考点34生物变异在育种上的应用备战高考生物一轮复习考点一遍过.docx

考点34生物变异在育种上的应用备战高考生物一轮复习考点一遍过.docx

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考点34生物变异在育种上的应用备战高考生物一轮复习考点一遍过

考点34生物变异在育种上的应用

高考频度：

★★★☆☆难易程度：

★★★☆☆

1．单倍体育种和多倍体育种

（1）图中①和③的操作是秋水仙素处理，其作用原理是抑制纺锤体的形成。

（2）图中②过程是花药离体培养。

（3）单倍体育种的优点是能明显缩短育种年限。

2．杂交育种与诱变育种

（1）杂交育种

①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。

②过程：

选择具有不同优良性状的亲本→杂交→获得F1→F1自交→获得F2→鉴别、选择需要的类型→优良品种。

（2）诱变育种

①概念：

利用物理因素或化学因素来处理生物，使生物发生基因突变，从而获得优良变异类型的育种方法。

②过程：

选择生物→诱发基因突变→选择理想类型→培育。

3．基因工程

（1）概念：

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。

（2）操作的基本步骤：

提取目的基因→目的基因与运载体结合→将目的基因导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定。

4．生物育种原理、方法、实例（连线）

考向一育种方法的选择与分析

1．如图是利用玉米（2n＝20）的幼苗芽尖细胞（基因型BbTt）进行实验的流程示意图。

下列分析不正确的是

A．基因重组发生在图中②过程，过程③中能够在显微镜下看到染色单体的时期是前期和中期

B．秋水仙素用于培育多倍体的原理是其能够抑制纺锤体的形成

C．植株A为二倍体，其体细胞内最多有4个染色体组；植株C属于单倍体，其发育起点为配子

D．利用幼苗2进行育种的最大优点是明显缩短育种年限，植株B纯合的概率为25%

【答案】D

【解析】图中②为花药的形成，减数分裂过程会发生基因重组；过程③为有丝分裂，染色体在间期复制，结果1条染色体含2条染色单体，染色单体在后期分离，后期无染色单体，故A项正确。

秋水仙素用于培育多倍体的原理是其能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞两极，引起染色体数目加倍，故B项正确。

植株A为二倍体，其体细胞进行有丝分裂，后期染色体组加倍，最多有4个染色体组；植株C由配子直接发育而来，为单倍体，故C项正确。

利用幼苗2进行育种的最大优点是能明显缩短育种年限，得到的个体全部为纯合子，故D错。

解题必备

育种方式的选择

（1）根据育种目的和提供的材料选择合适的育种方法

①集中不同亲本的优良性状：

a.一般情况下，选择杂交育种，这也是最简捷的方法；b.需要缩短育种年限（快速育种）时，选择单倍体育种。

②培育果实较大或植株较大或营养物质含量较高的新物种——多倍体育种。

③提高变异频率，“改良”“改造”或“直接改变”现有性状，获得当前不存在的基因或性状——诱变育种。

④若要培育隐性性状个体，可选择自交或杂交育种，只要出现该性状即可。

（2）根据育种流程图来辨别育种方式

①杂交育种：

涉及亲本的杂交和子代的自交。

②诱变育种：

涉及诱变因子，产生的子代中会出现新的基因，但基因的总数不变。

③单倍体育种：

常用方法为花药离体培养，再人工诱导染色体加倍，形成纯合子。

④多倍体育种：

用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。

⑤基因工程育种：

与原有生物相比，出现了新的基因。

2．已知小麦中高秆对矮秆（抗倒伏）为显性、抗病对不抗病为显性，以纯合高秆抗病小麦和纯合矮秆不抗病小麦为亲本，培育抗倒伏抗病小麦，相关说法不正确的是（　　）

A．杂交育种过程需要不断筛选、自交

B．单倍体育种利用了花粉细胞具有全能性的特点

C．可利用射线等处理矮秆不抗病小麦种子实现人工诱变，但成功率低

D．筛选的实质是通过自然选择实现种群中抗病基因频率的定向提高

【答案】D

【解析】　杂交育种过程需要不断筛选、自交，直到矮秆抗病个体的后代不发生性状分离为止，A正确；单倍体育种将离体的花粉培育成完整个体采用了植物组织培养技术，利用了花粉细胞具有全能性的特点，B正确；可利用射线等处理矮秆不抗病小麦种子实现人工诱变，但由于基因突变的低频性和不定向性，其成功率低，C正确；育种中的筛选过程，实质上是通过人工选择实现种群中抗病基因频率的定向提高，D错误。

