2013第十七中高三生物专题复习《变异、进化与育种》
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遗传变异与生物育种
【考纲点击】
1.基因重组及其意义(Ⅱ)。 2.基因突变的特征和原因(Ⅱ)。 3.染色体结构变异和数目变异(Ⅰ)。 4.生物变异在育种上的应用(Ⅱ)。
5.基因工程与细胞工程在育种上的应用(Ⅰ)。
6.几种常见育种方式的比较(Ⅱ)。
必考点6
常考点11
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秋水仙素(或低温)
(3)转基因技术
按照自己的意愿直接定向改变生物性状
(目的性强、育种周期短、克服远缘杂交不亲和的障碍)
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教你审题——挖掘示意图隐含信息，抓题干及选项关键词
是解题关键
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这些优良品种都是“杂种”(利用其杂种优势达到 高产优质 )，不能自我留种，必须年年买新的。 ②若实验植物为营养繁殖类如马铃薯、红薯等，则只要出 现所需性状即可，不需要培育出纯种。
③动、植物杂交育种中应特别注意语言叙述：
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
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破题关键
解析
染色体组中不含有同源染色体，1、2号染色体是同
源染色体；交叉互换发生在同源染色体的非姐妹染色单体 之间；控制果蝇红眼或白眼的基因位于X染色体上；由于
X、Y染色体在大小、形态方面表现不同，则果蝇单倍体
基因组可由1、2、3、6、7的DNA分子组成。 答案 D
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能生产胰岛素的大肠杆菌
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综、四川理综等出现综合性大题，提醒考生关注并
做好备考应对！
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命题猜想
有关生物变异类型的辨析
【押题1】 如图是果蝇体细胞的染色体
组成，以下说法正确的是 ( )。
A．染色体1、2、4、5组成果蝇的一个染色 体组 B．染色体3、6之间的交换属于基因重组 C．控制果蝇红眼或白眼的基因位于2号染色 体上 D．果蝇基因组可由1、2、3、6、7的DNA 分子组成
可利用诱变育种和杂交育种相结合的方法。
④要求提高品种产量，提高营养物质含量，可运用多倍体 育种。 ⑤若实现“定向”改变性状，则用基因工程育种。
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特别提醒 答案
①种子公司销售的水稻、玉米的优良品种为什
么需要年年买新的？自己留种是否可行？
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未来会不会出现这样的香蕉？
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1．育种的目的 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，目标品种可能是纯合子，
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遗传图解：
杂交 Ｐ 高抗 矮不抗
DDTT
自交 Ｆ１ 高抗
ddtt
Hale Waihona Puke Baidu
DdTt
选优
Ｆ２
高抗
高不抗
矮抗 ddTT ddTt
矮不抗
矮抗 自交
ddTT
矮抗 ddTt
选优
F3
矮抗
ddTT
矮抗 矮不抗 ddTT ddTt
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染色体数目 或结构发生 变化
真核生物 无性生殖和 有性生殖
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原因 类型
结果
镜检 应用
①染色体结构 ①自由组合 变异 ②交叉互换 ②染色体数目 ③基因工程 变异 不产生新基 产生新的基因 因，但基因的 产生新基因 型，但未产生 数目或排列顺 新基因 序发生变化 光学显微镜下不能观察到，可根 光学显微镜下 据是否有新性状或新性状组合确 可以观察到 定 杂交育种、基 单倍体育种、 诱变育种 因工程育种 多倍体育种
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喜看稻菽千重浪，最是风流袁隆平！
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动物的杂交育种 中国荷斯坦牛： 荷斯坦—弗里生牛与 我国黄牛杂交选育后 逐渐形成的优良种。 泌乳期可达305天， 年产乳量可达6300kg 以上。
通过双亲杂交获得F1，F1雌雄个体间交配获得F2，选F2中
的个体与异性隐性纯合子测交的方法鉴定出纯合子。
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思考：单倍体育种为什么能缩短育种年限？
• 规范书写遗传图解 • 举例：现有纯种高秆抗病（DDTT）与矮秆不抗病 （ddtt)的小麦品种，如何培育出矮秆抗病的优良 品种？请提供育种方法及书写遗传图解。
三种类型都存在。
5．单倍体、二倍体和多倍体的区分：
不经结合直接发育成个体 雄配子 ―――――――――――→ 单倍体 所含染色体 （如花药离体培养） 组数不定，可 为一、二或多 ＋ 不经结合直接发育成个体 个染色体组 雌配子 ―――――――――――→ 单倍体（取决于配子） 有性生殖 （孤雌生殖，如雄蜂） 受精作用Ｆ 二倍体（两个染色体组） 发育 受精卵――→生物体多倍体（三个或三个以上染色体组， 有几个染色体组就叫几倍体）
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单倍体育种为什么能缩短育种年限？
