1、能力提升三种可遗传变异的分析 1. 可遗传变异的比较类型项目基因突变基因重组染色体变异实质碱基对的替换、增添和缺失控制不同性状的基因的重新组合染色体数目或结构发生变化适用范围生物种类所有生物(包括病毒)均可发生自然状态下只发生于真核生物有性生殖过程中，为核遗传真核生物细胞增殖过程中均可发生生殖无性生殖、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、人工DNA拼接技术染色体结构变异、染色体数目变异发生时期主要在DNA复制时减数分裂四分体时期及减数第一次分裂后期细胞分裂期产生结果产生新的基因，但基因数目未变即变“质”未变“量”只产生新的基因型，不产生新的基因即“量”“
2、质”均未变不产生新的基因，但可引起基因数目或排列顺序的变化意义生物变异的根本来源，提供生物进化的原始材料形成生物多样性的重要原因，对生物进化有重要意义对生物进化有一定意义镜检光学显微镜下均无法检出，可根据是否有新性状或新性状组合确定光学显微镜下不可检出光学显微镜下可检出育种应用诱变育种杂交育种、基因工程育种单倍体育种、多倍体育种联系2. 基因突变的特点与影响(1) 基因结构中碱基对的增添、缺失、改变对生物的影响碱基对影响范围对氨基酸的影响改变小只改变1个氨基酸或不改变增添大不影响插入位置前的序列，而影响插入位置后的序列缺失大不影响缺失位置前的序列，而影响缺失位置后的序列(2) 基因突变不一定导
3、致生物性状改变的原因 不具有遗传效应的DNA片段中的“突变”不引起基因突变，不引起性状变异。 由于多种密码子决定同一种氨基酸，因此某些基因突变也不引起性状的改变。 某些基因突变虽改变了蛋白质中个别位置的氨基酸种类，但并不影响蛋白质的功能。 隐性突变在杂合子状态下也不会引起性状的改变。(3) 基因突变的特点图示3. 基因重组的三种类型重组类型同源染色体上非等位基因间的重组非同源染色体上非等位基因间的重组人为导致基因重组(DNA重组)图像示意发生时间减数第一次分裂四分体时期减数第一次分裂后期发生机制同源染色体非姐妹染色单体之间交叉互换，导致染色单体上的基因重新组合同源染色体分开，等位基因分离，非同
4、源染色体自由组合，导致非同源染色体上非等位基因重组目的基因经载体导入受体细胞，导致受体细胞中的基因重组(1) 基因突变不只发生在分裂间期，它一定会导致基因结构的改变。(2) 若把基因视为染色体上的一个位“点”，染色体视为点所在的“线段”，则基因突变为“点”的变化(点的质变，但量不变);基因重组为“点”的结合或交换(点的质与量均不变);染色体变异为“线段”发生结构或数目的变化。(3) 显性突变(aA)，在突变个体当代就可以表现出新性状;隐性突变(Aa)，这种突变若发生在体细胞中，不能表现出性状，若发生在生殖细胞中，则产生Aa杂合子个体，Aa个体也不能表现出突变性状，只有当Aa个体杂交产生aa的后
5、代后才可表现出来。(4) 变异类型与细胞分裂方式的关系变异类型细胞分裂方式基因突变可发生于无丝分裂、有丝分裂、减数分裂基因重组减数分裂染色体变异有丝分裂、减数分裂典例1(2014苏州模拟)A、a和B、b是控制两对相对性状的两对等位基因，位于1号和2号这一对同源染色体上，1号染色体上有部分来自其他染色体的片段，如下图所示。下列有关叙述不正确的是()A. A和a、B和b均符合基因的分离定律B. 可以通过显微镜来观察这种染色体移接现象C. 染色体片段移接到1号染色体上的现象称为基因重组D. 同源染色体上非姐妹染色单体之间发生交叉互换后可能产生4种配子变异中几组易混概念的辨析 1. 易位与交叉互换类型
6、染色体易位交叉互换图解区别染色体角度发生于非同源染色体之间发生于同源染色体的非姐妹染色单体之间变异类型属于染色体结构变异属于基因重组显微镜下是否观察到可在显微镜下观察到在显微镜下观察不到2. 基因突变和染色体结构变异染色体结构变异使排列在染色体上的“基因的数目或排列顺序”发生改变，从而导致性状的变异。基因突变是“基因结构”的改变，包括DNA分子中碱基对的替换、增添和缺失。基因突变导致“新基因”的产生，染色体结构变异未形成新的基因。3. 单倍体、二倍体和多倍体项目二倍体多倍体单倍体概念由受精卵发育而成的体细胞中含2个染色体组的个体由受精卵发育而成的体细胞中含3个或3个以上染色体组的个体体细胞中含
