專題五遺傳的分子基礎、變異與進化

［最新考綱］

1.人類對遺傳物質的探索過程（II）

2.DNA分子結構的主要特點（II）

3.基因的概念（H）

4.DNA分子的復制（II）

5.遺傳信息的轉錄和翻譯（U）

6.基因與性狀的關系（H）

7.基因重組及其意義（II）

8.基因突變的特征和原因（II）

9.染色體結構變異和數目變異（II）

10.生物變異在育種上的應用（H）

11.現代生物進化理論的主要內容（II）

12.生物進化與生物多樣性的形成（II）

「知識盤點回顧」［循圖憶知排查知識缺漏卜

肺炎雙球菌的轉化實驗丁DNA是遺傳

RNA是遺傳.煙草花葉病毒

噬菌體侵染細菌的實驗_^物質的證據物質的癥搪侵染煙草的實驗

DNA是主要的遺傳物質

時間一有紋分裂間期和減數

沃森、克里克

DNA第一次分裂前的間期

結構復制一

傳

規則的雙螺旋結構「?遺半保留定制

分

in的

基

有遺傳效應的DNA片段子主要在細胞核進行

主要基因礎DNA的一條鏈為模板

線粒體、葉綠體、細胞核

)■布產物是RNA

特定的堿基排列順序三￡號?-在核糖體上進行

儲存形式?以mRNA為麻

一般發生在有絲分裂間期或一時期?產物是多肽或蛋白質

減數第一次分裂前的間期基因

普遍性、低頻性、不定向■特點突變

蛋日質

性、隨機性、多害少利性

結果

產生新的基因一通過控制酶的合成來控制代謝

時期基因來

減的四分體時期和后期控制方式過程，進而控制生物體的件狀

I—重組源

只產生新基因型、不產生新基因芻地

通過控制蛋白質的結構

.結構變異染色體直接控制生物體的性狀

缺失、易位、倒位、重夏

數U1%異

個別染色體的增加或減少一］與達爾文自然選擇學說比較

變異

染色體組成倍地增加或減少」

雜交育種

基因重組基本單位I

誘變育種種群

基因突變方向.

自然選擇

單倍體育種原行

染色體變異物種形成

理種

多倍體育種隔離

染色體變異必要條件

共同進化形成一生的多樣性

I教材細節關注I

L（必修2P6。思維拓展）DNA分子雜交技術可以用來比較不同種生物DNA分子的差

異。不同生物的DNA分子雜交形成的雜合雙鏈區的部位越多，說明兩種生物的親緣

關系越近。

2.（必修2P7。小字內容）細胞質基因是指不在細胞核中而在線粒體和葉綠體中的基

因。線粒體DNA缺陷導致的遺傳病,都只能通過母親遺傳給后代,其主要原因是受

精卵中的細胞質基因幾乎全部來自卵細胞。細胞質基因決定的性狀的遺傳不遵循

遺傳規律。

3.（必修2Pg思考與討論）鐮刀型細胞貧血癥能夠遺傳，突變后的DNA分子復制，通

過減數分裂形成帶有突變基因的生殖細胞,并將突變基因傳遞給下一代。

4.（必修2P96技能應用）野生型鏈胞霉能在基本培養基上生長,而用X射線照射后的

鏈抱霉卻不能在基本培養基上生長。在基本培養基中添加某種維生素后,經過X射

線照射的鏈抱霉又能生長了，說明基因突變可能影響了酶的合成從而影響了維生

素的合成。

5.（必修2P⑵小字內容）捕食者往往捕食個體數量多的物種，為其他物種的形成騰

出空間,捕食者的存在有利于增加物種多樣性。

I易錯易混辨析I

1.艾弗里的體外轉化實驗采用了物質提純、鑒定與細菌體外培養等技術（V）

2.噬菌體侵染細菌實驗中，叩和35s分別標記的是噬菌體的DNA的堿基和蛋白質的

R基（義）

3.沃森、克里克應用同位素標記法證明了DNA分子的復制是半保留復制（X）

4.基因上每三個相鄰的堿基組成一個密碼子（X）

5.基因轉錄時,在RNA聚合酶的催化下,將游離核甘酸通過氫鍵聚合成RNA分子。

翻譯時,核糖體移動到mRNA的終止密碼子，多肽合成結束（X）

6.基因突變一定引起基因結構的改變（V）

7.染色體片段的缺失和重復必然導致基因種類的變化（X）

8.多倍體的形成增加了非同源染色體重組的機會（X）

9.雜交育種可大幅度改良生物，使之出現前所未有的新性狀（X）

10.生殖隔離是物種朝不同方向發展的決定性因素（X）

r核/心考點突破j------------------------------1知識縱橫凝練核心素養］一

核心考點一遺傳的分子基礎

?要點整合?提素養?

