考点9 变异、育种与进化
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考点9 变异、育种与进化
超级预测
知识预测
1．基因突变的产生、结果分析与特点的理解，一直是高考的热点，没有理由不出现在2010年高考中。2009江苏生物26、2008山东理综8、2008广东生物25、2007山东理综7等都从不同的角度对基因突变的产生机理及可能的结果进行了分析；2008广东理基47、2007江苏生物l4、2007广东生物l5等对基因突变的特点做了考查。21世纪教育网
2．变异原因与变异类型的判断与探究在近两年高考中异军突起，值得2010年高考考生关注。2009江苏生物l6、2008山东理综26和2007山东理综26都是以实验设计题的方式考查了变异原因与类型。
3．各种育种方法的比较与选择考点还有很大的考查空间，2009广东生物33、2009浙江理综31、2008江苏生物23和2008广东生物8等都是此类试题。21世纪教育网
4．现代生物进化理论的要点考查及对生物适应性、新物种的形成的作用分析在2009高考试题中成为炙手可热的考点，预计2010年高考还会考查。2009广东生物26、2009广东理基47、2009江苏生物20都考查了对现代生物进化理论要点的理解。
能力预测
1．育种的考查常常通过新的背景材料，再现各种育种方法，旨在考查考生比较分析、处理新问题情境的能力，对考生的能力要求很高。
2．变异与进化知识的考查大都与生产生活实际及当前热点密切相关，考查考生的理解与综合应用能力，如2009海南生物21、2009广东生物33、2008江苏生物23、2008广东生物8等都考查了作物的育种。
赋分预测
2007——2009年新课标各高考考卷中，“变异、育种与进化”的三年高考赋分分别是44分、52分和63分，每份考卷的平均分值始终在8～l7分，预计2010年高考中本专题赋分比重还会继续维持在这个水平。
题型预测
由于本专题内容较为综合，与生产生活实际联系紧密，考查题型上，选择题和简答题都有可能出现，简答题中的实验探究与设计不可忽视。21世纪教育网
超值储备
知识能力储备
一、基因重组及其意义知能储备
1．基因重组的概念内涵及延伸(理解能力·2008宁夏理综5·2010高考预测指数：★★★)
(1)能发生重组的基因是：Ⅰ．非同源染色体上的非等位基因（自由组合)；Ⅱ．同源染色体上的非等位基因(交叉互换)；Ⅲ.不同物种的基因(基因工程导入)。
(2)传统意义上的基因重组
①传统意义上的基因重组只能发生在进行有性生殖的同种生物之间。
②传统意义上的基因重组是在减数分裂过程中实现的，而不是在精子与卵细胞的结合过程中实现的。
③减数分裂过程中实现的基因重组要在后代性状中体现出来必须通过精子与卵细胞结合产生新个体来实现，因此对通过基因重组使生物体性状发生变异这一现象来说，减数分裂形成不同类型配子是因，而受精作用产生不同性状的个体则是果21世纪教育网
(3)基因重组分类
①分子水平的基因重组，如通过对DNA的剪切、拼接而实施的基因工程。特点：可克服远缘杂交不亲和的障碍。
②染色体水平的基因重组：减数分裂过程中非姐妹染色单体交叉互换，以及非同源染色体自由组合而导致的基因重组。
特点：难以突破远缘杂交不亲和的障碍，可产生新的基因型、表现型，但不能产生新的基因。
③细胞水平的基因重组，如动物细胞融合技术以及植物体细胞杂交技术下的大规模的基因重组。
特点：可克服远缘杂交不亲和的障碍。
2．基因突变的产生与结果[理解能力与综合运用·2009江苏生物26(1)；2008山东理综8；2008广东生物25；2008上海生物7；2007山东理综7；2007广东生物28·2010高考预测指数：★★★★★]
(1)基因突变的产生
①基因突变是指基因片段上碱基对发生增添、缺失或替换而导致生物性状发生变化的遗传学现象。基因突变是遗传物质在分子水平上的改变。碱基对数目、种类改变非常小，若数
目改变幅度过大，超过一个基因的范围则为染色体变异。21世纪教育网
②基因片段上碱基数单个地添、减会出现移码现象，一定会导致生物性状的改变；若碱基对是以3的倍数添、减，则不会出现移码现象，只是局部碱基序列改变，合成的蛋白质上氨基酸的种类、排列顺序变化较小。
③DNA复制过程中，碱基互补配对发生偏差或小幅度跳跃、重复复制都会导致基因突变。DNA复制时最容易发生差错导致突变，这也是细胞分裂间期最易发生基因突变的原因．是诱变育种的重要理论基础。
(2)基因突变的结果
①基因突变产生了该基因的等位基因，即新基因，也即改变了基因的表现形式，如由A→a或a→A，但并未改变染色体上基因的数量，因而基因突变引起基因“质”的改变，未引起“量”的改变。
②通过基因突变会产生新的基因和基因型。基因重组只能产生新的基因型而不能产生新的基因，要增加基因重组的内涵只有通过基因突变，所以基因突变是生物变异的根本来源。
3．基因突变特点的理解[理解能力·2009江苏生物26
(2)；2008广东理基47；2007江苏生物l4；2007广东生物l5·2010高考预测指数：★★★★★]
(1)普遍性(突变的范围) 21世纪教育网
突变发生于所有生物中，是一种最广泛的可遗传变异来源，不论病毒、原核生物还是真核生物，不论是无性生殖还是有性生殖，只要进行遗传物质复制即可以在遗传物质复制时发生基因突变。以RNA为遗传物质的病毒，由于RNA是一条单链，更不稳定，因而突变频率更高，出现的变异也更多，这给研制疫苗带来困难，如SARS病毒、艾滋病病毒、禽流感病毒等。
(2)变异“随机性”的剖析
①时间上的随机：它可发生于生物个体发育的任何时期，甚至在趋于衰老的个体中也很容易发生，如老年人易得皮肤癌等。
②部位上的随机：基因突变既可发生于体细胞中，又可发生于生殖细胞中，若为前者，一般不传递给后代，若为后者，则可产生携带突变基因的生殖细胞，进而通过生殖传向子代。
(3)基因突变为何一般有害21世纪教育网
在长期的进化过程中，生物无论在形态、结构还是生理上都已协调统一并能够适应环境，即遗传基础是均衡的。基因突变打破了原有遗传基础的均衡性，从而引起不同程度的有害后
果，表现为生活力和可育性的降低、寿命缩短甚至死亡。但并非所有的基因突变都是有害的，有些突变也会产生有利的或既无利也无害的变异。
(4)突变的不定向性(多方向性)
—个基因可以向不同的方向发生突变，产生一个以上的等位基因，如控制小鼠毛色的灰色基因(Ay)可突变成黄色基因(AY)，也可突变成黑色基因(a)，这就是复等位基因产生的原因。
4．基因突变与性状的关系分析[理解能力·2008山东理综26(3)·2010高考预测指数：★★★]
(1)基因片段上碱基对的种类发生改变不一定会导致生物性状的改变，原因可有三：
①突变部位可能在非编码部位(内含子和非编码区)。
②基因突变后形成的密码子与原密码子决定的是同一种氨基酸。
③基因突变若为隐性突变，如AA—Aa，也不会导致性状的改变。
(2)基因突变对后代性状的影响
①基因突变发生在体细胞有丝分裂过程中，突变可通过无性生殖传给后代，但不会通过有性生殖传给后代。
②基因突变发生在精子或卵细胞形成的减数分裂过程中，突变可能通过有性生殖传给后代。
③生殖细胞的突变率一般比体细胞的突变率高，这是因为生殖细胞在减数分裂时对外界环境变化更加敏感。
