2019秋 金版学案 生物·必修2（人教版）练习：第6章 第1节 杂交育种与诱变育种

2019秋 金版学案 生物·必修2（人教版）练习：第6章 第1节 杂交育种与诱变育种

1．下列对杂交育种的叙述，正确的是( ) A．依据的原理是非姐妹染色单体之间的交叉互换 B．依据的原理是染色体数目的变异 C．优点是后代的性状表现都符合育种的要求 D．缺点是育种所需的时间往往比较长 解析：杂交育种依据的原理是非同源染色体上非等位基因的自由 组合。由于基因重组，杂交育种的 F1 自交得到的后代会发生性状分离， 有的个体符合育种要求，有的个体不符合育种要求，往往需要 F2 连续 自交和筛选才能培育出稳定遗传的符合育种要求的类型，因而育种所 需的时间比较长。 答案：D 2．下列各项措施中，能够产生新基因的是( ) A．高秆抗病小麦与矮秆不抗病小麦杂交 B．用秋水仙素处理二倍体西瓜得到四倍体 C．用花药离体培养小麦植株 D．用 X 射线处理获得青霉素高产菌株 答案：D 3．现有两种玉米，一种玉米黄色颗粒饱满，一种玉米紫色颗粒较 小，要想获取紫色颗粒饱满的玉米，比较简单有效的方法是 ( ) A．单倍体育种 B．杂交育种 C．诱变育种 D．多倍体育种 答案：B 4．基因型 AaBb 的玉米，将其花药(花粉)离体培养获得若干幼苗。 这些幼苗基因型为 aaBB 的概率为( ) A．0 B. 1 16 C.1 9 D.1 4 解析：基因型为 AaBb 的玉米植株的花粉(基因型有 AB、aB、Ab、 ab)经离体培养得到单倍体幼苗，基因型为 AB、aB、Ab、ab，人工诱 导染色体加倍后得到的植株的基因型为 AABB、aaBB、AAbb、aabb， 由此可见，用其花粉培养成幼苗，所得幼苗都是单倍体，其中基因型 为 aaBB 的比例为 0。 答案：A 5．某农科所通过如图所示的育种过程培育成了高品质的糯小麦。 下列有关叙述正确的是( ) A．a 过程中运用的遗传学原理是基因重组 B．b 过程能提高突变率，从而明显缩短了育种年限 C．a 过程需要使用秋水仙素，作用于萌发的种子 D．b 过程需要通过自交来提高纯合率 答案：D 6．为了快速培育抗某种除草剂的水稻，育种工作者综合应用了多 种育种方法，过程如下。请回答问题： (1)从对该种除草剂敏感的二倍体水稻植株上取花药离体培养，诱 导成________幼苗。 (2)用γ射线照射上述幼苗，目的是________________；然后用该除 草剂喷洒其幼叶，结果大部分叶片变黄，仅有个别幼叶的小片组织保 持绿色，表明这部分组织具有________________。 (3)取该部分绿色组织再进行组织培养，诱导植株再生后，用秋水 仙素处理幼苗，使染色体________，获得纯合________，移栽到大田 后，在苗期喷洒该除草剂鉴定其抗性。 (4)对抗性的遗传基础做进一步研究，可以选用抗性植株与 ________杂交，如果________，表明抗性是隐性性状。F1 自交，若 F2 的性状分离比为 15(敏感)∶1(抗性)，初步推测________。 解析：花药离体培养是单倍体育种的基本手段，射线、激光有诱 发突变的能力，而且体细胞突变必须经过无性繁殖才能保留该突变性 状，所以需要经过组织培养，为了获得可育的植株，需用秋水仙素使 染色体加倍，加倍获得的是纯合子。通过与敏感型植株杂交，子一代 表现出来的性状是显性，子二代出现性状分离，分离比是 15∶1，不符 合分离定律，可以用自由组合定律来解释，只有两对基因都隐性时才 表现为抗性，所以初步推测该抗性植株中有两个基因发生了突变。 答案：(1)单倍体 (2)诱发基因突变 抗该除草剂的能力 (3)加倍 二倍体 (4)(纯合)敏感型植株 F1 都是敏感型 该抗性植株中有两个 基因发生了突变 A 级 基础巩固 1．太空育种是指利用太空综合因素如强辐射、微重力等，诱导由 宇宙飞船携带的种子发生变异，然后进行培育的一种育种方法。下列 说法正确的是( ) A．太空育种产生的突变总是有益的 B．太空育种产生的性状是定向的 C．太空育种培育的植物是地球上原本不存在的 D．太空育种与其他诱变育种在本质上是一样的 答案：D 2．甲地区的油菜，籽大抗性差；乙地区的油菜，籽小抗性强。要 提高两地的油菜品种质量，通常采用的繁殖技术是( ) A．杂交育种 B．诱变育种 C．多倍体育种 D．单倍体育种 答案：A 3．