课件35张PPT。章末整合提升第四章 生物的变异知识系统构建规律方法整合内容索引热点考题集训知识系统构建基因突变自由组合非姐妹染色单体重复易位单倍体单倍体育种规律方法整合整合一 三种可遗传变异的比较例1 细胞的有丝分裂和减数分裂都可能产生可遗传的变异，其中仅发生在减数分裂过程的变异是
A.染色体不分离或不能够移向两极，导致染色体数目变异
B.非同源染色体自由组合，导致基因重组
C.染色体复制时受诱变因素影响，导致基因突变
D.非同源染色体某片段移接，导致染色体结构变异答案解析解析 有丝分裂和减数分裂都可以发生染色体不分离或不能移向两极，从而导致染色体数目变异；非同源染色体自由组合，导致基因重组只能发生在减数分裂过程中；有丝分裂和减数分裂的间期都能发生染色体复制，受诱变因素影响，可导致基因突变；非同源染色体某片段移接，导致染色体结构变异可发生在有丝分裂和减数分裂过程中。整合二 染色体组的判定1.细胞中染色体组数的判断方法
(1)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。下图所示的细胞中所含的染色体组数分别是：a为3个，b为2个，c为1个。
(2)根据基因型判断：控制同一性状的基因出现几次，就含几个染色体组——每个染色体组内不含等位或相同基因。下图所示的细胞中，它们所含的染色体组数分别是：a为4个，b为2个，c为3个，d为1个。(3)根据染色体数与形态数的比值判断：染色体数与形态数比值意味着每种形态染色体数目的多少，每种形态染色体有几条，即含几个染色体组，如玉米的体细胞中共有20条染色体，10种形态，则玉米含有2个染色体组。
2.细胞分裂图像中染色体组数的判断
以生殖细胞中的染色体数为标准，判断题目中所给图像中的染色体组数。如下图所示：
(1)图a为减数第一次分裂的前期，染色体4条，生殖细胞中染色体2条，该细胞中有2个染色体组，每个染色体组有2条染色体。(2)图b为减数第一次分裂的末期或减数第二次分裂前期，染色体2条，生殖细胞中染色体2条，该细胞中有1个染色体组，染色体组中有2条染色体。
(3)图c为减数第一次分裂的后期，染色体4条，生殖细胞中染色体2条，该细胞中有2个染色体组，每个染色体组有2条染色体。
(4)图d为有丝分裂后期，染色体8条，生殖细胞中染色体2条，该细胞中有4个染色体组，每个染色体组有2条染色体。例2 如图表示细胞中所含的染色体，有关叙述正确的是
A.图a含有2个染色体组，图b含有3个染色体组
B.如果图b表示体细胞，则图b代表的生物一定是三倍体
C.如果图c代表由受精卵发育成的生物的体细胞，则该生物一定是二倍体
D.图d代表的生物一定是由卵细胞发育而成的，是单倍体答案解析解析 图a为有丝分裂后期，含有4个染色体组，图b有同源染色体，含有3个染色体组；
如果图b生物是由配子发育而成的，则图b代表的生物是单倍体，如果图b生物是由受精卵发育而成的，则图b代表的生物是三倍体；
图c中有同源染色体，含有2个染色体组，若是由受精卵发育而成的，则该细胞所代表的生物一定是二倍体；
图d中只含1个染色体组，一定是单倍体，可能是由雄性配子或雌性配子发育而成的。整合三 列表比较几种育种方法例3 育种的方法有杂交育种、单倍体育种、诱变育种、多倍体育种、转基因技术育种等，下面对这五种育种方法的叙述，正确的是
A.涉及的原理有：基因突变、基因重组、染色体畸变
B.都不可能产生定向的可遗传变异
C.都在细胞水平上进行操作
D.都不能通过产生新基因从而产生新性状
答案解析解析 杂交育种和转基因技术育种的原理为基因重组，单倍体、多倍体育种的原理为染色体畸变，诱变育种的原理为基因突变和染色体畸变。热点考题集训1.某个婴儿不能消化乳类，经检查发现他的乳糖酶分子中有一个氨基酸发生了改变，从而导致了乳糖酶失活，发生这种现象的根本原因是
A.缺乏吸收某种氨基酸的能力
B.不能摄取足够的乳糖酶
C.乳糖酶基因有一个碱基替换了
D.乳糖酶基因有一个碱基缺失了√答案23451789106解析 根据题中“乳糖酶分子中有一个氨基酸发生了改变”，可判断是乳糖酶基因中有一个碱基替换了；若乳糖酶基因有一个碱基缺失，则可能会发生一系列氨基酸的改变。解析2.下列有关生物遗传和变异的叙述，正确的是
A.一对夫妇生了一个孩子患白化病(不考虑突变)，则双亲均为杂合子
B.在减数分裂过程中，基因突变、基因重组都可能发生
C.一个基因型为AaBb(位于两对染色体上)的精原细胞只能形成两种精子
D.同源染色体的姐妹染色单体之间局部交叉互换可导致基因重组√答案解析234517896解析 一对夫妇生了一个患白化病(不考虑突变)的孩子，这一对夫妇可能均为杂合子，也可能都患病，或者一方患病，一方为杂合子；一个基因型为AaBb(位于两对染色体上)的精原细胞可形成两种精子(无交叉互换)或四种精子(有交叉互换)；同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换可导致基因重组。103.可产生新基因及可为生物界的千姿百态提供丰富变异来源的分别是
A.前者为基因重组，后者为基因突变
B.前者为基因突变，后者为基因重组
C.两者均为基因重组
D.两者均为基因突变√234517896答案解析解析 只有基因突变才能产生新的基因，基因重组可产生许多新的基因型，使生物界千姿百态。104.下列关于染色体畸变的叙述，正确的是
A.染色体增加某一片段可提高基因表达水平，是有利变异
B.染色体缺失有利于隐性基因表达，可提高个体的生存能力
C.染色体易位不改变基因数量，对个体性状不会产生影响
D.通过诱导多倍体的方法可克服远缘杂交不育，培育出作物新类型√答案解析23451789610解析 A项，染色体增加某一片段不一定会提高基因的表达水平，且该基因的大量表达对生物体也不一定是有利的；
