变异与育种
专题07 生物的变异、育种和进化(必备知识清单+思维导图)
专题07 生物的变异、育种和进化→教材必背知识1、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，叫做基因突变。
（P81）2、由于自然界诱发基因突变的因素很多，基因突变还可以自发产生，因此，基因突变在生物界中是普遍存在的。
（P82）3、基因突变是随机发生的、不定向的。
（P83）4、在自然状态下，基因突变的频率是很低的。
（P84）5、基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合。
（P85）6、染色体结构的改变，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，可能导致性状的变异。
（P86）7、染色体数目的变异可以分为两类：一类是细胞内个别染色体的增加或减少，另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。
（P87）8、杂交育种是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法。
（P99）9、诱变育种是利用物理因素（如X射线、γ射线、紫外线、激光等）或化学因素（如亚硝酸、硫酸二乙酯等）来处理生物，使生物发生基因突变。
（P100）10、基因工程，又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。
通俗地说，就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状。
（P102）11、生活在一定区域的同种生物的全部个体叫做种群。
（P114）12、一个种群中全部个体所含有的全部基因，叫做这个种群的基因库。
（P115）13、在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率，叫做基因频率。
（P116）14、基因突变产生新的等位基因，这就可能使种群的基因频率发生变化。
（P116）15、在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变，导致生物朝着一定的方向不断进化。
（P118）16、能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物称为一个物种。
（P119）17、不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，这就是共同进化。
生物的变异与育种
辐射诱变，花药离体培 用秋水仙 激光诱变，养，再秋水 素处理萌 空间育种 仙素处理使 发的种子 染色体加倍
或幼苗 提高突变频 率，加速育 种过程，或 大幅度改良 某些品种
优点
将不同个体 的优良性状 集中于一个 个体上 后代易出现 分离现象， 育种时间长、 过程复杂
明显缩 短育种 年限
果实大， 物的性状，克 营养物质 服了种间杂交 的障碍 含量高
4、比植物杂交育种所需年限短。
结合上述几个实例，小结如下： 概念：
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， 再经过选择和培育，获得新品种的方法。
依据原理： 常用方法： 优点： 缺点：
基因重组 杂交 自交 选优 自交
操作简单，目的性强，能使同种生物的不同 优良性状集中于同一个体，具有预见性。 育种年限长，杂交后代会出现性状分离， 需连续自交才能选育出所需要的优良性 状。而且 只适用于有性生殖的生物，存 在远缘杂交不亲和的障碍。
生物的变异与育种
变 异
不 可 遗 传 的 变 异 可 遗 传 变 异
基因突变 基因重组 染色体变异
缺失 重复 染色体结构变异 倒位
易位
个别染色体 染色体数目变异 的增加减少 染色体组 增加减少
镰刀型红细胞
缺 失
比野生草莓大的变异类型
基因突变 基因重组 染色体结构变异 染色体数目变异
白化症状
重复
中 国 荷 斯 坦 牛 后代毛色各不相同
罕 见 的 白 皮 毛 牛 犊
复习目标： 1、了解生物变异在育种上应用的实例；尝 试将生物学原理用于生产和生活实际。 2、归纳整理比较多种育种方法(杂交育种、 诱变育种、单倍体育种、多倍体育种、基因 工程育种）的原理、常用方法、优缺点及意 义。
染色体变异与五种育种方式
染色体变异与五种育种方式一、常见的一些关于单倍体与多倍体的问题⑴一倍体一定是单倍体吗？单倍体一定是一倍体吗？⑵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？⑶如果是四倍体、六倍体物种形成的单倍体，其体细胞中就含有两个或三个染色体组，我们可以称它为二倍体或三倍体，这种说法对吗？（4）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？二、多倍体育种方法：三、单倍体育种方法：四、几种育种方式的总结：1、杂交育种（一）概念：将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法。
（二）原理：基因重组。
（三）过程：选择具有不同优良性状的亲本通过杂交获得F1，F1连续自交或杂交，从中筛选获得需要的类型。
（四）应用：改良作物品质，提高农作物单位面积产量；培育优良的家畜、家禽。
