高考生物二輪復(fù)習(xí) 資料07 生物的變異與進(jìn)化教學(xué)案（學(xué)生版）

【2013考綱解讀】

(1)基因重組及其意義II

(2)基因突變的特征和原因II

(3)染色體結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異I

(4)生物變異在育種上的應(yīng)用II

(5)轉(zhuǎn)基因食品的安全I(xiàn)

(6)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容II

(7)生物進(jìn)化與生物多樣性的形成II

【知識網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建】

當(dāng)防文的自嫡脾也

L秘嫂一單基戰(zhàn)解

人羯醵戕一

g颼檢

出

一自由船與

進(jìn)艇論

L生物進(jìn)化獨將蛔解的酸段

--曲

-sso至S

傳

病

巡一馳傳的蚓糠-人￡

耶醯一多基醺牖、

揉方向蛭于.占心”來螂郁妙

麗--------------1"自次達(dá)擇

觸髓目蝴

一吸翻桃U

」共同進(jìn)嶼物締性

【重點知識整合】

一、生物變異的類型、特點及判斷

i.生物變異的類型

;不可遺傳的變異I

表現(xiàn)型=基因型(改變)+環(huán)境條件(改變)

t可_遺傳_的變_異i生L甜_—r基基因重突組變n"一J」2

L染色體變異」

2.三種可遺傳變異的比較

項目基因突變基因重組染色體變異

生物自然狀態(tài)下能進(jìn)

所有生物真核生物

用種類行有性生殖的生物

范生殖

無性生殖、有性生殖有性生殖無性生殖、有性生殖

圍方式

染色體結(jié)構(gòu)變異、染

類型自然突變、誘發(fā)突變交叉互換、自由組合

色體數(shù)目變異

減/數(shù)分裂時非同

內(nèi)外因素影響使染

DNA復(fù)制（有絲分裂間源染色體上的非等位

色體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)異常，或細(xì)

原因期、減數(shù)分裂第一次分裂的基因自由組合或同源

胞分裂過程中，染色體的

間期）過程出現(xiàn)差錯染色體的非姐妹染色

分開出現(xiàn)異常

單體間發(fā)生交叉互換

產(chǎn)生新的基因型

（不改變基因的質(zhì)，"基因數(shù)目或基因排

產(chǎn)生新的基因（改變基

實質(zhì)般也不改變基因的量，列順序發(fā)生改變（不改變

因的質(zhì)，不改變基因的量）

但轉(zhuǎn)基因技術(shù)會改變基因的質(zhì)）

基因的量）

基因突變是生物變異的根本來源，為基因重組提供原始材料.三種可遺傳

關(guān)系

變異都為生物進(jìn)化提供了原材料

1）理清基因突變相關(guān)知識間的關(guān)系（如下圖）

(1)

正南基因（A）

低頻性一

誘變因家

廣減基對（增添、缺失、解換）

隨機(jī)性一復(fù)制*懶

基

陸G結(jié)構(gòu)4堿基序列（局部改變）因

普遍性一（改變）|突

變

-遺傳信息（局部改變）

多科性

突變基因（n）-

不定向性（等位基因）一新的基因型

進(jìn)化的原始材料新的性狀新的表現(xiàn)型

（2）基因突變對性狀的影響

突變間接引起密碼子改變，最終表現(xiàn)為蛋白質(zhì)功能改變，影響生物性狀。由于密碼子的

簡并性、隱形突變等情況也可能不改變生物的性狀。

（3）基因突變對子代的影響

若基因突變發(fā)生在有絲分裂過程中，則一般不遺傳，但有些植物可以通過無性生殖將突

變的基因傳遞給后代。如果發(fā)生在減數(shù)分裂過程中，則可以通過配子傳遞給后代。

4、理清基因重組相關(guān)知識間的關(guān)系（如下圖）。

5、染色體變異

(1)在光學(xué)顯微鏡下可以看到，染色體結(jié)構(gòu)變異的四種類型可以通過觀察減數(shù)分裂的

聯(lián)會時期染色體的形態(tài)進(jìn)行判斷

(2)其中相互易位與四分體時期的交叉互換要注意區(qū)分，易位發(fā)生在兩條非同源染色

體之間，交叉互換發(fā)生在一對同源染色體之間。

染色體數(shù)目變異發(fā)生在細(xì)胞分裂過程中，也可以在光學(xué)顯微鏡下看到，選擇中期細(xì)胞觀

察。

(3)染色體組數(shù)的判定

染色體組是指真核細(xì)胞中形態(tài)和功能各不相同，但是攜帶著控制一種生物生長發(fā)育、遺

傳和變異的全部信息的一組非同源染色體。要構(gòu)成一個染色體組應(yīng)具備以下幾條：

A、一個染色體組中不含同源染色體，但源于同一個祖先種。

B、一個染色體組中所含的染色體形態(tài)、大小和功能各不相同。

C、一個染色體組中含有控制該種生物性狀的一整套基因，但不能重復(fù)

6、染色體組和基因組

a.有性染色體的生物其基因組包括一個染色體組的常染色體加上兩條性染色體。

b.沒有性染色體的生物其基因組與染色體組相同。

7、單倍體和多倍體的比較

單倍體是指體細(xì)胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個體。多倍體由合子發(fā)育而來，體細(xì)