B项，若显性基因随染色体的缺失而丢失，可有利于隐性基因表达，但隐性基因的表达不一定能提高个体的生存能力；
C项，染色体易位不改变细胞内基因的数量，可能对当代生物体不产生影响，也可能产生影响，并且染色体畸变大多对生物体是不利的；
D项，远缘杂交获得杂种，可能因染色体无法联会而导致不育，经秋水仙素诱导可得到可育的多倍体，从而培育出作物新类型。234517896105.下列有关育种的说法，正确的是
A.通过杂交育种可获得农作物新品种
B.诱变育种只适用于对微生物菌株的选育
C.无籽番茄通常是用多倍体育种方法获得的
D.通过基因工程育种无法获得抗逆性强的新品种√答案解析234517896解析 诱变育种对真核、原核生物都适用；无籽番茄通常是用生长素处理而获得的。106.用基因型为DdTt的植株所产生的花粉分别经离体培养成幼苗，再用秋水仙素处理使其成为二倍体，这些幼苗成熟后自交后代
A.全部为纯合子 B.全部为杂合子
C.1/4为纯合子 D.1/16为纯合子√答案解析234517896解析 二倍体植株先经花粉离体培养得到单倍体，单倍体再经染色体加倍得到二倍体的纯合子，纯合子自交不会出现性状分离(仍为纯合子)。107.要将基因型为AaBB的生物，培育出以下基因型的生物：①AaBb，②AAaaBBBB，③aB，则对应的育种方法依次是
A.诱变育种、多倍体育种、花药离体培养
B.杂交育种、花药离体培养、多倍体育种
C.花药离体培养、诱变育种、多倍体育种
D.多倍体育种、花药离体培养、诱变育种√答案解析234517896解析 要用基因型为AaBB的生物培育出AaBb的植物，可利用物理或化学方法处理材料，通过诱变育种获得；要获得AAaaBBBB的生物，可通过多倍体育种；要获得aB的生物，可利用花药离体培养获得。108.下列关于不同育种方法优点的叙述，不正确的是
A.多倍体较二倍体茎秆粗大，果实、种子大
B.杂交育种能产生新基因
C.人工诱变育种能提高突变率
D.利用单倍体育种能明显缩短育种年限√答案解析234517896解析 多倍体较二倍体含有的基因要多，产生的基因产物也多，因此多倍体植株茎秆粗大，果实、种子大；杂交育种的原理是基因重组，不能产生新基因；诱变育种的实质是基因突变，人工诱变能够提高突变率；单倍体育种的最大优点是能够明显缩短育种年限。109.在一个常规饲养的实验小鼠封闭种群中，偶然发现几只小鼠在出生第二周后开始脱毛，以后终生保持无毛状态。为了解该性状的遗传方式，研究者设置了6组小鼠交配组合，统计相同时间段内繁殖结果如下。234517896注： 纯合脱毛♀， 纯合脱毛♂， 纯合有毛♀， 纯合有毛♂， 杂合♀， 杂合♂。10(1)已知Ⅰ、Ⅱ组子代中脱毛、有毛性状均不存在性别差异，说明相关基因位于___染色体上。234517896解析 Ⅰ、Ⅱ组可看成正交和反交实验，由于两组实验结果中性状与性别无关，所以可判断相关基因位于常染色体上。答案解析常(2)Ⅲ组的繁殖结果表明脱毛、有毛性状是由__________基因控制的，相关基因的遗传符合____________定律。解析 通过对Ⅲ组的分析可知，一对杂合子相交，后代产生了性状分离，结果接近于3∶1，所以可知该性状由细胞核内染色体上的一对等位基因控制，符合孟德尔的分离定律。一对等位孟德尔分离10(3)Ⅳ组的繁殖结果说明，小鼠表现出的脱毛性状不是__________影响的结果。234517896解析 Ⅳ组的交配组合为一对纯合子，后代性状未发生分离，所以小鼠表现出的脱毛性状不是由环境因素引起的，而是由基因控制的。答案解析(4)在封闭小种群中，偶然出现的基因突变属于________。此种群中同时出现几只脱毛小鼠的条件是_____________________。解析 在封闭的小种群中，小鼠未受到人为因素干扰，这样的基因突变属于自发突变。要使封闭小种群中同时出现几只突变个体，则条件应该是种群中存在较多突变基因，即突变基因频率应足够高。自发突变突变基因的频率足够高环境因素10(5)测序结果表明，突变基因序列模板链中的1个G突变为A，推测密码子发生的变化是______(填选项前的符号)。
a.由GGA变为AGA b.由CGA变为GGA
c.由AGA变为UGA d.由CGA变为UGA234517896解析 模板链上的G对应密码子上的C，而模板链上的A对应密码子上的U，所以模板链中的1个G突变为A，则密码子上应是一个C变为U，所以选项d符合。答案解析d(6)研究发现，突变基因表达的蛋白质相对分子质量明显小于突变前基因表达的蛋白质，推测出现此现象的原因是蛋白质合成____________。解析 突变基因表达的蛋白质相对分子质量明显变小，说明蛋白质的合成提前终止。提前终止1010.传统的农作物育种方法一般是杂交育种，如图为抗旱小麦的几种不同育种方法示意图，请据图回答下列问题：234517896答案解析(1)图中A至D方向所示的途径表示_____育种方式，其育种原理是________。杂交基因重组10解析 杂交育种的原理是基因重组，通过杂交使不同亲本的优良性状集中在一体，对于显性基因控制的性状，再通过连续自交，直到不发生性状分离才能获得生产需要的新品种。23451789610(2)若改良缺乏抗旱性状的小麦品种，不宜直接采用___________的方法进行育种，但可选用图中A至B途径，再通过此方法达到育种目的。234517896答案解析单倍体育种10解析 因为缺乏抗旱性状的小麦品种没有抗旱基因，植株通过减数分裂产生的雄配子中不存在抗旱基因，因此用花药离体培养方法直接处理没有抗旱基因的亲本不会达到育种目的。23451789610解析 G表示转基因技术，H→J表示植物组织培养技术。234517896答案解析(3)由G、H→J过程涉及的生物工程技术有____________________________。转基因技术和植物组织培养技术10课件34张PPT。第1课时 基因重组和基因突变