2、诱变育种（一）概念：利用物理因素或化学因素处理生物，使生物发生基因突变，从而获得优良变异类型的育种方法。
（二）原理：基因突变。
（三）特点：可以提高突变率，在较短时间内获得更多优良变异类型。
（四）应用：主要用于农作物育种和微生物育种。
五、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？（图一）（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？ （图二）（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4六、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。
单倍体与多倍体的区别二倍体三倍体多倍体(a +b )生物单倍体（N=ax)：单倍体（N=bx)①由合子发育来的个体，细胞中含有几个染色体组，就叫几倍体； ②而由配子直接发育来的,不管含有几个染色组，都只能叫单倍体 。
第七章微生物的遗传变异和育种2
10-6~10-9
若干细菌某一性状的突变率
菌名
突变性状
突变率
Escherichia coil （大肠杆菌）
抗T1噬菌体
3×10-8
E．coil
抗T3噬菌体
1×10-7
E．coil
不发酵乳糖
1×10-10
E．coil
Staphylococcus aureus（金黄色葡 萄球菌）
S．aureus
抗紫外线 抗青霉素 抗链霉素
间接引起置换的诱变剂：
引起这类变异的诱变剂都是一些碱基类似物，如5-溴尿嘧 啶（5-BU）、5-氨基尿嘧啶（5-AU）、8-氮鸟嘌呤 （8-NG）、2-氨基嘌呤（2-AP）和6-氯嘌呤（6-CP） 等。它们的作用是通过活细胞的代谢活动掺入到DNA 分子中后而引起的，故是间接的。
（2）移码突变（frame-shift mutation 或phase-shift mutation）
（四） 基因突变的自发性和不对应性的证明
一种观点：突变是“定向变异”，是“驯化”，是由环 境因子诱发出来的；
另一种观点；基因突变是自发的，且与环境因素是不对 应的，后者只不过是选择因素；
1、 变量试验（fluctuation test） 又称波动试验或彷徨试 验。
2、涂布试验（Newcombe experiment） 3、平板影印培养试验（replica plating） 1952年，J．Lederberg夫妇
2、定向培育优良品种：指用某一特定因素长期处理某微生 物的群体，同时不断的对它们进行移种传代，以达到积 累并选择相应的自发突变株的目的。由于自发突变 的 频 率较低，变异程度较轻微，所以培育新种的过程十分缓 慢。与诱变育种、杂交育种和基因 工程技术相比，定向 培育法带有“守株待兔”的性质，除某些抗性突变外， 一般要相当长的时间
生物的变异、育种与进化
生物的变异、育种与进化
标题：生物的变异、育种与进化：塑造生命的无穷多样性
生命以其无限多样性给人们留下了深刻的印象。
这种多样性是如何产生的呢？其实，这主要源于生物的变异、育种与进化。
这三个过程共同作用，塑造了丰富多彩的生命世界。
首先，变异为生物多样性提供了原料。
这是一种随机过程，在生物繁殖过程中经常发生。
由于各种环境因素，如辐射、温度变化等，以及内在因素，如基因重组、基因突变等，生物个体间会出现各种形态和生理特征的差异。
这些差异为自然选择提供了丰富的素材，为生物进化奠定了基础。
其次，育种是人工干预生物进化的过程。
人们通过有意识地选择具有特定特征的个体，进行培育和繁殖，以实现物种特性的定向改变。
例如，农业中的作物育种，利用基因突变和基因重组等变异手段，培育出抗逆性更强、产量更高、营养价值更高的新品种。
这种定向育种有效地提高了作物的适应性和产量，满足了人类的需求。
最后，进化是生命适应环境、持续发展的过程。
在自然选择的作用下，具有有利特征的个体更易生存和繁殖，从而将有利特征遗传给下一代。
随着环境和生存需求的改变，下一代个体又会产生新的变异和选择，进一步改变物种的遗传特性。
这个过程不断循环，推动了生物的持续进化。
总的来说，生物的变异、育种与进化共同作用，使得生命得以繁衍生息，并在适应环境的过程中不断发展变化。
这三个过程对于理解生物多样性的起源和维持机制具有重要意义，也为我们提供了保护和利用生物资源的有效手段。
因此，我们应该更加关注和研究生物的变异、育种与进化，以更好地认识生命、保护生命和利用生命。
人教版高中生物必修二第六章第1节《变异与育种》教案
《变异与育种》教案设计怀宁中学曹红一、教材分析“杂交育种与诱变育种”是人教版高中课程标准实验教科书《生物（必修二）遗传与进化》第6章的内容。
本节内容与第五章中的承接作用相当明显，学习好本节内容，有助于帮助学生更好掌握各种育种知识，是学习高中生物课程遗传的基础。
二、教学目标：1、知识与技能说出杂交育种、诱变育种和基因工程的原理。
(2)讨论遗传和变异规律在生产实践中的应用。
(3)通过小组合作，共同完成育种方案，讨论各种育种方法的优点和不足。
2、过程与方法(1)尝试将获得信息用图解的形式表达出来。
(2)运用遗传和变异原理,解决实际生产中的问题。
3、情感态度和价值观(1)关注我国育种技术的发展及在国际上的竞争能力，认同育种技术的改进对解决粮食危机等问题的重要性。
(2)体会科学技术在发展社会生产力、推动社会进步等方面的巨大作用。
