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1、第4讲 从杂交育种到基因工程高学科素养星础过关1. （2020安徽蚌埠高三月考改编）（多选）下列关于育种的叙述，正确的是（ACD）A.杂交育种可以将多个优良性状集中在同一个体上B.诱变育种可以有针对性地提高有利变异的频率C单倍体育种的优点是能够明显缩短育种年限D.三倍体无子西瓜培育过程需要用秋水仙素处理解析：杂交育种的原理是基因重组，可以将多个优良性状集中在同一个体上，A正确； 诱变育种的原理是基因突变，而基因突变具有不定向性，不可以有针对性地提高有利变异的 频率，B错误；单倍体育种的优点是能够明显缩短育种年限，C正确；三倍体无子西瓜的培 育过程需要用秋水仙素处理，D正确。2. （2019湖南
2、衡阳八中质检卷改编）下图为某原种二倍体植物的育种流程示意图。下列 有关叙述中，不正确的是（C）A.子代植株I可通过原种植株无性繁殖获得b.子代植株H和in的育种原理相同，作用对象有差别C.子代植株III的选育过程需经多代自交选育D.子代植株IV可能发生基因突变，子代植株V一般为纯合子解析：由于不知道原种植株的基因型，故无法判断杂交育种要获得纯合子是否需要多代 自交，C错误。3. 如图表示培育新品种（或新物种）的不同育种方法，卜.列分析正确的是（B）射警理新品种八咚种品种噜* D植株新品种B品种（Ajbb）花工巫e幼苗巫F植株一新品种 新物种（AAAAbbbb）A.若过程是动物育种，则可用射线处
3、理幼年动物B.育种过程加速农作物进化，但不产生新物种C.过程需要用秋水仙素处理单倍体种子获得纯合品种D.若过程采用低温处理，低温可抑制着丝点的分裂导致染色体加倍解析：动物诱变育种一般处理生殖细胞，例如用一定剂量X射线处理精巢可获得大量 变异个体，而不是处理幼年动物，A错误；为杂交育种，通过人工选择，种群的基因 频率会发生定向改变，能够加速生物进化，但是新品种仍能和原品种交配并产生可育后代， 故属于同一物种，B正确；过程通常是用秋水仙素处理单倍体幼苗的茎尖，C错误；低温 能够抑制纺锤体的形成，从而导致染色体数目加倍，D错误。4. （2021湖南省普通高等学校招生适应性考试）育种与农作物和家禽家畜
4、品种改良密切 相关。下列叙述正确的是（A）A.B.C.D.5.A.利用野生资源是杂交育种的重要手段杂交亲本间遗传差异越小，杂种优势越大与单倍体育种相比，杂交育种周期显著缩短诱变育种所依据的主要遗传学原理是基因的定向突变（2020江苏南京高三三模改编）下列关于生物育种的叙述，错误的是（C） 要提高果实的产量和营养物质的含量，可运用多倍体育种B.欲培育三倍体无子西瓜，需用四倍体作母本与二倍体作父本进行杂交C.欲大幅度改良某一品种，使之出现前所未有的性状，只能利用基因工程育种D.将存在于同一物种的不同个体中的基因集中到同一个体上，可采用杂交育种解析：多倍体植株的一般特征是茎粗、叶大、花大、果实大，且
5、营养物质含量丰富，A 正确；培育三倍体无子西瓜时，需用四倍体作母本与二倍体作父本进行杂交，B正确；欲大 幅度改良某一品种，使之出现前所未有的性状，也可利用诱变育种，C错误：杂交育种能将 同一物种的不同个体的优良性状集于一个个体上，D正确。6. （2020辽宁丹东高三二模）植物的自交不亲和性是指花粉落在柱头上时，不能正常萌 发或不能穿过柱头，以致无法完成受精作用而不能结实的现象“下图为培育自交不亲和油菜 的过程图，其中A、C代表不同的染色体组。下列叙述正确的是（B）白菜（自交不亲和）J（2n=20f AA ）Fi茎里自交不亲和油菜X 甘蓝型油菜（自交亲和）？ X-F2（2n=28, A ACC）
6、 亲代母本A.甘蓝型油菜是由两个不同物种进行杂交后直接选育获得的B.白菜是二倍体，A代表的染色体组中有10条染色体C. B不含来自白菜的自交不亲和有关的基因D.该育种方法为杂交育种，可大幅度改良生物，使之出现前所未有的新性状解析：由于不同物种之间存在生殖隔离，所以甘蓝型油菜不可能是由两个不同物种通过 自然种间杂交后直接获得的物种，A错误；白菜是二倍体，A代表的染色体组中有10条染 色体，B正确；B是由AAC组成的三倍体，B含有来自白菜自交不亲和有关的基因，C错 误；诱变育种通过产生新基因而大幅度改良生物性状，但题示育种方法为杂交育种，D错误。7. （2020山东泰安高三月考改编）科研人员发现，