(3)基因突变引起性状的改变，具有突变性状的个体能否把突变基因传给后代，要看这种突变性状是否有很强的适应环境的能力。若有，则为有利突变，可通过繁殖传给后代；否则为有害突变，被淘汰掉。21世纪教育网
二、染色体结构变异和数目变异知能储备
1．染色体结构变异的产生与类型(理解能力·2009江苏生物l6；2007江苏生物l8·2010高考预测指数：★★★)
(1)产生原因与结果
①产生：在某些自然或人为因素的作用下，染色体可能发生断裂，断裂端具有愈合和重接的能力。当染色体在不同区段发生断裂后，在同一条染色体内或不同染色体之间以不同的方式重接时就会导致各种结构变异的出现。
②结果：染色体结构变异都会使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变(基因重复或缺失)，从而导致性状的改变。
(2)类型
类型 遗传效应 图解 事例
缺失 缺失片段越大，对个体影响越大，轻则影响个体生活力，重则引起个体死亡 ( http: / / www.21cnjy.com ) 猫叫综合症
倒位 形成配子，大多异常，从而影响个体的生育 ( http: / / www.21cnjy.com ) 果蝇3号染色体上猩红眼—桃色眼—三角翅脉
重复 引起的遗传效应比缺失小，重复部分太大会影响个体生活力 ( http: / / www.21cnjy.com ) 果蝇的棒状眼
易位 产生部分异常配子，使配子的育性降低或产生有遗传病的后代 ( http: / / www.21cnjy.com ) 人慢性粒细胞白血病
2．染色体数目的变异(理解能力·2008广东理基44·2010高考预测指数：★)
(1)染色体组：二倍体生物生殖细胞中所含的一组形状、大小、结构互不相同的染色体。一个染色体组包含本物种的一个基因组。
(2)单倍体与多倍体的比较
单倍体 多倍体
概念 体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体 体细胞中含有三个或三个以上染色体组f个体
自然成因 单性生殖的结果 外界环境条件剧变
成因 人工诱导 花药离体培养 秋水仙素处理萌发种子或幼苗
发育过程 雄配子→直接发育成个体（如花药+ 离体培养）→单倍体 有 雌配子→直接发育成个体（孤雌生殖性 如雄蜂）→单倍体 生殖 合子→发育→生物体 二倍体 多倍体
发育起点 配子 受精卵或者合子
判断方法 发育起点为配子 发育起点为受精卵者合子
植株特点 植株弱小，生长发 育快 植株粗大、营养质含量 高，生长发育迟缓
可育性 高度不育 可育，但结实性差
应用 单倍体育种 多倍体育种
三、生物变异在育种上的应用知能储备
1．动植物杂交育种的区别(实验与探究·3年高考未考点·2010高考预测指数：★★)
(1)方法：植物杂交育种中纯合子的获得一般通过逐代自交的方法；而动物杂交育种中纯合子的获得一般不通过逐代自交，而通过测交的方法。21世纪教育网
(2)实例：现有基因型为BBEE和bbee的两种植物或动物，欲培育基因型为BBee的植物或动物品种。育种过程用遗传图解表示如下，特别注意语言叙述：21世纪教育网
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2．几种育种方法的比较(实验与探究能力·2009上海生物2i·2010高考预测指数：★★★★)
、名称 原理 方法 优点 缺点 应用
杂交育种 基因重组 培育纯合子品种：杂交一自交一筛选出符合要求的表现型，自交到不发生性状分离为止 使分散在同一物种不同品种中的多个优良性状集中于同一个体 年年制种 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
培育杂种优势品种：一般是选取纯合双亲杂交 杂交水稻、玉米
诱变育种 基因突变 ①物理：紫外线、x射线或_y射线，微重力、激光等处理，再筛选；②化学：亚硝酸、硫酸二乙酯处理，再选择 提高变异频率，加快育种进程，大幅度改良某些性状 有利变异少，需大量处理实验材料(有很大盲目性) 高产青霉菌
单倍体育种 染色体 变异 ①先花药离体培养，培养 出单倍体植株；②将单倍 体幼苗经一定浓度的秋水仙素处理获得纯合子；③ 从中选择优良植株 明显缩短育种年限，子代 均为纯合子，加速育种 进程 技术复杂且需与杂交育 种配合 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
多倍体 育种 染色体 变异 用一定浓度的秋水仙素 处理萌发的种子或幼苗 操作简单，能较快获得所 需品种 所获品种发育延迟，结实 率低，一般只适用于植物 三倍体无子西瓜、八 倍体小黑麦
基因 工程育种 基因 重组 提取目的基因一构建基 因表达载体一转化(导入 受体细胞)一目的基因的 表达与检测一筛选获得 优良个体 ①目的性强，育种周期 短；②克服了远缘杂交不 亲和的障碍 技术复杂，安全性问题多，有可能引起生态危机 转基因“向日葵豆”、转基因抗虫棉
细胞 工程 育种 细胞的全能性 去壁一诱融一组培；核移 植和胚胎移植 ①克服远缘杂交不亲和的障碍；②可应用于繁育 优良动物，抢救濒危动物 技术要求高 白菜一甘蓝的培育、 克隆羊“多利”
四、生物的进化知能储备
1．达尔文自然选择学说与现代生物进化理论的比较(理解能力·2008山东理综5·2010高考预测指数：★★★★)
达尔文进化论 现代生物进化论 二者共同点
①进化局限于“个体”水平；②自然选择源于过度繁殖和生存斗争；③未就遗传变异本质作出科学解释 ①进化的单位是“种群”；②生物进化的实质是种群基因频率的改变；③突变和基因重组为生物进化提供原材料；④隔离导致物种的形成 ①变异是进化的原材料；②自然选择决定生物进化的方向；③解释生物多样性和适应性
2．生物进化与生物多样性的形成(理解能力·2008广东生物23·2010高考预测指数：★★★) 21世纪教育网
(1)生物进化的实质是种群基因频率的改变，因此，可认为生物基因频率发生了改变就意味着生物发生了进化。21世纪www教育网
(2)生物进化不等于物种的形成。物种形成的必要条件是生殖隔离，是基因频率改变发展到不能实现基因交流的程度实现的。21世www纪教育网
(3)物种形成的方式
①物种的形成有多种方式，主要为渐变式。
一个种群 地理隔离 多个小种群 多种基因（突变、重组、选择、漂变等） 种群基因频率定向改变
亚种 出现生殖隔离 新物种
②爆发式物种的形成主要是以染色体数目变化的方式形成新物种。一出现可以很快达到生殖隔离。
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③染色体结构变化是形成新物种的另一种方式，发生染色体结构变化的个体和原始物种杂交，可育性降低。形成初步的生殖隔离，以后经过进一步演化形成新的物种。
3．运用现代进化理论分析生物的进化、适应性和新物种的形成(理解能力·2008广东生物23·2010高考预测指数：★★★)
原因 内因 遗传保留有利变异，变异为选择提供原始材料
外因 生物生存的各种环境条件，如各种生态因素对生物的影响
相互作用 生物生存的各种环境条件对生物的变异进行选择，淘汰不利变异，积累和加强有利变异，推动着生存斗争，表现为生物的进化
适应性 环境对生物的变异进行定向选择，使有利的变异在生物类群中得到积累和加强，形成了生物的适应性