1.遺傳物質的探索過程

的餡I?加熱殺死的S型細萌體內含有某

L體內轉化組造“種轉化因子，這種轉化因子促使

I.R型活細曲轉化為S型活細曲

-站冷是遺傳物質

體外轉化里曳“其他物質不是遺傳物質

遺L?

傳IDNATK解物也不是遺傳物質

物

斯

的—La?

探保溫一I

園曲亞n過耳嬴陶菌體增殖后釋痂演

?菌

侵

體|②用33哪記蛋白質的噬底體侵染大腸桿第

染

細蒂少量”哪記的噬菌體的，沉淀物中

蛋白質外殼吸附在大腸，生可帶一定

桿菌表面放射性

睡”)NA是遺傳物質，但沒有證明蛋白質不是遺傳物質

2.比較DNA復制、轉錄和翻譯三個過程

(l)DNA分子復制

兩種圖中，為DNA聚合0,

圭要康b為解旋醉

萃一位于兩條姐妹染色單體上

位置

子DNA_隨著絲點分裂兩條染色

單體分離而分開

原料-四種脫轉核甘酸

里一邊解旋邊復制、半保留復制

⑵轉錄

⑶翻譯

3.辨明四類生物的遺傳信息流動

蛋白質

(1)細胞生物(如玉米)：a、b、Co

(2)DNA病毒(如噬菌體)：a、b、co

⑶復制型RNA病毒（如煙草花葉病毒）:d>co

（4）逆轉錄病毒（如艾滋病病毒）:e、a、b、c。

「素養培優」

科學探究“遺傳物質”探索的4種方法

舉例艾弗里及其同事做的肺炎雙球菌的體外轉化實驗，

~'缺點是物質純度不能保證100%

噬菌體侵染細菌的實驗。方法:分別標記DNA和蛋白質

（饕兼產”的特有元素;將病毒的化學物質分開，單獨、直接地觀

察它們各自的作用。目的:把DNA與蛋白質區分開

座左方.將一種病毒的遺傳物質與另一種病毒的蛋白質外

史學7~"殼重新組合,得到雜種病毒

「二、原理利用酬的專性，如加入DNA水解酶，將DNA水解，

（醴解法）一二觀察起控制作用的物質是否還有控制作用，若“是”

