2023届高三生物一轮复习课件：生物的变异

这是一份2023届高三生物一轮复习课件：生物的变异，共41页。PPT课件主要包含了必备知识整体提升，强化模拟限时训练，考法二细胞癌变等内容，欢迎下载使用。
考法一 对基因突变的理解和判断考法二 细胞癌变考法三 对基因重组的理解和判断考法四 染色体变异的分析与判断考法五 变异类型的分析和判断
考法一　对基因突变的理解和判断
(1) 　　 (隐性突变：AA→Aa（当代不表现，一旦)(2)基因突变发生的范围：个体发育的任何时期都可能发生，特别是在真核生物有丝分裂、减数分裂、无丝分裂时，原核生物及病毒遗传物质复制时。(3)基因突变的结果：真核生物基因突变可产生等位基因，而原核生物和病毒基因突变产生的是新基因。(4)基因突变是在分子水平上，基因内部碱基的种类、数目或排列顺序的改变，基因的数目和在染色体上的位置并未改变。(5)基因突变不一定都能遗传给后代。基因突变如果发生在体细胞中，一般不遗传，但有些植物可以通过无性生殖将突变基因传递给后代；基因突变如果发生在配子中，将遵循遗传规律传递给后代。(6)基因突变的利害性取决于生物生存的环境条件。如昆虫基因突变产生的残翅性状，若在陆地上则为不利变异，而在多风的岛屿上则为有利变异。
1 [江苏2018·15，2分]下列过程不涉及基因突变的是(　　)A．经紫外线照射后，获得红色素产量更高的红酵母B．运用CRISPR/Cas9技术替换某个基因中的特定碱基C．黄瓜开花阶段用2，4－D诱导产生更多雌花，提高产量D．香烟中的苯并芘使抑癌基因中的碱基发生替换，增加患癌风险
【答案】C【解析】紫外线照射能诱导酵母菌发生基因突变，经筛选后可获得红色素产量更高的红酵母，A不符合题意；运用CRISPR/Cas9技术替换某个基因中的特定碱基，导致基因结构改变，涉及基因突变，B不符合题意；2，4－D为生长素类调节剂，其促进黄瓜雌花的形成是植物生长调节剂调节生命活动的作用，没有发生基因突变，C符合题意；香烟中的苯并芘使抑癌基因中的碱基发生替换，导致基因结构改变，涉及基因突变，D不符合题意。
题型一 对基因突变的理解和判断
1．[河北衡水中学2021联考]大约70%的囊性纤维化患者体内编码CFTR蛋白(一种参与转运氯离子的转运蛋白)的基因缺失3个碱基对，导致CFTR蛋白第508位的苯丙氨酸缺失。这种改变使患者支气管中黏液增多，管腔受阻，细菌在肺部大量生长繁殖，最终导致肺功能严重受损。下列说法错误的是(　　)A．从根本上看，囊性纤维化是因为编码CFTR蛋白的基因发生了基因突变B．囊性纤维化体现了基因可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状C．缺少苯丙氨酸后，CFTR蛋白的结构发生改变从而使其功能异常D．除苯丙氨酸缺失外，该突变还可导致其他氨基酸序列发生改变
【答案】D　【解析】由题干信息可知，囊性纤维化是因为编码CFTR蛋白的基因缺失3个碱基对，这种变异属于基因突变，A正确；蛋白质的结构与氨基酸的种类、数目、排列顺序有关，因此缺少苯丙氨酸后，CFTR蛋白的结构会发生改变，从而使其功能异常，囊性纤维化体现了基因可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状，B、C正确；根据题意，该突变是基因缺失3个碱基对，导致CFTR蛋白的氨基酸数目减少1个，而其他氨基酸序列没有变化，D错误。
2．关于等位基因B和b发生突变的叙述，错误的是(　　)A．等位基因B和b都可以突变成为不同的等位基因B．在基因b的ATGCC序列中插入碱基C可导致基因b的突变C．基因B中的碱基对G—C被碱基对A—T替换可导致基因突变D．X射线的照射不会影响基因B和基因b的突变率