考向二生物变异在育种上的应用

3．水稻是自花受粉植物，野生稻A耐盐能力强，栽培水稻B（纯种）综合性状好（有多种优良性状），但不耐盐，有人设计了如图所示育种方案，最终都选育出了综合性状好且耐盐能力强的水稻新品种。

下列说法错误的是（　　）

A．两种育种方案依据的变异原理都是基因重组

B．方案二较方案一更简便，只要每代种植、收集种子就可以实现目标

C．若方案二中F1植株全部耐盐，F2耐盐∶不耐盐＝1∶3，则耐盐性状受两对等位基因控制

D．方案二与方案一相比，最突出的优点是使后代更快更多地积累水稻B的多种优良性状

【答案】B

【解析】　两种育种方案均属于杂交育种，依据的变异原理都是基因重组，A正确；水稻是自花受粉植物，让水稻自交更为方便，方案二每一代均需要进行杂交，操作较为复杂，B错误；若方案二中F1植株全部耐盐，F2耐盐∶不耐盐＝1∶3，为1∶1∶1∶1的变形，说明耐盐性状受两对等位基因控制，C正确；方案二与方案一相比，最突出的优点是后代的遗传物质更多的来源于品种B，使后代更快更多地积累水稻B的多种优良性状，D正确。

易错警示

单倍体育种、多倍体育种及植物细胞工程育种的几个易错点

（1）单倍体育种一般应用于二倍体植物，因为若为四倍体植物，通过单倍体育种形成的个体不一定是纯合子。

（2）用秋水仙素处理植株使染色体数目加倍，若操作对象是单倍体植株，属于单倍体育种；若操作对象为正常植株，叫多倍体育种，不能看到“染色体数目加倍”就认为是多倍体育种。

（3）单倍体育种和多倍体育种都需用秋水仙素处理，使染色体数目加倍。

单倍体育种在幼苗期处理，多倍体育种在种子萌发期或幼苗期处理。

（4）单倍体育种和植物细胞工程育种，都运用了植物组织培养技术。

4．将基因型为AAbbcc、aaBBcc植株杂交得到幼苗，将其分别作如下图所示处理，下列叙述不正确的是（　　）

A．经过多次选育不一定能得到所需性状的①植株

B．②植株中能稳定遗传的个体占总数的1/4

C．③植株能够提供9种类型的雄配子

D．④到⑤过程中，基因A、a所在的染色体会移向细胞同一极

【答案】D

【解析】　据图分析，①植株的育种方法是诱变育种，其原理是基因突变，而基因突变具有不定向性、多害少利性、低频性等特点，因此经过多次选育不一定能得到所需性状的①植株，A正确；②植株的育种方法是杂交育种，亲本基因型为AAbbcc、aaBBcc，则子一代（图中的幼苗）基因型为AaBbcc，因此②植株中能稳定遗传的个体占总数的1/2×1/2×1＝1/4，B正确；根据以上分析可知，幼苗的基因型为AaBbcc，则③植株的基因型为AAaaBBbbcccc，因此③植株产生的雄配子的种类为3×3×1＝9种，C正确；④植株是花药离体培养获得的，细胞中不存在等位基因A、a，因此④到⑤过程中，不会出现基因A、a所在的染色体移向细胞同一极的现象，D错误。