其遺傳物質不是DNA,若“否”其遺傳物質可能是DNA

I真題探究?明考向I

1.（2019?全國I卷）用體外實驗的方法可合成多肽鏈，已知苯丙氨酸的密碼子是

UUU,若要在體外合成同位素標記的多肽鏈，所需的材料組合是（C）

①同位素標記的tRNA

②蛋白質合成所需的酶

③同位素標記的苯丙氨酸

④人工合成的多聚尿喀咤核甘酸

⑤除去了DNA和mRNA的細胞裂解液

A.①②④B.②③④C.③④⑤D.①③⑤

解析:翻譯的原料是氨基酸,要讓多肽鏈帶上放射性標記,應該用同位素標記的氨

基酸（苯丙氨酸）作為原料,而不是同位素標記的tRNA;合成蛋白質需要模板，由題

知苯丙氨酸的密碼子是UUU,因此可以用人工合成的多聚尿喀咤核甘酸作模板，同

時要除去細胞中原有核酸的干擾;除去了DNA和mRNA的細胞裂解液模擬了細胞中

的真實環境,其中含有核糖體、催化多肽鏈合成的酶等，因此不需要再加入蛋白質

合成所需的酶。

2.（2019?海南卷）下列實驗及結果中，能作為直接證據說明“核糖核酸是遺傳物

質”的是（B）

A.紅花植株與白花植株雜交,E為紅花,R中紅花：白花=3：1

B.病毒甲的RNA與病毒乙的蛋白質混合后感染煙草只能得到病毒甲

C.加熱殺死的S型肺炎雙球菌與R型活菌混合培養后可分離出S型活菌

D.用放射性同位素標記L噬菌體外殼蛋白，在子代噬菌體中檢測不到放射性

解析:紅花植株與白花植株雜交，件為紅花,F2中紅花：白花=3：1,屬于性狀分離現

象,不能說明RNA是遺傳物質；病毒甲的RNA與病毒乙的蛋白質混合后感染煙草只

能得到病毒甲，說明病毒甲的RNA是遺傳物質；加熱殺死的S型肺炎雙球菌與R型

活菌混合培養后可分離出S型活菌，只能說明加入殺死的S型菌存在轉化因子,不

能說明RNA是遺傳物質；用放射性同位素標記T,噬菌體外殼蛋白，在子代噬菌體中

檢測不到放射性,蛋白質未進入大腸桿菌,不能證明RNA是遺傳物質。

3.（2017?全國II卷）在證明DNA是遺傳物質的過程中,Z噬菌體侵染大腸桿菌的實

驗發揮了重要作用。下列與該噬菌體相關的敘述，正確的是（C）

A.Tz噬菌體也可以在肺炎雙球菌中復制和增殖

B.T?噬菌體病毒顆粒內可以合成mRNA和蛋白質

C.培養基中的32P經宿主攝取后可出現在丁2噬菌體的核酸中

D.人類免疫缺陷病毒與Tz噬菌體的核酸類型和增殖過程相同

解析:T?噬菌體營專性寄生生活,只能侵染大腸桿菌,在大腸桿菌中復制和增殖,不

能侵染肺炎雙球菌;L噬菌體的生命活動離不開細胞，病毒自身并不能單獨合成

mRNA和蛋白質;用含陽的培養基培養大腸桿菌即標記大腸桿菌，再讓七噬菌體侵染

被32P標記的大腸桿菌,*可出現在L噬菌體的核酸中；人類免疫缺陷病毒的核酸是

RNA,而T?噬菌體的核酸是DNA,兩者核酸類型不同。

4.（2017?全國HI卷）下列關于真核細胞中轉錄的敘述，錯誤的是（C）

A.tRNA、rRNA和mRNA都從DNA轉錄而來

B.同一細胞中兩種RNA的合成有可能同時發生

C.細胞中的RNA合成過程不會在細胞核外發生

D.轉錄出的RNA鏈與模板鏈的相應區域堿基互補

解析:RNA是以DNA（基因）為模板轉錄的產物,包括tRNA、rRNA和mRNA三種;轉錄

是以基因為單位的,不同基因的轉錄產物（RNA）不同，而且不同基因的轉錄過程相

對獨立，因此同一細胞中兩種RNA的合成可能同時發生;真核細胞中，葉綠體和線粒

體內也有少量的DNA,葉綠體和線粒體內的DNA也能作為轉錄的模板合成RNA;DNA

是雙鏈分子,轉錄時以其中一條鏈（即模板鏈）為模板,按照堿基互補配對原則合成

出RNA子鏈，因此轉錄出的RNA鏈與模板鏈的相應區域堿基互補。

5.（2017?全國I卷）根據遺傳物質的化學組成,可將病毒分為RNA病毒和DNA病毒

兩種類型,有些病毒對人類健康會造成很大危害。通常,一種新病毒出現后需要確

定該病毒的類型。

假設在宿主細胞內不發生堿基之間的相互轉換,請利用放射性同位素標記的方法，

以體外培養的宿主細胞等為材料,設計實驗以確定一種新病毒的類型，簡要寫出（1）

實驗思路，（2）預期實驗結果及結論即可。（要求:實驗包含可相互印證的甲、乙兩

個組）

解析：（l）DNA與RNA在堿基組成上存在不同,DNA特有的堿基為胸腺嗑咤、RNA特有

的堿基為尿喀咤,題干中提示宿主細胞內堿基之間不能相互轉換，由此可確定應分

別用放射性標記的胸腺喀口定、尿喀咤來區分新病毒的核酸類型。由于病毒只能寄

生在宿主細胞內，故應分別用含放射性標記的胸腺嗒咤、尿嗑咤的培養基培養宿主

細胞,然后接種新病毒,一段時間檢測子代病毒的放射性。

(2)若用放射性標記尿口密咤培養過的宿主細胞,在接種新病毒后產生的子代病毒含

有放射性,而用放射性標記胸腺口密咤培養過的宿主細胞,在接種病毒后產生的子代

病毒不含放射性,則說明新病毒的核酸為RNA,該新病毒為RNA病毒;反之，則說明新

病毒的核酸為DNA,該新病毒為DNA病毒。

答案：⑴甲組:將宿主細胞培養在含有放射性標記尿嗒咤的培養基中,之后接種新

病毒。培養一段時間后收集病毒并檢測其放射性。

乙組:將宿主細胞培養在含有放射性標記胸腺嗑咤的培養基中，之后接種新病毒。

培養一段時間后收集病毒并檢測其放射性。

(2)結果及結論

若甲組收集的病毒有放射性，乙組無,即為RNA病毒;反之為DNA病毒。

I考向設計?抓遷移I

考向一圍繞探索遺傳物質的經典實驗,考查理解與實驗探究能力

1.(2019?寧夏六盤山高級中學二模)下列有關首次通過確鑿的實驗證據向“遺傳

物質是蛋白質”的觀點提出挑戰的科學家及原因的敘述正確的是(C)