【答案】D　【解析】基因突变具有不定向性，等位基因B和b都可以突变成为不同的等位基因，A正确；在基因b的ATGCC序列中插入碱基C，则基因的碱基序列发生了改变，即发生了基因突变，B正确；基因突变是指DNA分子中碱基的替换、增添或缺失而引起基因碱基序列的改变，故基因B中的碱基对G—C被碱基对A—T替换可引起基因突变，C正确；X射线属于物理诱变因子，会提高基因B和基因b的突变率，D错误。
3．下列关于基因突变的叙述中，错误的是(　　)A．基因突变是指基因中碱基的增添、缺失或替换B．DNA中脱氧核苷酸种类、数量和排列顺序的改变可能导致基因突变C．外界条件或生物内部因素可使DNA复制发生差错而导致基因突变D．无论是低等生物还是高等生物都能发生基因突变，且基因突变只定向形成新的等位基因
【答案】D　【解析】基因突变是指DNA分子中发生碱基的增添、缺失或替换，而引起的基因碱基序列的改变，A正确；对绝大多数生物来说，基因是有遗传效应的DNA片段，因此DNA中脱氧核苷酸种类、数量和排列顺序的改变可能导致基因突变，B正确；引起基因突变的原因包括内因(生物内部因素)和外因(一定的外界环境条件)，C正确；无论是低等生物还是高等生物都能发生基因突变，且基因突变具有不定向性，D错误。
A．长期吸烟的男性人群中，年龄越大，肺癌死亡累积风险越高B．烟草中含有多种化学致癌因子，不吸烟或越早戒烟，肺癌死亡累积风险越低C．肺部细胞中原癌基因执行生理功能时，细胞生长和分裂失控D．肺部细胞癌变后，癌细胞彼此之间黏着性降低，易在体内分散和转移
2 [湖南2021·9，2分]某国家男性中不同人群肺癌死亡累积风险如图所示。下列叙述错误的是(　　)
【答案】C【解析】本题考查细胞癌变的原理和癌细胞的特征。由题图可知，长期吸烟的男性人群随着年龄的增长，肺癌死亡累积风险在55岁后迅速增高，A正确；烟草在燃烧过程中，产生了许多化学致癌因子，由图可知，不吸烟、30岁戒烟、50岁戒烟和长期吸烟四个组别在相同年龄时的肺癌死亡累积风险在55岁后是逐渐升高的，B正确；细胞癌变是原癌基因和抑癌基因突变的结果，其中原癌基因能调节细胞正常的生长和分裂，C错误；癌细胞膜上的糖蛋白减少，细胞间的黏着性降低，因此易转移、扩散，D正确。
4．在一项研究青蒿琥酯(Art)对人体某种癌细胞影响的实验中，科研工作者发现，在一定范围内，随着Art浓度升高，该种癌细胞中凋亡蛋白Q的含量增多，癌细胞存活率降低。下列叙述不合理的是(　　)A．不同种的癌细胞中可能存在不同的突变基因B．癌细胞的形态往往与正常组织细胞有所差异C．编码凋亡蛋白Q的基因只存在于该种癌细胞中D．Art可能促进了该种癌细胞中凋亡蛋白Q基因的表达
【答案】C　【解析】细胞癌变往往是多个基因突变的结果，故不同种的癌细胞中可能存在不同的突变基因，A正确；癌细胞的形态一般呈球形，往往与正常组织细胞有所差异，B正确；编码凋亡蛋白Q的基因存在于人体的所有细胞中，C错误；根据题意可知，随着Art浓度升高，该种癌细胞中凋亡蛋白Q的含量增多，可能是Art促进了该种癌细胞中凋亡蛋白Q基因的表达，产生了更多的Q蛋白，D正确。
5．[湖北部分重点中学2021联考]中山大学颜光美教授课题组研究发现，天然病毒M1能选择性地感染并杀伤肝癌、直肠癌等多种体外培养的癌细胞，对正常细胞无毒副作用。其主要机理是M1的选择性攻击依赖对ZAP蛋白缺失的识别，而人类的癌细胞广泛缺乏ZAP蛋白。下列叙述错误的是(　　)A．原癌基因和抑癌基因发生突变可能引起癌细胞的产生B．ZAP蛋白是由天然病毒M1的遗传物质在癌细胞中控制合成的C．癌细胞膜上的糖蛋白等物质减少使得其容易在体内分散和转移D．正常细胞有ZAP蛋白可能是天然病毒M1对其无毒副作用的原因
