生物的变异
知识点1：变异的类型
【典例1】下列哪种是不可遗传的变异（D）
A．正常夫妇生了一个白化病儿子 B．纯种红眼果蝇的后代出现白眼果蝇 C．对青霉菌进行X射线照射后，培育成高产菌株 D．用生长素处理得到无子番茄
——生物界中各生物类群的可遗传的变异
知识点2：基因突变
1、概念理解：指DNA分子中发生碱基对的增添、缺失、替换而引起的基因结构(脱氧核苷酸的种类、数目、排列顺序发生改变）的改变。 (光镜下不可见，但镰刀型细胞贫血症可通过显微镜观察红细胞形态；一般通过基因检测确定基因突变） 2、类型：自发突变和诱发突变。
3、人工诱变的因素：物理因素：如紫外线、X射线及其他辐射（损伤细胞内DNA）。
化学因素：如亚、碱基类似物等（改变碱基配对方式）。
生物因素：某些病毒的遗传物质（能影响宿主的DNA）。 4、发生时间：DNA复制时，主要是有丝间期和减数第一次间期
（无丝和二的DNA复制时也可发生；细胞质中的基因复制时也可发生；病毒的DNA或RNA复制时也可发生）
5、结果：产生新的等位基因（A→a隐性突变；a→A显性突变）
注意：基因突变产生了新的等位基因（决定和原基因同一性状的不同表现类型），改变了基因的种类，不改变基因的数目和位置。无论增添、缺失几个碱基对都属于基因突变，不是染色体变异。 6、特点：①普遍性 ②随机性 ③不定向性 ④少利多害性 ⑤低频性⑥可逆性 7、与生殖的关系
⑴若发生在体细胞中，将遵循遗传规律传递给后代；
⑵若发生在配子（或生殖细胞）中，一般不遗传，但对于有些植物可通过无性繁殖传递； ⑶若人体某些体细胞基因发生突变，可能会发展为癌症（或肿瘤）。 8、基因突变与性状的关系
基因突变可能会引起生物性状的改变，也可能不会引起生物性状的改变。 【基因突变不引起生物性状改变的原因】
(1)突变发生在非编码序列(内含子和非编码区)。
(2)密码子具有简并性，突变后转录形成的mRNA中的密码子决定的氨基酸未变（意义：增强了密码容错性，保
证了翻译的速度）
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(3)突变若为隐性突变，如AA―→Aa，也不会导致性状的改变。 (4)性状表现是遗传基因和环境因素共同作用的结果，在某些环境条件下，改变了的基因可能并不会在性状上表现出来等。
思考：基因突变中，缺失、增添、替换哪种情况对性状的影响可能小一些？
8、意义：基因突变是新基因产生的途径，是生物变异的根本来源，是生物进化的原始材料。 9、实例：人类镰刀型细胞贫血症
直接原因：组成血红蛋白分子的一个氨基酸被替换（谷氨酸→缬氨酸）。 根本原因：控制血红蛋白合成的基因中一个碱基对改变。 10、应用：诱变育种 原理：基因突变 过程：
优点：提高突变频率，大幅度改良某些性状，加快育种进程 缺点：有利变异少，需大量处理实验材料，具有不确定性 实例：青霉素高产菌株的培育
【典例2】下表是水稻抗稻瘟病的突变品系和敏感品系的部分DNA碱基和氨基酸所在位置。请分析下列说法正确的是(Ｂ)
抗性品系 CGT丙氨酸 GGT脯氨酸 TTA天冬酰胺 敏感品系 CGT丙氨酸 AGT丝氨酸 TTA天冬酰胺
氨基酸所在位置 227 228 230
A.基因中的碱基对改变，必将引起相应蛋白质中氨基酸的变化
B．抗性产生的根本原因是DNA模板链上决定第228位氨基酸的相关碱基发生了替换 C．对生物而言，碱基对替换多数是有利的，而增添和缺失比替换的危害更大 D．该突变品系不可能再突变为敏感品系
知识点3：基因重组
1、概念理解：指生物在进行有性生殖过程中，控制不同性状的基因的重新组合。 2、种类：
（1）自由组合型：在减数第一次的前（四分体时）期，非同源染色体上的非等位基因间重组。 （2）交叉互换型：在减数第一次的后期，同源染色体上的非等位基因间重组。 （3）基因工程：外源基因的导入。 （4）肺炎双球菌的转化 3、结果：产生新的基因型
4、意义：是生物变异的来源之一；是形成生物多样性重要原因；对生物进化也具有重要意义。 5、应用：杂交育种
原理：基因重组 过程：杂交 自交 选育 自交
优点：使位于不同个体的优良性状集中于一个个体上（集优）、操作简单（最简单的育种） 缺点：育种时间长,不能产生新的基因。 实例：小麦矮杆抗病品种
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【典例3】下列关于基因重组的说法，正确的是(双选) (ＡＣ)
A．生物体有性生殖过程中，控制不同性状的基因的重新组合属于基因重组
B．减数的四分体时期，同源染色体的姐妹染色单体之间的局部交换可导致基因重组 C．格里菲思实验中，R型细菌转化为S型细菌的本质是基因重组
D．生物体有性生殖过程中，非同源染色体之间交换部分片段可导致基因重组
知识点4：染色体变异
1、染色体结构的变异
注：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（属染色体水平的变异，光镜下可见）。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（属分子水平的变异，光镜下不可见）