胞中含有三個或三個以上染色體組。對于體細(xì)胞中含有三個染色體組的個體，是屬于單倍體

還是三倍體，要依據(jù)其來源進(jìn)行判斷：若直接來自配子，就為單倍體；若來自受精卵，則為

三倍體。

二、生物變異在育種中的應(yīng)用

常見的幾種育種方法的比較

項目雜交育種誘變育種單倍體育種多倍體育種

原理基因重組基因突變?nèi)旧w變異染色體變異

常用①雜交f自輻射誘變等花藥離體培秋水仙素處

方法交一選優(yōu)一自養(yǎng)，然后用秋水理萌發(fā)的種子或

交;②雜交f雜仙素處理使其加幼苗

種倍，得到純合體

優(yōu)點使位于不同可提高變異明顯縮短育器官巨大，

個體的優(yōu)良性狀頻率或出現(xiàn)新的種年限提高產(chǎn)量和營養(yǎng)

集中在一個個體性狀，加速育種成分

I-.進(jìn)程

缺點時間長，需有利變異①技術(shù)復(fù)適用于植

及時發(fā)現(xiàn)優(yōu)良性少，需大量處理雜；②與雜交育物，在動物中難

狀實驗材料，具有種相結(jié)合于開展

不定向性

1、育種的根本目的是培育具有優(yōu)良性狀(抗逆性好、生活力強(qiáng)、產(chǎn)量高、品質(zhì)優(yōu)良)的

新品種，以便更好地為人類服務(wù)。

①若要培育隱性性狀個體，可用自交或雜交，只要出現(xiàn)該性狀即可。

②有些植物如小麥、水稻等，雜交實驗較難操作，其最簡便的方法是自交。

③若要快速獲得純種，可用單倍體育種方法。

④若要提高品種產(chǎn)量，提高營養(yǎng)物質(zhì)含量，可用多倍體育種。

⑤若要培育原先沒有的性狀，可用誘變育種。

⑥若實驗植物為營養(yǎng)繁殖，如土豆、地瓜等，則只要出現(xiàn)所需性狀即可，不需要培育出

純種。

2、動、植物雜交育種中應(yīng)特別注意語言敘述：

植物雜交育種中純合子的獲得一般通過逐代自交的方法；而動物雜交育種中純合子的獲

得一般不通過逐代自交，而通過雙親雜交獲得儲，件雌雄個體間交配，選出與異性隱性純合

子測交來確定基因型的方法。

三、基因頻率及基因型頻率的計算和現(xiàn)代生物進(jìn)化理論

1、基因頻率與基因型頻率的相關(guān)計算

(1).定義法：根據(jù)定義，基因頻率是指在一個種群基因庫中某個基因占全部等位基

因數(shù)的比率

基因頻率二

該失基H因中和其等位基因4的奶總尊數(shù)%X100%

(2).不同染色體上基因頻率的計算

若某基因在常染色體上，則：

基因頻率:該器器最尸°0%

若某基因只出現(xiàn)在X染色體上，貝IJ：

基因頻率=2X女性靡器題個體數(shù)X1。。％

(3)通過基因型頻率計算基因頻率

(1)在種群中一對等位基因的頻率之和等于1,基因型頻率之和也等于1。

(2)一個等位基因的頻率=該等位基因純合子的基因型頻率+1/2雜合子的基因型頻率。

(3)已知AA或aa的基因型頻率，求A或a的頻率經(jīng)常用到開平方的方法。

即：A(a)=(對于XY型性別決定的生物，雄性的伴性遺傳除外)

(4)根據(jù)遺傳平衡定律計算

設(shè)一對等位基因為A和a,其頻率分別為P與q(p+q=l)。親代AA和aa自然交配后F1

具有AA、Aa、aa三種基因型，其頻率如下列公式：p(A)+q(a)=p2(AA)+2pq,(Aa)+q2(aa),

即AA的基因型頻率為p2,Aa的基因型頻率為2pq,aa的基因型頻率為q2,產(chǎn)生A配子頻

率為：p2+l/2X2pq=p2+pq=p(p+q)=p,產(chǎn)生a配子頻率為：q2+l/2X2pq=q2+pq=q(p+q)=q。

可知Fl的基因頻率沒有改變。上式揭示了基因頻率與基因型頻率的關(guān)系，使用它時，種群

應(yīng)滿足以下5個條件：種群大；種群個體間的交配是隨機(jī)的；沒有突變發(fā)生；沒有新基因加

入；沒有自然選擇。滿足上述5個條件的種群即處于遺傳平衡。

2、種群是生物進(jìn)化的基本單位

(1)一個種群所含有的全部基因，稱為種群的基因庫?；驇齑鄠?，得到保持和發(fā)

