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課時規(guī)范練21　育種的類型和方法 一、選擇題 　　　　　　　　　　　　　　　　 1.黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)航天育種基地的五大類27個品種果蔬良種搭載“神舟十號”踏上航天之旅,利用太空特殊環(huán)境的誘變作用,使種子或試管苗產(chǎn)生變異,培育新品種。下列說法正確的是 (　　) A.太空育種一定可以培育出新品種 B.太空育種的原理是基因重組 C.需通過人工篩選,才可獲得具有優(yōu)良性狀的品種 D.與無子西瓜的培育原理相同 答案C 解析太空育種的原理是利用太空的特殊條件使植物細(xì)胞發(fā)生基因突變,產(chǎn)生新的基因,從而產(chǎn)生新的性狀,由于基因突變具有不定向性,所以不一定能夠培育出新品種,A、B兩項錯誤。需要通過人工篩選才能選出具有優(yōu)良性狀的品種,C項正確。無子西瓜的培育原理是染色體變異,而太空育種的原理是基因突變,D項錯誤。 2.以下幾種育種方法的分析,正確的是(　　) A.八倍體小黑麥花粉中有四個染色體組,由其發(fā)育的個體是四倍體 B.單倍體育種中得到的單倍體往往高度不育,故沒有生產(chǎn)實踐意義 C.基因工程育種能讓一個物種的某優(yōu)良性狀在另一物種中得以表達(dá) D.既可產(chǎn)生新基因又可產(chǎn)生新基因型的育種方式包括誘變育種和雜交育種 答案C 解析由花粉發(fā)育成的個體都叫單倍體,A項錯誤。單倍體育種中得到的單倍體雖然往往高度不育,但經(jīng)過染色體數(shù)目加倍后,能得到純合植株,故有生產(chǎn)實踐意義,B項錯誤?；蚬こ逃N可以將一個物種的某優(yōu)良性狀基因轉(zhuǎn)入另一物種細(xì)胞中并成功表達(dá),C項正確。誘變育種的原理是基因突變,可產(chǎn)生新的基因;雜交育種獲得的農(nóng)作物新品種并沒有新基因,只能產(chǎn)生新的基因型,D項錯誤。 3.利用雜交育種方法,培育具有兩種優(yōu)良性狀的作物新品種,下列說法錯誤的是(　　) A.所選的原始材料分別具有某種優(yōu)良性狀且能穩(wěn)定遺傳 B.雜交一次,得F1,若F1在性狀上符合要求,則可直接用于擴(kuò)大栽培 C.讓F1自交,得F2,從F2中初步選取性狀上符合要求的類型 D.把初步選出的類型進(jìn)一步隔離自交和汰劣留良,直到確認(rèn)不再發(fā)生性狀分離為止 答案B 解析所選的原始材料應(yīng)分別具有某種優(yōu)良性狀且能穩(wěn)定遺傳,通過雜交育種可以將不同個體的優(yōu)良性狀集中到一個個體上,A項正確。直接用于擴(kuò)大栽培的個體除了性狀上符合要求外,還要能穩(wěn)定遺傳,B項錯誤。雜交育種的過程為:雜交一次,得F1,讓F1自交,得F2,從F2中初步選取性狀上符合要求的類型,C項正確。再把初步選出的類型進(jìn)一步隔離自交和汰劣留良,直至性狀不再分離為止,D項正確。 4.家蠶(2n=28)雌性體細(xì)胞內(nèi)有兩個異型的性染色體ZW,雄性體細(xì)胞內(nèi)有兩個同型的性染色體ZZ。人們用輻射的方法使常染色體上帶有卵色基因的片段易位到W染色體上,使ZW卵和不帶卵色基因的ZZ卵有所區(qū)別,從而在家蠶卵還未孵化時就能區(qū)分雌雄。下列有關(guān)說法錯誤的是(　　) A.這種育種方式屬于誘變育種 B.