第四章 第一节 生物变异的来源课堂导入
图中的情景用英语表达为：THE CAT SAT ON THE MAT(猫坐在草席上)，几位同学抄写时出现了不同的错误，如下：
(1)THE KAT SAT ON THE MAT
(2)THE HAT SAT ON THE MAT
(3)THE CAT ON THE MAT
将其翻译成中文，和原句相比意思是否改变了？
据此可知，个别字母的替换或者缺少，句子的意思都可能改变。如果是DNA分子中的遗传信息——脱氧核苷酸的排列顺序也发生了类似的变化，生物体的性状会发生怎样的改变呢？这些变化可能对生物体产生什么影响？一、生物变异的类型和基因重组内容索引当堂检测二、基因突变一、生物变异的类型和基因重组基础梳理1.生物变异的类型
(1)不遗传的变异
①来源：环境条件改变引起，不涉及 的变化。
②特点：变异只限当代的表现型改变，属于 。
③实例：花生处在水、肥充足的条件下果实大且多。
(2)可遗传的变异
①来源：一是在强烈的 、 因素影响下发生的基因突变和染色体畸变；二是有性生殖过程中形成配子时，由于非同源染色体的自由组合和同源染色体的非姐妹染色单体间的片段交换而引起的基因重组。
②特点：变异性状 遗传给后代。
(3)分类依据： 是否改变。遗传物质不遗传变异物理化学可以遗传物质2.基因重组
(1)概念亲本：具有不同 的雌、雄个体
时间：进行 时
实质：控制不同性状的基因__________
结果：后代类型不同于 类型含义遗传性状有性生殖重新组合亲本(2)类型(3)结果：导致生物性状的 。
(4)意义：为动植物育种和 提供丰富的物质基础。多样性生物进化等位基因非等位MⅠ后期MⅠ前期基因问题探究1.生物变异的类型分析
(1)在北京培育的优质北京甘蓝品种，叶球最大的有3.5 kg，当引种到拉萨后，由于昼夜温差大、日照时间长、光照强，叶球可重达7 kg左右。但再引回北京后，叶球又只有3.5 kg。上述甘蓝品种的引种过程中，有没有变异现象的发生？如果有，这种变异性状能稳定地遗传给子代吗？为什么？答案答案 有变异。但是这种变异性状不能稳定地遗传给子代，因为遗传物质没有改变。(2)某种一直开红花的植物，某代出现了一株开紫花的植株，而且这株紫花植物的后代仍然开紫花，可能的原因是什么？答案 遗传物质改变了。答案(3)据此，生物变异的类型有哪些？答案 ①不可遗传的变异：由外界环境的改变引起，遗传物质并没有发生变化；
②可遗传的变异：由遗传物质改变引起的变异，包括基因突变、基因重组和染色体畸变。2.谚语“一母生九子，连母十个样”，请分析这种现象发生的主要原因是什么？答案 生物的亲子代之间的性状差异主要是由于基因重组造成的。答案3.下图是基因型为AaBb的高等动物体内某个初级精母细胞可能发生的变化，请据图分析：答案 有2种。AB和ab。(1)如果没有发生交叉互换，该初级精母细胞形成的精细胞有几种？基因组成分别是怎样的？答案 4种。AB、Ab、aB和ab。(2)发生交叉互换后，该初级精母细胞形成的精细胞有几种？基因组成分别是怎样的？有丝分裂后期，分开的子染色体上基因不同，是基因突变的结果；减数第二次分裂后期，分开的子染色体上基因不同，可能是基因突变，也可能是交叉互换造成的。知识整合拓展应用1.下列关于基因重组的说法，不正确的是
A.生物体进行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.减数分裂四分体时期，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.减数分裂过程中，非同源染色体上的非等位基因自由组合可导致基因重组
D.一般情况下，水稻花药内可发生基因重组，而根尖则不能答案解析解析 基因重组是指具有不同遗传性状的雌、雄个体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因重新组合，导致后代不同于亲本类型的现象或过程，A正确；
减数分裂四分体时期，同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部交换可导致基因重组，B错误；
减数第一次分裂后期，非同源染色体上的非等位基因自由组合可导致基因重组，C正确；
一般情况下，基因重组只发生在减数分裂形成配子的过程中，水稻花药内精原细胞减数分裂形成配子的过程中可发生基因重组，但根尖细胞只能进行有丝分裂，不会发生基因重组，D正确。 2.子代不同于亲代的性状，主要来自基因重组，下列图解中哪些过程可以发生基因重组
A.①②③④⑤
B.①②③④⑤⑥
C.④⑤
D.③⑥解析 基因重组指具有不同遗传性状的雌、雄个体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合。④⑤过程中的A、a和B、b之间发生基因重组。①②过程发生等位基因的分离；③⑥过程属于配子间的随机组合。答案解析二、基因突变基础梳理1.概念和实质
(1)概念：由于基因内部核酸分子上的特定 发生改变的现象或过程。
(2)实质：DNA分子上碱基对的 、增加或 都可以引起_____________
的变化，因而引起基因结构的改变。
(3)意义：是生物变异的 来源，对 和选育新品种具有非常重要的意义。
2.类型
(1)根据对表现型的影响
①种类： 、生化突变、致死突变。
②关系：三种突变实质上都是 。核苷酸序列缺失替换核苷酸序列根本生物进化形态突变生化突变(2)根据发生的因素
