高中生物复习精讲精练(课题55)：三种可遗传变异的比较
高三生物复习——生物可遗传变异的类型及特点
高三生物复习——生物可遗传变异的类型及特点
1．变异类型的辨析
(1)关于“互换”问题
①同源染色体上非姐妹染色单体之间的交叉互换属于基因重组。
②非同源染色体之间的互换属于染色体结构变异中的易位。
(2)关于“缺失”问题
①DNA分子上若干“基因”的缺失属于染色体结构变异。
②基因内部若干“碱基对”的缺失属于基因突变。
(3)关于变异的水平问题
①分子水平：基因突变、基因重组属于分子水平的变异，在光学显微镜下观察不到。
②细胞水平：染色体变异是细胞水平的变异，在光学显微镜下可以观察到。
2．单倍体、二倍体与多倍体的界定
考向一生物变异的判定
1．(2018·全国Ⅰ，6)某大肠杆菌能在基本培养基上生长，其突变体M和N均不能在基本培养基上生长，但M可在添加了氨基酸甲的基本培养基上生长，N可在添加了氨基酸乙的基本培养基上生长。
将M和N在同时添加氨基酸甲和乙的基本培养基中混合培养一段时间后，再将菌体接种在基本培养基平板上，发现长出了大肠杆菌(X)的菌落。
据此判断，下列说法不合理的是()
A．突变体M催化合成氨基酸甲所需酶的活性丧失
B．突变体M和N都是由于基因发生突变而得来的
C．突变体M的RNA与突变体N混合培养能得到X
D．突变体M和N在混合培养期间发生了DNA转移。
高中生物复习精讲精练三种可遗传变异的比较
课题55：三种可遗传变异的比较【课标要求】染色体结构变异和数目变异。
【考向瞭望】容易出现考查基因突变内涵的题目，渗透基因重组与基因突变两个概念的比较与整合。
【知识梳理】基因重组基因突变染色体变异概念因基因的重新组合而产生的变异基因结构的改变，包括DNA碱基对的增添、缺失和替换染色体结构或数目变化而引起的变异类型①非同源染色体上的非等位基因自由组合②同源染色体上的非姐妹染色单体之间交叉互换①自然状态下发生的——自然突变②人为条件下发生的——诱发突变①染色体结构变异②染色体数目变异适用范围真核生物进行有性生殖产生配子时在核遗传中发生任何生物均可发生（包括原核、真核生物及非细胞结构的生物）真核生物核遗传中发生产生结果只改变基因型，未发生基因的改变，既无“质”的变化，也无“量”的变化产生新的基因，发生基因“种类”的改变或“质”的改变，但量未变可引起基因“数量”上的变化意义形成多样性的重要原因，对生物进化有十分重要的意义生物变异的根本来源，提供生物进化的原始材料对生物进化有一定意义育种应用杂交育种诱变育种单倍体、多倍体育种二、单倍体育种与多倍体育种比较单倍体育种多倍体育种原理染色体数目以染色体组形式成倍减少，然后再加倍从而获得纯种染色体数目以染色体组形式成倍增加方法花药离体培养获得单倍体，再用秋水仙素处理幼苗秋水仙素处理正在萌发的种子或幼苗优点明显缩短育种年限器官大，营养成分含量高，产量增加缺点技术复杂，需要与杂交育种配合适用于植物，动物难以开展。
多倍体植物生长周期延长，结实率降低举例【基础训练】1、引起生物可遗传变异的原因有三种，即基因重组、基因突变和染色体变异。
以下几种生物性状的产生，来源于同一种变异类型的是（C）①果蝇的白眼；②豌豆的黄色皱粒、绿色圆粒；③八倍体小麦的出现；④人类的色盲；⑤玉米的高杆皱形叶；⑥人类的镰刀型细胞贫血症A、①②③B、④⑤⑥C、①④⑥D、②③⑤2、秋水仙素诱导产生多倍体和诱导基因突变的生理作用分别是（D）①抑制细胞有丝分裂时形成纺缍体；②加速细胞内染色体复制；③使染色体配对紊乱，不能形成可育的配子；④干扰DNA的正常复制。
【2018新课标 高考必考知识点 教学计划 教学安排 教案设计】高一生物：三种可遗传变异的比较
二、重难点提示重点：区分三种可遗传的变异。
难点：基因突变、基因重组、染色体变异的比较。
