第2课时 育种
● 必备知识
1.(1)基因重组
2.(1)基因突变
3.(1)染色体(数目)变异
4.(1)染色体(数目)变异 (2)低温或秋水仙素
5.基因重组 基因突变 染色体变异 染色体变异 基因重组
【考点易错】
(1)× (2)× (3)×
[解析] (1)单倍体育种中,通过花药离体培养所得到的植株均为单倍体。
(2)单倍体植株一般高度不育,不会形成种子,单倍体育种中,用秋水仙素处理幼苗。
(3)二倍体水稻和四倍体水稻杂交,可获得三倍体,三倍体不可育,不能得到籽粒。
【长句拓展】
1.三倍体植株一般不能进行正常的减数分裂形成正常的生殖细胞,因而不能产生种子,而果实能正常发育。但三倍体植株的果实中绝不是一颗种子都没有,其原因是在进行减数分裂时,有可能形成正常的生殖细胞,产生正常的受精卵,从而形成种子,但比例极低
2.采用花药(或花粉)离体培养获得的单倍体植株,经人工诱导染色体数目加倍后,植株细胞内每对染色体上成对的基因一般是纯合的,自交后代不会发生性状分离
● 典型例题
1.C [解析] 育种方式①是杂交育种,原理是基因重组,连续自交是为了使后代不再发生性状分离,获得纯合子,A错误;育种方式②③都包含秋水仙素处理,其中③中乙表示幼苗或萌发的种子,②中用秋水仙素处理单倍体(该单倍体不育),故甲只能是幼苗,B错误;育种方式①的原理是基因重组,育种方式④的原理是基因突变,均属于可遗传变异,C正确;育种方式④⑤的原理是基因突变,基因突变具有不定向性,不一定获得新的性状,②③分别是单倍体育种和多倍体育种,不能获得新的相对性状,D错误。
2.D [解析] 雌花套袋的目的是防止外来花粉落在雌蕊的柱头上完成受精而影响实验的结果,A正确;60Co辐射可使部分花粉活力降低,经②得到的部分幼苗由受精卵发育而来,体细胞染色体数目没有减半,与体细胞相同,④是用秋水仙素处理单倍体幼苗,使染色体数目加倍,获得的品种染色体数目与体细胞相同,B正确;④是用秋水仙素处理单倍体幼苗,在有丝分裂前期抑制纺锤体的形成,使染色体数目加倍,C正确;由于突变的花粉可能只是一部分,所以在离体培养的幼胚发育得到的植株中有些并不是卵细胞发育而来的单倍体植株,所以最后还需要对培育植株进行形态上的筛选,一般是根据单倍体植株长得弱小且高度不育的特点进行选择,D错误。
3.C [解析] 欲获得高产、抗病品种(a),应利用①和②进行品种间杂交;欲获得高产、早熟品种,则应对③进行诱变育种;诱变育种可以产生新基因,因此,a、b、c都可以通过诱变育种获得;杂交育种不能获得新性状,因此,不能利用杂交育种的方法培育出抗旱植株。
4.C [解析] 甲是具有许多优良性状的纯合体。方案①③中,后代产生很多性状组合,不能保留甲的所有优良性状;方案②中,将甲与乙杂交,所得F1均抗稻瘟病,让F1与甲回交,选F2中的抗稻瘟病植株与甲再次回交,依次重复多代,通过不断与甲回交,不断提高甲的优良性状相关基因的基因频率,达到保留甲所有优良性状的目的,再将选取的抗稻瘟病植株自交多代,每代均选取抗稻瘟病植株,直至不再发生性状分离,这样可以获得纯合抗稻瘟病植株;方案④直接将抗稻瘟病基因转入甲中,筛选转入成功的抗稻瘟病植株自交多代,每代均选取抗稻瘟病植株,这样可以获得纯合抗稻瘟病植株,且该植株还能保留甲的所有优良性状。综上所述,C正确。
5.C [解析] 品种A(TTDDEE)与B(ttddEE)杂交,F1为TtDdEE,F1与C品种(ttDDee)杂交,F2均不具有耐密(dd)、早熟(ee)的性状,A错误;品种A与C杂交,F1为TtDDEe,F1与B品种(ttddEE)杂交,F2中为抗病耐密早熟的纯合子(TTddee)的概率为0,B错误;(A×C)×B与(B×C)×A得到的子代中有同时具有T、d、e三种优良性状基因的个体,但为杂合子,因此需要连续自交才能获得目标品种,C正确;选育抗病耐密的新品种时,只在高密度下种植并选育,只能得到表型为耐密的个体,无法选育抗病的个体,D错误。
6.(1)基因突变 基因突变具有不定向性
(2)植株A和植株C (3)明显缩短育种年限 (4)用植株B和C进行杂交(或用植株A和B进行杂交),得到的种子细胞中含有三个染色体组。把这些种子种下去,授粉就可以获得三倍体的无子猕猴桃。
[解析] (1)育种方法①产生具有新基因的个体,是诱变育种,原理是基因突变;由于基因突变具有不定向性,故此方法虽然可在较短时间内得到较多变异类型,但未必能获得总糖含量和维生素C含量较高的猕猴桃新品种。(2)植株A是诱变育种的产物,染色体数目不变,与野生型猕猴桃染色体数目相同,植株B是多倍体育种的产物,染色体数目相比野生型猕猴桃加倍,植株C是单倍体育种的产物,细胞中染色体数目与野生型猕猴桃相同,故题图所示植株A、B、C的体细胞中,染色体组数量相同的有植株A和植株C。(3)途径③是单倍体育种,该育种方法的优点是可以明显缩短育种年限。(4)若要培育出三倍体的无子猕猴桃,可选用四倍体植株和二倍体植株杂交,即可选择植株B和植株C进行杂交(或用植株A和植株B进行杂交),得到的种子细胞中含有三个染色体组。把这些种子种下去,授粉就可以获得三倍体的无子猕猴桃。
经典真题·明考向
1.A [解析] 通过显微照片可知,该细胞包括14 个四分体、7条单个染色体,由于每个四分体是1对同源染色体,所以14个四分体是 28条染色体,再加上7条单个染色体,该细胞共有35条染色体,由图中含有四分体可知,该细胞正处于减数第一次分裂,此时染色体数目应与F1体细胞中染色体数目相同,故F1体细胞中染色体数目是35条,A错误;由于六倍体小麦减数分裂产生的配子有3个染色体组,四倍体小麦减数分裂产生的配子有2个染色体组,因此受精作用后形成的F1体细胞中有5个染色体组, F1花粉母细胞减数分裂时,会出现来自六倍体小麦的部分染色体无法正常联会配对形成四分体的情况,从而有部分染色体会以单个染色体的形式存在,B正确;F1体细胞中存在异源染色体,所以同源染色体联会配对时,可能会出现联会紊乱,无法形成正常配子,故F1的育性低于亲本,C正确;由题干信息可知,六倍体小麦和四倍体小麦能够进行有性杂交获得F1,说明二者有亲缘关系,D正确。
2.A [解析] 生殖隔离是指在自然条件下,生物之间不能交配或者交配后不能产生可育后代的现象。将二倍体爬山虎的花粉涂在未受粉的二倍体葡萄柱头上,获得的葡萄中没有种子,说明爬山虎的精子与葡萄的卵细胞没有完成受精,所以爬山虎和葡萄之间存在生殖隔离,A正确;涂在未受粉的二倍体葡萄柱头上的爬山虎花粉不能引起葡萄果实发生基因突变,而是促使葡萄产生生长素,促进子房发育成无子葡萄,B错误;这种无子葡萄是经生长素作用产生的,其细胞中遗传物质未发生改变,所以该无子葡萄经无性繁殖产生的植株在自然条件下结有子果实,C错误;无子葡萄的果肉细胞是由母本子房壁细胞经有丝分裂和分化形成的,而母本葡萄是二倍体,所以无子葡萄的果肉细胞含两个染色体组,D错误。
3.(1)黄化叶 (2)用限制酶B处理 3
(3)①50% ②在开花前把田间出现的绿叶植株除去
[解析] (1)野生型油菜与黄化叶油菜进行杂交,后代都为野生型,由此可以推测黄化叶是隐性性状。(2)检测F2基因型的实验步骤为提取基因组DNA→PCR→回收扩增产物→用限制酶B处理→电泳。野生型基因电泳结果有一条带,黄化叶的基因电泳结果有两条带,则F2中杂合子电泳条带数目应为3条。(3)①设与绿叶、黄化叶有关的基因为A/a,则图丙中黄化A1的基因型为aa,A植株基因型为AA,则A植株的绿叶雄性不育子代(Aa)与黄化A1(aa)杂交,后代中一半黄化,一半绿叶,筛选出的黄化A植株占子一代总数的比例约为50%。②A不纯会影响种子S的纯度,为减少因花粉污染导致的种子S纯度下降,应在开花前把田间出现的绿叶植株除去。第2课时 育种
1.杂交育种的一般步骤
(1)原理: 。
(2)培育显性纯合子品种的过程
①植物:选取双亲(P)杂交(♀×♂)→F1F2→选出表型符合要求的个体F3……选出稳定遗传的个体推广种植。
②动物:选择具有不同优良性状的亲本杂交,获得F1→F1雌、雄个体交配→获得F2→鉴别、选择需要的类型与隐性类型测交,选择后代不发生性状分离的F2个体。
(3)培育隐性纯合子品种的过程
选取双亲(P)杂交(♀×♂)→F1F2→选出表型符合要求的个体推广种植。
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 ,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.单倍体育种
(1)原理: 。
(2)过程
4.多倍体育种的一般步骤
(1)原理: 。
(2)过程
正在萌发的种子或幼苗抑制纺锤体形成着丝粒分裂后的子染色体不分离细胞中染色体数目加倍多倍体植物
(3)实例:三倍体无子西瓜
5.育种的类型、原理及优缺点比较
育种方法 原理 常用方法 优点 缺点
杂交 育种 杂交、自交 集中优良性状,操作简便 育种时间长,局限于同一物种或亲缘关系较近的个体
诱变 育种 用物理因素和化学因素诱导 提高变异频率,加速育种进程,大幅度改良性状 具有盲目性,有利变异少,需处理大量实验材料
单倍体 育种 花药离体培养后,用秋水仙素处理 明显缩短育种年限 技术较复杂
多倍体 育种 秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 获得的植株器官大,营养成分含量高,产量增加 获得的植株发育迟缓,结实率较低