单倍体育种基本步骤如下：
由上图可知单倍体育种只需2年。杂交育种则需要4～6年。
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随 堂
精
练
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②观察细胞有丝分裂中期染色体形态可判断基因突变发生 ③非姐妹染色单体的交换可引起基因重组 (2008· 宁夏，5B) ④在有丝分裂和减数分裂的过程中，会由于非同源染色体
之间交换一部分片段，导致染色体结构变异
(2011· 江苏，22C)
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答案
B
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考点探源
三种可遗传变异的比较 类型 项目 概念 基因突变 基因重组 染色体变异
基因结构改变( 碱基对替换、 增添或缺失) 所有生物(包括 病毒)
无性生殖和有 性生殖
常考点11
适 用 范 围
生物
生殖
控制不同性 状的基因重 新组合 自然状态下 进行有性生 殖的生物 自然状态下 只有有性生 殖可发生
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(2)⑨方法所运用的原理是____________________。过程 ⑪常用________处理萌发的种子或幼苗。 (3)过程⑬使用的生物技术是________，该育种方式的最 大优点是________________________________________。 答案 (1)杂交育种 将两个或多个品种的优良性状通过 交配集中在一起 (2)基因突变 明显缩短育种年限
必考点6 生物的变异与育种
（5年51考 ★★★★★）
必考点6
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高考经典
1．(整合题)下列关于生物变异的叙述，正确的是________。 ①DNA复制时发生碱基对的增添、缺失或改变，导致基因
突变
的位置
(2011· 江苏，22A)
(2010· 江苏，6C)
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比较考查变异的实质——易位与交叉互换
【押题2】 如下图表示某种生物的部分染色体发生了两种变 异的示意图，图中①和②，③和④互为同源染色体，图 a和图b中的部分染色体转移造成的生物变异分别属于
(
)。
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可防止后代发生性状分离，便于制种和推广；也有可 能是杂合子，即利用杂种优势的原理。
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2．关于育种方案的“选取” (1)在所有育种方法中，最简捷、最常规的育种方法——杂 交育种。 (2)根据不同育种需求选择不同的育种方法。 ①将两亲本的两个不同优良性状集中于同一生物体上，可 利用杂交育种，亦可利用单倍体育种。 ②要求快速育种，则运用单倍体育种。 ③要求大幅度改良某一品种，使之出现前所未有的性状，
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杂种优势
骡是公驴与母马杂交所产生的后代。公马与母驴 杂交的后代叫骡。骡能吃苦耐劳，可以在马、驴等 上页 下页 常考点11 阅考人考前“叮嘱” 牲畜不能承担其艰苦的条件下工作。（没有生育能返回 随堂精练 必考点6
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上页 下页 甘肃种植的太空育种的蔬菜 阅考人考前“叮嘱” 随堂精练
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【例3】 如图是植物育种方式的简要概括图，请据图回答
下面的问题。
(1)①→④表示的育种方法称为________，这种育种方式的 目的是____________________；同上述育种方式比较，① →⑤→⑧育种方式的优越性主要表现在____________。
⑤低温抑制染色体着丝点分裂，使子染色体不能分别移向
两极导致染色体加倍 (2010· 福建，3A改编) ⑥染色体组整倍性、非整倍性变化必然导致基因种类的增
加
答案：①③④
(2011· 海南，19改编)
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变异与育种是历年高考命题的热点，
试题常结合细胞分裂中DNA、染色体的行为(差错)及 育种技术进行综合命制，选择题居多，2011北京理
复制出现 差错 ①自然突变 ②人工诱变
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易错提醒
①基因突变是生物变异的根本来源，为基因重
组提供原始材料；基因重组是形成生物多样性的重要原 因；三种可遗传变异都为进化提供了原材料。
②基因突变改变了基因的质，未改变基因的量；染色体变
异不改变基因的质；基因重组既不改变基因的质，也不改 变基因的量。
3．关于变异的水平问题。基因突变、基因重组属于分子水
平的变化，光学显微镜下观察不到；染色体变异属于亚 细胞水平的变化，光学显微镜下可以观察到。
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4．关于不同生物可遗传变异的类型问题。病毒的可遗传 变异的唯一来源是基因突变；细菌等原核生物不含染 色体，所以不存在染色体变异。在真核生物中，上述
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名师叮咛
1．关于“互换”问题。同源染色体上非姐妹染色单体的交
叉互换，属于基因重组；非同源染色体之间的互换，属
于染色体结构变异中的易位。 2．关于“缺失”问题。DNA分子上若干基因的缺失属于 染色体变异；DNA分子上若干碱基对的缺失，属于基 因突变。