【随堂练习】1. 下列与生物变异相关的叙述中，正确的是（ ） A. 基因突变一定引起基因结构的改变 B. 染色体变异一定会导致基因缺失 C. 基因重组只发生于减数第一次分裂前期D. 单倍体植株均属于某一物种思路分析：染色体变异可能会导致基因的种类、数目和排列顺序发生改变，B错误；减一后期非同源染色体的自由组合也发生基因重组，C错误；二倍体的单倍体植株高度不育，不属于某一物种，D错误。
答案：A2. 下列叙述中属于染色体变异的是（）①第5号染色体部分缺失导致产生猫叫综合征②减数分裂过程中非同源染色体的自由组合③联会的同源染色体之间发生染色体互换④唐氏综合征患者细胞中多1条21号染色体A. ①③B. ①④C. ②③D. ②④思路分析：当染色体的数目发生改变时（缺少，增多）或者染色体的结构发生改变时，遗传信息就随之改变，带来的就是生物体后代性状的改变，这就是染色体变异。
它是可遗传变异的一种。
根据产生变异的原因，它可以分为结构变异和数量变异两大类。
①第5号染色体部分缺失导致产生猫叫综合征属于染色体结构发生改变；②减数分裂过程中非同源染色体的自由组合、③联会的同源染色体之间发生染色体互换属于基因重组，不属于染色体变异；④唐氏综合征患者细胞中多1条21号染色体属于染色体数目发生变化。
故选B。
答案：B例题1 已知果蝇的红眼（B）和白眼（b）这对相对性状由X染色体上的基因控制。
一对红眼果蝇交配，子代出现了一只基因为XXY的白眼果蝇。
在没有发生基因突变的情况下，分析其变异原因，下列推断不能成立的是（）A. 该白眼果蝇的基因型为X b X b YB. 母本产生的卵细胞基因型为X bC. 母本的基因型为X B X b，父本的基因型为X B YD. 该白眼果蝇个体的出现是染色体变异的结果思路分析：在没有发生基因突变的情况下，一对红眼果蝇交配，子代出现了一只XXY 的白眼果蝇，可推知其母本的基因型为X B X b，父本的基因型为X B Y。
高考生物二轮复习 专题4 遗传、变异与进化3 生物的变异与进化
高考生物二轮复习专题4 遗传、变异与进化3 生物的变异与进化核心考点整合考点整合一：生物变异的类型、特点及判断1．生物变异的类型2．三种可遗传变异的比较项目基因突变基因重组染色体变异适用范围生物种类所有生物自然状态下能进行有性生殖的生物真核生物生殖方式无性生殖、有性生殖有性生殖无性生殖、有性生殖类型自然突变、诱发突变交叉互换、自由组合染色体结构变异、染色体数目变异原因DNA复制（有丝分裂间期、减数分裂第一次分裂的间期）过程出现差错减数分裂时非同源染色体上的非等位基因自由组合或同源染色体的非姐妹染色单体间发生交叉互换内外因素影响使染色体结构出现异常，或细胞分裂过程中，染色体的分开出现异常实质产生新的基因（改变基因的质，不改变基因的量）产生新的基因型（不改变基因的质，一般也不改变基因的量，但转基因技术会改变基因的量）基因数目或基因排列顺序发生改变（不改变基因的质）关系基因突变是生物变异的根本来源，为基因重组提供原始材料。
三种可遗传变异都为生物进化提供了原材料3.染色体组和基因组染色体组：细胞中的一组非同源染色体，它们在形态和功能上各不相同，但是携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息。
其特点：（1）一个染色体组中所含的染色体大小、形态和功能各不相同。
（2）一个染色体组中不含有同源染色体，当然也就不含有等位基因。
（3）一个染色体组中含有控制该物种生物性状的一整套基因。
（4）二倍体生物的生殖细胞中所含有的一组染色体可看成一个染色体组。
（5）不同种的生物，每个染色体组所包括的染色体数目、形态和大小是不同的。
基因组：一般的定义是二倍体生物的单倍体细胞中的全套染色体为一个基因组，或是二倍体生物的单倍体细胞中的全部基因为一个基因组。
