2019-2020学年高中生物人教版必修2一课三测：第6章第1节　杂交育种与诱变育种 13页

第 6 章 从杂交育种到基因工程 第 1 节 杂交育种与诱变育种 记一记 知识图谱 判一判 1.采用诱变育种可改良缺乏某种抗病性的水稻品种。(√) 2．诱变育种和杂交育种均可形成新的基因。(×) 3．杂交育种第一步杂交的目的是将两个亲本的优良基因集中 到一个个体上。(√) 4．太空育种能按人的意愿定向产生所需优良性状。(×) 5．杂交育种一定需要连续自交。(×) 6．抗病植株连续自交若干代，纯合抗病植株的比例逐代降低。 (×) 7．利用高产、感病小麦与高产、晚熟小麦品种间杂交筛选可 获得高产、抗病小麦的品种。(×) 悟一悟 选择显性纯合的动植物方法不同 1．植物：选择具有不同优良性状的亲本杂交，获得 F1→F1 自交→获得 F2→鉴别、选择需要的类型，自交至不发生性状分离 为止。 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的个体。 感悟体会： 练一练 1.[2019·云南学业水平测试]黑龙江省农科院用辐射方法处理 大豆，培育出高产优质的“黑农五号”新品种，该育种方法是 ( ) A．杂交育种 B．诱变育种 C．单倍体育种 D．多倍体育种 答案：B 2．甲地区的油菜，籽大抗逆性差(籽大为显性性状，抗逆性差 为隐性性状)；乙地区的油菜，籽小抗逆性强。要提高两地的油菜 品种质量，简单易行的育种技术是( ) A．杂交育种 B．诱变育种 C．多倍体育种 D．单倍体育种 解析：由于甲、乙两地的油菜分别具有不同的优良性状，所 以要先通过杂交将位于不同亲本上的优良性状集中到同一个体 上，而后对于植物而言，杂交育种比单倍体育种简单易行。 答案：A 3．杂交育种和诱变育种的原理分别是( ) A．基因突变 B．基因重组和基因突变 C．染色体变异和基因重组 D．基因突变和染色体变异 解析：杂交育种的原理是基因重组，诱变育种的原理是基因 突变。 答案：B 4．浙江省农业科学院培育出的“原丰早”水稻，是以“科学 6号”为基础，经过反复诱变选育出的新品种，既保持了原品种的 特性，又提前 15天成熟，且产量比成熟期相同的其他品种高 10% 以上。此事实说明( ) A．两个品种经过杂交可迅速选育出更优良的品种 B．通过诱变育种可以定向培育出更优良的品种 C．诱变育种可以提高基因突变率，从中选育出优良品种 D．诱变育种就是运用了染色体变异的原理进行的育种 解析：诱变育种应用的原理是基因突变，基因突变具有不定 向性，但诱变育种可提高基因突变频率，从中选育优良品种。 答案：C 知识点一 杂交育种 1.杂交育种是植物育种的常规方法，其选育新品种的一般方法 是( ) A．根据杂种优势原理，从子一代中即可选出 B．从子三代中选出，因为子三代才出现纯合子 C．既可从子二代中选出．也可从子三代中选出 D．只能从子四代中选出能稳定遗传的新品种 解析：根据所需，若新品种为隐性纯合子，则在 F2中即可找 到；若新品种为显性个体，在 F2中即可出现该性状的个体，但不 一定为纯合子，经隔离选育后在 F3中才能确定是否为纯合子。 答案：C 2．尽管现在的育种方法有多种，但传统方法——杂交育种仍 然发挥着重要的作用。下列有关杂交育种的说法正确的是( ) A．育种过程中不可能出现自交现象 B．能得到具有杂种优势的种子 C．不能得到纯合子 D．用时短、操作简便 解析：根据育种目的不同可以获得具有优良性状的杂合子， 也可获得纯合子，在获得纯合子的过程中要用到自交的方式。由 于显性纯合子不易获得所以用时较长。 答案：B 知识点二 诱变育种 3.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方法在本质上是一样的 解析：利用太空中强辐射、微重力等诱变因素完成的育种过 程与在地球上完成的其他诱变方法在本质上是相同的；凡是诱变 育种，产生的突变都是不定向的，故产生的突变性状也是不可预 测的；太空育种培育的植物是对地球上原有植物的改变。 