基因工 程育种 导入目的基因 定向改造生物的性状,育种时间短 技术复杂,可能存在安全性问题
注意:①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,则为多倍体育种。不能看到“染色体数目加倍”就认为是多倍体育种。
②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。
考点易错·明辨析
(1)单倍体育种中,通过花药(或花粉)离体培养所得到的植株均为纯合的二倍体。()
(2)单倍体育种中,可用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。()
(3)二倍体水稻和四倍体水稻杂交,可获得三倍体,其稻穗和籽粒变小。()
长句拓展·练思维
1.[必修2P91“拓展应用”]三倍体西瓜一般不能产生种子,但有时也可以看到三倍体西瓜中有少量发育不成熟的种子,原因是 。
2.[必修2P89“与社会的联系”]单倍体育种能缩短育种年限,原因是 。
命题角度一育种原理及过程的考查
1.下图表示小麦育种模式图,其中①②③④⑤表示育种方式,下列有关叙述正确的是()
A.育种方式①的原理是基因突变,连续自交是为了得到更多所需性状的纯种
B.育种方式②③都包含秋水仙素处理,其中甲和乙均表示幼苗或萌发的种子
C.育种方式①④可获得变异类型后代,均属于可遗传变异
D.育种方式②③④⑤获得的后代,均会出现新的相对性状
2.[2024·北京海淀区一模]60Co辐射可使部分花粉活力降低,通过受精过程可诱导卵细胞发育成单倍体幼胚。科研人员利用此原理,通过下图所示操作培养西葫芦优良品种。
下列相关叙述不正确的是()
A.雌花套袋的目的是防止外来花粉的干扰
B.经②得到的部分幼苗体细胞染色体数目可能与④获得的品种相同
C.④处理可在有丝分裂前期抑制纺锤体的形成
D.③应挑选幼苗中叶片大、茎秆粗壮的个体即为单倍体
命题角度二育种方式的选择
3.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。下列所述育种方法可行的是()
A.利用①③品种间杂交筛选获得a
B.对品种③进行染色体加倍处理筛选获得b
C.a、b和c的培育均可采用诱变育种方法
D.用杂交育种的方法可以获得c
4.[2024·安徽卷]甲是具有许多优良性状的纯合品种水稻,但不抗稻瘟病(rr),乙品种水稻抗稻瘟病(RR)。育种工作者欲将甲培育成抗稻瘟病并保留自身优良性状的纯合新品种,设计了下列育种方案,合理的是()
①将甲与乙杂交,再自交多代,每代均选取抗稻瘟病植株②将甲与乙杂交,F1与甲回交,选F2中的抗稻瘟病植株与甲再次回交,依次重复多代;再将选取的抗稻瘟病植株自交多代,每代均选取抗稻瘟病植株③将甲与乙杂交,取F1的花药离体培养获得单倍体,再诱导染色体数目加倍为二倍体,从中选取抗稻瘟病植株④向甲转入抗稻瘟病基因,筛选转入成功的抗稻瘟病植株自交多代,每代均选取抗稻瘟病植株
A.①②B.①③
C.②④D.③④
据不同育种目标选择不同育种方案
命题角度三生物育种方案的设计
5.[2024·山东泰安期末]三交法是指三个品种间的杂交,即两个亲本杂交得到的F1杂种与另一亲本杂交,可表示为(A×B)×C。已知A品种玉米具有抗大斑病性状(TT),B品种玉米具有耐密性状(dd),C品种玉米具有早熟性状(ee),三种性状是独立遗传的且A、B、C均为纯合子。为培育具有上述三种优良性状的纯合玉米新品种,理论上分析,下列育种思路正确的是()
A.(A×B)×C,F2均具有耐密、早熟性状
B.(A×C)×B,F2约有1/8的植株属于目标品种
C.(A×C)×B与(B×C)×A得到的子代均须连续自交才能获得目标品种
D.抗大斑病耐密新品种的选育,只需要在高密度下种植并选育即可
6.[2024·广东韶关统考]野生猕猴桃(2n=58)品种较多,但部分野生猕猴桃存在果实总糖含量和维生素C含量较低的特点。近年来科研工作者尝试多种育种方法,期望培育总糖含量和维生素C含量较高的猕猴桃新品种。下图是某科研小组以野生猕猴桃幼苗为实验材料培育猕猴桃新品种的过程简图,请据图回答下列问题。
(1)育种方法①依据的原理是 ,此方法可在较短时间内得到较多变异类型,但未必能获得总糖含量和维生素C含量较高的猕猴桃新品种,原因是 。
(2)上图所示植株A、B、C的体细胞中染色体组数量相同的有 。
(3)培育植株C所用育种方法的显著优点是 。
(4)若要培育出三倍体的无子猕猴桃,请在图示培育植株A、B、C的基础上,简述你的培育途径。
经典真题·明考向
1.[2024·北京卷]有性杂交可培育出综合性状优于双亲的后代,是植物育种的重要手段。六倍体小麦和四倍体小麦有性杂交获得F1。F1花粉母细胞减数分裂时染色体的显微照片如图。
据图判断,错误的是()
A.F1体细胞中有21条染色体
B.F1含有不成对的染色体
C.F1植株的育性低于亲本
D.两个亲本有亲缘关系
2.[2023·辽宁卷]葡萄与爬山虎均是葡萄科常见植物,将二倍体爬山虎的花粉涂在未受粉的二倍体葡萄柱头上,可获得无子葡萄。下列叙述正确的是()
A.爬山虎和葡萄之间存在生殖隔离
B.爬山虎花粉引起葡萄果实发生了基因突变
C.无子葡萄经无性繁殖产生的植株仍结无子果实
D.无子葡萄的果肉细胞含一个染色体组
3.[2023·北京卷]二十大报告提出“种业振兴行动”。油菜是重要的油料作物,筛选具有优良性状的育种材料并探究相应遗传机制,对创制高产优质新品种意义重大。
(1)我国科学家用诱变剂处理野生型油菜(绿叶),获得了新生叶黄化突变体(黄化叶)。突变体与野生型杂交,结果如图甲,其中隐性性状是 。
(2)科学家克隆出导致新生叶黄化的基因,与野生型相比,它在DNA序列上有一个碱基对改变,导致突变基因上出现了一个限制酶B的酶切位点(如图乙)。据此,检测F2基因型的实验步骤为提取基因组DNA→PCR→回收扩增产物→ →电泳。F2中杂合子电泳条带数目应为 条。
(3)油菜雄性不育品系A作为母本与可育品系R杂交,获得杂交油菜种子S(杂合子),使杂交油菜的大规模种植成为可能。品系A1育性正常,其他性状与A相同,A与A1杂交,子一代仍为品系A,由此可大量繁殖A。在大量繁殖A的过程中,会因其他品系花粉的污染而导致A不纯,进而影响种子S的纯度,导致油菜籽减产。油菜新生叶黄化表型易辨识,且对产量没有显著影响。科学家设想利用新生叶黄化性状来提高种子S的纯度。育种过程中首先通过一系列操作,获得了新生叶黄化的A1,利用黄化A1生产种子S的育种流程见图丙。
①图丙中,A植株的绿叶雄性不育子代与黄化A1杂交,筛选出的黄化A植株占子一代总数的比例约为 。
②为减少因花粉污染导致的种子S纯度下降,简单易行的田间操作为 。(共120张PPT)
第20讲
生物的变异、育种
第2课时
育种(识记·应用类)
必备知识·精梳理
典型例题·提能力
经典真题·明考向
作业手册
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答案速查【作】
备用习题
1.杂交育种的一般步骤
(1)原理：__________。
(2)培育显性纯合子品种的过程
①植物:选取双亲杂交(♀×♂) 选出表型符合要求的个
体 选出稳定遗传的个体推广种植。
②动物：选择具有不同优良性状的亲本杂交,获得 雌、雄个体
交配 获得 鉴别、选择需要的类型与隐性类型测交,选择后代不
发生性状分离的 个体。
基因重组
(3)培育隐性纯合子品种的过程
选取双亲杂交(♀×♂) 选出表型符合要求的个体推广
种植。
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__________,
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。
基因突变
3.单倍体育种
(1)原理:_________________。
(2)过程
染色体(数目)变异
4.多倍体育种的一般步骤
(1)原理：_________________。
(2)过程
染色体(数目)变异
低温或秋水仙素
(3)实例：三倍体无子西瓜
5.育种的类型、原理及优缺点比较
育种方法 原理 常用方法 优点 缺点
杂交育种 _______ ____ 杂交、自 交 集中优良性状, 操作简便 育种时间长,局限
于同一物种或亲缘
关系较近的个体
诱变育种 _______ ____ 用物理因 素和化学 因素诱导 提高变异频率, 加速育种进程, 大幅度改良性状 具有盲目性,有利
变异少,需处理大
量实验材料
基因重组
基因突变
育种方法 原理 常用方法 优点 缺点
单倍体育 种 _______ ______ 花药离体 培养后,用 秋水仙素 处理 明显缩短育种年 限 技术较复杂
多倍体育 种 _______ ______ 秋水仙素 处理萌发 的种子或 幼苗 获得的植株器官 大,营养成分含 量高,产量增加 获得的植株发育迟
缓,结实率较低
染色体变异
染色体变异
（续表）
育种方法 原理 常用方法 优点 缺点
基因工程 育种 _______ ____ 导入目的 基因 定向改造生物的 性状，育种时间 短 技术复杂,可能存
在安全性问题
基因重组
（续表）
注意:①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,则为多倍体育种。不能
看到“染色体数目加倍”就认为是多倍体育种。