1．下列有关几种常见育种方法的叙述，不正确的是（　　）

A．在杂交育种中，一般从F2开始选种，因为从F2开始发生性状分离

B．在多倍体育种中，一般用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗

C．在单倍体育种中，一般先筛选F1花粉类型再分别进行花药离体培养获得单倍体

D．在诱变育种中，最初获得的显性优良性状个体一般是杂合子

2．如图表示利用农作物①和②培育出⑥的过程，相关叙述中不正确的是（　　）

A．在①②⑥之间存在着生殖隔离

B．Ⅰ→Ⅴ过程依据的原理是基因重组

C．过程Ⅱ在有丝分裂和减数分裂中均可发生

D．Ⅰ→Ⅲ→Ⅵ的过程中要应用植物组织培养技术

3．有人在一片柑橘林中发现一株具有明显早熟特性的植株，经检测，该变异是由基因突变引起的。

研究人员决定利用该植株培育早熟柑橘新品种，下列叙述正确的是

A．该柑橘变异植株的早熟性状一定能通过配子遗传给后代

B．若变异植株自交后代均为早熟就可判断早熟性状是隐性

C．用秋水仙素处理变异植株的幼苗就能得到纯合早熟品系

D．选育早熟品种过程中柑橘种群基因频率会发生定向改变

4．现有基因型ttrr与TTRR的水稻品种，通过不同的育种方法可以培育出不同的类型。

下列叙述正确的是

A．单倍体育种可获得TTrr，其育种原理主要是基因突变

B．将ttrr人工诱变可获得ttRr，其等位基因的产生来源于基因重组

C．杂交育种可获得TTrr，其变异发生在减数第二次分裂后期

D．多倍体育种获得的TTttRRrr，其染色体数目加倍可发生在有丝分裂的后期

5．下面①～④列举了四种育种方法，有关的叙述错误的是

A．第①种方法一般从F2开始选种，因为从F2开始出现新的性状组合

B．在第②种方法中，若F1中n对等位基因独立遗传，则单倍体幼苗有3n种类型

C．第③种育种方法的作用机理是秋水仙素抑制纺锤体形成

D．第④种方法中卫星搭载的种子应当选用萌发的种子或幼苗

6．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

7．如图所示，将二倍体植株①和②杂交得到③，再将③

做进一步处理。

对此分析错误的是

A．由⑤得到⑥的育种原理是基因重组

B．图中秋水仙素的作用是使染色体数目加倍

C．若③的基因型是AaBbdd，则⑨的基因型可能是aBd

D．③至④的过程中，所产生的变异都有利于生产

8．研究人员为提高单倍体育种过程中染色体加倍率，以某品种烟草的单倍体苗为材料，研究了不同浓度秋水仙素处理对烟草单倍体苗的成苗率、大田移栽成活率和染色体加倍率的影响，结果如下表。

有关叙述不正确的是

秋水仙素浓度

（mg/L）

成苗率

（%）

大田移栽成活率

（%）

染色体加倍率

（%）

750

79.98

82.15

2.46

500

80.42

85.53

2.31

250

81.51

87.39

1.92

75

82.54

89.86

1.17

A．秋水仙素的作用是通过抑制细胞分裂过程中纺锤体的形成从而使染色体加倍

B．采用花药离体培养的方法可获得单倍体苗

C．随着秋水仙素浓度降低，成苗率、大田移栽成活率升高而染色体加倍率降低

D．综合本实验结果分析，浓度为75mg/L的秋水仙素处理最能达到实验目的

9．如图甲、乙表示水稻两个品种（两对相对性状独立遗传），①~⑧表示培育水稻新品种的过程。

下列说法正确的是

A．如果过程②中逐代自交，那么自交代数越多纯合植株的比例越高

B．⑤与⑧过程的育种原理相同，③过程表示单倍体育种

C．育种过程②⑤⑥中需要进行筛选，筛选不会改变任何一个基因的频率

D．经过①和⑦过程培育的品种和甲、乙品种基因型不同，但是仍然属于同一个物种

11．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，①～⑧表示培育水稻新品种的过程，请回答下列有关问题：

（1）过程⑧是针对该植物的一种定向改造，其依据的育种原理是________。

（2）过程③常用的方法为______________，利用的生物学原理为______________，过程④秋水仙素处理的对象为____________，作用原理为__________________。