三、重点与难点：重点：学生自己总结杂交育种和诱变育种的各项内容。
难点：（1）交育种和诱变育种的优点和局限性（2）如何让学生大胆讨论四、教学方法：本节课主要采用启发式教学法，以问题解决的模式带领学生分析教材，培养学生获取信息、分析总结的能力，使学生学习遗传学原理的同时，能关注这部分知识在生活、生产和社会发展中的应用，进而引导学生认识科学技术与社会发展之间相互促进、相互影响的关系。
通过小组合作完成育种方案培养学生的交流合作能力，通过展示结果培养学生的表达能力，并在讨论和辩论的过程中激发学生强烈的参与意识。
五、教学过程六、板书设计：第6章从杂交育种到基因工程育种目标一：矮杆抗病品种杂交育种单倍体育种育种目标二：高蛋白品种诱变育种基因工程总结五种育种方法七、教学反思：应用相关知识解决育种实践中的问题，也是学生学习时的一个难点。
可在课后通过及时习题演练和讲评，以达到较佳的学习目标、通过小组教学，有利于培养学生的动笔能力和合作精神，分小组合作，让学生记忆加深。
通过列提纲，让学生通过讨论，学会分析问题，有目的的进行探究，教学效果显著。
选择育种的原理
选择育种的原理
育种的原理是利用遗传变异、遗传遗传与选择相结合的方法，通过人工控制生物体的繁殖和后代选择，以达到改良生物体品种和性状的目的。
具体来说，育种的原理包括以下几个方面：
1. 遗传变异：通过交配或突变等方式，引入不同个体间的遗传差异，增加后代的遗传变异程度。
遗传变异是育种成功的前提，只有有足够的变异基础，才能有更多可能产生优良品种。
2. 遗传选择：通过选择更适应于特定环境条件或者具备优良性状的个体作为父本或母本，将其后代中具有同样性状的个体作为下一代的父母，逐代进行选择，使优良性状在群体中逐渐固定下来。
这样，就能通过有选择地保留和积累有利基因，且排除不利基因的方式来快速培育出高产、抗病、适应环境等优良品种。
3. 杂交优势：利用不同基因型个体的亲和力、互补性、互作效应等优势，通过杂交产生的后代，使得其具有超过父本的生长力、抗病力等特点。
这种杂交优势在很多作物、家禽、家畜等育种中都被广泛应用。
4. 基因编辑技术：随着基因编辑技术的发展，育种的原理又得到了进一步的丰富和拓展。
通过基因编辑手段，可以直接在目标个体中插入、改变或删除特定基因，从而快速获得所需的特定性状。
总之，育种的原理是基于遗传变异和选择的基础上，通过控制生物体的繁殖和后代选择，以达到改良品种的目的。
这一原理在传统育种和现代基因编辑技术中都得到了应用和发展。
生物变异的来源及育种
的理想类型。
方案一：
（1）所用的育种方法为
。
（2）步骤：_____
方案二：
（1）所用的育种方法为
。
（2）步骤：_____
总结：两种方法相比较，哪种方法育种较快 ，为什
么？
。
杂交育种
P
高杆抗锈病x 矮杆不抗病
DDTT
ddtt
F1
高茎抗锈病 DdTt x
F2 高茎抗病 高茎不抗病 矮茎抗病 矮茎不抗病
符合要求的品种
ddTT
转基因育种
原理: DNA(基因)重组 [基因工程] 方法: 目的基因的提取，装入运载体，导入受体细胞，目的基因
的检测与表达，筛选出符合要求的新品种。
优点: 不受生物亲缘关系的限制，可按人的意愿改造生物，目的性
强，科技含量高，可以培育出高产、优质或具有特殊用途的 动植物品种
缺点: 技术复杂，操作要求精细,难度大。
9D_T_
3D_tt
3ddT_ 1ddtt
将F2矮茎抗病品种连续自交，分离淘汰提纯至 基本不分离为止。
单倍体育种
高杆抗锈病 x 矮杆染锈病
DDTT
ddtt
F1 花药离体培养
1DT : 1Dt : 1dT : 1dt
单倍体植株幼苗
DdTt
秋水仙素处理
正常植株
DDTT；DDtt；ddTT；ddtt 选择
细胞工程育种
二、动物细胞克隆育种 理论基础： 细胞的全能性 方 法： 核移植和胚胎移植 优 点： 培育繁殖优良生物品种，用于保存频危物种，有选
择地繁殖某性别动物 缺 点： 技术复杂，操作要求精细,难度大。 应 用： 鲤鲫移核鱼、克隆羊——“多莉”的培育
类型：叉互换
高中生物变异、育种与进化ppt课件
应考高分突破
选择题抢分技巧——找准选项
例 1 为获得纯合高蔓抗病番茄植株，采用了如图
所示的方法：图中两对相对性状独立遗传。据图
分析，下列说法正确的是
(C )
A．通过过程①②③最后育出纯合高蔓抗病植株， 说明变异是定向的
B．花药离体培养形成的个体均为纯合子 C．过程③包括脱分化和再分化两个过程，需要
第三讲 变异、育种与进化 主干知识回扣
一、生物的变异 1．生物变异的类型和来源
变 不可遗传的变异 原环因境变化， 遗传物未质变
异
类 型
基因突变 (最根本的变异) 可遗传的变异 来源 基因重组
染色体变异
2．基因重组的类型 (1)减数分裂形成配子时， 非同源染色体 上的非 等位基因的 自由组合 。
(2)减数分裂形成 四分体 时期，位于同源染色体 上的 等位基因 有时会随着非姐妹染色单体的
种
让不同 生物细 胞原生 质融合
将具备所 需性状的 体细胞核 移植到去 核卵细胞
中
可以提
优 点
操 简 目 性单 作 标 强， 高 频 大 地 某变 率 幅 改 些异 ， 度 良 品
种
可以明 显地缩 短育种 年限
微生物 10-1第十章 微生物的遗传变异和育种