7、位于水稻3号染色体上的Ef-cd基因 可将水稻成熟期提早7天至20天，该基因兼有早熟和高产两方面特征。含Ef-cd基因的水 稻氮吸收能力、叶绿素合成及光合作用相关过程均显著增强。下列有关叙述错误的是（D）A.B.C.D.Ef-cd基因可能使植物根细胞膜上的NO5或NH；载体数量增加Ef-cd基因的作用体现出一个基因可以影响多个性状在人工选育早熟高产新品种的过程中Ef-cd的基因频率会发生定向改变 培育含Ef-cd基因的早熟高产小麦新品种最简便的方法是进行杂交解析：题意显示含Ef-cd基因的水稻氮吸收能力增强，因此可推测Ef-cd基因可能使水 稻根细胞膜上的NOJ或NH；载体数量增加，A正确；题
8、中显示Ef-cd基因可使水稻藏吸收 能力、叶绿素合成及光合作用相关过程均显著增强，因此可体现出一个基因可以影响多个性 状的特性，B正确；由于Ef-cd基因可以使水稻表现为早熟、高产的特性，因此，在人工选 育早熟高产新品种的过程中该基因的基因频率会发生定向改变，C正确：培育含Ef-cd基因 的早熟高产小麦新品种最简便的方法是选择早熟高产类型让其连续自交，并且不断选育，直 到不发生性状分离为止，D错误。8 .（原创）下列关于变异的叙述中，正确的是（A）A.某植物经X射线处理后未出现新的性状，但可能有新的基因产生B.可以使用秋水仙素处理动物，以获取多倍体个体C.体细胞发生的基因突变一定不能遗传给子代
9、D.基因重组一定发生在减数分裂和受精作用的过程中解析：射线照射在显性个体上，可能使显性纯合子突变为显性杂合子，A正确：动物通 常不使用秋水仙素处理，B错误；体细胞的突变可以通过无性繁殖传递给后代，C错误；基 因重组发生在减数分裂的过程中，D错误。9 .小麦育种专家育成的“小麦二体异附加系”能将长穗偃麦草的抗病、高产等基因转 移到小麦中。普通小麦6=42,记为42W；长穗偃麦草2=14,记为14E。下面为普通小 麦与长穗偃麦草杂交选育“小麦二体异附加系”的示意图。根据流程示意图判断，下列叙述 正确的是（C）普通小麦42WX14EF121W+7E一普通小麦42WX甲42W+14E-普通小麦 42W
10、X 乙 42W+7E丙 42W+0-7EJ*T 42W-F1E 单体附加与戊 42W+2EA.普通小麦与长穗便麦草为同一个物种，杂交产生的B为四倍体B.过程可用低温抑制染色体着丝点分裂而导致染色体数目加倍C.乙中来自长穗偃麦草的染色体不能联会，产生8种染色体数目的配子D. 丁自交产生的子代中，含有两条长穗偃麦草染色体的植株戊占1/2解析：普通小麦与长穗偃麦草为两个物种，杂交产生的B为异源四倍体，不可育； 过程可用低温抑制纺锤体的形成而导致染色体数目加倍，着丝点能正常分裂；乙中来自长穗 偃麦草的染色体不能联会，这7条染色体随机分配到配子中，所以配子中含长穗偃麦草的染 色体数目是。7,共可产生8种
11、染色体数目的配子；丁自交产生的子代中，含有两条长穗 偃麦草染色体的植株戊占l/4o10. （2020江苏南京高三三模）草莓是蔷薇科草莓属的一种多年生草本植物，主要有二 倍体（2=14）、四倍体（4=28）、八倍体（8=56）等类型。回答下列问题：（1）二倍体黄毛草莓氨基酸含量高，具有蜜桃香气，但果小，研究人员利用y射线处理 选育大果型黄毛草特的方法属于透霎育种，此种育种方法可提高 突变频率（突变 率），在较短时间内产生更多的变异类型。（2）二倍体黄毛草莓和八倍体红颜草莓杂交产生R,以B植株根尖为材料，在显微镜下 观察染色体的形态和数目，应选择.（有丝分裂）中一期染色体分散良好的细胞进行观察,该