輻射的目的是提高基因的突變率,更容易篩選到卵色基因 C.上述帶有卵色的受精卵將來會發(fā)育為雌性家蠶 D.上述帶有卵色基因的家蠶染色體組型圖與正常家蠶不同 答案B 解析人們用輻射的方法使常染色體上帶有卵色基因的片段易位到W染色體上,說明該方法是誘變育種,A項正確;輻射的目的是使常染色體上帶有卵色基因的片段易位到W染色體上,使家蠶卵還未孵化時就能區(qū)分雌雄,屬于染色體結(jié)構(gòu)變異,而非基因突變,B項錯誤;根據(jù)題意可知,卵色基因的片段易位到W染色體上,則帶有卵色的受精卵為ZW,為雌性家蠶,C項正確;上述帶有卵色基因的家蠶W染色體多了一段染色體,所以其染色體組型圖與正常家蠶不同,D項正確。 5.(2018陜西西安長安高三教學(xué)質(zhì)量檢測)如圖為利用玉米(基因型為BbTt)進(jìn)行實驗的流程示意圖。下列分析正確的是(　　) A.T與B、b的自由組合發(fā)生在①過程 B.植株B為純合子的概率為1/4 C.①③過程為單倍體育種 D.⑤過程可發(fā)生基因突變、染色體變異 答案D 解析自由組合發(fā)生在減數(shù)分裂過程中,即非同源染色體上的非等位基因自由組合,而據(jù)植株D只有3種基因型可判斷,這兩對等位基因位于同一對同源染色體上,不可能發(fā)生T與B、b的自由組合,A項錯誤;植株B是通過單倍體育種獲得的,都是純合子,因此概率為1,B項錯誤;①③過程獲得的是單倍體幼苗,而單倍體育種過程還包括利用秋水仙素處理獲得植株B的過程,C項錯誤;將幼苗培育成植株C的過程中只存在有絲分裂,可能發(fā)生基因突變,還可能發(fā)生染色體數(shù)目或者結(jié)構(gòu)的改變,即染色體變異,D項正確。 6.下圖表示植物育種的兩種方法,下列相關(guān)說法不正確的是(　　) A.④過程中E幼苗的獲得是利用了細(xì)胞的全能性 B.過程③④⑤的育種方法是單倍體育種,依據(jù)的遺傳學(xué)原理是染色體變異 C.若C品種的基因型為AaBbdd,D植株中能穩(wěn)定遺傳的個體占總數(shù)的1/16 D.若C為水稻,非糯性和糯性是一對相對性狀,經(jīng)過③形成的花粉粒加碘液染色后,在顯微鏡下觀察花粉的顏色及其比例,可以驗證基因的分離定律 答案C 解析由育種流程圖可知,圖中①②表示雜交育種;③④⑤的育種方法是單倍體育種,原理是染色體變異,B項正確。④過程表示花藥離體培養(yǎng)獲得E單倍體幼苗,利用的是細(xì)胞的全能性,A項正確。若C品種的基因型為AaBbdd,D植株中能穩(wěn)定遺傳的個體占總數(shù)的1/4,C項錯誤。③形成的花粉粒即是C品種產(chǎn)生的雄配子,加碘液染色后,在顯微鏡下觀察花粉的顏色及其比例,可以驗證基因的分離定律,D項正確。 7.對下圖中選育或選擇的描述,正確的是(　　) A.得到④植株的選育是指對射線處理的種子進(jìn)行選擇 B.得到⑦幼苗前需要對花粉進(jìn)行選育 C.得到⑩植株前的選育可提高純合子的比例 D.育種過程中選育出的個體就是符合育種要求的個體 答案C 解析得到④植株的選育是對射線處理后的表現(xiàn)出性狀的植株進(jìn)行選擇,A項錯誤。得到⑦幼苗前無法對花粉進(jìn)行選育,B項錯誤。得到⑩植株前通過連續(xù)自交提高純合子的比例,同時進(jìn)行選育,可進(jìn)一步提高純合子的比例,C項正確。育種過程的選育是根據(jù)性狀進(jìn)行選擇,選出個體的基因型不一定是符合要求的,D項錯誤。 8.(2019山東棗莊高三一模)二倍體植物甲(2n=18)和二倍體植物乙(2n=18)進(jìn)行有性雜交,得到F1不育。