结果 多样性、物种形成 同一物种的不同种群，由于生活环境的变化，形成了具有不同适应性的生物类群，当变异积累到一定程度而出现生殖隔离时，便形成了新物种；同一物种的不同类型及新物 种的出现均表现为生物的多样性
进化 生物新类型的形成导致生物进化；物种的形成是生物进化的质的飞跃
方法技巧储备21世纪教育网
1．染色体组与染色体组数目的判定方法(理解能力·3年高考未考点·2010高考预测指数：★★)
(1)一个染色体组所含染色体的特点
①一个染色体组中不含有同源染色体。
②—个染色体组中所舍有的染色体形态、大小和功能各不相同。
③一个染色体组中含有控制一种生物性状的一整套遗传信息(即含一整套基因)。
(2)染色体组数的判断
①在细胞内任选一条染色体，细胞内与该染色体形态相同的染色体共有几条，则含有几个染色体组，如图9—1甲中与1号(或2号)相同的染色体共有四条，此细胞有四个染色体组。
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②在细胞或生物体的基因型中，控制同一性状的基因(读音相同的大小写字母)出现几次，则有几个染色体组，如图9—1乙中，若细胞的基因型为AaaaBBbb，任一种基因各有四个，则该生物含有四个染色体组。
③根据染色体的数目和染色体的形态数来推算。染色体组的数目=染色体数／染色体形态数。如果蝇体细胞中有8条染色体，分为4种形态，则染色体组的数目为2。
(3)一螋细胞分裂图的染色体组数判断
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①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，每个染色体组2条染色体，该细胞中有2个染色体组
②减数第一次分裂的末期，染色体2条，生殖细胞中染色体2条，每个染色体组2条染色体，该细胞中有l个染色体组
③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，每个染色体组2条染色体，该细胞中有2个染色体组
④有丝分裂后期，染色体8条，生殖细胞中染色体2条，每个染色体组2条染色体，该细胞中有4个染色体组。
[典题l] 某二倍体生物正常体细胞的染色体数目为8下列四项中，能表示一个染色体组的是 ( )
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[解析】 细胞内的染色体组中，一定没有形态相同的染色体，即一个染色体组中各条染色体应互为非同源染色体。又因二倍体正常体细胞中含8条染色体，故一个染色体组含4条染色体。
[答案] C
2．不同育种方法的选择技巧(实验与探究能力·2009海南生物21；2008江苏生物23；2008广东生物8·2010高考预测指数："★★★★★)
育种的根本目的是培育具有优良性状(抗逆性好、生活力强、产量高、品质优良)的新品种，以便更好地为人类服务。从基因组成上看，目标基因可能是纯合体，可防止后代发生性状分离，便于制种和推广；也有可能是杂合体，即利用杂种优势的原理，如杂交水稻的培育、玉米的制种等。
(1)若要培育隐性性状个体，则可用自交或杂交，只要出现该性状即可。
(2)有些植物如小麦、水稻等，杂交实验较难操作，则最简便的方法是自交。
(3)若要快速获得纯种，则用单倍体育种方法。
(4)若实验植物为营养繁殖类如土豆、地瓜等，则只要出现所需性状即可，不需要培育出纯种。
(5)若要培育原先没有的性状，则可用诱变育种。
3．变异原因与变异类型的探究方法[实验与探究能力·2008山东理综26(4)；2007山东理综26(5)·2010高考预测指数：★★★] 21世纪教育网
(1)变异原因的探究21世纪教育网
性状=基因型+环境条件，所以某生物的变异原因应从外因和内因两个方面加以分析。如果是因为遗传物质(或基因)的改变引起的，此变异可在其自交后代或与其他个体的杂交后代中再次出现(即能遗传)，如果仅仅是环境条件的改变引起，则不能遗传给自交后代或杂交后代，所以可以用自交或杂交的方法确定变异的原因；或者将变异个体和正常个体培养在相同
的条件下，两者没有出现明显差异，则原来的变异性状是由环境引起的。
(2)染色体变异与基因突变的判别
基因突变是分子水平的变异，在光学显微镜下是观察不到的，而染色体变异是细胞水平的变异，在光学显微镜下一般可以观察到。因此制作正常亲本与待测变异亲本的有丝分裂临
时装片，找到中期图进行结构与数目的比较就可以区分染色体变异与基因突变。
（3）显性突变与隐性突变的判定
受到物理、化学因素的影响，AA个体如果突变成Aa个体，则在当代不会表现出来，只有Aa个体自交后代才会有腿变异个体出现，因此这种变异个体一旦出现即是纯合体。相反，如果aa个体突变成Aa个体，则当代就会表现出性状。因此我们可以选择突变体与其他已知未突变体杂交，通过观察后代变异性状的比例来判断基因突变的类型。对于植物还可以利用突变体自交，观察后代有无性状分离来进行显性突变与隐性突变的判定。
易混易错储备
一、易混知识点储备21世纪教育网
1.可遗传变异与不可遗传变异21世纪教育网
可遗传变异 不可遗传变异 ；
遗传物质是否变化 发生变化 不发生变化
遗传情况 变异能在后代中重新出现 变异性状仅限于当代表现
来源 基因突变、基因重组、染色体变异 环境条件的影响
应用价值 是育种的原始材料，生物进化的主要原因，能从中选育出符合人类需要的新类型或新品种 无育种价值，但在生产上可应用优良环境条件以影响性状的表现获取高产优质产品
（2）可遗传变异与不可遗传变异的联系21世纪教育网
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（3）澄清“可遗传”与“可育”
①确认是否为可遗传变异的唯一依据是看“遗传物质是否发生变化”
②可遗传不等于可育
三倍体无子西瓜、骡子、单倍体等均表现为“不育”，但它们均属可遗传变异——其遗传物质已发生变化，若将其体细胞培养为个体，则可保持其变异性状——这与仅由环境引起的不可遗传变异，有着本质区别。 ．，
无子番茄的“无子”原因是植株未受粉，生长素促进了果实发育，这种“无子”性状是不可保留到子代的，将无子番茄进行组织培养，若能正常受粉，则可结“有子果实”。
（4）不同类型生物课遗传变异方式不同
病毒——基因突变
原核生物——基因突变
真核生物：进行无性生殖时——基因突变和染色体变异。
进行有性生殖时——基因突然、基因重组和染色体变异。
2．三种可遗传变异的比较及与生殖、细胞分裂和进化的关系
基因突变 基因重组 染色体变异
生物种类 所有生物都可以发生基因突变 自然状态下只有有性生殖的生物发生基因重组 真核生物都可以发生染色体变异
发生时间 减数第一次分裂的间期、有丝分裂间期 减数第一次分裂前、后期 有丝分裂或减数分裂过程中
生殖类型 无性生殖和有性生殖都可发生 自然状态下只有有性生殖可发生 无性生殖和有性生殖都可发生
产生t是基因的分子结吲篓害生改变的 由基因的a由组合和交叉互换引起 染色体的结构和数目发生变化的结果
结果 产生氟钓基因，控制新的性状 产生新的基因型，原有性状的重新组合21世纪教育网 不产生新的基因，引起性状变异
细胞分裂 细胞无丝分裂、有丝分裂、减数分裂}减数分裂中产生都可发生 有丝分裂和减数分裂中产生