【答案】B　【解析】原癌基因表达的蛋白质是细胞正常生长和增殖所必需的，抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖，或者促进细胞凋亡，二者发生突变可能引起癌细胞的产生，A正确；ZAP蛋白是由正常细胞中的基因控制合成的，B错误；癌细胞膜上的糖蛋白等物质减少，细胞之间的黏着性显著降低，使其容易在体内分散和转移，C正确；M1的选择性攻击依赖对ZAP蛋白缺失的识别，而人类的癌细胞广泛缺乏ZAP蛋白，推测正常细胞有ZAP蛋白可能是天然病毒M1对其无毒副作用的原因，D正确。
考法三　对基因重组的理解和判断
A．三对等位基因的分离均发生在次级精母细胞中B．该细胞能产生AbD、ABD、abd、aBd四种精子C．B(b)与D(d)间发生重组，遵循基因自由组合定律D．非姐妹染色单体发生交换导致了染色体结构变异
3 基因型为AaBbDd的二倍体生物，其体内某精原细胞减数分裂时同源染色体变化如图所示。叙述正确的是(　　)
【答案】B【解析】由题图可知，在减数分裂过程中该对同源染色体发生了染色体互换，两条染色体的基因组成分别为AABbDD、aaBbdd，故A与a、D与d的分离发生在初级精母细胞中，而B与b的分离发生在初级精母细胞和次级精母细胞中，A项错误；该细胞能产生ABD、AbD、aBd、abd四种精子，B项正确；B(b)与D(d)位于一对同源染色体上，而非等位基因的自由组合发生在非同源染色体之间，C项错误；同源染色体的非姐妹染色单体发生交换导致基因重组，D项错误。
题型三 对基因重组的理解和判断
6．[皖豫名校联盟2021联考]减数分裂过程中会发生等位基因的分离和非等位基因的重组。下列相关叙述正确的是(　　)A．等位基因的分离只能发生在减数分裂Ⅰ后期B．非等位基因的重组只能发生在减数分裂Ⅰ后期C．在等位基因分离的同时，所有的非等位基因都会发生自由组合D．减数分裂过程中，等位基因的分离和非等位基因的重组可同步进行
【答案】D　【解析】等位基因在减数分裂Ⅰ后期随着同源染色体的分开而分离，若减数分裂Ⅰ前期发生了染色体互换，姐妹染色单体上也可能有等位基因，此时该等位基因的分离发生在减数分裂Ⅱ后期，A错误；非等位基因有两种，其中位于非同源染色体上的非等位基因在减数分裂Ⅰ后期重组，位于同源染色体上的非等位基因在减数分裂Ⅰ的前期通过染色体互换重组，B错误；等位基因的分离主要发生在减数分裂Ⅰ后期，此时非同源染色体上的非等位基因自由组合，但同源染色体上的非等位基因不会发生自由组合，C错误；减数分裂Ⅰ后期，同源染色体分离的同时非同源染色体自由组合，故等位基因的分离和非等位基因的重组可同时发生，D正确。
7．下列有关基因重组的说法，错误的是(　　)A．一般情况下，根尖细胞不可发生基因重组B．基因重组是生物变异的根本来源，对进化有重要意义C．雌、雄配子随机结合使子代呈现多样性不属于基因重组D．基因重组可产生新的基因型和新的性状组合
【答案】B　【解析】基因重组一般发生在减数分裂过程中，而根尖细胞不能进行减数分裂，因此不能发生基因重组，A正确；基因突变是生物变异的根本来源，对进化有重要意义，B错误；雌、雄配子随机结合使子代呈现多样性不属于基因重组，自然状态下，基因重组发生在配子的形成过程中，C正确；基因重组可产生新的基因型和新的性状组合，D正确。
考法四　染色体变异的分析与判断
1．生物体细胞内染色体组数的判断方法一：根据染色体形态判断，细胞内形态相同的染色体有几条，则含有几个染色体组。如图所示的细胞中，a中每一种形态的染色体有3条，b中染色体两两相同，c中染色体各不相同，则可判定它们分别含3、2、1个染色体组。方法二：例如图a中，染色体组数为9÷3＝3(组)。
方法三：根据基因型判断，控制同一性状的基因出现几次(包括显性基因和隐性基因)，就含几个染色体组。每个染色体组内不含等位基因或相同基因，如图所示，d～g中依次含4、3、2、1个染色体组。