若用秋水仙素處理F1幼苗的頂芽形成植株丙,丙開花后能自交獲得后代。下列敘述正確的是(　　) A.植物甲和乙都是二倍體生物,且體細(xì)胞中都含有18條染色體,所以它們屬于同一物種 B.若甲和乙雜交得到的受精卵,在發(fā)育初期來自甲的染色體全部丟失,而乙的染色體全部保留,則繼續(xù)發(fā)育成的植株是單倍體 C.F1植株丙發(fā)生了染色體變化,能決定生物進(jìn)化的方向 D.秋水仙素通過促進(jìn)著絲點(diǎn)分裂,使染色體數(shù)目加倍 答案B 解析由于甲、乙雜交的后代不育,即甲、乙存在生殖隔離,故甲、乙不屬于同一物種,A項錯誤;受精卵中包含來自甲的9條染色體和來自乙的9條染色體,若來自甲的染色體全部丟失,則只剩下來自乙的9條染色體,含有乙物種配子染色體數(shù)目的個體是單倍體,B項正確;植株丙染色體數(shù)目加倍,自然選擇決定生物進(jìn)化的方向,C項錯誤;秋水仙素抑制紡錘體的形成,使染色體數(shù)目加倍,D項錯誤。 9.無子西瓜的培育過程如下圖所示: 根據(jù)上圖,結(jié)合你學(xué)過的生物學(xué)知識,判斷下列敘述錯誤的是 (　　) A.秋水仙素處理二倍體西瓜幼苗的莖尖,主要是抑制有絲分裂前期紡錘體的形成 B.圖中四倍體植株所結(jié)的西瓜,果皮細(xì)胞內(nèi)含有4個染色體組 C.用此方法培育無子西瓜的原理和獲得無子番茄的原理是一致的 D.培育三倍體無子西瓜通常需要年年制種,如果應(yīng)用現(xiàn)代生物技術(shù)可以快速進(jìn)行無性繁殖 答案C 解析秋水仙素能抑制有絲分裂前期紡錘體的形成,導(dǎo)致染色體著絲點(diǎn)分裂后形成的染色體不能移向細(xì)胞的兩極,從而形成染色體數(shù)目加倍的細(xì)胞,A項正確。果皮由子房壁(體細(xì)胞)發(fā)育形成,四倍體的子房壁細(xì)胞中有4個染色體組,因此,果皮細(xì)胞中也有4個染色體組,B項正確。無子西瓜的培育所利用的原理是染色體數(shù)目變異,無子番茄的培育是使用一定濃度的生長素溶液或生長素類似物溶液處理未授粉的番茄雌蕊柱頭,所利用的原理是生長素或生長素類似物能促進(jìn)果實發(fā)育,因此獲取無子西瓜和無子番茄的原理不同,C項錯誤。培育三倍體無子西瓜需要年年制種,但如果采用植物組織培養(yǎng)的方法進(jìn)行無性繁殖,可以快速且大量繁殖三倍體植株,D項正確。 二、非選擇題 10.某自花傳粉且閉花授粉植物,抗病性和莖的高度是獨(dú)立遺傳的性狀。抗病和感病由基因R和r控制,抗病為顯性;莖的高度由兩對獨(dú)立遺傳的基因(D、d,E、e)控制,同時含有D和E表現(xiàn)為矮莖,只含有D或E表現(xiàn)為中莖,其他表現(xiàn)為高莖?，F(xiàn)有感病矮莖和抗病高莖兩品種的純合種子,欲培育純合的抗病矮莖品種。 請回答下列問題。 (1)自然狀態(tài)下該植物一般都是　　　　合子。 (2)若采用誘變育種,在γ射線處理時,需要處理大量種子,其原因是基因突變具有　　　　　　　　　　　　　　　　　和有害性這三個特點(diǎn)。 (3)若采用雜交育種,可通過將上述兩個親本雜交,在F2等分離世代中　　　　抗病矮莖個體,再經(jīng)連續(xù)自交等　　　　　　手段,最后得到穩(wěn)定遺傳的抗病矮莖品種。據(jù)此推測,一般情況下,控制性狀的基因數(shù)越多,其育種過程所需的　　　　　　。