展。

(2)種群中每個個體所含有的基因，只是基因庫中的一個組成部分。

(3)不同的基因在基因庫中的基因頻率是不同的。

(4)生物進(jìn)化的實質(zhì)是種群基因頻率的定向改變。

3、突變和基因重組是產(chǎn)生進(jìn)化的原材料

(D可遺傳的變異來源于基因突變、基因重組以及染色體變異。其中染色體變異和基因

突變統(tǒng)稱為突變。

(2)基因突變產(chǎn)生新的等位基因，這就可能使種群的基因頻率發(fā)生變化。

(3)突變的頻率雖然很低，但一個種群往往由許多個體組成，而且每一個個體中的每一

個細(xì)胞都含有成千上萬個基因，所以在種群中每一代都會產(chǎn)生大量的突變。

(4)生物的變異是否有利取決于它們的生存環(huán)境，同樣的變異在不同的生存環(huán)境中可能

有利，也可能有害。

(5)突變是不定向的，基因重組是隨機(jī)的，只為進(jìn)化提供原材料，而不能決定生物進(jìn)化

的方向。

4、自然選擇決定生物進(jìn)化的方向

(D種群中產(chǎn)生的變異是不定向的。

(2)自然選擇淘汰不利變異，保留有利變異。

(3)自然選擇使種群基因頻率發(fā)生定向改變，即導(dǎo)致生物朝一個方向緩慢進(jìn)化。

5、隔離與物種的形成

種群物種

概念生活在一定區(qū)域的同種生物的全部個體；種群是能夠在自然狀態(tài)下相互交配，

生物進(jìn)化和繁殖的單位。并且產(chǎn)生可育后代的一群生物

范圍較小范圍內(nèi)的同種生物個體由分布在不同區(qū)域的同種生物

的許多種群組成

判斷種群具備“兩同”，即同一地點，同一物種；同主要是形態(tài)特征和能否自由交

標(biāo)準(zhǔn)一物種的不同種群不存在生殖隔離，交配能產(chǎn)生配產(chǎn)生可育后代，不同物種間

可育后代存在生殖隔離

聯(lián)系一個物種可以包括許多種群，如同一種立于可以生活在不同的池塘、湖泊中，形成

一個個彼此唄陸地隔離的種群；同一物種的多個種群之間存在地理隔離，長期發(fā)展

下去可能成為不同的亞種（或品種）。進(jìn)而形成多個新物種。

6、生物多樣性之間的關(guān)系：

根本原因轉(zhuǎn)錄'翻.宜接原因--物種多樣性

基因（遺傳信息）\蛋白質(zhì)的多樣性

|?直接［定向選擇.

變異的不定向性,無機(jī)環(huán)境多樣性一?生態(tài)系統(tǒng)多樣性

【高頻考點突破】

考點一、生物變異的類型、特點及判斷

例1、人體甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞具有很強(qiáng)的攝碘能力。臨床上常用小劑量的放射性同位

素1311治療某些甲狀腺疾病，但大劑量的1311對人體會產(chǎn)生有害影響。積聚在細(xì)胞內(nèi)的

1311可能直接

A.插入DNA分子引起插入點后的堿基引起基因突變

B.替換DNA分子中的某一堿基引起基因突變

C.造成染色體斷裂、缺失或易位等染色體結(jié)構(gòu)變異

D.誘發(fā)甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞基因突變并遺傳給下一代

【變式探究】2008年，在重慶武隆某地下洞穴的水體中發(fā)現(xiàn)了--種數(shù)量少、眼睛退化

的“盲魚”。下列有關(guān)敘述，正確的是（）

A.盲魚眼睛的退化是黑暗誘導(dǎo)基因突變的結(jié)果

B.種群密度是限制盲魚種群增長的關(guān)鍵生態(tài)因素

C.洞內(nèi)水體中溶解氧的增加將提高盲魚種群的值

D.盲魚作為進(jìn)化研究的材料體現(xiàn)生物多樣性間接使用價值

【變式探究】關(guān)于植物染色體變異的敘述，正確的是（）

A.染色體組整倍性變化必然導(dǎo)致基因種類的增加

B.染色體組非整倍性變化必然導(dǎo)致新基因的產(chǎn)生

C.染色體片段的缺失和重復(fù)必然導(dǎo)致基因種類的變化

D.染色體片段的倒位和易位必然導(dǎo)致基因排列順序的變化

考點二、生物變異在育種中的應(yīng)用

例2、為解決二倍體普通牡蠣在夏季因產(chǎn)卵而出現(xiàn)肉質(zhì)下降的問題，人們培育出三倍體

牡蠣。利用普通牡蠣培育三倍體牡蠣合理的方法是()

A.利用水壓抑制受精卵的第一次卵裂，然后培育形成新個體

B.用被丫射線破壞了細(xì)胞核的精子刺激卵細(xì)胞，然后培育形成新個體

C.將早期胚胎細(xì)胞的細(xì)胞核植入去核卵細(xì)胞中，然后培育形成新個體

D.用化學(xué)試劑阻止受精后的次級卵母細(xì)胞釋放極體，然后培育形成新個體

【變式探究】為了快速培育抗某種除草劑的水稻，育種工作者綜合應(yīng)用了多種育種方法,

過程如下。請回答問題。

(1)從對該種除草劑敏感的二倍體水稻植株上取花藥離體培養(yǎng)，誘導(dǎo)成幼苗。

(2)用y射線照射上述幼苗，目的是；然后用該除草劑噴灑其

幼葉，結(jié)果大部分葉片變黃，僅有個別幼葉的小片組織保持綠色，表明這部分組織具有

(3)取該部分綠色組織再進(jìn)行組織培養(yǎng)，誘導(dǎo)植株再生后，用秋水仙素處理幼苗，使

染色體________,獲得純合________，移栽到大田后，在苗期噴灑該除草劑鑒定其抗性。

(4)對抗性的遺傳基礎(chǔ)做進(jìn)一步研究，可以選用抗性植株與雜交,

如果,表明抗性是隱性性狀。F,自交，若J的性狀分離比為15(敏感)：1(抗性)，

初步推測?

