生物的变异

一、基础知识再现

1．基因突变

（1）概念：由于DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或改变，而引起基因结构的改变。

（2）原因：外因：某些环境条件，如物理、化学、生物因素；内因：DNA复制过程中，基因中脱氧核苷酸种类、数量和排列顺序发生改变，而改变遗传信息。

（3）时期：DNA复制时，有丝分裂间期或减数第一次分裂间期。

（4）特点：普遍性、随机性、低频性、多害少利性、不定向性和可逆性。

（5）结果：产生该基因的等位基因，即新的基因。

（6）意义：生物变异的根本来源，为生物进化提供了原始材料。

（7）类型：自然突变和诱发突变。

2．基因重组

（1）概念：从狭义上讲，在生物体进行有性生殖过程中，控制不同性状的基因重新组合；从广义上讲，任何造成基因型变化的基因交流过程，都叫做基因重组。

（2）类型（原因）

①自由组合型：发生在减数第一次分裂的后期，非同源染色体上非等位基因自由组合。

②交叉互换型：发生在减数第一次分裂前期的四分体时期，同源染色体上非姐妹染色单体交换，从而导致非等位基因重新组合。

③人工重组型：通过基因工程，使目的基因与受体细胞DNA重组，如体外重组质粒。

（3）结果：原有基因重新组合，只产生新基因型，不会产生新的性状。

（4）意义：生物变异的重要来源，通过杂交而导致新性状重组，培育出新的优良性状。

3．染色体变异

（1）概念：在自然条件或人为因素影响下，使排列在染色体上基因数目或排列顺序发生改变，而导致生物性状的改变。

（2）类型

①染色体数目变异：细胞中个别染色体增加或减少：以染色体组的形式增加或减少。

②染色体结构变异：缺失、重复、易位、倒位。

（3）单倍体与多倍体

比较项目		单倍体	多倍体
概念		体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体	体细胞中含有三个或三个以上染色体组数目的个体
成因	自然形成	单性生殖的结果	外界环境条件剧变，如温度骤变
	人工诱导	花药离体培养	秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
植株特点		植株弱小，生长发育快，表现高度不育	植株粗大，营养物质含量高，生长发育迟缓
应用		单倍体育种	多倍体育种

二、相关难点突破

1．比较不遗传的变异与可遗传的变异

比较项目	不遗传的变异	可遗传的变异
变异条件	环境因素影响，遗传物质没有改变	遗传物质改变，基因型改变
变异特点	一般只在当代表现出来；不能遗传给后代；一般是定向的	既可以在当代表现，也可以在后代；可能遗传给后代；变异是不定向的

2．人工诱变

（1）原理：利用物理、化学、生物因素处理生物，使之发生基因突变。

（2）过程：

（3）意义：提高变异频率，创造植物、动物和微生物新品种。

3．染色体组

（1）理解染色体组概念：一个染色体组中，从本质上看，只是非同源染色体，无同源染色体；从形式上看，所有染色体形态和大小各不相同；从功能上看，携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息；从物种类型上看，每种生物的染色体数目、大小、形态都是一定的，而不同种生物染色体组的数目、大小和形态是不相同的。

（2）判断染色体组数目的方法

①根据染色体图判定，其依据：形态相同的染色体有几条，则含有几个染色体组。

②根据基因型判定，其依据：细胞或生物体的基因型中，相同基因或等位基因出现几次，则有几个染色体组。

4．单倍体与多倍体的判断

（1）如果生物体是由受精卵或合子发育形成的，其细胞内含有几个染色体组就叫做几倍体。但是，二倍体既可以由合子发育而来，也可以通过母体无性繁殖而来。

（2）如果生物体是由生殖细胞（卵细胞或花粉）发育来的，不论细胞内含有几个染色体组，都不能叫做几倍体，而只能叫单倍体。

注明：设a、b为正整数，可以相等，也可以不相等，x表示一个染色体组。