届高考生物综合能力突破复习训练41变异原理在育种实践上的应用.docx

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届高考生物综合能力突破复习训练41变异原理在育种实践上的应用

考点一　变异原理在育种实践上的应用

1．（2016·福建厦门质检）现有基因型aabb和AABB的水稻品种，利用不同的育种方法可培育出不同的类型，相关叙述错误的是（　　）

A．通过杂交育种获得AAbb，原理是受精作用过程中发生基因重组

B．通过单倍体育种获得aaBB，原理是基因重组和染色体变异

C．通过诱变育种获得aaBb，原理是基因突变

D．通过多倍体育种获得AAAABBBB，原理是染色体变异

[导学号29520395]　解析：

选A。

通过杂交育种获得AAbb，原理是基因重组发生在减数第一次分裂过程中，A错误；单倍体育种获得aaBB，先发生基因重组，生成AaBb个体，配子aB通过染色体加倍获得aaBB个体，B正确；杂交育种获得AaBb，再通过诱变育种获得aaBb，原理是基因突变，C正确；AABB通过诱导染色体组加倍获得AAAABBBB，原理是染色体变异，D正确。

2．（2016·福建宁德月考）下图是与水稻有关的育种途径，相关叙述不正确的是（　　）

A．A→B过程可获得原水稻没有的优良性状

B．C→D过程能定向改变水稻的性状

C．E→H过程依据的原理是基因重组

D．E→G过程用秋水仙素处理成熟植株

[导学号29520396]　解析：

选D。

图中A→B过程是诱变育种，可获得原水稻没有的优良性状，A正确；C→D过程是基因工程育种，能定向改变水稻的性状，B正确；E→H过程是杂交育种，依据的原理是基因重组，C正确；E→G过程是单倍体育种，用秋水仙素处理幼苗，D错误。

3．（2016·吉林长春质检）下列有关育种的叙述，错误的是（　　）

A．利用花药离体培养技术可获得单倍体植株

B．杂交育种能将两个或多个品种的优良性状集中在一起

C．三倍体无子西瓜的细胞中无同源染色体，不能进行正常的减数分裂

D．诱变育种可以提高突变率，在较短时间内获得更多的优良变异类型

[导学号29520397]　解析：

选C。

利用花药离体培养技术可获得单倍体植株，A正确；杂交育种能将两个或多个品种的优良性状集中在一起，B正确；三倍体无子西瓜细胞中存在同源染色体，C错误；诱变育种可以提高突变率，在较短时间内获得更多的优良变异类型，D正确。

考点二　育种程序的选择及实施

4．（2016·北京朝阳调研）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　　　　　　　　　B．花药离体培养

C．基因工程D．杂交

[导学号29520398]　解析：

选B。

因题中交代的是缺乏某种抗病性的水稻品种，欲改良其品种，可以用基因工程的方法，定向导入该种抗病性基因以改变其性状；也可以用杂交育种的方法，将该水稻品种与另一有该抗病性的水稻品种杂交，使优良性状集中在一起；或者可采用诱变育种的方法，诱导该水稻品种发生基因突变，产生该抗病性基因。

5．（2016·安徽宿州一检）如图表示利用某种农作物品种①和②培育出⑥的几种方法，据图分析错误的是（　　）

A．过程Ⅵ是用秋水仙素处理正在萌发的种子

B．培育品种⑥的最简捷的途径是Ⅰ→Ⅴ

C．通过Ⅲ→Ⅵ过程育种的原理是染色体变异

D．通过Ⅱ→Ⅳ过程育种最不容易达到目的

[导学号29520399]　解析：

选A。

图中Ⅰ→Ⅲ→Ⅵ过程是单倍体育种，原理是染色体变异，由于单倍体高度不育，不能形成种子，所以Ⅵ是用秋水仙素处理幼苗，A错误、C正确；Ⅰ→Ⅴ是杂交育种，是最简捷的育种途径，B正确；Ⅱ→Ⅳ是诱变育种，由于基因突变是不定向的，所以该育种最不容易达到目的，D正确。

6．下列有关培育生物新品种的叙述，正确的是（　　）

A．单倍体育种过程中，通过花药离体培养能获得稳定遗传的纯合子

B．用二倍体植株进行多倍体育种，所育的新品种和原品种杂交一定能产生可育后代

C．诱变育种过程中，能够通过基因突变定向产生所需基因

D．多倍体育种得到的新品种，果实一般较大

[导学号29520400]　解析：

选D。

单倍体育种过程中，通过花药离体培养获得的是单倍体植株，单倍体植株经秋水仙素处理后才能得到稳定遗传的纯合子，A错误；用二倍体植株进行多倍体育种，若所育新品种是四倍体，其与原品种杂交的子代是不育的三倍体，B错误；基因突变具有不定向性，C错误；多倍体育种得到的新品种，果实一般较大，D正确。