12、 时期染色体数目应为35条。（3）用上述B作父本，与八倍体母本杂交，可获得少量子代，显微镜检测发现，这些子 代个体体细胞染色体组数目为6、7、9,说明R能产生染色体组数为2、3、5的精子。将E幼苗茎尖用 秋水仙索 处理,可获得染色体数目加倍的新品种M,该药品的 作用原理为_抑制纺锤体的形成，使染色体数目加倍（抑制纺锤体的形成）：M的根尖细胞 中染色体组数最多为20。解析：（1）利用丫射线处理（物理方法）选育大果型黄毛草莓的方法属于诱变育种。此种育 种方法可提高突变频率（突变率），产生新的基因，在较短时间内产生更多的变异类型。（2） 二倍体黄毛草莓和八倍体红颜草莓杂交产生Fi, Fi为五倍体，以
13、B植株根尖为材料，在显 微镜下观察染色体的形态和数目，由于有丝分裂中期染色体缩短变粗到最大程度，染色体清 晰可见，故应选择中期染色体分散良好的细胞进行观察。该时期染色体数目应为14/2+56/2 = 35（条）。（3）用上述Fi作父本，与八倍体母本杂交，八倍体能产生含4个染色体组的雌配 子，雌配子与雄配子结合形成受精卵，子代个体体细胞染色体组数目为6、7、9,说明FI 能产生染色体组数为2、3、5的精子。（4）将R幼苗茎尖用秋水仙素处理，秋水仙素能抑制 纺锤体的形成，以获得染色体数目加倍的新品种M。R为五倍体，含5个染色体组，秋水 仙素处理使得染色体数目加倍得到的新品种M为十倍体，M的根尖细胞
14、在有丝分裂后期染 色体组数最多，为20个。11. （2019四川省遂宁一中模拟卷改编）水稻是我国主要的粮食作物之一，它是自花传 粉的植物。提高水稻产量的一个重要途径是利用杂交种（R）的杂种优势，即R的性状优于双 亲的现象。回答下列问题：（1）杂交种虽然具有杂种优势，但只能种植一代，其原因是 E自交后代会发生性状分 苞，进而影响产量。想要保留子一代的优良性状，可以采取*繁殖的方式。为了获 得杂交种，需要对一母本一去雄,操作极为烦琐。（2）雄性不育水稻突变体S表现为花粉败育。在制种过程中，利用不育水稻可以省略去 雄操作，极大地简化了制种程序。将突变体S与 普通 水稻杂交,获得的F,表现为 可育，F
15、2中可育与不育的植 株数晟比约为3： I,说明水稻的育性由一对等位基因控制，不育性状为隐性性状。研究人员发现了控制水稻光敏感核不育的基因pms3,该基因并不编码蛋白质。研究 突变体S的pms3基因表达量和花粉育性的关系，得到如下结果（用花粉可染率代表花粉的可 育性）。不同光温条件下突变体S的花粉可染率（%）短日低温短日高温长日低温长日高温0不同光温条件下突变体S的pms3基因表达量差异该基因的表达表指的是RNA的合成量。根据实验结果可知，Pms3基因的表达量和 花粉育性成 正比（填“正比”“反比”或“不相关”）。突变体S的育性是可以转换的， 在长日高温条件下不育,在一短日低温一条件下育性最高,
16、这说明.表现型由基因型和 环境共同决定一。（3）结合以上材料，请设计培育水稻杂交种并保存突变体S的简要流程：.在长日高温 条件下，突变体S作母本，普通水稻作父本进行杂交,收获S植株上所结的杂交种子。在 短日低温条件下，使突变体S自交，收获种子，以备来年使用（其他合理答案均可）一。解析：（1）杂交育种的优点就是子代可以集亲本的优良性状于一身，但是R是杂合子, 自交后代会发生性状分离。想要保留子一代的优良性状，可以采用无性繁殖的方式，例如， 植物组织培养技术。为了获得杂交种，需要对母本去雄。（2）由题干中“F2中可育与不育 的植株数量比约为3： 1”可知，突变体S应该和普通水稻进行杂交，获得的R表现为可育， 可育是显性性状。基因的表达包括转录和翻译的过程。控制水稻光敏感核不育的基因p?s3 并不编码蛋白质，说明该基因的表达量是指RNA的合成量。由题表和题图分析可知，在日 照长度相同的条件下，花粉可染率随温度的升高而降低，且短日照高于长日照；并且，在日 照长度相同的条件下，加s3基因相对表达量随温度的升高而降低，且短日照高于长日照： 由此可知，花粉育性变化与p，S3基因的表达量成正比。（3）在长日高温条件下，以突变体S 为母本，与普通水稻杂交，收获S植株上的杂交种子。突变体S在长日高温条件下不育， 在短日低温条件下育性却最高，因此，可在短日低温条件下，使突变体S自交，收获种子。