R100质粒 质粒(89kb)可使宿主对下列药物及重金属具有抗性： 可使宿主对下列药物及重金属具有抗性： 质粒 可使宿主对下列药物及重金属具有抗性 汞（mercuric ion ，mer）四环素（tetracycline，tet ）链霉素 ）四环素（ ， (Streptomycin, Str)、磺胺 、磺胺(Sulfonamide, Su)、氯霉素 、 (Chlorampenicol, Cm)、夫西地酸（fusidic acid，fus） 、夫西地酸（ ， ） 并且负责这些抗性的基因是成簇地存在于抗性质粒上。 并且负责这些抗性的基因是成簇地存在于抗性质粒上。
3、质粒的类型 、
严谨型质粒(stringent plasmid)：复制行为与核染色体的复制同步，低拷贝数 严谨型质粒 ：复制行为与核染色体的复制同步， 松弛型质粒(relaxed plasmid)：复制行为与核染色体的复制不同步，高拷贝数 松弛型质粒 ：复制行为与核染色体的复制不同步，
窄宿主范围质粒(narrow host range plasmid) 窄宿主范围质粒 只能在一种特定的宿主细胞中复制） （只能在一种特定的宿主细胞中复制） 广宿主范围质粒(broad host range plasmid) 广宿主范围质粒 可以在许多种细菌中复制） （可以在许多种细菌中复制）
因子） （2）抗性因子（Resistance factor，R因子） ）抗性因子（ ， 因子
包括抗药性和抗重金属二大类，简称 质粒 质粒。 包括抗药性和抗重金属二大类，简称R质粒。 抗性质粒在细菌间的传递是细菌产生抗药性的重要原因之一。 抗性质粒在细菌间的传递是细菌产生抗药性的重要原因之一。
抗性转移因子（ 抗性转移因子（RTF）：转移和复制基因 ） R质粒 质粒 抗性决定因子： 抗性决定因子：抗性基因
【高考生物基础回扣】考点8：变异、育种与进化
3．染色体结构变异和数目变异 (1) 什么是染色体变异？染色体结构的变异主要有哪 四种？ (2)如何区分基因突变和染色体结构的变异？ (3)什么是染色体组？
答案 (1)染色体结构的改变或染色体数目的增减等显微 镜下可见的染色体的改变。缺失、增添、倒位和易位。 (2)可用显微镜观察。 (3)细胞中一组非同源染色体， 在形态和功能上各不相同， 但又相互协调，共同控制生物的生长、发育、遗传和变 异，这样的一组染色体，叫做一个染色体组。
2．基因突变的特征和原因 (1)什么是基因突变？基因突变发生的时间？ (2)基因突变有什么特点？ (3)基因突变在进化中有什么意义？
答案
(1)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。基因突变发生在有丝分 裂间期或减数第一次分裂前的间期。 (2)普遍性、 随机性、 多害少利性、 不定向性和低频性。 (3)新基因产生的途径，是生物变异的根本来源，是生 物进化的原始材料。
5．生物的进化 (1) 生物进化的单位是什么？什么叫种群？什么叫基因 库？ (2)为什么生物的基因不会因个体的死亡而消失？ (3)生物进化的实质是什么？
答案
(1)是生物进的全部个体叫种群。基因库是该种群中全部个体 所含有的全部基因。 (2)种群通过繁殖过程能将各自的基因传给后代，个体虽 有新老交替，但基因却代代相传。 (3)基因频率的改变。
易错易混澄清 1．基因突变一定能够改变生物的表现型。 ( )
答案 ×，基因突变包括显性突变和隐性突变，其中显 性突变可以表现出来， 而隐性突变受显性基因的控制不 能够表现出来。
2．所有生物都能发生基因突变、基因重组、染色体变异。 ( ) ×，所有生物都可以发生基因突变(包括 RNA 病
答案
微生物的遗传变异和育种
第七章微生物的遗传变异和育种第一节微生物的遗传变异的概述遗传和变异是生物体最本质的属性之一。
所谓遗传，讲的是发生在亲子间的关系，即指生物的上一代将自己的一整套遗传因子稳定地传递给下一代的行为或功能，它具有极其稳定的特性。
而变异是指子代与亲代之间的不相似性。
遗传是相对的，变异是绝对的。
遗传保证了物种的存在和延续，而变异推动了物种的进化和发展。
在学习遗传、变异内容时，先应清楚掌握以下几个概念：（一）遗传型又称基因型，指某一生物个体所含有的全部遗传因子即基因组所携带的遗传信息。
遗传型是一种内在可能性或潜力，其实质是遗传物质上所负载的特定遗传信息。
具有某遗传型的生物只有在适当的环境条件下，通过自身的代谢和发育，才能将它具体化，即产生表型。
（二）表型指某一生物体所具有的一切外表特征及内在特性的总和，是其遗传型在合适环境下通过代谢和发育而得到的具体体现。
所以，它与遗传型不同，是一种现实性。
（三）变异指在某种外因或内因的作用下生物体遗传物质结构或数量的改变，亦即遗传型的改变。
变异的特点是在群体中以极低的概率(一般为10-5～10-10)出现，性状变化的幅度大，且变化后的新性状是稳定的、可遗传的。
（四）饰变指一种不涉及遗传物质结构改变而只发生在转录、翻译水平上的表型变化。
其特点是整个群体中的几乎每一个体都发生同样变化；性状变化的幅度小；因其遗传物质不变，故饰变是不遗传的。
例如，Serratia marcescens(粘质沙雷氏菌)在25℃下培养时，会产生深红色的灵杆菌素，它把菌落染成鲜血似的。
可是，当培养在37℃下时，群体中的一切个体都不产色素。
如果重新降温至25℃，所有个体又可恢复产色素能力。
所以，饰变是与变异有着本质差别的另一种现象。
上述的S.marcescens产色素能力也会因发生突变而消失，但其概率仅10-4，且这种消失是不可恢复的。
