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1、版高考生物 321精品系列专题11 生物变异教师版2012版高考生物 3-2-1精品系列专题【专题知识框架】【考纲解读】考点考纲要求考察角度基因突变特征及原因常结合碱基变化与性状关系来考查基因突变的定义、特点、类型、意义基因重组及其意义通过亲子代差异等考查基因重组的特征染色体结构变异和数目变异常以识图辨析的方式考查染色体结构变异、染色体数目变异的类型及染色体组、二倍体和多倍体、单倍体生物变异在育种上的应用通常以比较、辨析识图的形式进行考查各种育种方式低温诱导染色体加倍考查对实验具体原理和过程的了解【三年高考命题分析与命题趋势】 三年高考命题分析：从近三年高考生物试题看，知识点主要侧重在可遗传变

2、异的三大来源及其在育种中的应用。2010年各地侧重染色体变异的考查，2011年各地又同时侧重基因突变、基因变异在育种上的作用的考查；2012年各部分知识考查较为分散，多有涉及。命题角度最大变化是以新情景材料联系教材知识应用，其中概念应用、识图判断以及各种变异在实践中的应用成为考查的主要方向。考查题型上主要分三类，选择、简答以及实验（实践）设计题。【核心考点要点归纳】 考点一、基因突变1基因突变发生的时间在细胞分裂间期DNA分子复制过程中，即在有丝分裂的间期和减数第一次分裂的间期。由于这时稳定的双螺旋结构解旋形成单链DNA，稳定性大大下降，极易受到外界因素干扰使原来的碱基序列发生变化，导致基因发

3、生突变。2基因突变的机制3.基因突变的原因、结果、特点分析5.基因突变对性状与子代的影响A基因突变对性状的影响(1)改变性状原因：突变间接引起密码子改变，最终表现为蛋白质功能改变，影响生物性状。如aa中的一个a突变为A，则直接引起性状的改变。实例：镰刀型细胞贫血症。(2)不改变性状，有下列三种情况：基因突变引起性状的改变，这种具有突变性状的个体能否把突变基因传给后代要看这种突变性状是否有很强的适应环境能力。若有，则为有利突变，可通过繁殖传给后代，否则为有害突变，被淘汰掉。B基因突变对后代的影响(1)基因突变可以发生在体细胞有丝分裂过程中，这种突变可以通过无性繁殖传给后代，但不会通过有性生殖传给

4、后代。(2)基因突变可以发生在精子或卵细胞形成的减数分裂过程中，这种突变有可能通过有性生殖传给后代。考点二、基因重组对基因重组的时间、类型、结果和意义的理解1基因重组发生的时期有性生殖的减数第一次分裂过程中。2基因重组的类型(1)减后期，非等位基因随着非同源染色体的自由组合而自由组合。(2)四分体时期，同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换。3基因重组的后果产生了新的基因型，大大丰富了变异的来源。考点三、染色体变异染色体结构变异的类型比较染色体变异与其他变异的比较类型定义本质结果遗传水平基因突变DNA分子因碱基对的增添、缺失或改变，引起的基因结构改变基因的分子结构改变导致基因的种类改变，基因的数量

5、和排列顺序不变产生新的基因分子水平（光镜不可见）基因重组生物在有性生殖过程中，控制不同性状的基因的重新组合原有基因的重新组合，基因结构不改变产生新的基因型染色体变异染色体的结构或数目改变，引起的生物的性状改变基因的数量或排列顺序可能改变，基因结构不变（基因的方向可能改变）不产生新基因，可产生新基因型染色体水平（光镜可见）说明：狭义的基因重组：为减数分裂过程中的非同源染色体上的非等位基因之间的自由组合和同源染色体上的非等位基因之间的交叉互换。广义的基因重组：除狭义的基因重组外，还包括基因工程、植物体细胞杂交引起的遗传物质改变。【2012高考真题之生物的变异】1.（2012海南卷）24.玉米糯性与