7、有本物种配子染色体数目的个体染色体组2个3个或3个以上不确定(是正常体细胞染色体组数的一半)，1至多个发育起点受精卵受精卵等配子自然成因正常有性生殖外界环境条件剧变单性生殖人工诱导秋水仙素处理单倍体幼苗秋水仙素处理萌发的种子或幼苗花药离体培养形成过程判断技巧植株特点正常果实、种子较大，生长发育延迟，结实率低植株弱小，高度不育举例几乎全部动物、过半数高等植物香蕉、马铃薯、普通小麦、八倍体“小黑麦”雄蜂，玉米、小麦的单倍体(1) 通过细胞融合也可获得多倍体，如二倍体体细胞和配子细胞融合可得到三倍体。(2) 单倍体的体细胞中并非只有一个染色体组。(3) 生物是否可育的判断依据:是否可以正常联会。香蕉
8、不育:三倍体，减数分裂时染色体配对紊乱，无法产生正常的配子。单倍体不育:含有奇数个染色体组的单倍体，会出现联会紊乱，无法产生正常的配子。骡子不育:骡子含有马的一个染色体组和驴的一个染色体组，没有同源染色体，无法正常联会。典例2(2014前黄中学) 二倍体生物如果某一对同源染色体多出一条染色体，则称之为“三体”。三体在减数第一次分裂联会时，3条同源染色体中的任意2条随意配对联会正常分离，另1条同源染色体不能配对，随机地移向细胞的一极。某基因型为AaBb的二倍体番茄(A、a位于5号染色体，B、b位于6号染色体)，自交后代中出现一株基因型为AaBbb的三体(如下图所示)。下列关于此三体的描述不正确的
9、是()A. 可以确定该三体是其亲本减数第一次分裂时6号染色体出错，产生了ABb基因型配子而形成的B. 该三体减数分裂产生花粉的基因型为AB、Ab、Abb、ABb、aB、abb、ab、aBb，共8种C. 三体的出现丰富了生物的遗传多样性，但还不是一个新的物种D. 三体的形成属于染色体变异，可用显微镜观察其根尖细胞有丝分裂装片进行辨别生物变异在育种中的应用 1. 常见育种方法项目杂交育种诱变育种单倍体育种多倍体育种基因工程育种原理基因重组基因突变染色体变异染色体变异基因重组常用方式 选育纯种:杂交自交选优自交 选育杂种:杂交杂交种辐射诱变、激光诱变、空间诱变花药离体培养，然后用秋水仙素处理使其染色
10、体数目加倍秋水仙素处理萌发的种子或幼苗转基因(DNA重组)技术将目的基因导入生物体内，培育新品种育种程序优点 使位于不同个体的优良性状集中到一个个体上 操作简便可以提高变异的频率、加速育种进程且大幅度地改良某些性状明显缩短育种年限所得品种为纯合子器官巨大，提高产量和营养成分打破物种界限，定向改变生物的性状缺点 育种时间长 不能克服远缘杂交不亲和的障碍有利变异少，需大量处理实验材料(有很大盲目性)技术复杂且需与杂交育种配合只适用于植物，发育延迟，结实率低有可能引发生态危机应用用纯种高秆抗病小麦与矮秆不抗病小麦培育矮秆抗病小麦高产青霉菌用纯种高秆抗病小麦与矮秆不抗病小麦快速培育矮秆抗病小麦三倍体无
11、子西瓜、八倍体小黑麦转基因“向日葵豆”、转基因抗虫棉2. 新兴育种方法原理方法优点缺点应用太空育种基因突变太空失重、真空、高辐射环境诱变在地球重力场中无法完成的育种实验变为容易实现，为动植物，微生物发生基因突变提供良好条件很多技术还不成熟，对太空育种的安全性有担忧太空椒、太空南瓜等太空作物植物体细胞杂交植物细胞的全能性去壁诱导融合植物组织培养克服远缘杂交不亲和的障碍技术要求高白菜甘蓝的培育动物体细胞核移植动物细胞核的全能性核移植早期胚胎培养胚胎移植用于培育优良动物，挽救濒危物种成功率低，技术要求高用于疾病治疗的早期研究3. 针对不同育种目标的育种方案育种目标育种方案集中双亲优良性状杂交育种(简
12、捷、常规)单倍体育种(明显缩短育种年限)定向改造基因工程(将一种生物的某一性状转移到另一种生物中)植物细胞工程(植物体细胞杂交集中两种生物优点于一体)无中生有诱变育种(提高基因突变的频率，期望获得理想性状)获得大型营养价值高的新种太空育种(利用太空环境取得意想不到的诱变效果)多倍体育种(利用多倍体的特点)(1) 杂交育种不一定需要连续自交。若要求培育隐性性状的个体，可用自交或杂交，只要出现该性状即可。(2) 若要求快速育种，则可用单倍体育种。(3) 若实验植物为营养繁殖，如土豆、地瓜等，则只要出现所需性状即可，不需要培育出纯种。(4) 单倍体育种与多倍体育种的操作对象不同:单倍体育种操作对象是单倍体幼苗，得到的植株是纯合子;多倍体育种的操作对象是正常萌发的种子或幼苗。典例3(2014姜堰前黄联考)水稻高秆、矮秆分别由A和a控制，抗病和不抗病分别由B和b控制。现有基因型aabb与AABB的水稻品种，通过不同的育种方法培育矮秆抗病植株，下列有关叙述错误的是()A. 过程为杂交育种，育种原理是基因重组B. 过程为人工诱变育种，B来自b的基因突变C. 过程为单倍体育种，过程只能利用秋水仙素诱导染色体数目加倍D. 过程为多倍体育种，原理是染色体数目变异