（3）过程⑤的育种方式为________，常用的物理方法是________。

（4）若过程⑦得到的品种作母本接受了甲的花粉，可获得________（填“有子”或“无子”）果实，该果实的果皮细胞含________（填“二”“三”或“四”）个染色体组。

（5）若利用过程①产生的AaBb自交，以其后代A_B_作父本，A_bb作母本，则杂交所得子代中纯合的AAbb的植株所占比例为________。

12．已知水稻抗病（R）对感病（r）为显性，有芒（B）对无芒（b）为显性，两对基因自由组合，体细胞染色体数为24条。

现用单倍体育种方法选育抗病、有芒水稻新品种。

（1）诱导单倍体所用的花药，应取自基因型为______________的植株。

（2）为获得上述植株，应采用基因型为__________和__________的两亲本进行杂交。

（3）在培养过程中，单倍体有一部分能自然加倍成为二倍体植株，该二倍体植株花粉表现_____（可育或不育），结实性为______（结实或不结实），体细胞染色体数为________。

（4）在培养过程中，一部分花药壁细胞能发育成为植株，该植株的花粉表现__________（可育或不育），结实性为________（结实或不结实）。

体细胞染色体数为____________。

（5）自然加倍植株和花药壁植株中都存在抗病、有芒的表现型。

为获得稳定遗传的抗病、有芒新品种，本实验应选以上两种植株中的________________________植株，因为自然加倍植株__________，花药壁植株________________。

（6）鉴别上述自然加倍植株与花药壁植株的方法是__________________________________。

13．如图表示由甲、乙两种植物逐步培育出戊植株的过程，请据图回答下列问题：

（1）通过Ⅰ过程培育出丙种植物的方法有以下两种：

方法一：

将甲、乙两种植物杂交得到基因型为________的植株，并在________期用________________（填化学物质）处理，从而获得基因型为bbDD的丙种植物。

方法二：

先取甲、乙两种植物的____________________，利用________________________处理，获得具有活力的______________________；然后用__________________方法诱导融合、筛选出基因型为_______________的杂种细胞；接下来将该杂种细胞通过__________________技术培育出基因型为bbDD的丙种植物，此种育种方法的优点是________________________。

（2）由丙种植物经Ⅱ过程培育成丁植株，发生的变异属于________________________；将丁植株经Ⅲ培育成戊植株的过程，在育种上称为______________________。

（3）若B基因控制着植株的高产，D基因决定着植株的抗病性。

如何利用戊植株（该植株为两性花），采用简便的方法培育出高产抗病的新品种（不考虑同源染色体交叉互换）？

请画图作答并简要说明。

14．（2020年江苏省高考生物试卷·8）下列叙述中与染色体变异无关的是（）

A．通过孕妇产前筛查，可降低21三体综合征的发病率

B．通过连续自交，可获得纯合基因品系玉米

C．通过植物体细胞杂交，可获得白菜-甘蓝

D．通过普通小麦和黑麦杂交，培育出了小黑麦

15．（2019·北京高考节选）油菜是我国重要的油料作物，培育高产优质新品种意义重大。

油菜的杂种一代会出现杂种优势（产量等性状优于双亲），但这种优势无法在自交后代中保持，杂种优势的利用可显著提高油菜籽的产量。

（1）油菜具有两性花，去雄是杂交的关键步骤，但人工去雄耗时费力，在生产上不具备可操作性。

我国学者发现了油菜雄性不育突变株（雄蕊异常，肉眼可辨），利用该突变株进行的杂交实验如下：

①由杂交一结果推测，育性正常与雄性不育性状受________对等位基因控制。

在杂交二中，雄性不育为________性性状。

②杂交一与杂交二的F1表现型不同的原因是育性性状由位于同源染色体相同位置上的3个基因（A1、A2、A3）决定。

品系1、雄性不育株、品系3的基因型分别为A1A1、A2A2、A3A3。

根据杂交一、二的结果，判断A1、A2、A3之间的显隐性关系是________。

（2）利用上述基因间的关系，可大量制备兼具品系1、3优良性状的油菜杂交种子（YF1），供农业生产使用，主要过程如下：

①经过图中虚线框内的杂交后，可将品系3的优良性状与________性状整合在同一植株上，该植株所结种子的基因型及比例为________________________。