6、非糯性、甜粒与非甜粒为两对相对性状。一般情况下用纯合非糯非甜粒与糯性甜粒两种亲本进行杂交时，F1表现为非糯非甜粒，F2有4种表现型，其数量比为9：3：3：1。若重复该杂交实验时，偶然发现一个杂交组合，其F1仍表现为非糯非甜粒，但某一F1植株自交，产生的F2只有非糯非甜粒和糯性甜粒2种表现型。对这一杂交结果的解释，理论上最合理的是A.发生了染色体易位B.染色体组数目整倍增加C. 基因中碱基对发生了替换D.基因中碱基对发生了增减2.（2012上海卷）8图4为细胞内染色体状态示意图。这种染色体状态表示已发生A染色体易位 B基因重组 C染色体倒位 D姐妹染色单体之间的交换【答案】B【解析】据图可看出，

7、此现象发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间，即交叉互换，属于基因重组。【考点定位】主要考查交叉互换与易位（染色体结构变异）的区别，前者发生在同源染色体之间，后者发生在非同源染色体之间，属于对识记、理解层次的考查。3.（2012江苏）6下列关于人类基因组计划的叙述，合理的是A该计划的实验将有助于人类对自身疾病的诊治和预防B该计划是人类从细胞水平研究自身遗传物质的系统工程C该计划的目的是测定人类一个染色体组中全部DNA序列D该计划的实验不可能产生种族歧视、侵犯个人隐私等负面影响4.（2012海南卷）29.（8分）无子西瓜是由二倍体(2n=22)与同源四倍体杂交后形成的三倍体。回答下列问题： (1)

8、杂交时选用四倍体植株作母本，用二倍体植株作父本，取其花粉涂在四倍体植株的_上，授粉后套袋。四倍体植株上产生的雌配子含有_条染色体，该雌配子与二倍体植株上产生的雄配子结合，形成含有_条染色体的合子。 (2)上述杂交获得的种子可发育为三倍体植株。该植株会产生无子果实，该果实无子的原因是三倍体的细胞不能进行正常的 分裂。 (3)为了在短期内大量繁殖三倍体植株，理论上可以采用_的方法。【答案】（8分）（1）雌蕊（或柱头）（2分） 22（1分） 33（1分）（2）减数（2分） （3）组织培养（2分，其他合理答案也给分）【解析】（1）利用多倍体育种技术培育无子西瓜时，在二部体西瓜的幼苗期，用秋水仙素处理得

9、到四倍体植株，以其作母本，用二倍体植株作父本，两者杂交，把得到的种子种下去会长出三倍体植株，由于三倍体植物在减数分裂时联会紊乱，无法形成正常配子，所以在其开花后用二倍体的花粉涂抹其雌蕊或柱头，即可利用花粉产生的生长素刺激子房发育成果实，由于没有受精，所以果实里没有种子，即为无子西瓜。四倍体植株由二倍体植株经染色体加倍而来，体细胞中含有22244条染色体，减数分裂产生的雌配子所含的染色体体数目为体细胞的一半（22），二倍体植株产生的雄配子含11条染色体，两者结合形成含有33条染色体的受精卵。5.（2012江苏）28科学家将培育的异源多倍体的抗叶锈病基因转移到普通小麦中，育成了抗叶锈病的小麦，育种

10、过程见图。图中A、B、C、D表示4个不同的染色体组，每组有7条染色体，C染色体组中含携带抗病基因的染色体。请回答下列问题：（1）异源多倍体是由两种植物AABB与CC远缘杂交形成的后代，经方法培育而成，还可用植物细胞工程中方法进行培育。（2）杂交后代染色体组的组成为，进行减数分裂时形成个四分体，体细胞中含有条染色体。（3）杂交后代中C组的染色体减数分裂时易丢失，这是因为减数分裂时这些染色体。（4）为使杂交后代的抗病基因稳定遗传，常用射线照射花粉，使含抗病基因的染色体片段转接到小麦染色体上，这种变异称为。【答案】：（1）秋水仙素诱导染色体数目加倍 植物体细胞杂交 （2）AABBCD 14 42 （

