【生物】2018届一轮复习人教版生物变异在育种方面的应用考点

【生物】2018届一轮复习人教版生物变异在育种方面的应用考点

专题22　生物变异在育种方面的应用 真题回放 ‎1．（2015年江苏卷，15）经 X 射线照射的紫花香豌豆品种，其后代中出现了几株开白花植株，下列叙述错误的是（　　）‎ A．白花植株的出现是对环境主动适应的结果，有利于香豌豆的生存 B．X 射线不仅可引起基因突变，也会引起染色体变异 C．通过杂交实验，可以确定是显性突变还是隐性突变 D．观察白花植株自交后代的性状，可确定是否是可遗传变异 ‎【答案】A ‎2．（2017年北京卷，30）玉米（2n=20）是我国栽培面积最大的作物，近年来常用的一种单倍体育种技术使玉米新品种选育更加高效。‎ ‎（1）单倍体玉米体细胞的染色体数为_______，因此在____分裂过程中染色体无法联会，导致配子中无完整的______。‎ ‎（2）研究者发现一种玉米突变体（S），用S的花粉给普通玉米授粉，会结出一定比例的单倍体籽粒（胚是单倍体；胚乳与二倍体籽粒胚乳相同，是含有一整套精子染色体的三倍体。见图1）‎ ‎①根据亲本中某基因的差异，通过PCR扩增以确定单倍体胚的来源，结果见图2。‎ ‎　　　‎ 从图2结果可以推测单倍体的胚是由___发育而来。‎ ‎②玉米籽粒颜色由A、a与R、r两对独立遗传的基因控制，A、R同时存在时籽粒为紫色，缺少A或R时籽粒为白色。紫粒玉米与白粒玉米杂交，结出的籽粒中紫∶白=3∶5，出现性状分离的原因是_______。推测白粒亲本的基因型是_______。‎ ‎③将玉米籽粒颜色作为标记性状，用于筛选S与普通玉米杂交后代中的单倍体，过程如下 请根据F1籽粒颜色区分单倍体和二倍体籽粒并写出与表型相应的基因型_______。‎ ‎（3）现有高产抗病白粒玉米纯合子（G）、抗旱抗倒伏白粒玉米纯合子（H），欲培育出高产抗病抗旱抗倒伏的品种。结合（2）③中的育种材料与方法，育种流程应为：______；将得到的单倍体进行染色体加倍以获得纯合子；选出具有优良性状的个体。‎ ‎【答案】（1）10 减数染色体组 ‎（2）①卵细胞 ‎②紫粒亲本是杂合子aaRr/Aarr ‎③单倍体籽粒胚的表现型为白色，基因型为ar；二倍体籽粒胚的表现型为紫色，基因型为AaRr；二者籽粒胚乳的表现型为紫色，基因型为AaaRrr。‎ ‎（3）用G和H杂交，将所得F1为母本与S杂交；根据籽粒颜色挑出单倍体 ‎（3）按照（2）③中的方法，可将G和H杂交，得到F1，再以F1为母本授以突变体S的花粉，根据籽粒颜色挑出单倍体；将得到的单倍体进行染色体加倍以获得纯合子；选出具有优良性状的个体。‎ ‎4．（2016年新课标Ⅲ卷，32）基因突变和染色体变异是真核生物可遗传变异的两种来源。回答下列问题：‎ ‎（1）基因突变和染色体变异所涉及到的碱基对的数目不同，前者所涉及的数目比后者＿＿＿＿。‎ ‎（2）在染色体数目变异中，既可发生以染色体组为单位的变异，也可发生以＿＿＿＿＿单位的变异。‎ ‎（3）基因突变既可由显性基因突变为隐性基因（隐性突变），也可由隐性基因突变为显性基因（显性突变）。若某种自花受粉植物的AA和aa植株分别发生隐性突变和显性突变，且在子一代中都得到了基因型为Aa的个体，则最早在子＿＿＿代中能观察到该显性突变的性状；最早在子＿＿＿代中能观察到该隐性突变的性状；最早在子＿＿＿代中能分离得到显性突变纯合体；最早在子＿＿＿代中能分离得到隐性突变纯合体。