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专题九生物的变异1、基因重组的意义（A）基因重组是生物变异的来源之一，对生物的进化具有重要的意义2、基因突变的概念、原因、特征（B）【概念】：DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失而引起基因结构的改变【原因】：物理因素。如：紫外线、X射线、宇宙射线及其他辐射能损伤细胞内的DNA。化学因素。如：亚硝酸、碱基类似物等能改变核酸的碱基。生物因素。如：某些病毒的遗传物质能影响宿主细胞的DNA等。【特征】：①、基因突变在自然界是普遍存在的②、基因突变是随机发生的、不定向的③、在自然状态下，基因突变的频率是很低的。④、多数是有害的，但不是绝对的，有利还是有害取决于生物变异的性状是否适应环境。3、基因突变的意义：（A）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。【小结】：①基因突变可以发生在几乎所有生物（包括病毒），可以发生在体细胞或生殖细胞，发生在生殖细胞可以通过有性生殖遗传给下一代，发生在体细胞可以通过无性繁殖遗传给下一代，如扦插、嫁接、克隆等方式②基因突变产生其等位基因，一定会产生新的基因型，但不一定会产生新的表现型③基因突变包括自发突变和人工诱变，人工诱变只会提高基因突变的频率④基因突变包括显性突变（如aa→Aa）和隐性突变(如AA→Aa)⑤基因突变虽然频率低，但是由于生物有较多的个体，每个个体有好多细胞，每个细胞有好多基因，加之生物的过度繁殖，所以一个种群的突变基因的数目还是很多的⑥以RNA为遗传物质的生物，其RNA上碱基的序列若发生变化（增添、缺失或改变），也属于基因突变，且因为RNA是单链，在传递过程中更易发生突变。这也正是病毒在医学上易发生变种和不易防治主要原因。4、染色体结构的变异和数目的变异（A）【与基因突变的区别】染色体变异包括染色体结构、数目的改变，与基因突变不同，染色体变异可以用光学显微镜看见，基因突变是看不见的。【染色体结构的变异】：指细胞内一个或几个染色体发生片段的缺失、增添、倒位或易位等改变【染色体数目的变异】：指细胞内染色体数目的改变可分两类：一类是细胞内个别染色体的增加或减少，另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。【染色体组】：细胞中的一组非同源染色体，在形态和功能上各不相同，携带着控制生物生长发育的全部遗传信息，这样的一组染色体叫一个染色体组【二倍体、多倍体】由受精卵发育而成的个体，体细胞中含有两个染色体组的个体叫二倍体；体细胞中含有三个或三个以上染色体组的叫多倍体。【单倍体】体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体，叫单倍体。二倍体生物的单倍体植株长得弱小，而且高度不育。【小结】①基因重组、基因突变和染色体变异比较基因重组基因突变染色体数量变异（整倍性）多倍体单倍体发生时期减数第一次分裂细胞分裂间期细胞分裂前期期（低温或秋水仙素）某些生物进行单性生殖时产生机理非同源染色体上非等位基因的自由组合；交叉互换DNA上发生碱基对的增添、缺失、改变，从而引起DNA碱基序列即遗传信息的改变由于细胞分裂纺锤体形成受阻，体细胞中染色体组成倍的增加直接由生物的配子，如未受精卵细胞、花粉粒发育而来，使染色体组数成倍减少是否有新基因产生没有产生新基因，但产生了新的基因组合类型产生了新基因没有产生新基因，但增加了某一基因的数量没有产生新基因在生物进化中地位对生物进化有一定意义生物变异的主要来源，提供生物进化的原始材料对生物进化有一定意义，可以产生新物种对生物进化的意义不大实践应用杂交育种诱变育种多倍体育种单倍体育种②基因突变对性状的影响（1）改变性状a、原因：突变间接引起密码子改变，最终表现为蛋白质功能改变，影响生物性状。