11、3）无同源染色体配对 （4）染色体结构变异 6.（2012浙江）32（18分）玉米的抗病和不抗病（基因为A、a）、高秆和矮秆（基因为B、b）是两对独立遗传的相对性状。现有不抗病矮秆玉米种子（甲），研究人员欲培育抗病高秆玉米，进行以下实验： 取适量的甲，用合适剂量的射线照射后种植，在后代中观察到白化苗4株、抗病矮秆1株（乙）和不抗病高秆1株（丙）。将乙与丙杂交，F1中出现抗病高秆、抗病矮秆、不抗病高秆和不抗病矮秆。选取F1中抗病高秆植株上的花药进行离体培养获得幼苗，经秋水仙素处理后选出纯合二倍体的抗病高秆植株（丁）。 另一实验表明，以甲和丁为亲本进行杂交，子一代均为抗病高秆。 请回答：（1）对上

12、述l株白化苗的研究发现，控制其叶绿素合成的基因缺失了一段DNA，因此该基因不能正常，功能丧失，无法合成叶绿素，表明该白化苗的变异具有的特点，该变异类型属于。（2）上述培育抗病高秆玉米的实验运用了、单倍体育种和杂交育种技术，其中杂交育种技术依据的原理是。花药离体培养中，可通过诱导愈伤组织分化出芽、根获得再生植株，也可通过诱导分化成_获得再生植株。（3）从基因组成看，乙与丙植株杂交的F1中抗病高秆植株能产生种配子。（4）请用遗传图解表示乙与丙植株杂交得到F1的过程。【答案】（1）表达有害性基因突变 （2）诱变育种基因重组胚状体（3）4（4）7.（2012广东）28、（16分）子叶黄色（Y，野生型）

13、和绿色（y，突变型）是孟德尔研究的豌豆相对性状之一。野生型豌豆成熟后，子叶由绿色变为黄色。（1）在黑暗条件下，野生型和突变型豌豆的叶片总叶绿素含量的变化见图10。其中，反映突变型豌豆叶片总绿叶素含量变化的曲先是_。（2）Y基因和y基因的翻译产物分别是SGRY蛋白和SGRy蛋白，其部分氨基酸序列见图11。据图11推测，Y基因突变为y基因的原因是发生了碱基对的_和_。进一步研究发现，SGRY蛋白和SGRy蛋白都能进入叶绿体。可推测，位点_的突变导致了该蛋白的功能异常，从而使该蛋白调控叶绿素降解的能力减弱，最终使突变型豌豆子叶和叶片维持“常绿”。（3）水稻Y基因发生突变，也出现了类似的“常绿”突变植

14、株y2，其叶片衰老后仍为绿色。为验证水稻Y基因的功能，设计了以下实验，请完善。（一）培育转基因植株：.植株甲：用含有空载体的农杆菌感染_的细胞，培育并获得纯和植株。.植株乙：_，培育并获得含有目的基因的纯合植株。（二）预测转基因植株的表现型：植株甲：_维持“常绿”；植株乙：_。（三）推测结论：_。8（2012北京）30.(16分)在一个常规饲养的实验小鼠封闭种群中，偶然发现几只小鼠在出生第二周后开始脱毛，以后终生保持无毛状态。为了解该性状的遗传方式，研究者设置了6组小鼠交配组合，统计相同时间段内繁殖结果如下。(1)己知、组子代中脱毛、有毛性状均不存在性别差异，说明相关基因位于_染色体上。(2)

15、 组的繁殖结果表明脱毛、有毛性状是由_基因控制的，相关基因的遗传符合_定律。(3) 组的繁殖结果说明，小鼠表现出脱毛性状不是_影响的结果。(4)在封闭小种群中，偶然出现的基因突变属于_。此种群中同时出现几只脱毛小鼠的条件是_。(5)测序结果表明：突变基因序列模板链中的1个G突变为A，推测密码子发生的变化是_(填选项前的符号)。. 由GGA变为AGA B.由CGA变为GGA. 由AGA变为UGA D. 由CGA变为UGA(6)研突发现，突变基因表达的蛋白质相对分子质量明显小于突变前基因表达的蛋白质，推测出现此现象的原因是蛋白质合成 。进一步研究发现，该蛋白质会使甲状腺激素受体的功能下降，据此推测