从遗传学研究的角度来看，微生物有着许多重要的生物学特性：微生物结构简单，个体易于变异；营养体一般都是单倍体；易于在成分简单的合成培养基上大量生长繁殖；繁殖速度快；易于累积不同的最终代谢产物及中间代谢物；菌落形态特征的可见性与多样性；环境条件对微生物群体中各个体作用的直接性和均一性；易于形成营养缺陷型；各种微生物一般都有相应的病毒；以及存在多种处于进化过程中的原始有性生殖方式等。
生物的变异、育种与进化
生物的变异、育种与进化在生命的舞台上，生物的变异、育种和进化是生物演化的关键环节。
它们不断地重塑着生物世界的面貌，让生命世界充满了生机和多样性。
生物的变异是生命演化的驱动力。
它指的是生物体的基因组在复制过程中发生的随机变化。
这些变化可能对生物体的表型产生影响，从而改变生物体的外观、生理特征或者行为模式。
变异可能是有益的，也可能是有害的，但它们为生物演化的可能性提供了广阔的空间。
正是由于变异的存在，生物才能在自然选择中不断地适应环境的变化，实现物种的演化和多样性的增加。
育种是人工干预下的生物变异和选择过程。
通过选择具有特定优良性状的个体进行繁殖，育种者可以定向地改变生物体的遗传特征。
这种人为的选择和繁殖过程可以加速优良性状的传播，提高物种对环境的适应能力。
例如，通过育种技术，我们可以培育出抗病、抗旱、产量高的农作物，为人类的农业生产提供了重要的支持。
进化是生物在长时间尺度上遗传变异和自然选择的结果。
它是一个持续的过程，从原始的单细胞生命形式到复杂的动植物，都是进化的产物。
进化是生物适应环境、提高生存和繁衍能力的过程。
在这个过程中，一些物种因为适应环境的变化而得以生存下来，而另一些则因为无法适应环境的变化而灭绝。
生物的变异、育种和进化是生命演化的核心过程。
它们共同塑造了生物世界的多样性，让我们的地球充满了生机和活力。
对生物变异、育种和进化的理解，有助于我们更好地理解生命的起源和演变，也为人类对生物资源的利用和保护提供了重要的理论基础。
生物的变异、育种与进化在生命的舞台上，生物的变异、育种和进化是生物演化的关键环节。
它们不断地重塑着生物世界的面貌，让生命世界充满了生机和多样性。
生物的变异是生命演化的驱动力。
它指的是生物体的基因组在复制过程中发生的随机变化。
这些变化可能对生物体的表型产生影响，从而改变生物体的外观、生理特征或者行为模式。
变异可能是有益的，也可能是有害的，但它们为生物演化的可能性提供了广阔的空间。
22知识讲解——变异与育种专题
高考总复习22 变异与育种专题【考纲要求】1•了解可遗传变异与不可遗传变异的区别，知道 2 .掌握基因突变的特点及其在育种方面的应用。
3 .掌握基因重组的原因及其在育种方面的应用。
4.掌握染色体变异的类型、与其相关的概念及其在育种方面的应用。
5.掌握各种常见育种方式的原理、方法及优缺点。
【考点梳理】考点一、可遗传变异与不可遗传变异的区别及联系不可遗传变异考点二、基因突变3种可遗传变异的类型。
表现型 （改变）可遗传变异= 基因型 +（改变）环境条件 （改变）来源L 基因突变 r 基因重组-染色体变异1意义要点诠释:（1 ）基因突变可发生于体细胞或生殖细胞中，生物一般为有性生殖， 体细胞基因突变一般不遗传给后代,但其可通过无性生殖传给下一代。
如突变的芽可通过嫁接或组织培养的方式将突变性状传给下一代。
(2) （3）基因突变不一定使性状发生改变。
密码子具有简并性，碱基发生变化后，氨基酸不一定发生变化。
基因突变与碱基数量没有关系，只要是基因水平上的变化，1个或1000个碱基对的改变都是基因（4 ）显性突变在突变当代就可以表现出新性状；隐性突变在突变当代不表现新性状，只有隐性纯合时, 新性状才表现出来。
1.染色体结构变异(1) (2) 缺失：一条正常染色体断裂后，丢失某一片段引起的变异。
重复：染色体增加某一片段引起的变异。
倒位：染色体中的某一片段位置颠倒180。
后重新结合到原部位引起的变异。
易位：一条染色体与另一条非同源染色体错误结合后，互换部分片段，引起的变异。
注意：易位与四分体时期同源染色体非姐妹染色单体间的交叉互换不同。
（缺失）（重复）abed（倒位）（易位）考点三、基因重组考点四、染色体变异2.染色体数目变异（1）非整倍体变异：个别染色体的增加或减少，如人类（2）整倍体变异：染色体数目以染色体组的形式成倍的增加或减少，如单倍体、多倍体。
3.相关概念辨析（1）染色体组：二倍体生物生殖细胞中所含的形状、大小、功能互不相同的一组非同源染色体，包含该种生物生长发育所需的全部遗传信息。
第七章 微生物的遗传变异和育种
以上实验说明：加热杀死的S型细菌细胞内可能存在 一种转化物质，它能通过某种方式进入R型细胞并使R型细 胞获得稳定的遗传性状，转变为S型细胞。
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1944年O.T.Avery、C.M.MacLeod和M.McCarty从热死S
型S. pneumoniae中提纯了可能作为转化因子的各种成分，并在 离体条件下进行了转化试验：
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4、质粒在基因工程中的应用
质粒的优点：
（1）体积小，易分离和操作 （2）环状，稳定 （3）独立复制 （4）拷贝数多 （5）存在标记位点，易筛选
E. coli的pBR322质粒是一个 常用的克隆载体
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5、质粒的分离与检定