②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。
【考点易错】(明辨析)
(1)单倍体育种中，通过花药(或花粉)离体培养所得到的植株均为纯合
的二倍体。( )
×
[解析] 单倍体育种中，通过花药离体培养所得到的植株均为单倍体。
(2)单倍体育种中，可用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。( )
×
[解析] 单倍体植株一般高度不育，不会形成种子，单倍体育种中，
用秋水仙素处理幼苗。
(3)二倍体水稻和四倍体水稻杂交，可获得三倍体，其稻穗和籽粒变小。
( )
×
[解析] 二倍体水稻和四倍体水稻杂交，可获得三倍体，三倍体不可
育，不能得到籽粒。
【长句拓展】(练思维)
1.［必修 “拓展应用”］ 三倍体西瓜一般不能产生种子,但有时也
可以看到三倍体西瓜中有少量发育不成熟的种子,原因是 ___________
____________________________________________________________
____________________________________________________________
____________________________________________________________
_____________________________ 。
三倍体植
株一般不能进行正常的减数分裂形成正常的生殖细胞,因而不能产生种
子,而果实能正常发育。但三倍体植株的果实中绝不是一颗种子都没有,
其原因是在进行减数分裂时,有可能形成正常的生殖细胞,产生正常的
受精卵,从而形成种子,但比例极低
2.［必修 “与社会的联系”］ 单倍体育种能缩短育种年限,原因是
____________________________________________________________
____________________________________________________________
__________________ 。
采用花药(或花粉)离体培养获得的单倍体植株,经人工诱导染色体数
目加倍后,植株细胞内每对染色体上成对的基因一般是纯合的,自交后
代不会发生性状分离
命题角度一 育种原理及过程的考查
1.下图表示小麦育种模式图，其中①②③④⑤表示育种方式，下列有关叙述正确的是( )
A.育种方式①的原理是基因突变，连续自交是为了得到更多所需性状
的纯种
B.育种方式②③都包含秋水仙素处理，其中甲和乙均表示幼苗或萌发
的种子
C.育种方式①④可获得变异类型后代，均属于可遗传变异
D.育种方式②③④⑤获得的后代，均会出现新的相对性状
√
[解析] 育种方式①是杂交育
种，原理是基因重组，连续
自交是为了使后代不再发生
性状分离，获得纯合子，A
错误；育种方式②③都包含秋水仙素处理，其中③中乙表示幼苗或萌发的种子，②中用秋水仙素处理单倍体 (该单倍体不育)，故甲只能是幼苗，B错误；育种方式①的原理是基因重组，育种方式④的原理是基因突变，均属于可遗传变异，C正确；育种方式④⑤的原理是基因突变，基因突变具有不定向性，不一定获得新的性状，②③分别是单倍体育种和多倍体育种，不能获得新的相对性状，D错误。
2.[2024·北京海淀区一模] 辐射可使部分花粉活力降低，通过受精过程可诱导卵细胞发育成单倍体幼胚。科研人员利用此原理，通过下图所示操作培养西葫芦优良品种。
下列相关叙述不正确的是( )
A.雌花套袋的目的是防止外来花粉的干扰
B.经②得到的部分幼苗体细胞染色体数目可能与④获得的品种相同
C.④处理可在有丝分裂前期抑制纺锤体的形成
D.③应挑选幼苗中叶片大、茎秆粗壮的个体即为单倍体
√
[解析] 雌花套袋的目的是防
止外来花粉落在雌蕊的柱头
上完成受精而影响实验的结果，
A正确； 辐射可使部分花
粉活力降低，经②得到的部分幼苗由受精卵发育而来，体细胞染色体数目没有减半，与体细胞相同，④是用秋水仙素处理单倍体幼苗，使染色体数目加倍，获得的品种染色体数目与体细胞相同，B正确；
④是用秋水仙素处理单倍体
幼苗，在有丝分裂前期抑制纺
锤体的形成，使染色体数目加
倍，C正确；由于突变的花粉
可能只是一部分，所以在离体培养的幼胚发育得到的植株中有些并不是卵细胞发育而来的单倍体植株，所以最后还需要对培育植株进行形态上的筛选，一般是根据单倍体植株长得弱小且高度不育的特点进行选择，D错误。
命题角度二 育种方式的选择
3.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:.高产、抗病;.高产、早熟; .高产、抗旱。下列所述育种
方法可行的是( )
A.利用①③品种间杂交筛选获得
B.对品种③进行染色体加倍处理筛选获得
C.、和 的培育均可采用诱变育种方法
D.用杂交育种的方法可以获得
√
[解析] 欲获得高产、抗病品种 ,应利用①和②进行品种间杂交;欲
获得高产、早熟品种,则应对③进行诱变育种;诱变育种可以产生新基
因,因此,、、 都可以通过诱变育种获得;杂交育种不能获得新性状,
因此,不能利用杂交育种的方法培育出抗旱植株。
4.[2024·安徽卷] 甲是具有许多优良性状的纯合品种水稻,但不抗稻瘟
病,乙品种水稻抗稻瘟病 。育种工作者欲将甲培育成抗稻瘟病
并保留自身优良性状的纯合新品种,设计了下列育种方案,合理的是
( )
①将甲与乙杂交,再自交多代,每代均选取抗稻瘟病植株 ②将甲与乙杂
交,与甲回交,选 中的抗稻瘟病植株与甲再次回交,依次重复多代;再
将选取的抗稻瘟病植株自交多代，每代均选取抗稻瘟病植株 ③将甲
与乙杂交,取 的花药离体培养获得单倍体,再诱导染色体数目加倍为
二倍体,从中选取抗稻瘟病植株 ④向甲转入抗稻瘟病基因,筛选转入成
功的抗稻瘟病植株自交多代,每代均选取抗稻瘟病植株
A.①② B.①③ C.②④ D.③④
√
[解析] 甲是具有许多优良性状的纯合体。方案①③中,后代产生很多
性状组合,不能保留甲的所有优良性状；方案②中，将甲与乙杂交，
所得均抗稻瘟病,让与甲回交，选 中的抗稻瘟病植株与甲再次
回交，依次重复多代,通过不断与甲回交,不断提高甲的优良性状相关
基因的基因频率，达到保留甲所有优良性状的目的，再将选取的抗
稻瘟病植株自交多代,每代均选取抗稻瘟病植株，直至不再发生性状
分离，这样可以获得纯合抗稻瘟病植株;方案④直接将抗稻瘟病基因
转入甲中，筛选转入成功的抗稻瘟病植株自交多代,每代均选取抗稻
瘟病植株,这样可以获得纯合抗稻瘟病植株,且该植株还能保留甲的所
有优良性状。综上所述，C正确。
据不同育种目标选择不同育种方案
[归纳总结]
命题角度三 生物育种方案的设计
5.[2024·山东泰安期末] 三交法是指三个品种间的杂交，即两个亲本杂
交得到的杂种与另一亲本杂交，可表示为 。已知A品种
玉米具有抗大斑病性状，B品种玉米具有耐密性状 ，C品种玉
米具有早熟性状 ，三种性状是独立遗传的且A、B、C均为纯合子。
为培育具有上述三种优良性状的纯合玉米新品种，理论上分析，下列
育种思路正确的是( )
A.， 均具有耐密、早熟性状
B.，约有 的植株属于目标品种
C.与 得到的子代均须连续自交才能获得目标品种
D.抗大斑病耐密新品种的选育，只需要在高密度下种植并选育即可
√
[解析] 品种与杂交，为， 与C品种
杂交，均不具有耐密、早熟 的性状，A错误；品
种A与C杂交，为，与B品种杂交， 中为抗病
耐密早熟的纯合子的概率为0，B错误； 与
得到的子代中有同时具有、、 三种优良性状基因的个
体，但为杂合子，因此需要连续自交才能获得目标品种，C正确；选
育抗病耐密的新品种时，只在高密度下种植并选育，只能得到表型
为耐密的个体，无法选育抗病的个体，D错误。
6.[2024·广东韶关统考] 野生猕猴桃 品种较多,但部分野生猕
猴桃存在果实总糖含量和维生素C含量较低的特点。近年来科研工作
者尝试多种育种方法,期望培育总糖含量和维生素C含量较高的猕猴桃
新品种。下图是某科研小组以野生猕猴桃幼苗为实验材料培育猕猴桃
新品种的过程简图,请据图回答下列问题。
(1)育种方法①依据的原理是__________,此方法可在较短时间内得到较
多变异类型,但未必能获得总糖含量和维生素C含量较高的猕猴桃新品
种,原因是______________________。
基因突变
基因突变具有不定向性
[解析] 育种方法①产生具有新基因的个体,是诱变育种,原理是基因突变;
由于基因突变具有不定向性,故此方法虽然可在较短时间内得到较多变
异类型,但未必能获得总糖含量和维生素C含量较高的猕猴桃新品种。
(2)上图所示植株A、B、C的体细胞中染色体组数量相同的有________
________。
植株A和植株C
[解析] 植株A是诱变育种的产物,染色体数目不变,与野生型猕猴桃染
色体数目相同,植株B是多倍体育种的产物,染色体数目相比野生型猕
猴桃加倍,植株C是单倍体育种的产物,细胞中染色体数目与野生型猕
猴桃相同,故题图所示植株A、B、C的体细胞中,染色体组数量相同的
有植株A和植株C。
(3)培育植株C所用育种方法的显著优点是__________________。
明显缩短育种年限
[解析] 途径③是单倍体育种,该育种方法的优点是可以明显缩短育种
年限。
(4)若要培育出三倍体的无子猕猴桃,请在图示培育植株A、B、C的基
