精心整理 第5章基因突变及其他变异
★第一节基因突变和基因重组
一、生物变异的类型
不可遗传的变异（仅由环境变化引起）
可遗传的变异（由遗传物质的变化引起）
基因突变
基因重组
染色体变异
二、可遗传的变异
（一）基因突变
1、概念：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。
类型：自然突变和诱发突变
发生时期：主要是细胞分裂间期DNA分子复制时。
2、原因：
外因物理因素：X射线、紫外线、r射线等；
化学因素：亚硝酸盐，碱基类似物等；
生物因素：病毒、细菌等。
内因：DNA复制过程中，基因中碱基对的种类、数量和排列顺序发生改变，从而改变了基因的结构。
3、特点：a、普遍性b、随机性（基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期；基因突变可以发生在细胞内的不同的DNA分子上或同一DNA分子的不同部位上）；c、低频性d、多数有害性e、不定向性
注：体细胞的突变不能直接传给后代，生殖细胞的则可能 4、意义：它是新基因产生的途径；是生物变异的根本来源；是生物进化的原始材料。
（二）基因重组
1、概念：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。
2、类型：a、非同源染色体上的非等位基因自由组合
b、四分体时期非姐妹染色单体的交叉互换
c、人为导致基因重组（DNA重组）如目的基因导入质粒
3、意义：形成生物多样性的重要原因之一；为生物变异提供了极其丰富的来源，对生物进化具有重要意义
基因重组不能产生新的基因，但能产生新的基因型。
基因突变既能产生新的基因，又能产生新的基因型。
有性生殖后代性状多样性的主要原因是基因重组。
传统意义上的基因重组是在减数分裂过程中实现的，但精子与卵细胞的结合过程不存在基因重组。
人工控制下的基因重组
（1）分子水平的基因重组，如通过对DNA的剪切、拼接而实施的基因工程。
（2）细胞水平的基因重组，如动物细胞融合技术以及植物体细胞杂交技术下的大规模的基因重组。再如肺炎双球菌的转化。
【创新方案】2021-2021学年高中生物 杂交育种与诱变育种导学设计 新人教版必修2
杂交育种与诱变育种
了解 1.杂交育种的概念
2.诱变育种在生产中的应用
理解 杂交育种方法的优点和不足
1.遗传和变异规律在改良农作物和培育家畜品种等方面的应用
2.杂交育种和诱变育种的优点和局限性
3.用遗传图解表示各种育种过程
一、杂交育种
(1)概念：将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一路，再通过选择和培育，取得新品种的方式。
(2)原理：基因重组。
(3)进程：(以高产抗病小麦品种的选育为例)
亲代
高产、不抗病×低产、抗病
↓
杂种第一代 高产、抗病(均为显性性状)
↓⊗
第二代 选出高产、抗病个体
↓持续自交
选出不发生性状分离的所有高产、抗病个体
↓
新的优良品种
(4)优势：操作简便。
(5)应用：
①在农业生产中，杂交育种是改良作物品质、提高农作物单位面积产量的常规方式。②可用于家畜、家禽的育种。 二、诱变育种
(1)概念：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)来处置生物，使生物发生基因突变。
(2)原理：基因突变。
(3)实例：黑农五号、青霉素高产菌株。
(4)优势：能够提高突变率，在较短时刻内取得更多的优良变异类型。
(5)应用：
①在农作物诱变育种方面取得了可喜的功效。
②在微生物育种方面也发挥了重要作用。
一、杂交育种
1．阅读教材P98～99，分析回答以下问题：
(1)古印第安人是最先选择和培育玉米的，最突出的奉献是选育了果穗大、淀粉含量高的玉米，请分析以下问题：
①古印第安人是用什么方式进行玉米育种的？古印第安人是如何进行“选择”的？
提示：此方式称为选择育种，通过淘汰劣势个体保留优良个体来进行选择的。
②这种育种方式有哪些优势和缺点？
