种更快的方法？ 本节使命：跟随育种顾问的思维，设计出高产抗病水稻新品种的育种方案建议书。 （育种如何加速） → 染色体变异 → 基因重组（性状如何组合） → 基因突变（变异从何而来） 考点一 基因突变 知识解构 即时演练 高分破译 路径指引·知识导航 第一站：追根溯源 （变异从何而来？） 概念：碱基对的替换/增添/缺失 特点：普遍性/随机性/低频性/不定向性/多害少利性 意义：产生新基因，变异的根本来源 细胞癌变：原癌基因与抑癌基因的突变 基因突变 （分子水平） 第二站：组合优化 （育种经典之法） 基因重组 （有性生殖） 自由组合型（减Ⅰ后期） → 非同源染色体上的非等位基因自由组合 交叉互换型（减Ⅰ前期） → 同源染色体非姐妹染色单体之间的交换 意义：产生新基因型（生物多样性的重要原因） 应用：杂交育种 第三站：突破创新 （育种加速之剑） 终点站：你的育种方案建议书 诱变育种＋杂交育种＋单倍体育种 → 综合运用三大变异原理 → 提交一份专业的《育种方案建议书》 染色体变异（细胞水平，光镜下可见） 结构变异：缺失、重复、倒位、易位 数目变异：个别增减、染色体组成倍增减 染色体组→单倍体/二倍体/多倍体 应用：单倍体育种、多倍体育种 考点一 基因突变 知识点01 基因突变的实例和概念 知识解构 即时演练 高分破译 思考：抗病性状从何而来？如何创造更多变异？ 我发现：🌾 野生水稻的抗病性状——很可能源于自然条件下基因的自发突变！ 生物的变异: 生物体亲子间及子代间性状的差异性 基因突变 生物的变异 可遗传的变异 基因重组 染色体变异 仅由环境引起，遗传物质没有改变 (遗传物质发生改变) 不可遗传的变异： 表观遗传——DNA（基因）碱基序列不变， 但基因表达和表型发生可遗传变化。 提醒：遗传物质未改变 考点一 基因突变 知识点01 基因突变的实例和概念 知识解构 即时演练 高分破译 思考：抗病性状从何而来？如何创造更多变异？ 1.基因突变的实例：镰状细胞贫血 说一说这种病的病症？病因？ 症状：红细胞呈镰刀状，运输O2能力降低，易破裂→溶血性贫血 直接原因：血红蛋白的一条多肽链上一个氨基酸由谷氨酸变为缬氨酸。 根本原因：控制该蛋白质合成的基因中，一个碱基对发生了替换（A—T → T—A） 任务：阅读课本说一说囊性纤维化病因？ 编码CFTR蛋白的基因缺失3个碱基对，导致CFTR蛋白缺少苯丙氨酸，使蛋白质空间结构异常，Cl⁻转运受阻，支气管黏液增多，细菌滋生。 我发现：🌾 野生水稻的抗病性状——很可能源于自然条件下基因的自发突变！ 考点一 基因突变 知识点01 基因突变的实例和概念 知识解构 即时演练 高分破译 2、基因突变的概念与实质 （1）基因突变：DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的基因碱基序列的改变。 实质：基因内部碱基对的排列顺序发生改变 结果：产生新的等位基因 思考：“DNA分子结构改变”一定是基因突变？ ①“DNA分子结构改变”不一定是基因突变；基因片段中发生碱基序列的改变，属于基因突变；DNA片段中非基因序列的碱基改变，或基因片段的缺失或重复（属染色体结构变异），不属于基因突变。 ②RNA病毒的遗传物质为RNA，病毒RNA上碱基序列的改变也称为基因突变。 ③没有诱变因素作用时，基因也可自发突变。 提醒：突变发生在基因内部 基因突变不改变基因的数量和位置 考点一 基因突变 知识点02 基因突变的原因和特点 1、时期与原因 知识解构 即时演练 高分破译 （1）主要时期：有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期（DNA复制时） 复制 思考：为什么易发生在细胞分裂前的间期？ 原因；间期DNA复制时要解旋为单链，单链DNA稳定性大大降低，极易受影响而发生碱基的改变。 （2）基因突变对后代的影响 发生在配子中 发生在体细胞中 将遵循遗传规律传递给后代 一般不能遗传 如:皮肤癌不可遗传给后代 有些植物(无性繁殖的生物)的体细胞发生了基因突变，可以通过无性生殖遗传。 原核生物、病毒增殖都可能发生基因突变 判断： 基因突变只是发生于DNA复制时? × 任何时期细胞均可能发生基因突变，只是DNA复制时更容易发生。 考点一 基因突变 知识点02 基因突变的原因和特点 知识解构 即时演练 高分破译 （3）基因突变原因 内因: 外因 自然条件下DNA复制出错自发产生突变 紫外线，X射线及其他辐射 （损伤细胞内的DNA） 亚硝酸盐、碱基类似物等 （改变核酸的碱基） 物理因素: 化学因素: 生物因素: 某些病毒如乙肝病毒的遗传物质 （影响宿主细胞DNA） DNA平均每复制10亿个碱基对，就会产生1个错误。 提高突变频率，用于诱变育种 DNA双螺旋结构、碱基互补配对原则、错配修复机制 DNA复制的准确性 思考：诱变育种那么容易，为什么还要准备大量种子？？ 考点一 基因突变 知识点02 基因突变的原因和特点 知识解构 即时演练 高分破译 2、特点 解读 普遍性 自然界的生物（病毒，原核，真核）都能发生基因突变 随机性 时间上：可发生在个体发育的任何时期（DNA复制时）； 空间上：可以发生在生物体的任何细胞；可以发生在细胞内不同的DNA分子上；可以发生在同一个DNA分子的不同部位。 低频性 自然状态下，突变频率很低 不定向性 一个基因可以向不同方向突变，产生一个以上的等位基因 多害少利 大多数突变对生物体有害的，少数有利 主要发生在细胞分裂前的间期，DNA复制时 基因突变不一定都产生等位基因：真核生物染色体上的核基因突变可产生它的等位基因，而细胞质基因，原核生物和病毒基因突变产生的是一个新基因。 一定？ 新说法：多为中性 中性：有些基因突变既无害也无益，是中性的 有害：可能破坏生物体与现有环境的协调关系 有利：如植物的抗病性突变、耐旱性突变等（<0.01%） 练习:①若两种突变品系是由不同对等位基因突变导致的，则体现了基因突变的 性。②若两种突变品系是由一对等位基因突变导致的，则体现了基因突变的 性。 随机 不定向 考点一 基因突变 知识点02 基因突变的原因和特点 3、基因突变的运用 知识解构 即时演练 高分破译 因为低频性、不定向性、多害少利性，诱变育种需要处理大量种子——这就是“盲目性”的根源！ ——诱变育种 辐射 种植 收获 筛选 油多黄豆 分析诱变育种的原理及优缺点？ 难以控制突变方向，盲目性高，需处理大量材料。 基因突变 提高突变率，在较短的时间内创造人类需要的新品种。 优点： 原理： 缺点： 思考：诱变育种那么容易，为什么还要准备大量种子？？ 考点一 基因突变 知识解构 即时演练 高分破译 基因突变 产生新基因的途径 生物变异的根本来源 产生新性状 生物进化的原始材料 原核生物是新基因； 真核生物核基因是等位基因 4、意义: （1）产生____________的途径； （2）生物变异的______________； （3）为生物进化提供了________________。 新基因 根本来源 丰富的原材料 知识点02 基因突变的原因和特点 考点一 基因突变 知识点03 细胞的癌变 知识解构 即时演练 高分破译 1.癌细胞的概念：有的细胞受到　 　的作用，细胞中 发生变化，就变成不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞。 致癌因子 遗传物质 解释结肠癌发生的简化模型 思考1：从基因角度看，结肠癌发生的原因是什么？ 从基因角度分析，结肠癌发生的原因是相关基因(包括抑癌基因Ⅰ、原癌基因、抑癌基因Ⅱ、抑癌基因Ⅲ)发生了突变。 考点一 基因突变 知识点03 细胞的癌变 知识解构 即时演练 高分破译 思考2：健康人的细胞中存在原癌基因和抑癌基因吗？作用分别是什么呢？ 表达的蛋白质是细胞正常的生长和繁殖所必须的。 表达的蛋白质能抑制细胞的生长和繁殖，或者促进细胞凋亡 原癌基因 相应蛋白质活性过强 突变或 过量表达 细胞癌变 抑癌基因 蛋白质活性减弱或失去活性 突变 细胞癌变 可能 可能 原癌基因或抑癌基因是一个基因吗？ 提醒：突变发生在基因内注：原癌基因和抑癌基因是一类基因，而不是一个基因。 考点一 基因突变 知识点03 细胞的癌变 知识解构 即时演练 高分破译 思考3：癌细胞与正常细胞相比，具有哪些明显的特点？ 正常的成纤维细胞 癌变后的成纤维细胞 ①能够无限增殖； ②形态结构发生显著变化； ③细胞膜上糖蛋白等物质减少，细胞间黏着性降低，易在体内分散和转移。 细胞贴壁、接触抑制 与选必3动物细胞培养相联系： 瓶壁上的细胞层数是：一层（或单层） 癌变细胞没有接触抑制现象，可以在培养瓶中形成多层细胞。 考点一 基因突变 知识点03 细胞的癌变 知识解构 即时演练 高分破译 思考4：导致细胞中原癌基因和抑癌基因突变的原因吗？ 细胞 癌变 主要是辐射：紫外线、X射线、核辐射、宇宙射线等 致癌病毒（如hpv病毒） 无机物:石棉、砷化物、铬化物等； 有机物:联苯胺、亚硝胺、黄曲霉素等。 