高考生物知识梳理4.3遗传变异与育种
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4.3 遗传变异与育种
知识梳理：
一、生物变异
（一）生物变异的种类
生物的变异包括基因重组、基因突变和染色体变异。
1．基因突变
基因突变是指基因在结构上发生碱基对组成或排列顺序（替换、增添或缺失）的改变。
基因突变在生殖细胞中，将遵循遗传规律传递给后代；若发生在体细胞中，一般不能遗传。
2．基因重组
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，所以进行有性生殖的生物会发生基因重组。
（1）范围：真核生物有性生殖。
（2）实质：非等位基因重组。
（3）类型：自由组合和交叉互换。
①自由组合：发生在减数第一次分裂后期（非同源染色体上的非等位基因自由组合），
②交叉互换：发生在减数第一次分裂四分体时期（同源染色体的非姐妹染色单体的交叉互换导致染色单体上的非等位基因重组）。
另外，外源基因的导入也会引起基因重组。
3．染色体变异
染色体变异是指染色体的结构发生改变或者数目发生改变（缺少，增多）的变异。
（1）染色体变异分类
（2）染色体数目变异有关概念
①染色体组
染色体组是指细胞中形态和功能各不相同，但是携带着控制一种生物生长、发育、遗传和变异的全部信息的一组非同源染色体。
要构成一个染色体组应具备以下几条：
a．一个染色体组中不含同源染色体。
b．一个染色体组中所含的染色体形态、大小和功能各不相同。
c．一个染色体组中含有控制该物种生物性状的一整套基因，但不能重复。
②二倍体
由受精卵发育而成，体细胞中含有两个染色体组。
包括几乎全部动物和过半数的高等植物，如人、果蝇、玉米等。
③多倍体
a．概念：由受精卵发育而来，体细胞中含三个或三个以上染色体组的个体。
b．实例：香蕉为三倍体；马铃薯为四倍体；普通小麦为六倍体；小黑麦为八倍体。
c．特点：与二倍体植株相比，多倍体植株常常是茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质含量丰富。
④单倍体
a．概念：由配子发育而来，体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。
b．特点（以植物为例）：与正常植株相比，植株长得弱小，且高度不育。
（二）生物变异在育种上的应用
1．杂交育种
（1）原理
杂交育种的原理为基因重组（通过基因分离、自由组合或连锁交换，分离出优良性状或使各种优良性状集中在一起）。
（2）方法
连续自交，逐代淘汰。
（3）举例
通过杂交培育矮秆抗病的优秀小麦品种，具体如下：
(4)特点
育种年限长，需连续自交不断择优汰劣才能选育出需要的类型。
2．诱变育种
(1)原理
诱变育种的原理为基因突变。
(2)方法
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，提高突变率。
(3)举例
太空育种、青霉素高产菌株的获得。
(4)特点
提高了突变率，大幅改良生物性状，但是盲目性强。
3．多倍体育种
(1)原理
染色体数目变异
(2)方法
秋水仙素或低温处理萌发的种子或幼苗，抑制纺锤体的形成，使染色体数目加倍。
(3)举例
三倍体无籽西瓜
(4)特点
茎干粗壮、叶片果实大、营养物质丰富，发育迟缓、结实率低。
4．单倍体育种
(1)原理
染色体数目变异
(2)方法
花药离体培养后，用秋水仙素处理单倍体幼苗。
(3)特点
明显缩短育种年限，快速获得稳定遗传的个体，但技术复杂。