础上,简述你的培育途径。
[答案] 用植株B和C进行杂交(或用植株A和B进行杂交),得到的种子细
胞中含有三个染色体组。把这些种子种下去,授粉就可以获得三倍体的
无子猕猴桃。
[解析] 若要培育出三倍体的无子猕猴桃,可选用四倍体植株和二倍体
植株杂交,即可选择植株B和植株C进行杂交(或用植株A和植株B进行
杂交),得到的种子细胞中含有三个染色体组。把这些种子种下去,授
粉就可以获得三倍体的无子猕猴桃。
经典真题·明考向
1.[2024·北京卷] 有性杂交可培育出综合
性状优于双亲的后代，是植物育种的重
要手段。六倍体小麦和四倍体小麦有性
杂交获得。 花粉母细胞减数分裂时
染色体的显微照片如图。
据图判断，错误的是( )
A.体细胞中有21条染色体 B. 含有不成对的染色体
C. 植株的育性低于亲本 D.两个亲本有亲缘关系
√
[解析] 通过显微照片可知，该细胞包
括14 个四分体、7条单个染色体，由
于每个四分体是1对同源染色体，所以
14个四分体是 28条染色体，再加上7
条单个染色体，该细胞共有35条染色体，由图中含有四分体可知，该
细胞正处于减数第一次分裂，此时染色体数目应与 体细胞中染色体
数目相同，故 体细胞中染色体数目是35条，A错误；
由于六倍体小麦减数分裂产生的配子有
3个染色体组，四倍体小麦减数分裂产
生的配子有2个染色体组，因此受精作
用后形成的体细胞中有5个染色体组，
花粉母细胞减数分裂时，会出现来自六倍体小麦的部分染色体无法正常联会配对形成四分体的情况，从而有部分染色体会以单个染色体的形式存在，B正确； 体细胞中存在异源染色体，所以同源染色体联会配对时，可能会出现联会紊乱，无法形成正常配子，
体细胞中存在异源染色体，所以同源
染色体联会配对时，可能会出现联会
紊乱，无法形成正常配子，故 的育性
低于亲本，C正确；由题干信息可知，
六倍体小麦和四倍体小麦能够进行有性杂交获得 ，说明二者有亲缘关系，D正确。
2.[2023·辽宁卷] 葡萄与爬山虎均是葡萄科常见植物，将二倍体爬山虎
的花粉涂在未受粉的二倍体葡萄柱头上，可获得无子葡萄。下列叙述
正确的是( )
A.爬山虎和葡萄之间存在生殖隔离
B.爬山虎花粉引起葡萄果实发生了基因突变
C.无子葡萄经无性繁殖产生的植株仍结无子果实
D.无子葡萄的果肉细胞含一个染色体组
√
[解析] 生殖隔离是指在自然条件下，生物之间不能交配或者交配后
不能产生可育后代的现象。将二倍体爬山虎的花粉涂在未受粉的二
倍体葡萄柱头上，获得的葡萄中没有种子，说明爬山虎的精子与葡
萄的卵细胞没有完成受精，所以爬山虎和葡萄之间存在生殖隔离，A
正确；涂在未受粉的二倍体葡萄柱头上的爬山虎花粉不能引起葡萄
果实发生基因突变，而是促使葡萄产生生长素，促进子房发育成无
子葡萄，B错误；这种无子葡萄是经生长素作用产生的，其细胞中遗
传物质未发生改变，所以该无子葡萄经无性繁殖产生的植株在自然
条件下结有子果实，C错误；无子葡萄的果肉细胞是由母本子房壁细
胞经有丝分裂和分化形成的，而母本葡萄是二倍体，所以无子葡萄
的果肉细胞含两个染色体组，D错误。
3.[2023·北京卷] 二十大报告提出“种业振兴行动”。油菜是重要的油料
作物，筛选具有优良性状的育种材料并探究相应遗传机制，对创制高
产优质新品种意义重大。
(1)我国科学家用诱变剂处理野生型油菜(绿叶)，获得了新生叶黄化突
变体(黄化叶)。突变体与野生型杂交，结果如图甲，其中隐性性状是
________。
黄化叶
[解析] 野生型油菜与黄化叶油菜进行杂交，后代都为野生型，由此
可以推测黄化叶是隐性性状。
(2)科学家克隆出导致新生叶黄化的基因，与野生型相比，它在 序
列上有一个碱基对改变，导致突变基因上出现了一个限制酶B的酶切
位点(如图乙)。据此，检测 基因型的实验步骤为提取基因组
回收扩增产物 _______________ 电泳。 中杂合
子电泳条带数目应为___条。
用限制酶B处理
3
[解析] 检测基因型的实验步骤为提取基因组 回收
扩增产物 用限制酶B处理 电泳。野生型基因电泳结果有一条带，
黄化叶的基因电泳结果有两条带，则 中杂合子电泳条带数目应为3条。
(3)油菜雄性不育品系A作为母本与可育
品系杂交，获得杂交油菜种子 (杂合
子)，使杂交油菜的大规模种植成为可
能。品系 育性正常，其他性状与A相同，A与 杂交，子一代仍为品系A，由此可大量繁殖A。在大量繁殖A的过程中，会因其他品系花粉的污染而导致A不纯，进而影响种子 的纯度，导致油菜籽减产。油菜新生叶黄化表型易辨识，且对产量没有显著影响。科学家设想利用新生叶黄化性状来提高种子 的纯度。育种过程中首先通过一系列操作，获得了新生叶黄化的，利用黄化生产种子 的育种流程见图丙。
①图丙中，A植株的绿叶雄
性不育子代与黄化 杂交，
筛选出的黄化A植株占子一
代总数的比例约为_____。
[解析] 设与绿叶、黄化叶有关的基因为,则图丙中黄化 的基因
型为，A植株基因型为，则A植株的绿叶雄性不育子代 与黄
化 杂交，后代中一半黄化，一半绿叶，筛选出的黄化A植株占
子一代总数的比例约为 。
②为减少因花粉污染导致的种
子 纯度下降，简单易行的田
间操作为__________________
_________________。
在开花前把田间出现的绿叶植株除去
[解析] A不纯会影响种子的纯度，为减少因花粉污染导致的种子
纯度下降，应在开花前把田间出现的绿叶植株除去。
备用习题
A.杂交育种包括①③过程,包括杂交、自交和筛选等步骤
B.人工诱变育种为②过程,只需使b基因发生定向突变,过程简单易行
C.单倍体育种包括①④⑤过程,⑤过程常用花药离体培养法
D.①⑥⑦过程是多倍体育种,所得个体结实率高、果实大
1.水稻的高秆、矮秆分别由基因A和a控制,抗病和不抗病分别由基因B和b控制。现有基因型为aabb与AABB的水稻品种,如图为不同的育种方法培育矮秆抗病植株的过程,下列有关叙述正确的是( )
√
[解析] ①③过程为杂交育种,包含杂交、自交和筛选等步骤,A正确;②过程为人工诱变育种,b变成B源于基因突变,基因突变是不定向的,B错误;过程①④⑤为单倍体育种,子一代产生的配子经花药离体培养得到单倍体,⑤过程是单倍体经秋水仙素或低温处理使染色体加倍后获得纯合二倍体,再选育得到aaBB,C错误;过程①⑥⑦为多倍体育种,所得个体结实率低,果实大,D错误。
2. 茄子是我国重要的蔬菜作物之一,其果皮颜色对其经济价值有重要影响。科研人员为探明茄子果皮颜色的遗传规律,进行了以下杂交实验。回答下列问题:
(1)茄子花是两性花,杂交实验时要依次对母本进行去雄、套袋、人工授粉、再套袋等操作,其中去雄和套袋的作用分别是 、 。
不让其进行自花传粉
防止外来花粉的干扰
[解析]两性花是指雌蕊和雄蕊在同一朵花上,因此要进行杂交实验,首先应去雄,目的是防止自花传粉;去雄后还要进行套袋,目的是防止外来花粉的干扰。
(2)以紫色果皮(P1)和白色果皮(P2)茄子为亲本,进行杂交实验,结果如下表所示。
杂交组合 亲本 子代
1 P1×P2 F1均为紫色
2 F1自交 F2紫色∶绿色∶白色=72∶19∶6
3 F1×P1 均为紫色
4 F1×P2 紫色∶绿色∶白色=55∶27∶28
①根据结果可知,茄子果皮颜色性状由 对等位基因控制,它们在染色体上的位置关系为 。P1基因型为 ,F2的绿色子代的基因型为 。(用A、B、C…表示显性基因,a、b、c……表示隐性基因。)
②杂交组合4相当于孟德尔实验中的 实验,可以通过子代表型的种类和比例反推 。
2
AABB
aaBB、aaBb或Aabb、AAbb
测交
待测个体产生配子的种类及比例
两对等位基因位于两对同源染色体上
[解析] 根据组合2的结果可知,果皮颜色性状由两对同源染色体上的两对等位基因控制,它们能自由组合;由于杂交组合1的F1全为紫色,因此P1的基因型为AABB;F2的绿色子代基因型为aaBB、aaBb或Aabb、AAbb;杂交组合4是F1与隐性个体进行杂交,相当于孟德尔实验中的测交实验;由于隐性个体只能产生一种类型的配子,因此测交实验可以通过子代的表型及比例反映待测个体产生的配子种类及比例。
(3)若要获得能够稳定遗传的绿色果皮茄子,选取杂交组合2的材料进行育种。
①可采用的两种育种方法是 。
②选择其中一种方法,用文字和箭头表示育种过程。
单倍体育种、杂交育种
[答案]
杂交育种
[解析] 利用组合2的F2中的绿色果皮茄子进行育种,可采用的方法是单倍体育种、杂交育种。育种的过程见答案。
3.水稻(2n=24)是重要的粮食作物,杂交水稻是我国现代农业研究的一项重要成果,使我国的水稻产量得到大幅度提高。“世界杂交水稻之父”袁隆平利用一株雄性不育的野生稻改写了世界水稻育种史,创造了雄性不育系、恢复系和保持系三个核基因纯合品系的三系配套的第一代杂交水稻育种模式。
(1)水稻的雄性不育植株不能产生可育花粉,但能产生正常雌配子。利用雄性不育植株培育杂交水稻的优点是 ,简化了育种环节,降低了工作量。
不需进行人工去雄操作
[解析] 水稻的雄性不育植株不能产生可育花粉,但能产生正常雌配子,故利用雄性不育植株培育杂交水稻的优点是不需进行人工去雄操作,大大减轻了杂交操作的工作量。
(2)水稻种群中存在着某对染色体的相应单体(2n-1)植株。单体植株的变异类型属于 ,形成的原因是_______________