A.格里菲思，因其觀察到肺炎雙球菌存在轉化現象，且“轉化因子”不是蛋白質

B.格里菲思，因其發現培養R型菌的培養基中加入S型菌的DNA后,培養基中會出

現S型菌菌落

C.艾弗里，因其發現肺炎雙球菌可以在小鼠體外發生轉化的“轉化因子”是DNA

D.艾弗里,因其發現S型菌的DNA能使死亡的R型菌轉化為活的S型菌

解析:格里菲思轉化實驗證明S型細菌中存在某種轉化因子,能將R型細菌轉化為S

型細菌，但沒有證明這種轉化因子是什么；艾弗里的肺炎雙球菌的體外轉化實驗中,

發現培養R型菌的培養基中加入S型菌的DNA后，培養基中會出現S型菌菌落;艾

弗里的肺炎雙球菌轉化實驗,發現了“轉化因子”是DNA;死亡的R型菌不能轉化為

活的S型菌。

2.（2019?山東濰坊一模）下列關于噬菌體侵染細菌實驗的敘述，正確的是（B）

A.標記蛋白質和DNA時,可用含35s和32P的合成培養基分別培養噬菌體

B.用32P標記的噬菌體侵染細菌，離心后上清液有放射性可能是保溫時間過長所致

C.該實驗的結果說明DNA是主要的遺傳物質,而蛋白質不是

D.該實驗還可說明噬菌體的蛋白質外殼是由細菌的遺傳物質控制合成的

解析:T2噬菌體是病毒,專一性寄生在大腸桿菌中，所以標記蛋白質和DNA時,不可

直接用含35s和32P的合成培養基分別培養噬菌體;用即標記的噬菌體的侵染實驗

中，上清液出現較強放射性的原因可能是培養時間過長,大腸桿菌裂解后釋放出子

代噬菌體;噬菌體侵染細菌實驗的結果說明DNA是遺傳物質,但不能說明蛋白質不

是遺傳物質;進入細菌的只是噬菌體DNA,卻能合成噬菌體的蛋白質外殼,說明噬菌

體DNA能指導噬菌體蛋白質外殼的合成。

［易錯提醒］DNA是遺傳物質實驗的易錯點

（DR型細菌轉化為S型細菌的實質是S型細菌的DNA整合到了R型細菌的DNA中，

從變異類型看屬于基因重組。一般情況下,轉化的效率很低，只有少部分R型細菌

被轉化為S型細菌。

⑵噬菌體侵染細菌實驗中兩次用到大腸桿菌，第一次是對噬菌體進行同位素標記,

第二次是將帶標記元素的噬菌體與大腸桿菌混合培養,觀察同位素的去向。

（3）T2噬菌體侵染細菌時,用放射性元素標記的物質不同,放射性在子代出現情況

分析：

?作原料、子代中都應含有

再一{^}~*標記DNA,部分子代中含有

看

標

J噬菌體1記----區）一標記妥白質，子代中不含有

元

素

標記和吳白質,

、、DNA

TcH部分子代中含有

考向二圍繞DNA的結構與復制考查識記與理解應用能力

3.如圖為人體細胞中進行的兩個生理過程，下列有關分析正確的是（A）

過程1過程2

A.合成蛋白質時,遺傳信息的傳遞順序為過程2—1

B.過程1、2均不會發生在細胞核中

C.若過程1中發生堿基替換會導致基因突變

D.過程2可表示轉錄或逆轉錄過程

解析:分析圖示,過程1為翻譯,過程2為轉錄,合成蛋白質時,先轉錄后翻譯;轉錄

主要發生在細胞核中；基因突變主要發生在間期DNA復制過程,故過程1發生的堿

基替換不屬于基因突變;人體細胞中不能進行逆轉錄,故過程2不能表示逆轉錄。

4.將一個不含放射性的大腸桿菌（擬核DNA呈環狀,堿基數目為n）放在含有，H_胸腺

喀咤的培養基中培養一段時間后,檢測到a、b兩種類型的DNA如圖所示（注：以

“……”表示含放射性的脫氧核甘酸鏈）。預測該實驗的結果為（D）

A.第一次復制產生的DNA全為b類型

B.第二次復制產生的DNA中兩種類型都有,且a、b比例為1：3

C.若DNA含有x個胸腺口密咤,則復制m次需要的胞喀咤的數目為⑵-1）（n-x）/2

D.復制m次產生的含放射性的脫氧核甘酸鏈數為

解析:因DNA復制為半保留復制，故第一次復制產生的DNA全為a類型;第二次復制

產生的DNA有a、b兩種類型，且比例為1：1;該DNA堿基數目為n,若T為x個,則

一個DNA分子中含有的C的數目是（n-2x）/2,因此復制m次共需要C的數目為

