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专题五 生物的遗传、变异和进化
考点七 生物的变异
[考点解读] 1、考点
基因突变
基因重组
染色体结构和数目的变异
二倍体、单倍体和多倍体
染色体组
2、解读
本单元内容考查的知识点主要包括基因突变、基因重组、染色体变异，基因突变的原因以及在育种工作中的应用。本部分内容在育种上市高考考查的重点，特别是与太空育种，杂交育种，基因工程育种，组织培养等育种方案结合在一起，可以出一些大型的 信息综合题目。
在高考中，选择题的考察主要内容有基因突变、基因重组、染色体组、二倍体、多倍体、单倍体等概念的理解及判断。在非选择题方面，通常以育种为背景，综合考查几种育种方案。
本专题中生物变异的重点是基因突变、基因重组和染色体变异。高考中对基因突变的考查以选择题为主。考查内容主要是：基因突变的概念，原理及诱变育种等，近年来，随着DNA重组技术和癌症的基因治疗研究的深入，高考中考查基因重组来源内容的题目有增加之趋势且多以简答题形式出现，占有分值也较高，在染色体变异中，单倍体、多倍体在育种的应用是当前考试的重点。复习时要与减数分裂等知识点有机的结合起来。
从2009年各地高考试题来看，生物的变异常与育种结合进行考查。在选择题方面，考查内容主要有：基因突变、基因重组、染色体组、二倍体、多倍体、单倍体等概念的理解及判定；在非选择题方面，常以某一作物育种为背景，综合考查诱变育种、杂交育种、单倍体和多倍体育种及基因工程育种的区别与联系。
[构建知识网络]
[学习流程]
流程·自学指导·
通过阅读课本，总结归纳以下知识：
可遗传变异的三个来源：基因突变，基因重组，染色体变异。都会引起遗传物质的改变，但不一定都能传给后代。
一、基因突变
1、镰刀型细胞贫血症（实例）
⑴症状
⑵病因 基因中的碱基替换
直接原因：血红蛋白分子结构的改变
根本原因：控制血红蛋白分子合成的基因结构的改变
2、基因突变
概念：DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变，而基因数目未变。基因突变，性状不一定改变（一种氨基酸可能由几种密码子决定，突变的隐性基因在杂合子中不表现）；基因突变不一定遗传给后代（如皮肤细胞），发生在有丝分裂过程中遗传给后代的概率较低，而发生在减数分裂过程中，通过配子传给后代的概率较高。
3、基因突变的原因 有内因和外因
物理因素：如紫外线、X射线
⑴诱发突变（外因） 化学因素：如亚硝酸、碱基类似物
生物因素：如某些病毒
⑵自然突变（内因）
4、基因突变的特点
⑴普遍性
⑵随机性
⑶不定向性
⑷突变频率低
⑸多害少利性
5、基因突变的时间
有丝分裂或减数第一次分裂间期
4.基因突变的意义：是新基因产生的途径；生物变异的根本来源；是进化的原始材料
二、基因重组
1、基因重组的概念
随机重组（减数第一次分裂后期）
2、基因重组的类型　
交换重组（四分体时期）
3.　时间：减数第一次分裂过程中（减数第一次分裂后期和四分体时期）
４．基因重组的意义
基因突变与基因重组的区别
基因突变 基因重组
本质 基因的分子结构发生改变，产生了新基因，也可以产生新基因型，出现了新的性状。 不同基因的重新组合，不产生新基因，而是产生新的基因型，使不同性状重新组合。
发生时间及原因 细胞分裂间期DNA分子复制时，由于外界理化因素引起的碱基对的替换、增添或缺失。 减数第一次分裂后期中，随着同源染色体的分开，位于非同源染色体上的非等位基因进行了自由组合；四分体时期非姐妹染色单体的交叉互换。
条件 外界环境条件的变化和内部因素的相互作用。 有性生殖过程中进行减数分裂形成生殖细胞。
意义 生物变异的根本来源，是生物进化的原材料。 生物变异的来源之一，是形成生物多样性的重要原因。
发生可能 突变频率低，但普遍存在。 有性生殖中非常普遍。
三、染色体变异
（1）染色体结构的变异（猫叫综合征）
1、概念
缺失
2、变异类型 重复
倒位
易位
注：易位是非同源染色体之间的交换，所以属于染色体变异。而四分体时期同源染色体之间的交换为基因重组。
（2）染色体数目的变异
1.染色体组的概念及特点
2.单倍体
二倍体
多倍体
3.常见的一些关于单倍体与多倍体的问题
（1）二倍体物种所形成的单倍体中，其体细胞中只含有一个染色体组，这种说法对吗？为什么？
（答：对，因为在体细胞进行减数分裂形成配子时，同源染色体分开， 导致染色体数目减半。）
（2）单倍体中可以只有一个染色体组，但也可以有多个染色体组，对吗？
（答：对，如果本物种是二倍体，则其配子所形成的单倍体中含有一个染色体组；如果本物种是四倍体，则其配子所形成的单倍体含有两个或两个以上的染色体组。）
3.总结：多倍体育种方法：
单倍体育种方法：