【典例4】下图表示某生物细胞中两条染色体及其上部分基因，下列选项的结果中，不属于染色体变异引起的是（Ｃ）
【典例5】下列有关两种生物变异的种类的叙述，正确的是(双选)(ＡＤ) A．图A过程发生在减数第一次时期 B．图A中的变异可以产生新的基因 C．图B过程表示染色体数目的变异
D．图B中的变异未产生新的基因，但可以改变基因的排列顺序 【典例6】根据题意来确定图中变异的类型
若为有丝：基因突变
若为减数：基因突变或基因重组（交叉互换） 2、染色体数目的变异
个别染色体的增加或减少；如：21三体综合症、性腺发育不良综合症 以染色体组的形式成倍增加或减少；如：多倍体、单倍体。
（1）染色体组的概念理解：不含（填“含”或“不含”）同源染色体。所含有的染色体形态、大小和功能都不相同。含有控制一种生物生长发育的全部遗传信息。
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染色体组数的判断：
①根据同源染色体的条数判断：细胞中同一形状的染色体有几条，
细胞内就含有几个染色体组 。
②根据基因型判断：控制每一性状的基因出现几次， 该次数就等于染色体组数。
根据细胞中染色体总数和染色体形态判断： 即染色体组数＝染色体总数/染色体形态 (2)二倍体、多倍体和单倍体的判定
由受精卵发育而成的个体，含有几个染色体组，就叫几倍体。
由配子发育而成的个体，不论含几个染色体组，都称为单倍体。如八倍体生物的单倍体含有4个染色体组。
二倍体生物的配子中只含有1个染色体组。
④含奇数倍染色体（如3组染色体的三倍体和单倍体）的个体不能产生正常的配子，原因： 减数时同源染色体联会发生紊乱，不能产生正常的配子。
思考：单倍体、多倍体的形成原因。
【典例7】把普通小麦（六倍体）的花粉和一部分体细胞通过组织培养，分别培育出两种小麦植株，它们分别是（Ａ）
A．单倍体、六倍体 B．三倍体、六倍体 C．单倍体、二倍体 D．二倍体、单倍体
【典例8】下列有关单倍体的叙述中，正确的是 （Ａ）
A.未受精的卵细胞发育成的植株都是单倍体 B.普通六倍体小麦花药离体培养所获得的植株不是单倍体 C.含有两个染色体组的生物体不可能是单倍体 D.含有奇数染色体组的生物体一定是单倍体
（3）单倍体育种(原理：染色体变异 ）
单倍体植株特点：植株矮小，高度不育。
过程：花药 ――→ 单倍体幼苗 ――→正常生殖的纯合子――→新品种 优点：明显缩短育种年限，后代都是纯合子（获得的都是能稳定遗传的纯合子）。 缺点：方法复杂，存活率低
【典例9】下列有关“一定”的说法正确的是 (Ａ)
A．生物的生殖细胞中含有的全部染色体未必就是一个染色体组
B．经花药离体培养得到的单倍体植株再经秋水仙素处理后一定得到纯合子 C．体细胞中含有两个染色体组的个体一定是二倍体 D．体细胞中含有奇数染色体组的个体一定是单倍体 （4）多倍体育种(原理：染色体变异）
多倍体特点：植株茎秆粗壮，叶片、果实、种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量相对高； 发育延迟，结实率低（高、大、迟、低）。
人工诱导多倍体：①方法：用秋水仙素（或低温）处理萌发的种子或幼苗。
②原理：秋水仙素或低温能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不分离，引起细胞内染色体数目加倍。
【典例10】某地区一些玉米植株比一般玉米植株早熟、生长整齐而健壮，果穗大、籽粒多，因此这些植株可能是（Ｄ） A、单倍体 B、三倍体
C、四倍体 D、杂交种
离体培养
秋水仙素处理
选择
【典例11】下列关于低温诱导染色体加倍实验的叙述，正确的是(Ｃ)
A．原理：低温抑制染色体着丝点，使子染色体不能分别移向两极 B．解离：盐酸酒精混合液和卡诺氏液都可以使洋葱根尖解离 C．染色：改良苯酚品红溶液和醋酸洋红溶液都可以使染色体着色 D．观察：显微镜下可以看到大多数细胞的染色体数目发生改变
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低温诱导植物染色体数目的变化
思考：1．试剂及用途
卡诺氏液：固定细胞形态；改良苯酚品红染液：使染色体着色；
解离液[体积分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精混合液(1∶1)]：使组织中的细胞相互分离开。 2.注意问题
①低温诱导：应设常温、低温4 ℃、0 ℃三种，以作对照，否则实验设计不严密。 ②换用高倍镜观察材料时，只能用细准焦螺旋进行调焦，切不可动粗准焦螺旋。 ③选材应选用能进行的分生组织细胞，否则不会出现染色体数目加倍的情况。 ④冲洗载玻片时水的流速要尽量慢一些，忌直接用水龙头冲洗，防止细胞被水流冲走。
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