高中生物世纪金榜课时提升作业 十五 61.docx

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高中生物世纪金榜课时提升作业十五61

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课时提升作业十五

杂交育种与诱变育种

一、选择题（共7小题，每小题4分，共28分）

1.（2015·江苏学业水平考试）下图表示利用高秆抗病和矮秆易感病两个水稻品种培育矮秆抗病新品种的过程。

该过程采用的育种方法是（　　）

A.诱变育种　　　　　　　　B.杂交育种

C.多倍体育种D.单倍体育种

【解析】选B。

根据题意和图示分析可知，该过程采用的育种方法是杂交育种，其原理是基因重组。

2.（2016·桂林高一检测）现有矮秆有芒（aaBB）和高秆无芒（AAbb）小麦品种，希望培育出矮秆无芒小麦新品种，最快捷、简单的育种方法是（　　）

A.杂交育种B.诱变育种

C.单倍体育种D.多倍体育种

【解析】选A。

由于矮秆无芒小麦新品种的基因型为aabb，为双隐性个体，只需要将矮秆有芒（aaBB）和高秆无芒（AAbb）小麦品种进行杂交，得到AaBb，然后再自交即可得aabb的新品种，故杂交育种最快捷、简单。

3.（2016·温州高一检测）两个水稻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。

现要选育双显性的水稻品种，让两个亲本杂交产生F1，F1自交产生F2。

在F2的双显性水稻种子中符合育种要求的占（　　）

A.1/16　　　B.1/9　　　C.1/3　　　D.9/16

【解析】选B。

让基因型为AAbb和aaBB的两个品种杂交，得F1为AaBb，自交得F2，基因型及比例为A_B_∶A_bb∶aaB_∶aabb=9∶3∶3∶1，其中双显性水稻（A_B_）占9/16，AABB占1/4×1/4=1/16，所以F2的双显性水稻种子中符合育种要求的占1/9。

4.下列不属于诱变育种的是（　　）

A.用一定剂量的γ射线处理，引起变异而获得新性状

B.用X射线照射处理，得到高产青霉素菌株

C.用亚硝酸处理，得到植物的新类型

D.人工种植的马铃薯块茎逐年变小

【解析】选D。

诱变育种是利用物理因素（如X射线、γ射线等）或化学因素（如亚硝酸等）处理生物，引发基因突变。

人工种植的马铃薯，块茎逐年变小的直接原因是高温、干旱、病毒感染等，故不属于诱变育种。

5.（2016·邢台高一检测）下列几种育种方法中，能改变原有基因的分子结构的是（　　）

A.杂交育种B.诱变育种

C.单倍体育种D.多倍体育种

【解析】选B。

诱变育种的原理是基因突变，也就是基因的增添、缺失、替换，使得基因上碱基对发生变化，能够改变原有基因的分子结构，产生新的基因；而杂交育种、单倍体育种和多倍体育种只能改变生物的基因型，不能改变原有基因的分子结构。

【补偿训练】

下列关于培育生物新品种的叙述，正确的是（　　）

A.诱变育种获得的新品种都能稳定遗传

B.单倍体育种是为了获得单倍体新品种

C.多倍体育种得到的新品种果实较小

D.杂交育种能集中亲本的优良性状

【解析】选D。

诱变育种获得的新品种不一定都是纯合子，故诱变育种获得的新品种不一定都能稳定遗传；进行单倍体育种是为了快速获得新品种，获得的不是单倍体；多倍体果实一般比较大；杂交育种的原理是基因重组，可以将亲本的优良性状在子代集中体现出来。