‎ ‎【答案】（1）少 ‎（2）染色体 ‎（3）一　　二　　三　　二 ‎（3）AA植株发生隐性突变后基因型变为Aa，而aa植株发生显性突变后基因型也可变为Aa，题目中已知在子一代中都得到了基因型为Aa的个体，所以不论是显性突变还是隐性突变，在子一代中的基因型都有Aa，该基因型个体表现为显性性状，故最早可在子一代观察到该显性突变的性状；该种植物自花授粉，且子一代基因型为Aa，则子二代的基因型有AA、Aa和aa三种，故最早在子二代中观察到该隐性突变的性状（aa）；子一代虽然出现了显性突变纯合体（AA），但与基因型为Aa的杂合体区分不开（都表现为显性性状），需要再自交一代，若后代不发生性状分离，才可证明基因型为AA，故最早在子三代中分离得到显性突变纯合体（AA）；只有隐性突变纯合体（aa）才表现为隐性性状，所以该性状一经出现，即可确定是纯合体，故最早在子二代中分离得到隐性突变纯合体（aa）。‎ ‎5．（2016年天津卷，9）鲤鱼和鲫鱼体内的葡萄糖磷酸异构酶（GPI）是同工酶（结构不同、功能相同的酶），由两条肽链构成。编码肽链的等位基因在鲤鱼中是a1和a2，在鲫鱼中是a3和a4，这四个基因编码的肽链P1、 P2、P3、P4可两两组合成GPI。以杂合体鲤鱼（a1a2）为例，其GPI基因、多肽链、GPI的电泳（蛋白分离方法）图谱如下。‎ 请问答相关问题： ‎ ‎（1）若一尾鲫鱼为纯合二倍体，则其体内GPI类型是_____________________。‎ ‎（2）若鲤鱼与鲫鱼均为杂合二倍体，则鲤鲫杂交的子一代中，基因型为a2a4个体的比例为____________。在其杂交子一代中取一尾鱼的组织进行GPI电泳分析，图谱中会出现__________条带。‎ ‎（3）鲤鲫杂交育种过程中获得了四倍体鱼。四倍体鱼与二倍体鲤鱼杂交，对产生的三倍体子代的组织进行GPI电泳分析，每尾鱼的图谱均一致，如下所示。‎ 据图分析，三倍体的基因型为____________，二倍体鲤鱼亲本为纯合体的概率是____________。‎ ‎【答案】（1）P3P3或P4P4‎ ‎（2）25% 3‎ ‎（3）a1a2a3 100%‎ ‎6．（ 2015年浙江卷，32）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）。‎ ‎【答案】（1）纯　　‎ ‎（2）多方向性、稀有性 ‎（3）选择　　纯合化　　年限越长　　矮茎：中茎：高茎＝9：6：1　　‎ ‎（4）基因重组和染色体畸变　　遗传图解如下：‎ ‎【解析】（1）该植物为自花且闭花授粉植物，故一般情况下，其植株大多为纯合子。‎ ‎（2）诱变育种时用γ射线处理利用的原理基因突变，由于基因突变具有多方向性、稀有性以及有害性三个特点，故需要处理大量种子以获得所需品种。‎ ‎（3）如采用杂交育种的方式，将上述两个亲本杂交，即DDEErr×ddeeRR→F1：DdEeRr，在F1自交所得的F2中选择抗病矮茎个体（D_E_R_），再通过连续自交及逐代淘汰等纯合化的手段，最终获得能稳定遗传的抗病矮茎品种（DDEERR）。一般情况下，控制性状的基因数量越多，需进行多次的自交和筛选操作才能得到所需的纯合品种，育种时间相对较长。若只考虑茎的高度，F1（DdEe）在自然状态下繁殖后，F2中表现型及比例为9矮茎（9D_E_）：6中茎（3D_ee、3ddE_）：1高茎（ddee）。