7.（2016·郑州质量预测）用玉米的花药进行组织培养，得到的单倍体幼苗经秋水仙素处理后形成二倍体植株（不考虑基因突变）。

在此过程中某时间段内细胞核内DNA含量变化如图所示。

下列叙述正确的是（　　）

A．e～f过程中细胞内可能发生基因重组

B．与c～d过程相比，d～e过程中细胞内发生了染色体数目的加倍

C．秋水仙素作用于c点之前而导致染色体数目加倍

D．e点后细胞内染色体组最多有4个，且各染色体组的基因组成相同

[导学号29520401]　解析：

选D。

图中所示过程中发生的是有丝分裂，而有丝分裂过程中不会出现基因重组，故A项错误；图中d～e段发生DNA的复制，染色体数目并未加倍，故B项错误；秋水仙素作用的时期为有丝分裂前期，对应图中c～d段，故C项错误；单倍体玉米体细胞内只有1个染色体组，经秋水仙素处理后得到的二倍体玉米为纯合子，体细胞中含有2个染色体组，而在有丝分裂后期染色体数目加倍，染色体组有4个，且每个染色体组的基因组成相同，故D项正确。

8．（2016·江西八校联考）欲获得能稳定遗传的优良品种，某生物育种小组用基因型为Dd的玉米用两种方法进行育种试验，第一种育种方法为连续自交并逐代淘汰隐性个体，第二种育种方法为随机交配并逐代淘汰隐性个体。

下列说法正确的是（　　）

A．上述两种育种方法所遵循的原理为基因重组

B．上述两种育种过程中，子代的基因频率始终不变

C．通过上述两种育种方法所得的F2中Dd的频率相等

D．第一种育种方法比第二种育种方法的育种效率更高

[导学号29520402]　解析：

选D。

题中涉及一对等位基因，遵循的原理是基因分离定律，A错误；两种育种过程都会淘汰隐性个体，因此隐性基因频率会逐渐下降，显性基因频率逐渐上升，B错误；第一种育种方法中，F1中淘汰隐性个体后，DD占1/3，Dd占2/3，自交后F2中Dd＝2/3×1/2＝1/3，DD占1/3＋2/3×1/4＝1/2，淘汰dd，Dd占2/5。

第二种育种方法中，F1中淘汰隐性个体后，DD占1/3，Dd占2/3，随机交配，F2中Dd＝2/3×1/3×2＝4/9，DD＝2/3×2/3＝4/9，淘汰dd，Dd占1/2，C错误；第一种育种方法显性纯合子随着交配代数的增加，所占的比例要高于第二种育种方法，因此更有效，D正确。

9．（2016·浙江金华模拟）下图是某转基因抗虫水稻培育流程图，下列有关分析错误的是（　　）

A．毒蛋白基因的获得需要DNA连接酶

B．①过程所依据的理论基础之一是DNA分子结构的相似性

C．该基因工程的基本原理是让毒蛋白基因在宿主细胞中稳定和高效的表达

D．④过程依据细胞的全能性原理

[导学号29520403]　解析：

选A。

目的基因的获取需要限制性核酸内切酶，不需要DNA连接酶，A错误；①表示目的基因和运载体结合，理论基础就是DNA分子结构的相似性，B正确；该基因工程的基本原理是让毒蛋白基因在宿主细胞中稳定和高效的表达，C正确；④表示植物组织培养，原理为植物细胞的全能性，D正确。

10．（2016·内蒙古赤峰质检）以下有关育种的叙述，正确的是（　　）

A．太空育种的原理为基因突变及基因重组

B．三倍体植物不能由受精卵发育而来

C．转基因植物的培育与细胞的全能性表达有关

D．杂交育种和诱变育种都能产生新基因

[导学号29520404]　解析：

选C。

太空育种的原理为基因突变，A错误；二倍体与四倍体杂交产生三倍体，B错误；转基因植物的培育与细胞的全能性表达有关，C正确；诱变育种能产生新基因，但杂交育种不能产生新基因，D错误。

11．（2016·北京房山入学摸底）如图甲、乙表示水稻两个品种，A、a和B、b表示分别位于两对同源染色体上的两对等位基因，①～⑦表示培育水稻新品种的过程，则下列说法错误的是（　　）