化学致癌因子 物理致癌因子 病毒致癌因子 HPV病毒 ——致癌因子 为什么癌症多发生在老年人中？ 因为癌症往往是多个基因突变的结果，癌变是一个逐渐积累的过程。 防治？ 避免接触致癌因子；定期体检，早发现早治疗；健康生活方式。 考点一 基因突变 回归教材·易错辨析 判断以下表述是否正确： 1.基因突变一定会导致基因的数目和位置发生改变。（ ✘ ） 2.基因突变不一定能遗传给后代。（ ✔ ）（体细胞突变一般不遗传） 3.诱发基因突变的因素越多，突变率就越高。（ ✔ ） 4.基因突变的有害或有利取决于环境条件。（ ✔ ） 5.某基因中增添了1个碱基对，这种改变属于基因重组。（ ✘ ） 知识解构 高分破译 即时演练 ✔️ ✘️ ✘️ ✔️ ✔️ 考点一 基因突变 考向01 基因突变的特征和机理 1． 下列关于基因突变的叙述，正确的是(　　) A． 基因突变是DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，从而引起基因数量的改变 B． 在分裂间期，由于DNA复制偶尔发生错误，更容易发生基因突变 C． 在没有外界诱变因素时，基因不会发生突变，因此突变率很低 D． 基因突变都是有害的，因为它破坏了生物与现有环境的协调关系 在没有外界诱变因素时,突变可自发发生，C错误； B 基因突变是指DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变，基因数目不变，A错误； 基因突变大多是有害的，但也有有利突变，D错误； 知识解构 高分破译 即时演练 考点一 基因突变 考向01 基因突变的特征和机理 2． 研究发现，癌细胞中某些抑癌基因的启动子区域发生了高甲基化修饰，导致基因转录被抑制。这种甲基化修饰在细胞分裂过程中能够稳定传递。下列相关叙述错误的是(　　) A． 这种甲基化修饰属于表观遗传，不改变基因的碱基序列 B． 抑癌基因启动子区高甲基化可能导致相应蛋白质合成减少 C． 这种甲基化修饰可以遗传给后代细胞，属于可遗传变异 D． 该变异是由基因突变引起的，提高了细胞癌变的概率 D 甲基化修饰不改变DNA序列，但影响基因表达，属于表观遗传，是可遗传变异，但不是基因突变，D错误 知识解构 高分破译 即时演练 考点一 基因突变 考向02 细胞癌变 3.（2024·甘肃卷·6）下列关于细胞癌变的叙述，错误的是（ ） A. 原癌基因突变或过量表达可能导致细胞癌变 B. 抑癌基因突变可能导致细胞癌变 C. 癌细胞膜上糖蛋白增多，细胞间黏着性增强 D. 放射线、化学物质和某些病毒均可诱发细胞癌变 癌细胞膜上糖蛋白减少（非增多），细胞间黏着性降低（非增强），容易分散和转移，C错误； C 知识解构 高分破译 即时演练 考点一 基因突变 考向02 细胞癌变 4.结肠癌是一种常见的消化道恶性肿瘤，下图是结肠癌发生的简化模型。下列关于结肠癌发生及预防的分析，错误的是(　　) A.从细胞形态的角度分析，结肠癌细胞已失去了正常结肠上皮细胞的形态 B.从基因的角度分析，结肠癌的发生是原癌基因和抑癌基因突变的累积 C.从基因表达的角度分析，结肠癌细胞的细胞膜上糖蛋白的表达量增强 D.从蛋白质活性的角度分析，结肠癌细胞内蛋白质的活性可出现增强、减弱甚至丧失 结肠癌细胞的细胞膜上糖蛋白等物质减少，细胞之间的黏着性显著降低，在体内易发生分散和转移，C错误。 C 知识解构 高分破译 即时演练 考点一 基因突变 考向02 细胞癌变 5.研究发现，直肠癌患者体内同时存在癌细胞和肿瘤干细胞。用姜黄素治疗，会引起癌细胞内BAX等凋亡蛋白高表达，诱发细胞凋亡；而肿瘤干细胞因膜上具有高水平的ABCG2蛋白，能有效排除姜黄素，从而逃避凋亡。下列说法正确的是( ) A.肿瘤干细胞不存在原癌基因，因而没有细胞周期 B.编码BAX蛋白和ABCG2蛋白的基因均属于抑癌基因 C.同一个体癌细胞和肿瘤干细胞核酸的种类和数目完全相同 D.用ABCG2抑制剂与姜黄素联合治疗，可有效促进肿瘤干细胞凋亡 肿瘤干细胞存在原癌原因，A错误； D 知识解构 高分破译 即时演练 依据抑癌基因表达的蛋白质能促进细胞凋亡，推测编码BAX蛋白的基因属于抑癌基因，而编码ABCG2蛋白的基因不属于抑癌基因，B错误； 由于基因的选择性表达，肿瘤干细胞与癌细胞中基因的表达情况不同，故同一个体癌细胞和肿瘤干细胞核酸的种类和数目不完全相同，C错误； 考点一 基因突变 高分破译 基因突变对性状的影响 1、基因突变对蛋白质的影响 知识解构 即时演练 高分破译 (1)替换：一般只改变一个氨基酸 或不改变 替换也可能使肽链合成终止 ——影响较小 DNA ···A U C C G C··· ··· A U U C G C··· 异亮氨酸 精氨酸 异亮氨酸 mRNA ··· A T C C G C ··· ··· T A G G C G ··· 正常 ··· T A A G C G··· ··· A T T C G C··· 碱基对替换 精氨酸 氨基酸 考点一 基因突变 高分破译 基因突变对性状的影响 知识解构 即时演练 高分破译 ··· T A G G C G T A C G G C A A T··· ···A U C C G C A U G C C G U U A··· mRNA 碱基对缺失 甲硫氨酸- 脯氨酸- DNA ···A T C C G C A T G C C G T T A··· -异亮氨酸- 精氨酸- 氨基酸 酪氨酸- (2)增添或缺失：增添或缺失位置 不影响，影响增添或缺失位置 的序列 ——一般影响较大 前 后 考点一 基因突变 高分破译 基因突变对性状的影响 知识解构 即时演练 高分破译 ——一般影响较大 ··· T A G G C G T A C G G C A A T··· ···A U C C G C A U G C C G U U A··· 碱基对缺失 甲硫氨酸- 脯氨酸- ···A T C C G C A T G C C G T T A··· -异亮氨酸- 精氨酸- 酪氨酸- 增添或缺失碱基数是3的倍数，一般影响个别氨基酸 (2)增添或缺失：增添或缺失位置 不影响，影响增添或缺失位置 的序列 前 后 mRNA DNA 氨基酸 考点一 基因突变 高分破译 基因突变对性状的影响 知识解构 即时演练 高分破译 2.基因突变与生物性状的关系总结 碱基对 对氨基酸序列的影响 影响范围 替换 只改变 个氨基酸的种类或 。 替换的结果也可能使肽链 。 增添 插入或缺失位置前 ， 影响缺失或插入位置____的序列 ①增添或缺失的位置越 ，对肽链的影响越大； ②增添或缺失的碱基数是3的倍数，则一般仅影响个别氨基酸 缺失 相对 较小 合成终止 后 靠前 大 大 1 不改变（密码子的简并性） 不影响 思考：DNA分子中发生碱基的替换、增添和缺失是否一定影响性状吗？？ 考点一 基因突变 高分破译 基因突变对性状的影响 知识解构 即时演练 高分破译 思考：DNA分子中发生碱基的替换、增添和缺失是否一定改变生物性状吗？？ （1）改变：突变导致编码蛋白质的氨基酸种类、数量或排列顺序改变，且发生在显性突变上（如aa→Aa）或隐性纯合突变（Aa→aa突变后成隐性纯合子） （2）不改变： ①突变发生在非编码区（内含子、启动子等非功能区域）。 ②密码子简并性：碱基改变后，对应的密码子仍编码同一种氨基酸。 ③隐性突变在杂合子（AA→Aa）状态下，显性基因正常表达。 ④性状由多个基因共同控制（多基因遗传），单个基因突变影响不大。 显性突变：例如：a→A 该突变一旦发生即可表现相应性状 隐性突变：例如：A→a 当代不表现，一旦表现即为纯合体 考点一 基因突变 高分破译 基因突变对性状的影响 知识解构 即时演练 高分破译 ①肽链中氨基酸种类改变 ②基因突变可能引发肽链不能合成 ③肽链延长(终止密码子推后出现) ④肽链缩短(终止密码子提前出现 蛋白质的结构和功能改变 生物性状改变 小结： 基因突变一定改变遗传信息，但不一定改变蛋白质，也不一定改变生物性状 基因突变对生物性状的影响 考点一 基因突变 典型例题 6．某基因发生碱基对替换，不可能出现的结果是（ ） A. 生物性状不变 B. 肽链中氨基酸数目减少 C. 基因的遗传信息不变 D. 蛋白质空间结构改变 C 碱基对替换会改变基因的碱基序列，遗传信息一定改变；密码子简并性可使性状不变，终止密码子提前出现会导致氨基酸数目减少。故选C。 知识解构 即时演练 高分破译 考点一 基因突变 典型例题 7.镰状细胞贫血(SCA)病因的发现，是现代医学史上重要的事件。假设正常血红蛋白由H基因控制，突变后的异常血红蛋白由h基因控制。下列相关叙述正确的是(　　) A.基因H的长度较基因h长 B.患SCA的根本原因是一个氨基酸发生了替换 C.h基因与H基因中的嘌呤碱基和嘧啶碱基的比值不同 D.SCA属于单基因遗传病，该病的症状可利用光学显微镜观察到 D 镰状细胞贫血的根本原因是基因中一对碱基发生替换，基因的长度不变，A、B错误； 知识解构 即时演练 高分破译 双链DNA分子中的嘌呤碱基和嘧啶碱基的比值都等于1，C错误； 考点二 基因重组 知识点01 基因重组的概念和类型 知识解构 即时演练 高分破译 思考：抗病性状从何而来？