6.诱变育种有很多突出优点，也存在一些缺点，下列分析正确的是（　　）

①结实率低，发育迟缓　②提高突变率，在较短时间内获得更多的优良变异类型　③大幅度改良某些性状　④茎秆粗壮，果实种子大，营养物质含量高　

⑤有利个体不多，需要大量的材料

A.①④B.②③⑤C.①④⑤D.①②④

【解析】选B。

结实率低，发育迟缓属于多倍体的特点，故①错误；由于基因突变具有低频性的特点，所以人工诱变可以提高变异频率，使后代变异性状较快稳定，因而加快育种进程，同时可以大幅度改良某些性状，故②③正确；茎秆粗壮，果实种子大，营养物质含量高属于多倍体的特点，故④错误；由于基因突变具有少利多害性和不定向性的特点，所以人工诱变产生的有利个体不多，需要大量的材料，故⑤正确，故选B。

7.关于育种与变异的叙述，正确的是（　　）

A.杂交育种过程中常用自交方法分离性状

B.单倍体育种最终得到性状优良的单倍体

C.基因突变只发生在进行有性生殖的生物中

D.基因重组只发生在减数第一次分裂后期

【解析】选A。

杂合子自交会出现性状分离现象，A项正确；单倍体育种是指在过程中出现单倍体，但通过染色体数目加倍，最终得到的是性状优良的纯合二倍体，B项错误；细胞分裂间期，染色体复制过程中即可发生基因突变，C项错误；基因重组也可以是减数第一次分裂前期的同源染色体的非姐妹染色单体间的交叉互换，D项错误。

【误区警示】单倍体育种最终获取的不是单倍体植株

单倍体育种利用了染色体变异，利用花药离体培养技术获取到单倍体植株后，还要经过秋水仙素的加倍处理，最终获取的是具有增殖能力的正常植株，而不是单倍体植株。

二、非选择题（共2小题，共22分）

8.（10分）（2016·潍坊高一检测）用纯种的高秆（D）抗锈病（T）小麦与矮秆（d）易染锈病（t）小麦培育矮秆抗锈病小麦新品种，方法如下图所示。

请回答：

（1）图示育种方法为________。

（2）图中①、②常采用的方法依次是________、______。

（3）图中幼苗的基因型为____________________。

若图中的F1自交，F2的矮秆抗病个体中，能稳定遗传的占________；F2中所有矮秆抗病个体自交，后代中能稳定遗传的矮秆抗病个体占________。

（4）与杂交育种相比，图示育种方法的优点是_____________________________

______________________。

【解析】

（1）由图可知，图示育种方法为单倍体育种。

（2）过程①为花药离体培养，过程②为秋水仙素处理诱导染色体数目加倍。

（3）图中幼苗是由F1的花药离体培养而来，由图知F1的基因型为DdTt，则幼苗的基因型为DT、Dt、dT、dt；F1自交，F2的矮秆抗病个体的基因型为1/3ddTT或2/3ddTt，则稳定遗传的个体占1/3；F2中所有矮秆抗病个体自交，则后代中能稳定遗传的矮秆抗病个体占1/3+2/3×1/4=1/2。

（4）单倍体育种与杂交育种相比，其优点是明显缩短育种年限。

答案：

（1）单倍体育种

（2）花药离体培养　秋水仙素处理

（3）DT、Dt、dT、dt　1/3　1/2　（4）明显缩短育种年限

9.（12分）下图表示番茄植株（HhRr）作为实验材料培育新品种的途径。

请据图分析回答：

（1）通过途径2、3获得幼苗的过程都应用了植物组织培养技术，该技术依据的生物学原理是________________________________。

（2）要尽快获得稳定遗传的优良品种应采用途径__________，该过程中秋水仙素的作用机理是________________________________________。