A．①→②过程简便，但培育周期长

B．②和⑦的变异都发生于有丝分裂间期

C．③过程常用的方法是花药离体培养

D．⑥过程与⑦过程的育种原理相同

[导学号29520405]　解析：

选B。

根据题意和图示分析可知：

①→②过程是杂交育种，培育周期较长，A正确；②过程是连续自交，基因的自由组合发生在减数第一次分裂过程中，⑦过程是用秋水仙素处理，抑制有丝分裂前期纺锤体形成，B错误；③是花药离体培养，C正确；⑥过程与⑦过程的育种原理均为染色体变异，D正确。

12．（2016·福建泉州质检）某农科所通过如图所示的育种过程培育成了高品质的糯小麦（aaBB）。

下列叙述正确的是（　　）

A．①过程中运用的遗传学原理是基因重组

B．②过程需要通过逐代自交来提高纯合率

C．①过程需要用秋水仙素处理萌发的种子

D．②过程提高了突变率从而缩短育种年限

[导学号29520406]　解析：

选B。

据图分析，①过程是单倍体育种，利用的原理是染色体数目变异，A错误；②过程是杂交育种，要想获得纯种，需要多代自交纯化，B正确；由二倍体获得的单倍体不可育，没有种子，应处理单倍体幼苗，C错误；杂交育种依据的原理是基因重组，不能提高突变率和缩短育种年限，D错误。

13．（原创题）早黑宝葡萄因穗大粒大、色泽紫黑、外观性状好、浓香味甜、口感极似玫瑰香而深受人们的喜爱，早黑宝葡萄的穗大（A）对穗小（a）为显性，果粒大（B）对果粒小（b）为显性，两对等位基因分别位于非同源染色体上。

现有X、Y、Z三个品系的纯种早黑宝葡萄，其基因型如下表所示，某机构利用它们开展了葡萄的杂交育种和多倍体育种等方面的研究。

请回答相关问题：

品系

X

Y

Z

基因型

AABB

aaBB

AAbb

（1）若要利用葡萄的穗大与穗小这一对相对性状来验证基因的分离定律，可作为亲本的品系是______________________________。

（2）若利用品系Y和品系Z杂交得到F1，F1自交得到F2。

在F2中存在不同于亲本的表现型，其主要原因是________________________，在F2的穗大粒大葡萄植株中，不能稳定遗传的个体占________。

（3）现有一穗小粒大的葡萄植株，请利用上述三个品系通过一次杂交实验来检测其基因型：

①实验思路：

________________________________________________________

________________________。

②预期实验结果和结论：

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（4）欲开展利用秋水仙素诱导早黑宝葡萄试管苗多倍体研究，实验结果的观测中，既可以通过显微镜观察试管苗的________________________________，计算其加倍率；也可以将试管苗种植，根据________________________等特点，观察它的外部形态特征。

[导学号29520407]　解析：

（1）若要利用早黑宝葡萄的穗大与穗小这一对相对性状来验证基因的分离定律，则亲本中必须含有A和a这一对等位基因，由表格信息可知，品系X与品系Y（或品系Y与品系Z）的组合符合要求。

（2）品系Y与品系Z杂交所得F1的基因型为AaBb，由于F1在形成配子时非等位基因会发生自由组合，所以F1自交所得F2中有不同于亲本的表现型。

在F2的穗大粒大葡萄植株中，能稳定遗传的个体占1/3×1/3＝1/9，故不能稳定遗传的个体占1－1/9＝8/9。

（3）穗小粒大葡萄植株的基因型为aaBB和aaBb，与品系Z（AAbb）杂交，若杂交所得的子代全表现为穗大粒大，则该穗小粒大植株的基因型为aaBB；若子代中穗大粒大植株∶穗大粒小植株＝1∶1，则该穗小粒大植株的基因型为aaBb。

（4）多倍体育种过程中，需对秋水仙素处理过的试管苗的体细胞进行染色固定，之后通过显微镜观察其染色体数目，计算其加倍率，也可依据多倍体的植株具有茎粗、叶片大等特点来观察秋水仙素的处理效果。

