第二节 生物变异在生产上的应用.docx

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第二节生物变异在生产上的应用

第二节　生物变异在生产上的应用

1.中国农科院成功培育出自然界没有的异源八倍体小黑麦,该育种方式依据的原理是（　D　）

A.基因突变B.基因重组

C.染色体结构变异D.染色体数目变异

解析:

异源八倍体小黑麦是由六倍体普通小麦和二倍体小麦杂交,产生的异源四倍体再经过秋水仙素处理,使得其染色体数目加倍获得的,所以该育种的原理是染色体数目的变异。

2.（2018·金华十校期末联考）下列关于单倍体育种的叙述,错误的是（　B　）

A.能排除显隐性干扰

B.培育出的品种高度不育

C.能体现植物细胞的全能性

D.可以将不同品种的优良性状组合在一起

解析:

单倍体育种获得的个体肯定是纯合子,可以排除显隐性干扰,A正确;单倍体育种获得的是可育纯合后代,B错误;单倍体育种过程中的花药离体培养属于植物组织培养,原理是植物细胞的全能性,C正确;单倍体育种的过程为杂交、花药离体培养、秋水仙素处理,可以将不同品种的优良性状组合在一起,D正确。

3.两个亲本的基因型分别为AAbb和aaBB,这两对基因的遗传遵循自由组合定律,现欲培育出基因型为aabb的新品种,最简捷的方法是（　D　）

A.人工诱变育种B.基因工程育种

C.单倍体育种D.杂交育种

解析:

因为要选育的aabb为隐性纯合子,故杂交育种是获得该新品种最简捷的方法。

4.为了用人工方法同时得到AABB、AAbb、aaBB、aabb四种纯合子,育种中应采用花药进行离体培养个体的基因型是（　C　）

A.AaBBB.AabbC.AaBbD.AABB

解析:

AaBb的花粉粒有AB、Ab、aB、ab四种类型,经花药离体培养后再染色体加倍可同时得到AABB、AAbb、aaBB、aabb四种纯合子。

5.下列关于育种的叙述中,正确的是（　A　）

A.用物理因素诱变处理可提高突变率

B.诱变育种和杂交育种均可形成新的基因

C.三倍体植物不能由受精卵发育而来

D.诱变获得的突变体多数表现出优良性状

解析:

诱变育种是指利用物理因素（如X射线、γ射线和紫外线、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,其优点是可以提高突变率,在较短时间内获得优良变异类型,A项正确;诱变育种的原理是基因突变,可形成新的基因,杂交育种的原理是基因重组,不能形成新的基因,B项错误;三倍体植物可由受精卵发育而来,如三倍体无子西瓜,C项错误;基因突变是不定向的,因此诱变获得的突变体不可能多数表现出优良性状,D项错误。

6.下列叙述中不属于诱变育种的优点的是（　B　）

A.提高基因突变率B.普遍提高产量

C.创造新的变异类型D.大幅度改良某些性状

解析:

诱变育种可明显提高基因的突变率和染色体的畸变率;通过诱发突变和人工选择的方法,可培育出许多生产上需要的新品种;但是由于基因突变具有多方向性,不能普遍提高产量。

7.与杂交育种比较,单倍体育种可明显缩短育种年限的原因是（　B　）

A.单倍体的杂交后代不发生性状分离

B.单倍体经染色体加倍后不发生性状分离

C.单倍体高度不育,不发生性状分离

D.单倍体育种免去了费时的杂交程序

解析:

单倍体育种所获得的子代都能稳定遗传,不发生性状分离。

8.下列实践活动包含转基因技术的是（　C　）

A.水稻F1花药经离体培养和秋水仙素处理,获得基因型纯合新品种

B.抗虫小麦与矮秆小麦杂交,获得抗虫矮秆小麦

C.将含抗病基因的重组DNA导入玉米细胞,经组织培养获得抗病植株

D.用射线照射大豆,获得种子性状发生变异的大豆

解析:

水稻F1花药经离体培养和秋水仙素处理,获得基因型纯合新品种,采用了单倍体育种的方法,选项A错误;抗虫小麦与矮秆小麦杂交,获得抗虫矮秆小麦,采用了杂交育种的方法,选项B错误;将含抗病基因的重组DNA导入玉米细胞,经组织培养获得抗病植株,采用了转基因技术,选项C正确;用射线照射大豆使其基因结构发生改变,获得种子性状发生变异的大豆,采用了诱变育种的方法,选项D错误。

9.如图是利用纯合高秆（D）抗病（E）小麦和纯合矮秆（d）染病（e）小麦快速培育纯合矮秆抗病小麦（ddEE）的过程示意图,下列有关叙述错误的是（　C　）

A.①过程要先去雄后授粉

B.②过程出现基因重组

C.③过程称为单倍体育种

D.④过程常用一定浓度秋水仙素处理幼苗

解析:

①过程是杂交,要先去雄后授粉;②过程是减数分裂,会出现基因重组;③过程是花药离体培养,不是单倍体育种;④常用一定浓度的秋水仙素处理幼苗使其染色体数目加倍。

10.下列有关育种的说法正确的是（　D　）

A.杂交育种所依据的主要遗传学原理是染色体畸变

B.利用单倍体育种可以培育出无籽西瓜

C.诱变育种可以定向地把两个或多个品种的优良性状集中在一起,获得新的品种

D.目前人工诱导多倍体最有效的方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗

解析:

杂交育种的原理是基因重组;无籽西瓜的培育原理是染色体畸变（多倍体育种）;诱变育种的原理是基因突变和染色体畸变,基因突变是不定向的。

11.下列关于育种的叙述,错误的是（　D　）

A.诱变可提高基因突变频率和染色体畸变率

B.花药离体培养是单倍体育种过程中采用的技术之一

C.杂交育种可将多个优良性状组合在同一个新品种中

D.多倍体育种常用秋水仙素促进着丝粒分裂使染色体数目加倍

解析:

诱变可提高基因突变频率和染色体畸变率,选项A正确;单倍体育种过程中需借助花药离体培养技术,选项B正确;杂交育种的优点是操作简便,能够使位于不同个体中的优良性状集合于同一个新品种中,选项C正确;秋水仙素的作用原理是抑制细胞有丝分裂前期纺锤体的形成,进而促进染色体数目加倍,选项D错误。

12.现有基因型为aabb与AABB的水稻品种,通过不同的育种方法可以培育出不同的类型,下列有关叙述不正确的是（　A　）

A.杂交育种可获得AAbb,其变异发生在减数第二次分裂后期

B.单倍体育种可获得AAbb,其原理是基因重组和染色体畸变

C.将aabb人工诱变可获得aaBb,则等位基因的产生来源于基因突变

D.多倍体育种获得的AAaaBBbb比个体AaBb可表达出更多的蛋白质

解析:

杂交育种可获得AAbb,其原理是基因重组,发生在减数第一次分裂后期,选项A错误;单倍体育种可获得AAbb的方法是先将aabb与AABB杂交得到AaBb,经减数分裂得到配子Ab,经花药离体培养得到单倍体Ab,再经秋水仙素诱导得到纯合子AAbb,该育种方法的原理是基因重组和染色体畸变,选项B正确;将aabb人工诱变可获得aaBb,则等位基因的产生来源于基因突变,选项C正确;多倍体植株的特点是茎秆粗壮,叶片、果实和种子都比较大,糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加,选项D正确。

13.下列关于动植物杂交选种的操作中,不完全正确的是（　D　）

A.在植物杂交育种中到了F1后,可以采用不断自交选育新品种

B.在哺乳动物杂交育种中到了F2后,再采用测交鉴别选出纯合个体

C.如果是用植物的营养器官来繁殖,那么只要杂交后代出现所需性状即可留种

D.在植物杂交育种中到了F2后,即可通过测交检验选出新品种

解析:

植物杂交育种到了F1后,一般采用不断自交来选育显性新品种;若采用无性繁殖,则只要杂交后代出现所需性状即可留种;哺乳动物杂交育种到了F2后,采用测交鉴别选出纯合个体。

14.研究人员将抗虫基因（SCK基因）导入水稻,筛选出SCK基因成功整合到染色体上的抗虫植株（假定SCK基因都能正常表达）。

某些抗虫植株体细胞含两个SCK基因,假设这两个基因在染色体上随机整合,出现如下图所示的三种情况。

下列相关说法正确的是（　B　）

A.甲图个体自交,F1中抗虫植株和非抗虫植株之间的比例为3∶1

B.乙图个体与正常水稻进行杂交,子代中抗虫植株和非抗虫植株之间的比例为1∶1

C.丙图个体减数分裂产生的配子有1/2含SCK基因

D.丙图个体自交,F1中抗虫植株和非抗虫植株之间的比例为9∶1

解析:

图甲所示基因型可看作AA,而非转基因水稻基因型可看作aa,图乙所示基因型可看作Aa（因两个SCK基因都在一条染色体上）,图丙所示基因型可看作AaBb（A、B任一都抗虫）,则甲图个体自交,F1中所有的个体都抗虫;乙图个体（Aa）与正常水稻（aa）进行杂交,子代中抗虫植株和非抗虫植株之间的比例为1∶1;丙图个体减数分裂产生的配子有3/4含SCK基因;丙图个体自交,F1中抗虫植株和非抗虫植株之间的比例为15∶1。

15.为获得纯合高蔓抗病番茄植株,采用了下图所示的方法,图中两对相对性状独立遗传。

据图分析,错误的是（　D　）

A.过程①的自交代数越多,纯合高蔓抗病植株的比例越高

B.过程②可以取F1任一植株的适宜花药作培养材料

C.过程③不会发生基因重组

D.培养花药至单倍体不能体现细胞的全能性

解析:

培养花药至单倍体,即由花粉细胞发育成为完整个体,体现了植物细胞的全能性。

16.下图为某农科所培育高品质小麦的过程,其中①③④⑤代表具体操作过程。

请据图回答下列问题:

（1）具有①④⑤操作的育种方法是　　　　　　　,依据的原理是　　　　　　　。

（2）具有①③操作的育种方法是　　　　　　　　,依据的原理是　　　　　　　。

（3）操作③是　　　　,其目的是　。

操作⑤常用的方法有　　　　　　　　　,原理是　 

　。

（4）操作①表示杂交,其目的是将两个纯合亲本的　　　　通过杂交集中在一起,再经过选择和培育获得新品种。

解析:

由图可知,①表示杂交,②表示减数分裂,③表示连续自交,④表示花药离体培养,⑤表示用秋水仙素处理幼苗。

①④⑤操作的育种方法是单倍体育种,依据的原理是染色体数目变异。

①③操作的育种方法是杂交育种,依据的原理是基因重组。

③连续自交可以提高纯合子的比例。

⑤操作是用秋水仙素处理,在细胞分裂前期抑制纺锤体的形成,导致染色体数目加倍。

①杂交的目的是将纯合子亲本的优良性状（或基因）通过杂交集中在一起。

答案:

（1）单倍体育种　染色体数目变异　

（2）杂交育种　基因重组　（3）连续自交　提高纯合子的比例（选出符合要求的个体）　秋水仙素处理　秋水仙素抑制纺锤体形成,导致染色体不能移向细胞两极,从而使细胞内的染色体数目加倍　（4）优良性状（基因）