考點三、基因頻率及基因型頻率的計算和現(xiàn)代生物進(jìn)化理論

例3、登革熱病毒感染蚊子后，可在蚊子唾液腺中大量繁殖，蚊子在叮咬人時將病毒傳

染給人，可引起病人發(fā)熱、出血甚至休克?？茖W(xué)家用以下方法控制病毒的傳播。

(1)將S基因轉(zhuǎn)入蚊子體內(nèi)，使蚊子的唾液腺細(xì)胞大量表達(dá)S蛋白，該蛋白可以抑制

登革熱病毒的復(fù)制。為了獲得轉(zhuǎn)基因蚊子，需要將攜帶S基因的載體導(dǎo)入蚊子的—細(xì)胞。

如果轉(zhuǎn)基因成功，在轉(zhuǎn)基因蚊子體內(nèi)可檢測出、和。

(2)科學(xué)家獲得一種顯性突變蚊子(AABB)oA、B基因位于非同源染色體上，只有A

或B基因的胚胎致死。若純合的雄蚊(AABB)與野生型雌蚊(aabb)交配，H群體中A基因

頻率是一，F(xiàn)?群體中A基因頻率是一。

(3)將S基因分別插入到A、B基因的緊鄰位置(如圖11),將該純合的轉(zhuǎn)基因雄蚊

釋放到野生群體中，群體中蚊子體內(nèi)病毒的平均數(shù)目會逐代，原因是。

u

困11

【變式探究】根據(jù)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論，下列說法正確的是()

A.自然選擇決定了生物變異和進(jìn)化的方向

B.生物進(jìn)化的實質(zhì)是種群基因型頻率的改變

C.種群內(nèi)基因頻率的改變在世代間具有連續(xù)性

D.種群內(nèi)基因頻率改變的偶然性隨種群數(shù)量下降而減少

考點四基因突變與染色體變異

例4、人體甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞具有很強(qiáng)的攝碘能力。臨床上常用小劑量的放射性同位

素1311治療某些甲狀腺疾病，但大劑量的1311對人體會產(chǎn)生有害影響。積聚在細(xì)胞內(nèi)的mI

可能直接

A.插入DNA分子引起插入點后的堿基序列改變

B.替換DNA分子中的某一堿基引起基因突變

C.造成染色體斷裂、缺失或易位等染色體結(jié)構(gòu)變異

D.誘發(fā)甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞基因突變并遺傳給下一代

【難點探究】

難點一基因突變與生物性狀的表現(xiàn)

1.當(dāng)基因發(fā)生突變時，其性狀未必改變

(1)當(dāng)基因發(fā)生突變時，引起mRNA上密碼子改變，但由于密碼子的簡并性，改變后的

密碼子若與原密碼子仍對應(yīng)同一種氨基酸，此時突變基因控制的性狀不改變。

(2)若基因突變?yōu)殡[性突變，如AA中的一個A-a,此時性狀也不改變。

(3)某些突變雖改變了蛋白質(zhì)中個別氨基酸的個別位置的種類，但并不影響該蛋白質(zhì)的

功能。例如：由于基因突變使不同生物中的細(xì)胞色素C中的氨基酸發(fā)生改變，其中酵母菌的

細(xì)胞色素C肽鏈的第十七位上是亮氨酸，而小麥?zhǔn)钱惲涟彼幔M管有這樣的差異，但它們的

細(xì)胞色素C的功能都是相同的。

(4)由于性狀的多基因決定，某基因改變，但共同作用于此性狀的其他基因未改變，其

性狀也不會改變。如：香豌豆花冠顏色的遺傳。當(dāng)C和R同時存在時顯紅花，不同時存在時

不顯紅色。所以由ccrr突變成ccRr時也不引起性狀的改變。

(5)體細(xì)胞中某基因發(fā)生改變，生殖細(xì)胞中不一定出現(xiàn)該基因，或若為父方細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的