‎ ‎（4）若采用单倍体育种的方式获得所需品种，首先需将花药离体培养得到单倍体，继而使用秋水仙素对其进行处理使其染色体数目加倍，该过程涉及的原理有基因重组和染色体变异。‎ 模拟演练 ‎1．（江西省南昌市2017届高三第三次模拟考试理科综合生物试题）已知现存土豆均为杂种（只要有一对基因杂合，即为杂种），可用块茎繁殖。欲通过一代杂交选育出黄肉（A基因控制）抗病（另一条染色体上的B基因控制）品种，应选用的杂交亲本是（　　）‎ A．AaBb×aabb 　　　B．AABb×aaBb　　　C．AaBB×Aabb　　 D．aaBb×Aabb ‎【答案】D ‎2．（江西省莲塘市一中2017届高三生物考前模拟试题）下图为普通小麦（6n＝42，记为 42E）与长穗偃麦草（2n＝14，记为14M）杂交育种过程，其中长穗偃麦草的某条染色体含有抗虫基因。在减数分裂过程中不能联会的染色体组的染色体是随机移向细胞两极。下列选项中正确的是（）‎ ‎　　　‎ A．普通小麦和长穗偃麦草的每个染色体组含有的染色体数分别为6、7‎ B．①过程只有通过秋水仙素诱导萌发的种子和幼苗才能实现 C．③过程利用辐射诱发染色体易位和数目变异后实现 D．丙中来自长穗偃麦草的染色体数目为3M 或4M ‎【答案】C 体易位和染色体数目变异，这种变异可能就是③过程利用辐射诱发所致，C正确；根据题意“在减数分裂过程中不能联会的染色体组的染色体是随机移向细胞两极”可分析，乙减数分裂产生配子的过程中，其中7M的染色体组成都只能是随机移向细胞一极，形成来自长穗偃麦草的染色体最少为0条，最多为7条；所以丙中长穗偃麦草的染色体数目为07M，D错误。‎ ‎3．（江苏省扬州市2016-2017学年高三下学期生物4月调研试题）“天宫二号”空间实验室为探索空间植物生长、发育提供了良好的在轨研究平台，研究人员能够直接观察不同植物的种子在太空中从萌发、生长、开花到结籽的全过程，得以更好地了解和掌握未来太空农业发展的可能。下列有关太空培养植物的说法错误的是（　　）‎ A．在太空微重力条件下，种子萌发时可能会发生基因突变 B．植物在太空结出的种子萌发后性状不一定发生改变 C．太空植物开花结籽过程中的变异来源主要是基因突变 D．植物在太空的生长过程中可能会发生染色体变异 ‎【答案】C ‎【解析】太空育种是利用太空中微重力、强辐射等条件诱发生物体发生基因突变，A正确；因密码子具有简并性，所以基因突变不一定使性状发生改变，B正确；植物开花结籽过程是一个有性生殖过程，变异来源主要是基因重组，C错误；染色体变异可以发生在有丝分裂或减数分裂过程，所以植物在太空的生长过程中可能会发生染色体变异，D正确。‎ ‎4．．（2017届甘肃省高三第二次诊断考试理科综合试题生物试卷）以下有关变异的叙述，错误的是（　　）‎ A．自然状态下的突变是不定向的，而人工诱变是定向的 B．基因重组所产生的新基因型不一定会表达为新的表现型 C．基因中个别碱基对的替换可能不影响其表达的蛋白质的结构和功能 D．用二倍体西瓜培育出四倍体西瓜，再用二倍体西瓜给四倍体西瓜授粉，则四倍体植株上会结出三倍体种子 ‎【答案】A ‎5．（2017届北京市海淀区高三3月适应性考试（零模）理综生物试卷）植物的自交不亲和性是指当花粉落在自身柱头上时，花粉不能够正常萌发或穿过柱头，无法完成受精作用，表现为自交不能结实的现象。