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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