变异和育种
专题07 生物的变异、育种和进化(必备知识清单+思维导图)
专题07 生物的变异、育种和进化→教材必背知识1、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。
（P81）2、由于自然界诱发基因突变的因素很多，基因突变还可以自发产生，因此，基因突变在生物界中是普遍存在的。
（P82）3、基因突变是随机发生的、不定向的。
（P83）4、在自然状态下，基因突变的频率是很低的。
（P84）5、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。
（P85）6、染色体结构的改变，都会使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变，可能导致性状的变异。
（P86）7、染色体数目的变异可以分为两类：一类是细胞内个别染色体的增加或减少，另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。
（P87）8、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。
（P99）9、诱变育种是利用物理因素（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）来处理生物，使生物发生基因突变。
（P100）10、基因工程，又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。
通俗地说，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。
（P102）11、生活在一定区域的同种生物的全部个体叫做种群。
（P114）12、一个种群中全部个体所含有的全部基因，叫做这个种群的基因库。
（P115）13、在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率，叫做基因频率。
（P116）14、基因突变产生新的等位基因，这就可能使种群的基因频率发生变化。
（P116）15、在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变，导致生物朝着一定的方向不断进化。
（P118）16、能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物称为一个物种。
（P119）17、不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，这就是共同进化。
生物的变异与育种
辐射诱变，花药离体培 用秋水仙 激光诱变，养，再秋水 素处理萌 空间育种 仙素处理使 发的种子 染色体加倍
或幼苗 提高突变频 率，加速育 种过程，或 大幅度改良 某些品种
优点
将不同个体 的优良性状 集中于一个 个体上 后代易出现 分离现象， 育种时间长、 过程复杂
明显缩 短育种 年限
果实大， 物的性状，克 营养物质 服了种间杂交 的障碍 含量高
4、比植物杂交育种所需年限短。
结合上述几个实例，小结如下： 概念：
杂交育种
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。
依据原理： 常用方法： 优点： 缺点：
基因重组 杂交 自交 选优 自交
操作简单，目的性强，能使同种生物的不同 优良性状集中于同一个体，具有预见性。 育种年限长，杂交后代会出现性状分离， 需连续自交才能选育出所需要的优良性 状。而且 只适用于有性生殖的生物，存 在远缘杂交不亲和的障碍。
生物的变异与育种
变 异
不 可 遗 传 的 变 异 可 遗 传 变 异
基因突变 基因重组 染色体变异
缺失 重复 染色体结构变异 倒位
易位
个别染色体 染色体数目变异 的增加减少 染色体组 增加减少
镰刀型红细胞
缺 失
比野生草莓大的变异类型
基因突变 基因重组 染色体结构变异 染色体数目变异
白化症状
重复
中 国 荷 斯 坦 牛 后代毛色各不相同
罕 见 的 白 皮 毛 牛 犊
复习目标： 1、了解生物变异在育种上应用的实例；尝 试将生物学原理用于生产和生活实际。 2、归纳整理比较多种育种方法(杂交育种、 诱变育种、单倍体育种、多倍体育种、基因 工程育种）的原理、常用方法、优缺点及意 义。
染色体变异与五种育种方式