__________________________________________________________________________________________,所形成的异常配子(n-1)与异性正常配子(n)结合。
染色体(数目)变异
减数第一次分裂后期一对同源染色体未分离,移向同一极,或减数第二次分裂后期某对子染色体未分离,移向同一极
[解析] 从变异类型分析,单体水稻(体细胞中少1条染色体)的形成属于染色体数目变异。单体植株形成的原因是减数第一次分裂后期一对同源染色体未分离,移向同一极,或者减数第二次分裂后期某对子染色体未能分配到两个子细胞中,所形成的异常配子(n-1)与异性正常配子(n)结合。
(3)经研究发现,雄性不育由细胞质不育基因S和细胞核中隐性不育基因rf共同控制,细胞质和细胞核同时含有不育基因时才表现为雄性不育,雄性不育的基因型为S(rfrf),而细胞质或细胞核任一位置有可育基因时植株都表现为雄性可育,细胞质的可育基因为N,细胞核的可育基因为Rf,三系配套杂交水稻的两个隔离种植区如下:
恢复系的基因型为 。育种一区的目的是______
___________________________________________________________________。
N(RfRf)或S(RfRf)
获得较多的雄性不育系作为母本进行杂交,同时也能留种为来年杂交育种做准备
[解析]育种二区中雄性不育系S(rfrf)作母本,杂交中细胞质基因不随花粉参与受精,杂种水稻恢复育性,结合题意,杂种水稻的基因型应为S(Rfrf),故恢复系(父本)的基因型为S(RfRf)或N(RfRf)。育种一区中保持系N(rfrf)作父本,雄性不育系S(rfrf)作母本,子代基因型为S(rfrf),仍表现为雄性不育,子代植株可继续作为雄性不育系母本进行杂交,留种为来年杂交育种做准备。
(4)1973年,石明松先生发现了水稻农垦58的光敏核不育株,并育成了首个光温敏核不育系农垦58S。农垦58S在长日照高温条件下表现为雄性不育,作为不育系用于杂交水稻制种;在短日照低温条件下可育,是“两系法”杂交水稻最为典型的实例,开创了“二系”杂交水稻育种的新阶段,其过程如下:
请结合第(3)问及上图,写出“二系”水稻育种法相对于“三系”水稻育种法的一个优点:_________________________________________________
________________________________________________________。
光温敏核不育系冲破了不育系和恢复系种质资源的束缚,选到优良组合的概率大大提高;实现一系两用,降低了育种成本
[解析]两系法中,光温敏核不育系只根据日照和温度条件来决定表现不育还是可育,理论上现有水稻都可以转育成不育系或用作恢复系,这样就冲破了不育系和恢复系种质资源的束缚,选到优良组合的概率大大提高;利用光温敏核不育系在一定的光照或温度条件下育性发生转换的特性,可在具有育性时繁种,不育时制种,实现一系两用,降低了育种成本。
作业手册
(限时：30分钟)
1.[2024·广东茂名三模] 太空育种就是将植物种子等送入太空，利用太
空的特殊环境诱发其产生变异，再从中选择并培育出优良品种。下列
关于航天育种的说法，错误的是( )
A.航天育种所依据的主要遗传学原理是基因突变
B.搭载的植物种子一般是萌发的种子而非干种子
C.航天育种技术能快速培育出植物的优良新品种
D.对于萌发后未出现优良性状的种子应马上淘汰
√
[解析] 宇宙空间的特殊环境能提高基因突变率，诱发植物种子发生
基因突变，A正确；干种子处于休眠状态，而萌发的种子具有分裂能
力，所以搭载的植物种子一般是萌发的种子而非干种子，B正确；太
空环境作用下，变异的频率大大提高，能大幅度改良某些性状，故
航天育种技术能快速培育农作物优良新品种，C正确；对于萌发后未
出现优良性状的种子，可能出现了隐性突变，应保留做进一步的观
察，D错误。
2.[2024·辽宁大连模拟] 某一年生植物，抗病(基因为A)对感病
(基因为)为显性，高茎(基因为对矮茎(基因为 )为显性，两对基因
按自由组合定律遗传。若用基因型为与 的雌雄同株植物，
在尽量短的时间内培育出基因型为和 植株的前提下，兼顾
简化操作，所采用的适宜方法依次是( )
A.单倍体育种、单倍体育种 B.杂交育种、杂交育种
C.单倍体育种、杂交育种 D.杂交育种、单倍体育种
√
[解析] 由题意可知，用基因型为与 雌雄同株植物，在尽
量短的时间内培育出基因型为和 的植株，要先进行单倍体
育种，获得的植株，同时能获得基因型为、 的纯合
子，利用和进行杂交育种获得 植株，因而先进行单倍
体育种，再进行杂交育种，故选C。
3.[2024·湖南长沙二模] 科研人员通过秋水仙素处理获得四倍体辣椒植
株，与二倍体 辣椒相比，四倍体植株叶片、果实、种子均变
大，下列叙述正确的是( )
A.该育种方法涉及的原理是染色体结构变异
B.四倍体辣椒与二倍体辣椒属于不同的物种
C.经过秋水仙素加倍后的四倍体辣椒为纯合子
D.秋水仙素可促进染色单体分离使染色体加倍
√
[解析] 该育种方法涉及的原理是染色体数目变异，A错误；四倍体
辣椒与二倍体辣椒杂交产生的三倍体辣椒不育，说明二者之间存在
生殖隔离，属于不同的物种，B正确；经过秋水仙素加倍后的四倍体
辣椒不一定为纯合子，如经秋水仙素处理后变为 ，仍为杂合
子，C错误；秋水仙素可抑制纺锤体形成，使染色体数目加倍，D错误。
4.[2024·江西南昌模拟] 甜菜褐斑病是由甜菜尾孢菌侵染引发的一种病
害，严重影响甜菜的产量。甜菜抗褐斑病育种取得了突破性进展，科
学家发现转 基因甜菜可增强褐斑病抗性，且对甜菜的生长和生理
代谢无不良影响。下列说法正确的是( )
A.甜菜抗褐斑病育种过程应用的原理是染色体结构变异——易位
B.抗褐斑病甜菜理论上也可以通过诱变育种获得
C.抗褐斑病甜菜细胞中的基因复制时会形成 蛋白质复合体
D.利用普通甜菜植株进行单倍体育种获得抗褐斑病甜菜可以大大缩短
育种时间
√
[解析] 由题意可知，甜菜抗褐斑病育种过程是通过转 基因来实现
的，育种方式为基因工程，其原理是基因重组，A错误；基因突变可
以产生新的基因，理论上利用普通甜菜进行诱变育种再经过筛选可
以获得抗褐斑病甜菜，B正确；基因复制时会与 聚合酶
(本质是蛋白质)结合，会形成 蛋白质复合体，C错误；普通甜
菜没有抗甜菜褐斑病的基因，因此利用普通甜菜植株进行单倍体育
种不会获得抗褐斑病甜菜，D错误。
5.[2024·江苏镇江期中] 玉米 是重要的粮食作物之一。已知
玉米的高秆易倒伏(D)对矮秆抗倒伏为显性,抗病对易感病 为
显性,控制上述两对性状的基因位于两对同源染色体上。为获得纯合矮
秆抗病玉米植株,研究人员采用了如图所示的方法。
根据材料分析下列叙述正确的是( )
A.过程①产生的 若在无人工选择条件下自由交
配两代,得到的中纯合矮秆抗病植株占
B.经过程②的育种方法在染色体加倍阶段,常用秋
水仙素或低温处理其种子或幼苗
C.过程③得到的转基因植株自交,后代
中有 的个体是符合要求的玉米植株
D.过程④发生的变异类型可能是基因
突变或基因重组或染色体变异
√
[解析] 过程①产生的 若在无人工选择
条件下自由交配两代,自由交配过程中基
因频率不变,在中 ,
则的基因频率为 ,
,则 的基因频率为
,故得到的中矮秆植株所占比例为,纯合抗病植株 占
,则中纯合矮秆抗病植株占 ,A项错误；根据题图分析可知,
过程②为单倍体育种, 常用秋水仙素处理单倍体幼苗,秋水仙素发挥
作用的时间在有丝分裂前期,能够抑制纺锤体的形成,B项错误；
过程③得到的转基因植株是杂合子
,自交后代符合要求的玉米植株
是,占 , C项正确；过程④的育
种方法中主要的变异类型是基因突变和染
色体变异,不发生基因重组,D项错误。
6.[2024·陕西西安模拟] 某种异源六倍体小麦 变异可产生
单体(缺失一条染色体)和缺体(缺失一对同源染色体)，其中单体可用
( 代表携带蓝麦粒基因的染色体)表示。某研究团队想利用单
体小麦选育能稳定遗传的可育缺体小麦。已知无 的小麦的麦粒为白
色且不考虑染色体缺失对生物体的影响，下列说法正确的是( )
A.上述变异为染色体数目变异，该变异无法用光学显微镜观察到
B.若不考虑同源染色体之间的差异，则该种六倍体小麦共有20种缺体
C.该蓝麦粒单体小麦自交后代的染色体组成为、
D.该单体小麦自交后代中白麦粒小麦即为缺体小麦
√
[解析] 该种异源六倍体小麦产生单体和缺体的变异均为染色体数目
变异，该变异可用光学显微镜观察到，A错误；该种六倍体小麦共42
条染色体，21对同源染色体(无性染色体)，若不考虑同源染色体之间
的差异，则该种六倍体小麦共有21种缺体，B错误；该蓝麦粒单体小
麦染色体组成是 ，该单体小麦自交后代的染色体组成为
(白麦粒)、(蓝麦粒)、 (蓝麦粒)，该单体小麦
自交后代中白麦粒小麦即为缺体小麦，C错误，D正确。
7.[2024·广东佛山联考] 普通小麦是由原始小麦与不同物种杂交，并经
染色体数目加倍形成的，过程如图所示(其中A、B、D分别代表不同
物种的一个染色体组，每个染色体组均含7条染色体)。下列说法正确
的是( )
A.原始小麦和拟斯卑尔脱山羊草杂交能产生可育后代，两者之间不存
在生殖隔离
B.拟二粒小麦属于四倍体，正常可能会产生、、 三种类型配子
C.杂种 Ⅰ 处于有丝分裂后期的细胞中含有28条染色体
D.原始小麦比普通小麦茎秆粗壮，种子大，营养物质含量高
√
[解析] 据图可知，原始小麦染色体