如何创造更多变异？ ⚠但诱变育种有“三性”困境：低频性、不定向性、多害少利性 → 盲目性高 → 源于自然界的基因突变！基因突变是生物变异的根本来源，能产生新基因。 → 利用物理因素（太空育种）或化学因素提高突变率——诱变育种！ 下一站挑战：有没有更精准的方法，将高产和抗病“组合”起来？ 基因重组 ✅ 能说出基因重组的概念和类型 ✅ 能区分基因突变与基因重组 ✅ 能用遗传图解表示杂交育种流 我发现：🌾 野生水稻的抗病性状——很可能源于自然条件下基因的自发突变！ 考点二 基因重组 知识点01 基因重组的概念和类型 知识解构 即时演练 高分破译 1、概念： 我的发现：🌾 高产水稻（AABB）× 抗病水稻（aabb）→ 后代可能出现高产抗病（A_bb）——这就是基因重组的威力！ 在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。 有性生殖过程中 控制不同性状的基因的重新组合。 发生过程 发生生物 实质 进行有性生殖的真核生物 类型 基因重组 染色体互换型 自由组合型 基因工程重组型 自然的 基因重组 非自然的 基因重组 （四分体时期） （减数分裂Ⅰ后期） 细菌转化 （R型菌转化为S型菌） （DNA重组技术） 自然状态下，原核细胞、病毒不进行有性生殖，不能发生基因重组。 考点二 基因重组 知识点01 基因重组的概念和类型 知识解构 即时演练 高分破译 类型1：染色体互换型 时期： 现象： 结果： 减数第一次分裂前期（或四分体时期） 染色体行为：同源染色体的非姐妹染色单体之间发生互换 基因行为：等位基因之间发生互换 导致染色单体上的非等位基因重组，产生不同的产生新的基因组合 图 解 回忆：如果是非同源染色体上的片段交换属于什么变异？ 考点二 基因重组 知识点01 基因重组的概念和类型 知识解构 即时演练 高分破译 类型2：自由组合型 图 解 时期： 现象： 结果： 减数第一次分裂前期后 染色体行为：非同源染色体自由组合 基因行为：等位基因自由组合 产生多种基因型配子 考点二 基因重组 知识点01 基因重组的概念和类型 知识解构 即时演练 高分破译 类型3：细菌转化型（广义）：原核细胞在一定状态下（感受态）可吸收外源DNA，而发生基因重组。 S型细菌 荚膜 控制荚膜形成的X基因 加热 杀死 被破坏的S型细菌 X基因吸附在R型细菌表面 X基因进入R型细菌 重组 R型细菌转化成S型细菌 考点二 基因重组 知识点01 基因重组的概念和类型 知识解构 即时演练 高分破译 类型4：人工重组型（广义）：目的基因经载体导入受体细胞，导致受体细胞中基因发生重组，即基因工程。 类型 发生时期 机制 结果 交叉互换型 减Ⅰ前期 同源染色体非姐妹染色单体交换 等位基因交换 自由组合型 减Ⅰ后期 非同源染色体自由组合 非等位基因自由组合 细菌转化型 — R型菌转化为S型菌 细菌基因重组 基因工程型 体外 目的基因导入受体细胞 物种间基因重组 考点二 基因重组 知识解构 即时演练 高分破译 【易错点】基因突变 vs 基因重组 比较项目 基因突变 基因重组 本质 基因内部结构改变 基因的重新组合 是否产生新基因 ✅ 是 ❌ 否 发生时间 主要是分裂间期 减数第一次分裂 适用范围 所有生物 进行有性生殖的生物 与进化关系 根本来源 重要来源 育种应用 诱变育种 杂交育种 知识点01 基因重组的概念和类型 考点二 基因重组 知识点01 基因重组的概念和类型 知识解构 即时演练 高分破译 4、结果： 只产生新的基因型，出现原有性状的重新组合。 （不产生新的基因） 基因重组 杂合子 有性生殖 减数分裂 产生配子的多样性 导致 被淘汰 更适应环境 更不适应环境 生物进化 新基因型后代 产生 新性状组合 （变异） 产生 亲本杂合度越高 → 遗传物质相差越大 →基因重组类型越多。 思考:（必修2 P84正文）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： 。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　     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 思考：不同生物的可遗传变异来源： 病毒—— 基因突变 原核生物—— 基因突变 真核生物—— 基因突变、基因重组、染色体变异 考点二 基因重组 知识点02 基因重组的意义和应用 知识解构 即时演练 高分破译 猫毛色 1、意义 ①是生物变异的来源之一 ②为生物进化提供材料 ③是形成生物多样性的重要原因之一 考点二 基因重组 知识点02 基因重组的意义和应用 知识解构 即时演练 高分破译 2、应用——杂交育种 概念：课本P13 人们有目的地将具有优良性状的两个亲本杂交，使两个亲本的优良性状组合在一起，再筛选出所需要的优良品种。 我的方案：🌾 如何将高产和抗病“组合”？ P： AABB（高产感病） × aabb（低产抗病） ↓ 杂交（第1年） F₁： AaBb（高产感病） ↓ 自交（第2年） F₂： A_B_ A_bb aaB_ aabb 高产 高产 低产 低产 感病 ✅ 抗病 感病 抗病 ↓ 选出A_bb，连续自交至纯合（第3-6年） AAbb（高产抗病纯合子）✅ ✅ 优点：操作简单，集中优良性状； ❌ 缺点：周期长（5-6年） 过程：杂交→F1→自交→F2，筛选，连续自交，筛选 我的困境：⏰ 所长要求3年内完成，来不及！ 考点二 基因重组 回归教材·易错辨析 判断以下表述是否正确： 1.基因重组可以产生新的基因。（ ✘ ） 2.一对等位基因不存在基因重组。（ ✔ ） 3.基因重组只发生在减数分裂过程中。（ ✘ ） 4.细菌转化和转导也属于基因重组。（ ✔ ） 5.非同源染色体片段交换属于基因重组。（✘ ） 知识解构 高分破译 即时演练 ✔️ ✘️ ✘️ ✔️ ✘️ 考点二 基因重组 考向01 基因重组的类型和时期 1．（2024·河北卷·15）下列关于基因重组的叙述，正确的是（ ） A. 基因重组可以产生新的等位基因 B. 减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离属于基因重组 C. 同源染色体非姐妹染色单体交叉互换导致基因重组 D. 基因重组只发生在真核生物的有性生殖过程中 基因重组不产生新基因（等位基因），A错误； C 叉互换型属于基因重组，C正确。原核生物也可发生基因重组（如转化、转导），D错误 减Ⅰ后期同源染色体分离属于染色体行为变化，自由组合型基因重组指非同源染色体自由组合导致非等位基因自由组合，B错误； 知识解构 高分破译 即时演练 考点二 基因重组 考向01 基因重组的类型和时期 2.下图表示三种基因重组，下列相关叙述正确的是(　　) A.图1所示细胞产生的次级精(卵)母细胞内不含有等位基因 B.图1和图2两种类型的基因重组都发生在同源染色体之间 C.R型细菌转化为S型细菌的基因重组与图3中的基因重组相似 D.孟德尔两对相对性状杂交实验，F2出现新表型的原因和图1相似 图1所示细胞发生了互换，其产生的次级精(卵)母细胞内含有等位基因B、b；图2发生了非同源染色体的自由组合，A、B错误； C 孟德尔两对相对性状杂交实验，F2出现新表型的原因和图2相似，D错误。 知识解构 高分破译 即时演练 杂交组合 子代叶片边缘 ①×② 光滑形 ①×③ 锯齿状 ①×④ 锯齿状 ①×⑤ 光滑形 ②×⑥ 锯齿状 考点二 基因重组 考向02 基因重组的应用 3.野生型拟南芥的叶片是光滑形边缘，研究影响其叶片形状的基因时，发现了6个不同的隐性突变，每个隐性突变只涉及1个基因。这些突变都能使拟南芥的叶片表现为锯齿状边缘。利用上述突变培育成6个不同纯合突变体①～⑥，每个突变体只有1种隐性突变。不考虑其他突变，根据表中的杂交实验结果，下列推断错误的是( ) A．②和③杂交，子代叶片边缘为光滑形 B．③和④杂交，子代叶片边缘为锯齿状 C．②和⑤杂交，子代叶片边缘为光滑形 D．④和⑥杂交，子代叶片边缘为光滑形 ①×③、①×④的子代全为锯齿状，说明①与③、④应是同一基因突变而来，因此②和③杂交，子代叶片边缘为光滑形，③和④杂交，子代叶片边缘为锯齿状，A、B正确； 知识解构 高分破译 即时演练 C ①×②、①×⑤的子代全为光滑形，说明①与②、①与⑤是分别由不同基因发生隐性突变导致，但②与⑤可能是同一基因突变形成的，也可能是不同基因突变形成的；若为前者，则②和⑤杂交，子代叶片边缘为锯齿状，若为后者，子代叶片边缘为光滑形，C错误； ①与②是由不同基因发生隐性突变导致，①与④应是同一基因突变而来，②×⑥的子代全为锯齿状，说明②与⑥是同一基因突变形成的，则④与⑥是不同基因突变形成的，④和⑥杂交，子代叶片边缘为光滑形，D正确。 