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2024苏教版高中生物必修2同步
第二课时 染色体变异在育种上得到广泛应用
题组一 杂交育种
1.下列有关杂交育种的叙述中,正确的是 ( )
A.可以得到新的优良品种
B.需要用X射线处理生物
C.能明显缩短育种年限
D.其遗传学原理是染色体变异
2.下图表示用普通小麦和黑麦杂交培育小黑麦的育种过程,下列叙述正确的是 ( )
A.图中杂种一代是可育的
B.杂种一代的染色体数是56
C.小黑麦体细胞中存在8个染色体组
D.普通小麦和黑麦杂交子代是可育二倍体
题组二 单倍体育种
3.(2021江苏淮安金湖中学教学质量检测)用杂合子种子尽快获得显性纯合体植株的方法是 ( )
A.种植→F2→选不分离者→纯合体
B.种植→秋水仙素处理→纯合体
C.种植→花药离体培养→单倍体幼苗→秋水仙素处理→纯合体
D.种植→秋水仙素处理→花药离体培养→纯合体
4.(2021江苏苏州五中学情调研)用单倍体育种的方法培育优良品种可以缩短育种年限是因为 ( )
A.后代不发生性状分离
B.容易发生人工诱变
C.育种技术操作简单
D.可以对植物体任何器官进行诱变
5.(2022四川成都蓉城名校联盟联考)下列关于单倍体育种的叙述,错误的是 ( )
A.单倍体育种的原理主要是染色体的数量变异
B.单倍体育种的目的是尽快获得所需的纯种
C.单倍体育种中,通常用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
D.单倍体育种中,一般采用花药离体培养的方法获得单倍体
6.如图为某校师生对玉米(2N=20)的花粉进行离体培养和再生植株的研究示意图。下列叙述错误的是 ( )
A.过程①为花药离体培养
B.过程②若正常培养,则植株B为单倍体
C.过程②若使用秋水仙素,则植株B为二倍体纯合子
D.若该过程为单倍体育种,育种原理为染色体结构变异
7.现有两个小麦品种,一个纯种小麦性状是高秆(D)、抗锈病(T),另一个纯种小麦的性状是矮秆(d)、不抗锈病(t),两对基因独立遗传。育种专家提出了如图所示的Ⅰ、Ⅱ两种育种方法以获得小麦新品种。请据图回答下列问题:
(1)方法Ⅱ属于 育种;要缩短育种年限,应选择的是 。
(2)图中④的基因型为 。
(3)过程(二)中,D和d的分离发生在 ;过程(三)采用的方法称为 ;过程(四)最常用的化学药剂是 ,其诱导染色体加倍的原理是 。
(4)过程(五)中产生的矮秆抗锈病植株中的纯合子占 ;若让F1经过(五)(六)过程,则⑥中符合生产要求并能稳定遗传的个体占 。
(5)若方法Ⅰ过程(二)中掺杂了一些花药壁细胞进去,由花药壁细胞经过过程(三)(四)形成的植株一定是 (填“纯合子”或“杂合子”)。
题组三 多倍体育种
8.下列关于单倍体、二倍体和多倍体的叙述,正确的是 ( )
A.多倍体一定能通过减数分裂产生正常配子
B.所有的单倍体都是高度不育的
C.秋水仙素诱导产生的个体一定是纯合的多倍体
D.基因型为ABCD的个体一定是单倍体
9.(2020江苏淮安清江中学期中改编)下列有关多倍体的叙述,不正确的是 ( )
A.多倍体植株一般能适应不良的环境条件,具有耐寒、耐旱、抗病等优良性状
B.人工诱导多倍体的方法很多,目前最常用最有效的方法是用低温处理植物分生组织细胞
C.与二倍体植株相比,多倍体植株常常是茎秆粗壮,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更高
D.在自然条件下,生物体细胞染色体数量加倍可产生多倍体新物种
10.(2021江苏无锡太湖高级中学阶段测试)八倍体小黑麦(8N=56)是六倍体普通小麦和黑麦杂交后经秋水仙素处理形成的,据此可能推出 ( )
A.小麦与黑麦之间杂交产生的后代是可育的
B.秋水仙素能促进染色单体分离使染色体数量加倍
C.小黑麦的花药离体培养出来的植株是四倍体
D.小黑麦产生的单倍体植株不可育
11.(2022江苏南通期末)普通西瓜(2n=22)为单性花,雌雄同株。如图为培育三倍体无子西瓜的流程图。据图分析下列相关叙述错误的是 ( )