染色体变异与五种育种方式一、常见的一些关于单倍体与多倍体的问题⑴一倍体一定是单倍体吗？单倍体一定是一倍体吗？⑵二倍体物种所形成的单倍体中，其体细胞中只含有一个染色体组，这种说法对吗？为什么？⑶如果是四倍体、六倍体物种形成的单倍体，其体细胞中就含有两个或三个染色体组，我们可以称它为二倍体或三倍体，这种说法对吗？（4）单倍体中可以只有一个染色体组，但也可以有多个染色体组，对吗？二、多倍体育种方法：三、单倍体育种方法：四、几种育种方式的总结：1、杂交育种（一）概念：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。
（二）原理：基因重组。
（三）过程：选择具有不同优良性状的亲本通过杂交获得F1，F1连续自交或杂交，从中筛选获得需要的类型。
（四）应用：改良作物品质，提高农作物单位面积产量；培育优良的家畜、家禽。
2、诱变育种（一）概念：利用物理因素或化学因素处理生物，使生物发生基因突变，从而获得优良变异类型的育种方法。
（二）原理：基因突变。
（三）特点：可以提高突变率，在较短时间内获得更多优良变异类型。
（四）应用：主要用于农作物育种和微生物育种。
五、染色体组数目的判断（1）细胞中同种形态的染色体有几条，细胞内就含有几个染色体组 。
问：图中细胞含有几个染色体组？（图一）（2） 根据基因型判断细胞中的染色体数目，根 据细胞的基本型 确定控制每一性状的基因出现的次数，该次数就等于染色体组数。
问：图中细胞含有几个染色体组？ （图二）（3）根据染色体数目和染色体形态数确定染色体数目。
染色体组数=细胞内染色体数目/染色体形态数。
果蝇的体细胞中含有8条染色体，4对同源染色体，即染色体形态数为4六、三倍体无子西瓜的培育过程图示：注：亲本中要用四倍体植株作为母本，二倍体作为父本，两次使用二倍体花粉的作用是不同的。
单倍体与多倍体的区别二倍体三倍体多倍体(a +b )生物单倍体（N=ax)：单倍体（N=bx)①由合子发育来的个体，细胞中含有几个染色体组，就叫几倍体； ②而由配子直接发育来的,不管含有几个染色组，都只能叫单倍体 。
第七章微生物的遗传变异和育种2
10-6~10-9
若干细菌某一性状的突变率
菌名
突变性状
突变率
Escherichia coil （大肠杆菌）
抗T1噬菌体
3×10-8
E．coil
抗T3噬菌体
1×10-7
E．coil
不发酵乳糖
1×10-10
E．coil
Staphylococcus aureus（金黄色葡 萄球菌）
S．aureus
抗紫外线 抗青霉素 抗链霉素
间接引起置换的诱变剂：
引起这类变异的诱变剂都是一些碱基类似物，如5-溴尿嘧 啶（5-BU）、5-氨基尿嘧啶（5-AU）、8-氮鸟嘌呤 （8-NG）、2-氨基嘌呤（2-AP）和6-氯嘌呤（6-CP） 等。它们的作用是通过活细胞的代谢活动掺入到DNA 分子中后而引起的，故是间接的。
（2）移码突变（frame-shift mutation 或phase-shift mutation）
（四） 基因突变的自发性和不对应性的证明
一种观点：突变是“定向变异”，是“驯化”，是由环 境因子诱发出来的；
另一种观点；基因突变是自发的，且与环境因素是不对 应的，后者只不过是选择因素；
1、 变量试验（fluctuation test） 又称波动试验或彷徨试 验。
2、涂布试验（Newcombe experiment） 3、平板影印培养试验（replica plating） 1952年，J．Lederberg夫妇
2、定向培育优良品种：指用某一特定因素长期处理某微生 物的群体，同时不断的对它们进行移种传代，以达到积 累并选择相应的自发突变株的目的。由于自发突变 的 频 率较低，变异程度较轻微，所以培育新种的过程十分缓 慢。与诱变育种、杂交育种和基因 工程技术相比，定向 培育法带有“守株待兔”的性质，除某些抗性突变外， 一般要相当长的时间
热点专题05 生物变异与育种专题-2023年高考生物临考热点梳理课件
α射线、γ射线、微重 力、激光等处理、再筛 选（2）化学：秋水仙 素、硫酸二乙脂处理，
培养，培育出单倍 体植株（2）将单倍 体植株幼苗经一定 浓度的秋水仙素处
用一定浓度的秋水仙 素处理萌发的种子或
幼苗
基因与运载体结合→ 目的基因导入受体细 胞→目的基因的检测 与表达→筛选出符合
再筛选
理获得纯合子
典型例题4 平衡致死体系
