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第4章生物的变异第2节生物变异在生产上的应用学业分层测评建议用时45分钟[学业达标]1．下列有关育种的叙述，正确的是 A．诱变育种可以定向地改变生物的性状B．通过杂交育种获得新品种均需要从F3开始选取C．多倍体育种中，低温处理与秋水仙素处理的作用机理相似D．通过花药离体培养获得的新个体即为纯合子【解析】 由于基因突变具有不定向性，所以诱变育种不能定向改变生物的性状；通过杂交育种获得新品种可以从F2就开始选取；在多倍体育种中，低温处理与秋水仙素处理的作用机理相似，都能抑制纺锤体的形成，从而导致着丝粒分裂后染色体不能移向细胞两极，引起细胞内染色体数目加倍；在单倍体育种的过程中，通过花药离体培养获得的新个体只是单倍体，需通过人工诱导染色体加倍，才可能得到纯种个体【答案】 C2．下图是利用某植物基因型为AaBb产生的花粉进行单倍体育种的示意图，据图判断下列说法正确的是 【导学号35930039】花粉植株A植株BA．过程
①属于植物的组织培养，依据原理是植物细胞的全能性B．过程
②通常使用的试剂是秋水仙素，作用时期为有丝分裂间期C．通过过程
①得到的植株A基因型为aaBB的可能性为D．通过过程
②得到的植株B一定是四倍体【解析】 过程
①是花药离体培养，属于植物组织培养，理论依据是植物细胞的全能性；得到的植株A基因型有AB、Ab、aB、ab四种可能；过程
②是用秋水仙素处理单倍体幼苗，作用时期为有丝分裂的前期；得到的植株B基因型有AABB、aaBB、AAbb、aabb四种可能，属于二倍体【答案】 A3．现有A、B、C三个番茄品种，A品种的基因型为aaBBDD，B品种的基因型为AAbbDD，C品种的基因型为AABBdd，三对基因分别位于三对同源染色体上若要利用上述品种培育获得aabbdd植株至少需要几年 A．2年 B．3年C．4年D．5年【解析】 过程为第一年aaBBDD×AAbbDD aaBBDD×AABBdd ↓ ↓第二年 AaBbDD × AaBBDd ↓第三年 播种基因型为aaBbDd的种子 ↓花药离体培养Ｆ abdaabbdd植株【答案】 B4．有一种塑料在某种细菌的作用下能迅速分解为无毒物质，可以降解，不至于对环境造成严重的“白色污染”培育专门吃这种塑料的细菌的方法是 A．杂交育种B．单倍体育种C．诱变育种D．多倍体育种【解析】 对于细菌来说，一般通过诱变育种或基因工程育种的方法来培育，从题干信息看只能用诱发基因突变的方法来培育【答案】 C5．航天技术的发展为我国的生物育种创造了更多更好的机会下列有关航天育种的说法不正确的是 A．航天育种可缩短育种周期B．种子在宇宙辐射、微重力及弱的磁场等因素的诱导下发生基因突变C．航天育种技术是快速培育农作物优良新品种的重要途径之一D．“太空种子”绝大多数会发生突变【解析】 航天育种实际上是一种人工诱变育种，其诱变因素是微重力、高强度的宇宙射线等，其显著优点是可提高突变率，从而缩短育种周期由于基因突变的不定向性、多害少利性和低频性，能培育出高产、优质新品种的“太空种子”仅仅是少数，多数变异是不利的，绝大多数种子是不发生突变的【答案】 D6．用杂合子F1DdEe种子获得纯合子ddee，最简捷的方法是 A．种植→F2→选双隐性性状个体→纯合子B．种植→秋水仙素处理→纯合子C．种植→花药离体培养→单倍体幼苗→秋水仙素处理→纯合子D．种植→秋水仙素处理→花药离体培养→纯合子【解析】 用秋水仙素处理或花药离体培养等操作较复杂，而杂交育种虽育种进程长，但操作最简捷【答案】 A7．现有基因型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．杂交育种可获得AAbb，其变异发生在减数分裂第二次分裂后期B．单倍体育种可获得AAbb，变异的原理有基因重组和染色体变异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，其变异来自基因重组，F1代自交产生配子的过程中，发生在减数第一次分裂后期，同源染色体上的等位基因分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合，故A项错误单倍体育种可获得AAbb，其方法是aabb与AABB杂交得到AaBb，减数分裂得到花粉配子Ab，经花药的离体培养得到单倍体Ab，再经秋水仙素诱导得到纯合子AAbb，该变异的原理有基因重组和染色体变异，B项正确将aabb人工诱变可获得aaBb，则等位基因的产生来源于基因突变，C项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，D项正确【答案】 A8．育种专家采用诱变育种的方法改良某些农作物的原有性状，其原因是诱变育种 A．提高了后代的出苗率B．提高了后代的遗传稳定性C．产生的突变大多是有利的D．能提高突变率以供育种选择【解析】 诱变育种是利用了基因突变的原理，由于基因突变多是有害的，而且是不定向的，使用物理或化学方法诱发基因突变，增加了突变的频率以供育种选择【答案】 D9．下列关于育种优点的叙述，不正确的是 A．多倍体较二倍体茎秆粗大，果实种子大B．杂交育种能产生新基因C．人工诱变育种能提高变异频率D．利用单倍体育种能明显缩短育种年限【解析】 杂交育种能产生新的基因型及表现型，但不能产生新基因【答案】 B10．西瓜味甜汁多，营养丰富现有能稳定遗传的红瓤R、小子e西瓜品种甲和黄瓤r、大子E西瓜品种乙，两对基因的遗传遵循自由组合定律已知西瓜的染色体数目2n＝22，请根据下面提供的西瓜育种流程图回答有关问题1取品种甲某个体的种子经