①自然状态下发生的基因突变： 。
②人工条件下诱发的基因突变： 。
3.特点： ，多方向性， ，可逆性， 。
4.诱发因素
(1)物理因素：如 、温度剧变等。
(2)化学因素：如亚硝酸、 等。
(3) ：如麻疹病毒等。自发突变诱发突变普遍性稀有性有害性各种射线的照射碱基类似物生物因素5.基因突变的机理(以镰刀形细胞贫血症为例)
(1)直接原因：
谷氨酸―――――→ 。
(2)根本原因：
基因中碱基对 ―――――→ 。替换为替换为缬氨酸溶血性正常异常CTTCAT问题探究基因C可以突变成为c1(或c2或c3)。C、c1、c2、c3之间也可以相互突变(如图)，据此分析：
1.C、c1、c2、c3在染色体上的位置是否相同？
它们能相互看做等位基因吗？答案答案 基因突变是基因内部碱基发生的改变，基因在染色体上的位置并没有改变，所以它们的位置相同，相互之间互为等位基因。2.基因突变会不会改变基因的数目？ 答案 不会。只是改变了基因的种类，数目不变。3.图示体现了基因突变的哪些特点？答案 基因突变具有多方向性和可逆性。4.如果基因C突变为c1时，性状并没有改变，推测可能的原因有哪些？答案 (1)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。
(2)突变成的隐性基因在杂合子中不会引起性状的改变。
(3)不具有遗传效应的DNA片段中的“突变”不会引起性状的改变。答案基因突变能改变基因的种类，不改变基因在染色体上的位置和数目；基因突变不一定会导致生物性状的改变，原因有：密码子的简并性、隐性突变或者突变发生在非编码序列。知识整合拓展应用3.基因A可突变为基因a1、a2、a3……，这说明基因突变具有
A.稀有性 B.可逆性
C.多方向性 D.有害性答案解析解析 从基因A可突变为a1、a2、a3……可知基因突变具有多方向性。4.某种群中发现一突变性状，连续培育到第三代才选出能稳定遗传的纯合突变类型，该突变为
A.显性突变(d→D) B.隐性突变(D→d)
C.显性突变和隐性突变 D.人工诱变解析 由于突变性状的个体不是纯合子，而且表现突变性状，说明突变性状相对于原有性状为显性性状。答案解析显性突变和隐性突变
(1)显性突变(a→A)：一旦发生即可表现，但常不能稳定遗传。
(2)隐性突变(A→a)：一旦表现即可稳定遗传。基因突变 同源染色体非同源染色体交换多样性生物进化染色体畸变当堂检测1.下列有关基因重组的说法，不正确的是
A.基因重组能够产生多种基因型
B.基因重组发生在有性生殖的过程中
C.基因重组是生物变异的根本来源
D.非同源染色体上的非等位基因可以发生重组√答案解析解析 基因重组能够产生多种基因型，A正确；
基因重组发生在有性生殖的减数分裂过程中，B正确；
基因突变是生物变异的根本来源，C错误；
减数第一次分裂后期，非同源染色体上非等位基因的自由组合导致基因重组，D正确。234512.下列关于基因突变的叙述，正确的是
A.物理、化学、生物因素引起基因突变的机制是有区别的
B.基因突变不一定会引起遗传信息的改变
C.基因碱基对的缺失、增加、替换中对性状影响最小的一定是替换
D.基因突变的方向与环境变化有明确的因果关系，为进化提供最初原材料√答案解析解析 易诱发生物发生基因突变并提高突变频率的因素可分为三类：物理因素、化学因素和生物因素。例如，紫外线、X射线及其他辐射能损伤细胞内的DNA；亚硝酸、碱基类似物等能改变核酸的碱基；某些病毒的遗传物质能影响宿主细胞的DNA等，故三种因素引起基因突变的机制有区别。234513.如果一个基因的中部缺失了1个核苷酸对，不可能的后果是
A.没有蛋白质产物
B.翻译为蛋白质时在缺失位置终止
C.所控制合成的蛋白质减少多个氨基酸
D.翻译的蛋白质中，缺失部位以后的氨基酸序列发生变化√答案解析解析 基因的中部若编码区缺少1个核苷酸对，该基因仍然能表达，但是表达产物(蛋白质)的结构发生变化，有可能出现下列三种情况：翻译为蛋白质时在缺失位置终止、所控制合成的蛋白质的氨基酸减少或者增加多个氨基酸、缺失部位以后的氨基酸序列发生变化。234514.以下几种生物，其可遗传的变异既可以来自基因突变，又可以来自基因重组的是
A.蓝细菌 B.噬菌体
C.烟草花叶病毒 D.豌豆√解析 基因突变可以发生在所有生物中，而基因重组只发生在进行有性生殖的生物中。病毒和原核生物都无法进行有性生殖，而豌豆可以进行有性生殖，所以豌豆既可以发生基因突变，也可以发生基因重组。答案解析234515.一种α链异常的血红蛋白叫做Hbwa，其137位以后的氨基酸序列及对应的密码子与正常血红蛋白(HbA)的差异如下：23451(1)Hbwa异常的直接原因是α链第____位的________(氨基酸)对应的密码子缺失了一个碱基，从而使合成的肽链的氨基酸的顺序发生改变，缺失的碱基是___。答案解析解析 在138位的密码子为UCC和UCA，与139位相结合，进行比较可知mRNA中缺失了碱基C。138丝氨酸C(2)异常血红蛋白α链发生变化的根本原因是________________________
________________________。解析 从基因层次分析才是最根本的原因。控制血红蛋白α链合成的基因中一个碱基对C—G缺失23451(3)这种变异类型属于_________，一般发生的时期是在________________
_______________。这种变异与其他可遗传变异相比，最突出的特点是能产生________。答案解析解析 这种发生在分子水平的个别碱基对的改变属于基因突变，由于间期DNA会因复制而解旋使其结构稳定性降低，易发生基因突变。
基因突变细胞分裂的间期(DNA复制时期)新基因23451课件32张PPT。第2课时 染色体畸变
