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【步步高】2016版高考生物大二轮总复习 增分策略 专题六17“学以致用”的遗传育种试题


必考点 17

“学以致用”的遗传育种
依纲排查

1.生物变异在育种上的应用(Ⅱ) (1)生物育种有哪些类型?其原理分别是什么? (2)单倍体育种、多倍体育种和杂交育种的一般操作程序是怎样的? 2.转基因食品的安全(Ⅰ) (1)基因工程的应用有哪些? (2)如何正确对待转基因食品的安全性问题?

1.据图理清

“5”种生物育种

A、D (1)“亲本― ― →新品种”为________育种。 B、C (2)“亲本― ― →新品种”为____________育种。 E (3)“种子或幼苗― ― →新品种”为________育种。 F (4)“种子或幼苗― ― →新品种”为____________育种。 G H Ⅰ J (5)“植物细胞― ― → 新 细胞― ― → 愈伤组 织― ― → 胚状体― ― → 人 工种子― →新品 种 ” 为 ________________育种。 2.关注育种方法的“3”个注意点 (1)原核生物不能运用杂交育种,如细菌的育种一般采用诱变育种。 (2)杂交育种:不一定需要连续自交。 (3)花药离体培养:只是单倍体育种中的一个程序,要想得到可育的品种,一般还需要用秋水 仙素处理单倍体使染色体加倍。

1

题组一 生物育种相关判断 1.判断下列叙述正误: (1)抗病植株连续自交若干代,纯合抗病植株的比例逐代降低(2013·四川,5C)( )

(2)某种极具观赏价值的兰科珍稀花卉很难获得成熟种子。为尽快推广种植,可采用幼叶、茎 尖等部位的组织进行组织培养(2013·江苏,11D)( ) )

(3)用秋水仙素处理细胞群体,M(分裂)期细胞的比例会减少(2013·浙江,1D)(

(4) 三 倍 体 西 瓜 植 株 的 高 度 不 育 与 减 数 分 裂 同 源 染 色 体 联 会 行 为 有 关 (2013· 安 徽 , 4③)( )

题组二 聚焦生物育种,应对各类试题 2.下列实践活动包含基因工程技术的是 ( )

A.水稻 F1 花药经培养和染色体加倍,获得基因型纯合新品种 B.抗虫小麦与矮秆小麦杂交,通过基因重组获得抗虫矮秆小麦 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.用射线照射大豆使其基因结构发生改变,获得种子性状发生变异的大豆 3.如图为普通小麦的培育过程。据图判断下列说法正确的是( )

A.普通小麦的单倍体中含有一个染色体组,共 7 条染色体 B.将配子直接培养成单倍体的过程称为单倍体育种 C.二粒小麦和普通小麦均能通过自交产生可育种子 D.染色体加倍只能通过秋水仙素处理萌发的种子实现 4.染色体部分缺失在育种方面也有重要作用。下图所示为育种专家对棉花品种的培育过程, 相关叙述错误的是( )

A.太空育种依据的原理主要是基因突变 B.粉红棉 M 的出现是染色体缺失的结果
2

C.深红棉 S 与白色棉 N 杂交产生深红棉的概率为 1/4 D.粉红棉 M 自交产生白色棉 N 的概率为 1/4 5.(2014·新课标Ⅰ,32) 现有两个纯合的某作物品种:抗病高秆(易倒伏)和感病矮秆(抗倒 状)品种,已知抗病对感病为显性,高秆对矮秆为显性,但对于控制这两对相对性状的基因所 知甚少。回答下列问题: (1)在育种实践中, 若利用这两个品种进行杂交育种, 一般来说, 育种目的是获得具有_______ 优良性状的新品种。 (2)杂交育种前,为了确定 F2 代的种植规模,需要正确预测杂交结果。若按照孟德尔遗传定 律来预测杂交结果,需要满足 3 个条件:条件之一是抗病与感病这对相对性状受一对等位基 因控制,且符合分离定律;其余两个条件是_____________________________________。 (3)为了确定控制上述这两对性状的基因是否满足上述 3 个条件,可用测交实验来进行检验, 请简要写出该测交实验的过程。 ________________________________________________________________________。 6.(2015·浙江,32)某自花且闭花受粉植物,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)。

巧选育种方案 (1)最简便(或最简捷):杂交育种。 (2)最盲目(或最难以达到预期目标):诱变育种。 (3)最具有预见性(或最定向):基因工程育种。 (4)明显缩短育种年限:单倍体育种。
3

提醒:完成作业 考点过关练 17

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二轮专题强化练 考点过关练 17

“学以致用”的遗传育种

1.下列关于生物育种的叙述,正确的是(

)

A.单倍体育种与多倍体育种均涉及植物组织培养技术 B.杂交育种利用基因重组的原理,从而产生新的物种 C.秋水仙素可应用于诱变育种和多倍体育种,且作用的细胞分裂时期相同 D.单倍体育种可缩短育种年限,杂交育种可获得杂种优势的个体 2. 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:

下列关于该实验的说法,不正确的是(

)