DNA上某個堿基對發(fā)生改變，則受精后一般不會傳給后代。

(6)性狀表現(xiàn)是遺傳基因和環(huán)境因素共同作用的結(jié)果，在某些環(huán)境條件下，改變了的基

因可能并不會在性狀上表現(xiàn)出來。

(7)在某些母性效應(yīng)的遺傳中(錐實螺螺殼旋轉(zhuǎn)方向的遺傳)，如果母本為aa者，子代

基因'由aa突變?yōu)锳a或者AA,性狀也不發(fā)生改變。

(8)在某些從性遺傳中(如女性只有AA才表現(xiàn)為禿頂)，某性別的個體的基因型由aa

突變?yōu)锳a時性狀也不會改變。

2.有些情況下基因突變會引起性狀的改變。如顯性突變：即aa中的一個a突變?yōu)锳,

則直接引起性狀的改變。

3.基因突變產(chǎn)生的具有突變性狀的個體能否把突變基因穩(wěn)定遺傳給后代，要看這種突

變性狀是否有很強(qiáng)的適應(yīng)環(huán)境能力。若有，則為有利突變，可通過繁殖穩(wěn)定遺傳給后代，否

則為有害突變，會被淘汰掉。

4.基因突變的原因?qū)嵗?/p>

復(fù)制

霎雷型"—野生型基因「溫度驟變

短波輻射

-------誘變因素彳化學(xué)污染

復(fù)某些病毒、細(xì)菌

制I代謝異物

廠堿基對(增添、缺失或改變)

內(nèi)部結(jié)1礴上岸利I個別密碼改變

構(gòu)變由堿弓序列t部分密碼移位

VJ遺傳信息改變

突變型基因

新性狀

野生型

性狀變異

實例：假設(shè)“一只雌鼠的一條染色體上某基因發(fā)生了突變，使野生

型性狀變?yōu)橥蛔冃托誀?即新性狀)”，可知突變基因為顯性基因

可設(shè)野生型為顯性A,突變型為隱性a,則野生型AA的一條突變

即一個A變?yōu)閍,最終是Aa,可知還是野生型性狀。所以不成立；

再設(shè)野生型為隱性a,突變型為顯性A,則野生型aa的一個a突變

為A,最終得到Aa的基因型就是突變性狀。所以基因突變后，若

性狀發(fā)生了改變?則突變?yōu)轱@性突變

例1、研究表明，人類多種先天性貧血是由于紅細(xì)胞本身的遺傳缺陷引起的。請回答:

(1)醫(yī)生檢查某種先天性貧血患者的血紅蛋白，發(fā)現(xiàn)其血紅蛋白的B鏈上第67位氨基

酸為谷氨酸(密碼子為GAA或GAG),而正常人是綴氨酸(密碼子為GUU或GUC、GUA、GUG),

該病在醫(yī)學(xué)上稱為先天性高鐵血紅蛋白血癥11型。

①該病的根本原因是患者有關(guān)的基因在轉(zhuǎn)錄中起模板作用的一條鏈上的一個脫氧核昔

酸發(fā)生了改變，具體變化是。

②基因中控制血紅蛋白B鏈上第67位氨基酸的堿基若發(fā)生改變，不一定會引發(fā)該遺

傳病，請舉例說明。o

(2)人類有一種先天性貧血癥，是一種單基因遺傳病，受一對基因B-b控制。

①在無該病史的家族中出現(xiàn)了一個患病的孩子，引起孩子致病的可能原因

②圖3—8—1是該先天性貧血癥遺傳系譜圖。則該致病基因最可能位于染色

體，屬性遺傳病。圖中HL還同時患有白化病，若H,、1鼠又生了一個男孩，則這

個男孩同時患有白化病和該先天性貧血癥的概率是一

圖3—8—1

【點評】基因突變是由于DNA分子中發(fā)生堿基對的增添、缺失或改變，而引起的基因

結(jié)構(gòu)的改變?；蛲蛔兺鶗疬z傳信息的改變?；蛲蛔兣c性狀的關(guān)系可以歸納為：

1.引起生物性狀的改變

(1)由于DNA堿基對替換，使mRNA的某一密碼子改變，由它所編碼的氨基酸不同，往往

造成蛋臼質(zhì)部分或全部失活，從而表現(xiàn)出突變性狀。

(2)堿基對替換改變了mRNA上的一個密碼子，成為3個終止密碼UAA、UAG與UGA中的

一個。如出現(xiàn)在基因中間，翻譯到該處時，肽鏈的延長停止，產(chǎn)生沒有活性的多肽片段。

(3)DNA分子中添加或減少一個(或幾個)堿基對，從添加或減少一個堿基對的那個密碼子

開始，一直到信息的結(jié)束都會出現(xiàn)誤讀，產(chǎn)生的多肽可能會出現(xiàn)錯亂的氨基酸順序，或因此

誤讀中出現(xiàn)終止密碼子使翻譯及早停止，形成了無活性的多肽片段。

2.不引起生物性狀的改變

(1)由于多種密碼子決定同樣的一種氨基酸，因此某些突變不引起性狀的改變。

(2)某些突變雖然改變了蛋白質(zhì)中個別氨基酸的個別位置的種類，但并不影響該蛋白質(zhì)