【典型例题4】．雄蚕食桑少、产丝率比雌蚕高20%左右，但普通蚕（图1）难以通过外形判断其性别， 故研究者制作了一套雌蚕和雄蚕的平衡致死系统（图2），利用二者互相交配或者与其他野生型蚕交配 ，最终实现只养雄蚕。图3表示某特殊蚕的染色体和基因组成。下列叙述错误的是（ D ） A．l1和l2基因相对于野生型基因而言，是隐性基因 B．图2中雄蚕与野生雌蚕交配，后代雌蚕全部死亡 C．图2中雌雄蚕互相交配，其子代雄蚕的染色体组成与图2中的雄蚕相同 D．如果用图3中雌蚕替代图2中雌蚕，不能实现与图2中雌蚕相同的功能
要求的新品种
优点
①“集优”：使分散 在同一物种不同品种 中的多个优良性状集 中于同一个体上②操
作简便
提改产高良生变某新异些基频性因率状的，（途大是径幅唯）度一明（显子加缩代速短为育育纯 种种合进年子程限），植果营物实养茎、物杆种质粗子含壮都量，比提叶较高片大、，①改杂目造交育的生不种性物亲周强②和期克的, 短服障可远碍定缘③向
个性状常优于双亲，这种现象称为杂种优势。获得具有杂种优势的杂合种子是提高水稻产量
的重要途径。
(1)中国是最早种植水稻的国家，已有七千年以上历史。我国南方主要种植籼稻，北方主要种
植粳稻。籼稻和粳稻是由共同的祖先在不同生态环境中，经过长期的
，进化形成的。
生物的变异、育种与进化
生物的变异、育种与进化
标题：生物的变异、育种与进化：塑造生命的无穷多样性
生命以其无限多样性给人们留下了深刻的印象。
这种多样性是如何产生的呢？其实，这主要源于生物的变异、育种与进化。
这三个过程共同作用，塑造了丰富多彩的生命世界。
首先，变异为生物多样性提供了原料。
这是一种随机过程，在生物繁殖过程中经常发生。
由于各种环境因素，如辐射、温度变化等，以及内在因素，如基因重组、基因突变等，生物个体间会出现各种形态和生理特征的差异。
这些差异为自然选择提供了丰富的素材，为生物进化奠定了基础。
其次，育种是人工干预生物进化的过程。
人们通过有意识地选择具有特定特征的个体，进行培育和繁殖，以实现物种特性的定向改变。
例如，农业中的作物育种，利用基因突变和基因重组等变异手段，培育出抗逆性更强、产量更高、营养价值更高的新品种。
这种定向育种有效地提高了作物的适应性和产量，满足了人类的需求。
最后，进化是生命适应环境、持续发展的过程。
在自然选择的作用下，具有有利特征的个体更易生存和繁殖，从而将有利特征遗传给下一代。
随着环境和生存需求的改变，下一代个体又会产生新的变异和选择，进一步改变物种的遗传特性。
这个过程不断循环，推动了生物的持续进化。
总的来说，生物的变异、育种与进化共同作用，使得生命得以繁衍生息，并在适应环境的过程中不断发展变化。
这三个过程对于理解生物多样性的起源和维持机制具有重要意义，也为我们提供了保护和利用生物资源的有效手段。
因此，我们应该更加关注和研究生物的变异、育种与进化，以更好地认识生命、保护生命和利用生命。
选择育种的原理
选择育种的原理
育种的原理是利用遗传变异、遗传遗传与选择相结合的方法，通过人工控制生物体的繁殖和后代选择，以达到改良生物体品种和性状的目的。
具体来说，育种的原理包括以下几个方面：
1. 遗传变异：通过交配或突变等方式，引入不同个体间的遗传差异，增加后代的遗传变异程度。
遗传变异是育种成功的前提，只有有足够的变异基础，才能有更多可能产生优良品种。
2. 遗传选择：通过选择更适应于特定环境条件或者具备优良性状的个体作为父本或母本，将其后代中具有同样性状的个体作为下一代的父母，逐代进行选择，使优良性状在群体中逐渐固定下来。
这样，就能通过有选择地保留和积累有利基因，且排除不利基因的方式来快速培育出高产、抗病、适应环境等优良品种。
3. 杂交优势：利用不同基因型个体的亲和力、互补性、互作效应等优势，通过杂交产生的后代，使得其具有超过父本的生长力、抗病力等特点。
这种杂交优势在很多作物、家禽、家畜等育种中都被广泛应用。
4. 基因编辑技术：随着基因编辑技术的发展，育种的原理又得到了进一步的丰富和拓展。
通过基因编辑手段，可以直接在目标个体中插入、改变或删除特定基因，从而快速获得所需的特定性状。
总之，育种的原理是基于遗传变异和选择的基础上，通过控制生物体的繁殖和后代选择，以达到改良品种的目的。
这一原理在传统育种和现代基因编辑技术中都得到了应用和发展。
高中生物变异、育种与进化ppt课件
应考高分突破
选择题抢分技巧——找准选项
例 1 为获得纯合高蔓抗病番茄植株，采用了如图
所示的方法：图中两对相对性状独立遗传。据图
分析，下列说法正确的是
(C )