考点二 基因重组 高分破译 基因重组解题技巧 知识解构 即时演练 高分破译 1、如图a、b为减数分裂不同时期的细胞图像，据图思考： (1)a图和b图所示的都是基因重组，两种类型的基因 重组分别发生于减数分裂的哪个时期？ (2)a图和b图所示的基因重组发生的原因分别是什么？ a发生于减数分裂Ⅰ的前期(四分体时期)，b发生于减数分裂Ⅰ的后期。 a图发生基因重组的原因：同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换。b图发生基因重组的原因：非同源染色体上的非等位基因随非同源染色体自由组合。 看到“减数分裂、有性生殖”，优先考虑基因重组； 考点二 基因重组 高分破译 基因重组解题技巧 知识解构 即时演练 高分破译 2、基因突变与基因重组的判断 姐妹染色单体含有等位基因的原因分析： （1）若为体细胞有丝分裂，则只能是 造成的。 （2）若为减数分裂，则原因可能是 或 。 （3）若已知该个体或细胞的基因型为AA，则姐妹染色单体上出现Aa， 只能是由 产生。 基因突变 基因突变 基因重组 基因突变 考点二 基因重组 高分破译 基因重组解题技巧 知识解构 即时演练 高分破译 2、基因突变与基因重组的判断 （4）细胞分裂图判断 A a a A A A 有丝分裂 a A A A a A A a 基因突变 减数分裂Ⅰ后期 基因突变 减数分裂Ⅰ后期 基因重组 减数分裂Ⅱ 基因突变或基因重组 考点二 基因突变 典型例题 4.下列生命活动中，存在基因重组的是（ ） A.根尖细胞有丝分裂 B. 果蝇减数分裂产生配子 B.噬菌体侵染细菌增殖 D. 无子番茄的培育 B 减数分裂过程存在基因重组；有丝分裂、病毒增殖、环境诱导的变异均无基因重组。故选B。 知识解构 即时演练 高分破译 考点二 基因突变 典型例题 5.现建立“动物精原细胞(2n＝4)有丝分裂和减数分裂过程”模型。将染色体DNA都被32P标记的1个精原细胞置于不含32P的培养液中正常培养，分裂为2个子细胞，其中1个子细胞发育为如图细胞①。细胞①和②的染色体组成如图所示，H/h、R/r是其中的两对基因。下列叙述错误的是(　　) A．细胞①中含32P的核DNA分子数是4或5 B．细胞①的形成过程中发生了基因突变和基因重组 C．细胞④～⑦中含32P的核DNA分子数可能分别是2、1、1、0 D．该模型中动物精原细胞的基因型为HhRr或Hhrr C 被32P标记的核DNA在不含32P的培养液中正常培养，经过一次有丝分裂产生的子细胞中核DNA分子一条链含32P，另一条链不含32P，该子细胞经过减数分裂Ⅰ前的间期复制，形成的细胞①中每条染色体只有一条染色单体的DNA分子一条链中含32P，共四条染色单体含32P，所以含32P的核DNA分子数是4，而细胞①发生了互换，则含32P的核DNA分子数可能是5，A正确； 知识解构 即时演练 高分破译 据图可知，细胞①发生了H和h的互换(基因重组)，且发生了R、r的基因突变，B正确； 如果细胞②的H和R所在染色体含32P，且细胞②中h所在染色体含32P，则r所在染色体不含32P，因此形成的细胞④含32P的核DNA分子数为2个，形成的细胞⑤含32P的核DNA分子数为1个，由于细胞③的基因型为Hhrr(h为互换的片段)，h所在的染色体与其中一个r所在染色体含32P(H和另一个r所在染色体不含32P)，则细胞⑥和⑦含32P的核DNA分子数为1、1或2、0，细胞④～⑦中含32P的核DNA分子数可能分别是2、1、2、0或2、1、1、1，C错误； 据图可知，细胞①发生了H和h的互换(基因重组)，且发生了R、r的基因突变，该模型中动物精原细胞的基因型为HhRr或Hhrr，D正确。 知识点01 染色体结构变异 考点三 染色体变异 知识解构 即时演练 高分破译 下一站挑战：有没有能“加速”育种的方法？ 思考：如何将高产和抗病“组合”到同一个品种？ → 利用基因重组原理！ → 高产感病（AABB）× 低产抗病（aabb）→ F₁ → 自交 → F₂筛选（A_bb）→ 连续自交至纯合（AAbb） ⚠ 但我的方案有问题：杂交育种需要 5-6年，但是所长要求3年内完成育种！ 染色体变异 ✅ 能说出染色体结构变异的四种类型 ✅ 能区分易位与交叉互换 ✅ 能判断染色体组数 ✅ 能区分单倍体、二倍体、多倍体 ✅ 能解释单倍体育种和多倍体育种的原理 知识点01 染色体结构变异 考点三 染色体变异 知识解构 即时演练 高分破译 生物体的体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化。 1、概念： 染色体结构的变异 染色体数目的变异 细胞内个别染色体的增加或减少 以染色体组成倍地增加或减少 :缺失、重复、倒位、易位 思考:其与基因突变和基因重组的区别? 染色体变异：一般光学显微镜下可见（细胞水平） 基因突变、基因重组： 光学显微镜下不可见（分子水平） 知识点01 染色体结构变异 考点三 染色体变异 知识解构 即时演练 高分破译 1、染色体结构变异: 受各种因素影响(如：各种射线、代谢失调等)，染色体的 以及断裂后片段 的重新连接。 断裂 不正常 2、类型： ①缺失：染色体的某一片段缺失引起变异。例如: 果蝇缺刻翅的形成 影响：缺失片段越大，对个体影响越大。 基因数目减少 结果： 例如： 症状： 患儿发育迟缓，并存在严重智力障碍，患儿哭声轻，音调高，似猫叫。 病因： 人的第5号染色体部分缺失 猫叫综合征 知识点01 染色体结构变异 考点三 染色体变异 知识解构 即时演练 高分破译 染色体结构变异（缺失） vs 基因突变 项目 染色体变异：缺失 基因突变：缺失 图解 实质 结果 观察 染色体上基因的缺失 基因中碱基对的缺失 基因的数目减少 碱基对的数目减少，产生新基因 在光学显微镜下能观察到 在光学显微镜下观察不到 知识点01 染色体结构变异 考点三 染色体变异 知识解构 即时演练 高分破译 ②重复：染色体中增加某一片段引起变异。例如：果蝇棒状眼的形成 基因数目增加 结果： ③易位：一条染色体某一片段，移接到另一条非同源染色体上引起变异。例如：果蝇花斑眼的形成。 正常眼 花斑眼 结果：基因排列顺序变化 知识点01 染色体结构变异 考点三 染色体变异 知识解构 即时演练 高分破译 染色体易位 vs 交叉互换互换 图解 区别 位置 原理 观察 发生于非同源染色之间 发生于同源染色体的非姐妹染色单体之间 染色体结构变异 基因重组 可在显微镜下观察到 在显微镜下观察不到 染色体易位 交叉互换 技巧：看“对象”:同源→交叉互换（基因重组），非同源→易位（染色体变异） 知识点01 染色体结构变异 考点三 染色体变异 知识解构 即时演练 高分破译 ④倒位：染色体的某一片段位置颠倒也可引起变异。例如: 果蝇卷翅的形成 结果：基因排列顺序变化 思考:染色体结构变异中基因的结构发生变化了吗？ 染色体结构上的缺失、重复、易位和倒位 缺失/重复→基因数目改变；倒位/易位→基因排列顺序改变 结果：性状变异（改变） 大多数染色体结构变异对生物体是不利的，有的甚至导致生物体死亡。 例如: 人的第9号染色体长臂发生倒位女性习惯性流产 考点三 染色体变异 知识解构 即时演练 高分破译 知识点01 染色体结构变异 练一练：染色体结构变异后出现的联会异常分析 考点三 染色体变异 知识解构 即时演练 高分破译 知识点01 染色体结构变异 练一练：染色体结构变异后出现的联会异常分析 易位 倒位 考点三 染色体变异 知识解构 即时演练 高分破译 知识点01 染色体结构变异 练一练：染色体结构变异后出现的联会异常分析 同源染色体分离方式一：邻近(相邻)分离 ①和②组合，③和④组合 或①和③组合，②和④组合 这样得到的每个配子中都同时存在缺失和重复，这样的配子往往是不育的。 同源染色体分离方式二：相间分离 ①和④组合，②和③组合 这样得到的每个配子中都有完整一套染色体,没有重复和缺失,配子可育。 知识点02 染色体数目变异 1、染色体数目变异 考点三 染色体变异 知识解构 即时演练 高分破译 非整倍变异 整倍变异 ①细胞内个别染色体的增加或减少 ②细胞内染色体数目以一套完整的非同源染色体（染色体组）为基数成倍地增加或成套地减少 正常细胞 单体：2n-1 三体：2n+1 增加一条 减少一条 增加一套 减少一套 知识点02 染色体数目变异 考点三 染色体变异 知识解构 即时演练 高分破译 类型一：个别变异 ——细胞内个别染色体的增加或减少 单体 （2n-1） 三体 （2n+1） 或 例1：21三体综合征(唐氏综合症) 病因: 表现：智力低于常人，特殊面容生长发育障碍，多发畸形 多了一条21号染色体 知识点02 染色体数目变异 考点三 染色体变异 知识解构 即时演练 高分破译 小组探讨：21三体综合征形成原因可能是什么？ 