的功能。

(3)隱性基因的功能突變在雜合狀態(tài)下也不會引起性狀的改變。如豌豆中，高莖基因(D

表示)對矮莖基因(d表示)為顯性，如有DD突變?yōu)镈d,但不會引起矮莖基因在雜合狀態(tài)下得

到表現(xiàn)。

例2、果蠅是遺傳學(xué)實驗常用的材料，一對果蠅每代可以繁殖出許多后代?；卮鹣铝袉?/p>

題：

I.果蠅中有一種突變型，其翅向兩側(cè)展開45°。利用這種突變型果蠅和純合野生型果蠅做

了下列雜交實驗：

親本子代

組合一突變型X野生型突變型：野生型=1:1

組合二突變型X突變型突變型：野生型=2：1

若上述性狀是受常染色體上的一對等位基因(D、d)控制，則由雜交組合一可知野生型為

一性性狀，突變型的基因型為o在組合二中子代中出現(xiàn)的特殊性狀分

離比的原因是,請用遺傳圖解解釋組合二的遺傳過程(不要求寫出配子)。

(2)現(xiàn)獲得一批基因型相同的純合果蠅回復(fù)體，讓這批果蠅與雜交,

即可判斷其基因型是HHrr還是hhRR。若實驗結(jié)果表明這批果蠅為假回復(fù)體，請利用這批果

蠅及純合野生正常翅果蠅設(shè)計雜交實驗，判斷這兩對基因是位于同一對染色體上還是位于不

同對的染色體上。

①實驗步驟(寫出要點即可)：

②預(yù)測實驗結(jié)果并得出相應(yīng)結(jié)論：

若,則這兩對基因位于不同對的染色體上。

【點評】基因突變具有其獨立性：由顯性基因突變成隱性基因叫隱性突變，由隱性基

因突變成顯性基因叫顯性突變。絕大多數(shù)為隱性突變。

(1)對于性細(xì)胞：如果是顯性突變，即aa-Aa,可通過減數(shù)分裂和受精過程傳遞給后代,

并立即表現(xiàn)出來。如果是隱性突變，即AA-Aa,當(dāng)代不表現(xiàn)，只有等到第二代突變基因處

于純合狀態(tài)才能表現(xiàn)出來。當(dāng)隱性突變性狀一經(jīng)顯現(xiàn)就是純合個體。

(2)對于體細(xì)胞：

①如果顯性突變，當(dāng)代表現(xiàn)，同原來性狀并存，形成鑲合體。突變越早，范圍越大，

反之越小。果樹上許多“芽變”就是體細(xì)胞突變引起的，一旦發(fā)現(xiàn)可及時托插、嫁接或組織

培養(yǎng)加以繁殖保留。

②如果是隱性突變，當(dāng)代不表現(xiàn)。

基因突變導(dǎo)致原來的基因變成了它的等位基因，而且是不定向的：即一個基因可朝著

不同的方向發(fā)生突變；可以是顯性突變，也可以是隱性突變，但較多的是隱性突變。如A-ai

或Afa?;afAi或afA2等。

難點二染色體組與幾倍體的區(qū)別以及誘導(dǎo)染色體加倍實驗

1.單倍體、二倍體和多倍體的區(qū)別

區(qū)別的方法可簡稱為“二看法”：一看是由受精卵還是由配子發(fā)育成的，若是由配子發(fā)

育成的個體，是單倍體；若是由受精卵發(fā)育成的個體，二看含有幾個染色體組，就是幾倍體。

2.單倍體.植株、多倍體植株和雜種植株的區(qū)別

(1)單倍體植株：長得弱小，一般高度不育。

(2)多倍體植株：莖稈粗壯，葉片、果實、種子比較大，營養(yǎng)物質(zhì)豐富，但發(fā)育遲緩結(jié)

實率低。

(3)雜種植株：一般生長整齊、植株健壯、產(chǎn)量高、抗蟲抗病能力強(qiáng)。

3.低溫或秋水仙素誘導(dǎo)染色體加倍實驗的原理是：低溫和秋水仙素一樣，處理植物分

生組織細(xì)胞，能夠抑制紡錘體的形成，導(dǎo)致分裂后期染色體不能移向兩極，細(xì)胞加大而不分

裂，著絲點分裂后的染色體仍在一個細(xì)胞中，故細(xì)胞中的染色體數(shù)目加倍。如果用低溫處理

根尖,則在根尖分生區(qū)內(nèi)可以檢測到大量染色體加倍的細(xì)胞，如果用低溫處理植物幼苗的芽,

則可以得到染色體加倍的植株。

例3、下列關(guān)于低溫誘導(dǎo)染色體加倍實驗的敘述，正確的是()