诱变育种与杂交育种的不同之处是( ) ①能大幅度改良某些性状 ②能形成新基因 ③能形成新基因型 ④一般对个体生存有利 A．①② B．①③ C．②③ D．②④ 答案：A 4．家兔的黑色对白色为显性，短毛对长毛为显性。这两对基因分 别位于一对同源染色体上。下列关于利用黑色短毛纯种兔和白色长毛 纯种兔培育出黑色长毛纯种兔的做法，错误的是( ) A．黑色短毛纯种兔×白色长毛纯种兔，得 F1 B．选取健壮的 F1 个体自交，得 F2 C．从 F2 中选取健壮的黑色长毛兔与白色长毛兔测交 D．根据测交结果，选取 F2 中稳定遗传的黑色长毛雌、雄兔 答案：B 5．豌豆从播种到收获为 1 年时间，纯种高茎豌豆与纯种矮茎豌豆 杂交得 F1 种子，F1 自交产生的 F2 中高茎和矮茎的比例为 3∶1。纯种 黄色圆粒豌豆与纯种绿色皱粒豌豆杂交得 F1，F1 自交得 F2 中各种表现 型的比例为 9∶3∶3∶1。上述实验分别需要在第几年才能得出结果 ( ) A．3 年、2 年 B．2 年、2 年 C．3 年、3 年 D．2 年、3 年 解析：豌豆植株的高度表现在当代植株上，第一年将纯种高茎豌 豆与纯种矮茎豌豆杂交得 F1 种子，第二年将 F1 种子播种，F1 植株自 交产生的 F2 种子，第三年 F2 种子播种后长出 F2 植株，表现为高茎和 矮茎的比例为 3∶1。豌豆籽粒的性状表现是在上一代植株上，第一年 将纯种黄色圆粒豌豆与纯种绿色皱粒豌豆杂交得黄色圆粒种子即 F1， 第二年将 F1 自交得到种子播种即是 F2 的四种表现型且比例为 9∶3∶3∶ 1。 答案：A 6．如图表示利用某二倍体农作物①、②两个品种培育④、⑤、⑥ 三个新品种的过程，Ⅰ～Ⅴ表示育种过程，两对基因独立遗传。分析 回答： (1)由 图中 Ⅰ →Ⅱ获 得④ 称 为________育 种， 其育 种原 理是 ________，其中过程Ⅰ是________，过程Ⅱ是________。 (2)由图中Ⅰ→Ⅲ→Ⅳ获得④过程称为________育种，其育种原理 是________，其中Ⅲ表示________技术。该育种方法的优点是 _____________________________________________________。 (3)由图中Ⅰ→Ⅱ获得④时，AAbb 所占比例为________，由图中 Ⅰ→Ⅲ→Ⅳ获得④时，AAbb 所占比例为______。 (4)图中Ⅳ、Ⅴ过程常用的方法是________。 (5)品种⑥为________倍体，它接受④花粉后结________(填“有” 或“无”)子果实。 (6)你认为成功率最高且工作量最小的培育品种④的途径是 ________(用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ等及→表示)。 解析：(1)由图中Ⅰ→Ⅱ获得④称为杂交育种，其育种原理是基因 重组。其中过程Ⅰ是杂交，过程Ⅱ是自交。(2)由图中Ⅰ→Ⅲ→Ⅳ获得 ④过程称为单倍体育种，其育种原理是染色体变异，其中Ⅲ表示花药 离体培养。由于获得的单倍体经秋水仙素处理后都是纯合体，自交后 代不发生性状分离，所以该育种方法的优点是明显缩短育种年限。(3) 由图中Ⅰ→Ⅱ获得④时，AAbb 所占比例为1 4 ×1 4 ＝ 1 16 ，由图中Ⅰ→Ⅲ →Ⅳ获得④时，因为③AaBb 能够产生 4 种配子：AB、Ab、aB、ab， 每种各占1 4 ，花药离体培养得到单倍体幼苗，再用秋水仙素处理，得到 正常纯合体，其中 AAbb 所占比例为1 4 。(4)图中Ⅳ、Ⅴ过程常用的是秋 水仙素处理萌发的幼苗(单倍体通常没种子)。(5)品种⑥的细胞中含 4 个染色体组，为四倍体。而品种④的细胞中含 2 个染色体组，为二倍 体，所以④和⑥杂交后代为三倍体。故⑥接受④花粉后结有子果实。 (6)培育品种④成功率最高且工作量最小的方法是单倍体育种(Ⅰ→Ⅲ →Ⅳ)。 答案：(1)杂交 基因重组 杂交 自交 (2)单倍体 染色体变异 花药离体培养 明显缩短育种年限 (3) 1 16 1 4 (4)用秋水仙素处理萌发的幼苗 (5)四 有 (6)Ⅰ→Ⅲ →Ⅳ B 级 能力训练 7．杂交育种是通过品种间杂交，创造新变异类型而选育新品种的 方法：将两个各具有期望的优点的纯合亲本进行杂交，F1 自交能产生 多种非亲本类型，再经过选育就可能获得符合需要的新品种。下列相 关叙述错误的是( ) A．杂交育种所依据的主要遗传学原理是基因自由组合 B．