减数第一次分裂后期21号同源染色体未分离 减数第二次分裂后期姐妹染色单体分离后移向细胞的同一极 知识点02 染色体数目变异 考点三 染色体变异 知识解构 即时演练 高分破译 实例3：女性特纳氏综合征 少了一条X染色体 身材较矮、性腺发育不良 实例2：男性Klinefelter综合征 病因： 表现： 多了一条X染色体 身材较高、性腺发育不良、有女性特征 病因： 表现： 知识点02 染色体数目变异 考点三 染色体变异 知识解构 即时演练 高分破译 类型二：以一套完整的非同源染色体为基数成倍的增加或成套的减少 三个染色体组 一个染色体组 或 正常细胞 ①如图中雄果蝇体细胞染色体中的一个染色体组可表示为： 。 ②组成特点 形态上：细胞中的 ，在形态上各不相同。 功能上：控制生物生长、发育、遗传和变异的一套染色体，功能各不相同。 Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y 一套非同源染色体 染色体组 知识点02 染色体数目变异 考点三 染色体变异 知识解构 即时演练 高分破译 2、染色体组的特点 任务：请尝试过以下物品描述染色体组是如何组成，归纳出染色体组的特点。 一个染色体组中不存在同源染色体 一个染色体组中各个染色体的形态、大小和功能均不相同 一个染色体组中含有该物种的一整套完整遗传信息 一个染色体组中不含等位基因 知识点02 染色体数目变异 考点三 染色体变异 知识解构 即时演练 高分破译 3、染色体组数目的确定方法： 1套 3套 2套 2套 2套 3套 1套 4套 1套 2套 1套 ①根据染色体形态判定： 细胞内同一形态的染色体有几条就可以认为含有几个染色体组。 ②根据基因型判断： 同一种基因（不分大小写）出现几次，则细胞中就有几个染色体组。 ③根据分裂图像判定： ④表示方式：3n = 48 3套(n表示每组有16条非同源染色体) 知识点02 染色体数目变异 考点三 染色体变异 知识解构 即时演练 高分破译 3个；3条 1个；4条 2个；4条 3个；2条 4个；3条 4个；2条 1个；4条 2个；2条 判断细胞含几个染色体组？每组有几条染色体？ 知识点02 染色体数目变异 考点三 染色体变异 知识解构 即时演练 高分破译 4、单倍体、二倍体和多倍体 ①单倍体：是体细胞中含有的染色体数量等于本物种配子的染色体数量的个体。（由配子发育而来，体细胞中无论含有几个染色体组，均称为单倍体 P75） 蜂王 （2n=32） 减数分裂 精子 （n=16） 卵 （n=16） 受精 合子 （2n=32） 发育 蜂王 （2n=32） 工蜂 （2n=32） 发育 雄蜂 （n=16） 蜂王 工蜂 雄蜂 蜂王、雄蜂和工蜂的发育形成图： ①成因： 由配子（如卵细胞、花粉等）直接发育而成。 ②特点： 枝叶茎杆弱小，果实多而小，一般高度不育（不是全部）。 含偶数个染色体组： 含奇数个染色体组： ——可育 高度不育 知识点02 染色体数目变异 考点三 染色体变异 知识解构 即时演练 高分破译 ②二倍体：由受精卵发育而来，体细胞中有两个染色体组的生物 一般情况下，二倍体通过减数分裂形成的配子只有一个染色体组。 ③多倍体：由受精卵发育而来，体细胞中有三或三个以上染色体组的生物。（如香蕉是三倍体 、马铃薯是四倍体、普通小麦是六倍体等，多见于植物，动物中很少见） ②缺点： ①优点： 生长发育迟缓，结实率低。 植株、果实、种子等粗大， 糖类、蛋白质等营养物质的含量高。 例：四倍体葡萄的果实比二倍体的大得多；四倍体番茄的维生素C含量比二倍体的几乎增加了一倍。 知识点02 染色体数目变异 考点三 染色体变异 知识解构 即时演练 高分破译 单倍体、二倍体、多倍体的比较 项目 单倍体 二倍体 多倍体 概念 发育起点 染色体组的数目 性状表现 由配子发育而来，体细胞的染色体数目与本物种配子染色体数目相同的个体 由受精卵发育而来，体细胞中含有2个染色体组的个体 由受精卵发育而来，体细胞中含有3个或3个以上染色体组的个体 未受精的配子 受精卵 受精卵 不确定（是正常体细胞染色体组数目的一半） 2个 3个或3个以上 植株矮小，且高度不育（除雄蜂外） 茎秆粗壮，叶片、果实、种子较大，营养丰富，但发育迟缓，结实率低 正常（作为单倍体、多倍体的参照物） 知识点03 染色体变异的意义与应用 考点三 染色体变异 知识解构 即时演练 高分破译 1.意义：染色体变异是生物进化的重要原材料之一 2.应用： 项目 单倍体 二倍体 多倍体 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) 人工诱导 花药离体培养 秋水仙素处理单倍体幼苗 秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 ①多倍体育种：如三倍体无子西瓜、八倍体小黑麦 ②单倍体育种：花药离体培养+秋水仙素处理→纯合子，缩短育种年限 说一说这些现象怎么人工实现？ 考点三 染色体变异 回归教材·易错辨析 判断以下表述是否正确： 1.染色体结构变异均可在光学显微镜下观察到。（ ✔ ） 2.染色体易位发生在同源染色体之间。（ ✘ ）——发生在非同源染色体之间。 3.单倍体一定只含有一个染色体组。（ ✘ ）——四倍体的单倍体含两个染色体组。 4.三倍体西瓜不能产生正常配子，因减数分裂时联会紊乱。（ ✔ ） 知识解构 高分破译 即时演练 ✔️ ✘️ ✘️ ✔️ 考向01 染色体结构变异 1.某生物的一对同源染色体上部分基因发生的变异类型中，不会改变基因数目但会改变基因排列顺序的是（ ） A. 缺失 B. 重复 C. 倒位 D. 易位 缺失导致基因数目减少，重复导致基因数目增加，倒位不改变基因数目但改变排列顺序，易位一般不改变数目但发生在非同源染色体之间。题目限定了“一对同源染色体”，倒位符合；故选C。 C 考点三 染色体变异 知识解构 高分破译 即时演练 2.（2025·黑吉辽蒙卷·15）某二倍体（2n）植物的三体（2n+1）变异株可正常生长。该变异株减数分裂得到的配子为“n”型和“n+1”型两种，其中“n+1”型的花粉只有约50%的受精率，而卵子不受影响。该变异株自交，假设四体（2n+2）细胞无法存活，预期子一代中三体变异株的比例约为（ ） A. 3/5 B. 3/4 C. 2/3 D. 1/2 考向02 染色体数目变异 配子类型各占1/2。精子实际受精：n型占2/3，n+1型占1/3。卵细胞各占1/2。子代组合：n×n→2n（1/3），n×n+1→2n+1（1/6），n+1×n→2n+1（1/3），n+1×n+1→2n+2死亡（1/6）。存活子代中三体占(1/6+1/3)÷(1/3+1/6+1/3)=1/2÷5/6=3/5。 故选A。 A 考点三 染色体变异 知识解构 高分破译 即时演练 考向03 染色体变异的应用 3.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）。下列叙述错误（ ） A．图示育种过程中存在基因重组和染色体数目变异 B．图中普通小麦的体细胞中可能含有42条或84条染色体 C．可用秋水仙素处理杂种一的幼苗或萌发的种子来获得拟二粒小麦 D．拟二粒小麦在减数分裂Ⅰ前期能形成14个四分体 图示过程中存在减数分裂，故有基因重组，该育种过程有染色体组数目的增减，故体现染色体数目变异，A正确； C 考点三 染色体变异 知识解构 高分破译 即时演练 普通小麦AABBDD含有6个染色体组，每个染色体组均含7条染色体，故不分裂体细胞含有42条染色体，有丝分裂后期体细胞含84条染色体，B正确； 据题可知，A、B、D分别代表不同物种的一个染色体组，杂种一含AB两个染色体组，但不是同源染色体，因此不能进行正常的减数分裂而不育，无法产生种子，故无法用秋水仙素处理萌发的种子获得拟二粒小麦，C错误； 拟二粒小麦AABB中AA含有7对同源染色体，BB含有7对同源染色体，减数分裂Ⅰ前期能形成14个四分体，D正确。 知识点01 四种主要育种方法对比 考点四 生物变异在育种中的应用 知识解构 即时演练 高分破译 1、“加速”方案——单倍体育种 染色体(数目)变异 (2)原理： (1)概念：利用单倍体作为中间环节产生具有优良性状的可育纯合子的育种方法称为单倍体育种。 (3)原理： 花药离体培养 单倍体幼苗 人工诱导(用秋水仙素处理) 染色体数目加倍得到正常植株 植物组织培养 任务：请用AABB（高产感病）×aabb（低产抗病）完整遗传图解展示单倍体育种如何“加速”？ P： AABB × aabb ↓ 杂交（第1年） F₁： AaBb ↓ 花药离体培养 单倍体：AB Ab aB ab ↓ 秋水仙素处理 纯合体：AABB AAbb aaBB aabb ↓ 筛选（第2年） AAbb（高产抗病）✅ 仅需2年！ (4)优点： (5)缺点： 缩短育种年限,所得个体一般为纯合子 技术复杂,一般应用于二倍体植物 判一判 (1)花药离体培养＝单倍体育种（ ） 单倍体育种一般包括：杂交、花药离体培养、秋水仙素处理和筛选4个过程 。 (2)单倍体育种时，选择特定性状的花粉选择特定基因型（ ） 不能选择特定基因型的花粉，因为花粉不能表现出相关性状， 应在秋水仙素处理后获得的纯合子中选择具有所需性状的个体。 (3)可以通过处理单倍体种子获得纯合二倍体（ ） (4)单倍体育种所得个体都是纯合子（ ） 考点四 生物变异在育种中的应用 知识解构 即时演练 高分破译 × × × × 杂合子 知识点01 四种主要育种方法对比 考点四 生物变异在育种中的应用 知识解构 即时演练 高分破译 2、我的“大果实”方案——多倍体育种 (1)原理： 染色体数目变异 (2)过程： 秋水仙素处理 导致 萌发的种子或幼苗 　 抑制纺锤体的形成 细胞中染色体数目加倍 多倍体植株 导致 正常分裂分化 染色体不分离 知识点01 四种主要育种方法对比 (3)优点：获得的植株器官大,营养成分含量高,产量增加 (4)缺点：获得的植株发育迟缓,结实率较低 考点四 生物变异在育种中的应用 知识解构 即时演练 高分破译 杂交育种 单倍体育种 多倍体育种 诱变育种 原理 方法 优点 缺点 举例 基因重组 杂交→连续自交直至不发生性状分离 集中亲本优良性状”操作简便 育种周期长 矮杆抗病小麦的培育 染色体数目变异 花药离体培养+诱导染色体数加倍 明显缩短育种 年限 技术复杂，常与 杂交育种相配合 快速矮杆抗病 小麦的培育 染色体数目变异 用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 茎秆粗壮，器官大、营养物质含量高 发育迟缓、 结实率低 三倍体无子西瓜 基因突变 物理或化学方法处理→筛选 提高突变率、 获得新品种 有利变异少，需要大量处理实验材料 青霉素高产菌、“黑农五号”大豆、 知识点01 四种主要育种方法对比 知识点02 秋水仙素的作用原理 考点四 生物变异在育种中的应用 知识解构 即时演练 高分破译 单倍体育种和多倍体育种的 “关键工具”——秋水仙素 ①人工诱导染色体加倍的机理： ②当秋水仙素作用于正在分裂的细胞时，能抑制纺锤体的形成，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。 注意：抑制纺锤体形成≠着丝粒不分裂 作用：抑制纺锤体形成 时期：有丝分裂前期 结果：染色体不能移向两极→数目加倍 对象：萌发的种子或幼苗 低温诱导：原理相同，对象为分生组织细胞 低温诱导？ 考点四 生物变异在育种中的应用 知识解构 即时演练 高分破译 知识点03 三倍体无籽西瓜的培育过程 实例：三倍体无子西瓜 ①两次授粉 第一次授粉的目的：形成三倍体种子 第二次授粉的目的：刺激子房壁发育成果实。 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 ，而未经处理部分(如根部细胞)的染色体数目 。 加倍 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 ，不能产生正常配子。 联会紊乱 考点四 生物变异在育种中的应用 知识解构 即时演练 高分破译 知识点03 三倍体无籽西瓜的培育过程 （1）为什么用一定浓度的秋水仙素溶液滴在二倍体西瓜幼苗的芽尖？ （2）处理后的植株，各个部位染色体数目是否都为4N？ 芽尖细胞正在进行有丝分裂，当秋水仙素作用于正在分裂的细胞时，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。 问题： 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 ，而未经处理部分(如根部细胞)的染色体数 。 加倍 不变 果皮____ 种子的胚____ 种皮____ 4N 3N 4N 考点四 生物变异在育种中的应用 知识解构 即时演练 高分破译 知识点03 三倍体无籽西瓜的培育过程 三倍体植株一般不能进行正常的减数分裂形成配子，因此不能形成种子。但是，也有可能在减数分裂时形成正常的卵细胞，从而形成正常的种子，但这种概率特别小。 方法二：利用生长素或生长素类似物处理二倍体植株未受粉的雌蕊，以促进子房发育成无子果实，同时，在花期全时段要进行套袋处理，以避免受粉。 （3）有时可以看到三倍体西瓜有少量发育不成熟的种子，请推测产生这些种子的原因？ （4）无籽西瓜每年都要制种，很麻烦，有没有别的替代方法？ 方法一：进行无性生殖，将三倍体植株进行组织培养获取大量组培苗，再进行移栽； 考点四 生物变异在育种中的应用 知识解构 即时演练 高分破译 知识点03 三倍体无籽西瓜的培育过程 思考：有没有比杂交育种更快的方法？ 有！单倍体育种利用染色体数目变异，可在2年内获得纯合新品种！  具体操作：高产感病（AABB）× 低产抗病（aabb）→ F₁花药离体培养 → 单倍体幼苗 → 秋水仙素处理 → 纯合二倍体 → 筛选 有木有能直接“搬”基因吗？ 可以！基因工程育种（广义基因重组）可将抗病基因直接导入高产水稻！ 🎉 三大难题全部破解！ 🎉 三大难题全部破解！ 考点四 生物变异在育种中的应用 回归教材·易错辨析 判断以下表述是否正确： 1.杂交育种依据的原理是基因突变。（ ✘ ）——杂交育种的原理是基因重组。 2.单倍体育种得到的植株都是纯合子。（ ✘ ）——单倍体植株经秋水仙素处理后才是纯合子。 3.多倍体育种只能用秋水仙素处理幼苗。（ ✘ ）——也可处理萌发的种子。 知识解构 高分破译 即时演练 ✘️ ✘️ ✘️ 考向 生物变异在育种中的应用 1.下列关于育种方法的叙述，正确的是（ ） A． 杂交育种能将不同物种的优良性状集中在一起 B． 诱变育种能提高突变率，但需要大量处理材料 C． 单倍体育种中，秋水仙素处理的对象是萌发的种子或幼苗 D． 多倍体育种得到的植株，其果实和种子都更大更丰富 杂交育种的原理是基因重组，它只能在同一物种（或亲缘关系极近、能杂交产生可育后代的物种）之间进行，无法将不同物种的优良性状集中在一起。若要实现不同物种间优良性状的组合，通常需要借助基因工程育种或植物体细胞杂交技术。 B 考点四 生物变异在育种中的应用 知识解构 高分破译 即时演练 单倍体植株通常是由配子发育而来的，高度不育且没有种子。因此，在单倍体育种过程中，秋水仙素处理的对象只能是单倍体幼苗，而不能是“萌发的种子”。（注：“处理萌发的种子或幼苗”是杂交育种和多倍体育种中秋水仙素或低温处理的对象） 多倍体植株确实具有茎秆粗壮，叶片、果实、种子较大，以及糖类和蛋白质等营养物质含量增加的特点。但是，多倍体在减数分裂时往往会出现联会紊乱，导致高度不育，因此很多多倍体植物（如无籽西瓜、香蕉等）是没有种子的，选项中“种子都更大”的说法不准确。 考向 生物变异在育种中的应用 2.（2025·全国卷）为获得作物新品种，可采用不同的育种技术。下列叙述错误的是（ ） A. 三倍体西瓜育种时，利用了人工诱导染色体加倍获得的多倍体 B. 作物单倍体育种时，利用了由植物茎尖组织培养获得的单倍体 C. 航天育种时，利用了太空多种因素导致基因突变产生的突变体 D. 水稻杂交育种时，利用了水稻有性繁殖过程中产生的重组个体 单倍体育种通常是通过花药（花粉）离体培养来获得单倍体植株，因为花药中的花粉（配子）含有本物种配子数目的染色体。而利用植物茎尖、根尖等体细胞组织进行组织培养，其原理是植物细胞的全能性，发育成的依然是与母本染色体数目相同的正常植株（属于无性繁殖/克隆），不能获得单倍体 B 考点四 生物变异在育种中的应用 知识解构 高分破译 即时演练 考向 生物变异在育种中的应用 3.自从人类创立农业开始，就未停止过对农作物的改良。某科研小组以某种二倍体农作物①、②（分别具有不同的优良性状）为亲本进行杂交，然后通过不同途径获得了新品种④、⑧、⑨、⑩，下列有关分析错误的是（　　）    A．与③→⑧相比，③→⑩过程的育种进程更快 B．③→④过程能提高植物突变频率且能使植物出现新的基因 C．用秋水仙素处理③或⑦幼苗时，可抑制细胞分裂过程中着丝粒的断裂 D．图中⑥⑨⑩分别为四倍体、三倍体、二倍体 用秋水仙素处理③或⑦幼苗时，可抑制细胞分裂过程中纺锤体的形成，C错误； C 考点四 生物变异在育种中的应用 知识解构 高分破译 即时演练 知识点 实验：低温诱导植物染色体数目的变化 考点五 实验：低温诱导植物染色体数目的变化 知识解构 即时演练 高分破译 2、实验步骤 漂洗 卡诺氏液 95% 清水漂洗根尖，洗去解离液 固定细胞形态 洗去卡诺氏液 甲紫溶液使染色体着色 1、实验原理 用低温处理植物的 细胞，能够 的形成，以致影响细胞 中染色体被拉向两极，导致细胞不能 ，植物细胞的染色体数目发生变化。 分生组织 抑制纺锤体 有丝分裂 分裂成两个子细胞 （与秋水仙素原理相同） 质量分数为15%的盐酸与体积分数为95%的酒精等体积混合，作为解离液（分散细胞） 知识点 实验：低温诱导植物染色体数目的变化 考点五 实验：低温诱导植物染色体数目的变化 知识解构 即时演练 高分破译 4、实验结果 诱导率不是百分之百，因此视野中既有二倍体细胞，也有染色体数目发生改变的细胞，且前者数目多于后者。 思考：能观察到染色体数目的连续变化过程？ 显微镜下观察到的细胞在固定时就已经死亡。 3、实验现象 适当低温可以诱导_____________加倍。 