16、脱毛小鼠细胞的_ 下降，这就可以解释表中数据显示的雌性脱毛小鼠的_原因。（4）偶发出现的基因突变为自发突变，基因突变具有低频性，只有种群足够大才可能出现几只脱毛小鼠，这与题干中猪的小种群又呼应。（5）根据模板链上的碱基和mRNA上的碱基可以互补配对可以直接推出，模版连G变为A，在mRNA中应该是C变为U。（6）题干中说“蛋白质相对分子质量明显小于突变前基因的蛋白质”，说明蛋白质翻译提前中断了。甲状腺激素受体功能下降，则甲状腺激素失去作用，导致小鼠细胞新陈代谢下降，从而使得皮毛脱落。【考点定位】本题综合考查遗传规律、基因突变和基因表达、动物激素调节的有关知识，属于对理解、应用层次的考查。【201

17、1高考真题之生物的变异】1.（2011海南卷）关于植物染色体变异的叙述，正确的是A.染色体组整倍性变化必然导致基因种类的增加B.染色体组非整倍性变化必然导致新基因的产生C.染色体片段的缺失和重复必然导致基因种类的变化D.染色体片段的倒位和易位必然导致基因排列顺序的变化【答案】D【解析】本题考查染色体变异与基因的关系。染色体变异不会产生新基因，基因种类不会改变，会改变基因数量。2.（2011江苏卷）在有丝分裂和减数分裂的过程中均可产生的变异是ADNA复制时发生碱基对的增添、缺失或改变，导致基因突变B非同源染色体之间发生自由组合，导致基因重组。C非同原染色体之间变换一部分片段，导致染色体结构变异D

18、着丝点分裂后形成的两条染色体不能移向两极，导致染色体数目变异3.（2011安徽卷）人体甲状腺滤泡上皮细胞具有很强的摄碘能力。临床上常用小剂量的放射性同位素131I治疗某些甲状腺疾病，但大剂量的131I对人体会产生有害影响。积聚在细胞内的131I可能直接A.插入DNA分子引起插入点后的碱基引起基因突变B.替换DNA分子中的某一碱基引起基因突变C.造成染色体断裂、缺失或易位等染色体结构变异D.诱发甲状腺滤泡上皮细胞基因突变并遗传给下一代【答案】C【解析】考察生物变异。131I作为放射性物质，可以诱导生物变异。但不是碱基的类似物，不能插入或替换DNA的碱基，发生基因突变。放射性物质产生射线，可以诱导

19、基因突变，但发生在甲状腺滤泡上皮细胞基因突变不能遗传给下一代。4.（2011山东卷）8基因型为AaXBY的小鼠仅因为减数分裂过程中染色体未正常分离，而产生一个不含性染色体的AA型配子。等位基因A、a位于2号染色体。下列关于染色体未分离时期的分析，正确的是2号染色体一定在减数第二次分裂时未分离2号染色体可能在减数第一次分裂时未分离性染色体可能在减数第二次分裂时未分离性染色体一定在减数第一次分裂时未分离A B C D【2010高考真题之生物的变异】1(2010全国新课标，6)在白花豌豆品种栽培园中，偶然发现了一株开红花的豌豆植株，推测该红花表现型的出现是花色基因突变的结果。为了确定该推测是否正确，

20、应检测和比较红花植株与白花植株中 ()A花色基因的碱基组成 B花色基因的DNA序列C细胞的DNA含量 D细胞的RNA含量【答案】B【解析】本题主要是考查基因突变的概念。基因突变是DNA上的碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变。本题的目的是推测该变异的类型是基因突变的结果，因此应选B，而基因的碱基的组成都是4种，细胞中的DNA含量是不变的。2(2010江苏高考，6)育种专家在稻田中发现一株十分罕见的“一秆双穗”植株，经鉴定该变异性状是由基因突变引起的。下列叙述正确的是 ()A这种现象是由显性基因突变成隐性基因引起的B该变异株自交可产生这种变异性状的纯合个体C观察细胞有丝分裂中期染色体