A.原理：低溫抑制染色體著絲點分裂，使子染色體不能分別移向兩極

B.解離：鹽酸酒精混合液和卡諾氏液都可以使洋蔥根尖解離

C.染色：改良苯酚品紅溶液和醋酸洋紅溶液都可以使染色體著色

D.觀察：顯微鏡下可以看到大多數(shù)細(xì)胞的染色體數(shù)目發(fā)生改變

【點評】用低溫處理植物分生組織細(xì)胞，能夠抑制紡錘體的形成，以致影響染色體被

拉向兩極，細(xì)胞不能分裂成兩個子細(xì)胞，于是，植物細(xì)胞染色體數(shù)目發(fā)生變化。而用秋水仙

素（作用是抑制細(xì)胞分裂時紡錘體的形成,導(dǎo)致染色體不能移向細(xì)胞兩極）處理萌發(fā)的種子或

幼苗是最常用且最有效的方法。解離充分是實驗成功的必備條件，解離的目的是用藥液溶解

細(xì)胞間質(zhì)，使組織細(xì)胞分開，卡諾氏液固定細(xì)胞形態(tài)。用改良苯酚品紅染液染色，染色的目

的是使染色質(zhì)或染色體著色，便于觀察到染色質(zhì)（體）的形態(tài)、數(shù)目和位置。在制作裝片的過

程中，解離時就將細(xì)胞殺死了，細(xì)胞都停留在那時狀態(tài)下，不同時期的細(xì)胞個數(shù)也反映了該

時期的長短（間期時間遠(yuǎn)大于分裂期，所以看到間期細(xì)胞多），所以這也是判斷細(xì)胞各個時期

長短的依據(jù)。

例4、以下有關(guān)培育三倍體無子西瓜的常規(guī)方法和說法，正確的有幾項（）

①二倍體西瓜與四倍體西瓜的個體之間能進(jìn)行雜交產(chǎn)生三倍體，說明它們之間無生殖隔

離

②用秋水仙素或低溫對二倍體西瓜幼苗進(jìn)行處理可得到四倍體植株

③由于三倍體不育，所以三倍體西瓜無子性狀的變異屬于不可遺傳的變異

④在鏡檢某基因型為AaBb父本細(xì)胞時，發(fā)現(xiàn)其基因型變?yōu)锳aB,此種變異為基因突變

⑤三倍體西瓜植株細(xì)胞是通過有絲分裂增加體細(xì)胞數(shù)目的

A.一項B.二項C.三項D.四項

【點評】人們常食用的西瓜是二倍體。在二倍體西瓜的幼苗期，用秋水仙素處理，可

以得到四倍體植株。然后，用四倍體植株作母本，用二倍體植.株作父本，進(jìn)行雜交，得到

的種子細(xì)胞中含有三個染色體組。把這些種子種下去就會長出三倍體植株。由于三倍體植株

在減數(shù)分裂過程中，染色體聯(lián)會會發(fā)生紊亂，因而不能形成正常的生殖細(xì)胞。當(dāng)三倍體植株

開花時，需要授給普通西瓜（二倍體）成熟的花粉，刺激子房發(fā)育成果實。因為胚珠不能發(fā)育

成為種子，所以這種西瓜叫做無子西瓜。

難點三基因突變、基因重組和染色體變異列表比較

項目基因突變基因重組染色體變異

自然狀態(tài)下,只發(fā)

所有生物（包括病

適生物生在真核生物的真核生物細(xì)胞增

毒）均可發(fā)生，具

用種類有性生殖過程中，殖過程均可發(fā)生

有普遍性

范細(xì)胞核遺傳

圍無性生殖、無性生殖、

生殖有性生殖

有性生殖有性生殖

可分為自然突變

染色體結(jié)構(gòu)的改

和誘發(fā)突變.也可自由組合型、

類型變、染色體數(shù)目的

分為顯性突變和交叉互換型

變化

隱性突變

有絲分裂間期和減數(shù)I前期和減

發(fā)生時間細(xì)胞分裂期

減數(shù)I間期數(shù)I后期

產(chǎn)生新的基因（產(chǎn)產(chǎn)生新的基因型，

不產(chǎn)生新的基因，

生了它的等位基但不可以產(chǎn)生新

產(chǎn)生結(jié)果但會引起基因數(shù)

因）、新的基因型、的基因和新的性

目或順序變化

新的性狀狀

光鏡下均無法檢出.可根據(jù)是否有新

鏡檢光鏡下可檢出

性狀或新性狀組合確定

基因的分子結(jié)構(gòu)原有基因的重新

染色體結(jié)構(gòu)或數(shù)

發(fā)生改變，產(chǎn)生了組合，產(chǎn)生了新的

目發(fā)生改變，沒有

新的基因，改變了基因型.使性狀重

本質(zhì)產(chǎn)生新的基因,基

基因的,,質(zhì)”.出現(xiàn)新組合，但未改變

因的數(shù)量可發(fā)生

了新性狀，但沒有基因的‘?質(zhì)”和

改變

改變基因的,‘量”“量”