A.A 组和 B 组都利用杂交的方法,目的是一致的 B.A 组 F2 中的矮秆抗病植株Ⅰ可以直接用于生产 C.B 组育种过程中,必须用到生长素、细胞分裂素、秋水仙素等物质 D.C 组育种过程中,必须用 γ 射线处理大量的高秆抗病植株,才有可能获得矮秆抗病植株 3.二倍体西瓜幼苗(基因型 Aa)经低温处理后得到四倍体西瓜。下列有关此四倍体西瓜的说 法正确的是( )

A.四倍体西瓜在减数分裂过程中,细胞里最多含有八个染色体组 B.将四倍体西瓜产生的花粉进行离体培养,获得的植株都是纯合子 C.低温与秋水仙素作用原理相同,都能使细胞中的染色体数目加倍 D.此四倍体西瓜自交后代不发生性状分离,不能为进化提供原材料 4.(2015·赣州十二县联考)下列生物育种技术操作合理的是( A.用 X 射线照射青霉菌一定能使青霉菌的繁殖能力增强 )

5

B.年年制种推广的杂交水稻一定是能稳定遗传的纯合子 C.单倍体育种时需用秋水仙素处理其萌发的种子或幼苗 D.红薯等用营养器官繁殖的作物只要杂交后代出现所需性状即可留种 5. (2015·金丽衢十二校第二次联考)玉米非糯性基因(A)对糯性基因(a)是显性, 植株紫色基 因(B)对植株绿色基因(b)是显性,这两对等位基因分别位于第 9 号和第 6 号染色体上。玉米 非糯性品系的子粒及花粉遇碘液变蓝色,糯性品系的子粒及花粉遇碘液变棕色。现有非糯性 紫株、非糯性绿株和糯性紫株三个纯种品系供实验选择。请回答: (1)若采用花粉鉴定法验证基因分离定律, 应选择非糯性紫株与糯性紫株杂交。 如果用碘液处 理 F1 代的花粉,则显微镜下观察到花粉颜色及比例为___________________________。 (2)若验证基因的自由组合定律, 则两亲本基因型为____________________。 如果要筛选糯性 绿株品系,需在第________年选择糯性子粒留种,下一年选择________自交留种即可。 (3)用 X 射线照射亲本中非糯性紫株玉米花粉并授于非糯性绿株的个体上, 发现在 F1 代 734 株中有 2 株为绿色。经细胞学的检查表明,这是由于第 6 号染色体载有紫色基因(B)区段缺失导致的。已 知第 6 号染色体区段缺失的雌、雄配子可育,而缺失纯合子(两条同源染色体均缺失相同片段)致 死。 ①在上述 F1 代绿株的幼嫩花药中观察到下图所示染色体,请根据题意在图中选择恰当的基因 位点并在位点上正确标出 F1 代绿株的基因组成:

②有人认为 F1代出现绿株的原因可能是经 X 射线照射的少数花粉中紫色基因(B)突变为绿色基因(b), 导致 F1 代绿苗产生。某同学设计了以下杂交实验,探究 X 射线照射花粉产生的变异类型。 实验步骤: 第一步:选 F1 代绿色植株与亲本中的________杂交,得到种子(F2 代); 第二步:F2 代的植株自交,得到种子(F3 代); 第三步:观察并记录 F3 代植株颜色及比例。 结果预测及结论: 若 F3 代植株的紫色∶绿色为________, 说明花粉中紫色基因(B)突变为绿色基因(b),没有发生 第 6 号染色体载有紫色基因(B)的区段缺失。

6

若 F3 代植株的紫色∶绿色为________, 说明花粉中第 6 号染色体载有紫色基因(B)的区段缺失。

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学生用书答案精析 必考点 17 核心提炼 1.(1)杂交 (2)单倍体 (3)诱变 题组突破 1.(1)× (2)√ (3)× (4)√ 2.C [A 项为单倍体育种,原理是染色体变异;B 项为杂交育种,原理为基因重组;C 项为 基因工程育种,需要利用基因工程技术将重组 DNA 分子导入受体细胞,原理为基因重组;D 项为诱变育种,原理为基因突变。] 3.C [普通小麦是六倍体,其单倍体内含有 21 条染色体,每个染色体组中含有 7 条形状、 大小不同的染色体;将配子直接培养成单倍体的过程只是单倍体育种的一个环节;二粒小麦 和普通小麦细胞内均含有同源染色体,均能通过自交产生可育种子;使染色体加倍除可利用 秋水仙素处理萌发的种子或幼苗外,还可以对其进行低温处理。] 4.C [太空育种的原理主要是基因突变,可以产生新的基因,由图可知,粉红棉 M 是由于染 色体缺失了一段形成的。 若用 b 表示染色体缺失的基因, 则 bb×b b →bb (全部为粉红棉); 粉红棉 bb 自交,得白色棉 bb 的概率为 1/4。] 5.(1)抗病矮秆 (2)高秆与矮秆这对相对性状受一对等位基因控制,且符合分离定律;控制 这两对相对性状的基因位于非同源染色体上 (3)将纯合的抗病高秆植株与感病矮秆植株杂交,产生 F1,让 F1 与感病矮秆植株杂交 解析 (1)杂交育种能将两个或多个品种的优良性状通过杂交集中在一起,抗病与矮秆(抗倒 伏)为优良性状。(2)杂交育种依据的原理是基因重组,控制两对相对性状的基因位于非同源 染色体上,遵循基因的自由组合定律,每对基因单独考虑时符合分离定律。 (3)测交是指用 F1 和隐性纯合子杂交,故应先用纯合的抗病高秆植株与感病矮秆植株杂交得到 F1,然后再进 行测交实验。 6 . (1) 纯 (2) 稀有性、多方向性 (3) 选择 纯合化 年限越长 矮茎∶中茎∶高茎=
- - - - -