提取所有胞内DNA后电镜观察； 超速离心或琼脂糖凝胶电泳后观察；
F.Griffith，
研究对象：Streptococcus pneumoniae（肺炎链球菌）
S型菌株：有荚膜，菌落表面光滑，有致病性;
R型菌株：无荚膜，菌落表面粗糙，无致病性
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1928年，Griffith进行了以下几组实验：
（1）动物实验 对小鼠注射活R菌或死S菌 ————小鼠存活 对小鼠注射活S菌————————小鼠死亡 对小鼠注射活R菌和热死S菌 ———小鼠死亡 抽取心血分离
活的S菌
加热杀死的S型细菌里可能存在一种具有遗传转化能力的物质，它能通过 某种方式进入R型细胞，使其获得S型的遗传特性
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（2）细菌培养实验
热死S菌———平皿—培—养 不生长 活 R 菌——平皿—培—养 —长出R菌 热死S菌——+活—R—菌 —长出大量R菌和10-6SI菌
微生物的遗传变异和育种名词解释1转导2流产转导3
第七章微生物的遗传变异和育种一、名词解释：1.转导2.流产转导3.局限性转导4.普遍性转导5.转导噬菌体6.突变7.移码突变8.点突变9.自发突变10.诱变剂11.转化12.感受态13.基本培养基14.完全培养基(CM)15.光复活作用(或称光复活现象)16.转座子(Tn)17.基因工程18.基因19.突变20.接合21.转化子22.转导子23.F 菌株24.Hfr 菌株25.F+菌株26.F-菌株27.诱变育种28.抗性突变型29.营养缺陷型30.野生型菌株31.染色体畸变32.准性生殖33.异核体34.基因组35.同义突变36.原生质融合二、填空题1.证明DNA是遗传物质的事例很多，其中最直接的证明有（）、（）、（）三个经典实验。
2.细菌在一般情况下是一套基因，即（）；真核微生物通常是有两套基因又称（）。
3.大肠杆菌基因组为双链环状的（），在细胞中以紧密缠绕成的较致密的不规则小形式存在于细胞中，该小体被称为（）。
4.酵母菌基因组最显著的特点是（），酵母基因组全序列测定完成后，在其基因组上还发现了许多较高同源性的DNA重复序列，并称之为（）。
5.质粒通常以（）的超螺旋双链DNA分子存在于细胞中，但从细胞中分离的质粒大多是3种构型，即（）型、（）型和（）型。
6.转座因子可引发多种遗传变化主要包括（）、（）和（）。
7.在（）转导中，噬菌体可以转导给体染色体的任何部分到受体细胞中；而在转导中，噬菌体总是携带同样的片段到受体细胞中。
8.细菌的结合作用是指细胞与细胞的直接接触而产生的遗传信息的（）和过程9.线粒体遗传特征的遗传发生在核外和有丝分裂和减数分裂过程以外，因此它是一种（）遗传。
10.丝状真菌遗传学研究主要是借助有性过程和（）过程，并通过遗传分析进行的，而（）是丝状真菌，特别是不产生有性孢子的丝状真菌特有的遗传现象。
11.DNA分子中一种嘧啶被另一种嘌呤取代称为（）。
12.受体细胞从外界吸收供体菌的DNA片段（或质粒），引起基因型改变的过程称为（）。
植物遗传学研究植物的遗传变异遗传基础以及育种技术
植物遗传学研究植物的遗传变异遗传基础以及育种技术植物遗传学是一门研究植物遗传变异的学科，它探究了植物基因的传递、遗传变异的产生机制以及如何利用这些遗传信息进行育种改良。
本文将介绍植物遗传学的基本原理、遗传变异的种类以及在育种技术中的应用。
一、植物遗传学的基本原理植物遗传学的基本原理包括遗传物质的传递、性状的表现和遗传变异的产生。
在遗传物质的传递过程中，植物的基因通过有性或者无性繁殖方式传递给下一代。
这种传递方式保证了遗传信息的不断积累和延续。
性状的表现受到基因型和环境两方面因素的影响，其中基因型是决定性状表现的主要因素。
而遗传变异则是由突变、重组等基因变异机制引起的。
二、植物遗传变异的种类植物遗传变异主要包括基因突变和基因重组两种机制。
基因突变是指基因序列的改变，包括点突变和片段突变两种形式。
点突变是指基因序列中的一个或者几个碱基发生改变，包括错义突变、无义突变和无义突变等。
片段突变则是指基因序列中的一段发生改变，例如插入、缺失和取代等。
基因重组是指染色体发生重组，产生新的基因组合，从而导致遗传信息的重组和重新组合。
三、植物遗传基础的研究方法植物遗传基础的研究方法主要包括遗传图谱的构建、基因克隆和功能验证。
遗传图谱是通过建立不同基因之间的联系来揭示基因在染色体上的分布和相互关系。
基因克隆则是通过克隆目标基因的DNA序列，以便进一步进行功能研究和应用。
功能验证则是通过转基因技术或者基因敲除技术来验证某个基因在特定性状中的功能和作用机制。
四、植物遗传变异在育种技术中的应用植物遗传变异是育种技术中的重要基础，通过引入或者选择具有有益遗传变异的植物材料，可以获得具有高产、耐病、耐逆等优良性状的新品种。
传统育种方法中常用的包括选择育种、杂交育种和突变育种等。
选择育种是通过选择具有优良性状的个体进行繁殖，逐步选育出优良品种。
杂交育种则是通过不同品种之间的杂交，利用优势互补效应获得新的优良性状。
突变育种则是通过诱变或者自然突变产生的突变体进行选择和繁殖，获得新的变异品种。