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A．图a和图b均为染色体结构变异 B．图a为基因重组，图b为染色体结构变异 C．图a为染色体结构变异，图b为基因重组 D．图a和图b均为基因重组
解析
图a显示同源染色体非姐妹染色单体间交叉互换，
应属基因重组，而图b所示为③号染色体的某片段移接到 ②号一非同源染色体上，此应属染色体结构变异。
【考纲点击】
1.基因重组及其意义(Ⅱ)。 2.基因突变的特征和原因(Ⅱ)。 3.染色体结构变异和数目变异(Ⅰ)。 4.生物变异在育种上的应用(Ⅱ)。
5.基因工程与细胞工程在育种上的应用(Ⅰ)。
6.几种常见育种方式的比较(Ⅱ)。
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秋水仙素(或低温)
(3)转基因技术
按照自己的意愿直接定向改变生物性状
(目的性强、育种周期短、克服远缘杂交不亲和的障碍)
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这些优良品种都是“杂种”(利用其杂种优势达到 高产优质 )，不能自我留种，必须年年买新的。 ②若实验植物为营养繁殖类如马铃薯、红薯等，则只要出 现所需性状即可，不需要培育出纯种。
③动、植物杂交育种中应特别注意语言叙述：
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
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破题关键
解析
染色体组中不含有同源染色体，1、2号染色体是同
源染色体；交叉互换发生在同源染色体的非姐妹染色单体 之间；控制果蝇红眼或白眼的基因位于X染色体上；由于
X、Y染色体在大小、形态方面表现不同，则果蝇单倍体
基因组可由1、2、3、6、7的DNA分子组成。 答案 D
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命题猜想
有关生物变异类型的辨析
【押题1】 如图是果蝇体细胞的染色体
组成，以下说法正确的是 ( )。
A．染色体1、2、4、5组成果蝇的一个染色 体组 B．染色体3、6之间的交换属于基因重组 C．控制果蝇红眼或白眼的基因位于2号染色 体上 D．果蝇基因组可由1、2、3、6、7的DNA 分子组成
可利用诱变育种和杂交育种相结合的方法。
④要求提高品种产量，提高营养物质含量，可运用多倍体 育种。 ⑤若实现“定向”改变性状，则用基因工程育种。
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特别提醒 答案
①种子公司销售的水稻、玉米的优良品种为什
么需要年年买新的？自己留种是否可行？
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未来会不会出现这样的香蕉？
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1．育种的目的 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，目标品种可能是纯合子，
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遗传图解：
杂交 Ｐ 高抗 矮不抗
DDTT
自交 Ｆ１ 高抗
ddtt
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DdTt
选优
Ｆ２
高抗
高不抗
矮抗 ddTT ddTt
矮不抗
矮抗 自交
ddTT
矮抗 ddTt
选优
F3
矮抗
ddTT
矮抗 矮不抗 ddTT ddTt
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染色体数目 或结构发生 变化
真核生物 无性生殖和 有性生殖
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原因 类型
结果
镜检 应用
①染色体结构 ①自由组合 变异 ②交叉互换 ②染色体数目 ③基因工程 变异 不产生新基 产生新的基因 因，但基因的 产生新基因 型，但未产生 数目或排列顺 新基因 序发生变化 光学显微镜下不能观察到，可根 光学显微镜下 据是否有新性状或新性状组合确 可以观察到 定 杂交育种、基 单倍体育种、 诱变育种 因工程育种 多倍体育种
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动物的杂交育种 中国荷斯坦牛： 荷斯坦—弗里生牛与 我国黄牛杂交选育后 逐渐形成的优良种。 泌乳期可达305天， 年产乳量可达6300kg 以上。
通过双亲杂交获得F1，F1雌雄个体间交配获得F2，选F2中
的个体与异性隐性纯合子测交的方法鉴定出纯合子。
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思考：单倍体育种为什么能缩短育种年限？
• 规范书写遗传图解 • 举例：现有纯种高秆抗病（DDTT）与矮秆不抗病 （ddtt)的小麦品种，如何培育出矮秆抗病的优良 品种？请提供育种方法及书写遗传图解。
三种类型都存在。
5．单倍体、二倍体和多倍体的区分：
不经结合直接发育成个体 雄配子 ―――――――――――→ 单倍体 所含染色体 （如花药离体培养） 组数不定，可 为一、二或多 ＋ 不经结合直接发育成个体 个染色体组 雌配子 ―――――――――――→ 单倍体（取决于配子） 有性生殖 （孤雌生殖，如雄蜂） 受精作用Ｆ 二倍体（两个染色体组） 发育 受精卵――→生物体多倍体（三个或三个以上染色体组， 有几个染色体组就叫几倍体）
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单倍体育种为什么能缩短育种年限？
单倍体育种基本步骤如下：
由上图可知单倍体育种只需2年。杂交育种则需要4～6年。
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随 堂
精