不同個體間的雜

外界條件劇變和

交，有性生殖過程存在染色體的真

條件內(nèi)部因素的相互

中的減數(shù)分裂和核生物

作用

受精作用

普遍性、隨機(jī)性、

原有基因的重新

特點不定向性、低頻率存在普遍性

組合

性、多害少利性

新基因產(chǎn)生的途是生物產(chǎn)生變異

對生物的進(jìn)化有

徑，生物變異的根的來源之一，是生

意義一定的意義，如形

本來源.也是生物物進(jìn)化的重要因

成多倍體新物種

進(jìn)化的原材料素之一

發(fā)生可能性小，突變頻非常普遍,產(chǎn)生的

可能性較小

可能性率低變異類型多

雜交育種、基因工單倍體育種、多倍

應(yīng)用誘變育種

程、細(xì)胞工程體育種

產(chǎn)生配子種類多、

生物產(chǎn)生新的基因.豐

組合方式多，受精變異種類多

多樣性富了基因文庫

卵多

果蠅的白眼、鐮刀無子西瓜的培育

實例豌豆雜交等

型細(xì)胞貧血癥等等

①三者均屬于可遺傳的變異,都為生物的進(jìn)化提供了原

材料；②基因突變產(chǎn)生新的基因，為進(jìn)化提供了最初的

原材料，是生物變異的根本來源；基因突變?yōu)榛蛑亟M

提供大量可供自由組合的新基因，基因突變是基因重組

聯(lián)系

的基礎(chǔ)；③基因重組的變異頻率高，為進(jìn)化提供了廣泛

的選擇材料,是形成生物多樣性的重要原因之一；④基

因重組和基因突變均產(chǎn)生新的基因型,可能產(chǎn)生新的表

現(xiàn)型

例3、下列有關(guān)生物遺傳和變異的敘述正確的有（）

A.一對夫婦生了一個孩子患白化病（不考慮突變），則雙親均為雜合子

B.在減數(shù)分裂過程中，基因突變、基因重組和染色體變異都可能發(fā)生

C.一個基因型為AaBb（位于兩對染色體上）的精原細(xì)胞可形成四種精子

D.同源染色體的姐妹染色單體之間局部交換可導(dǎo)致基因重組

【點評】真核生物的遺傳物質(zhì)為DNA,在其細(xì)胞分裂時，首先要進(jìn)行DNA的復(fù)制，有

可能復(fù)制差錯而導(dǎo)致基因突變。真核生物細(xì)胞中存在染色體，在其生長發(fā)育中，可能發(fā)生染

色體變異。真核生物中有的進(jìn)行有性生殖，在其減數(shù)分裂產(chǎn)生配子時，同源染色體的非姐妹

染色單體之間可能發(fā)生交叉互換、非同源染色體上的非等位基因會自由組合而導(dǎo)致基因重

組。在基因工程中改造酵母菌、動物、植物、為人類遺傳病治療導(dǎo)入健康的外源基因等，也

屬于基因重組。也就是說，在真核生物中，可遺傳的變異有三個來源：基因突變、基因重組

和染色體變異。

難點四幾種育種方法的比較

在雜交育種中應(yīng)用最為普遍的是品種間雜交（兩個或多個

品種間的雜交），其次是遠(yuǎn)緣雜交（種間以上的雜交）。在

.雜交育種時，應(yīng)采用基因純合體作親本，正確識別表現(xiàn)型

卒交育種

'、和基因型的區(qū)別。對雜種來說，表現(xiàn)型相同的個體.層因

型卻不一定相同。純合體不再分離，而雜合體后代繼續(xù)出

現(xiàn)分離。掌握了這個原理，就能有效地指導(dǎo)育種工作

指用物理、化學(xué)因素誘導(dǎo)植物的遺傳特性發(fā)生變異，再從

誘變育種變異群體中選擇符合人們某種要求的植株,進(jìn)而培育成新

的品種或種子的育種方法

目前人工誘導(dǎo)產(chǎn)生多倍體的方法有物理及化學(xué)兩類辦法。

物理方法包括溫度驟變、離心力處理、機(jī)械創(chuàng)傷刺激及X

多倍體

射線處理等；化學(xué)方法為利用化學(xué)物質(zhì)處理.例如秋水仙

育種

素、咖啡堿、蔡并乙烷及三氯甲烷等,其中以秋水仙素效果

較好、采用較多

先選擇親本，進(jìn)行有性雜交,再用人工方法獲得單倍體，常

用方法是花藥離體培養(yǎng)（花藥離體培養(yǎng)法就是取日代的

單倍體花藥置于特定的培養(yǎng)基上培養(yǎng),利用細(xì)胞的全能性，誘導(dǎo)

育種花粉長成植株）然后經(jīng)過人工誘導(dǎo)（秋水仙素處理）使其染

色體數(shù)目加倍。加倍后的植株不僅正常可育，而且完全純

合.最后選擇所需要的類型

利用根據(jù)人類所需，選擇某些生物特定基因或DNA片段用轉(zhuǎn)

“基因基因的手段導(dǎo)入其他生物細(xì)胞中.定向改變生物體的遺傳

工程”物質(zhì)（基因型），使其在性狀、營養(yǎng)品質(zhì)等方面向人類所需

育種的目標(biāo)轉(zhuǎn)變

植物

體細(xì)用來自兩個不同植物的體細(xì)胞融合成一個雜種細(xì)

利用胞雜胞.并且把雜種細(xì)胞培育成新植物體的方法

“細(xì)胞交

工程”

細(xì)胞

育種把一種生物的細(xì)胞核移植到另一種生物的去核卵

核移

細(xì)胞中，再把該細(xì)胞培育成一個新的生物個體

植

例4、圖3—8—2是3種育種方法的示意圖，請據(jù)圖回答問題:

⑴E過程最常用的化學(xué)藥劑是

(2)G過程通常利用(物質(zhì))除去植物細(xì)胞壁；H過程稱為細(xì)胞的

(3)己知易倒(H)對抗倒(h)顯性，抗病(T)對感病(t)顯性，兩對基因位于兩對同源染色

體上?，F(xiàn)有易倒抗病純種和抗倒感病純種水稻，采用方法1培育優(yōu)良品種，&代中抗倒抗病

植株的基因型是：;代代中除抗倒抗病之外，其他植株的表現(xiàn)型及

其比例是：。從F?中選出抗倒抗病植株，色自交后代不發(fā)生性狀分離

的植株，占F2