提示：优势：技术简单、容易操作。
缺点：选择范围有限，育种周期长。
学必求其心得，业必贵于专精
第二课时 生物变异在育种上的应用
课前自主检测
判断正误并找到课本原文
1．三倍体无子西瓜中一颗种子也不会产生。（必修2 P89-拓展题）（×）
2．传统的方法是选择育种，通过汰劣留良的方法来选择和积累优良基因。（必修2 P98—正文）(√)
3．选择育种不仅周期长,而且可选择的范围是有限的。（必修2
P98—正文）(√）
4．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。(必修2 P99—正文）（√)
5．我国科学家应用X射线和化学诱变剂进行人工诱变处理,从诱变后代中选出抗病性强的优良大豆。（必修2 P100—小字）(√）
6．基因工程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。（必修2 P102—正文）（√)
7．质粒存在于许多细菌以及酵母菌等生物的细胞中，是拟核或细胞核外能够自主复制的很小的环状DNA分子。(必修2 P103—正文)（√) 学必求其心得，业必贵于专精
8．基因工程的方法能够高效率地生产出各种高质量、低成本的药品，如青霉素。(必修2 P104—正文)(×）
真题重组 判断正误
（1）（2014·江苏高考)通过诱导多倍体的方法可克服远缘杂交不育，培育出作物新类型。（√）
（2)(2013·大纲卷)用射线照射大豆使其基因结构发生改变,获得种子性状发生变异的大豆,属于诱变育种.（√)
(3）（2013·大纲卷)水稻F1花药经培养和染色体加倍，获得基因型纯合新品种,属于单倍体育种。（√)
（4)（2013·大纲卷)将含抗病基因的重组DNA导入玉米细胞，经组织培养获得抗病植株，属于基因工程育种.(√)
(5）（2013·四川高考)抗病植株连续自交若干代,纯合抗病植株的比例逐代下降.(×)
知识自主梳理
一 单倍体育种
1．原理：错误!染色体变异.
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1 / 3 高二生物染色体变异的类型以及在育种中的应用
各种生物的染色体，其结构和数目一般都是相对恒定的。但是，在自然条件和人为因素的影响下，染色体的结构和数目都可能发生变化。染色体的任何改变都必定引起遗传信息的改变，从而导致生物性状发生变异。染色体变异又称染色体畸变，是指染色体数目和结构的改变。染色体变异与基因突变最大区别是：前者是一种较明显的染色体改变，在显微镜下可以观察到，而后者仅是染色体的某一位点上基因的改变，在显微镜下观察不到。
按发生的原因不同，可将染色体变异分为自发突变和诱发突变；按性质不同可分为染色体结构变异和染色体数目变异。
一、染色体结构变异
1、概念：指染色体的结构改变所引起的变异。
2、类型：主要有四种情况：（1）缺失，是指染色体部分区段的丢失；（2）重复，指染色体中增加了某个片段；（3）倒位，指染色体某一片段的位置颠倒了180°；（4）易位，常指非同源染色体之间片段的转移。
3、在育种中的应用：染色体结构变异已被应用到生产上。例如，养蚕业中，通常利用雄蚕进行生产，因为雄蚕的桑叶利用率高，而且用雄蚕的茧抽丝，可以提高生丝质量。家蚕育种工作者通过反复处理和严格选择，先使蚕的第10号染色体产生缺失，并易位到W染色体上，再经过系统选育，所育成的家蚕性别自鉴品系就是一个例子。
二、染色体数目变异
1、概念：指染色体的数目改变所引起的变异。
2、类型：各种生物的染色体数目恒定，如水稻有24条染色体，配成12对，形成的正常配子含有12条染色体。遗传学上把一个配子的染色体数，称为染色体组。根据染色体组的含义可以将染色体数目变异分为两大类型。
（1）整倍数性改变：染色体数的变化是以染色体组为单位的增减；
（2）非整倍性改变：染色体数的变化不是完整的整数，通常以二倍体（2n）染色体数word
2 / 3 作为标准，在这个基础上个别增减几条染色体。
染色体数目变异可作以下分类。
类型 名称 定义 染色体组