对二倍体生物而言，基因组计划则为测定单倍体细胞中全部DNA分子的脱氧核苷酸序列，有性染色体的生物其基因组包括一个染色体组的常染色体加上两条性染色体。
没有性染色体的生物其基因组与染色体组相同。
专题7-1 热点题型一 三种可遗传的变异及其比较-奇招制胜2017年高考生物热点+题型全突破 含解析 精品
【考纲回顾】Ⅰ和Ⅱ的含义如下。
Ⅰ: 对所列知识点要知道其含义,能够在试题所给予的相对简单的情境中识别和使用它们。
Ⅱ: 理解所列知识和其他相关知识之间的联系和区别,并能在较复杂的情境中综合运用其进行分析、判断、推理和评价。
【命题趋势】1．由五年的考频可以看出本专题在全国卷中考查的主要内容是基因频率，基因突变和染色体变异，以及生物进化方面的知识。
这一块知识在高考中每年都有涉及，考查频率很高。
尤其是“进化”部分，是今年出题的热点。
2．考查的形式既有选择题也有非选择题，在选择题中往往结合遗传规律和细胞分裂进行综合考查。
题目的背景往往是某种变异或育种实例。
在非选择题中往往以种群或群落为背景考查生物的进化。
【备考建议】1．备考时要将三种可遗传的变异及每种变异中的不同类型进行比较，结合一些实例理解变异在育种上的应用，生物进化部分要多理解和识记基本知识。
2. 备考时要注意将本章知识和有丝分裂、减数分裂和种间关系等知识相联系，实现知识间的融会贯通，提高考生综合分析的能力。
【知识框图】热点题型一三种可遗传的变异及其比较【基础知识】一、基因突变1. 基因突变的概念DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失→基因结构的改变。
2. 发生时间：有丝分裂间期或减Ⅰ分裂前的间期。
3. 诱发基因突变的因素类型举例引发突变原因(1)物理因素紫外线、X射线损伤细胞内DNA(2)化学因素亚硝酸. 、碱基类似物改变核酸碱基(3)生物因素某些病毒影响宿主细胞DNA.4. 基因突变的特点(1)普遍性：一切生物都可以发生。
(2)随机性：生物个体发育的任何时期和部位。
(3)低频性：自然状态下，突变频率很低。
(4)不定向性：一个基因可以向不同的方向发生突变。
(5)多害少利性：有些基因突变，可使生物获得新性状，适应改变的环境。
5. 基因突变的结果产生一个以上的等位基因。
6. 意义(1)新基因产生的途径(2)生物变异的根本来源(3)提供生物进化的原始材料二、基因重组1. 概念2. 类型3. 结果产生新的基因型，导致重组性状出现。
三种可遗传变异类型的比较
变异， 在病理学研究中， 两者之间还存在一定的关联 ， 如 研 究骨 髓 异 常增 生 综 合 征 （ Ｓ 患者 骨 髓 中酪 氨 ＭＤ ） 酸 激 酶 受 体 ＦＴ Ｌ ３跨 膜 区 内 部 串 联 重 复 （ Ｌ ３ ＦＴ／ ｉ ｅ ａ ａｄｍ ｄｐ ｃｔ ｎＦ Ｔ ／ Ｄ ｎ ｒ ｌ ｎ ｅ ｕｌ ａｏ ，Ｌ ３Ｉ ）突变 和染色 ｔ ｎ ｔ ｉ ｉ Ｔ 体易位与急性髓性 白血病预后 的关系， 在伴有染色体 易位且 Ｆ Ｔ ／ Ｄ突变的急性髓性 白血病患者预后较 Ｌ３ Ｔ Ｉ 差 ，染色体易位和 Ｆ Ｔ ／ Ｄ突变可以作为其预后不 Ｌ ３Ｔ Ｉ 良的重要 标 志 。
１ 本 质 ． ４
生在组成单位结构和排序上的改变而体现在基 因结 构上的改变 ， 在光镜下看不到。而易位在上面已经提 及 ， 细 胞水 平 的改 变 ， 多数 会导 致 基 因数 量 上 的 是 大
变 化 ， 镜 下可见 。 光 易 位能 发生 于有 丝分裂 或减 数分 裂 ； 因突变 发 基 生 在所 有与 Ｄ Ａ复 制有关 的过 程之 中 。 Ｎ
Ａ ＢＥ Ｄ Ｃ Ｆ或 Ｏ ＭＮ； 相 互 易 位 的结 果 ， 以 出 现 有 Ｌ 非 可