与进化的关系 ①三种可遗传的变异都为生物的进化提供了原材料；②基因突变可产生新基因，为进化提供了最初的原材料，是生物变异的根本来源；③基因重组的变异频率高，为进化提供了广泛的选择材料，是形成生物多样性的重要原因之一
二、典型易错题点拨
1．对染色体组的概念把握不准确
[易错典题I] 图9—4为果蝇体细胞染色体组成，以下说法正确的是 ( )
A．果蝇的一个染色体组含有的染色体是Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X、Y
B．x染色体上的基因控制的性状遗传，均表现为性别差异
C．果蝇体内细胞，除生殖细胞外都只含有两个染色体组21世纪教育网
D．Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、x(或Y)四条染色体携带了控制果蝇生长发育所需的全部遗传信息
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[解析] 果蝇的一个染色体组含有的染色体是Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y；性染色体上的基因有许多，x、Y染色体存在同源部分和非同源部分，应区别对待；果蝇体内细胞处于有丝分裂后期时，有四个染色体组。
[答案] D
[错因分析] 对染色体组的内涵理解不深刻，是出错的原因。对于染色体组的理解，从以下几个方面理解：一、染色体组指一组非同源染色体，染色体组内不含同源染色体、不含等位基因；二、一个染色体组内含有本物种个体发育所需要的全部遗传信息，理论上具有一个染色体组的细胞，能发育成个体，即具有全能性。
2．单倍体、二倍体、多倍体分辨不清
【易错典题2】 用普通小麦(六倍体)的成熟花粉培育出来的植株是(多选) ( )
A．多倍体 B．含有三个染色体组
C．单倍体植株 D．高度不育植株
[解析]六倍体的成熟花粉含有三个染色体组。但由植株配子培育的个体不论含有几个染色体组都是单倍体。由于含有奇数染色体组的细胞减数分裂异常，不能形成正常的配
子，故是高度不育植株。
[答案]BCD
【错因分析] 混淆单倍体、二倍体、多倍体的概念，片面认为单倍体就是含有一个染色体组的个体，或者错误认为只要含有多个染色体组就是多倍体。实际上，单倍体、二倍体、多倍体的判定关键看“来源”。如果生物体由受精卵(或合子)发育而成，其体细胞中有几个染色体组，该生物就是几倍体。如果生物体是由生殖细胞——卵细胞或花粉直接发育而成，则无论体细胞含中含几个染色体，都叫单倍体。21世纪教育网
3．综合运用各种育种方法，解决育种问题的实际能力不强
[易错典题3] 普通小麦中有高秆抗病(TI'RR)和矮秆易感病(ttrr)两个品种，控制两对相对性状的基因分别位于两对同源染色体上。实验小组利用不同的方法进行了如下三组
实验：
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请分析回答：
(1)A组由F1，获得F2的方法是＿＿，F2矮秆抗病植株中不能稳定遗传的占＿＿。
(2)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三类矮秆抗病植株中，最可能产生不育配子的是＿＿类。
(3)A、B、C三组方法中，最不容易获得矮秆抗病小麦品种的是＿＿组，原因是＿＿。
(4)通过矮秆抗病Ⅱ获得矮秆抗病小麦新品种的方法是＿＿。获得的矮秆抗病植株中能稳定遗传的占＿＿。21世纪教育网
[解析]常见的育种方法有4种：杂交育种、诱变育种、多倍体育种和单倍体育种。杂交育种依据的原理是基因重组，这种育种方法能将分散在不同植株或不同品种上的许多优良性
状组合到一个植株或一个品种上；诱变育种依据的原理是基因突变，这种育种方法能改变原有的基因，甚至能创造出新的基因，因而可以大幅度地改良某些性状，加速育种的进程；多倍体育种和单倍体育种的原理是染色体变异。多倍体育种能使染色体数目成倍地增加，因而生物在性状上较二倍体有很大的变化，如茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类和蛋白质的含量都有较大的提高，这些都是育种过程所要追求的目标；单倍体育种通常包括两个基本过程：第一步是单倍体植株的培养，常用花药离体培养得到单倍体幼苗；第二步是诱导染色体数目加倍，常用的方法是用秋水仙素处理单倍体幼苗。单倍体育种得到的是纯合体，所以能明显地缩短育种年限。
[答案](1)自交2／3(2)II (3)C基因突变发生的频率极低且不定向(4)单倍体育种100％
[错因分析] 未对各种育种方法进行横向的比较，是这类题出错的原因。对各种育种方法进行横向的对比，才能解决育种问题的综合能力。可从以下几个方面进行对比归纳，能定向改变生物体遗传性状的育种方法；能缩短育种进程的育种方法；能创造新基因的育种方法；能使染色体组增加的育种方法等。
4.现代生物进化理论的基本观点理解不到位
[易错典题4]对细菌耐药性产生机理的叙述，不符合现代生叛进化理论的是 ( )
A．细菌耐药性的获得是由于基因突变等方式获得耐药性基因并表达的结果
B抗生素的使用使病原微生物产生了适应性的变异
C．耐药性增强是由于抗生素对细菌的变异定向选择的结果
D．耐药性增强的过程中细菌种群耐药性基因频率增大
[解析]现代生物进化理论是在自然选择学说的基础上发展起来的。抗生素的使用对病原微生物产生的变异起了选择作用。
[答案】B
[错因分析】对现代生物进化理论的基本观点理解不到位，是此类题出错的主要原因。关于现代生物进化的基本观点，可从进化的基本单位、进化的原材料、生物进化的方向和实
质、隔离与物种的形成等几个方面加以理解。
5．对单倍体的育种过程理解不全
[易错典题5]对基因型为AaBb的植物的花粉进行离体培养，再自交，其后代是 ( )
A．全为纯种 B．1／4为纯种
C．0 D．都是杂种
【解析]AaBb的花粉培育而成的个体是单倍体，高度不育，自然无后代。
【答案] C(易错选A)
[错因分析】 有些考生错认为是单倍体育种，而误选了A。实际上，单倍体育种的过程应是：先通过花药离体培养得到单倍体，再经人工诱导染色体成倍增加得到纯合体。而本题中只有花药离体培养而无人工诱导染色体成倍增加的过程，因而只能获得单倍体。基因型为AaBb的植物，其单倍体中无同源染色体，减数分裂时不能产生正常的生殖细胞，因而自交无后代产生。
6．混淆育种方法与原理
[易错典题6]下列关于育种原理或方法的叙述中，正确的是 ( )
A．我国著名育种专家袁隆平利用杂交技术培育出超级水稻品种，这是利用了自由组合原理
B．英国科学家利用细胞核移植技术克隆出小绵羊，这里只利用了染色体变异原理
C．二倍体植株的花药离体培养，并经秋水仙素处理，使之成为纯合体，这体现了单倍体育种原理
D．乘宇宙飞船上过太空的辣椒种子结出的果实较平常的大一倍以上，这是诱变育种
[解析]袁隆平利用杂交技术培育出超级水稻品种的原理是基因重组。克隆技术培育新品种的原理是基因重组和染色体变异。二倍体植株的花药离体培养，并经秋水仙素处理，使之成为纯合体，这是单倍体育种方法。
[答案] D21世纪教育网
[错因分析] 考生对各种育种方法与育种原理特别容易混淆，杂交育种、诱变育种、单倍体育种、多倍体育种等都是方法，这几种育种方法对应的育种原理分别是基因重组、基因突变、染色体变异和染色体变异。21世纪教育网