A．通过过程①②③最后育出纯合高蔓抗病植株， 说明变异是定向的
B．花药离体培养形成的个体均为纯合子 C．过程③包括脱分化和再分化两个过程，需要
第三讲 变异、育种与进化 主干知识回扣
一、生物的变异 1．生物变异的类型和来源
变 不可遗传的变异 原环因境变化， 遗传物未质变
异
类 型
基因突变 (最根本的变异) 可遗传的变异 来源 基因重组
染色体变异
2．基因重组的类型 (1)减数分裂形成配子时， 非同源染色体 上的非 等位基因的 自由组合 。
(2)减数分裂形成 四分体 时期，位于同源染色体 上的 等位基因 有时会随着非姐妹染色单体的
种
让不同 生物细 胞原生 质融合
将具备所 需性状的 体细胞核 移植到去 核卵细胞
中
可以提
优 点
操 简 目 性单 作 标 强， 高 频 大 地 某变 率 幅 改 些异 ， 度 良 品
种
可以明 显地缩 短育种 年限
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2014级高二生物复习学案10
重组；
（2）基因重组发生在减数分裂形成配子时，而受精时没有发生基因重组；
（3）基因重组在人工操作下也可以实现，如基因工程。
例1、生物变异的根本来源是
A．基因重组 B．染色体数目变异 C．染色体结构变异D．基因突变
例2、基因重组发生在
A．减数分裂形成配子的过程中 B．受精作用形成受精卵的过程中
C．有丝分裂形成子细胞的过程中 D．通过嫁接，砧木和接穗愈合的过程中
二、染色体变异
（1）染色体结构变异
类型：重复缺失倒位易位
（2）染色体数目变异
染色体组：细胞中一组______________,在形态和功能上___________,携带者控制生物生长发育的_____________遗传信息。
1、根据染色体形态判定
细胞中形态、大小完全相同的染色体有几条，则有几个染色体组。
如图A中形态、大小完全相同的染色体为1条，所以有1个染色体组，图B中彼此相同的(比如点状的)有3条，故有3个染色体组。
同理，图C中有1个染色体组，图D中有2个染色体组。
2、根据基因型判定
在细胞或生物体的基因型中，控制同一性状的基因(包括同一字母的大、小写)出现几次，则含有几个染色体组。
如图甲所示基因型为ABC，所以有1个染色体组。
图乙所示基因型为AAa，A(a)基因有3个，即含有3个染色体组。
同理，图丙中有2个染色体组，图丁中有3个染色体组。
注：判定染色体组的数目时只需参考其中任意一对等位基因的数量即可。
(3)根据染色体数和染色体的形态数推算
染色体组数＝染色体数/染色体形态数。
如果蝇体细胞中有8条染色体，分为4种形态，则染色体组的数目为2。
也无法分裂，最终染色体数目_____________。
例4．以下各图中，能正确表示某二倍体生物一个染色体组的细胞是
A. B. C. D.
例5、用秋水水仙素处理幼苗, 所不能引起的变化是 ( )
①提高突变频率②获得无籽果实③大幅度改良某些性状④抑制细胞有丝分裂中纺锤体的形成⑤获得单倍体植株
A. ①②③
B. ②④⑤