F1 形成配子时，同源染色体上的非等位基因可通过非姐妹染 色单体的交换进行重组 C．F1 形成配子时，非同源染色体上的非等位基因自由组合 D．杂交育种能定向改造生物性状，育种进程较快 解析：杂交育种的原理是基因重组，是原有基因的重新组合；F1 形成配子时，在减数第一次分裂的四分体时期，同源染色体上的非等 位基因可通过非姐妹染色单体的交换进行重组；F1 形成配子时，在减 数第一次分裂后期，非同源染色体上的非等位基因自由组合；杂交育 种的原理是基因重组，具有不定向性，不能定向改造生物性状，且获 得的个体自交后代发生性状分离，育种周期较长。 答案：D 8．下图中甲、乙表示水稻两个品种，A、a 和 B、b 表示分别位于 两对同源染色体上两对等位基因，①～⑦表示培育水稻新品种的过程， 则下列说法错误的是( ) A．①→②过程简便，但培育周期长 B．①和⑦的变异都发生于有丝分裂间期 C．③过程常用的方法是花药离体培养 D．③→⑥过程与⑦过程的育种原理相同 解析：①过程属于杂交育种，杂交育种原理是基因重组，发生在 减数分裂的过程中，该种育种方法操作简便，但培育周期长。③→⑥ 过程是单倍体育种，⑦过程是多倍体育种，它们的原理相同，都是染 色体变异。 答案：B 9．下图所示某种农作物品种①和②培育出⑥的几种方法，有关说 法错误的是( ) A．经过Ⅲ培育形成④常用的方法是花药离体培养 B．过程Ⅵ常用一定浓度的秋水仙素处理④的幼苗 C．由品种①直接形成⑤的过程必须经过基因突变 D．由品种①和②培育能稳定遗传的品种⑥的最快途径是Ⅰ→Ⅴ 解析：本题主要考查各种育种方法的原理及优点，分析如下： 其中杂交育种操作比单倍体育种要简单，但相比之下要费时。 答案：D 10．下图为某野生植物种群(雌雄同花)中甲植株的 A 基因(扁茎) 和乙植株的 B 基因(缺刻叶)发生突变的过程。已知 A 基因和 B 基因是 独立遗传的，请分析该过程，回答下列问题： (1)简述上述两个基因发生突变的过程：___________________ _____________________________________________________。 (2)突变产生的 a 基因与 A 基因的关系是__________，a 基因与 B 基因的关系是____________。 (3)若 a 基因和 b 基因分别控制圆茎和圆叶，则突变后的甲、乙两 植株的基因型分别为________、________，表现型分别为________、 ________。 (4)请你利用突变后的甲、乙两植株作为实验材料，设计杂交实验 程序，培育出具有圆茎圆叶的观赏植物品种。 _______________________________________________________ _____________________________________________________。 解析：(1)由图可知这种基因突变是由 DNA 分子一条链上的一个 碱基被取代而引起的基因碱基序列的改变，因此只有以突变链为模板 复制产生的 DNA 分子异常。(2)突变产生的 a 基因与 A 基因的关系是 等位基因，a 基因与 B 基因的关系是非等位基因。(3)突变后的甲、乙 植株基因型分别为 AaBB、AABb，表现型均为扁茎缺刻叶。(4)要培育 基因型为 aabb 的圆茎圆叶植株，有两种方法：一种是两植株先自交， 分别得到 aaBB、AAbb 的植株，再将其进行杂交然后再自交达到目的； 另一种是先将甲、乙两植株杂交，种植杂交后代，并分别让其自交， 分别种植自交后代，从中选择即可。 答案：(1)DNA 复制的过程中一个碱基被另一个碱基取代，导致基 因的碱基序列发生了改变 (2)等位基因 非等位基因 (3)AaBB AABb 扁茎缺刻叶 扁茎缺刻叶 (4)方法一：①将这两株植株分别 自交；②选取甲子代中表现型为圆茎缺刻叶(aaBB)植株与乙子代中表 现型为扁茎圆叶(AAbb)植株进行杂交，获得扁茎缺刻叶(AaBb)植株； ③再让扁茎缺刻叶植株自交，从子代中选择圆茎圆叶植株即可(也可用 遗传图解表示) 方法二：①将甲、乙两植株杂交；②种植杂交后代， 并分别让其自交；③分别种植自交后代，从中选择圆茎圆叶植株 11．现有三个番茄品种，A 品种的基因型为 AABBdd，B 品种的 基因型为 AAbbDD, C 品种的基因型为 aaBBDD。三对等位基因分别位 于三对同源染色体上，并且分别控制叶形、花色和果形三对相对性状。 