（3）品种A与途径3中幼苗基因型相同的概率为____，品种C的基因型是__________。

（4）途径4依据的原理是________，此途径与杂交育种相比，最突出的特点是________________。

【解题指南】解答本题需关注以下两点：

（1）明确图中各途径育种方法的名称及所依据的原理。

（2）正确区分各育种方法的优点及不足。

【解析】分析题图可知，途径1是杂交育种，途径2是单倍体育种，途径3是多倍体育种，途径4是诱变育种。

（1）单倍体育种和多倍体育种都应用了植物组织培养技术，该技术依据的生物学原理是植物细胞的全能性。

（2）单倍体育种能明显缩短育种年限，该过程中秋水仙素的作用机理是抑制细胞分裂时纺锤体的形成。

（3）品种A与途径3中幼苗基因型相同的概率为1/4；叶肉细胞经组织培养得到的幼苗基因型为HhRr，经秋水仙素作用后得到的品种C的基因型是HHhhRRrr。

（4）途径4依据的原理是基因突变，与杂交育种相比，最突出的特点是能够产生新基因。

答案：

（1）植物细胞的全能性

（2）2　抑制细胞分裂时纺锤体的形成

（3）1/4　HHhhRRrr　（4）基因突变　能够产生新基因

一、选择题（共5小题，每小题5分，共25分）

1.（2016·大庆高一检测）杂交育种是通过品种间杂交，创造新变异类型而选育新品种的方法。

将两个各具有期望的优点的纯合亲本进行杂交，F1自交能产生多种非亲本类型，再经过选育就可能获得符合需要的新品种。

下列相关叙述错误的是（　　）

A.杂交育种所依据的主要遗传学原理是基因自由组合

B.F1形成配子时，同源染色体上的非等位基因可通过非姐妹染色单体的交换进行重组

C.F1形成配子时，非同源染色体上的非等位基因自由组合

D.杂交育种能定向改造生物性状，育种进程较快

【解析】选D。

杂交育种的原理是基因重组，是原有基因的重新组合；F1形成配子时，在减数第一次分裂的四分体时期，同源染色体上的非等位基因可通过非姐妹染色单体的交换进行重组；F1形成配子时，在减数第一次分裂后期，非同源染色体上的非等位基因自由组合；杂交育种的原理是基因重组，具有不定向性，不能定向改造生物性状，且获得的个体自交后代发生性状分离，育种周期较长。

2.（2016·龙岩高一检测）太空育种是指利用太空综合因素，如强辐射、微重力等，诱导宇宙飞船携带的种子发生变异，然后进行培育的一种方法，下列说法正确的是（　　）

A.太空育种产生的突变总是对人类有益的

B.太空育种主要利用了基因重组的遗传学原理

C.太空育种培育的植物是地球上原本不存在的

D.太空育种与其他诱变育种的原理在本质上是一样的

【解析】选D。

太空育种的原理为基因突变，基因突变具有多害少利性；太空育种主要利用了基因突变的遗传学原理；基因突变只是改变某个基因产生新的基因，不能产生新的植物；太空育种与其他诱变育种的原理在本质上是一样的，都是引起基因突变，产生新的性状。

3.（2016·衡水高一检测）下列关于动植物选种的操作，错误的是（　　）

A.植物杂交育种获得F1后，可以采用不断自交选育新品种

B.哺乳动物杂交育种获得F2后，可采用测交鉴别选出纯合个体

C.植物杂交育种获得F2后，可通过测交检验选出新品种

D.如果用植物的营养器官进行繁殖，则只要后代出现所需性状即可留种

【解析】选C。

杂交育种得到F1，F1自交产生的F2中会出现新的性状且含杂合子，所以可以采用不断自交选育新品种，A项正确；F2出现所需的各种性状后，对于动物可再采用测交鉴别选出F2中的纯合个体，B项正确；自花传粉植物杂交育种得到的F2出现性状分离，选择所需的性状连续自交，直到不发生性状分离，即所需的品种，异花传粉的植物杂交育种得到的F2，选择所需的性状与隐性性状个体测交，鉴别出纯合个体，即所需的品种，C项错误；无性繁殖的后代不发生性状分离，因此用植物的营养器官来繁殖的植物，杂交后代出现所需性状后即可留种，D项正确。