A.图中育种过程利用了染色体变异的原理
B.秋水仙素抑制了纺锤体的形成
C.四倍体植株的细胞最多含有8个染色体组
D.三倍体无子西瓜的无子特征属于不可遗传变异
能力提升练
题组 染色体变异在育种上的应用
1.(2022江苏宿迁期末改编)多倍体分为两种,同源多倍体含有来自同一物种的多个染色体组;异源多倍体含有来自两个或多个物种的多个染色体组,其形成机制如下图所示。有关叙述错误的是 ( )
A.油菜为异源四倍体,体细胞染色体数量为19
B.油菜可能由花椰菜与芜菁减数分裂时产生染色体加倍的配子受精后形成
C.二倍体花椰菜得到四倍体花椰菜最常用的方法是秋水仙素处理萌发的种子
D.油菜表达了在花椰菜和芜菁中不表达的基因,一定发生了染色体数量的变异
2.(2021江苏徐州期末)如图所示,甲、乙表示水稻的两个品种,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表示培养水稻新品种的过程,则下列说法错误的是 ( )
A.①和②过程简便,但培育周期长
B.⑦过程的变异发生于有丝分裂前间期
C.③过程常用的方法是花药离体培养
D.⑥过程与⑦过程的原理相同
3.多倍体植株一般具有茎秆粗壮、果实大等特点。野生香蕉是二倍体,通常有大量种子。如图是某育种机构利用白肉抗病野生香蕉和黄肉不抗病香蕉培育三倍体黄肉抗病香蕉的示意图。据图分析,下列叙述不正确的是 ( )
A.①过程可以表示花药离体培养及诱导染色体数量加倍
B.②表示诱导染色体数量加倍,可用秋水仙素处理萌发的种子
C.该三倍体香蕉新品种的培育过程只涉及多倍体育种
D.植株甲的基因型为AABB,植株乙的基因型是aabb
4.(多选)(2021江苏淮安期中联考)如图为利用玉米(2n=20)的幼苗芽尖细胞(基因型AaBb,两对基因独立遗传)进行实验的流程示意图。下列叙述正确的是 ( )
A.经①过程培育的植株A一般能保持原来玉米幼芽的基因型
B.秋水仙素通过抑制着丝粒分裂使得植株B含四个染色体组
C.植株C是由花粉离体培养而来的单倍体且基因型有4种
D.获得幼苗1和2的过程可体现体细胞和生殖细胞具有全能性
答案全解全析
基础过关练
1.A 2.C 3.C 4.A 5.C 6.D 8.D 9.B
10.D 11.D
1.A 在遗传学上,杂交育种是将两个或多个品种的优良性状通过杂交集中在一起,再经过选择和培育获得新品种的方法(教材P77),A正确;杂交育种过程不需要用X射线处理生物,B错误;杂交育种的过程可能很缓慢,与常规的杂交育种相比,单倍体育种明显缩短了育种年限,C错误;杂交育种的遗传学原理不是染色体变异,D错误。
2.C 图中杂种一代的细胞内含有来自普通小麦的3个染色体组和来自黑麦的1个染色体组,减数分裂时染色体不能正常联会,故杂种一代是不育的,A错误;杂种一代是普通小麦产生的配子与黑麦产生的配子受精后发育形成的个体,细胞中的染色体数是21+7=28条,B错误;普通小麦是六倍体,含有六个染色体组,黑麦是二倍体,含有两个染色体组,所以杂种一代含有4个染色体组,经过染色体数量加倍处理后形成的小黑麦体细胞中存在8个染色体组,C正确;普通小麦和黑麦杂交产生的子代是不可育的异源四倍体,D错误。
3.C 尽快获得显性纯合体植株的方法为单倍体育种,单倍体育种的过程一般是首先花药离体培养,从而获得单倍体植株,然后用秋水仙素处理幼苗使染色体数量加倍,从而获得所需性状的纯合个体,C正确。
4.A 单倍体育种得到的植株不仅能够正常生殖与发育,而且每对染色体上成对的基因都是纯合的,自交产生的后代不会发生性状分离,因此与常规的杂交育种相比,单倍体育种明显缩短了育种年限,A正确。
5.C 单倍体植株一般弱小,高度不育,不产生种子,C错误。
6.D 题图中过程①为花药离体培养,获得的幼苗为单倍体,A正确;过程②单倍体幼苗若正常培养,则植株B为单倍体,B正确;过程②若对单倍体幼苗(只有1个染色体组)进行秋水仙素处理,则植株B为二倍体纯合子,C正确;若该过程为单倍体育种,育种原理主要为染色体数量变异,D错误。