在易位的纯合体 中，基 因的连锁关系发生 了改 变， 与正常染色体的连锁关系不同。易位的直接后果 是使原有的连锁群改变， 而易形成假连锁现象。易位 杂合体所产生的部分配子含有重复或缺失的染色体 ， 从而导致部分不育或半不育。例如， 慢性粒细胞 白血 病， 就是由人的第 ２ 号染色体和第 ｌ 号染色体易位 ２ ４
第２ ７卷第 １ ２期
２１ ０ １年
中学 生物 学
Ｍ ｉｄｅ Ｓ ｈ ｏ ｏｏ ｙ ｄ ｌ ｃ ｏ ｌＢｉｌｇ
Ｖ０．７ Ｎｏ１ １ ．２ ２
可遗传的变异的比较
可遗传的变异的比较王慧朱士军生物可遗传的变异类型有基因突变、基因重组和染色体变异三种。
这些变异类型既有其各自的特点，相互之间又有密切的联系。
下面对它们作以比较：定义：基因突变是指由于DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或改变，而引起的基因结构的改变。
基因重组是指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。
染色体变异是指染色体结构或数目的变化。
意义：基因突变是DNA分子上的微小改变，是等位基因和复等位基因形成的的主要途径。
基因突变一般只涉及一个基因，通过基因突变可产生新的基因，从而产生新的基因型，所以是生物进化的根本原因。
基因重组不产生新的基因，但可产生新的基因型。
每种生物的后代都与亲本存在一定的差异，这主要是由基因重组造成的。
染色体变异和基因突变统称为突变，突变和基因重组是生物进化的原材料。
检测：基因突变在光学显微镜下观察不到，但能通过子代的分离比检测出来，而且基因突变具有可逆性，能发生回复突变，即A→a和a→A。
基因重组也不能在光学显微镜下观察到，可通过后代的性状变化推知。
染色体变异一般不能回复，能在光学显微镜下进行细胞学鉴定。
发生原因：基因突变是在一些物理因素（如X射线、紫外线等）、化学因素（如亚硝酸等）或生物因素（如病毒等）的影响下基因结构发生了变化。
基因重组是由于减数分裂时非同源染色体的自由组合或非姐妹染色单体的交叉互换引起的。
染色体的结构是相当稳定的，从而保证了物种的稳定性，但在内外物质的影响下，特别是经射线处理后，使染色体发生断裂，在重接的过程中，可能发生错接，结果导致染色体结构的变异。
染色体结构的变异主要有缺失、重复、倒位和易位四类。
染色体数目的变异有个别染色体数目增加或减少和以染色体组的形式成倍地增加或减少。
个别染色体数目变异一般是由于减数分裂形成配子时出现错误。
多倍体的形成是由于环境剧变（如低温等）导致种子萌发或幼苗时期有丝分裂前期不能形成纺锤体而使已经复制的染色体留在一个细胞内。
三种可遗传的变异课件
02
染色体结构异常
03
染色体易位
例如猫叫综合征，由于染色体结 构异常导致面部畸形、发育迟缓 等症状。
例如慢性粒细胞白血病，由于染 色体易位导致特定基因的异常表 达。
基因重组在生物工程中的应用
基因工程
通过基因重组将外源基因导入受体细胞，实现遗传改 造和基因表达调控。
三种可遗传变异在生物进化中的作用与关系
• 基因突变在生物进化中扮演着提供新基因和新性状的角色，为生物进化 提供原材料。
• 基因重组通过产生新的基因型，增加了生物多样性，为生物进化提供更 多可能性。
• 染色体变异虽然发生频率较低，但也是生物进化的重要推动力量，通过 改变基因数目或排列顺序来影响生物性状。
三种可遗传的变异
2023-11-08
目 录
• 遗传变异概述 • 染色体变异 • 基因重组 • 基因突变 • 三种可遗传变异的比较与关系 • 三种可遗传变异的实例与应用
01
遗传变异概述
定义与分类
遗传变异是指生物体内遗传物质发生 改变的现象，包括基因突变、基因重 组和染色体变异。
基因重组是指通过不同方式使两个或 多个基因组合在一起，形成新的基因 组合。