b、实例：镰刀型细胞贫血症。（2）不改变性状，有下列两种情况：a、一种氨基酸可以由多种密码子决定（密码的简并性），当突变后的DNA转录成的密码子仍然决定同种氨基酸时，这种突变不会引起生物性状的改变。b、突变成的隐性基因在杂合子中不引起性状的改变。(如AA→Aa)③准确理解单倍体与二倍体和多倍体：首先这些概念都是指的个体；其次要看个体发育的起点，如果来源于受精卵，那么有几个染色体组就是几倍体，如果来源于生殖细胞，不管有几个染色体组，都是单倍体④单倍体不一定是一个染色体组，也不一定就不育。例如玉米是二倍体，其单倍体就只含一个染色体组，而且高度不育；但又如马铃薯是四倍体，其单倍体是含2个染色体组，可育。⑤染色体组计数的3种方法：a、同一种形态的染色体有几个就是几个染色体组(如右图含4个染色体组)b、控制同一性状的基因（不管显性还是隐性基因），有几个就是几个染色体组c、染色体组数=染色体总数÷染色体的形态数⑥含有3个染色体组的生物个体可能是三倍体，也可能是六倍体生物的单倍体⑦常见的单倍体有：植物花药离体培养获得的单倍体；蜜蜂的雄蜂是由卵细胞直接发育而成的单倍体⑧单倍体的获得属于有性生殖，单倍体生物的细胞也含有本物种全套遗传信息，体现了全能性⑨染色体结构的变异大多对生物体是不利的⑩低温与秋水仙素诱导多倍体形成的原理类似：抑制纺锤体形成，导致染色体不能移向两极，细胞不能分裂成两个子细胞⑾基因重组不能产生新性状，但是可以产生新的表现型5、多倍体育种的原理、方法及特点（A）原理：用秋水仙素可以作用于正在分裂的细胞，抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞两级，从而使得染色体数目加倍。方法：低温处理、秋水仙素名称原理方法优点缺点应用杂交育种基因重组杂交→自交→筛选出符合要求的表型，通过自交至不再发生性状分离为止。使分散在同一物种不同品种间的多个优良性状集中于同一个体上，即“集优”。(1)育种时间长；(2)局限于同种或亲缘关系较近的个体用纯种高秆抗病与矮秆不抗病小麦培育矮秆抗病小麦诱变育种基因突变(1)物理：紫外线、射线、激光等；(2)化学：秋水仙素、硫酸二乙酯等。提高变异频率；加快育种进程；大幅度改良性状。有利变异少，工作量大，需大量的供试材料。高产青霉素菌株单倍体育种染色体变异二倍体花粉花药离体培养单倍体秋水仙素处理纯合体→筛选大大缩短育种年限；子代均为纯合体。技术复杂用纯种高秆抗病与矮秆不抗病小麦快速培育矮秆抗病小麦多倍体育种染色体变异用一定浓度秋水仙素处理萌发的种子或幼苗植株茎秆粗壮，果实、种子都比较大，营养物质含量提高。技术复杂；发育延迟，结实率低，一般只适合于植物三倍体无籽西瓜、八倍体小黑麦无籽西瓜与无子番茄的比较比较项目无籽西瓜无子番茄原理染色体变异适宜浓度的生长素促进果实发育方法秋水仙素处理萌发的种子或幼苗在未授粉的雌蕊柱头上涂一定浓度的生长素类似物溶液遗传物质改变，可遗传变异未改变，不可遗传变异几倍体三倍体二倍体6、诱变育种在生产中的应用（A）诱变育种：就是利用物理因素和化学因素来处理生物，使生物发生基因突变。用这种方法可以提高突变率，在较短时间内获得更多的优良变异类型。诱导青霉素菌株，提高青霉素的产量7、单倍体育种的原理、方法和特点（A）单倍体：是指具有配子染色体数的个体。原理：采用花药离体培养的方法来获得单倍体植株，然后经过人工诱导使染色体数目加倍重新恢复到正常植株的染色体的数目特点：1、明显的缩短了育种的年限。2、获得的种都是纯合的，自交后产生的后代性状不会发生分离。