第四章 第一节 生物变异的来源课堂导入
舟舟，1978年4月1日出生在中国的武汉。他是
个先天愚型患者，智力只相当于几岁的小孩子。
舟舟从小偏爱指挥，当音乐响起时，舟舟就会
拿起指挥棒，挥动短短的手臂，惟妙惟肖地做
出标准的指挥动作，直到曲终。研究表明舟舟
身材矮小、智力低下的根本原因是：第21号染色体比常人多了1条，即染色体畸变。那么染色体都有哪些变异，对生物有什么影响呢？本节课我们来学习染色体畸变。一、染色体结构变异内容索引当堂检测二、染色体数目变异一、染色体结构变异基础梳理1.染色体畸变的含义和类型
(1)含义：生物细胞中染色体在 上发生的变化。
(2)类型
2.染色体结构变异
(1)概念：染色体发生断裂后，在断裂处发生 而导致染色体______
不正常的变异。__________________
__________________数目和结构染色体结构变异
染色体数目变异错误连接结构(2)类型及实质(连线)(3)结果：使位于染色体上的基因的 和 发生改变。
(4)影响：大多数的染色体结构变异对生物体是 的，甚至会导致生物体的死亡。数目排列顺序不利问题探究下图①②③④分别表示不同的变异类型，其中图③中的基因2由基因1变异而来。据此分析：答案1.图①和图②的变异分别发生在哪种染色体之间？属于哪类变异？答案 图①发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间，属于基因重组；
图②发生在非同源染色体之间，属于染色体结构变异中的易位。2.图②和图③相比，二者对染色体上基因的数目或排列顺序的影响有什么不同？答案 图②是易位，会使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变；
图③是基因突变，只是改变基因的结构，不改变染色体上的基因的数目或排列顺序。答案3.图①②③中能在光学显微镜下观察到的是哪种？答案 能在光学显微镜下观察到的是②。4.能确定图④中的变异具体属于哪种染色体结构变异吗？答案 不能。若染色体3正常，染色体4则发生染色体结构变异中的缺失，若染色体4正常，染色体3则发生染色体结构变异中的重复。同源染色体的非姐妹染色单体间的片段交换属于基因重组，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；基因突变在光学显微镜下都观察不到，不改变染色体上的基因的数目或排列顺序；染色体畸变可以在光学显微镜下观察到，会使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变。知识整合拓展应用1.如图表示某生物细胞中两条染色体及其部分基因。下列四种情况的产生不属于该细胞染色体结构变异的是
A.① B.② C.③ D.④答案解析解析 染色体结构变异指的是染色体某一片段的缺失、重复、倒位和易位等。③是基因突变或减数分裂四分体时期发生交叉互换所致。2.下列关于染色体畸变和基因突变的主要区别的叙述，错误的是
A.染色体结构变异是染色体的一个片段缺失、重复、倒位或易位等，而
基因突变则是DNA分子中碱基对的缺失、增加或替换
B.原核生物与真核生物均可以发生基因突变，但只有真核生物能发生染
色体畸变
C.基因突变一般是微小突变，其对生物体影响较小，而染色体结构变异
是较大的变异，其对生物体影响较大
D.多数染色体结构变异可通过显微镜观察进行鉴别，而基因突变则不能答案解析解析 基因突变是分子水平上的变异，只涉及基因中一个或几个碱基对的改变，在光学显微镜下观察不到，原核生物和真核生物都可以发生；染色体结构变异是染色体的一个片段的变化，只有真核生物可以发生。基因突变和染色体结构变异都可能对生物的性状产生较大影响。四个方面区分三种变异
(1)“互换”方面：同源染色体上的非姐妹染色单体之间的交叉互换，属于基因重组；非同源染色体之间的交叉互换，属于染色体结构变异中的易位。
(2)“缺失” 方面：DNA分子上若干基因的缺失属于染色体畸变；DNA分子上若干碱基对的缺失，属于基因突变。
(3)变异的水平方面：基因突变、基因重组属于分子水平的变化，在光学显微镜下观察不到；染色体畸变属于亚细胞水平的变化，在光学显微镜下可以观察到。
(4)变异的“质”和“量” 方面：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；染色体畸变不改变基因的质，但会改变基因的量或改变基因的排列顺序。二、染色体数目变异基础梳理1.概念：是指生物细胞中 的增加或减少。
2.染色体组
(1)雄果蝇体细胞中共有 对同源染色体，其中 对
是常染色体， 对是性染色体。
(2)雄果蝇减数分裂产生精子的过程中， 分离，因此配子中的染色体的组成为 或 ，它们是一组 染色体。
(3)雄果蝇精子中的染色体虽然 、功能各不相同，但却携带有控制该生物 的全部遗传信息，它们互相协调、共同控制生物正常的
，这样的一组染色体，叫做一个染色体组。431同源染色体Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、XⅡ、Ⅲ、Ⅳ、Y非同源形态结构生长发育生命活动染色体数目3.整倍体变异
体细胞中的染色体数目以 的形式成倍地增加或减少，如：
(1)一倍体：只有 个染色体组的细胞或体细胞中含 个染色体组的个体。
(2)单倍体：由 发育而来，体细胞中含有本物种 染色体数目的个体。
(3)二倍体：由 发育而来，具有 个染色体组的细胞或体细胞中含
个染色体组的个体。
(4)多倍体：由 发育而来，体细胞中所含染色体组数超过 个的生物。
4.非整倍体变异