请回答： (1)如何运用杂交育种方法利用以上三个品种获得基因型为 aabbdd 的植株？(用遗传图解和文字简要描述获得过程即可) (2)如果从播种到获得种子需要一年，获得基因型为 aabbdd 的植 株最少需要________年。 (3)如果要缩短获得 aabbdd 植株的时间，可采用什么方法？ ________(只写出方法的名称即可)。 解析：(1)根据基因的自由组合定律，把基因型为 AABBdd 的 A 品种，基因型为 AAbbDD 的 B 品种进行杂交，并将得到的杂交一代与 基因型为 aaBBDD 的 C 品种杂交，得到杂交二代。再将杂交子二代自 交，就可以得到基因型为 aabbdd 的种子，该种子可以长成基因型为 aabbdd 的植株。(2)第一年：A 品种和 B 品种杂交，得到杂合植株： AaBbDD；第二年：杂合植株和 C 品种杂交，得到 AABBDd、AaBBDd、 AABbDd、AaBbDd；第三年，第二年收获的种子形成的植株自交，得 到含 aabbdd 的种子；第四年：第三年收获的种子形成植株。(3)缩短 获得 aabbdd 植株的时间的最好办法是利用单倍体育种技术，因为通过 单倍体育种得到的是纯合体，自交后代不发生性状分离。 答案：(1) (2)4 (3)单倍体育种技术 C 级 拓展提升 12．某育种学家在农田中发现一株大穗不抗病的小麦(控制麦穗大 与小的基因分别用 D、d 表示，控制不抗病与抗病的基因分别用 T、t 表示)自花传粉后获得 160 粒种子，这些种子发育成的小麦中有 30 株 为大穗抗病，有 x(x≠0)株为小穗抗病，其余都不抗病。 分析回答下列问题： (1)30 株大穗抗病小麦的基因型为________________，其中从理论 上推测能稳定遗传的约为________株。 (2)上述育种方法是________。利用该株大穗不抗病小麦选育能稳 定遗传的大穗抗病小麦经常采用的育种方法是________，其具体步骤 是： ①___________________________________________________； ②___________________________________________________； ③__________________________________________________。 (3)采用________________方法可以鉴定出抗病植株。 (4)在另一块高秆 C 显性纯合子小麦田中，发现了一株矮秆小麦。 请设计实验方案探究该矮秆性状出现的可能原因(简要写出所用方法、 结果和结论)。 ________________________________________________________ ________________ ________________________________________________________ ________________ ________________________________________________________ ________________。 解析：(1)根据题意，大穗不抗病的植株自花传粉后得到的后代有 大穗抗病、小穗抗病和不抗病等植株，可以推知其基因型为 DdTt。其 子代中的大穗抗病的基因型为 DDtt 或 Ddtt。在 D_tt 中，能稳定遗传 的个体占1 3 ，约有 10 株。(2)单倍体育种中，先要采集花药进行离体培 养，形成单倍体幼苗，然后用一定浓度的秋水仙素溶液处理幼苗使其 染色体数目加倍，待加倍后的植株成熟后，选大穗抗病的个体即可。 (3)要想鉴定抗病植株，可以采用病原体侵染的方法。(4)基因突变导致 的变异是可以遗传的，而环境引起的不可遗传，由此设计杂交方案或 在相同环境条件下比较其表现型。 答案：(1)DDtt 或 Ddtt 10 (2)杂交育种 单倍体育种 ①采集 该株小麦的花药(或花粉)进行离体培养获得单倍体幼苗 ②用一定浓 度的秋水仙素溶液处理幼苗使其染色体数目加倍 ③选出大穗抗病个 体 (3)病原体侵染 (4)将矮秆小麦与高秆小麦杂交，如果子一代为高 秆，子二代高秆∶矮秆＝3∶1(或出现性状分离)，则矮秆性状是基因突 变造成的；否则，矮秆性状是由环境引起的。或将矮秆小麦与高秆小 麦种植在相同环境条件下，如果两者未出现明显差异，则矮秆性状由 环境引起；否则，矮秆性状是基因突变的结果