染色体数目 知识点 实验：低温诱导植物染色体数目的变化 考点五 实验：低温诱导植物染色体数目的变化 知识解构 即时演练 高分破译 试剂 使用方法 作用 卡诺氏液 将根尖放入 中浸泡0.5～1 h 体积分数为95%的酒精 冲洗用卡诺氏液处理过的根尖 洗去卡诺氏液 质量分数为15%的盐酸 与体积分数为 等体积混合，作为 解离根尖细胞 浸泡解离后的根尖细胞约10 min 漂洗根尖，去除解离液 甲紫溶液 把漂洗干净的根尖放进盛有 溶液的玻璃皿中染色3～5 min 使染色体着色 5、实验中的试剂及其作用： 卡诺氏液 固定细胞形态 95%的酒精 解离液 清水 甲紫 知识点 实验：低温诱导植物染色体数目的变化 考点五 实验：低温诱导植物染色体数目的变化 知识解构 即时演练 高分破译 (1)选材：应选用 ，否则不会出现染色体加倍的情况。 (2)并不是所有细胞中染色体均已加倍：只有少部分细胞实现“染色体加倍”，大部分细胞仍为二倍体分裂状况。 (3)显微镜下观察到的细胞 ，不能观察到染色体数目的连续变化过程。 (4)着丝粒分裂与纺锤体无关：着丝粒到有丝分裂后期即分裂，无纺锤丝牵引，着丝粒也分裂。 6、实验注意事项 能进行分裂的分生组织细胞 已经死亡 知识点 实验：低温诱导植物染色体数目的变化 考点五 实验：低温诱导植物染色体数目的变化 知识解构 即时演练 高分破译 7. 与秋水仙素诱导的比较 比较项目 低温诱导 秋水仙素诱导 原理 低温抑制纺锤体形成 秋水仙素抑制纺锤体形成 处理对象 植物分生组织（根尖） 萌发的种子或幼苗 处理条件 4℃低温，约36 h 适宜浓度的秋水仙素溶液 优势 操作简单，条件温和 效果稳定，可处理大量材料 相同点 都是通过抑制纺锤体形成使染色体数目加倍 同左 考点五 高分破译 秋水仙素与低温诱导作用的异同： 知识解构 即时演练 高分破译 实验：低温诱导植物染色体数目的变化 秋水仙素与低温诱导作用的异同： 1.相同点： （1）作用时期：均作用于有丝分裂前期。两者均通过抑制纺锤体形成，导致染色体数目加倍。 （2）效果：两者诱导成功率均不是100%。 2.不同点： 作用对象-秋水仙素（化学）可作用于萌发的种子或幼苗； 低温（物理）主要作用于幼苗。 考点五 情境收束——我的任务圆满完成 知识解构 即时演练 高分破译 实验：低温诱导植物染色体数目的变化 《育种方案建议书》 ✅ 杂交育种 → 常规路线启动 ✅ 单倍体育种 → 快速攻关路线（预计2年完成） ✅ 诱变育种 → 列入长期计划 我的攻关总结： 🧬 第一站：探究了变异的来源（基因突变） 🔗 第二站：学会了性状的组合（基因重组） ⚡ 第三站：掌握了加速育种（染色体变异） 📋 终点站：撰写了育种方案 考点五 终点站：交付《育种方案建议书》 知识解构 即时演练 高分破译 实验：低温诱导植物染色体数目的变化 📋 我的任务： 恭喜你完成三站攻关！请综合运用三大变异原理，提交一份专业的《育种方案建议书》。 方案卡1：杂交育种 原理：__________ 流程（遗传图解） ：__________ 年限：__________ 优缺点：__________ 综合推荐：从时间、成本、技术难度三维度对比推荐 方案卡2：单倍体育种 原理：__________ 流程（遗传图解） ：__________ 年限：__________ 优缺点：__________ 方案卡3：诱变育种 原理：__________ 方法：__________ 可行性：__________ 真题溯源·考向感知 溯源真题逻辑，感知高考考向 04 105 真题溯源·考向感知 题组一 情景设定：基因突变导致遗传病 知识溯源：基因突变的类型与效应 【分析】CCA→CCG，互补链GGT→GGC，嘧啶（T→C）数目未变，A错误。不同密码子编码同一氨基酸，体现简并性，B错误。突变在编码区，不影响转录起始，C错误。mRNA变短导致翻译提前终止，蛋白序列改变，D正确。 1.（2025·广东卷·6）VHL基因的一个碱基发生突变，使其编码区中某CCA（编码脯氨酸）变成CCG（编码脯氨酸），导致合成的mRNA变短，引发VHL综合征。该突变（ ） A. 改变了DNA序列中嘧啶的数目 B. 没有体现密码子的简并性 C. 影响了VHL基因的转录起始 D. 改变了VHL基因表达的蛋白序列 D 真题溯源·考向感知 题组二 情景设定：染色体数目异常 知识溯源：减数分裂异常与染色体数目变异 【分析】三种核型共存说明是嵌合体，由胚胎早期有丝分裂错误导致。正常细胞（46,XX）→一次有丝分裂中1条X染色体不分离→产生45,X和47,XXX两种子细胞，三种核型可同时出现，C正确。 2.（2025·广东卷·7）临床发现一例特殊的特纳综合征患者，其体内存在3种核型：「45,X」「46,XX」「47,XXX」。导致该患者染色体异常最可能的原因是（ ） A. 其母亲卵母细胞减数分裂Ⅰ中X染色体不分离 B. 其母亲卵母细胞减数分裂Ⅱ中X染色体不分离 C. 胚胎发育早期有丝分裂中1条X染色体不分离 D. 胚胎发育早期有丝分裂中2条X染色体不分离 C 真题溯源·考向感知 题组二 情景设定：染色体数目异常 知识溯源：减数分裂异常与染色体数目变异 3．（2025·河南·高考真题）植物细胞质雄性不育由线粒体基因控制，可被核恢复基因恢复育性。现有甲（雄性不育株，38条染色体）和乙（可育株，39条染色体）两份油菜。甲与正常油菜（38条染色体）杂交后代均为雄性不育，甲与乙杂交后代中可育株：雄性不育株=1：1，可育株均为39条染色体。下列推断错误的是（ ） A．正常油菜的初级卵母细胞中着丝粒数与核DNA分子数不等 B．甲乙杂交后代的可育株含细胞质雄性不育基因和核恢复基因 C．乙经单倍体育种获得的40条染色体植株与甲杂交，F1均可育 D．乙的次级精母细胞与初级精母细胞中的核恢复基因数目不等 D 真题溯源·考向感知 题组二 情景设定：染色体数目异常 知识溯源：减数分裂异常与染色体数目变异 【分析】A、正常油菜有38条染色体，正常油菜的初级卵母细胞中着丝粒数=染色体数=38个，经过间期复制，核DNA分子数有76个，不相等，A正确； B、甲乙杂交后代中可育株：雄性不育株=1：1，可育株均为39条染色体，可知可育株含细胞质雄性不育基因和核恢复基因，且核恢复基因位于第39条染色体，B正确； C、乙为可育株，含39条染色体，配子有两种：19和20条染色体，20条染色体的配子中含核恢复基因，故经单倍体育种获得的40条染色体植株与甲杂交，F1均可育，C正确； D、乙的核恢复基因位于第39条染色体，经复制初级精母细胞中的核恢复基因有2个，次级精母细胞中的核恢复基因数目为0或2个，故也可能相等，D错误。 真题溯源·考向感知 题组三 情景设定：遗传图谱分析 知识溯源：基因重组的原理 4.（2025·北京·高考真题）Usher综合征（USH）是一种听力和视力受损的常染色体隐性遗传病，分为α型、β型和γ型。已经发现至少有10个不同基因的突变都可分别导致USH。在小鼠中也存在相同情况。 (1)两个由单基因突变引起的α型USH的家系如图。 ①家系1的II-2是携带者的概率为        。 ②家系1的II-1与家系2的II-2之间婚配，所生子女均正常，原因是       。  2/3   家系 1 和家系 2 的 USH 是由不同基因突变引起的 【分析】①已知 USH 是常染色体隐性遗传病，设控制该病的基因为a。家系 1 中 I - 1 和 I - 2 表现正常，生了一个患病的儿子 II - 1（基因型为aa），根据基因的分离定律，可知 I - 1 和 I - 2 的基因型均为Aa。II - 2 表现正常，其基因型可能为AA或Aa，AA的概率为1/3，Aa的概率为2/3，即家系 1 的 II - 2 是携带者（Aa）的概率为2/3。 【分析】②因为已经发现至少有 10 个不同基因的突变都可分别导致 USH，家系 1 和家系 2 的 USH 是由不同基因突变引起的。假设家系 1 是A基因发生突变导致的，家系 2 是B基因发生突变导致的（A、B为不同基因位点），家系 1 的 II - 1 基因型可能为aaBB，家系 2 的 II - 2 基因型可能为AAbb，他们之间婚配，后代基因型为AaBb，均表现正常。 真题溯源·考向感知 题组三 情景设定：遗传图谱分析 知识溯源：基因重组的原理 4.（2025·北京·高考真题）Usher综合征（USH）是一种听力和视力受损的常染色体隐性遗传病，分为α型、β型和γ型。已经发现至少有10个不同基因的突变都可分别导致USH。在小鼠中也存在相同情况。 为α型。表型正常的GgRr小鼠间杂交，F1表型及占比为：正常9/16、α型3/8、γ型1/16。F1的α型个体中杂合子的基因型有    。   ggRr、Ggrr (2)基因间的相互作用会使表型复杂化。例如，小鼠在单基因G或R突变的情况下，gg表现为α型，rr表现为γ型，而双突变体小鼠ggrr表现 【分析】已知小鼠单基因G或R突变的情况下，gg表现为α型，rr表现为γ型，双突变体小鼠ggrr表现为α型，表型正常的GgRr小鼠间杂交，F1表型及占比为：正常9/16、α型3/8、γ型1/16，说明F1中α型个体的基因型有ggRR、ggRr、ggrr、Ggrr。