“学以致用”的遗传育种

(4)多倍体 (5)基因工程

9∶6∶1 (4)基因重组和染色体变异

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解析 (1)已知该植物为自花且闭花受粉的植物, 所以在自然状态下发生的是自交现象, 一般 都是纯合子。(2)诱变育种主要利用基因突变的原理,因为基因突变具有有害性、稀有性和多 方向性,所以需要处理大量种子。(3)杂交育种是利用基因重组的原理,有目的的将两个或多 个品种的优良性状组合在同一个个体上, 一般通过杂交、 选择和纯合化等手段培养出新品种。 如果控制性状的基因数越多,则育种过程中所需要的时间越长。若只考虑茎的高度,据题意 可知亲本为纯合子,所以它们的基因型为 DDEE(矮茎)和 ddee(高茎),其 F1 的基因型为 DdEe, 表现型为矮茎,F1 自交后 F2 的表现型及其比例分别为矮茎(D-E-)∶中茎(D-ee 和 ddE-)∶高 茎(ddee)=9∶6∶1。(4)单倍体育种的原理是基因重组和染色体变异。遗传图解见答案。

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二轮专题强化练答案精析 考点过关练 17 “学以致用”的遗传育种

1.D [多倍体育种不涉及植物组织培养技术,故 A 错误;杂交育种只能获得新品种,不能获 得新物种,故 B 错误;秋水仙素在诱变育种中诱发细胞发生突变,作用于分裂间期,在多倍 体育种中抑制细胞中纺锤体的形成,作用于细胞分裂的前期,故 C 错误;单倍体育种的优点 是明显缩短育种年限,杂交育种除得到重组类型纯合子外,另一个重要的应用是获得具有杂 种优势的个体,故 D 正确。] 2.B 3. C [四倍体西瓜在减数分裂过程中, 细胞里最多含有四个染色体组, A 错。 四倍体西瓜(AAaa) 产生的花粉(AA、Aa、aa)进行离体培养,获得的植株是纯合子或杂合子,B 错。四倍体西瓜 自交(AAaa)后代可发生性状分离(A_ _ _、aaaa),D 错。] 4.D [用 X 射线照射青霉菌能使青霉菌发生基因突变,但一般不能使其繁殖能力增强,A 错 误;年年制种推广的杂交水稻一定是 F1 代的杂合子,B 错误;单倍体育种时需用秋水仙素处 理其幼苗,由于单倍体高度不育,一般不产生种子,C 错误;红薯等用营养器官繁殖的作物 只要杂交后代出现所需性状即可留种,让其进行营养生殖以保持优良性状,D 正确。] 5.(1)蓝色∶棕色=1∶1 (2)AAbb、aaBB 二 绿株 (3)①见下图

②实验步骤:紫株 结果预测及结论:3∶1 6∶1 解析 (1)基因分离定律的实质是: 等位基因随同源染色体的分离而彼此分开。 花粉遇碘液后, 一半呈蓝色,一半呈棕色,说明含 A 的花粉与含 a 的花粉比值为 1∶1,恰好证明了 F1(Aa) 减数分裂时产生了两种花粉 A∶a=1∶1,从而验证了基因分离定律的实质。(2)验证基因的 自由组合定律,则两亲本基因型为 AAbb、aaBB,如果要筛选糯性绿株(aabb)品系,需在第二 年选择糯性子粒留种,下一年选择绿株自交留种即可。(3)①根据题意分析可知,正常植株应 全为紫株,基因型为 Bb,所以表现为绿株的是细胞内 6 号染色体上因缺失的染色体片段中含 有 B 基因,那么另一条 6 号染色体对应片段上就应该含有 b 基因,由于图中染色体含有两条 染色单体,所以应分别在相同位置标注 b 基因,见参考答案。②探究 X 射线照射花粉后紫色
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基因(B)是否突变为绿色基因(b),可选 F1 代绿色植株与非糯性紫株纯种品系杂交,得到种子 (F2 代),然后让 F2 代植株自交,得到种子(F3 代),若 F3 代植株的紫色∶绿色为 3∶1,说明 X 射线照射的少数花粉中紫色基因(B)突变为绿色基因(b);若 F3 代植株的紫色∶绿色为 6∶1, 说明 X 射线照射的少数花粉中第 6 号染色体载有紫色基因(B)的区段缺失。

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