②将上述种子种成母本行，将基因型为________的品系种成父本行，用于制备YF1。

③为制备YF1，油菜刚开花时应拔除母本行中具有某一育性性状植株。

否则，得到的种子给农户种植后，会导致油菜籽减产，其原因是

________________________________________________________________________________________________________________________。

16．（2017·江苏卷）研究人员在柑橘中发现一棵具有明显早熟特性的变异株，决定以此为基础培育早熟柑橘新品种。

请回答下列问题：

（1）要判断该变异株的育种价值，首先要确定它的_______________物质是否发生了变化。

（2）在选择育种方法时，需要判断该变异株的变异类型。

如果变异株是个别基因的突变体，则可采用育种方法①，使早熟基因逐渐_______________，培育成新品种1。

为了加快这一进程，还可以采集变异株的_______________进行处理，获得高度纯合的后代，选育成新品种2，这种方法称为_______________育种。

（3）如果该早熟植株属于染色体组变异株，可以推测该变异株减数分裂中染色体有多种联会方式，由此造成不规则的_______________，产生染色体数目不等、生活力很低的______________，因而得不到足量的种子。

即使得到少量后代，早熟性状也很难稳定遗传。

这种情况下，可考虑选择育种方法③，其不足之处是需要不断制备_______________，成本较高。

（4）新品种1与新品种3均具有早熟性状，但其他性状有差异，这是因为新品种1选育过程中基因发生了多次_______________，产生的多种基因型中只有一部分在选育过程中保留下来。

1.【答案】C

【解析】　通过杂交将控制优良性状的基因集中到F1中，F1自交，F2代会出现性状分离，因此可从F2开始筛选出人们需要的新品种，A正确；在多倍体育种中，用秋水仙素或低温处理萌发的种子或幼苗，能抑制纺锤体形成，从而使子代染色体不能平分到两极，细胞中的染色体数目加倍，B正确；在单倍体育种中，先对F1的花粉进行离体培养，后经秋水仙素处理，长成植株后再进行筛选，C错误；在诱变育种中，通常只是一条染色体上的基因发生突变，最初获得的显性优良性状个体一般是杂合子，D正确。

2.【答案】C

【解析】　①②⑥属于同一个物种，它们之间不存在生殖隔离，A错误；Ⅰ→Ⅴ表示杂交育种，其原理是基因重组，B正确；Ⅱ表示诱导基因突变，在有丝分裂和减数分裂中均可发生，C正确；Ⅰ→Ⅲ→Ⅵ表示单倍体育种，该育种方法首先要采用花药离体培养法形成单倍体，因此要应用植物组织培养技术，D正确。

3.【答案】D

【解析】该柑橘的变异植株的早熟性状可能是显性性状，也可能是隐性性状，如果是显性性状且是杂合子（Aa），早熟性状不一定能通过配子遗传给后代，后代也可能是隐性性状（aa），A错误；若变异植株自交后代均为早熟，说明该早熟性状为纯合子，但可以是显性纯合子（AA）也可能是隐性纯合子（aa），因此无法确定早熟性状是显性性状还是隐性性状，B错误；如果该变异植株的幼苗的基因型是杂合子，设其基因型为Aa，则用秋水仙素处理后，幼苗的基因型为AAaa，而基因型为AAaa的个体不是纯合子，C错误；选育早熟品种过程中，必然要淘汰不符合要求的个体，这样会使柑橘种群基因频率发生定向改变，D正确。