C. ②⑤
D. ①③
例6、下列不属于二倍体配子基因型的是
A．AbD B．Abd C．AaBd D．ABD
例7、下列含有一个染色体组的细胞是( )
A.单倍体小麦的体细胞
B.雄性蜜蜂的体细胞
C.白化玉米幼苗的体细胞
D.人体成熟的红细胞
例8、进行无性生殖的生物，其可遗传的变异来源是（）
A．基因突变和染色体变异 B．基因重组和染色体变异
C．基因重组和染色体变异 D．基因重组、基因突变和染色体变异
1．若图甲中①和②为一对同源染色体，③和④为另一对同源染色体，图中字母表示基因，“°”表示着丝点，则图乙～图戊中染色体结构变异的类型依次是
A．缺失、重复、倒位、易位
B．缺失、重复、易位、倒位
C．重复、缺失、倒位、易位
D．重复、缺失、易位、倒位
2．某DNA片段中的某个碱基对缺失，该变化属于（）
A．基因重组 B．基因突变
C．染色体结构变异 D．染色体数目变异
3．原核生物中某一基因的中间插入了一个碱基对。
在插入位点的附近，发生下列哪种情况
有可能对其编码的蛋白质结构影响最小？
A.置换单个碱基对
B.增加4个碱基对
C.缺失3个碱基对
D.缺失4个碱基对
4．基因突变发生在 ( )
A.DNA→RNA的过程中
B.DNA→DNA的过程中
C.RNA→蛋白质的过程中
D.RNA→氨基酸的过程中
5．改良缺乏某种抗病性的水稻品种，不宜采用的方法是（）
A.诱变育种
B.单倍体育种
C.基因工程育种
D.植物组织培养
6．下列情况，属于染色体变异的是
①21三体综合症患者细胞中的第21号染色体有3条
②姐妹染色单体之间发生了相应部位的交换
③染色体数目增加或减少
④花药离体培养后长成的植株
⑤非同源染色体之间自由组合
⑥染色体上DNA碱基对的增添或缺失
A．②④⑤B．①③④⑥C．②③④⑥D．①③④
7．某生物的基因型为AaBB，通过下列技术可以分别将它转变为以下基因型的生物：①AABB；②aB；
③AaBBC；④AAaaBBBB。
则以下排列正确的是（）
A．诱变育种、转基因技术、花药离体培养、细胞融合
B．杂交育种、花药离体培养、转基因技术、多倍体育种
C．花药离体培养、诱变育种、多倍体育种、转基因技术
D．多倍体育种、花药离体培养、诱变育种、转基因技术
8．一对父本和母本通过有性生殖产生的后代，个体之间总会存在一些差异，这种变异主要来自（）A．基因突变B．基因重组
C．基因分离D．染色体变异
9．两个亲本的基因型分别为AAbb和aaBB，这两对基因按自由组合定律遗传,要培育出基因型为aabb的新品种，最简捷的方法是（）
A、细胞工程育种
B、杂交育种
C、人工诱变育种
D、单倍体育种
10．下图表示利用某二倍体农作物①、②两个品种培育④、⑤、⑥三个新品种的过程，Ⅰ-Ⅴ表示育种过程，两对基因独立遗传，分析回答：
（1）由图中Ⅰ→Ⅱ获得④称为育种，其育种原理是。
（2）由图中Ⅰ→Ⅲ→Ⅳ 获得④过程称为育种，其育种原理是，其中Ⅲ表示技术。
该育种方法优点是。
（3）图中Ⅳ、Ⅴ过程常用的方法是。
（4）品种⑥为倍体，它接受④花粉后结（有、无）籽果实。