组成是 ，拟斯卑尔脱山羊草染色
体组成是 ，两者杂交后代染色体
组成是 ，无可育后代，故原始小麦和拟斯卑尔脱山羊草之间存在
生殖隔离，A错误；拟二粒小麦染色体组成是 ，属于异源四倍
体，正常可能会产生 一种类型配子，B错误；杂种 Ⅰ 染色体组成
是 ，细胞中有14条染色体，处于有丝分裂后期的细胞中染色体数
目加倍，含有28条染色体，C正确；原始小麦是二倍体，普通小麦是
异源六倍体，普通小麦茎秆粗壮，种子大，营养物质含量高，D错误。
8.[2024·湖北宜昌模拟] 禾本科三倍体具
有重要的育种价值，下图表示利用三倍
体获得新品种的四种方式。下列相关叙
述正确的是( )
A.方式①对材料进行处理后，一定需通过组织培养才能获得植株
B.方式②是体细胞与配子杂交获得的，这种变异属于基因重组
C.方式③通过杂交获得，产生的异源五倍体植株一定能产生可育后代
D.方式④可利用低温处理三倍体幼苗，抑制有丝分裂中纺锤体形成
√
[解析] 对材料进行转基因处理之后，受
体细胞需要经过植物组织培养才能获得
植株；但是辐射对象如果是种子，正常
种植即可，不需要进行植物组织培养，
A错误；基因重组是指生物体进行有性生殖过程中，控制不同性状的
基因的重新组合，基因重组发生在减数第一次分裂前期染色体互换
和减数第一次分裂后期非同源染色体自由组合，所以体细胞和配子
杂交不属于基因重组，B错误；杂交后产生的五倍体，在减数分裂时
会发生联会紊乱，无法产生配子，所以不可育，C错误；低温处理三
倍体幼苗，可以抑制有丝分裂前期纺锤体形成，使染色体数目加倍，
D正确。
9.[2024·天津河西区质检] “杂交水稻之父”袁隆平利用雄性不育野生稻
改写了世界水稻育种史，杂交水稻研究团队不断刷新我国水稻产量和
品质，举世瞩目。请分析回答：
(1)水稻 是禾本科植物。在育种研究中，对水稻进行基因组
测序要测____条染色体中 的碱基序列。
12
[解析] 水稻属于二倍体生物，不含性染色体，所以对其基因组测序
需测定其一个染色体组即12条染色体上 的碱基序列。
(2)安农 是我国发现的第一个籼稻(水稻的一个品种)光温敏雄性不
育系(高温或长日照—雄性不育，适温或短日照—雄性可育)。该光温
敏雄性不育系与9种常规雄性可育系进行正反交，得到的 均为雄性
可育。据此可推出有关该雄性不育基因的两个结论是______________
_________________________________________。
①雄性不育基因位于细胞核中；②雄性不育基因是隐性基因
[解析] 正反交实验可用于判断细胞核遗传或细胞质遗传，且具有相
对性状的纯合子杂交，子一代表现出的是显性性状，依据题干信息，
光温敏雄性不育系与9种常规雄性可育系进行正反交，所得的 均为
雄性可育，说明了①雄性不育基因位于细胞核中；②雄性不育基因
是隐性基因，雄性可育基因为显性基因。
(3)另有一个水稻品系，其雄性的育性由一对等位基因、 控制，基
因型为的个体表现为雄性不育，能产生正常的雌配子， 基因可
使雄性不育个体恢复育性产生可育雄配子。通过转基因技术将 基因
与雄配子致死基因A、蓝色素生成基因D一起导入基因型为 的个体
中，并使其插入一条不含 基因的染色体上(D基因的表达产物可使种
子呈现蓝色，无D基因的种子呈现白色)，如图所示。图中基因型为
的个体自交时(不考虑突变和染色体互换)，子代种子的表型及
比例为_________________，这种转基因改良品系的显著优点是_____
_______________________。
蓝色∶白色
根据种子的颜色即可判断育性
(3)另有一个水稻品系，其雄性的育性由一
对等位基因、 控制，基因型为的个
体表现为雄性不育，能产生正常的雌配子，
基因可使雄性不育个体恢复育性产生可育雄配子。通过转基因技术将 基因与雄配子致死基因A、蓝色素生成基因D一起导入基因型为 的个体中，并使其插入一条不含 基因的染色体上(D基因的表达产物可使种子呈现蓝色，无D基因的种子呈现白色)，如图所示。图中基因型为 的个体自交时(不考虑突变和染色体互换)，子代种子的表型及比例为_________________，这种转基因改良品系的显著优点是____________________________。
蓝色∶白色
根据种子的颜色即可判断育性
[解析] 分析题意，A基因为雄配子致死
基因，所以当基因型为的个体
自交时，可以产生、 的雌配子，
而只能产生的雄配子，雌雄配子随机结合，就可以产生和 的子代，对应的育性表现为雄性可育、雄性不育，由于D基因的表达产物可使种子呈现蓝色，无D基因的种子呈现白色，所以，子代种子的表型及比例为蓝色∶白色 ，这种改良品系的优点是可以根据种子的颜色来判断育性。
10.[2024·辽宁大连四模] 染色体工程也叫染色体操作，是按照人们的需
求对生物的染色体进行操作，添加、削弱或替代染色体，从而达到定
向育种或创造人工新物种的目的。分析以下操作案例，回答下列问题：
(1)我国科学家成功将酿酒酵母的16条染色体融合成为1条染色体，并将这条染色体移植到去核的酿酒酵母细胞中，得到仅含1条线型染色体的酿酒酵母菌株 ， 能够存活且表现出相应的生命特性，这项研究开启了人类“设计、再造和重塑生命”的新纪元。获得 运用的可遗传变异原理是____________，的染色体 上有________(填“16”或“多于16”)个 聚合酶的结合位点。
染色体变异
多于16
[解析]16条染色体融合成为1条染色体，该过程发生的变异属于染色体变异； 聚合酶识别并结合到相应结合位点后启动基因的转录， 的染色体是由16条染色体融合而成，融合后的染色体上含有的基因数多于16，因此 聚合酶的结合位点也多于16个。
(2)珍珠贝 卵母细胞处于减数第二次分裂中期，精子入卵后，刺激卵母细胞继续完成减数第二次分裂并排出第二极体。若用细胞松弛素阻滞第二极体排出，可获得三倍体珍珠贝；若阻滞正常珍珠贝受精卵
的第一次卵裂，则可获得____倍体珍珠贝；其中____倍体珍珠贝具有
控制珍珠贝过度繁殖和防止对天然资源的干扰等优点。
四
三
[解析] 当用细胞松弛素阻滞正常珍珠贝 受精卵的第一次卵裂时，导致着丝粒分裂后，染色体数加倍但未分离，会形成四倍体；三倍体珍珠贝减数分裂时联会紊乱，无法正常产生可育配子，不能产生后代，因而具有控制珍珠贝过度繁殖和防止对天然资源的干扰等优点。
(3)二倍体大麦(♀) 二倍体球茎大麦(♂)，在受精卵发育形成幼胚的
有丝分裂过程中，球茎大麦的染色体逐渐消失，最后形成只具有大麦
染色体的植株甲。植株甲的体细胞中最多含___个染色体组，与二倍
体大麦植株相比，植株甲的特点是____________________。
2
植株矮小、高度不育
[解析] 二倍体大麦和二倍体球茎大麦分别经减数分裂产生配子，配子中均只有一个染色体组，在受精卵发育形成幼胚的有丝分裂过程中，球茎大麦的染色体逐渐消失，最后形成只具有大麦染色体的植株甲，因此植株甲的体细胞只有一个染色体组，植株矮小，在减数分裂时，由于细胞内不含有同源染色体，无法联会，甲植株无法产生正常配子，因而高度不育；在有丝分裂后期，着丝粒分裂，染色体数加倍，细胞中含有2个染色体组。
(4)下图表示我国科学家培育
成功导入了长穗偃麦草
抗病、高产等基因
的小麦 二体附加系
的一种途径，其中 表示普
四
通小麦的染色体，表示长穗偃麦草的染色体， 染色体组随机进入细
胞一极。图中 是____倍体；植株丁自交所得子代植株的染色体组成
及比例是______________________________________。
[解析] 是普通小麦 与长
穗偃麦草 杂交得到的，含
有(个)染色体组，因此 是
(异源)四倍体；丁体细胞染色体组成
为，自交后代中含有的普通小麦的染色体仍为 ；因为
丁体细胞只含有一条长穗偃麦草染色体，自交后代中含有的长穗偃
麦草染色体的情况是2条条条 ，因此植株丁自交所得子
代植株的染色体组成及比例是
。
11.[2024·河北衡水模拟] 多倍体动物极少见，我国科学家通过潜心钻
研终于培育出了三倍体贝类和四倍体贝类。已知某二倍体贝类外壳硬
度受位于常染色体上独立遗传的等位基因、 控制，显性基因越
多，硬度越大。如图表示利用该二倍体贝类培育出多倍体贝类的三种
育种方案。不考虑基因突变。回答下列问题：
(1)基因型为 的雌雄个体
交配，子代中外壳硬度最大的
个体占______，该方法培育出
外壳硬度最大个体的原理是
__________。
基因重组
[解析] 基因型为 的雌雄个体交配，子代中外壳硬度最大的个体
的基因型为，占 。该育种方法为杂交育种，
原理是基因重组。
(2)若经育种方案1获得的三倍体的基因型为 ，其父本的基因型
为 ，则其母本的基因型为______；若经育种方案2获得的三倍体
的基因型为 ，则其父本的基因型有4种可能性，即__________
__________________。
或或或
[解析] 若经育种方案1获得
的三倍体的基因型为 ，
其父本的基因型为 ，则
说明父本提供精子基因组成
为 ，又因育种方案1中，
第一极体未释放，所以母本的基因型为 。因育种方案2中，第
二极体未释放，说明卵细胞中没有等位基因，若经育种方案2获得的
三倍体的基因型为，则其父本能产生含 的精子，基因型为
或或或的父本都能产生含 的精子。
(3)若经育种方案3获得的四倍体的基因型均为 ，则该四倍体
雌雄个体间随机交配，所得子代中基因型为 的个体所占比
例为_____。