21、形态可判断基因突变发生的位置D将该株水稻的花粉离体培养后即可获得稳定遗传的高产品系3. (2010福建理综，5)下图为人WNK4基因部分碱基序列及其编码蛋白质的部分氨基酸序列示意图 。已知WNK4基因发生一种突变，导致1169位赖氨酸变为谷氨酸。该基因发生的突变是 A处插入碱基对GCB处碱基对AT替换为GCC处缺失碱基对ATD处碱基对GC替换为AT 【答案】B【解析】本题考查的是基因突变方面的知识。由题干可知在WNK4基因中发生了突变，导致1169位赖氨酸变为谷氨酸，而赖氨酸的密码子为AAA、AAG，谷氨酸的密码子为GAA、GAG 因此可能的变化为密码子由AAAGAA或者为AAGGAG，而在基

22、因的转录链对应的变化为TTTCTT或者是TTCCTC。由题干中WNK4的基因序列可知，应为TTCCTC，因此基因应是由AT替换为GC，故应选B。4(2010福建理综，3)下列关于低温诱导染色体加倍实验的叙述，正确的是 ()A原理：低温抑制染色体着丝点分裂，使子染色体不能分别移向两极B解离：盐酸酒精混合液和卡诺氏液都可以使洋葱根尖解离C染色：改良苯酚品红溶液和醋酸洋红溶液都可以使染色体着色D观察：显微镜下可以看到大多数细胞的染色体数目发生改变【2012最新模拟题之生物的变异】1. （2012届江苏省淮安市高三第四次调研）下列关于基因突变的叙述正确的是 （ ）A物理、化学、生物因素引起基因突变的机

23、制有区别B基因突变不一定会引起基因所携带的遗传信息的改变C基因碱基对的缺失、增添、替换方式中对性状影响最小的一定是替换D基因突变的方向与环境变化有明确的因果关系，为进化提供最初原材料【答案】A【解析】不同的诱变因素对基因突变形成的机制不同。2. (2012学年江西省上高二中第三次月考)下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。下列表述正确的是A图示中与结肠癌有关的基因互为等位基因B结肠癌的发生是多个基因突变累积的结果C图中染色体上的基因变化说明基因突变是随机和定向的D上述突变基因一定会通过减数分裂传递给子代个体【答案】B【解析】从图中可知，与结肠癌有关基因突变为非等位基因，是多个

24、基因突变累积的结果，所以B选项正确。3.(2012安徽联考)生物体内的基因重组( )A能够产生新的基因B在生殖过程中都能发生C是生物变异的根本来源D在同源染色体之间可发生4.(2012淮南模拟)下列过程存在基因重组的是( )【答案】A【解析】基因重组发生在减数第一次分裂过程中，A存在两对等位基因，且是减数分裂产生配子的过程，存在基因重组；B是精子和卵细胞随机结合的过程，不存在基因重组；C是减数第二次分裂，没有基因重组；基因重组至少涉及两对等位基因，D中是含一对等位基因的杂合子自交的过程，不存在基因重组。【方法技巧】判断是否存在基因重组的方法(1)分析细胞分裂的类型：只有减数分裂才存在基因重组，

25、有丝分裂不存在基因重组。(2)分析细胞分裂时期：基因重组只发生在减数第一次分裂，其他时期不发生。(3)分析基因的关系：基因重组发生在同源染色体的非姐妹染色单体上的等位基因之间以及非同源染色体的非等位基因之间。(4)分析基因的数量：一对等位基因只发生基因分离，至少两对等位基因才发生基因重组。5. (2012届山西省山大附中月考)下列不是有丝分裂和减数分裂的过程中均可产生的变异是ADNA复制时发生碱基对的增添、缺失或改变，导致基因突变B非同源染色体之间发生自由组合，导致基因重组C非同源染色体之间交换一部分片段，导致染色体结构变异D着丝点分裂后形成的两条染色体不能移向两极，导致染色体数目变异【答案】

