1、变异与育种授课提示：对应学生用书第156页1基因突变的特点及应用(1)基因突变具有普遍性、随机性、不定向性、低频性、多害少利性等特点。(2)诱变育种的原理是基因突变，细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生突变。(3)基因突变的本质是基因中碱基对的替换、增添或缺失，没有发生在基因内部的碱基对改变，则不属于基因突变(基因突变导致基因结构的改变，该结构指的是碱基序列而非基本结构双螺旋结构)。(4)基因突变未引起生物性状发生改变的主要原因：密码子具有简并性；显性纯合子中的一个显性基因突变成隐性基因等。(5)若基因突变发生在体细胞中，一般不遗传，但有些植物可以通过无性繁殖传给后代；若基因突变发生在减
2、数分裂过程中，则可以通过配子传给后代，但不是一定能传给后代。2基因重组的理解和判断(1)必须是控制不同性状的基因的重新组合。例如A/a、B/b控制两双相对性状，A与B或b的重新组合就属于基因重组；而A与a、B与b的组合就不属于基因重组。(2)基因重组的范围：有性生殖的生物性原细胞进行“减数分裂”和基因工程中“外源基因导入”(基因重组在人工操作下也可以实现，如基因工程、肺炎双球菌的转化过程中都发生了基因重组)。(3)精卵结合过程中并没有发生基因重组。因为来自父方、母方的染色体为同源染色体，每一对同源染色体上都有控制相同性状的基因。3“二看法”判断单倍体、二倍体与多倍体一看发育起点，若是由配子发育
3、成的，不论有几个染色体组都是单倍体；若是由受精卵发育成的，再看有几个染色体组，含有几个染色体组就是几倍体。4基因突变、基因重组、染色体变异的区别与联系(1)染色体变异可在光学显微镜下观察到，而基因突变、基因重组用光学显微镜观察不到。(2)基因突变导致新基因的产生；染色体结构变异未产生新的基因。(3)基因突变、染色体变异可以发生于有丝分裂和减数分裂过程中，而基因重组只能发生于减数分裂过程中。(4)基因突变和染色体变异合称突变，突变和基因重组都属于可遗传变异，具有随机性、不定向性的特点，不能决定生物进化的方向，但能为生物进化提供原材料。题组突破演练120世纪50年代，科学家受达尔文物种进化思想的启
4、发，广泛开展动植物育种研究，通过人工创造变异选育新品种，这一过程被人们形象地称为“人工进化”。图甲丙分别表示棉花、小麦、玉米等植物的人工进化过程，请分析回答：(1)图甲中，棉花纤维颜色和棉酚含量出现新类型，是因为60Co导致相应基因发生了碱基对的_；60Co处理后棉花产生棕色、低酚等新性状，说明基因突变具有_的特点。(2)棕色棉抗虫能力强，低酚棉产量高。从图甲诱变1代中选择表现型为_和_的植株作为亲本，利用_育种方法可以快速获得抗虫高产棉花新品种。(3)图乙中，真菌的抗虫基因能整合到小麦DNA上的基础是_；与图甲中的诱变育种方法相比，该技术最大的特点是_。(4)图丙中方法A处理后所得植株为_倍
5、体；方法B处理可使细胞内染色体数目加倍，其原理是_。(5)分析题图可知，人工进化与自然进化的实质都是_。解析：(1)图甲中，通过诱变育种，棉花纤维颜色和棉酚含量出现新类型，是因为60Co导致基因突变，即相应基因发生了碱基对的增添、缺失或替换；60Co处理后产生棕色、低酚等新性状，说明基因突变具有不定向性的特点。(2)杂交能将优良性状集中在同一个体，由图甲诱变1代的表现型可知，棕色对白色为显性，高酚对低酚为显性，故应从图甲诱变1代中选择表现型为棕色高酚和白色低酚的植株作为亲本，利用单倍体育种方法可以快速获得抗虫高产(棕色低酚)棉花新品种。(3)真菌的抗虫基因能整合到小麦DNA上的基础是所有DNA
6、均由相同的脱氧核苷酸组成，且都是双螺旋结构；基因工程技术最大的特点是目的性强，可以定向地改造生物性状。(4)图丙中利用单倍体育种的方法获取纯合植株，方法A处理(花药离体培养)后所得植株为单倍体；方法B处理(低温或秋水仙素处理)可使细胞内染色体数目加倍，其原理是抑制细胞分裂时纺锤体的形成。(5)人工进化与自然界生物进化的实质都是种群基因频率的改变。答案：(1)增添、缺失或替换多方向性(不定向性)(2)棕色高酚白色低酚单倍体(3)二者均由四种脱氧核苷酸构成，且都具有规则的双螺旋结构定向改造生物性状(4)单抑制了细胞分裂时纺锤体的形成(5)基因频率的改变2草鱼(2n48)是中国淡水养殖的四大家鱼之一
7、，草鱼因其能迅速清除水体各种草类而称为“拓荒者”。多倍体鱼类与相同的二倍体鱼类相比，其个体大、生长速度快、抗病及耐寒性强，可以通过人工方法诱导多倍体鱼类形成。多倍体鱼类的产生机制如图所示，a、b、c为成熟个体。请回答下列问题：(1)上述育种方法称为_，原理是_。(2)通过上述方法，得到的成熟个体a为_倍体；通过“方法三”获得的草鱼个体体细胞中含_条染色体。(3)草鱼虽可控制杂草生长，但其天然繁殖能力强，易对水生植物造成严重损坏，因此可以通过方法_(填写图中方法的序号)培育不育的草鱼解决该问题。解析：(1)上述育种方法称为多倍体育种，利用的原理是染色体变异。(2)通过上述方法，得到的成熟个体a、b为三倍体，成熟个体c为四倍体；通过“方法三”获得的草鱼个体为四倍体，其体细胞中含24496条染色体。(3)草鱼虽可控制杂草生长，但其天然繁殖能力强，易对水生植物造成严重损坏，因此可以通过方法一、二培育不育的草鱼(三倍体)解决该问题。答案：(1)多倍体育种染色体变异(2)三96(3)一、二- 3 -