答案：D 4．利用纯合的二倍体高秆抗锈病(DDTT)水稻和矮秆不抗锈病 (ddtt)水稻进行育种时，一种方法是杂交得到 F1，F1再自交得到 F2； 另一种方法是用 F1的花粉进行离体培养，再用秋水仙素处理幼苗 得到相应的植株。下列叙述不正确的是( ) A．前一种方法所得的 F2中重组类型占 3/8或 5/8 B．后一种方法突出优点是可以明显缩短育种年限 C．前一种方法的原理是基因重组，后一种方法的原理是染色 体变异 D．两种方法最后得到的植株体细胞中的染色体组数相同 解析：因为亲本是双显性和双隐性，杂交育种得到的 F2中重 组类型占 6/16，即 3/8。后一种是单倍体育种，最大的优点是明显 缩短育种年限。前一种是杂交育种，原理是基因重组，后一种是 单倍体育种，原理是染色体变异。杂交育种最后得到的植物体细 胞中含 2个染色体组，单倍体幼苗含有 1个染色体组，但秋水仙 素使其加倍后恢复成 2个染色体组。 答案：A 基础达标 一、选择题(每小题 5分，共 60分) 1．下列关于育种的叙述中，不正确的是( ) A．迄今为止，杂交育种仍然是培育新品种的有效手段 B．诱变育种具有大幅度改变某些性状，快速、定向等优点 C．单倍体育种可作为其他育种方式的中间环节来发挥作用 D．与二倍体植株相比，多倍体植株通常茎秆粗壮 解析：目前培育新品种最常用的方法还是杂交育种，A正确； 诱变育种的原理是基因突变，基因突变具有不定向性，B 错误； 单倍体育种有时要和其他育种方式配合来进行育种，C 正确；与 二倍体植株相比，多倍体植株通常茎秆粗壮，果实含糖类、蛋白 质等有机物比较多，D正确。 答案：B 2．在遗传育种的过程中，能产生新基因的是( ) A．用杂交育种方式获得矮秆抗锈病小麦 B．用秋水仙素诱导二倍体西瓜获得四倍体西瓜 C．用 X 射线、紫外线处理青霉菌获得青霉素产量很高的菌 株 D．用六倍体普通小麦的花药培育单倍体小麦植株 解析：杂交育种的遗传学原理是基因重组，其可产生新的基 因型，不能产生新的基因；获得单倍体和多倍体的遗传学原理是 染色体变异，不能产生新的基因；用 X射线、紫外线处理青霉菌 获得青霉素产量很高的菌株的原理是基因突变，能产生新基因。 答案：C 3．如图所示为农业上关于两对相对性状的两种不同育种方法 的过程示意图。下列对图中育种方式的判断和比较，错误的是 ( ) A．图中表示的育种方法有杂交育种和单倍体育种 B．两种育种方法的进程不同 C．两种育种方法的原理不同 D．两种育种方法对新品种的选择与鉴定方法不同 解析：图中左侧表示的是杂交育种，右侧表示的是单倍体育 种；杂交育种的原理是基因重组，单倍体育种的原理是染色体变 异；单倍体育种能加快育种进程；两种育种方法最后对符合要求 的新品种的筛选方法是一样的。 答案：D 4．已知水稻的抗病(R)对感病(r)为显性，有芒(B)对无芒(b)为 显性。现有抗病有芒和感病无芒两个品种，要想选育出抗病无芒 的新品种，从理论上分析不可以选用的育种方法是( ) A．杂交育种 B．单倍体育种 C．诱变育种 D．多倍体育种 解析：要选育的抗病无芒新品种不是多倍体，故不能用多倍 体育种的方法。可采用杂交育种，使不同个体的优良性状集于一 体；利用单倍体育种可以明显缩短育种时间：也可以采用诱变处 理进行诱变育种，通过选择获得符合要求的品种。 答案：D 5．诱变育种与杂交育种的不同之处表现为( ) ①能大幅度改变某些性状 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 解析：诱变育种的原理是基因突变，它可产生新的基因，能 大幅度改变生物的某些性状，但基因突变是多害少利的；杂交育 种的原理是基因重组，它不能产生新的基因，但会产生新的基因 型。 答案：A 6．某农科所通过如图所示的育种过程培育出了高品质的糯性 小麦。下列相关叙述正确的是( ) A．