细胞工程
通过基因重组技术构建融合细胞或人工染色体，实现 细胞水平的遗传改造。
免疫工程
通过基因重组技术制备特定功能的抗体或抗原，实现 免疫反应的调控和干预。
基因突变与生物进化、物种形成的关系
基因突变是生物进化的原始材料
基因突变产生新的等位基因，为生物进化提供了源源不断的材料。
基因突变导致表型改变
基因突变会导致生物体的表型发生变化，从而产生新的生物种类。
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课题55：三种可遗传变异的比较
【课标要求】染色体结构变异和数目变异。
【考向瞭望】容易出现考查基因突变内涵的题目，渗透基因重组与基因突变两个概念的比较与整合。
【知识梳理】
【基础训练】1、引起生物可遗传变异的原因有三种，即基因重组、基因突变和染色体变异。
以下几种生物性状的产生，来源于同一种变异类型的是（C）
①果蝇的白眼；②豌豆的黄色皱粒、绿色圆粒；③八倍体小麦的出现；④人类的色盲；
⑤玉米的高杆皱形叶；⑥人类的镰刀型细胞贫血症
A、①②③
B、④⑤⑥
C、①④⑥
D、②③⑤
2、秋水仙素诱导产生多倍体和诱导基因突变的生理作用分别是（D）
①抑制细胞有丝分裂时形成纺缍体；②加速细胞内染色体复制；③使染色体配对紊乱，不能形成可育的配子；④干扰DNA的正常复制。
A、①③
B、②④
C、③④
D、①④
3、粮食是人类生存的基本条件，随着人口增加，耕地面积的减少，提高单位面积粮食的产量、质量自然就成了人们解决粮食问题的主要途径。
（1）为提高农作物的单产量，得到抗倒伏、抗锈病等优良性状，科学家往往采取多种育种方法来培育符合农业生产要求的新品种，根据以下提供的材料，设计最佳育种方案，尽快得到所需品种。
生物材料：A、小麦的高杆（显性）抗锈病（显性）纯种；B、小麦的矮杆（隐性）不抗锈病（隐性）纯种；C、小麦的高杆（显性）不抗锈病（隐性）纯种。
非生物材料：自选。
①育种名称：单倍体育种。
②所选择的生物材料：A、B。
（填写代表生物材料的字母）
③该育种方案最常用的方法是花药离体培养和秋水仙素处理。
④希望得到的最能应用于生产的纯合的具有抗倒伏、抗锈病等优良性状的品种。
⑤预期产生这种结果（所需性状类型）的概率：1/4。
（2）随着科技的发展，许多新的育种方法已经出现并投入应用，如①用普通小麦和黑麦培育的八倍体小黑麦的方法是多倍体育种，常用的化学药剂是秋水仙素。
②通过基因工程培育的抗虫棉，其育种原理是基因重组。
（3）目前通过卫星搭载种子育成了太空椒，那么利用这种方法是否一定能获得人们所期望的理想性状？为什么？不一定，因为基因突变是不定向的。
【高考模拟】4、（2007上海生物23）能在细胞分裂间期起作用的措施是（A）
①农作物的诱变育种；②用秋水仙素使染色体数目加倍；③肿瘸的治疗；④花粉离体培养。
A、①③
B、①④
C、②③
D、②④
5、（2007广东生物33）人21号染色体上的短串联重复序列（STR，一段核苷酸序列）可作为遗传标记对21三体综合征作出快速的基因诊断（遗传标记可理解为等位基因）。
现有一个21三体综合征患儿，该遗传标记的基因型为＋＋－，其父亲该遗传标记的基因型为＋－，
母亲该遗传标记的基因型为――。
请问：
（1）双亲中哪一位的21号染色体在减数分裂中
未发生正常分离？父亲。
在减数分裂过程中，假设同
源染色体的配对和分离是正常的，请在图中A—G处填
写此过程中未发生正常分离一方的基因型（用＋、－
表示）。
（2）21三体综合征个体细胞中，21号染色体上的基因在表达时，它的转录是发生在细胞核中。
（3）能否用显微镜检测出21三体综合征和镰刀型细胞贫血症？请说明其依据。
能。
在显微镜下，可观察到21三体综合征患者的细胞中染色体数目异常，镰刀型细胞贫血症患者的红细胞呈镰刀型。