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变异（基因突变、基因重组、染色体变异）和育种复习【基础过关】1.变异的类型:基因水平上的变异: 基因突变, .染色体水平上的变异: , . 2. 新基因产生的途径是, 生物变异的根本来源，新基因型产生的途径是3.基因突变的特点其中有一点是不定向性,指的是通过基因突变,会产生原基因的.4.人类遗传病:A单基因遗传病B 多基因遗传病C 染色体异常遗传病色盲21三体综合症原发性高血压抗V D佝偻病白化病多指青少年型糖尿病5、单倍体育种的原理、方法及特点原理：方法：花药离体培养，秋水仙素处理特点：缩短育种年限，获得的后代能稳定遗传单倍体植株培育方法:第一步: ;第二步6、多倍体育种的原理、方法及特点原理：方法：备注：秋水仙素可以抑制纺锤体的形成，作用的时期在特点：产生的多倍体茎干粗壮、叶片果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量7、杂交育种概念：将两个或多个品种的优良性状通过__________集中在一起，再经过________和培育，获得新品种的方法。
原理：_____________________。
优点：位于不同个体上的__________集中在___________上，即“集优”。
缺点：不能创造出新的_________，进程缓慢，过程繁琐，后代易出现_________。
应用：改良作物___________、提高农作物____________的常规方法，同时也可用于____________、_____________的育种。
8、诱变育种概念：是利用物理因素（如_____________、γ射线、_____________、激光等）或化学因素（如_____________、_____________等）来处理生物，使生物发生_____________，获得新品种的方法。
原理：_____________________。
优点：提高了_____________，在短时间内获得更多的优良变异类型，加速_____________的进程，创造生物新品种、新类型。
缺点：_____________少，_____________大，需要大量地处理实验材料，具有很大的_____________性。
应用：主要应用于__________和______，如太空椒的培育、高产青霉素的选育。
9、染色体结构变异：①染色体中某一片段缺失②染色体中增加某一片段③染色体某一片段移接到另一条非同源染色体上④染色体中某一片段位置颠倒。
染色体数目的变异：①细胞内个别染色体的增加或减少②细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍的增加或减少。
10、：染色体组数目判别（根据相同形态的染色体数目或者根据控制相同性状的基因数目）二倍体：由受精卵发育而成的个体，体细胞中含有两个染色体组的多倍体：由受精卵发育而成的个体，体细胞中含有三个或三个以上染色体组的备注：普通小麦是六倍体单倍体：由配子发育而成的个体，体细胞中含有被物种配子染色体数的的个体备注：单倍体的染色体组数大于或等于111、试分析产生下列变异性状。
（1）父母都是双眼皮的家庭，生有一个单眼皮的孩子，这种变异属于__________。
（2）马和驴交配产下一匹没有生育能力的骡子，骡子性状的变异属于_________。
（3）哈密瓜引种内地，甜度大大降低。
这种变异属于______________________。
（4）在红色的菊花株上伸展出一枝开白花的枝条，被人们称之为“一枝独秀”，这个开白花枝条形成的最可能原因是________________。
12、正确填写以下育种．．名称：⑴花药离体培养培育成烟草新品系是______________。
⑵用抗倒伏、不抗锈病的小麦与易倒伏、抗锈病的小麦培育成既抗倒伏又抗锈病的小麦品种______________。
⑶用60Co辐射稻种，培育出成熟期提前、蛋白质含量高的品系______________。
⑷无子西瓜的培育是______________。
〔5〕最简易育种方法〔6〕最快速育种方法〔7〕创造新性状的育种方法〔8〕染色体数目增加的育种方法【自我检测】⒈杂交育种依据的主要遗传学原理是A．染色体变异 B．基因连锁互换 C．基因自由组合 D．基因突变⒉诱变育种的理论依据是A．基因突变 B．基因重组 C．染色体变异 D．基因分离⒊下列育种措施中能产生新基因的是A．高秆抗锈病小麦和矮秆易染锈病小麦杂交获得矮秆抗锈病优质品种B．用秋水仙素诱导染色体加倍培育八倍体小黑麦C．用X射线、紫外线处理青霉菌获得青霉素高产菌体D．用花药离体培育出小麦植株4、某原核生物因一个碱基对突变而导致所编码蛋白质的一个脯氨酸（密码子有CCU、CCC、CCA、CCG）转变为组氨酸（密码子有CAU、CAC）。