①处理后，再让其自花传粉，结果后代出现红瓤大子西瓜，其原因是2图中
②过程所用的试剂是，
③过程产生的种子萌发后，取这种幼苗的茎尖制成装片放在显微镜下进行观察，细胞中应该含有条染色体3某生物科研小组通过
⑤途径获得大量F1的种子，他们准备利用这些种子来培育能稳定遗传的红瓤大子西瓜品种请你帮助他们设计实验步骤，选出需要的品种【解析】 1由于甲株的基因型为RRee，为红瓤小子西瓜，经射线处理后发生基因突变，则e→E，表现出大子的性状2使染色体数目加倍的试剂为秋水仙素，形成的三倍体中含有三个染色体组，共有33条染色体3
⑤过程为杂交，使不同性状集中到同一个体上，可以使用自交的方法使之纯合，也可使用单倍体育种的方法使之纯合【答案】 1射线处理造成控制小子的基因e发生突变 2秋水仙素 33 3
①播种F1的种子，获得F1植株，让F1植株进行自花传粉，选择红瓤大子西瓜结的种子；
②播种选出的种子，进行自花传粉，选择后代全是红瓤大子西瓜植株的种子采用单倍体育种方式，表达合理也可[能力提升]11．小麦高秆A对矮秆a为显性，抗病B对易感病b为显性，如图表示培育矮秆抗病品种的几种途径，下列相关说法正确的是 A．过程
①的原理是基因突变，最大优点是育种周期短B．过程
⑥使用的试剂是秋水仙素，在有丝分裂间期发挥作用C．过程
⑤为单倍体育种，可明显缩短育种年限D．
④过程的子代中纯合子所占比例是【解析】 过程
①为诱变育种，最大的优点是变异频率高，可在较短的时间内获得更多的优良变异类型；秋水仙素作用于有丝分裂前期；过程
②⑤⑥结合起来为单倍体育种；
③过程产生的aaB_个体的基因型为aaBB和aaBb，自交后代纯合子所占的比例为×1＋×＝【答案】 D12．现有小麦种质资源包括
①高产、感病；
②低产、抗病；
③高产、晚熟等品种为满足不同地区及不同环境条件下的栽培需求，育种专家要培育3类品种a.高产、抗病；b.高产、早熟；c.高产、抗旱下述育种方法可行的是 A．利用
①、
③品种间杂交筛选获得aB．对品种
③进行染色体加倍处理筛选获得bC．a、b和c的培育均可采用单倍体育种方法D．用转基因技术将外源抗旱基因导入
③中获得c【解析】 利用
①、
②品种间杂交后筛选可获得a，A错误；染色体加倍并不改变原有的基因，只有通过诱变育种，可由
③选育出b，B错误；诱变育种和转基因技术均可获得原品种不具有的新性状，故C错，D对，单倍体育种不能产生新基因【答案】 D13．普通小麦中有高秆抗病TTRR和矮秆易感病ttrr两个品种，控制两对性状的基因分别位于两对同源染色体上实验小组利用不同的方法进行了如下三组实验A组 B组 C组P P P 高秆抗病 ↓↓ ↓γ射线ＦF1 高秆抗病 F1 高秆抗病 矮秆抗病Ⅲ F2 矮秆抗病Ⅰ 矮秆抗病Ⅱ请分析回答下列问题1A组由F1获得F2的方法是，F2矮秆抗病植株中不能稳定遗传的占2Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三类矮秆抗病植株中，最可能产生不育配子的是3A、B、C三组方法中，最不容易获得矮秆抗病小麦品种的是组，原因是4通过矮秆抗病Ⅱ获得矮秆抗病新品种的方法是获得的矮秆抗病植株中能稳定遗传的占5在一块高秆纯合子小麦田中，发现了一株矮秆小麦请设计实验方案探究该矮秆性状出现的可能原因简要写出所用方法、结果和结论【解析】 1A组为杂交育种，由F1获得F2的方法为自交，F2中矮秆抗病植株ttR_中不能稳定遗传的占2Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三类矮秆抗病植株中，最可能产生不育配子的是矮秆抗病Ⅱ，因其为单倍体植株，往往表现为高度不育3由于基因突变是不定向的，故诱变育种最具盲目性4矮秆抗病Ⅱ需经人工诱导染色体加倍，方可获得新品种，且一经加倍，一定为纯合子5确认该矮秆小麦是否为遗传物质变化所引起可设计与高秆小麦的杂交实验，或改变种植环境予以确认【答案】 1自交 2矮秆抗病Ⅱ 3C 基因突变频率低且不定向 4秋水仙素或低温诱导染色体加倍 100% 5将矮秆小麦与高秆小麦杂交；如果子一代为高秆，子二代高秆∶矮秆＝3∶1或出现性状分离，则矮秆性状是基因突变造成的；否则，矮秆性状是环境引起的或将矮秆小麦与高秆小麦种植在相同环境条件下，如果两者未出现明显差异，则矮秆性状由环境引起；否则，矮秆性状是基因突变的结果14．2015·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、稀有性和有害性等特点，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9DE∶63Dee、3ddE∶11ddee4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PAGE7。
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