体细胞中 染色体的增加或减少，如 (2n＋1)、人类的卵巢发育不全症( )。染色体组一单配子配子受精卵两两受精卵两个别先天愚型2n－1问题探究下面甲表示细胞染色体图，乙表示细胞基因型，据图分析：
1.甲生物细胞内有几个染色体组？
判断依据是什么？答案答案 4个。细胞内同一种形态的染色体有4条。2.乙生物细胞内有几个染色体组？判断依据是什么？答案 4个。在乙的基因型中，控制同一性状的基因出现了4次。3.若丙生物的体细胞含32条染色体，有8种形态，丙生物细胞中含有几个染色体组？答案 4个。4.单倍体是不是一定只含有一个染色体组？如何区分单倍体和多倍体？答案 单倍体不一定只含有一个染色体组，如四倍体的单倍体含有2个染色体组，因此判断单倍体和多倍体时，首先看发育的起点，如果生物体是由生殖细胞——卵细胞或花粉直接发育而成的，不论细胞内含有几个染色体组都是单倍体。如果生物体是由受精卵或合子发育形成的，生物体细胞内有几个染色体组就称为几倍体。答案拓展应用3.下列关于单倍体的表述，正确的是
A.单倍体生物的体细胞内都无同源染色体
B.单倍体生物的体细胞中只有一个染色体组
C.单倍体生物的体细胞与本物种配子中染色体数目相同
D.单倍体植株是由受精卵发育而来的答案解析解析 单倍体生物的体细胞内可能有二个染色体组、三个染色体组，所以可能有同源染色体，A错误；
由生殖细胞直接发育成的个体都属于单倍体，不一定只有一个染色体组，如四倍体的单倍体有二个染色体组，B错误；
单倍体生物由配子发育而来，所以其体细胞与本物种配子中染色体数目相同，C正确；
单倍体植株是由未受精的卵细胞或精子发育而来的，D错误。4.根据图中A～H所示的细胞图回答下列问题：(1)细胞中含有一个染色体组的是________图。
(2)细胞中含有两个染色体组的是________图。
(3)细胞中含有三个染色体组的是________图，它________(一定，不一定)是三倍体。
(4)细胞中含有四个染色体组的是________图，它_______(可能，不可能)是单倍体。D、GC、HA、B不一定E、F可能答案解析解析 在细胞内，形态相同的染色体有几条，就含有几个染色体组。在细胞内，含有几个同音字母，就是含有几个染色体组。确认是否为单倍体需看发育起点。染色体组数的判断方法
(1)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。
(2)根据基因型判断：控制同一性状的基因出现几次，就含几个染色体组。
(3)根据染色体数与形态数的比值判断：染色体数与形态数比值意味着每种形态染色体数目的多少，每种形态染色体有几条，即含几个染色体组。缺失重复倒位易位不含形态结构功能染色体组受精卵配子当堂检测1.下列关于染色体结构变异的叙述，不正确的是
A.外界因素可提高染色体断裂的频率
B.染色体缺失了某段，可导致生物性状发生改变
C.一条染色体某一片段颠倒180°后，生物性状一定不发生改变
D.染色体结构变异一般可用显微镜直接检验√答案解析解析 染色体畸变是由于某些自然条件或人工因素造成的，这些变化可以导致生物性状发生相应的改变。倒位是某段染色体的位置颠倒，造成了其中的基因位置发生了改变，也可导致生物性状发生改变。234512.如图为一对同源染色体在减数分裂时的配对行为，表明该细胞发生了
A.基因突变 B.染色体畸变
C.基因重组 D.碱基互补配对√答案解析解析 根据图示推测其产生的过程为：
这是染色体倒位发生后引起的变化，属于染色体结构变异。234513.下列关于染色体组的叙述，正确的是
A.体细胞中的一半染色体是一个染色体组
B.配子中的全部染色体是一个染色体组
C.本物种配子中一半染色体是一个染色体组
D.二倍体生物的配子中的全部染色体是一个染色体组√答案解析解析 一个染色体组内各条染色体的大小、形态各不相同，是一组非同源染色体。只有二倍体产生的配子中含有一套非同源染色体，才是一个染色体组。234514.下列关于植物染色体畸变的叙述，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 染色体畸变不会产生新基因，基因种类不会改变，但会改变基因的数量或排列顺序。答案解析234515.下图表示某些植物的体细胞，请据图回答下列问题：23451(1)肯定是单倍体的是___图，它是由____倍体的生殖细胞直接发育形成的。
(2)茎秆较粗壮但不能产生种子的是___图，判断的理由是______________
_____________________________________________________________。
(3)如果都不是由生殖细胞直接发育形成，其中肯定是二倍体的是_____图。
(4)如果C图中的植株是由某植物的卵细胞直接发育形成的，那么它是____倍体。形成它的那个植物是____倍体，原来植物有性生殖形成种子时，发育中的胚乳细胞内含___个染色体组。D二A含有三个染色体组，减数分裂时会发生联会紊乱而不能形成生殖细胞，不能产生种子B、C单四6答案课件42张PPT。第二节 生物变异在生产上的应用第四章 生物的变异你见过像图示那样大的南瓜吗？它可不是普通
的南瓜，它是由我国首次载人航天飞船“神舟”
五号带入太空培育的新品种。这种南瓜比一般
的杂交种品质好，一般重量在300～400斤，是
名副其实的“巨人”南瓜。这种育种方法的原
理和过程是怎样的呢？今天我们就来学习有关育种的知识。课堂导入一、杂交育种二、诱变育种内容索引当堂检测三、单倍体育种、多倍体育种和转基因技术一、杂交育种基础梳理1.概念：利用基因重组原理，可以有目的地将 的优良性状组合在一起，培育出更优良的新品种。
2.原理： 。
3.处理方法
(1)培育显性纯合子连续自交性状分离两个或多个品种基因重组4.优缺点