为了将白菜中的自交不亲和基因转入甘蓝型油菜，培育自交不亲和油菜，科研人员进行了图1所示的杂交实验。‎ ‎　　　　‎ ‎（1）据图分析，F1的染色体组成为__________，其中C组染色体有__________条。由于C组染色体在减数分裂时会随机移向某一极，F1形成染色体组成为AC的配子的几率为___________，因而F1与亲代母本杂交可获得染色体组成为AACC的BC1植株，选育得到自交不亲和的纯系植株M。植株M自交不亲和的原因是F1_____________________。‎ ‎（2研人员以得到的纯系植株M与纯系甘蓝型油菜杂交，得到子一代，子一代植株自交获得的510株植株中，369株为自交亲和植株，其余为自交不亲和植株，初步判断自交不亲和性状是______性状。对子一代植株进行测交，调查测交后代植株群体的亲和性分离情况，可验证该假设。符合预期的结果是_____________。‎ ‎（3）研究发现，油菜自交不亲和性与S位点的基因型有关，机理如图2所示。‎ ‎①S位点基因有四种不同类型，它们的差异是碱基对的_________________不同。‎ ‎②据图分析，落在柱头上的油菜花粉是否能萌发决定于_________________。‎ ‎③自交不亲和现象有利于防止自交退化，保持油菜的_______________多样性。‎ ‎（4）进一步研究发现，S位点SLG、SCR、SRK三个基因组成，但三个基因作为一个整体向后代传递，其原因是_________________________________。‎ ‎【答案】（1）AAC　　9　　1/512（或“（1/2）9”有一个A染色体组来自白菜，带有自交不亲和基因 ‎（2）隐性　　自交亲和与自交不亲和植株各占1/2（或“自交亲和:自交不亲和=1:1”）‎ ‎（3）排序　　父本S位点的基因组成中是否具有与母本相同的类型　　遗传（或“基因”）‎ ‎（4）三个基因之间不发生交换（或交换的概率极低）‎ 由于C组染色体在减数分裂时会随机移向某一极，F1形成染色体组成为AC的配子的几率为1/512（或“（1/2）9”），因而F1与亲代母本杂交可获得染色体组成为AACC的BC1植株，选育得到自交不亲和的纯系植株植株M。植株M自交不亲和的原因是F1有一个A染色体组来自白菜，带有自交不亲和基因。‎ ‎（2研人员以得到的纯系植株M与纯系甘蓝型油菜杂交，得到子一代，子一代植株自交获得的510株植株中，369株为自交亲和植株，其余为自交不亲和植株，初步判断自交不亲和性状是隐性性状。对子一代植株进行测交，调查测交后代植株群体的亲和性分离情况，可验证该假设。符合预期的结果是自交亲和与自交不亲和植株各占1/2（或“自交亲和:自交不亲和=1:1”）。如下图所示：‎ ‎（3）研究发现，油菜自交不亲和性与S位点的基因型有关，机理如图2所示。‎ ‎①S位点基因有四种不同类型，它们的差异是碱基对的排序不同。‎ ‎②据图分析，落在柱头上的油菜花粉是否能萌发决定于父本S位点的基因组成中是否具有与母本相同的类型。‎ ‎③自交不亲和现象有利于防止自交退化，保持油菜的遗传（或“基因”）多样性。‎ ‎（4）进一步研究发现，S位点SLG、SCR、SRK三个基因组成，但三个基因作为一个整体向后代传递，其原因是三个基因之间不发生交换（或交换的概率极低）。‎ 创新预测 ‎1．下列关于生物育种的叙述正确的是（　　）‎ A．