答案：

（1）品系X与品系Y或品系Y与品系Z

（2）非等位基因发生了自由组合　8/9

（3）①将该穗小粒大葡萄植株与品系Z杂交，观察子代的性状

②若子代全为穗大粒大植株，则该穗小粒大植株的基因型为aaBB；若子代中穗大粒大植株∶穗大粒小植株＝1∶1，则该穗小粒大植株的基因型为aaBb

（4）处于有丝分裂中期的细胞中的染色体数　多倍体茎粗、叶片大

14．某植物花色由三对独立遗传的基因共同决定，花中相关色素的合成途径如图，请据图回答问题：

（1）该图示体现的基因控制生物性状的方式是___________________________________

________________________________________________________________________。

（2）已知该植物自花传粉和异花传粉皆可，那么理论上紫花植株的基因型有________种。

（3）育种工作者将某白花植株与红花植株杂交，其后代的表现型及比例为白花∶紫花∶红花＝2∶1∶1，则该白花植株的基因型是__________________。

（4）育种工作者将第（3）题中的两个亲本杂交产生的种子进行诱变处理，种植后发现一植株上有开蓝色花的枝条，其他为紫色花。

他们提出两种假设：

假设一：

诱变产生了一个新的显性基因（D），能够把白色前体物转化为蓝色素，在变异植株中紫色素仍能产生，只是被蓝色掩盖。

假设二：

上图中基因B发生了突变，转变为决定蓝色素合成的基因。

现欲确定哪个假设正确，请完善下面的设计方案：

实验步骤：

将上述蓝色花进行________处理，让其自交。

将自交所结种子种植后，分析其性状表现。

结果分析：

若_______________，则假设一正确；若__________________________，则假设二正确。

[导学号29520408]　解析：

（1）通过图解可以看出基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物性状。

（2）通过图示看出只要含有基因C就表现出紫花，这样的基因型种类有3×3×2＝18（种），不存在C基因时，基因型为aaB_cc的表现为紫花，此时基因型有2种，故紫花的基因型总共有20种。

（3）白花植株的基因型是A___cc，红花植株的基因型为aabbcc，根据杂交后代的表现型及比例为白花∶紫花∶红花＝2∶1∶1，可推知亲本中的白花植株的基因型为AaBbcc。

（4）亲本中的白花是AaBbcc，红花是aabbcc，诱变处理后出现蓝色花，为证明突变的机理，可先将上述蓝色花进行套袋处理，让其自交。

将自交所结种子种植后，分析其性状表现，若红色花、紫色花、蓝色花都有（一定比例的）出现，说明是诱变产生了一个新的显性基因（D），能够把白色前体物转化为蓝色素，在变异植株中紫色素仍能产生，只是被蓝色掩盖。

若只有红色花和蓝色花，没有出现紫色花，说明基因B发生了突变，转变为决定蓝色素合成的基因。

答案：

（1）基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物性状　

（2）20　（3）AaBbcc　（4）套袋　红色、紫色、蓝色都有（一定比例的）出现　只有红色和蓝色，没有出现紫色

15．（2015·高考浙江卷）某自花且闭花授粉植物，抗病性和茎的高度是独立遗传的性状。

抗病和感病由基因R和r控制，抗病为显性；茎的高度由两对独立遗传的基因（D、d，E、e）控制，同时含有D和E表现为矮茎，只含有D或E表现为中茎，其他表现为高茎。

现有感病矮茎和抗病高茎两品种的纯合种子，欲培育纯合的抗病矮茎品种。

请回答：

（1）自然状态下该植物一般都是________合子。

（2）若采用诱变育种，在γ射线处理时，需要处理大量种子，其原因是基因突变具有________________________________________________________________________

和有害性这三个特点。

（3）若采用杂交育种，可通过将上述两个亲本杂交，在F2等分离世代中________抗病矮茎个体，再经连续自交等________手段，最后得到稳定遗传的抗病矮茎品种。

据此推测，一般情况下，控制性状的基因数越多，其育种过程所需的________。

若只考虑茎的高度，亲本杂交所得的F1在自然状态下繁殖，则理论上F2的表现型及其比例为___________________

_________________________________________________________________。

（4）若采用单倍体育种，该过程涉及的原理有____________________________________

________________________________________________________________________。

请用遗传图解表示其过程（说明：

选育结果只需写出所选育品种的基因型、表现型及其比例）。

[导学号29520409]　解析：

（1）杂合子连续自交，后代纯合子比例逐渐增加，杂合子比例逐渐减小。

因此，自然状态下闭花授粉（连续自交）的植物一般都是纯合子。

（2）基因突变有多方向性、突变频率低和有害性等特点，这决定了诱变育种需处理大量的材料。

（3）杂交育种一般通过杂交、选择、纯合化手段培育新品种，控制性状的基因数越多，通过自交进行纯合化的时间会越长。

根据题干信息可知，两个亲本感病矮茎和抗病高茎的基因型分别为rrDDEE和RRddee,若只考虑茎的高度，杂交得到的F1的基因型为DdEe，则F1自交后代F2有3种表现型：

矮茎、中茎、高茎，其比例为9（D_E_）∶6（3D_ee、3ddE_）∶1（1ddee）。

（4）单倍体育种的过程包括花药离体培养和染色体加倍两个过程，其中涉及基因重组、染色体变异等原理。

单倍体育种的遗传图解见答案。

答案：

（1）纯　

（2）多方向性、稀有性　（3）选择　纯合化　年限越长　高茎∶中茎∶矮茎＝1∶6∶9　（4）基因重组和染色体变异