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考点9 变异、育种与进化
超级预测
知识预测
1．基因突变的产生、结果分析与特点的理解，一直是高考的热点，没有理由不出现在2010年高考中。2009江苏生物26、2008山东理综8、2008广东生物25、2007山东理综7等都从不同的角度对基因突变的产生机理及可能的结果进行了分析；2008广东理基47、2007江苏生物l4、2007广东生物l5等对基因突变的特点做了考查。21世纪教育网
2．变异原因与变异类型的判断与探究在近两年高考中异军突起，值得2010年高考考生关注。2009江苏生物l6、2008山东理综26和2007山东理综26都是以实验设计题的方式考查了变异原因与类型。
3．各种育种方法的比较与选择考点还有很大的考查空间，2009广东生物33、2009浙江理综31、2008江苏生物23和2008广东生物8等都是此类试题。21世纪教育网
4．现代生物进化理论的要点考查及对生物适应性、新物种的形成的作用分析在2009高考试题中成为炙手可热的考点，预计2010年高考还会考查。2009广东生物26、2009广东理基47、2009江苏生物20都考查了对现代生物进化理论要点的理解。
能力预测
1．育种的考查常常通过新的背景材料，再现各种育种方法，旨在考查考生比较分析、处理新问题情境的能力，对考生的能力要求很高。
2．变异与进化知识的考查大都与生产生活实际及当前热点密切相关，考查考生的理解与综合应用能力，如2009海南生物21、2009广东生物33、2008江苏生物23、2008广东生物8等都考查了作物的育种。
赋分预测
2007——2009年新课标各高考考卷中，“变异、育种与进化”的三年高考赋分分别是44分、52分和63分，每份考卷的平均分值始终在8～l7分，预计2010年高考中本专题赋分比重还会继续维持在这个水平。
题型预测
由于本专题内容较为综合，与生产生活实际联系紧密，考查题型上，选择题和简答题都有可能出现，简答题中的实验探究与设计不可忽视。21世纪教育网
超值储备
知识能力储备
一、基因重组及其意义知能储备
1．基因重组的概念内涵及延伸(理解能力·2008宁夏理综5·2010高考预测指数：★★★)
(1)能发生重组的基因是：Ⅰ．非同源染色体上的非等位基因（自由组合)；Ⅱ．同源染色体上的非等位基因(交叉互换)；Ⅲ.不同物种的基因(基因工程导入)。
(2)传统意义上的基因重组
①传统意义上的基因重组只能发生在进行有性生殖的同种生物之间。
②传统意义上的基因重组是在减数分裂过程中实现的，而不是在精子与卵细胞的结合过程中实现的。
③减数分裂过程中实现的基因重组要在后代性状中体现出来必须通过精子与卵细胞结合产生新个体来实现，因此对通过基因重组使生物体性状发生变异这一现象来说，减数分裂形成不同类型配子是因，而受精作用产生不同性状的个体则是果21世纪教育网
(3)基因重组分类
①分子水平的基因重组，如通过对DNA的剪切、拼接而实施的基因工程。特点：可克服远缘杂交不亲和的障碍。
②染色体水平的基因重组：减数分裂过程中非姐妹染色单体交叉互换，以及非同源染色体自由组合而导致的基因重组。
特点：难以突破远缘杂交不亲和的障碍，可产生新的基因型、表现型，但不能产生新的基因。
③细胞水平的基因重组，如动物细胞融合技术以及植物体细胞杂交技术下的大规模的基因重组。
特点：可克服远缘杂交不亲和的障碍。
2．基因突变的产生与结果[理解能力与综合运用·2009江苏生物26(1)；2008山东理综8；2008广东生物25；2008上海生物7；2007山东理综7；2007广东生物28·2010高考预测指数：★★★★★]
(1)基因突变的产生
①基因突变是指基因片段上碱基对发生增添、缺失或替换而导致生物性状发生变化的遗传学现象。基因突变是遗传物质在分子水平上的改变。碱基对数目、种类改变非常小，若数
目改变幅度过大，超过一个基因的范围则为染色体变异。21世纪教育网
②基因片段上碱基数单个地添、减会出现移码现象，一定会导致生物性状的改变；若碱基对是以3的倍数添、减，则不会出现移码现象，只是局部碱基序列改变，合成的蛋白质上氨基酸的种类、排列顺序变化较小。
③DNA复制过程中，碱基互补配对发生偏差或小幅度跳跃、重复复制都会导致基因突变。DNA复制时最容易发生差错导致突变，这也是细胞分裂间期最易发生基因突变的原因．是诱变育种的重要理论基础。
(2)基因突变的结果
①基因突变产生了该基因的等位基因，即新基因，也即改变了基因的表现形式，如由A→a或a→A，但并未改变染色体上基因的数量，因而基因突变引起基因“质”的改变，未引起“量”的改变。
②通过基因突变会产生新的基因和基因型。基因重组只能产生新的基因型而不能产生新的基因，要增加基因重组的内涵只有通过基因突变，所以基因突变是生物变异的根本来源。
3．基因突变特点的理解[理解能力·2009江苏生物26
(2)；2008广东理基47；2007江苏生物l4；2007广东生物l5·2010高考预测指数：★★★★★]
(1)普遍性(突变的范围) 21世纪教育网
突变发生于所有生物中，是一种最广泛的可遗传变异来源，不论病毒、原核生物还是真核生物，不论是无性生殖还是有性生殖，只要进行遗传物质复制即可以在遗传物质复制时发生基因突变。以RNA为遗传物质的病毒，由于RNA是一条单链，更不稳定，因而突变频率更高，出现的变异也更多，这给研制疫苗带来困难，如SARS病毒、艾滋病病毒、禽流感病毒等。
(2)变异“随机性”的剖析
①时间上的随机：它可发生于生物个体发育的任何时期，甚至在趋于衰老的个体中也很容易发生，如老年人易得皮肤癌等。
②部位上的随机：基因突变既可发生于体细胞中，又可发生于生殖细胞中，若为前者，一般不传递给后代，若为后者，则可产生携带突变基因的生殖细胞，进而通过生殖传向子代。
(3)基因突变为何一般有害21世纪教育网
在长期的进化过程中，生物无论在形态、结构还是生理上都已协调统一并能够适应环境，即遗传基础是均衡的。基因突变打破了原有遗传基础的均衡性，从而引起不同程度的有害后
果，表现为生活力和可育性的降低、寿命缩短甚至死亡。但并非所有的基因突变都是有害的，有些突变也会产生有利的或既无利也无害的变异。
(4)突变的不定向性(多方向性)
—个基因可以向不同的方向发生突变，产生一个以上的等位基因，如控制小鼠毛色的灰色基因(Ay)可突变成黄色基因(AY)，也可突变成黑色基因(a)，这就是复等位基因产生的原因。
4．基因突变与性状的关系分析[理解能力·2008山东理综26(3)·2010高考预测指数：★★★]
(1)基因片段上碱基对的种类发生改变不一定会导致生物性状的改变，原因可有三：
①突变部位可能在非编码部位(内含子和非编码区)。
②基因突变后形成的密码子与原密码子决定的是同一种氨基酸。
③基因突变若为隐性突变，如AA—Aa，也不会导致性状的改变。
(2)基因突变对后代性状的影响
①基因突变发生在体细胞有丝分裂过程中，突变可通过无性生殖传给后代，但不会通过有性生殖传给后代。
②基因突变发生在精子或卵细胞形成的减数分裂过程中，突变可能通过有性生殖传给后代。
③生殖细胞的突变率一般比体细胞的突变率高，这是因为生殖细胞在减数分裂时对外界环境变化更加敏感。