2．单倍体、二倍体和多倍体的判断方法及育性分析(1)由受精卵发育而来的个体，体细胞中含有几个染色体组，就叫作几倍体。由配子直接发育而来的个体，不管其体细胞中含有几个染色体组，都叫作单倍体。所以单倍体不一定只含一个染色体组，也可能含有多个染色体组。例如由四倍体生物的配子发育形成的个体叫单倍体，但其体细胞中含有2个染色体组。(2)一般情况下，单倍体是高度不育的，但这并不是绝对的。无论是单倍体、二倍体还是多倍体，如果来自同一物种的染色体组数目恰好都是偶数，一般是可育的，否则是不可育的。比如普通小麦是异源六倍体，染色体组来源于3个物种，每个物种各提供2组染色体，减数分裂时就可以正常联会，能产生正常的配子，所以普通小麦是可育的。而马和驴都是二倍体，是可育的，但是马和驴的后代——骡是异源二倍体，体细胞中有两个染色体组，但这两个染色体组一组来自马，一组来自驴，在减数分裂时两组染色体无法正常联会，不能产生正常的配子，所以骡是高度不育的。
4 [全国Ⅱ2020·4，6分]关于高等植物细胞中染色体组的叙述，错误的是(　　)A．二倍体植物的配子只含有一个染色体组B．每个染色体组中的染色体均为非同源染色体C．每个染色体组中都含有常染色体和性染色体D．每个染色体组中各染色体DNA的碱基序列不同
【答案】C【解析】二倍体植物含有两个染色体组，通过减数分裂形成的配子中只含有一个染色体组，A正确；染色体组指的是细胞中的一组非同源染色体，在形态和功能上各不相同，因此各染色体DNA的碱基序列也不相同，B、D正确；有些高等植物细胞中无性染色体，如豌豆，其染色体组中不含性染色体，C错误。
题型四 染色体变异的分析与判断
8．家猪(2n＝38)群体中发现一种染色体易位导致的变异，如图所示。易位纯合公猪体细胞无正常13、17号染色体，易位纯合公猪与四头染色体组成正常的母猪交配产生的后代均为易位杂合子。相关叙述错误的是(　　)
A．上述变异中染色体结构和数目均会异常B．易位纯合公猪的初级精母细胞中含72条染色体C．易位杂合子有可能产生染色体组成正常的配子D．易位杂合子减数分裂会形成17个正常的四分体
【答案】B　【解析】13号染色体和17号染色体重接属于染色体结构变异，两条染色体重接到一起后引起染色体数目变异，A正确；初级精母细胞所含染色体数目与体细胞相同，所以正常公猪的初级精母细胞含有38条染色体，因为易位纯合公猪13号和17号染色体重接成为一条染色体，所以其初级精母细胞中含有36条染色体，B错误；易位杂合子是由易位纯种公猪和正常母猪杂交而来的，有来自公猪的不正常的13号和17号染色体，也有来自母猪的正常的13号、17号染色体，所以可能产生正常的配子，C正确；易位杂合子减数分裂时，因为13号和17号染色体不正常，另外17对染色体正常，所以可以形成17个正常的四分体，D正确。
9．某番茄中有一种三体(6号染色体有三条)，其基因型为AABBb。三体在减数分裂联会时，3条同源染色体中的任意2条随意配对联会形成1个二价体，另一条同源染色体不能配对而形成1个单价体。下列有关叙述错误的是(　　)
A．该三体番茄为杂合子，自交后代会出现性状分离B．从变异的角度分析，三体的形成属于染色体数目变异C．该三体番茄产生4种基因型的花粉，且比例为1∶1∶1∶1D．该三体番茄的根尖分生区细胞经分裂产生子细胞的基因型仍为AABBb
【答案】C　【解析】该三体番茄为杂合子，自交后代会出现性状分离，即会出现隐性性状个体(bb)，A正确；三体的体细胞中某对同源染色体多了一条，属于染色体数目变异，B正确；基因型为AABBb的三体经减数分裂可以产生ABB、ABb、AB、Ab 4种基因型的花粉，其比例为1∶2∶2∶1，C错误；该三体番茄的根尖分生区细胞进行有丝分裂，产生子细胞的基因型仍为AABBb，D正确。
考法五　变异类型的分析和判断
1．生物变异的类型(1)可遗传变异与不可遗传变异①不可遗传变异原因( )环境因素的影响，遗传物质不发生改变
(2)可遗传变异与不可遗传变异的关系