（2憶1）（n-2x）/2;復制m次后，脫氧核昔酸鏈數為2X2”,即*,其中只有2條不含放

射性,故含有放射性的脫氧核甘酸鏈數為2—2。

［易錯提醒］DNA復制相關計算時四個誤區

（1）復制次數："DNA復制了n次”和“第n次復制”的區別是:前者包括所有的復

制，但后者只包括最后一次復制。

⑵堿基數目：堿基的數目單位是“對”還是“個”。

⑶復制模板:在DNA復制過程中，無論復制了幾次,含有親代脫氧核甘酸單鏈的DNA

分子都只有兩個。

⑷關鍵詞語:看清是“DNA分子數”還是“鏈數”，“含”還是“只含”等關鍵詞。

考向三圍繞遺傳信息的轉錄和翻譯,考查理解與獲取信息能力

5.（2019?四川成都一診）下圖表示某種生物細胞內基因表達的部分過程（④代表

核糖體，⑤代表多肽鏈）。下列敘述正確的是（C）

A.①②鏈之間和②③鏈之間的堿基配對方式完全不同

B.②鏈中的G和③鏈中的G都代表鳥喋吟核糖核甘酸

C.基因中的遺傳信息通過③鏈傳遞到⑤需要RNA參與

D.一個核糖體通常可結合多條③鏈以提高⑤的合成速率

解析:題圖表示轉錄和翻譯過程。①、②表示DNA單鏈,其中②表示轉錄的模板鏈,

③為mRNA,表示翻譯的模板鏈,④代表核糖體,⑤代表多肽鏈。①②鏈之間的堿基配

對方式為A—T>C—G、T—A、G—C,②③鏈之間的堿基配對方式為A—U、C—G、T

—A、G—C,部分相同;②鏈中的G代表鳥喋吟脫氧核糖核甘酸,而③鏈中的G代表

鳥喋吟核糖核甘酸;基因中的遺傳信息通過mRNA（③鏈）傳遞到多肽鏈（⑤）需要

mRNA、tRNA、rRNA的參與；一條mRNA（③鏈）通常可結合多個核糖體來提高多肽鏈（⑤）

的合成速率。

6.（2019?貴州高三適應性考試）科學家在線蟲細胞中發現一種微小

RNA（let.7RNA）。該RNA在線蟲幼蟲期的后期出現，抑制Lin-41蛋白的合成,促使線

蟲由幼蟲期A進入成蟲期。若控制let_7RNA的基因發生突變,將導致線蟲一直停留

在幼蟲期。下列敘述錯誤的是（A）

A.控制let-7RNA的基因轉錄時,RNA聚合酶與該基因的起始密碼子結合

B.let-7RNA可能是阻止Lin-41蛋白的翻譯過程，從而抑制該蛋白質的合成

C.let-7RNA在幼蟲期的后期出現,是基因選擇性表達的結果

D.線蟲不能由幼蟲期進入成蟲期,是由于遺傳信息發生改變導致的

解析:控制let-7RNA的基因轉錄時,RNA聚合酶與該基因的啟動子結合；由題意可

知，let-7RNA可能是阻止Lin-41蛋白的翻譯過程從而抑制該蛋白質的合成；由于基

因選擇性表達使let-7RNA在幼蟲期的后期出現；由題意分析可知，控制let-7RNA

的基因發生突變,將導致線蟲一直停留在幼蟲期。

考向四圍繞中心法則和基因對性狀的控制,考查綜合運用能力

7.（2019?山東荷澤一模）如圖是某逆轉錄病毒增殖過程的部分示意圖，①?⑥代

表相關過程，下列敘述錯誤的是（D）

親代病毒RNA

[①

DNA-^-整合于宿主細胞DNA也一一mRNA

|⑤

子代病毒RNA病毒結構蛋白

I⑥I

\

子代病毒

A.圖示反映出RNA也能攜帶生物的遺傳信息

B.過程①所需的酶在宿主細胞的核糖體上合成

C.將DNA某片段經過程②整合于宿主細胞DNA一般屬于基因重組

D.若該病毒為HIV,則其主要通過侵染人體生殖細胞從而遺傳給子代

解析:根據題意,RNA是親代逆轉錄病毒的遺傳物質，因此RNA也能攜帶生物的遺傳

信息;過程①所需的酶為逆轉錄酶，在宿主細胞的核糖體上合成;將DNA某片段經過

程②整合于宿主細胞DNA一般屬于基因重組；艾滋病病毒主要攻擊人體T淋巴

細胞。

8.（2019?江西吉安五校聯考）油菜的中間代謝產物磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）運輸