(3)基因突变引起性状的改变，具有突变性状的个体能否把突变基因传给后代，要看这种突变性状是否有很强的适应环境的能力。若有，则为有利突变，可通过繁殖传给后代；否则为有害突变，被淘汰掉。21世纪教育网
二、染色体结构变异和数目变异知能储备
1．染色体结构变异的产生与类型(理解能力·2009江苏生物l6；2007江苏生物l8·2010高考预测指数：★★★)
(1)产生原因与结果
①产生：在某些自然或人为因素的作用下，染色体可能发生断裂，断裂端具有愈合和重接的能力。当染色体在不同区段发生断裂后，在同一条染色体内或不同染色体之间以不同的方式重接时就会导致各种结构变异的出现。
②结果：染色体结构变异都会使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变(基因重复或缺失)，从而导致性状的改变。
(2)类型
类型 遗传效应 图解 事例
缺失 缺失片段越大，对个体影响越大，轻则影响个体生活力，重则引起个体死亡 ( http: / / www.21cnjy.com ) 猫叫综合症
倒位 形成配子，大多异常，从而影响个体的生育 ( http: / / www.21cnjy.com ) 果蝇3号染色体上猩红眼—桃色眼—三角翅脉
重复 引起的遗传效应比缺失小，重复部分太大会影响个体生活力 ( http: / / www.21cnjy.com ) 果蝇的棒状眼
易位 产生部分异常配子，使配子的育性降低或产生有遗传病的后代 ( http: / / www.21cnjy.com ) 人慢性粒细胞白血病
2．染色体数目的变异(理解能力·2008广东理基44·2010高考预测指数：★)
(1)染色体组：二倍体生物生殖细胞中所含的一组形状、大小、结构互不相同的染色体。一个染色体组包含本物种的一个基因组。
(2)单倍体与多倍体的比较
单倍体 多倍体
概念 体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体 体细胞中含有三个或三个以上染色体组f个体
自然成因 单性生殖的结果 外界环境条件剧变
成因 人工诱导 花药离体培养 秋水仙素处理萌发种子或幼苗
发育过程 雄配子→直接发育成个体（如花药+ 离体培养）→单倍体 有 雌配子→直接发育成个体（孤雌生殖性 如雄蜂）→单倍体 生殖 合子→发育→生物体 二倍体 多倍体
发育起点 配子 受精卵或者合子
判断方法 发育起点为配子 发育起点为受精卵者合子
植株特点 植株弱小，生长发 育快 植株粗大、营养质含量 高，生长发育迟缓
可育性 高度不育 可育，但结实性差
应用 单倍体育种 多倍体育种
三、生物变异在育种上的应用知能储备
1．动植物杂交育种的区别(实验与探究·3年高考未考点·2010高考预测指数：★★)
(1)方法：植物杂交育种中纯合子的获得一般通过逐代自交的方法；而动物杂交育种中纯合子的获得一般不通过逐代自交，而通过测交的方法。21世纪教育网
(2)实例：现有基因型为BBEE和bbee的两种植物或动物，欲培育基因型为BBee的植物或动物品种。育种过程用遗传图解表示如下，特别注意语言叙述：21世纪教育网
( http: / / www.21cnjy.com )
2．几种育种方法的比较(实验与探究能力·2009上海生物2i·2010高考预测指数：★★★★)
、名称 原理 方法 优点 缺点 应用
杂交育种 基因重组 培育纯合子品种：杂交一自交一筛选出符合要求的表现型，自交到不发生性状分离为止 使分散在同一物种不同品种中的多个优良性状集中于同一个体 年年制种 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
培育杂种优势品种：一般是选取纯合双亲杂交 杂交水稻、玉米
诱变育种 基因突变 ①物理：紫外线、x射线或_y射线，微重力、激光等处理，再筛选；②化学：亚硝酸、硫酸二乙酯处理，再选择 提高变异频率，加快育种进程，大幅度改良某些性状 有利变异少，需大量处理实验材料(有很大盲目性) 高产青霉菌
单倍体育种 染色体 变异 ①先花药离体培养，培养 出单倍体植株；②将单倍 体幼苗经一定浓度的秋水仙素处理获得纯合子；③ 从中选择优良植株 明显缩短育种年限，子代 均为纯合子，加速育种 进程 技术复杂且需与杂交育 种配合 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
多倍体 育种 染色体 变异 用一定浓度的秋水仙素 处理萌发的种子或幼苗 操作简单，能较快获得所 需品种 所获品种发育延迟，结实 率低，一般只适用于植物 三倍体无子西瓜、八 倍体小黑麦
基因 工程育种 基因 重组 提取目的基因一构建基 因表达载体一转化(导入 受体细胞)一目的基因的 表达与检测一筛选获得 优良个体 ①目的性强，育种周期 短；②克服了远缘杂交不 亲和的障碍 技术复杂，安全性问题多，有可能引起生态危机 转基因“向日葵豆”、转基因抗虫棉
细胞 工程 育种 细胞的全能性 去壁一诱融一组培；核移 植和胚胎移植 ①克服远缘杂交不亲和的障碍；②可应用于繁育 优良动物，抢救濒危动物 技术要求高 白菜一甘蓝的培育、 克隆羊“多利”
四、生物的进化知能储备
1．达尔文自然选择学说与现代生物进化理论的比较(理解能力·2008山东理综5·2010高考预测指数：★★★★)
达尔文进化论 现代生物进化论 二者共同点
①进化局限于“个体”水平；②自然选择源于过度繁殖和生存斗争；③未就遗传变异本质作出科学解释 ①进化的单位是“种群”；②生物进化的实质是种群基因频率的改变；③突变和基因重组为生物进化提供原材料；④隔离导致物种的形成 ①变异是进化的原材料；②自然选择决定生物进化的方向；③解释生物多样性和适应性
2．生物进化与生物多样性的形成(理解能力·2008广东生物23·2010高考预测指数：★★★) 21世纪教育网
(1)生物进化的实质是种群基因频率的改变，因此，可认为生物基因频率发生了改变就意味着生物发生了进化。21世纪www教育网
(2)生物进化不等于物种的形成。物种形成的必要条件是生殖隔离，是基因频率改变发展到不能实现基因交流的程度实现的。21世www纪教育网
(3)物种形成的方式
①物种的形成有多种方式，主要为渐变式。
一个种群 地理隔离 多个小种群 多种基因（突变、重组、选择、漂变等） 种群基因频率定向改变
亚种 出现生殖隔离 新物种
②爆发式物种的形成主要是以染色体数目变化的方式形成新物种。一出现可以很快达到生殖隔离。
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③染色体结构变化是形成新物种的另一种方式，发生染色体结构变化的个体和原始物种杂交，可育性降低。形成初步的生殖隔离，以后经过进一步演化形成新的物种。
3．运用现代进化理论分析生物的进化、适应性和新物种的形成(理解能力·2008广东生物23·2010高考预测指数：★★★)
原因 内因 遗传保留有利变异，变异为选择提供原始材料
外因 生物生存的各种环境条件，如各种生态因素对生物的影响
相互作用 生物生存的各种环境条件对生物的变异进行选择，淘汰不利变异，积累和加强有利变异，推动着生存斗争，表现为生物的进化
适应性 环境对生物的变异进行定向选择，使有利的变异在生物类群中得到积累和加强，形成了生物的适应性
结果 多样性、物种形成 同一物种的不同种群，由于生活环境的变化，形成了具有不同适应性的生物类群，当变异积累到一定程度而出现生殖隔离时，便形成了新物种；同一物种的不同类型及新物 种的出现均表现为生物的多样性