[解析] 若经育种方案3获得的四倍体的基因型均为 ，单独
分析每一对基因，产生的配子为， 产生
的配子为 ，则该四倍体雌雄个体间随机交配，所
得子代中基因型为 的个体所占比例为
。
(4)请在育种方案1、2、3的基础上，设计一个简易的育种方案以培育
出三倍体贝类，写出实验思路：________________________________
___________________________。
利用育种方案3获得的四倍体与二倍体交配，所得子代即为三倍体
[解析] 利用育种方案3获得的四倍体与二倍体交配，所得子代即为三
倍体，该方法最简易。
快速核答案
必备知识 精梳理
1.基因重组 2.基因突变 3.染色体（数目）变异 4.染色体（数目）
变异 低温或秋水仙素
5.基因重组 基因突变 染色体变异 染色体变异 基因重组
考点易错·明辨析
（1）× （2）× （3）×
长句拓展·练思维
1.三倍体植株一般不能进行正常的减数分裂形成正常的生殖细胞,因而
不能产生种子,而果实能正常发育。但三倍体植株的果实中绝不是一颗
种子都没有,其原因是在进行减数分裂时,有可能形成正常的生殖细胞,
产生正常的受精卵,从而形成种子,但比例极低
2.采用花药（或花粉）离体培养获得的单倍体植株,经人工诱导染色体
数目加倍后,植株细胞内每对染色体上成对的基因一般是纯合的,自交后
代不会发生性状分离
典型例题 提能力
命题角度一 育种原理及过程的考查
1.C 2.D
命题角度二 育种方式的选择
3.C 4.C
命题角度三 生物育种方案的设计
5.C
6.（1）基因突变 基因突变具有不定向性 （2）植株A和植株C
（3）明显缩短育种年限 （4）用植株B和C进行杂交（或用植株A和B
进行杂交）,得到的种子细胞中含有三个染色体组。把这些种子种下去,
授粉就可以获得三倍体的无子猕猴桃。
经典真题·明考向
1.A 2.A
3.（1）黄化叶 （2）用限制酶B处理 3 （3）① ②在开花前
把田间出现的绿叶植株除去
1.D 2.C 3.B 4.B 5.C 6.D 7.C 8.D
9.（1）12 （2）①雄性不育基因位于细胞核中；②雄性不育基因是
隐性基因 （3）蓝色∶白色1∶1 根据种子的颜色即可判断育性
10.（1）染色体变异 多于16 （2）四, 三 （3）2 植株矮小、高度不育 （4）四
11.（1）1/16 基因重组（2） 或或或
（3） （4）利用育种方案3获得的四倍体与二倍体交配，所得子
代即为三倍体课时作业(三十) 育种
1.D [解析] 宇宙空间的特殊环境能提高基因突变率,诱发植物种子发生基因突变,A正确;干种子处于休眠状态,而萌发的种子具有分裂能力,所以搭载的植物种子一般是萌发的种子而非干种子,B正确;太空环境作用下,变异的频率大大提高,能大幅度改良某些性状,故航天育种技术能快速培育农作物优良新品种,C正确;对于萌发后未出现优良性状的种子,可能出现了隐性突变,应保留做进一步的观察,D错误。
2.C [解析] 由题意可知,用基因型为AaBB与AABb雌雄同株植物,在尽量短的时间内培育出基因型为AABB和aabb的植株,要先进行单倍体育种,获得AABB的植株,同时能获得基因型为aaBB、AAbb的纯合子,利用aaBB和AAbb进行杂交育种获得aabb植株,因而先进行单倍体育种,再进行杂交育种,故选C。
3.B [解析] 该育种方法涉及的原理是染色体数目变异,A错误;四倍体辣椒与二倍体辣椒杂交产生的三倍体辣椒不育,说明二者之间存在生殖隔离,属于不同的物种,B正确;经过秋水仙素加倍后的四倍体辣椒不一定为纯合子,如Aa经秋水仙素处理后变为AAaa,仍为杂合子,C错误;秋水仙素可抑制纺锤体形成,使染色体数目加倍,D错误。
4.B [解析] 由题意可知,甜菜抗褐斑病育种过程是通过转RIP基因来实现的,育种方式为基因工程,其原理是基因重组,A错误;基因突变可以产生新的基因,理论上利用普通甜菜进行诱变育种再经过筛选可以获得抗褐斑病甜菜,B正确;RIP基因复制时DNA会与DNA聚合酶(本质是蛋白质)结合,会形成DNA—蛋白质复合体,C错误;普通甜菜没有抗甜菜褐斑病的基因,因此利用普通甜菜植株进行单倍体育种不会获得抗褐斑病甜菜,D错误。
5.C [解析] 过程①产生的F2若在无人工选择条件下自由交配两代,自由交配过程中基因频率不变,在F2中DD∶Dd∶dd=1∶2∶1,则d的基因频率为1/2, RR∶Rr∶rr=1∶2∶1,则R的基因频率为1/2,故得到的F4中矮秆植株(dd)所占比例为1/4,纯合抗病植株(RR)占1/4,则F4中纯合矮秆抗病植株占1/16,A项错误;根据题图分析可知,过程②为单倍体育种,常用秋水仙素处理单倍体幼苗,秋水仙素发挥作用的时间在有丝分裂前期,能够抑制纺锤体的形成,B项错误;过程③得到的转基因植株是杂合子(ddROrr),自交后代符合要求的玉米植株是ddRRrr,占1/4,C项正确;过程④的育种方法中主要的变异类型是基因突变和染色体变异,不发生基因重组,D项错误。
6.D [解析] 该种异源六倍体小麦产生单体和缺体的变异均为染色体数目变异,该变异可用光学显微镜观察到,A错误;该种六倍体小麦共42条染色体,21对同源染色体(无性染色体),若不考虑同源染色体之间的差异,则该种六倍体小麦共有21种缺体,B错误;该蓝麦粒单体小麦染色体组成是40W+E,该单体小麦自交后代的染色体组成为40W(白麦粒)、40W+E(蓝麦粒)、40W+2E(蓝麦粒),该单体小麦自交后代中白麦粒小麦即为缺体小麦,C错误,D正确。
7.C [解析] 据图可知,原始小麦染色体组成是AA,拟斯卑尔脱山羊草染色体组成是BB,两者杂交后代染色体组成是AB,无可育后代,故原始小麦和拟斯卑尔脱山羊草之间存在生殖隔离,A错误;拟二粒小麦染色体组成是AABB,属于异源四倍体,正常可能会产生AB一种类型配子,B错误;杂种 Ⅰ 染色体组成是AB,细胞中有14条染色体,处于有丝分裂后期的细胞中染色体数目加倍,含有28条染色体,C正确;原始小麦是二倍体,普通小麦是异源六倍体,普通小麦茎秆粗壮,种子大,营养物质含量高,D错误。
8.D [解析] 对材料进行转基因处理之后,受体细胞需要经过植物组织培养才能获得植株;但是辐射对象如果是种子,正常种植即可,不需要进行植物组织培养,A错误;基因重组是指生物体进行有性生殖过程中,控制不同性状的基因的重新组合,基因重组发生在减数第一次分裂前期染色体互换和减数第一次分裂后期非同源染色体自由组合,所以体细胞和配子杂交不属于基因重组,B错误;杂交后产生的五倍体,在减数分裂时会发生联会紊乱,无法产生配子,所以不可育,C错误;低温处理三倍体幼苗,可以抑制有丝分裂前期纺锤体形成,使染色体数目加倍,D正确。
9.(1)12
(2)①雄性不育基因位于细胞核中;②雄性不育基因是隐性基因
(3)蓝色∶白色≈1∶1 根据种子的颜色即可判断育性
[解析] (1)水稻属于二倍体生物,不含性染色体,所以对其基因组测序需测定其一个染色体组即12条染色体上DNA的碱基序列。(2)正反交实验可用于判断细胞核遗传或细胞质遗传,且具有相对性状的纯合子杂交,子一代表现出的是显性性状,依据题干信息,光温敏雄性不育系与9种常规雄性可育系进行正反交,所得的F1均为雄性可育,说明了①雄性不育基因位于细胞核中;②雄性不育基因是隐性基因,雄性可育基因为显性基因。(3)分析题意,A基因为雄配子致死基因,所以当基因型为mmADM的个体自交时,可以产生mADM、m的雌配子,而只能产生m的雄配子,雌雄配子随机结合,就可以产生mmADM和mm的子代,对应的育性表现为雄性可育、雄性不育,由于D基因的表达产物可使种子呈现蓝色,无D基因的种子呈现白色,所以,子代种子的表型及比例为蓝色∶白色≈1∶1,这种改良品系的优点是可以根据种子的颜色来判断育性。
10.(1)染色体变异 多于16
(2)四 三
(3)2 植株矮小、高度不育
(4)四 (42W+2E)∶(42W+1E)∶42W=1∶2∶1
[解析] (1)16条染色体融合成为1条染色体,该过程发生的变异属于染色体变异;RNA聚合酶识别并结合到相应结合位点后启动基因的转录,SY14的染色体是由16条染色体融合而成,融合后的染色体DNA上含有的基因数多于16,因此RNA聚合酶的结合位点也多于16个。(2)当用细胞松弛素阻滞正常珍珠贝(2n)受精卵的第一次卵裂时, 导致着丝粒分裂后,染色体数加倍但未分离,会形成四倍体;三倍体珍珠贝减数分裂时联会紊乱,无法正常产生可育配子,不能产生后代,因而具有控制珍珠贝过度繁殖和防止对天然资源的干扰等优点。(3)二倍体大麦和二倍体球茎大麦分别经减数分裂产生配子,配子中均只有一个染色体组,在受精卵发育形成幼胚的有丝分裂过程中,球茎大麦的染色体逐渐消失,最后形成只具有大麦染色体的植株甲,因此植株甲的体细胞只有一个染色体组,植株矮小,在减数分裂时,由于细胞内不含有同源染色体,无法联会,甲植株无法产生正常配子,因而高度不育;在有丝分裂后期,着丝粒分裂,染色体数加倍,细胞中含有2个染色体组。(4)F1是普通小麦(6n=42) 与长穗偃麦草(2n=14) 杂交得到的,含有3+1=4(个)染色体组,因此F1是(异源)四倍体;丁体细胞染色体组成为42W+1E,自交后代中含有的普通小麦的染色体仍为42W;因为丁体细胞只含有一条长穗偃麦草染色体,自交后代中含有的长穗偃麦草染色体的情况是2条∶1条∶0条=1∶2∶1,因此植株丁自交所得子代植株的染色体组成及比例是(42W+2E)∶(42W+1E)∶42W=1∶2∶1。
