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课题55：三种可遗传变异的比较
【课标要求】染色体结构变异和数目变异。
【考向瞭望】容易出现考查基因突变内涵的题目，渗透基因重组与基因突变两个概念的比较与整合。
【知识梳理】
一、三种可遗传变异的比较
基因重组 基因突变 染色体变异
概念 因基因的重新组合而产生的变异 基因结构的改变，包括DNA碱基对的增添、缺失和替换 染色体结构或数目变化而引起的变异
类型 ①非同源染色体上的非等位基因自由组合②同源染色体上的非姐妹染色单体之间交叉互换 ①自然状态下发生的——自然突变②人为条件下发生的——诱发突变 ①染色体结构变异②染色体数目变异
适用范围 真核生物进行有性生殖产生配子时在核遗传中发生 任何生物均可发生（包括原核、真核生物及非细胞结构的生物） 真核生物核遗传中发生
产生结果 只改变基因型，未发生基因的改变，既无“质”的变化，也无“量”的变化 产生新的基因，发生基因“种类”的改变或“质”的改变，但量未变 可引起基因“数量”上的变化
意义 形成多样性的重要原因，对生物进化有十分重要的意义 生物变异的根本来源，提供生物进化的原始材料 对生物进化有一定意义
育种应用 杂交育种 诱变育种 单倍体、多倍体育种
二、单倍体育种与多倍体育种比较
单倍体育种 多倍体育种
原理 染色体数目以染色体组形式成倍减少，然后再加倍从而获得纯种 染色体数目以染色体组形式成倍增加
方法 花药离体培养获得单倍体，再用秋水仙素处理幼苗 秋水仙素处理正在萌发的种子或幼苗
优点 明显缩短育种年限 器官大，营养成分含量高，产量增加
缺点 技术复杂，需要与杂交育种配合 适用于植物，动物难以开展。多倍体植物生长周期延长，结实率降低
举例
【基础训练】1、引起生物可遗传变异的原因有三种，即基因重组、基因突变和染色体变异。以下几种生物性状的产生，来源于同一种变异类型的是（ C ）
①果蝇的白眼；②豌豆的黄色皱粒、绿色圆粒；③八倍体小麦的出现；④人类的色盲；⑤玉米的高杆皱形叶；⑥人类的镰刀型细胞贫血症
A、①②③ B、④⑤⑥ C、①④⑥ D、②③⑤
2、秋水仙素诱导产生多倍体和诱导基因突变的生理作用分别是（ D ）
①抑制细胞有丝分裂时形成纺缍体；②加速细胞内染色体复制；③使染色体配对紊乱，不能形成可育的配子；④干扰DNA的正常复制。
A、①③ B、②④ C、③④ D、①④
3、粮食是人类生存的基本条件，随着人口增加，耕地面积的减少，提高单位面积粮食的产量、质量自然就成了人们解决粮食问题的主要途径。
（1）为提高农作物的单产量，得到抗倒伏、抗锈病等优良性状，科学家往往采取多种育种方法来培育符合农业生产要求的新品种，根据以下提供的材料，设计最佳育种方案，尽快得到所需品种。
生物材料：A、小麦的高杆（显性）抗锈病（显性）纯种；B、小麦的矮杆（隐性）不抗锈病（隐性）纯种；C、小麦的高杆（显性）不抗锈病（隐性）纯种。
非生物材料：自选。
①育种名称：单倍体育种。
②所选择的生物材料：A、B。（填写代表生物材料的字母）
③该育种方案最常用的方法是花药离体培养和秋水仙素处理。
④希望得到的最能应用于生产的纯合的具有抗倒伏、抗锈病等优良性状的品种。
⑤预期产生这种结果（所需性状类型）的概率：1/4。
（2）随着科技的发展，许多新的育种方法已经出现并投入应用，如①用普通小麦和黑麦培育的八倍体小黑麦的方法是多倍体育种，常用的化学药剂是秋水仙素。②通过基因工程培育的抗虫棉，其育种原理是基因重组。
（3）目前通过卫星搭载种子育成了太空椒，那么利用这种方法是否一定能获得人们所期望的理想性状？为什么？不一定，因为基因突变是不定向的。
【高考模拟】4、（2007上海生物23）能在细胞分裂间期起作用的措施是（ A ）
①农作物的诱变育种；②用秋水仙素使染色体数目加倍；③肿瘸的治疗；④花粉离体培养。
A、①③ B、①④ C、②③ D、②④
5、（2007广东生物33）人21号染色体上的短串联重复序列（STR，一段核苷酸序列）可作为遗传标记对21三体综合征作出快速的基因诊断（遗传标记可理解为等位基因）。现有一个21三体综合征患儿，该遗传标记的基因型为＋＋－，其父亲该遗传标记的基因型为＋－，母亲该遗传标记的基因型为――。请问：
（1）双亲中哪一位的21号染色体在减数分裂中未发生正常分离？父亲。在减数分裂过程中，假设同源染色体的配对和分离是正常的，请在图中A—G处填写此过程中未发生正常分离一方的基因型（用＋、－表示）。
（2）21三体综合征个体细胞中，21号染色体上的基因在表达时，它的转录是发生在细胞核 中。
（3）能否用显微镜检测出21三体综合征和镰刀型细胞贫血症？请说明其依据。
能。在显微镜下，可观察到21三体综合征患者的细胞中染色体数目异常，镰刀型细胞贫血症患者的红细胞呈镰刀型。
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