进化 生物新类型的形成导致生物进化；物种的形成是生物进化的质的飞跃
方法技巧储备21世纪教育网
1．染色体组与染色体组数目的判定方法(理解能力·3年高考未考点·2010高考预测指数：★★)
(1)一个染色体组所含染色体的特点
①一个染色体组中不含有同源染色体。
②—个染色体组中所舍有的染色体形态、大小和功能各不相同。
③一个染色体组中含有控制一种生物性状的一整套遗传信息(即含一整套基因)。
(2)染色体组数的判断
①在细胞内任选一条染色体，细胞内与该染色体形态相同的染色体共有几条，则含有几个染色体组，如图9—1甲中与1号(或2号)相同的染色体共有四条，此细胞有四个染色体组。
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②在细胞或生物体的基因型中，控制同一性状的基因(读音相同的大小写字母)出现几次，则有几个染色体组，如图9—1乙中，若细胞的基因型为AaaaBBbb，任一种基因各有四个，则该生物含有四个染色体组。
③根据染色体的数目和染色体的形态数来推算。染色体组的数目=染色体数／染色体形态数。如果蝇体细胞中有8条染色体，分为4种形态，则染色体组的数目为2。
(3)一螋细胞分裂图的染色体组数判断
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①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，每个染色体组2条染色体，该细胞中有2个染色体组
②减数第一次分裂的末期，染色体2条，生殖细胞中染色体2条，每个染色体组2条染色体，该细胞中有l个染色体组
③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，每个染色体组2条染色体，该细胞中有2个染色体组
④有丝分裂后期，染色体8条，生殖细胞中染色体2条，每个染色体组2条染色体，该细胞中有4个染色体组。
[典题l] 某二倍体生物正常体细胞的染色体数目为8下列四项中，能表示一个染色体组的是 ( )
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[解析】 细胞内的染色体组中，一定没有形态相同的染色体，即一个染色体组中各条染色体应互为非同源染色体。又因二倍体正常体细胞中含8条染色体，故一个染色体组含4条染色体。
[答案] C
2．不同育种方法的选择技巧(实验与探究能力·2009海南生物21；2008江苏生物23；2008广东生物8·2010高考预测指数："★★★★★)
育种的根本目的是培育具有优良性状(抗逆性好、生活力强、产量高、品质优良)的新品种，以便更好地为人类服务。从基因组成上看，目标基因可能是纯合体，可防止后代发生性状分离，便于制种和推广；也有可能是杂合体，即利用杂种优势的原理，如杂交水稻的培育、玉米的制种等。
(1)若要培育隐性性状个体，则可用自交或杂交，只要出现该性状即可。
(2)有些植物如小麦、水稻等，杂交实验较难操作，则最简便的方法是自交。
(3)若要快速获得纯种，则用单倍体育种方法。
(4)若实验植物为营养繁殖类如土豆、地瓜等，则只要出现所需性状即可，不需要培育出纯种。
(5)若要培育原先没有的性状，则可用诱变育种。
3．变异原因与变异类型的探究方法[实验与探究能力·2008山东理综26(4)；2007山东理综26(5)·2010高考预测指数：★★★] 21世纪教育网
(1)变异原因的探究21世纪教育网
性状=基因型+环境条件，所以某生物的变异原因应从外因和内因两个方面加以分析。如果是因为遗传物质(或基因)的改变引起的，此变异可在其自交后代或与其他个体的杂交后代中再次出现(即能遗传)，如果仅仅是环境条件的改变引起，则不能遗传给自交后代或杂交后代，所以可以用自交或杂交的方法确定变异的原因；或者将变异个体和正常个体培养在相同
的条件下，两者没有出现明显差异，则原来的变异性状是由环境引起的。
(2)染色体变异与基因突变的判别
基因突变是分子水平的变异，在光学显微镜下是观察不到的，而染色体变异是细胞水平的变异，在光学显微镜下一般可以观察到。因此制作正常亲本与待测变异亲本的有丝分裂临
时装片，找到中期图进行结构与数目的比较就可以区分染色体变异与基因突变。
（3）显性突变与隐性突变的判定
受到物理、化学因素的影响，AA个体如果突变成Aa个体，则在当代不会表现出来，只有Aa个体自交后代才会有腿变异个体出现，因此这种变异个体一旦出现即是纯合体。相反，如果aa个体突变成Aa个体，则当代就会表现出性状。因此我们可以选择突变体与其他已知未突变体杂交，通过观察后代变异性状的比例来判断基因突变的类型。对于植物还可以利用突变体自交，观察后代有无性状分离来进行显性突变与隐性突变的判定。
易混易错储备
一、易混知识点储备21世纪教育网
1.可遗传变异与不可遗传变异21世纪教育网
可遗传变异 不可遗传变异 ；
遗传物质是否变化 发生变化 不发生变化
遗传情况 变异能在后代中重新出现 变异性状仅限于当代表现
来源 基因突变、基因重组、染色体变异 环境条件的影响
应用价值 是育种的原始材料，生物进化的主要原因，能从中选育出符合人类需要的新类型或新品种 无育种价值，但在生产上可应用优良环境条件以影响性状的表现获取高产优质产品
（2）可遗传变异与不可遗传变异的联系21世纪教育网
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（3）澄清“可遗传”与“可育”
①确认是否为可遗传变异的唯一依据是看“遗传物质是否发生变化”
②可遗传不等于可育
三倍体无子西瓜、骡子、单倍体等均表现为“不育”，但它们均属可遗传变异——其遗传物质已发生变化，若将其体细胞培养为个体，则可保持其变异性状——这与仅由环境引起的不可遗传变异，有着本质区别。 ．，
无子番茄的“无子”原因是植株未受粉，生长素促进了果实发育，这种“无子”性状是不可保留到子代的，将无子番茄进行组织培养，若能正常受粉，则可结“有子果实”。
（4）不同类型生物课遗传变异方式不同
病毒——基因突变
原核生物——基因突变
真核生物：进行无性生殖时——基因突变和染色体变异。
进行有性生殖时——基因突然、基因重组和染色体变异。
2．三种可遗传变异的比较及与生殖、细胞分裂和进化的关系
基因突变 基因重组 染色体变异
生物种类 所有生物都可以发生基因突变 自然状态下只有有性生殖的生物发生基因重组 真核生物都可以发生染色体变异
发生时间 减数第一次分裂的间期、有丝分裂间期 减数第一次分裂前、后期 有丝分裂或减数分裂过程中
生殖类型 无性生殖和有性生殖都可发生 自然状态下只有有性生殖可发生 无性生殖和有性生殖都可发生
产生t是基因的分子结吲篓害生改变的 由基因的a由组合和交叉互换引起 染色体的结构和数目发生变化的结果
结果 产生氟钓基因，控制新的性状 产生新的基因型，原有性状的重新组合21世纪教育网 不产生新的基因，引起性状变异
细胞分裂 细胞无丝分裂、有丝分裂、减数分裂}减数分裂中产生都可发生 有丝分裂和减数分裂中产生
与进化的关系 ①三种可遗传的变异都为生物的进化提供了原材料；②基因突变可产生新基因，为进化提供了最初的原材料，是生物变异的根本来源；③基因重组的变异频率高，为进化提供了广泛的选择材料，是形成生物多样性的重要原因之一