杂交育种：可获得新的基因和新的性状 B．基因工程育种：能让一个物种的基因转移到另一个物种中 C．单倍体育种：秋水仙素处理的是单倍体幼苗或萌发的种子 D．多倍体育种：需要植物组织培养技术 ‎【答案】B ‎2．用纯种的高杆（D）抗锈病（T）小麦与矮杆（d）易染锈病（t）小麦培育矮杆抗锈病小麦新品种的方法如下：‎ 下列有关此种育种方法的叙述中，不正确的是（）‎ A．过程①是杂交，目的是让控制不同优良性状的基因集中于一个个体中 B．过程②产生的雄配子中含有一个染色体组，为单倍体 C．上述所示的育种方法为单倍体育种 D．这种育种方法的优势在于能明显缩短育种年限 ‎【答案】B ‎【解析】过程①是杂交，目的是让控制不同优良性状的基因集中于一个个体中，A项正确；过程②产生的雄配子不是一个个体，B项错误；图示育种方法为单倍体育种，C项正确；单倍体育种的优势在于能明显缩短育种年限，D项正确。‎ ‎3．一株同源四倍体玉米的基因型为Aaaa，其异常联会形成的部分配子也可受精形成子代。下列相关叙述正确的是（　　）‎ ‎　　　　　　　　‎ A．上图表示的过程发生在减数第一次分裂后期 B．自交后代不会出现染色体数目变异的个体 C．该玉米单穗上的籽粒基因型不完全相同 D．该植株花药培养加倍后的个体均为纯合子 ‎【答案】C ‎4．利用基因型为Aa的二倍体植株培育三倍体幼苗，其途径如下图所示，下列叙述正确的是（）‎ A．①过程需要秋水仙素处理，并在有丝分裂后期发挥作用 B．②过程称为单倍体育种，能明显缩短育种期限 C．两条育种途径依据的生物学原理都主要是基因突变和染色体变异 D．两条育种途径中，只有通过途径一才能获得基因型为AAA的三倍体幼苗 ‎【答案】D ‎5．棉花的棉纤维大多为白色，天然彩色棉很受大众喜爱。棉纤维的白色（B）和深红色（b）是一对相对性状，育种专家对深红棉做了如图（Ⅰ和Ⅱ 为常染色体）所示的技术处理，得到了基因型为Ⅱb Ⅱ的粉红棉新品种。图中基因A、a分别控制抗旱与不抗旱性状，回答下列问题：‎ ‎（1）利用深红棉花粉粒培育出的棉花植株，一般不结棉花的原因是_______________________。‎ ‎（2）图中培育新品种的处理过程发生了___________变异，该变异___________（填“能”或“不能”）通过镜检方法检出，该粉红色新品种自交后代发生性状分离出现了另一种白色棉，该新品种白色棉的基因型是（仅考虑颜色性状）_______________________。‎ ‎（3）用该粉红棉新品种自交所结种子不能大面积推广，欲得到能大面积推广的粉红棉种子，请你设计一种最简单的育种方法：_____________________________（写明材料和方法即可）。‎ ‎（4）图中的新品种自交，F1中抗旱深红棉的基因型为___________，在子代中的比例是__________。‎ ‎【答案】（1）用花粉粒培育出的单倍体植株高度不育 ‎（2）染色体结构能ⅡⅡ ‎（3）用深红棉与以上的新品种白色棉杂交（或ⅡbⅡb×ⅡⅡ→ⅡbⅡ）‎ ‎（4）AAⅡbⅡb或AaⅡbⅡb　　3/16‎ ‎（3）培育出大量的粉红棉种子最简单的育种方法用深红色棉与以上的新品种白色棉杂交。‎ ‎（4）图中新品种基因型为AaⅡⅡb，让其自交，则F1中抗旱深红棉的基因型是AAⅡbⅡb或AaⅡbⅡb，在子代中的比例是3/4（A_）×1/4（ⅡbⅡb）＝3/16。‎ ‎ ‎