到種子后有兩條轉變途徑,如下圖所示。科研人員根據這一機制培育出的高油油菜,

產油率由原來的35%提高到了58機下列有關說法不合理的是（D）

基因A一融Sjfb,,—其因,物質C

I廠③]（雙鏈RNA）

1啾板鏈雄馬轉錄.單集.

|油油|屣白制甚因B

A.組成物質C的兩條RNA鏈的長度一般相等

B.該圖說明基因可以通過控制酶的合成來控制代謝,進而控制生物的性狀

C.提高產油率的另一思路是干擾①②過程的同步進行以降低酶b的合成效率

D.油菜根尖成熟區細胞中，能發生①、②、③過程

解析:依圖可知，基因A控制酶a的合成基因B控制酶b的合成;①表示轉錄過程,

②表示翻譯過程,③表示基因的復制。組成物質C的兩條RNA鏈是基因B模板鏈和

非模板鏈轉錄而來,因模板鏈和非模板鏈長度相等,因此轉錄而成RNA鏈一般也相

等;依圖可知，基因A、基因B分別控制酶a、酶b的合成控制細胞代謝，進而控制

生物的性狀;提高產油率主要思路是降低酶b的活性,抑制PEP轉換成蛋白質,干擾

①②過程的同步進行,酶b的合成效率降低,PEP轉換成蛋白質受阻,產油率提高；

油菜根尖成熟區細胞中，細胞不再增殖,不可發生③DNA復制過程。

［方法技巧］三個方面巧判中心法則五過程

⑴從模板分析:①如果模板是DNA,生理過程可能是DNA復制或DNA轉錄;②如果模

板是RNA,生理過程可能是RNA復制、RNA逆轉錄或翻譯。

（2）從原料分析:①如果原料為脫氧核甘酸,產物一定是DNA,生理過程可能是DNA復

制或逆轉錄;②如果原料為核糖核甘酸,產物一定是RNA,生理過程可能是DNA轉錄

或RNA復制;③如果原料為氨基酸,產物一定是蛋白質（或多肽），生理過程是翻譯。

⑶從產物分析:①如果產物為DNA,生理過程可能是DNA復制或RNA逆轉錄;②如果

產物為RNA,生理過程可能是RNA復制或DNA轉錄;③如果產物是蛋白質（或多肽），

生理過程是翻譯。

核心考點二生物的變異及其在育種上的應用

I要點整合?提素養I

1.理清可遺傳變異的“四大”易錯點

⑴“互換”

互換對象基因變異類型圖示

鯽誓

同源染色體上非姐妹染色單體等位

基因重組

版勵次分裂

之間基因

非等位染色體結構變異中

非同源染色體之間

基因的易位鏈接

⑵“缺失”

DNA分子上若干“基因”的缺失屬于染色體變異:基因內部若干“堿基對”的缺失,

屬于基因突變。

⑶基因“質”與“量”的變化

①基因突變一一改變基因的質（基因結構改變,成為新基因），不改變基因的量。

②基因重組一一不改變基因的質，也不改變基因的量，但改變基因間組合搭配方式,

即改變基因型（注:轉基因技術可改變基因的量）。

③染色體變異一一不改變基因的質，但會改變基因的量或改變基因的排到順序。

⑷變異的“水平”

基因突變和基因重組是分子水平的變異,在光學顯微鏡下觀察不到;染色體變異是

細胞水平的變異,在光學顯微鏡下可以觀察到。

2.“兩看法”界定二倍體、多倍體、單倍體

無論有幾個染色體組均稱

?含2個聚色體組.二倍.

|—含3個或3個以

上，色體組，

3.牢記“五種”育種方法的一般程序與原理

育種方式育種的一般程序育種原理

培育顯性純合子品種:雜

交f自交f篩選f自交

雜交育種一篩選f基因重組

培育隱性純合子品種:雜

交f自交f篩選

誘變f篩選f自交f篩

誘變育種基因突變

選

單倍體花藥離體培養f秋水仙染色體變異

育種素處理一篩選

多倍體萌發的種子、幼苗f秋水

染色體變異

育種仙素處理f篩選

基因工

導入目的基因基因重組

程育種

「素養培優」

模型建構“五種”育種方式

（1）圖解模型

VI射線蹙射

⑵模型解讀

①育種方式名稱：

（IfII過程為雜交育種

工-IV過程為多倍體育種

<W過程為基因工程育種

I-nifV過程為單倍體育種

w過程為誘變育種

②育種方式選擇:

（欲獲得從未有過的性狀一誘變育種,如對不抗旱的

玉米誘變處理獲得抗旱品種

欲將分散于不同品系的性狀集中在一起（優勢組合）

—雜交育種

欲增大原品種效應（如增加產量、增加營養物質含量等）

―多倍體育種

欲縮短獲得“純合子”的時間一單倍體育種（常針對優

良性狀受顯性基因控制者）

欲實現外源基因的定向表達一基因工程育種

I真題探究?明考向I

L（2019?海南卷）下列有關基因突變的敘述，正確的是（C）

A.高等生物中基因突變只發生在生殖細胞中

B.基因突變必然引起個體表現型發生改變

C.環境中的某些物理因素可引起基因突變

D.根細胞的基因突變是通過有性生殖傳遞的

解析:高等生物中基因突變可以發生在體細胞或生殖細胞中；由于密碼子的簡并性,

基因突變不一定引起個體表現型發生改變;顯性純合子中只有一個基因發生隱性

突變,表現型也不發生改變;環境中的某些物理因素如射線可引起基因突變;根細

胞不是生殖細胞,其基因突變只能通過無性生殖傳遞。

2.（2018?海南卷）雜合體雌果蠅在形成配子時，同源染色體的非姐妹染色單體間

的相應片段發生對等交換,導致新的配子類型出現,其原因是在配子形成過程中發

生了（A）

A.基因重組B.染色體重復

C.染色體易位D.染色體倒位

解析:根據題干信息“同源染色體的非姐妹染色單體間的相應片段發生對等交換”