4.【答案】D

【解析】亲本ttrr与TTRR杂交产生F1，将F1的花药离体培养成单倍体幼苗再用秋水仙素处理，从中可筛选出TTrr植株，此过程为单倍体育种，所用原理是染色体变异，A错误；将ttrr人工诱变可获得ttRr，属于诱变育种，其原理是基因突变，B错误；杂交育种可获得TTrr，其原理是减数第一次分裂中的基因重组，C错误；多倍体育种获得TTttRRrr的原理是染色体数目变异，其染色体数目加倍可发生在有丝分裂的后期，D正确。

5．【答案】B

【解析】据图分析，图中①为杂交育种，原理是基因重组；②是单倍体育种，原理是染色体变异，优点是明显缩短育种时间。

③是多倍体育种，原理是染色体变异。

④是诱变育种，原理是基因突变。

第①种方法是杂交育种，其原理是基因重组，F2因性状分离出现重组性状，所以一般从F2开始选种，A正确；若F1中n对等位基因独立遗传，非等位基因之间将遵循基因自由组合定律，F1产生的配子有2n种，单倍体幼苗有2n种类型，B错误；③是多倍体育种，秋水仙素的作用是抑制纺锤体的形成，使细胞不能分裂，从而使细胞中染色体数目加倍，C正确；萌发的种子或幼苗因细胞分裂旺盛，容易诱导基因突变，可作为诱变育种的材料，D正确。

6．【答案】A

【解析】⑤ab为单倍体，没有种子，过程Ⅵ是用秋水仙素处理幼苗，A错误；Ⅰ→Ⅴ为杂交育种，培育品种⑥的最简捷的途径是杂交育种，B正确；Ⅲ→Ⅵ过程为单倍体育种，其育种的原理是染色体变异，C正确；Ⅱ→Ⅳ过程为诱变育种，最不容易达到目的，D正确。

7．【答案】D

【解析】⑤→⑥的育种是杂交育种，其原理是基因重组，A正确；秋水仙素可以抑制细胞分裂过程中纺锤体的形成，从而导致染色体数目加倍，B正确；若③的基因型是AaBbdd，能产生4种配子，则⑨的基因型可能是aBd，也可能是ABd、Abd或abd，C正确；基因突变具有多害少利性，故③→④过程中产生的变异大多数不利于生产，D错误。

8．【答案】D

【解析】秋水仙素的作用是抑制有丝分裂前期纺锤体的形成，导致细胞中染色体数目加倍，A正确；由配子发育形成的个体都是单倍体，所以采用花药离体培养的方法可获得单倍体苗，B正确；分析表格可知，随着秋水仙素浓度降低，成苗率、大田移栽成活率升高而染色体加倍率降低，C正确；根据题意可知，实验目的为提高单倍体育种过程中染色体加倍率，因此根据表格，浓度为750mg/L的秋水仙素处理，虽然成苗率、大田移栽成活率较低，但是下降幅度不大，而染色体加倍率显著提高，因此该浓度最能达到实验目的，D错误。

9．【答案】A

【解析】①②为杂交育种，②过程需要不断进行自交，对不符合要求的品种进行淘汰，所以自交代数越多，子代纯合植株的比例越高，A正确；⑤过程的育种原理是基因突变，⑧过程的育种原理是基因重组，③过程表示花药离体培养，③④过程表示单倍体育种，B错误；育种过程中需要筛选，而筛选会淘汰个体，因而会改变基因的频率，C错误；经过①和⑦过程培育的品种是四倍体，与甲、乙品种（二倍体）杂交不能产生可育后代，所以四倍体与甲、乙品种不是同一个物种，D错误。

10.【答案】　

（1）基因重组　

（2）花药离体培养　植物细胞的全能性　单倍体幼苗　抑制纺锤体的形成

（3）诱变育种　X射线照射等（4）有子　四　（5）

【解析】　

（1）过程⑧属于基因工程育种，其原理是基因重组。

（2）过程③常用花药离体培养法，其原理是植物细胞的全能性，因为单倍体不育，因此过程④秋水仙素处理的对象为单倍体幼苗，作用原理为抑制纺锤体的形成，使染色体数目加倍。

（3）过程⑤为诱变育种，其常用的物理方法是X射线照射等。

（4）过程⑦得到的品种为四倍体，甲是二倍体，四