其中杂合子的基因型有ggRr、Ggrr。 (3)r基因编码的RN蛋白比野生型R蛋白易于降解，导致USH。因此，抑制RN降解是治疗USH的一种思路。已知RN通过蛋白酶体降解，但抑制蛋白酶体的功能会导致细胞凋亡，因而用于治疗的药物需在增强RN稳定性的同时，不抑制蛋白酶体功能。红色荧光蛋白与某蛋白的融合蛋白以及绿色荧光蛋白与RN的融合蛋白都通过蛋白酶体降解，研究者制备了同时表达这两种融合蛋白的细胞，在不加入和加入某种药物时均分别测定两种荧光强度。如果该药物符合要求，则加药后的检测结果是 。 真题溯源·考向感知 题组三 情景设定：遗传图谱分析 知识溯源：基因重组的原理 4.（2025·北京·高考真题）Usher综合征（USH）是一种听力和视力受损的常染色体隐性遗传病，分为α型、β型和γ型。已经发现至少有10个不同基因的突变都可分别导致USH。在小鼠中也存在相同情况。   绿色荧光强度较强，红色荧光强度不变 【分析】因为红色荧光蛋白与某蛋白的融合蛋白以及绿色荧光蛋白与RN的融合蛋白都通过蛋白酶体降解，药物要求在增强RN稳定性的同时，不抑制蛋白酶体功能。那么加入药物后，与不加入药物对比，绿色荧光蛋白与RN的融合蛋白降解减少，绿色荧光强度较强，而红色荧光蛋白与某蛋白的融合蛋白仍正常通过蛋白酶体降解，红色荧光强度不变。 (4)将野生型R基因连接到病毒载体上，再导入患者内耳或视网膜细胞，是治疗USH的另一种思路。为避免对患者的潜在伤害，保证治疗的安全性，用作载体的病毒必须满足一些条件。请写出其中两个条件并分别加以解释 。 真题溯源·考向感知 题组三 情景设定：遗传图谱分析 知识溯源：基因重组的原理 4.（2025·北京·高考真题）Usher综合征（USH）是一种听力和视力受损的常染色体隐性遗传病，分为α型、β型和γ型。已经发现至少有10个不同基因的突变都可分别导致USH。在小鼠中也存在相同情况。  a.不能表达病毒基因，避免触发免疫反应  b．不能整合到染色体中， 避免潜在的突变风险 c.不能在细胞内增殖，避免伤害细胞 d.不能严重影响细胞的基因表达，避免影响细胞正常功能 （合理即可） 【分析】用作载体的病毒满足的条件有：a.病毒不能具有致病性，如果病毒具有致病性，会对患者的健康造成额外的伤害，无法保证治疗的安全性； b．不能整合到染色体中， 避免潜在的突变风险；c.病毒不能在宿主细胞内自主复制，若病毒能自主复制，可能会在患者体内大量增殖，引发不可控的反应，对患者造成潜在伤害 ； d.不能严重影响细胞的基因表达，避免影响细胞正常功能 。 真题溯源·考向感知 题组四 情景设定：育种实践 知识溯源：变异与育种综合应用 【分析】A、三倍体西瓜的培育需先通过秋水仙素处理二倍体幼苗获得四倍体，再与二倍体杂交得到三倍体，四倍体的形成属于人工诱导染色体加倍，A正确；单倍体育种需通过花粉（生殖细胞）离体培养获得单倍体植株，而茎尖组织培养属于无性繁殖，所得植株染色体数目与原植株相同，并非单倍体，B错误；航天育种利用太空中的辐射、微重力等因素诱导基因突变，属于诱变育种，C正确；杂交育种通过有性生殖（减数分裂）过程中基因重组产生新性状的个体，D正确。 5．（2025·全国卷·高考真题）为获得作物新品种，可采用不同的育种技术。下列叙述错误的是（     ） A．三倍体西瓜育种时，利用了人工诱导染色体加倍获得的多倍体 B．作物单倍体育种时，利用了由植物茎尖组织培养获得的单倍体 C．航天育种时，利用了太空多种因素导致基因突变产生的突变体 D．水稻杂交育种时，利用了水稻有性繁殖过程中产生的重组个体 B 情境探究·素养拓展 深挖素材脉络，规范长句作答 05 115 情境探究·逻辑推理 （2026·陕西·模拟预测）三体是指某对同源染色体多了一条染色体的生物。三体植株在减数分裂时，配对时三条染色体任意两条移向细胞一极，另外一条移向另一极。玉米为雌雄同株异花二倍体植物。玉米籽粒糊粉层紫色对白色为显性，受位于10号染色体上的等位基因B/b控制。现有纯合糊粉层紫色的10号染色体三体植株作母本与糊粉层白色的正常植株杂交，F1自交得F2。若染色体数目异常的花粉有50%可育，多一条染色体的植株能够正常生长，多两条染色体的植株不能发育。下列叙述正确的是（     ） A．三体属于染色体数目变异，会改变细胞中基因的数量和种类 B．F1雌配子的类型及比例为B∶b∶Bb∶BB=1∶1∶1∶1 C．F1三体的可育花粉的类型及比例为B∶Bb∶b∶BB=4∶2∶2∶1 D．F1三体产生的子代中染色体正常的比例为3/5 情境探究·逻辑推理 （2026·河南·模拟预测）某玉米为二倍体雌雄同株植物，雄性不育基因（ms）对雄性可育基因（Ms）为隐性，该对等位基因位于6号染色体上。若某品系植株与雄性不育植株杂交，子代均表现为雄性不育，则此品系为保持系。研究人员获得了一种易位杂合品系（染色体异常不影响雌配子育性），其染色体和相关基因如图1所示。下列分析错误的是（    ） 情境探究·逻辑推理 注：6、9分别表示6号和9号染色体，69表示9号染色体的片段易位到6号染色体上，96表示6号染色体的片段易位到9号染色体上。 A．图1个体经过减数分裂会产生3种含有异常染色体的雌配子 B．图1个体作为母本与染色体正常的杂合雄性可育植株杂交，子代中可出现图2所示个体的比例为1/8 C．若图2个体能作为保持系，则含有69染色体的雄配子不能完成受精作用 D．若图2个体能作为保持系，则其自交子代中会有1/4仍为保持系 情境探究·实验探究 （2026·广西玉林·三模）果蝇的翅型由一对等位基因N/n控制，正常翅对卷翅为显性。研究人员在辐射诱变群体中发现一种卷翅突变体，细胞学检测表明其X染色体上包含N基因的区段发生了缺失（记为XN⁻），且该缺失纯合（XN⁻XN⁻、XN⁻Y无法存活。正常雌蝇性染色体组成为XX，雄蝇为XY。回答下列问题： (1)该卷翅突变体发生的变异属于________，该变异可能改变染色体上基因的________。 (2)将N缺失卷翅雌蝇（XN⁻Xn）与正常翅雄蝇（XnY）杂交，F1中雌雄个体的表型分别为________。 (3)研究人员设计了一对引物，能扩增N基因所在区域的DNA片段。正常染色体（包括XN和Xn）扩增产物均为300kb，缺失染色体（XN-）由于片段缺失，扩增产物为200kb。将第（2）问F1随机交配得到的F2中随机选取的4只雌蝇编号1、2、3、4进行检测，电泳结果如图所示。其中可以确定基因型的是个体_______（填序号），其基因型为_______。若从F2雌蝇中随机抽取一只，其为卷翅且只出现300kb条带的概率为_______。 (4)让N缺失卷翅雌蝇（XN-Xⁿ）与野生型正常翅雄蝇（XNY）杂交，F1中出现少量正常翅雄蝇，已知染色体组成为XXY为雌性，XO为雄性，请从该雌蝇减数分裂过程中染色体行为异常的角度，给出合理的解释_______。 情境探究·实验探究 （2026·云南昆明·模拟预测）云南特色物种滇重楼是重要的药用植物，其叶片宽/窄由 A/a基因控制、抗根腐病/不抗根腐病由B/b基因控制。研究小组利用宽叶不抗病和窄叶抗病的滇重楼进行杂交实验，请回答下列问题： 组别 亲本 子代 1 宽叶不抗病×窄叶抗病 宽叶抗病 (31株)、宽叶不抗病 (32株) 2 让组别1子代中宽叶抗病个体相互杂交 宽叶抗病 (65 株)、窄叶抗病 (20株) 宽叶不抗病 (33株)、窄叶不抗病 (10株) (1)根据杂交实验结果判断，滇重楼抗根腐病是____________(填“显性”或“隐性”)突变，这两对相对性状的遗传遵循____________定律。 (2)由表格推断组合Ⅰ亲本的基因型为____________(按顺序书写)。若让组别2子代的全部宽叶抗根腐病滇重楼相互杂交，后代中窄叶抗根腐病个体所占比例为____________。 情境探究·实验探究 (3)研究发现，抗根腐病突变品系Ⅰ和突变品系Ⅱ都是6号染色体上同一基因发生突变，且突变基因纯合致死。为探究二者突变后的基因是否相同，让两个抗病品系的滇重楼进行杂交，杂交后代F₁出现抗病和不抗病两种表型。 ①若子代______________，则两品系抗病突变后的基因是相同基因；若子代_______________，则两品系抗病突变后的基因不是相同的基因。 ②为了准确研究两种品系的抗病突变基因是否是相同的基因，实验小组选择F₁若干株不抗病和抗病品系滇重楼的相关基因进行电泳，电泳结果如表显示，突变基因的条带是___________________；根据电泳条带差异，可判断两品系的抗根腐病突变基因___________(填“是”或“不是”)相同的基因。(注：其中1-3号为抗病，4-6号为不抗病) 1 2 3 4 5 6 条带1   — — —     条带2 —   —       条带3 — —       2027年高考一轮复习讲练测 生物学 122 $