可知,在配子形成過程中發生了交叉互換型基因重組,進而導致配子具有多樣性。

3.（2018?全國I卷）某大腸桿菌能在基本培養基上生長,其突變體M和N均不能在

基本培養基上生長，但M可在添加了氨基酸甲的基本培養基上生長,N可在添加了氨

基酸乙的基本培養基上生長。將M和N在同時添加氨基酸甲和乙的基本培養基中

混合培養一段時間后，再將菌體接種在基本培養基平板上,發現長出了大腸桿菌（X）

的菌落。據此判斷，下列說法不合理的是（C）

A.突變體M催化合成氨基酸甲所需酶的活性喪失

B.突變體M和N都是由于基因發生突變而得來的

C.突變體M的RNA與突變體N混合培養能得到X

D.突變體M和N在混合培養期間發生了DNA轉移

解析:突變體M不能在基本培養基上生長，但可在添加了氨基酸甲的培養基上生長，

說明該突變體不能合成氨基酸甲，可能是催化合成氨基酸甲所需酶的活性喪失;大

腸桿菌屬于原核生物，自然條件下其變異類型只有基因突變,故其突變體是由于基

因發生突變而得來的；大腸桿菌的遺傳物質是DNA,突變體M的RNA與突變體N混合

培養不能得到X;突變體M和N在混合培養期間發生了DNA轉移,使基因重組,產生

了新的大腸桿菌（X）。

4.（2015?全國H卷）下列關于人類貓叫綜合征的敘述，正確的是（A）

A.該病是由于特定的染色體片段缺失造成的

B.該病是由于特定染色體的數目增加造成的

C.該病是由于染色體組數目成倍增加造成的

D.該病是由于染色體中增加某一片段引起的

解析:人類貓叫綜合征是人的第5號染色體部分缺失引起的遺傳病。

5.（2016?全國HI卷）基因突變和染色體變異是真核生物可遺傳變異的兩種來源。

回答下列問題：

（1）基因突變和染色體變異所涉及的堿基對的數目不同，前者所涉及的數目比后

者O

（2）在染色體數目變異中，既可發生以染色體組為單位的變異，也可發生以

為單位的變異。

（3）基因突變既可由顯性基因突變為隱性基因（隱性突變），也可由隱性基因突變為

顯性基因（顯性突變）。若某種自花受粉植物的AA和aa植株分別發生隱性突變和

顯性突變,且在子一代中都得到了基因型為Aa的個體,則最早在子代中能

觀察到該顯性突變的性狀;最早在子代中能觀察到該隱性突變的性狀;最

早在子代中能分離得到顯性突變純合體;最早在子代中能分離

得到隱性突變純合體。

解析：（1）基因突變是指DNA分子中發生堿基對的增添、缺失和替換而引起的基因

結構的改變,所涉及的堿基對的數目較少；而染色體變異會涉及染色體上基因數量

或排列順序的改變，較基因突變所涉及的堿基對的數量多。（2）染色體數目變異有

兩類,一類是由細胞內個別染色體的增加或減少而引起的，另一類是由細胞內染色

體數目以染色體組的形式成倍地增加或減少而引起的。（3）對于顯性突變而言，由

aa（親代）修Aa（子代），則在子一代中即能觀察到突變性狀，子二代會發生性狀分離,

且會出現AA的顯性純合子，但要分離得到AA的顯性純合子，需在子三代中觀察確

定（即不發生性狀分離的為純合子）；對于隱性突變而言，由AA（親代）突*Aa（子一代）,

最早在子二代中能觀察到該隱性性狀的個體,隱性性狀一旦出現即能分離得到隱

性突變純合體，因此最早在子二代中能分離得到隱性突變純合體。

答案：（1）少（2）染色體（3）一二三二

I考向設計?抓遷移I

考向一圍繞變異類型和特點，考查識記和理解能力

1.（2019?山東聊城二模）除草劑敏感型擬南芥經一定劑量的射線照射后，其子代

出現了一株具有除草劑抗性的突變體。下列有關該突變體形成原因的敘述正確的

是（C）

A.若為某基因突變所致,則該抗性突變體自交后代一定發生性狀分離

B.若為某基因內部缺失部分堿基對所致,則該基因控制合成的肽鏈長度一定變短

C.若為某基因內部C//G堿基對重復所致,則該基因中瞟吟與口密咤的比例一定不變

D.若為某染色體片段缺失所致,則該變異一定發生在減數分裂形成配子的過程中

解析:若為基因突變所致,該抗性突變體可能為純合子,則自交后代不一定發生性

狀分離;若為基因突變中的缺失,對應mRNA上的終止密碼子可能延后，則該基因控

制合成的肽鏈長度可能變長;該基因突變后依然為雙鏈,A與T配對,G與C配對,故

A+G=T+C,喋吟數=口密咤數=50%不變;染色體變異可發生在有絲分裂中，也可發生在

減數分裂過程中。

2.（2019?青海師大附中期末）已知某DNA片段上有基因A、無效片段和基因B,其

分布如圖所示,現將某外來DNA片段（m）插入位點a或b,下列關于變異類型的說法

正確的是（C）

基因A無效片段基因B

基因A無效片段

插入位點a插入位點b

A.若m為無效片段且插入位點a,則發生了基因突變

B.若m為無效片段且插入位點b,則發生了染色體變異

C.若m為有效片段且插入位點a,則發生了基因重組

D.若m為有效片段且插入位點b,則發生了染色體變異

解析:若m為無效片段且插入位點a,由于位點a也位于無效片段,所以沒有發生基

因突變;若m為無效片段且插入位點b,由于位點b位于基因B中，說明外來無效片

段插入原基因內部,導致原基因結構被破壞，原基因不表達,這屬于基因突變;若m

為有效片段且插入位點a,由于位點a也位于無效片段,所以原基因無影響，原基因

表達,插入基因也表達,這屬于基因重組；若m為有效片段且插入位點b,由于位點b

位于基因B中，說明外來有效片段插入原基因內部,導致基因結構被破壞,原基因不

表達，但插入基因表達,則發生了基因重組與基因突變。

考向二圍繞育種方法和育種過程考查理解與應用能力

3.（2019?湖南株洲二模）以下有關育種的敘述,正確的是（C）

A.花藥離體培養可獲得單倍體植株,優點是其自交后代不會發生性狀分離,都是純

合子

B.用秋水仙素處理種子或幼苗,抑制紡錘體形成,從而誘導出多倍體，體現了植物

細胞的全能性

C.利用物理或化學等誘變因素處理生物,可以提高突變率,較短時間內獲得更多的

優良變異類型

D.雜交育種是不同品種通過精卵細胞結合發生基因重組使得優良性狀集中在一起,

再經過選擇和培育,獲得新品種的方法

解析:花藥離體培養獲得單倍體植株，但單倍體植株因沒有同源染色體而高度不育,

其自交一般不產生后代;細胞的全能性是指已經分化的細胞具有發育成完整個體

的潛能,起點是已分化的細胞,而多倍體育種處理的是種子或幼苗,種子是器官,幼

苗是個體,均為正常的生長發育，因此不能體現細胞的全能性;誘變育種的優點是

提高突變率,加速育種進程,短時間內能大幅度改良生物性狀；雜交育種的優點是

集中雙親的優良性狀，原理是基因重組,而精卵細胞結合過程不發生基因重組。

4.回答下列有關育種的問題：

（1）現有甲、乙、丙、丁四個品系的純種玉米，其基因型依次為AABBGG、aaBBGG、

AAbbGG、AABBggo若想培育出AaaBBbGGG新類型,試