(1)优点：使位于不同个体上的多个优良性状集中于一个个体上，能产生新的 。
(2)缺点
①杂交后代会出现 现象，育种过程缓慢。
②不能产生新基因、新性状。基因型性状分离问题探究有两种纯种的小麦，一个为高秆(D)抗锈病(T)，另一个为矮秆(d)易感锈病(t)，这两对性状独立遗传，现要培育矮秆抗锈病新品种，方法如下：
高秆抗锈病×矮秆易感锈病――→ F1――→ F2――→ 稳定遗传的矮秆抗锈病新品种。
请据此分析：
1.过程a、b、c的处理方法分别叫什么？答案答案 杂交、自交、连续自交和观察筛选。2.从哪一代开始出现矮秆抗锈病的新品种？其中有多少比例的纯合子？答案 F2中开始出现矮秆抗锈病，其中纯合子占 。abc3.上述杂交育种过程至少需要几年的时间(假设每年只繁殖一代) ？答案答案 4年。分析 第一年：种植亲代，杂交，收获F1种子；
第二年：种植F1，自交，收获F2种子；
第三年：种植F2，获得表现型符合要求的小麦(矮抗)，同时矮抗自交，收获F3种子，分单株保存；
第四年：分别种植符合要求的F3，观察是否发生性状分离，不发生性状分离的为合乎要求的新品种。分析4.培育细菌新品种时，能否用杂交育种的方法？答案答案 不能，杂交育种只适用于进行有性生殖的真核生物，如植物和动物。细菌是原核生物，不能进行有性生殖。5.是不是所有的杂交育种过程都必须从F2开始筛选？是不是也都需要连续自交提高纯合度？举例说明。答案 不一定。如果培育杂合子品种，选亲本杂交得到的F1即可。如果选育的优良性状是隐性性状，一旦出现就是纯合的，不需要再连续自交。杂交育种通过杂交将两个或多个品种的优良性状集中在一起，再经过自交，F2中就出现所需要的品种，如果优良性状都是隐性性状，从F2中直接选出即可，如果优良性状为显性性状，需要连续自交和筛选(有些生物也可以从F2开始进行无性繁殖，如马铃薯)，需要较长时间，杂交育种适合有性生殖的过程，原核生物一般不适用。知识整合拓展应用1.在植物的杂交育种中，选种工作一般
A.从F1中选 B.只从F2中选
C.从F2中选 D.从F2开始选答案解析解析 在杂交育种过程中，F1一般不会发生性状分离，当在F2时，往往会发生性状分离，在育种工作中，往往选择F2作为育种工作的开始。2.杂交玉米的种植面积越来越广，农民需要购买玉米杂交种。不能自留种子来年再种的原因是
A.自留种子发芽率低
B.杂交种都具有杂种优势
C.自留种子容易患病虫害
D.杂交种的有性繁殖后代会发生性状分离解析 杂种后代发生性状分离，影响产量和质量。答案解析二、诱变育种基础梳理1.概念
利用 因素诱导生物发生变异，并从变异后代中选育 的过程。
2.原理： 。
3.常用方法： 。
4.特点
(1)优点
①可提高 。
②能在较短时间内有效地改良生物品种的某些性状。
③改良作物品质，增强 。
(2)缺点：由于突变的 性，育种具有一定的盲目性。获得理想的个体需要处理大量的材料。物理、化学新品种基因突变与染色体畸变辐射诱变和化学诱变突变频率抗逆性多方向5.应用：用于作物、微生物和 育种，其中在微生物育种方面成效极为明显。动物问题探究当神舟六号航天飞船搭载着两位英雄宇航员成功返航时，一些特殊的乘客也回到了地球。它们是一些生物菌种、植物组培苗和作物、植物、花卉种子等。在太空周游了115小时32分钟，返回地球后，搭载单位的科研人员将继续对它们进行有关试验。请回答下列问题：
1.搭载航天器的植物种子需要做怎样的处理？说明原因。答案 浸泡种子使其萌发。因为萌发的种子细胞分裂旺盛，易受到太空诱变因素的影响发生基因突变。2.作物种子从太空返回地面后种植，往往能出现全新的变异特征，这种变异的来源主要是什么？答案 基因突变。答案3.这些新产生的变异对人类是否一定有益？答案答案 不一定。因为基因突变是多方向的。4.遨游太空回到地面后的种子，种植一代发现没有所需要的性状出现，可以随意丢弃吗？说明原因。答案 不可以。因为可能发生隐性突变。诱变育种通常处理萌发的种子或幼苗，因为这些细胞分裂旺盛，容易发生基因突变，但因为基因突变是多方向的，不一定能获得优良性状；如果是隐性突变，还需要进一步杂交筛选。知识整合拓展应用3.用紫外线照射红色细菌的培养液，接种在平板培养基上，几天后出现了一个白色菌落，把这个白色菌落转移培养，长出的菌落全是白色的，这是
A.染色体畸变 B.自然突变
C.人工诱变 D.基因重组解析 紫外线是诱导基因突变的物理因素，红色细菌经过紫外线照射后，出现了一个白色的菌落，且将这一白色菌落转移培养后，得到的子代全为白色，说明白色性状是能够稳定遗传的，由此可推知，白色性状是人工紫外线照射，红色细菌体内发生基因突变的结果。答案解析4.下列不属于诱变育种实例的是
A.一定剂量的γ射线引起变异得到新品种
B.用一定剂量X射线处理青霉菌菌株获得高产菌株
C.玉米单株自交后代中出现一定比例的白化苗
D.激光照射植物或动物引起突变得到新品种答案解析解析 A、B、D三项均是物理因素诱变育种的实例。玉米单株自交后代出现一定比例的白化苗可能是由于杂合子自交产生了性状分离。三、单倍体育种、多倍体育种和转基因技术1.单倍体育种
(1)概念：利用 作为中间环节产生具有优良性状的可育 的育种方法。
(2)单倍体特点：植株小而弱，而且 。
(3)原理：染色体畸变。
(4)程序
①用常规方法( )获得杂种F1。
② 获得单倍体幼苗。
③用 处理幼苗(单倍体)，染色体加倍后成为可育的纯合植株。
(5)特点
①缩短育种年限。
②能排除显隐性干扰，提高效率。基础梳理单倍体 纯合子高度不育杂交花药离体培养秋水仙素种子或幼苗纺锤体2.多倍体育种
(1)概念：利用物理、化学因素来诱导 的产生，培育作物新品种。