11.(1)1/16 基因重组
(2)AaBb AaBb或Aabb或aaBb或aabb
(3)1/4
(4)利用育种方案3获得的四倍体与二倍体交配,所得子代即为三倍体
[解析] (1)基因型为AaBb 的雌雄个体交配,子代中外壳硬度最大的个体的基因型为AABB,占1/4×1/4=1/16 。该育种方法为杂交育种,原理是基因重组。(2)若经育种方案1获得的三倍体的基因型为AaaBbb,其父本的基因型为aabb,则说明父本提供精子基因组成为ab ,又因育种方案1中,第一极体未释放,所以母本的基因型为AaBb。因育种方案2中,第二极体未释放,说明卵细胞中没有等位基因,若经育种方案2获得的三倍体的基因型为AAaBBb,则其父本能产生含ab的精子,基因型为AaBb 或Aabb或aaBb或aabb的父本都能产生含ab 的精子。(3)若经育种方案3获得的四倍体的基因型均为AAaaBBbb,单独分析每一对基因,AAaa产生的配子为AA∶Aa∶aa=1∶4∶1,BBbb产生的配子为BB∶Bb∶bb=1∶4∶1,则该四倍体雌雄个体间随机交配,所得子代中基因型为AAaaBBbb 的个体所占比例为(1/6×1/6×2+4/6×4/6)×(1/6×1/6×2+4/6×4/6)=1/4 。(4)利用育种方案3获得的四倍体与二倍体交配,所得子代即为三倍体,该方法最简易。课时作业(三十) 育种
1.[2024·广东茂名三模] 太空育种就是将植物种子等送入太空,利用太空的特殊环境诱发其产生变异,再从中选择并培育出优良品种。下列关于航天育种的说法,错误的是 ( )
A.航天育种所依据的主要遗传学原理是基因突变
B.搭载的植物种子一般是萌发的种子而非干种子
C.航天育种技术能快速培育出植物的优良新品种
D.对于萌发后未出现优良性状的种子应马上淘汰
2.[2024·辽宁大连模拟] 某一年生植物,抗病(基因为A)对感病(基因为a)为显性,高茎(基因为B)对矮茎(基因为b)为显性,两对基因按自由组合定律遗传。若用基因型为AaBB与AABb的雌雄同株植物,在尽量短的时间内培育出基因型为AABB和aabb植株的前提下,兼顾简化操作,所采用的适宜方法依次是 ( )
A.单倍体育种、单倍体育种
B.杂交育种、杂交育种
C.单倍体育种、杂交育种
D.杂交育种、单倍体育种
3.[2024·湖南长沙二模] 科研人员通过秋水仙素处理获得四倍体辣椒植株,与二倍体(2n=24)辣椒相比,四倍体植株叶片、果实、种子均变大,下列叙述正确的是 ( )
A.该育种方法涉及的原理是染色体结构变异
B.四倍体辣椒与二倍体辣椒属于不同的物种
C.经过秋水仙素加倍后的四倍体辣椒为纯合子
D.秋水仙素可促进染色单体分离使染色体加倍
4.[2024·江西南昌模拟] 甜菜褐斑病是由甜菜尾孢菌侵染引发的一种病害,严重影响甜菜的产量。甜菜抗褐斑病育种取得了突破性进展,科学家发现转RIP基因甜菜可增强褐斑病抗性,且对甜菜的生长和生理代谢无不良影响。下列说法正确的是 ( )
A.甜菜抗褐斑病育种过程应用的原理是染色体结构变异——易位
B.抗褐斑病甜菜理论上也可以通过诱变育种获得
C.抗褐斑病甜菜细胞中的RIP基因复制时会形成RNA—蛋白质复合体
D.利用普通甜菜植株进行单倍体育种获得抗褐斑病甜菜可以大大缩短育种时间
5.[2024·江苏镇江期中] 玉米(2N=20)是重要的粮食作物之一。已知玉米的高秆易倒伏(D)对矮秆抗倒伏(d)为显性,抗病(R)对易感病(r)为显性,控制上述两对性状的基因位于两对同源染色体上。为获得纯合矮秆抗病玉米植株,研究人员采用了如图所示的方法。
根据材料分析下列叙述正确的是 ( )
A.过程①产生的F2若在无人工选择条件下自由交配两代,得到的F4中纯合矮秆抗病植株占1/64
B.经过程②的育种方法在染色体加倍阶段,常用秋水仙素或低温处理其种子或幼苗
C.过程③得到的转基因植株自交,后代中有1/4的个体是符合要求的玉米植株
D.过程④发生的变异类型可能是基因突变或基因重组或染色体变异
6.[2024·陕西西安模拟] 某种异源六倍体小麦(6N=42W)变异可产生单体(缺失一条染色体)和缺体(缺失一对同源染色体),其中单体可用40W+E(E代表携带蓝麦粒基因的染色体)表示。某研究团队想利用单体小麦选育能稳定遗传的可育缺体小麦。已知无E的小麦的麦粒为白色且不考虑染色体缺失对生物体的影响,下列说法正确的是 ( )
A.上述变异为染色体数目变异,该变异无法用光学显微镜观察到
B.若不考虑同源染色体之间的差异,则该种六倍体小麦共有20种缺体
C.该蓝麦粒单体小麦自交后代的染色体组成为40W、40W+2E
D.该单体小麦自交后代中白麦粒小麦即为缺体小麦
7.[2024·广东佛山联考] 普通小麦是由原始小麦与不同物种杂交,并经染色体数目加倍形成的,过程如图所示(其中A、B、D分别代表不同物种的一个染色体组,每个染色体组均含7条染色体)。下列说法正确的是 ( )
A.原始小麦和拟斯卑尔脱山羊草杂交能产生可育后代,两者之间不存在生殖隔离
B.拟二粒小麦属于四倍体,正常可能会产生AA、BB、AB三种类型配子
C.杂种 Ⅰ 处于有丝分裂后期的细胞中含有28条染色体
D.原始小麦比普通小麦茎秆粗壮,种子大,营养物质含量高
8.[2024·湖北宜昌模拟] 禾本科三倍体具有重要的育种价值,下图表示利用三倍体获得新品种的四种方式。下列相关叙述正确的是 ( )
A.方式①对材料进行处理后,一定需通过组织培养才能获得植株
B.方式②是体细胞与配子杂交获得的,这种变异属于基因重组
C.方式③通过杂交获得,产生的异源五倍体植株一定能产生可育后代
D.方式④可利用低温处理三倍体幼苗,抑制有丝分裂中纺锤体形成
9.[2024·天津河西区质检] “杂交水稻之父”袁隆平利用雄性不育野生稻改写了世界水稻育种史,杂交水稻研究团队不断刷新我国水稻产量和品质,举世瞩目。请分析回答:
(1)水稻(2n=24)是禾本科植物。在育种研究中,对水稻进行基因组测序要测 条染色体中DNA的碱基序列。
(2)安农S-1是我国发现的第一个籼稻(水稻的一个品种)光温敏雄性不育系(高温或长日照—雄性不育,适温或短日照—雄性可育)。该光温敏雄性不育系与9种常规雄性可育系进行正反交,得到的F1均为雄性可育。据此可推出有关该雄性不育基因的两个结论是 。
(3)另有一个水稻品系,其雄性的育性由一对等位基因M、m控制,基因型为mm的个体表现为雄性不育,能产生正常的雌配子,M基因可使雄性不育个体恢复育性产生可育雄配子。通过转基因技术将M基因与雄配子致死基因A、蓝色素生成基因D一起导入基因型为mm的个体中,并使其插入一条不含m基因的染色体上(D基因的表达产物可使种子呈现蓝色,无D基因的种子呈现白色),如图所示。图中基因型为mmADM的个体自交时(不考虑突变和染色体互换),子代种子的表型及比例为 ,这种转基因改良品系的显著优点是 。
10.[2024·辽宁大连四模] 染色体工程也叫染色体操作,是按照人们的需求对生物的染色体进行操作,添加、削弱或替代染色体,从而达到定向育种或创造人工新物种的目的。分析以下操作案例,回答下列问题:
(1)我国科学家成功将酿酒酵母的16条染色体融合成为1条染色体,并将这条染色体移植到去核的酿酒酵母细胞中,得到仅含1条线型染色体的酿酒酵母菌株SY14,SY14能够存活且表现出相应的生命特性,这项研究开启了人类“设计、再造和重塑生命”的新纪元。获得SY14运用的可遗传变异原理是 ,SY14的染色体DNA上有 (填“16”或“多于16”)个RNA聚合酶的结合位点。
(2)珍珠贝(2n)卵母细胞处于减数第二次分裂中期,精子入卵后,刺激卵母细胞继续完成减数第二次分裂并排出第二极体。若用细胞松弛素阻滞第二极体排出,可获得三倍体珍珠贝;若阻滞正常珍珠贝受精卵的第一次卵裂,则可获得 倍体珍珠贝;其中 倍体珍珠贝具有控制珍珠贝过度繁殖和防止对天然资源的干扰等优点。
(3)二倍体大麦(♀)×二倍体球茎大麦(♂),在受精卵发育形成幼胚的有丝分裂过程中,球茎大麦的染色体逐渐消失,最后形成只具有大麦染色体的植株甲。植株甲的体细胞中最多含 个染色体组,与二倍体大麦植株相比,植株甲的特点是 。
(4)下图表示我国科学家培育成功导入了长穗偃麦草(2n=14)抗病、高产等基因的小麦(6n=42)二体附加系的一种途径,其中W表示普通小麦的染色体,E表示长穗偃麦草的染色体,E染色体组随机进入细胞一极。图中F1是 倍体;植株丁自交所得子代植株的染色体组成及比例是 。
11.[2024·河北衡水模拟] 多倍体动物极少见,我国科学家通过潜心钻研终于培育出了三倍体贝类和四倍体贝类。已知某二倍体贝类外壳硬度受位于常染色体上独立遗传的等位基因A/a、B/b控制,显性基因越多,硬度越大。如图表示利用该二倍体贝类培育出多倍体贝类的三种育种方案。不考虑基因突变。回答下列问题:
(1)基因型为AaBb的雌雄个体交配,子代中外壳硬度最大的个体占 ,该方法培育出外壳硬度最大个体的原理是 。
(2)若经育种方案1获得的三倍体的基因型为AaaBbb,其父本的基因型为aabb,则其母本的基因型为 ;若经育种方案2获得的三倍体的基因型为AAaBBb,则其父本的基因型有4种可能性,即 。
(3)若经育种方案3获得的四倍体的基因型均为AAaaBBbb,则该四倍体雌雄个体间随机交配,所得子代中基因型为AAaaBBbb的个体所占比例为 。
(4)请在育种方案1、2、3的基础上,设计一个简易的育种方案以培育出三倍体贝类,写出实验思路: 。
