初中科学九年级（华东师大版）第五章第二节生物的变异复习知识清单

初中科学九年级（华东师大版）第五章第二节生物的变异复习知识清单

一、核心概念的多维界定与辨析

（一）变异的本质与普遍性【基础】【高频考点】

在生物学领域，变异是指亲代与子代之间以及子代个体之间存在差异的现象。这一概念是理解生物多样性和进化的基石。从哲学层面看，变异是绝对的，而遗传是相对的。世界上不存在两个完全相同的生物个体，即便是同卵双胞胎，在微小的性状上也会存在差异，这正是变异普遍性的生动体现。复习时，需将变异置于“遗传与变异”这一对矛盾统一体中理解：遗传保持了物种的相对稳定性，而变异则为物种的进化提供了原始材料。考查方式多集中于对现象的判断，如区分遗传现象（“种瓜得瓜”）与变异现象（“一母生九子，连母十个样”）。【重要】

（二）变异的类型框架构建

对变异类型的掌握，不能停留于简单记忆，而应建立起一个多维度的分类系统。根据变异的根源，可将其划分为两大核心类别，并在此基础上进一步分析其对生物生存的影响。

1.依据遗传物质的改变与否划分：这是决定变异能否“代代相传”的关键。【非常重要】

可遗传的变异：指由遗传物质（DNA或染色体）的改变所引起的变异。这种改变发生在生殖细胞或受精卵中，因此能够通过有性生殖遗传给后代，从而在种群基因库中沉淀下来。例如，人的眼色（褐色与蓝色）、镰刀型细胞贫血症（由基因突变引起）、无籽西瓜（由染色体数目变异引起）等。【核心难点】

不可遗传的变异：指仅由环境条件的变化引起的表现型改变，而生物体的遗传物质并未发生改变。这种变异仅限于当代表现，不会遗传给后代。例如，由于光照不足导致的韭菜呈现黄色（韭黄）；由于土壤肥力差异导致的同一品种小麦植株高矮、穗粒大小的不同；由于户外运动导致的皮肤黝黑；或因外伤导致的疤痕等。判断此类变异的黄金标准是：改变了的性状能否通过有性生殖传递给子代。【易错点】

2.依据对生物自身生存的利弊划分：这是自然选择视角下的价值判断。【重要】

有利变异：指那些有助于生物提高其在特定环境中生存和繁殖能力的变异。例如，在经常刮大风的海岛上，昆虫出现的无翅或残翅变异，因不易被风吹走而有利于生存；小麦中出现矮秆变异，因抗倒伏能力强而有利于高产。值得注意的是，“有利”具有相对性，取决于具体的环境条件。

不利变异：指那些削弱生物生存能力的变异。例如，玉米、棉花等作物中偶尔出现的白化苗，因无法进行光合作用而难以存活；人的血友病、色盲等遗传病。这类变异往往使个体在生存竞争中处于劣势，容易被环境淘汰。

（三）变异的来源深度剖析【拓展】【难点】

可遗传变异的根本来源主要包括基因突变、基因重组和染色体变异。这是从分子和细胞层面理解生物多样性的关键。

基因突变：是指DNA分子中发生碱基对的替换、增添或缺失，而引起的基因结构的改变。它是新基因产生的根本途径，是生物变异的根本来源。例如，太空椒的培育就是利用太空特殊环境诱导种子发生基因突变。

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。它发生在减数分裂形成配子时，包括非同源染色体上非等位基因的自由组合和同源染色体非姐妹染色单体间的交叉互换。基因重组是生物多样性形成的重要原因之一，不产生新基因，但产生新的基因型。杂交育种正是利用了基因重组的原理。

染色体变异：是指染色体结构或数目的改变。结构的改变包括缺失、重复、倒位、易位；数目的改变包括个别染色体的增加或减少，以及以染色体组的形式成倍地变化（如多倍体、单倍体）。例如，普通小麦是六倍体，香蕉是三倍体，这些都属于染色体数目变异。

二、可遗传变异与不可遗传变异的实验探究与判断【高频考点】【解题步骤】

（一）核心区分原则

判断的关键在于分析变异的成因：是“蛋”（遗传物质）的问题，还是“环境”（外界条件）的问题。若将生物置于相同且适宜的环境条件下培养，变异性状仍能表现，则为可遗传变异；若变异性状消失，则很可能为不可遗传变异。