2．变异类型分析(1)关于“互换”问题。同源染色体上的非姐妹染色单体之间的互换，属于基因重组；非同源染色体之间片段的互换，属于染色体结构变异中的易位。(2)关于“缺失或增添”问题。DNA分子上若干基因的缺失或增添属于染色体结构变异；基因中若干碱基对的缺失或增添，属于基因突变。
(3)关于变异的水平问题。基因突变、基因重组属于分子水平上的变化，光学显微镜下观察不到；染色体变异属于亚细胞水平上的变化，光学显微镜下可以观察到。(4)关于变异的“质”和“量”问题。基因突变改变基因的质，不改变基因的量；基因重组不改变基因的质，一般也不改变基因的量，但转基因技术会改变基因的质和量；染色体变异一般不改变基因的质，但会改变基因的量或基因的排列顺序。(5)基因重组一般只发生在减数分裂过程中，基因突变和染色体变异在有丝分裂及减数分裂过程中均可发生；原核生物和病毒一般不发生基因重组，因其细胞中没有染色体，故也不发生染色体变异。
3．变异类型的判断(1)可遗传变异与不可遗传变异的判断方法(2)基因突变和基因重组的判断方法
5 经X射线照射的紫花香豌豆品种，其后代中出现了几株开白花植株，下列叙述错误的是(　　)A．白花植株的出现是对环境主动适应的结果，有利于香豌豆的生存B．X射线不仅可引起基因突变，也会引起染色体变异C．通过杂交实验，可以确定是显性突变还是隐性突变D．观察白花植株自交后代的性状，可确定是否是可遗传变异
【答案】A【解析】白花植株的出现是突变的结果，突变是不定向的，不是对环境主动适应的结果，环境只起选择作用，A错误；X射线可能引起基因突变，也可能引起染色体变异，B正确；通过杂交实验可判断该突变是显性突变还是隐性突变，若子代中有表现突变性状的植株，则为显性突变，若子代均表现正常性状，则为隐性突变，C正确；若白花植株自交后代出现突变性状，则为可遗传变异，若后代无突变性状，则为不可遗传变异，D正确。
题型五 变异类型的分析和判断
10．[浙江卓越联盟2021月考]视网膜母细胞瘤基因(R)是一种抑癌基因，杂合子(Rr)仍具有抑癌功能。杂合子在个体发育过程中，一旦体细胞的杂合性丢失，形成纯合子(rr)或半合子(r)，就会失去抑癌的功能而导致恶性转化。下图为视网膜母细胞增殖过程中杂合性丢失的可能机制。下列分析正确的是(　　)
A．1是由减数分裂导致含R的染色体移到另一个细胞中所形成的半合子(r)B．2可能是分裂时染色体分离不正常而导致纯合子(rr)的产生C．1、2、3、4的变异都可以通过显微镜观察出来D．1、2、3、4的变异有的对身体有利，有的对身体不利
【答案】B　【解析】视网膜母细胞只能进行有丝分裂，因此图中1是有丝分裂中含R的染色体移到另一个细胞中所形成的半合子，A错误；2可能是分裂时含R的染色体都移到一个细胞中，含r的染色体都移到一个细胞中而导致纯合子(rr)的产生，B正确；4是基因突变，不能用显微镜观察到，2虽然是染色体异常分离导致的，但与4的结构相似，也不能用显微镜观察到，只有1和3是染色体变异，可通过显微镜观察出来，C错误；根据题意，R是一种抑癌基因，杂合子(Rr)有抑癌功能，而1、2、3、4均失去抑癌基因而导致恶性转化，对身体不利，D错误。
11．图1～4为雄果蝇细胞中的染色体示意图，下列选项不正确的是(　　)
A．若出现XXY的性染色体异常个体，则一定是雌性亲本的同源染色体未分开所致B．欲对果蝇进行DNA测序，宜选择图3所包含的染色体C．图2、4均可以表示果蝇的1个染色体组D．Ⅱ和Ⅲ染色体之间可能发生易位
【答案】A　【解析】若出现XXY的性染色体异常个体，则可能是雌性亲本的同源染色体未分开或姐妹染色单体分裂后移向细胞同一极所致，也可能是雄性亲本的同源染色体未分开所致，A错误；图2和图4均可表示果蝇的一个染色体组，图3可表示果蝇基因组测序所要测的染色体，B、C正确；非同源染色体之间的片段交换属于染色体结构变异中的易位，故Ⅱ和Ⅲ染色体之间可能发生易位，D正确。