列表比较多倍体育种和单倍体育种：
多倍体育种 单倍体育种
原理 染色体组成倍增加 染色体组成倍减少，再加倍后得到纯种（指每对染色体上成对的基因都是纯合的）
常用方法 秋水仙素处理萌发的种子、幼苗 花药的离体培养后，人工诱导染色体加倍
优点 器官大，提高产量和营养成分 明显缩短育种年限
缺点 适用于植物，在动物方面难以开展 技术复杂一些，须与杂交育种配合
4.染色体组数目的判断
（1）细胞中同种形态的染色体有几条，
细胞内就含有几个染色体组 。
问：图中细胞含有几个染色体组？
（2） 根据基因型判断细胞中的染色体数目，
根据细胞的基本型确定控制每一性状的基因出现的次数，
该次数就等于染色体组数。
问：图中细胞含有几个染色体组？
（3）根据染色体数目和染色体形态数确定染色体数目。染色体组数=细胞内染色体数目/染色体形态数
果蝇的体细胞中含有8条染色体，4对同源染色体，即染色体形态数为4（X、Y视为同种形态染色体），染色体组数目为2。人类体细胞中含有46条染色体，共23对同源染色体，即染色体形态数是23，细胞内含有2个染色体组。
5.三倍体无子西瓜的培育过程图示：
注：亲本中要用四倍体植株作为
母本，二倍体作为父本，两次使
用二倍体花粉的作用是不同的。
单倍体一般都是高度不育（孕）
的，减数分裂无法联会或联会紊
乱造成的。
·平行训练·
1、（09福建卷3）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
2、（09江苏卷16）在细胞分裂过程中出现了甲、乙2种变异，甲图中英文字母表示染色体片段。下列有关叙述正确的是
①甲图中发生了染色体结构变异，增加了生物变异的多样性
②乙图中出现的这种变异属于染色体变异
③甲、乙两图中的变化只会出现在有丝分裂中
④甲、乙两图中的变异类型都可以用显微镜观察检验
A.①③③ B．②③④ C．①②④ D．①③④
3、右图为高等动物的细胞分裂示意图。图中不可能反映的是
A.发生了基因突变
B.发生了染色体互换
C.该细胞为次级卵母细胞
D.该细胞为次级精母细胞
4、如图是某个二倍体动物的几个细胞分裂示意图（数字代表染色体，字母代表染色体上带有的基因）。据图判断不正确的是
A.该动物的性别是雄性的
B.乙细胞表明该动物发生了基因突变或基因重组
C. 1与2或1与4的片段交换，前者属基因重组，后者属染色体结构变异
D.丙细胞不能进行基因重组
5、下列关于染色体组、单倍体和二倍体的叙述中，不正确的是
A.一个染色体组中不含同源染色体
B.由受精卵发育的个体，体细胞含有两个染色体组的叫二倍体
C.含一个染色体组的个体是单倍体，单倍体不一定含一个染色体组
D.人工诱导多倍体唯一的方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
6、有一对夫妇，女方色觉正常，男方为色盲。婚后所生的男孩性染色体组成为XXY，但色觉正常。下列关于导致此男孩性染色体异常的原因可能来自于哪一方以及发生时期的推测错误的是
A．父方，减数第一次分裂 B．母方，减数第一次分裂
C．父方，减数第二次分裂 D．母方，减数第二次分裂
7、分析下表可知，正常血红蛋白（HbA）变成异常血红蛋白（HbW），是由于对应的基因片段中碱基对发生了
ｍRNA密码顺序 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147
正常血红蛋白（HbA） ACC苏氨酸 UCC丝氨酸 AAA赖氨酸 UAC酪氨酸 CGU精氨酸 UAA终止
异常血红蛋白（HbW） ACC苏氨酸 UCA丝氨酸 AAU天冬酰胺 ACC苏氨酸 GUU缬氨酸 AAG赖氨酸 CUG亮氨酸 GAG谷氨酸 CCU脯氨酸 CGG精氨酸 UAG终止
A．增添 B．缺失 C．改变 D．重组
8、下图是某二倍体植株一个正在进行有丝分裂的细胞，下列叙述正确的是
A．该植物的基因型必为AaBB
B．该植株的体细胞含有8条染色体
C．该植株肯定不能产生Ab型的配子
D．该细胞可能发生过基因突变
[我的收获—我快乐]________________________________________
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[我的不足—我改正] 你有做错的题吗？请你记录下来并更正到错题记录本！
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生物变异
基因突变
基因重组
染色体变异
染色体数目变异
基因改变
染色体结构变异
二倍体和多倍体
单倍体
染色体组
实例
原因
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