（二）解题步骤与思维模型

第一步：审题，锁定变异性状。明确题目中描述的生物具体发生了何种性状改变（如：短腿的安康羊、个大质优的太空椒、晒黑的皮肤）。

第二步：溯因，分析变异来源。寻找导致该性状改变的直接原因。是基因改变（如辐射、化学诱变剂）、基因重新组合（如杂交）、染色体变化，还是单纯的环境影响（如光照、水分、营养、锻炼）？

第三步：推理，判断遗传潜力。思考该变异是否涉及生殖细胞内遗传物质的改变。如果是体细胞发生的基因突变（如部分植物芽变），一般不能通过有性生殖遗传，但可通过无性繁殖（如嫁接、扦插）保留。

第四步：定论，确定变异类型。结合上述分析，准确归类。

（三）常见题型与考查方式

选择题：给出具体实例，要求判断属于可遗传变异还是不可遗传变异，或属于哪种可遗传变异类型。

例如：下列哪项属于可遗传的变异？（A.手术割的双眼皮B.在贫瘠土壤中长得瘦小的花生C.经太空育种获得的超大辣椒D.同卵双胞胎因锻炼强度不同导致的肌肉差异）【答案：C】

材料分析题：提供一段科学史或生活实例，要求分析变异的原因、类型及意义。

例如：阅读“安康羊”的材料，分析这种短腿变异最初是如何产生的？它属于什么类型的变异？为什么牧民要选择保留这种变异？【解答要点：基因突变；可遗传变异；因为短腿性状有利于防止羊跳越篱笆，便于管理，对牧民而言是有利变异。】

实验探究题：设计实验来鉴定一株突变的植物是发生了可遗传变异还是不可遗传变异。

【解答要点】将该突变植物通过无性繁殖（如扦插、组织培养）获得若干植株，同时将其与正常植株杂交获得种子。将无性繁殖的后代和有性繁殖获得的种子种在正常环境条件下，观察变异性状是否重现。若重现，则为可遗传变异；若不重现，则原变异可能为不可遗传变异（需考虑环境因素）。

三、变异原理在农业生产和育种实践中的应用【热点】【重要】

（一）杂交育种

原理：【基因重组】。通过将具有不同优良性状的两个亲本进行杂交，使各自的基因在子代中重新组合，通过连续选育，最终获得将优良性状集于一身的新品种。

实例：高产倒伏小麦与低产抗倒伏小麦杂交，培育出高产抗倒伏的小麦新品种。这是最经典、最常用的育种方法。其优点是操作简单、易行，缺点是育种年限长。

（二）诱变育种

原理：【基因突变】。利用物理因素（如X射线、γ射线、紫外线、激光、太空特殊环境等）或化学因素（如亚硝酸、秋水仙素等）处理生物，使其发生基因突变，再从中选择符合人类需求的变异类型，培育成新品种。

实例：太空椒（普通青椒种子经太空搭载后，遗传物质发生改变，返回地面后选育而成）；“黑农五号”大豆。优点是能提高突变率，在较短时间内获得更多优良变异类型；缺点是突变具有不定向性，需大量处理供试材料，工作量大。

（三）多倍体育种

原理：【染色体数目变异】。利用秋水仙素等药剂处理萌发的种子或幼苗，抑制细胞分裂时纺锤体的形成，导致染色体后不能移向细胞两极，从而使细胞内的染色体数目加倍，形成多倍体植株。

实例：三倍体无籽西瓜（用秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗，得到四倍体，再与二倍体杂交，获得三倍体种子，种下后开花时授以二倍体花粉刺激产生果实，但三倍体细胞减数分裂联会紊乱，不能形成正常种子）；八倍体小黑麦。优点是果实大、营养丰富，但一般结实率低，成熟晚。

（四）单倍体育种

原理：【染色体数目变异】+【植物组织培养】。常采用花药（花粉）离体培养的方法获得单倍体植株，再用秋水仙素处理幼苗，使染色体数目加倍，恢复为正常的二倍体（或多倍体），且植株均为纯合子。

实例：通过花药离体培养快速获得纯合的水稻或烟草植株。优点是能明显缩短育种年限（一般只需2年），且后代都是纯合子，不会发生性状分离；缺点是技术复杂，需与杂交育种配合。