基因中发生改变是（）A．G≡C变为T = A B．A = T变为C≡G C．鸟嘌呤变为胸腺嘧啶D．胸腺嘧啶变为腺嘌呤5、下列关于染色体组的叙述正确的是A．染色体组内不存在同源染色体 B．配子中全部染色体构成一个染色体组C．人的一个染色体组含24条染色体 D．单倍体的体细胞中只含有一个染色体组6、从理论上分析，下列叙述中不正确的是A ．二倍体×四倍体→三倍体B ．二倍体×二倍体→二倍体C ．三倍体×三倍体→三倍体D ．二倍体×六倍体→四倍体7、用杂合子的种子尽快获得纯合子植株的方法是A ．种植→F 2→选不分离者→纯合子B ．种植→秋水仙素处理→纯合子C ．种植→花药离体培养→单倍体幼苗→秋水仙素处理→纯合子D ．种植→秋水仙素处理→花药离体培养→纯合子8、人体下列细胞中不容易发生基因突变的是 ①神经细胞②皮肤生发层细胞 ③精原细胞 ④次级精母细胞 ⑤骨髓造血干细胞A ．③④B ．②④C ．②⑤D ．①④9、下列关于基因突变的叙述中正确的是 ①基因突变包括自然突变和诱发突变②在DNA 复制中，碱基排列顺序发生差错从而改变了遗传信息，产生基因突变 ③基因突变一般对生物是有害的，但是，也有的基因突变是有利的④基因突变一定产生新性状A ．①②③④B ．①②③C ．①②④D ．②③④10．用基因型为 AaBbCc (3对基因位于3对同源染色体上)的水稻植株的花药培养出来的单倍体幼苗，经染色体加倍后，可培育出多少纯合体植株？（ ）A ．2种B ．4种C ．6种D ．8种11．在三倍体无籽西瓜的培育过程中，以二倍体普通西瓜幼苗用秋水仙素处理，待植株成熟后接受普通二倍体西瓜的正常花粉，所结果实的果皮、种皮、胚芽、胚乳细胞的染色体组数依次（ ）A ．4、2、2、4B ．4、4、3、6C ．3、3、3、4D ．4、4、3、5 12诱发突变与自然突变相比，正确的是（ ）A ．都是有利的B ．都是定向的C ．都是隐性突变D ．诱发突变率高13、下列叙述中正确的是A ．单倍体的染色体数是该物种体细胞的1/2B ．体细胞中含有两个染色体组的个体一定是二倍体C ．六倍体小麦花粉离体培养成的个体是三倍体D ．三倍体无籽西瓜是单倍体14、如图所示是人类镰刀型细胞贫血症的成因，请回答问题：⑴①是_________过程；②是_________过程，是在_____________中完成的。
⑵③是_____过程，发生在_____过程中，这是导致镰刀型细胞贫血症的根本原因 ⑶④的碱基排列顺序是_________，这是决定缬氨酸的一个_____________。
⑷镰刀型细胞贫血症十分少见，说明基因突变的特点是_________和__________。
④ A G A T ． ． ． ． ． ． ． ． ． G T A A ↓ ↓A A G C T T ． ． ． ． ． ． ． ． ． ↓ ↓ RNA DNA 谷氨酸 正常 氨基酸 血红蛋白 缬氨酸 异常 → ①②③15、下图为四个基因型不同的生物体细胞，请分析回答：⑴图A 的生物是_______倍体； ⑵图B 的生物是_______倍体；⑶图C 的生物体细胞含有___个染色体组；⑷图D 生物体细胞含有___个染色体组。
16、用纯种的高秆（D ）抗锈病（T ）小麦和矮秆（d ）易染锈病（t ）小麦品种作亲本培育矮秆抗锈病小麦品种，其过程是：（1）F 1的基因型是___________。
（2）过程B 和C 分别叫做___________、___________。
（3）经C 过程培育的幼苗基因型及比例为_____________________________。
（4）完成过程D 常用的药物是______________。
17、XYY 型男性身材高大，智力正常或略低，性情刚烈，常有攻击性行为，犯罪率高。
（1）这种类型男性的体细胞中染色体数为_________条。
（2）这种男性一般缺乏生育能力，原因是_____________________________。
（3）如果某XYY 型男性与正常女性结婚后可以生育，则子女正常的可能性是__ __（4）XYY 型男性产生的原因是他的_______（父亲或母亲）在产生生殖细胞（在减数第_____次分裂）时出现差错。
（5）如果XYY 型男性的母亲是红绿色盲基因的携带者，该男性是色盲的可能性是_______。
18、下图是甲、乙两种生物的体细胞内染色体情况示意图，则染色体数与图示相同的甲、乙两种生物体细胞的基因型可依次表示为（ ）A ．甲：AaBbCc 乙：AAaBbbCccB ．甲：AaaaBBbb 乙：AaBBC ．甲：AAaaBbbb 乙：AaaBBbD ．甲：AaaBbb 乙：AAaaBbbb 19、.已知小麦的高秆对矮秆为显性，抗锈病对易染锈病为显性，两对性状独立遗传。
现有高秆抗锈病、高秆易染锈病、矮秆易染病三个纯系品种，要求设计一个通过基因重组培育双抗新品种的步骤。
（1）依据_________原理，采取_________方法进行培育。
（2）所选择的新本类型是________，理由是_________。
（3）基本育种过程为：A ：_____________________________________B ：_____________________________________C ：_____________________________________D ：_____________________________________（4）如何留种？_____________________________________。
（5）检查是否抗锈病的方法是_____________________________________。
AABBDD AAaa Aaa ABCD D C B A 甲 乙答案：1—5 CACAA 6—10CCDBD 11-13DDA14、（1）转录翻译核糖体（2）基因突变DNA复制（3）GUA 密码子（4）低频性多害少利性15、（1）单或四（2）2或单（3）3 (4)116、(1)DdTt (2)减数分裂花药离体培养（3）DT:Dt:dT:dt=1:1:1:1 (4)秋水仙素17、（1）47（2）减数分裂同源染色体联会紊乱，不能产生正常的生殖细胞（3）1/2 (4) 二（5）1/218、A19、略。