7.答案 (1)杂交 方法Ⅰ (2)ddTT (3)减数第一次分裂(或减数第一次分裂后期) 花药离体培养 秋水仙素 抑制纺锤体的形成,使染色体加倍 (4)1/3 1/2 (5)杂合子
解析 (1)方法Ⅱ属于杂交育种;方法Ⅰ属于单倍体育种,能明显缩短育种年限。(2)根据配子情况和①配子加倍后植株的基因型可推知,图中④的基因型应该由dT加倍而来,为ddTT。(3)等位基因分离发生在减数第一次分裂后期;过程(三)采用的是花药离体培养;过程(四)中使用秋水仙素处理单倍体幼苗,秋水仙素作用于正在分裂的细胞时,抑制分裂前期形成纺锤体,导致分裂后期染色体不能移向细胞两极,使细胞中染色体数量加倍。(4)过程(五)中产生的矮秆抗锈病植株有ddTT和ddTt两种基因型,其中纯合子占1/3;若让F1经过(五)(六)过程,则⑥中符合生产要求的能稳定遗传的个体占1/3+2/3×1/4=1/2。(5)花药壁细胞属于体细胞,基因型为DdTt,经离体培养和染色体加倍后培养出的植株仍为杂合子。
8.D 多倍体如三倍体无子西瓜,在减数分裂过程中联会紊乱,不能产生正常配子,A错误;由同源四倍体的配子发育而来的单倍体含有两个染色体组,是可育的,B错误;用秋水仙素诱导基因型为Aa的个体,产生的个体基因型为AAaa,不是纯合子,C错误。
9.B 多倍体植株在自然界中普遍存在,它们一般能适应不良的环境条件,具有耐寒、耐旱、抗病等优良性状,在植物的进化中具有重要的作用(教材P80),A正确;最常用的诱导染色体数量加倍的方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,B错误;多倍体植株一般比二倍体植株茎秆更粗壮,叶片、果实和种子更大,糖类和蛋白质等营养物质的含量更高(教材P80),C正确;在自然条件下,生物体细胞染色体数量加倍可产生多倍体新物种(教材P78),D正确。
10.D 自然状况下,六倍体普通小麦和黑麦杂交不能产生可育后代,两者杂交后经秋水仙素处理才产生可育的小黑麦,A错误;秋水仙素通过抑制纺锤体的形成,从而诱导染色体数量加倍,B错误;小黑麦的花药离体培养得到的植株是单倍体,含有4个染色体组,C错误;异源多倍体产生的单倍体,由于减数分裂时染色体联会紊乱,不能形成正常的配子,因而是高度不育的,D正确。
11.D 题图是获得三倍体无子西瓜的过程,利用了染色体数量变异的原理,A正确;秋水仙素作用于正在分裂的细胞,抑制分裂前期纺锤体的形成,导致细胞中的染色体数量加倍,B正确;四倍体植株的细胞在有丝分裂后期含有8个染色体组,C正确;三倍体无子西瓜的无子特征是由于发生了染色体数量变异,遗传物质发生了改变,属于可遗传变异,D错误。
能力提升练
1.A 2.B 3.C 4.ACD
1.A 油菜为异源四倍体,体细胞染色体数量为38,A错误;油菜具有花椰菜和芜菁的染色体组,表达了在花椰菜和芜菁中不表达的基因,发生了染色体数量变异,D正确。
2.B 根据题意和图示分析可知:①②为杂交育种,优点是操作简便,但是培养周期长,A正确;⑦过程染色体数量加倍,发生于有丝分裂后期,B错误;③过程为花药离体培养,C正确;⑥过程与⑦过程的原理都是染色体数量的变异,D正确。
3.C 图中①可以表示F1自交,也可以表示花药离体培养及诱导染色体数量加倍,②表示诱导染色体数量加倍,甲是二倍体AABB,丙是加倍后的四倍体AAAABBBB,乙是二倍体aabb,丙与乙杂交可以产生三倍体新品种AAaBBb,A、B、D正确。该三倍体香蕉新品种的培育过程涉及杂交育种(或者单倍体育种)和多倍体育种,C错误。
4.ACD 由于幼苗芽尖细胞的基因型为AaBb,所以通常情况下,植株A的基因型仍是AaBb,A正确;秋水仙素抑制纺锤体的形成,使植株B含两个染色体组,B错误;植株C发育起点为花药中的配子,属于单倍体,其基因型共有4种,分别为AB、Ab、aB、ab,C正确;①表示芽尖细胞组织培养培育成幼苗1,②过程是花药离体培养培育成幼苗2,分别体现了体细胞和生殖细胞具有全能性,D正确。
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