“生物的变异”专题突破

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本专题内容主要包括生物变异的类型及其判别方法，是历年高考命题的重点。下面从基础知识梳理、命题热点探究、专题综合演练等方面进行突破。

一、基础知识梳理

1.生物变异的概念和类型

（1）概念：生物变异是指生物的子代与亲代，以及子代个体之间在性状上出现差异的现象。

（2）类型：包括可遗传变异和不可遗传变异两种类型，如图所示：

由以上可见，不可遗传变异仅仅是由环境条件的改变引起的，而可遗传变异是由遗传物质的改变引起的，后者主要有基因突变、基因重组和染色体变异三种来源。因此，判断这两种变异的主要依据是遗传物质是否发生改变。

2.基因突变的概念、本质及判别方法

（1）概念：是指DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或改变，而引起基因结构的改变。

（2）特点：基因突变具有普遍性、随机性、低频性、弊多利少性和不定向性、可逆性的特点，经突变后产生原有基因的等位基因。

（3）本质：基因突变是基因的分子结构发生改变，结果产生了新的基因，改变了基因的“质”，出现了新性状，但没有改变基因的“量”。

（4）判别方法：主要依据基因中碱基对的种类、数量或排列顺序是否改变，而不是依据基因的数量是否改变。

注：由显性基因突变为隐性基因叫隐性突变（如Aa）；由隐性基因突变为显性基因叫显性突变（aA）。突变的碱基对是3或3的倍数时，对生物性状的影响较小。若突变发生在体细胞中，影响的是亲代本身。突变发生得越早，生物表现出突变性状的部分越多。

3.基因重组的概念、本质及判别方法

（1）概念：是指控制不同性状的基因的重新组合。狭义的基因重组是指减数分裂过程中，非同源染色单体之间的自由组合，以及同源染色体的非姐妹染色体之间的交叉互换。广义的基因重组还包括受精作用、基因工程和细菌转化过程。

（2）本质：是原有基因的重新组合，基因内部的结构不改变，不会产生新的基因，但会产生新的基因型，使性状重新组合。

（3）判别方法：自然状态下的基因重组不会改变基因的数量，但在基因工程中，基因的数量会发生改变。

4.染色体变异的概念、类型及判别方法

（1）概念：是指染色体结构或者数目发生改变，从而引起生物的性状改变。

（2）类型：①染色体结构的变异：是指染色体结构的改变，主要包括DN断的缺失、重复、倒位和易位等；②染色体数目的变异：是指染色体数目发生的改变，包括个别染色体增减和成套染色体（染色体组）的增减。

（3）本质：无论是染色体结构还是数目发生变异，基因的结构都不会改变，即不会产生新的基因，但基因的数量或基因的排列顺序可发生改变，会产生新的基因型。

（4）判别方法：①染色体变异在光学显微镜下可以直接观察到；②依据基因的数量或基因的排列顺序是否发生改变。

注：基因突变、基因重组和染色体变异的相关问题。

①关于“互换”问题。同源染色体上非姐妹染色单体的交叉互换，属于基因重组；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。DNA分子上若干基因的缺失属于染色体变异；DNA分子上若干碱基对的缺失，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的变化，光学显微镜下可以观察到。

④关于不同生物的可遗传变异类型。病毒的可遗传变异唯一来源是基因突变；细菌等原核生物不含染色体，所以不存在染色体变异。在真核生物中，上述三种类型都存在。

5.染色体组的概念和判断

（1）染色体组的概念。

①从本质上看：染色体组的所有染色体互为非同源染色体，即在一个染色体组中无同源染色体的存在；

②从形态上看：一个染色体组中的所有染色体的形态、大小各不相同；

③从功能上看：一个染色体组携带着一种生物生长发育、遗传变异的全部信息；

④从物种类型上看：不同种生物染色体组的染色体大小、形态不同，但是数目可能相同。

（2）染色体组数目的判断。

①根据染色体的形态来判断：细胞内形态相同的染色体有几条，就含有几个染色体组。

②根据基因型来判断：在细胞或生物体的基因型中，控制同一性状的基因出现几次，就有几个染色体组。

③根据染色体的个数和形态数来推算：染色体组数=染色体个数/染色体形态数。

注：单倍体和多倍体的比较。

单倍体是含有本物种配子染色体数的个体。多倍体是由合子发育而来的体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体。

对于体细胞中含有三个染色体组的个体，是属于单倍体还是三倍体，要从其来源上判断。若直接来自配子，就为单倍体；若来自受精卵，则为三倍体。

二、命题热点探究

遗传和变异的内容是历年高考命题的重点，试题大多以非选择题的形式出现，能够很好考查考生的综合分析能力，从而体现生物试题的区分度。近年来，高考命题的重点具有从遗传基本定律向生物变异偏移的趋势，特别是减数分裂与生物变异的结合已成为命题的亮点。

热点1.基因突变和染色体变异的理解

【命题解读】本专题涉及概念众多，如基因突变、基因重组、染色体组、基因组、单倍体和多倍体等，是渗透考查知识理解能力的良好命题素材。如2010年福建卷第5题、2011年安徽卷第4题考查基因突变的理解，2011年海南卷第19题考查染色体变异的理解等。基因突变中碱基对的缺失、增添、改变对生物性状所造成的影响，一直是命题的关注点；同时，结合基因突变、染色体结构变异进行综合考查是今后命题的趋势。

【例1】（2011年海南卷）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

解析：本题考查染色体变异与基因种类、数目的关系。染色体数目变异不会产生新基因，故基因种类不会改变，但会改变基因数量。染色体结构变异是指DN段的缺失、重复、倒位和易位，能够改变基因的排列顺序。答案为D。

热点2：生物变异类型的判断

【命题解读】生物变异包括基因突变、基因重组、染色体变异，结合减数分裂和生物性状判断生物变异类型属于近几年高考命题的高频考点。如2011年江苏卷第22题，2012年新课标全国卷第31题，2012年山东卷第27题。