（五）转基因育种（基因工程育种）

原理：【广义的基因重组】。将一种生物体的基因（目的基因）提取出来，在体外进行切割、拼接后，导入另一种生物体的细胞中，使其表达出相应的性状。

实例：转基因抗虫棉（将苏云金芽孢杆菌的毒蛋白基因转入棉花）；转基因大豆。优点是能打破物种间的生殖隔离，定向改造生物的遗传特性；缺点是技术复杂，可能存在安全性争议。

四、高频考点与易错点专项突破

（一）判断遗传物质是否改变的误区【易错点1】

【典型错误】误认为只要环境引起的变异就都不遗传。实际上，环境如果引起了生殖细胞中遗传物质的改变（如某些化学物质、辐射诱发生殖细胞突变），则该变异是可遗传的。反之，环境引起的体细胞变异一般不遗传。【核心辨析】关键看遗传物质是否改变，而不是看是否由环境引起。

（二）区分有利变异与不利变异的标准【易错点2】

【典型错误】从人类自身需求出发判断变异的好坏。【核心辨析】有利与不利是针对【生物自身】的生存而言的。如小麦的白化苗，对人类无益，对自身更是致命的，属于不利变异。而抗药性细菌的产生，对人类是有害的，但对细菌自身的生存却是有利的变异。高产性状对农作物本身不一定有利（如高产可能需要更多的养分，反而降低其野外竞争力），但对人类有利。

（三）基因突变、基因重组与染色体变异的比较【难点】【高频考点】

发生时期与机制

基因突变：主要发生在DNA时（如有丝分裂间期、减数第一次分裂前的间期）；碱基对的替换、增添、缺失。

基因重组：减数第一次分裂前期（交叉互换）和后期（自由组合）。

染色体变异：细胞分裂过程中；染色体结构或数目的改变。

对生物性状的影响

基因突变：产生新基因（等位基因），是生物变异的根本来源。

基因重组：不产生新基因，但产生新的基因型，是生物多样性重要来源。

染色体变异：不产生新基因，引起基因数目或排列顺序的变化。

光学显微镜下可见性

基因突变：不可见。

基因重组：不可见。

染色体变异：可见（如在显微镜下可观察到染色体缺失、重复或数目变化）。

实例

基因突变：镰刀型细胞贫血症、白化病、太空椒。

基因重组：一窝小猫毛色各异、杂交育种。

染色体变异：猫叫综合征（5号染色体缺失）、唐氏综合征（21三体综合征）、无籽西瓜。

（四）综合题解题策略

当遇到综合性题目时，建议采用“三步分析法”：

第一步：定位变异类型。根据题目描述的变异现象（如形状、颜色、产量等的变化）及条件（如是否诱变、是否杂交），初步推断属于哪种可遗传变异。

第二步：联系遗传规律。若涉及杂交后代的比例计算，需联系孟德尔遗传定律，分析亲本基因型及配子种类。

第三步：结合育种目标。若题目涉及农业生产，需分析该变异在育种上的应用价值及方法。

五、跨学科视野拓展与科学思维培养【拓展】

（一）与进化论的联系

变异为自然选择提供了原材料。没有可遗传的变异，生物就不可能进化。种群中普遍存在的可遗传变异（无论是微小的基因突变，还是显著的染色体变异），使得个体在生存和繁殖能力上存在差异。在特定环境条件下，具有有利变异的个体生存并繁殖后代的机会更大，从而将有利变异传递给下一代。长此以往，导致种群基因频率发生定向改变，最终实现生物的进化。

（二）与医学健康的联系

许多人类疾病属于遗传病，其本质就是可遗传变异。例如，由基因突变引起的单基因遗传病（如血友病、红绿色盲、苯丙酮尿症）；由染色体变异引起的染色体异常遗传病（如唐氏综合征、特纳氏综合征）。了解变异的原理，有助于理解遗传病的发病机制，并为遗传咨询、产前诊断和基因治疗提供理论基础。

（三）与环境科学的联系

环境中的某些化学物质（致癌物）、物理因素（放射性污染）可能诱发基因突变或染色体畸变，增加生物（包括人类）患癌或产生遗传缺陷的风险。因此，保护环境、减少诱变剂的排放，对于维护生物健康和遗传稳定性具有重要意义。

（四）核心素养体现——科学探究与理性思维

复习本节内容时，不应满足于对现成结论的背诵，而应尝试像科学家一样思考。