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②观察细胞有丝分裂中期染色体形态可判断基因突变发生 ③非姐妹染色单体的交换可引起基因重组 (2008· 宁夏，5B) ④在有丝分裂和减数分裂的过程中，会由于非同源染色体
之间交换一部分片段，导致染色体结构变异
(2011· 江苏，22C)
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答案
B
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考点探源
三种可遗传变异的比较 类型 项目 概念 基因突变 基因重组 染色体变异
基因结构改变( 碱基对替换、 增添或缺失) 所有生物(包括 病毒)
无性生殖和有 性生殖
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生物
生殖
控制不同性 状的基因重 新组合 自然状态下 进行有性生 殖的生物 自然状态下 只有有性生 殖可发生
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(2)⑨方法所运用的原理是____________________。过程 ⑪常用________处理萌发的种子或幼苗。 (3)过程⑬使用的生物技术是________，该育种方式的最 大优点是________________________________________。 答案 (1)杂交育种 将两个或多个品种的优良性状通过 交配集中在一起 (2)基因突变 明显缩短育种年限
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高考经典
1．(整合题)下列关于生物变异的叙述，正确的是________。 ①DNA复制时发生碱基对的增添、缺失或改变，导致基因
突变
的位置
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(2010· 江苏，6C)
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比较考查变异的实质——易位与交叉互换
【押题2】 如下图表示某种生物的部分染色体发生了两种变 异的示意图，图中①和②，③和④互为同源染色体，图 a和图b中的部分染色体转移造成的生物变异分别属于
(
)。
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可防止后代发生性状分离，便于制种和推广；也有可 能是杂合子，即利用杂种优势的原理。
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2．关于育种方案的“选取” (1)在所有育种方法中，最简捷、最常规的育种方法——杂 交育种。 (2)根据不同育种需求选择不同的育种方法。 ①将两亲本的两个不同优良性状集中于同一生物体上，可 利用杂交育种，亦可利用单倍体育种。 ②要求快速育种，则运用单倍体育种。 ③要求大幅度改良某一品种，使之出现前所未有的性状，
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杂种优势
骡是公驴与母马杂交所产生的后代。公马与母驴 杂交的后代叫骡。骡能吃苦耐劳，可以在马、驴等 上页 下页 常考点11 阅考人考前“叮嘱” 牲畜不能承担其艰苦的条件下工作。（没有生育能返回 随堂精练 必考点6
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【例3】 如图是植物育种方式的简要概括图，请据图回答
下面的问题。
(1)①→④表示的育种方法称为________，这种育种方式的 目的是____________________；同上述育种方式比较，① →⑤→⑧育种方式的优越性主要表现在____________。
⑤低温抑制染色体着丝点分裂，使子染色体不能分别移向
两极导致染色体加倍 (2010· 福建，3A改编) ⑥染色体组整倍性、非整倍性变化必然导致基因种类的增
加
答案：①③④
(2011· 海南，19改编)
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变异与育种是历年高考命题的热点，
试题常结合细胞分裂中DNA、染色体的行为(差错)及 育种技术进行综合命制，选择题居多，2011北京理
复制出现 差错 ①自然突变 ②人工诱变
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易错提醒
①基因突变是生物变异的根本来源，为基因重
组提供原始材料；基因重组是形成生物多样性的重要原 因；三种可遗传变异都为进化提供了原材料。
②基因突变改变了基因的质，未改变基因的量；染色体变
异不改变基因的质；基因重组既不改变基因的质，也不改 变基因的量。
3．关于变异的水平问题。基因突变、基因重组属于分子水
平的变化，光学显微镜下观察不到；染色体变异属于亚 细胞水平的变化，光学显微镜下可以观察到。
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4．关于不同生物可遗传变异的类型问题。病毒的可遗传 变异的唯一来源是基因突变；细菌等原核生物不含染 色体，所以不存在染色体变异。在真核生物中，上述
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常考点11
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名师叮咛
1．关于“互换”问题。同源染色体上非姐妹染色单体的交
叉互换，属于基因重组；非同源染色体之间的互换，属
于染色体结构变异中的易位。 2．关于“缺失”问题。DNA分子上若干基因的缺失属于 染色体变异；DNA分子上若干碱基对的缺失，属于基 因突变。
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A．图a和图b均为染色体结构变异 B．图a为基因重组，图b为染色体结构变异 C．图a为染色体结构变异，图b为基因重组 D．图a和图b均为基因重组
解析
图a显示同源染色体非姐妹染色单体间交叉互换，
应属基因重组，而图b所示为③号染色体的某片段移接到 ②号一非同源染色体上，此应属染色体结构变异。