26、B【解析】有丝分裂过程中不会发生非同源染色体之间的自由组合，所以答案B。6. (2012届江苏省扬州中学高三下学期质量检测)下列能说明基因重组的实质的是：具有对相对性状亲本杂交F2性状分离为比3：1S型肺炎双球菌的DNA使某些R型肺炎双球菌转化成S型具有二对相对性状的亲本杂交F2性状分离比为9：3：3：1具有二对相对性状F1形成配子时，非同源染色体上的非等位基因重新组合具有二对相对性状F1与双隐性个体测交后代表现型比例为1：1：1：1人的胰岛素基因导入酵母菌后培育成工程菌A B C D7. (2012届陕西省西安中学高三第三次月考)5一溴尿嘧啶（Bu）是胸腺嘧啶（T）的结构类似物。在含有Bu的

27、培养基中培养大肠杆菌，得到少数突变体大肠杆菌，突变型大肠杆菌中的碱基数目不变，但（A+T）（C+G）的碱基比例略小于原大肠杆菌，这表明Bu诱发突变的机制是 （ ）A阻止碱基正常配对 B断裂DNA链中糖与磷酸基C诱发DNA链发生碱基种类替换 D诱发DNA链发生碱基序列变化【答案】C【解析】溴尿嘧啶置换了胸腺嘧啶，因而使AT的数目减少，使(AT)/(GC)的碱基比例小于原大肠杆菌。所以答案C。8.(2012蚌埠模拟)下列关于基因的叙述，正确的是( )A.基因突变一定会改变生物的性状B.基因频率改变一定会导致新物种产生C.不同基因转录形成的mRNA上相同的密码子可编码相同的氨基酸D.染色体上某个基因

28、的丢失属于基因突变9.(2012合肥模拟)下列关于基因重组的说法不正确的是( )A.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属于基因重组B.减数分裂四分体时期，由于同源染色体的姐妹染色单体之间的局部交换，可导致基因重组C.减数分裂过程中，随着非同源染色体上的基因自由组合可导致基因重组D.一般情况下，水稻花药内可发生基因重组，而根尖则不能【答案】B【解析】基因重组是发生在减数分裂的过程中(减数第一次分裂四分体时期同源染色体非姐妹染色单体之间的交换，减数第一次分裂后期非同源染色体上的非等位基因的自由组合)；基因重组发生在两种或两种以上基因之间；一般情况下，由于水稻根尖只进行有丝分裂而

29、不进行减数分裂，所以不能发生基因重组。10.(2012淮南模拟)染色体之间的交叉互换可能导致染色体的结构或基因序列发生变化。图甲、图乙分别表示两种染色体之间的交叉互换模式，图丙、丁、戊表示某染色体变化的三种情形。则下列有关叙述正确的是( )A.甲可以导致戊的形成B.乙可以导致丙的形成C.甲可以导致丁或戊两种情形的产生D.乙可以导致戊的形成11.(2012安徽联考)对于低温诱导洋葱染色体数目变化的实验，错误的描述是( )A处于分裂间期的细胞最多B在显微镜视野内可以观察到二倍体细胞和四倍体细胞C在高倍显微镜下可以观察到细胞从二倍体变为四倍体的过程D在诱导染色体数目变化方面，低温与秋水仙素诱导的原理相似【答案】C【解析】因分裂间期在细胞周期中所占的时间最长，故在一个视野中处于分裂间期的细胞数目最多。低温不一定能诱导每个分裂细胞的染色体数目都加倍，而且所取根尖部位中可能还有伸长区等部位不分裂的细胞，故在显微镜视野内可观察到二倍体的细胞和四倍体的细胞。在临时装片制作的解离步骤中用药液处理时细胞就已死亡，因此不能观察到细胞从二倍体变为四倍体的过程。低温与秋水仙素诱导染色体变化的原理相似，都是能够抑制纺锤体的形成。12