4.（2014·江苏高考）下图是高产糖化酶菌株的育种过程，有关叙述错误的是

（　　）

A.通过上图筛选过程获得的高产菌株未必能作为生产菌株

B.X射线处理既可以引起基因突变也可能导致染色体变异

C.上图筛选高产菌株的过程是定向选择过程

D.每轮诱变相关基因的突变率都会明显提高

【解题指南】隐含知识：

该菌株能形成糖化酶，则一定是真核生物，因为蛋白质的糖化是在内质网中完成的，所以该菌株能发生染色体变异。

【解析】选D。

本题考查基因突变的特点和诱变育种过程。

图示育种过程为诱变育种，由于基因突变是不定向的，该过程获得的高产菌株不一定符合生产的要求，A正确；X射线处理既可以引起基因突变，也可能导致染色体变异，B正确；上图筛选高产菌株的过程是定向选择符合人类特定要求菌株的过程，C正确；相同的射线每轮诱变相关基因的突变率不会明显提高，因为每轮诱变的不一定是相同基因，故D错误。

【补偿训练】

下图表示大麦育种过程：

球茎大麦（2n=14）做母本和普通大麦（2n=14）杂交，在合子发育成植株甲的早期，来自球茎大麦的染色体全部消失，植株乙有14条染色体。

据图分析，下列说法错误的是（　　）

A.此育种方法的原理为染色体变异

B.植株甲为单倍体，染色体来自普通大麦

C.过程①为秋水仙素处理诱导染色体数目加倍

D.植株乙具有两个亲本的遗传物质

【解析】选D。

由题干可知，在合子发育成植株甲的早期，来自球茎大麦的染色体全部消失，意味着甲的染色体条数为7条，为单倍体，属于染色体变异，染色体来自普通大麦；因植株乙有14条染色体，说明染色体数目加倍，用秋水仙素处理所得；植株乙的染色体全部来自普通大麦。

5.下图中甲、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，则下列说法正确的是（多选）（　　）

A.①和⑦的变异都发生于有丝分裂间期

B.①→②过程简便，但培育周期长

C.③过程常用的方法是花药离体培养

D.③→⑥过程与⑦过程的育种原理相同

【解析】选B、C、D。

图中①为杂交过程，变异在减数分裂过程中也存在；⑦为诱导染色体数目加倍过程，变异发生在有丝分裂前期。

①→②过程为杂交育种，操作过程简便，但育种年限较长。

③→⑥过程为单倍体育种，③过程通常采用花药离体培养，得到单倍体（Ab）。

⑦过程为多倍体育种，所以③→⑥过程与⑦过程的育种原理都是染色体变异。

【互动探究】

（1）图中⑦过程常用的处理方法有哪些？

一般处理哪一发育阶段的植物材料？

提示：

秋水仙素或低温诱导处理。

一般处理植物的幼苗或萌发的种子。

（2）图中的哪些过程属于单倍体育种，哪些过程属于杂交育种？

提示：

单倍体育种包括①③⑥过程，杂交育种包括①②过程。

【补偿训练】

已知小麦的高秆对矮秆为显性、抗病对不抗病为显性，分别由D/d和T/t控制，这两对等位基因符合基因的自由组合定律。

现利用下图两种育种方法来获得抗倒伏抗病（矮秆抗病）的植株。

下列叙述错误的是（　　）

A.图中经①→④可获得抗倒伏抗病植株

B.图中所示两种育种方法的原理为基因突变和基因重组

C.图中F3内矮秆抗病的植株中，纯合子占3/5

D.图中⑥代表的含义是连续多代自交

【解析】选B。

图中①②分别代表dT、Dt，因此①经过秋水仙素加倍后即可获得ddTT的矮秆抗病植株；图中两种育种方法分别为杂交育种和单倍体育种，原理为基因重组和染色体变异；F2矮秆抗病植株中ddTT占1/3，ddTt占2/3，所以自交后代F3中矮秆抗病植株为1/3+2/3×3/4=5/6，其中纯合子为1/3+2/3×1/4=3/6，所占比例为3/5；图中⑥代表的含义是连续多代自交，目的是提高纯合子的比例，选出所需的纯种植株。