若只考慮莖的高度,親本雜交所得的F1在自然狀態(tài)下繁殖,則理論上,F2的表現(xiàn)型及其比例為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (4)若采用單倍體育種,該過程涉及的原理有　　　　　　　　　　　　　　。請用遺傳圖解表示其過程(說明:選育結(jié)果只需寫出所選育品種的基因型、表現(xiàn)型及其比例)。 答案(1)純 (2)多方向性、低頻性 (3)選擇　純合化　年限越長　高莖∶中莖∶矮莖=1∶6∶9 (4)基因重組和染色體變異 P 　　　rrDDEE　　　　RRddee 　　感病矮莖　　 　　抗病高莖 　　　　　　　 ↓ F1　　　　　　　　RrDdEe 　　　　　　抗病矮莖 　　　　　　　 ↓ 配子　　RDE、RDe、RdE、Rde、rDE、rDe、rdE、rde 單倍體　RDE、RDe、RdE、Rde、rDE、rDe、rdE、rde RRDDEE 抗病矮莖(1/8) 解析(1)由題干信息“某自花且閉花授粉植物”可推知自然狀態(tài)下該植物一般都是純合子。(2)誘變育種時需要處理大量種子的主要原因在于基因突變具有多方向性、低頻性和有害性。(3)因為育種目的是培育抗病矮莖品種,因此可在F2等分離世代中選擇抗病矮莖個體,經(jīng)過連續(xù)自交等純合化育種手段,最后得到穩(wěn)定遺傳的抗病矮莖品種。一般情況下,雜交育種需要連續(xù)自交選育,因此控制性狀的基因數(shù)越多,使每對基因都達(dá)到純合的自交代數(shù)越多,所需的年限越長。莖的高度由兩對獨(dú)立遺傳的基因控制,同時含有D和E表現(xiàn)為矮莖,只含有D或E表現(xiàn)為中莖,其他表現(xiàn)為高莖,若只考慮莖的高度,親本基因型為DDEE和ddee,F1自交得到的F2中,D_E_∶(D_ee+ddE_)∶ddee=9∶6∶1。(4)遺傳圖解見答案。 11.(2018天津理綜)為獲得玉米多倍體植株,采用以下技術(shù)路線。據(jù)圖回答下列問題。 (1)可用　　　　　　　　對圖中發(fā)芽的種子進(jìn)行誘導(dǎo)處理。 (2)篩選鑒定多倍體時,剪取幼苗根尖固定后,經(jīng)過解離、漂洗、染色、制片,觀察　　　區(qū)的細(xì)胞。若裝片中的細(xì)胞均多層重疊,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　。統(tǒng)計細(xì)胞周期各時期的細(xì)胞數(shù)和細(xì)胞染色體數(shù)。下表分別為幼苗Ⅰ中的甲株和幼苗Ⅱ中的乙株的統(tǒng)計結(jié)果。 幼苗 計數(shù)項目 細(xì)胞周期 間期 前期 中期 后期 末期 甲株 細(xì)胞數(shù) 細(xì)胞染色體數(shù) x1 x2 x3 x4 x5 / / y 2y / 乙株 細(xì)胞染色體數(shù) / / 2y 4y / 可以利用表中數(shù)值　　　　和　, 比較甲株細(xì)胞周期中的間期與分裂期的時間長短。 (3)依表結(jié)果,繪出形成乙株的過程中,誘導(dǎo)處理使染色體數(shù)加倍的細(xì)胞周期及下一個細(xì)胞周期的染色體數(shù)變化曲線。 答案(1)秋水仙素(或低溫)　(2)分生　解離不充分或壓片不充分　x1　x2+x3+x4+x5 (3) 解析本題考查多倍體育種、有絲分裂及染色體的變化曲線。(1)染色體加倍常用的誘導(dǎo)方法有秋水仙素處理或低溫處理。(2)此實驗中取根尖分生區(qū)細(xì)胞觀察,出現(xiàn)重疊可能是解離不充分,也可能是壓片不充分所致。