(2)多倍体特点：细胞大、有机物含量 、抗逆性强。
(3)原理：染色体畸变。
(4)程序(5)实例：三倍体无籽西瓜的培育。多倍体高3.转基因技术
(1)概念：利用分子生物学和 的手段，将某种生物的 (外源基因)转移到其他生物物种中，使其出现原物种不具有的新性状的技术。
(2)原理： 。
(3)过程：用人工方法将人类所需要的 导入受体细胞内，使其整合到受体的 上。人工选择出具有所需新性状的个体。
(4)特点
①增加生物变异的范围，实现种间遗传物质的交换。
②针对性更强、效率更高、经济效益更明显。基因工程基因基因重组目的基因染色体问题探究1.如图表示用纯种的高秆(D)抗锈病(T)小麦与矮秆(d)易染锈病(t)小麦培育矮秆抗锈病小麦新品种的方法，据图分析：答案(1)F1能产生几种雄配子？答案 F1的基因型是DdTt，能产生四种雄配子：DT、dT、Dt、dt。(2)过程③是哪种处理？其原理是什么？答案 过程③是花药离体培养过程；原理是细胞的全能性。答案(3)过程④是哪种处理？处理后符合要求的植株占的比例是多少？答案 过程④是用一定浓度的秋水仙素处理单倍体幼苗。处理后符合要求的植株ddTT占的比例为1/4。2.下图是三倍体西瓜的培育过程，据图分析回答下列问题：答案(1)①过程是哪种处理过程？其原理是什么？答案 ①过程是用秋水仙素处理二倍体西瓜的幼苗，产生四倍体的过程，其原理是抑制纺锤体的形成，使染色体数目加倍。(2)②和④都是传粉，目的有什么不同？答案 过程②传粉是为了杂交得到三倍体种子，过程④传粉是为了刺激子房产生生长素促进果实发育。答案(3)①过程处理后，新产生的四倍体，各部分细胞都含有四个染色体组吗？答案 不是。地上部分的茎、叶、花的染色体数目加倍，含有四个染色体组。根细胞没有加倍，只含有两个染色体组。(4)西瓜f的瓜瓤、种子e的胚分别含有几个染色体组？答案 西瓜f的瓜瓤来自母本，含有四个染色体组，而种子e的胚含有三个染色体组。(5)为什么三倍体西瓜没有种子？答案 三倍体西瓜进行减数分裂时，由于染色体配对紊乱，一般不能产生正常配子。拓展应用5.下图中，甲、乙表示水稻两个品种，A、a和B、b表示分别位于两对同源染色体上的两对等位基因，①～⑦表示培育水稻新品种的过程，则下列说法错误的是
A.①→②过程简便，但培育周期长
B.②和⑦的变异都发生于有丝分裂间期
C.③过程常用的方法是花药离体培养
D.③→⑥过程与⑦过程的育种原理相同答案解析解析 分析题图，①→②过程为杂交育种过程，杂交育种操作简便，但育种周期长；
⑦过程是多倍体育种，此过程发生的染色体变异是由于秋水仙素抑制分裂前期纺锤体的形成；
③⑥表示的过程是单倍体育种，其中③过程常用的方法是花药离体培养；
单倍体育种与多倍体育种的原理都是染色体畸变。6.能够打破物种界限，定向改造生物的遗传性状，按照人们的意愿培育生物新品种的方法是
A.诱变育种和转基因技术
B.杂交育种和诱变育种
C.杂交育种和基因工程
D.转基因技术育种解析 转基因技术可以将控制特定性状的基因从一种生物体内转移到另一种生物体内，使基因实现了跨物种的转移，定向改造生物的遗传性状。答案解析根据不同育种目标选择不同育种方案基因重组基因突变 染色体畸变单倍体 缩短育种 秋水仙素目的基因表达能定向改造生物的遗传性状当堂检测1.杂交育种是植物育种的常规方法，其选育新品种的一般方法是
A.根据杂种优势原理，从子一代中即可选出
B.从子三代中选出，因为子三代中才出现纯合子
C.既可从子二代中选出，也可从子三代中选出
D.只能从子四代中选出能稳定遗传的新品种√解析 杂交育种从子二代开始出现性状分离。23451答案解析2.下列几种育种方法，能改变原有基因的分子结构的是
A.杂交育种 B.诱变育种
C.单倍体育种 D.多倍体育种√答案2341解析 基因的分子结构的改变是指基因中脱氧核苷酸的种类或顺序发生改变——基因突变。杂交育种、单倍体育种和多倍体育种都是在原有基因结构的基础上，经过重新组合、加倍等过程产生新的性状组合，基因结构不发生变化。解析53.用六倍体小麦和二倍体黑麦培育出异源八倍体小黑麦。这种育种方式属于
A.转基因育种 B.辐射诱变育种
C.化学诱变育种 D.多倍体育种√2341答案解析解析 六倍体小麦和二倍体黑麦杂交获得异源四倍体，然后用秋水仙素处理诱导染色体加倍，经选育得到异源八倍体小黑麦，这种人工诱导多倍体的育种方式即多倍体育种。54.将抗虫基因导入玉米的体细胞中，培育成抗虫玉米新品种，该育种方法属于
A.单倍体育种 B.转基因育种
C.杂交育种 D.多倍体育种2341√答案解析 将抗虫基因导入玉米细胞中，应用的是转基因技术。解析55.(加试)小香猪“天资聪颖”，略通人性，成为人们的新宠。其背部皮毛颜色由位于不同常染色体上的两对基因(A、a和B、b)控制，共有四种表现型，黑色(A_B_)、褐色(aaB_)、棕色(A_bb)和白色(aabb)。现有多对黑色杂合的小香猪，要选育出纯合的棕色小香猪，请简要写出步骤(假设亲本足够多，产生的后代也足够多)。
(1)______________________________________。
(2)________________________________________________________________________。答案2341杂交：选择亲本中多对雌雄个体进行杂交测交：选择F1中的棕色小香猪与白色小香猪测交，不出现性状分离的即为纯合子解析52341解析 育种的方法为杂交→自交→筛选，对于动物育种来说，叙述中要注意：①动物一般为雌雄异体，叙述时不要写成“自交”，应说明雌雄个体进行杂交；
②动物繁殖一代后一般不会死亡，所以选育纯种时不要采用连续自交，一般用测交法即可测定其基因型，确定是否为所需品种。5