17.香味性状是优质水稻品种的重要特性之一。

（1）香稻品种甲的香味性状受隐性基因（a）控制,其香味性状的表现是因为　,导致香味物质积累。

（2）水稻香味性状与抗病性状独立遗传。

抗病（B）对感病（b）为显性。

为选育抗病香稻新品种,进行了一系列杂交实验。

其中,无香味感病与无香味抗病植株杂交的统计结果如图所示,则两个亲代的基因型是　　　　　　　。

上述杂交的子代自交,后代群体中能稳定遗传的有香味抗病植株所占比例为　　　　。

（3）用纯合无香味植株作母本与香稻品种甲进行杂交,在F1中偶尔发现某一植株具有香味性状。

请对此现象给出两种合理的解释:

①　; 

②　。

解析:

（1）隐性基因a纯合时,使参与香味物质代谢的某种酶缺失,使香味物质不被分解而进行积累,从而水稻表现出香味性状。

（2）据图中杂交结果分析,无香味∶有香味=3∶1,抗病∶感病=1∶1,可知亲本的基因型为Aabb（无香味感病）、AaBb（无香味抗病）,则F1基因型为1/8AABb、1/8AAbb、1/4AaBb、1/4Aabb、1/8aaBb、1/8aabb,其中只有AaBb、aaBb的植株自交才能获得能稳定遗传的有香味抗病植株（aaBB）,有香味抗病植株占F2的比例为1/4×1/4×1/4+1/8×1×1/4=3/64。

（3）由题干可知,后代本应该全为无香味植株,基因型为Aa,而后代却出现香味植株（aa）,可能的原因是无香味植株母本发生基因突变产生a基因或某一雌配子形成时,含A基因的染色体片段缺失,与含a基因的雄配子结合产生的后代将是香味植株。

答案:

（1）a基因纯合,参与香味物质代谢的某种酶缺失

（2）Aabb、AaBb　3/64

（3）某一雌配子形成时,A基因突变为a基因　某一雌配子形成时,含A基因的染色体片段缺失

18.玉米的抗病和不抗病（基因为A、a）、高秆和矮秆（基因为B、b）是两对独立遗传的相对性状。

现有不抗病矮秆玉米种子（甲）,研究人员欲培育抗病高秆玉米,进行以下实验:

取适量的甲,用合适剂量的γ射线照射后种植,在后代中观察到白化苗4株、抗病矮秆1株（乙）和不抗病高秆1株（丙）。

将乙与丙杂交,F1中出现抗病高秆、抗病矮秆、不抗病高秆和不抗病矮秆。

选取F1中抗病高秆植株上的花药进行离体培养获得幼苗,经秋水仙素处理后选出纯合二倍体的抗病高秆植株（丁）。

另一实验表明,以甲和丁为亲本进行杂交,子一代均为抗病高秆。

请回答:

（1）对上述1株白化苗的研究发现,控制其叶绿素合成的基因缺失了一段DNA,因此该基因不能正常　,功能丧失,无法合成叶绿素,表明该白化苗的变异具有　　　　　　的特点,该变异类型属于　　　　　　。

（2）上述培育抗病高秆玉米的实验运用了　　　　　　、单倍体育种和杂交育种技术,其中杂交育种技术依据的原理是　　　　　　。

（3）从基因组成看,乙与丙植株杂交的F1中抗病高秆植株能产生　　　　　　种配子。

（4）请用遗传图解表示乙与丙植株杂交得到F1的过程。

解析:

（1）基因突变是指DNA分子中发生碱基对的替换、增加和缺失而引起的基因结构的改变。

白化苗是由于基因的部分碱基序列发生缺失而产生的,属于基因突变,这种突变导致不能产生叶绿素,这体现了基因突变的有害性。

（2）运用射线照射导致植株的基因型发生改变,这种育种方式为诱变育种;花药离体培养后,运用秋水仙素使染色体数目加倍,这属于单倍体育种;利用不同表现型的植株杂交得到优良性状的后代为杂交育种。

杂交育种的原理为基因重组。

（3）F1中抗病高秆植株能够产生4种类型的配子,原因如下图:

（4）如答案所示,注意亲代、子一代、配子、基因型和表现型以及比例等的书写。

答案:

（1）表达　有害性　基因突变　

（2）诱变育种　基因重组　（3）4　（4）如下图