注意：如果某个体由本物种的配子不经受精直接发育而成，则不管它有多少染色体组都叫“单倍体”8、转基因生物和转基因食品的安全性（A）用一分为二的观点看问题，用其利，避其害。我国规定对于转基因产品必须标明。考点1基因重组及其意义(2010年1月·单选Ⅰ)俗话说：“一母生九子，连母十个样。”这种现象在遗传学上被称为“变异”。引起这种“变异”的原因是（）A．自然选择B．基因重组C．染色体变异D．基因突变(2012年1月·单选Ⅰ)由雌雄配子结合形成的受精卵可能具有与亲代不同的基因型，其主要原因是（）A．基因重组B．基因突变C．染色体结构变异D．染色体数目变异考点2基因突变的特征和原因（2009.6单选I）24．诱发基因突变的因素有物理因素、化学因素和生物因素。下列诱因中，属于生物因素的是（）A．病毒感染B．紫外线照射C．秋水仙素处理D．摄入亚硝酸盐(2011年1月·单选Ⅱ)下列关于基因突变的说法中，正确的是()A．基因突变都是有害的B．基因突变一定引起表型改变C．某些化学物质可以引起基因突变D．基因突变都需要外界因素的诱导(2011年6月·单选Ⅰ)人类镰刀型细胞贫血症发生的根本原因是()A．染色体结构变异B．基因重组C．基因突变D．染色体数目变异(2012年1月·单选Ⅱ)基因突变有可能导致生物遗传特征发生变化，基因突变若发生在以下细胞中，最容易传递给子代的是()A．神经细胞B．心肌细胞C．精原细胞D．口腔上皮细胞（2013年6月单选II）43．某婴儿不能消化乳糖，经检测发现他的半乳糖苷酶分子中有一个氨基酸替换为另一个氨基酸，而导致半乳糖苷酶失去功能，其原因是半乳糖苷酶基因中的一个碱基发生了（）A．缺失B．增添C．点突变D．插入和缺失考点3染色体结构变异和数目变异(2010年1月·单选Ⅱ)农业技术员培育无子西瓜时，需要经过人工诱导二倍体幼苗形成四倍体的步骤，该步骤所采用的诱导措施是()A．紫外线照射B．X射线照射C．秋水仙素处理D．亚硝酸盐处理(2011年1月·单选Ⅰ)二倍体水稻的体细胞有24条染色体，其正常花粉细胞(雄性生殖细胞)中含有的染色体数目应该是()A．6条B．12条C．36条D．48条(2011年6月·单选Ⅰ)下图为甲、乙两种植物体细胞的染色体及基因分布示意图，由下图可知（）A．甲、乙都是二倍体B．甲是三倍体，乙是二倍体C．甲是二倍体，乙是四倍体D．甲是三倍体，乙是四倍体(2012年1月·单选Ⅰ)用六倍体普通小麦和二倍体黑麦杂交得到的子代是()A．单倍体B．二倍体C．四倍体D．八倍体(2012年1月·单选Ⅱ·37)下图为某染色体结构发生变异的示意图，该变异类型为()A．倒位B．易位C．缺失D．重复（2013年6月单选I）21．图5示为同源染色体a、b联会，其中b出现了变异，其变异类型属于（）A．染色体缺失B．染色体倒位C．基因重组D．基因突变考点4生物变异在育种上的应用（2009.6单选I）25．基因工程能够定向改变生物的某些性状，目前已应用于医药卫生、农业生产和环境保护等方面。下列选项中，属于基因工程应用的实例是（）A．无子西瓜B．四倍体葡萄C．试管婴儿D．转基因抗虫棉（2009.6单选II）41．杂交育种是改良作物品质和提高作物产量的常用方法，它所依据的主要遗传学原理是（）A．染色体数目增加B．基因重组C．染色体数目减少D．基因突变(2011年6月·单选Ⅰ)科学家将甜椒种子送往太空接受辐射一段时间后，在地面种植和筛选，培育出大果实的“太空甜椒”，这种育种方法称为()A．诱变育种B．单倍体育种C．杂交育种D．转基因育种(2012年1月·单选Ⅱ)科学家通过诱变育种方法可培育出具有优良性状的新品种，如()A．杂交水稻B．转基因抗虫棉C．太空甜椒D．克隆羊(2012年6月·单选Ⅰ)培育转基因抗虫棉，采用的方法是()A．基因工程B．杂交育种C．诱变育种D．单倍体育种考点5转基因食品的安全(近三年未考)