【互动探究】

（1）图中①和④染色体数目相同吗？

提示：

不相同，④中染色体数目是①中的2倍。

（2）图中F3的纯合子与杂合子的比例是多少？

提示：

2∶1。

F2中1/3ddTT、2/3ddTt分别自交，即1/3ddTT

1/3ddTT，2/3ddTt

1/6ddTT，1/3ddTt，1/6ddtt，纯合子占1/3+1/6+1/6=2/3，杂合子占1/3，故两者比例为2∶1。

二、非选择题（共2小题，共25分）

6.（12分）下图表示三种培育水稻新品种的方法（水稻体细胞染色体数2n=24）。

请据图回答：

（1）A所示的育种方法叫做________育种，培育出的水稻新品种的体细胞含有________条染色体。

（2）B所示的育种方法是________育种。

在F2中选出符合要求的新品种，反复自交得到能稳定遗传的矮秆抗病品种的基因型是________。

（3）C所示的育种方法是________育种，F1产生的配子基因型有________种；过程②获得幼苗的一般方法是________。

与方法B相比，方法C获得新品种的时间要________。

【解析】

（1）A所示育种方法为用秋水仙素处理获得多倍体的多倍体育种，培育出的水稻新品种的体细胞含有2×24=48条染色体。

（2）B所示育种方法为杂交育种，其原理是基因重组；在F2中选出符合要求的新品种ddT_，让其不断自交直到不再发生性状分离，得到符合条件的纯种基因型是ddTT。

（3）C所示育种方法为单倍体育种，可以明显缩短育种年限，F1（DdTt）产生的配子基因型有2×2=4种；过程②为花药离体培养。

答案：

（1）多倍体　48　

（2）杂交　ddTT

（3）单倍体　4　花药离体培养　短

【实验·探究】

7.（13分）（2015·浙江高考）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）。

【解题指南】

（1）关键信息：

同时含D、E表现为矮茎，只含有D或E表现为中茎，其他为高茎。

（2）隐含信息：

矮茎的基因型为D_E_；中茎的基因型为ddE_、D_ee；高茎的基因型为ddee。

【解析】本题考查基因的自由组合定律、基因突变的特征以及育种的方法。

（1）该植物为自花且闭花授粉植物，一般情况下其植株大多为纯合子。

（2）诱变育种时用γ射线处理利用的原理是基因突变，由于基因突变具有多方向性（不定向性）、稀有性（低频性）以及有害性三个特点，故需要处理大量种子，以获得所需品种。

（3）如采用杂交育种的方式，将上述两个亲本杂交，即rrDDEE×RRddee→F1（RrDdEe），在F1自交所得的F2中选出抗病矮茎个体（R_D_E_），再通过连续自交及逐代淘汰的手段，最终获得能稳定遗传的抗病矮茎品种（RRDDEE）。

一般情况下，控制性状的基因数越多，需进行多次的自交和筛选操作才能得到所需的纯合品种。

若只考虑茎的高度，F1（DdEe）在自然状态下繁殖即自交后，F2中表现型及比例为9矮茎（9D_E_）∶6中茎（3D_ee、3ddE_）∶1高茎（1ddee）。

（4）若采用单倍体育种的方式获得所需品种，首先需要将花药进行离体培养，得到单倍体，然后使用秋水仙素对其进行处理使其染色体数目加倍，该过程涉及的原理有基因重组和染色体变异。

答案：

（1）纯

（2）多方向性（不定向性）、稀有性（低频性）

（3）选择　纯合化　年限越长

矮茎∶中茎∶高茎=9∶6∶1

（4）基因重组和染色体变异

遗传图解如下：

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