二、典型易错题点拨
1．对染色体组的概念把握不准确
[易错典题I] 图9—4为果蝇体细胞染色体组成，以下说法正确的是 ( )
A．果蝇的一个染色体组含有的染色体是Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X、Y
B．x染色体上的基因控制的性状遗传，均表现为性别差异
C．果蝇体内细胞，除生殖细胞外都只含有两个染色体组21世纪教育网
D．Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、x(或Y)四条染色体携带了控制果蝇生长发育所需的全部遗传信息
( http: / / www.21cnjy.com )
[解析] 果蝇的一个染色体组含有的染色体是Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y；性染色体上的基因有许多，x、Y染色体存在同源部分和非同源部分，应区别对待；果蝇体内细胞处于有丝分裂后期时，有四个染色体组。
[答案] D
[错因分析] 对染色体组的内涵理解不深刻，是出错的原因。对于染色体组的理解，从以下几个方面理解：一、染色体组指一组非同源染色体，染色体组内不含同源染色体、不含等位基因；二、一个染色体组内含有本物种个体发育所需要的全部遗传信息，理论上具有一个染色体组的细胞，能发育成个体，即具有全能性。
2．单倍体、二倍体、多倍体分辨不清
【易错典题2】 用普通小麦(六倍体)的成熟花粉培育出来的植株是(多选) ( )
A．多倍体 B．含有三个染色体组
C．单倍体植株 D．高度不育植株
[解析]六倍体的成熟花粉含有三个染色体组。但由植株配子培育的个体不论含有几个染色体组都是单倍体。由于含有奇数染色体组的细胞减数分裂异常，不能形成正常的配
子，故是高度不育植株。
[答案]BCD
【错因分析] 混淆单倍体、二倍体、多倍体的概念，片面认为单倍体就是含有一个染色体组的个体，或者错误认为只要含有多个染色体组就是多倍体。实际上，单倍体、二倍体、多倍体的判定关键看“来源”。如果生物体由受精卵(或合子)发育而成，其体细胞中有几个染色体组，该生物就是几倍体。如果生物体是由生殖细胞——卵细胞或花粉直接发育而成，则无论体细胞含中含几个染色体，都叫单倍体。21世纪教育网
3．综合运用各种育种方法，解决育种问题的实际能力不强
[易错典题3] 普通小麦中有高秆抗病(TI'RR)和矮秆易感病(ttrr)两个品种，控制两对相对性状的基因分别位于两对同源染色体上。实验小组利用不同的方法进行了如下三组
实验：
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请分析回答：
(1)A组由F1，获得F2的方法是＿＿，F2矮秆抗病植株中不能稳定遗传的占＿＿。
(2)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三类矮秆抗病植株中，最可能产生不育配子的是＿＿类。
(3)A、B、C三组方法中，最不容易获得矮秆抗病小麦品种的是＿＿组，原因是＿＿。
(4)通过矮秆抗病Ⅱ获得矮秆抗病小麦新品种的方法是＿＿。获得的矮秆抗病植株中能稳定遗传的占＿＿。21世纪教育网
[解析]常见的育种方法有4种：杂交育种、诱变育种、多倍体育种和单倍体育种。杂交育种依据的原理是基因重组，这种育种方法能将分散在不同植株或不同品种上的许多优良性
状组合到一个植株或一个品种上；诱变育种依据的原理是基因突变，这种育种方法能改变原有的基因，甚至能创造出新的基因，因而可以大幅度地改良某些性状，加速育种的进程；多倍体育种和单倍体育种的原理是染色体变异。多倍体育种能使染色体数目成倍地增加，因而生物在性状上较二倍体有很大的变化，如茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类和蛋白质的含量都有较大的提高，这些都是育种过程所要追求的目标；单倍体育种通常包括两个基本过程：第一步是单倍体植株的培养，常用花药离体培养得到单倍体幼苗；第二步是诱导染色体数目加倍，常用的方法是用秋水仙素处理单倍体幼苗。单倍体育种得到的是纯合体，所以能明显地缩短育种年限。
[答案](1)自交2／3(2)II (3)C基因突变发生的频率极低且不定向(4)单倍体育种100％
[错因分析] 未对各种育种方法进行横向的比较，是这类题出错的原因。对各种育种方法进行横向的对比，才能解决育种问题的综合能力。可从以下几个方面进行对比归纳，能定向改变生物体遗传性状的育种方法；能缩短育种进程的育种方法；能创造新基因的育种方法；能使染色体组增加的育种方法等。
4.现代生物进化理论的基本观点理解不到位
[易错典题4]对细菌耐药性产生机理的叙述，不符合现代生叛进化理论的是 ( )
A．细菌耐药性的获得是由于基因突变等方式获得耐药性基因并表达的结果
B抗生素的使用使病原微生物产生了适应性的变异
C．耐药性增强是由于抗生素对细菌的变异定向选择的结果
D．耐药性增强的过程中细菌种群耐药性基因频率增大
[解析]现代生物进化理论是在自然选择学说的基础上发展起来的。抗生素的使用对病原微生物产生的变异起了选择作用。
[答案】B
[错因分析】对现代生物进化理论的基本观点理解不到位，是此类题出错的主要原因。关于现代生物进化的基本观点，可从进化的基本单位、进化的原材料、生物进化的方向和实
质、隔离与物种的形成等几个方面加以理解。
5．对单倍体的育种过程理解不全
[易错典题5]对基因型为AaBb的植物的花粉进行离体培养，再自交，其后代是 ( )
A．全为纯种 B．1／4为纯种
C．0 D．都是杂种
【解析]AaBb的花粉培育而成的个体是单倍体，高度不育，自然无后代。
【答案] C(易错选A)
[错因分析】 有些考生错认为是单倍体育种，而误选了A。实际上，单倍体育种的过程应是：先通过花药离体培养得到单倍体，再经人工诱导染色体成倍增加得到纯合体。而本题中只有花药离体培养而无人工诱导染色体成倍增加的过程，因而只能获得单倍体。基因型为AaBb的植物，其单倍体中无同源染色体，减数分裂时不能产生正常的生殖细胞，因而自交无后代产生。
6．混淆育种方法与原理
[易错典题6]下列关于育种原理或方法的叙述中，正确的是 ( )
A．我国著名育种专家袁隆平利用杂交技术培育出超级水稻品种，这是利用了自由组合原理
B．英国科学家利用细胞核移植技术克隆出小绵羊，这里只利用了染色体变异原理
C．二倍体植株的花药离体培养，并经秋水仙素处理，使之成为纯合体，这体现了单倍体育种原理
D．乘宇宙飞船上过太空的辣椒种子结出的果实较平常的大一倍以上，这是诱变育种
[解析]袁隆平利用杂交技术培育出超级水稻品种的原理是基因重组。克隆技术培育新品种的原理是基因重组和染色体变异。二倍体植株的花药离体培养，并经秋水仙素处理，使之成为纯合体，这是单倍体育种方法。
[答案] D21世纪教育网
[错因分析] 考生对各种育种方法与育种原理特别容易混淆，杂交育种、诱变育种、单倍体育种、多倍体育种等都是方法，这几种育种方法对应的育种原理分别是基因重组、基因突变、染色体变异和染色体变异。21世纪教育网
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