一個細(xì)胞周期包括分裂間期和分裂期,分裂期包括前、中、后、末四個時期,可以用各時期的細(xì)胞數(shù)來比較各時期長短。(3)由甲株中期染色體數(shù)為y推知,誘導(dǎo)前正常染色體數(shù)為y,誘導(dǎo)后染色體數(shù)在后期加倍,但因無紡錘體,染色體后期加倍后末期不再減半,然后按有絲分裂中染色體的變化曲線繪制即可。 12.白粉菌和條銹菌能分別導(dǎo)致小麥感白粉病和條銹病,引起減產(chǎn)。采用適宜播種方式可控制感病程度。下表是株高和株型相近的小麥A、B兩品種在不同播種方式下的實驗結(jié)果。 實驗編號 播種方式 植株密度(106株hm-2) 白粉病感染程度 條銹病感染程度 單位面積產(chǎn)量 A品種 B品種 Ⅰ 單播 4 0 - +++ + Ⅱ 單播 2 0 - ++ + Ⅲ 混播 2 2 + + +++ Ⅳ 單播 0 4 +++ - + Ⅴ 單播 0 2 ++ - ++ 注“+”的數(shù)目表示感染程度或產(chǎn)量高低;“-”表示未感染。 據(jù)表回答下列問題。 (1)抗白粉病的小麥品種是　　　　　,判斷依據(jù)是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)設(shè)計Ⅳ、Ⅴ兩組實驗,可探究　。 (3)Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ三組相比,第Ⅲ組產(chǎn)量最高,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (4)小麥抗條銹病性狀由基因T/t控制,抗白粉病性狀由基因R/r控制,兩對等位基因位于非同源染色體上。以A、B品種的植株為親本,取其F2中的甲、乙、丙單株自交,收獲籽粒并分別播種于不同處理的實驗小區(qū)中,統(tǒng)計各區(qū)F3中的無病植株比例。結(jié)果如下表。 　 實驗處理　F3無病植株的比　　　　　例/%　F2植株 無菌水 以條銹 菌進(jìn)行 感染 以白粉 菌進(jìn)行 感染 以條銹菌+ 白粉菌進(jìn) 行雙感染 甲 100 25 0 0 乙 100 100 75 75 丙 100 25 75 ? 據(jù)表推測,甲的基因型是　　　　　　　　,乙的基因型是　　　　　　,雙菌感染后丙的子代中無病植株的比例為　　　　　　。 答案(1)A?、?、Ⅱ組小麥未感染白粉病 (2)植株密度對B品種小麥感病程度及產(chǎn)量的影響 (3)混播后小麥感病程度下降 (4)Ttrr　ttRr　18.75%(或3/16) 解析(1)據(jù)Ⅰ、Ⅱ組單播結(jié)果可知,A品種抗白粉病,據(jù)Ⅳ、Ⅴ組單播結(jié)果可知,B品種抗條銹病。(2)由Ⅳ、Ⅴ組可知,B品種植株密度大時,白粉病感染程度加重,產(chǎn)量減少。(3)Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ三組對比,Ⅰ、Ⅳ組感病程度重,產(chǎn)量低,而Ⅲ組混播后,感病程度降低,產(chǎn)量最高。(4)由實驗數(shù)據(jù)可知,甲的后代(F3)中抗條銹病比例占25%,即抗條銹病為隱性性狀;所以甲的抗條銹病基因型為Tt。乙的后代(F3)全抗條銹病,抗白粉病的植株占75%,說明抗白粉病為顯性性狀。由以上分析可知,甲的基因型為Ttrr,乙的基因型為ttRr。由丙的后代抗條銹病和抗白粉病的比例分別是25%和75%可推知丙的基因型為TtRr,所以其后代(F3)中無病植株(基因型為ttR_)所占比例是1/43/4=3/16。