a过程能提高突变频率，从而明显缩短育种年限 B．c过程中运用的遗传学原理是基因突变 C．a、c过程都需要使用秋水仙素，都作用于萌发的种子 D．要获得 yyRR，b过程需要较长的育种年限 解析：从图中分析可知，该育种过程中运用的遗传学原理是 基因重组和染色体变异，而没有基因突变；a过程需要使用秋水仙 素，作用于幼苗，使染色体数目加倍，形成纯合体，自交后代不 发生性状分离，从而明显缩短育种年限；a、c过程都需要使用秋 水仙素，都可作用于幼苗，c过程还可作用于萌发的种子，单倍体 植株高度不育，没有种子；b过程需要不断地进行自交，淘汰出现 性状分离的个体，需要较长的育种年限。 答案：D 7．下列关于动植物育种的操作，错误的是( ) A．植物杂交育种获得 F1后，可以采用不断自交选育新品种 B．哺乳动物杂交育种获得 F2后，可采用测交鉴别选出纯合 个体 C．植物杂交育种 F2后，可通过测交检验选出新品种 D．如果用植物的营养器官进行繁殖，则只要后代出现所需性 状即可留种 解析：杂交育种中得到 F1，F1自交产生的 F2中会出现新的性 状且含杂合体，所以可以采用不断自交的方法选育新品种；F2出 现所需的各种性状后，对于动物可再采用测交鉴别选出 F2中的纯 合个体；植物杂交育种得到的 F2出现性状分离，选择所需的性状 连续自交，直到不发生性状分离，即所需的品种；无性繁殖的后 代不发生性状分离，因此用植物的营养器官来繁殖的植物，杂交 后代出现所需性状后即可留种。 答案：C 8．用纯种的高秆抗锈病小麦与矮杆易染锈病小麦(高秆、抗锈 病为显性性状)培育稳定遗传的矮秆抗锈病小麦新品种，过程如下。 下列有关叙述正确的是( ) A．过程②中细胞的增殖方式为有丝分裂 B．过程③为受精作用 C．过程④必须使用一定浓度的生长素处理 D．该过程涉及基因重组及染色体变异 解析：过程②中细胞的增殖方式有减数分裂；过程③为花药 离体培养获得单倍体幼苗的过程，不是受精作用；过程④为秋水 仙素处理，使染色体数目加倍，不能使用一定浓度的生长素；单 倍体育种过程中既涉及基因重组也涉及染色体变异。 答案：D 9．下列是植物育种的两种方法图解，下列相关说法错误的是 ( ) A．过程①②是将 2个物种通过杂交将优良性状集中在一起， 再筛选和培育获得新品种 B．过程③④⑤的育种方法是单倍体育种，依据的遗传学原理 是染色体变异 C．过程④体现了植物细胞的全能性，过程⑤可用一定浓度的 秋水仙素处理 D．若 C的基因型为 AaBbdd，D植株中能稳定遗传的个体占 总数的 1/4 解析：过程①②是将 2 个品种通过杂交将优良性状集中在一 起，再筛选和培育获得新品种，两个物种之间存在生殖隔离，无 法杂交，A 错误；据图可知，过程③④⑤的育种方法是单倍体育 种，依据的遗传学原理是染色体变异，B 正确；单倍体育种中花 药的离体培养运用了植物组织培养的技术，该技术的理论基础为 细胞的全能性；过程⑤可用一定浓度的秋水仙素处理，使染色体 加倍，C正确；若 C品种的基因型为 AaBbdd，C植株自交获得的 D植株中能稳定遗传的个体类型有 AABBdd、AAbbdd、aaBBdd、 aabbdd，占总数的 1/4，D正确。 答案：A 10．某农科所通过如下图所示的育种过程培育成了高品质的 糯小麦(aaBB)。下列相关叙述正确的是( ) A．①过程中运用的遗传学原理是基因重组 B．②过程需要通过逐代自交来提高纯合率 C．①过程需要用秋水仙素处理萌发的种子 D．②过程提高了突变率从而缩短了育种年限 解析：据图分析，①过程是单倍体育种，利用的原理是染色 体数目变异；②过程是杂交育种，要想获得纯种，需要多代自交 纯化；由二倍体获得的单倍体不可育，没有种子，应用秋水仙素 处理单倍体幼苗；杂交育种依据的原理是基因重组，不能提高突 变率和缩短育种年限。 答案：B 11．下列关于几种常见育种方法的叙述，错误的是( ) A．在杂交育种中，一般从 F2开始选种，因为从 F2开始发生 性状分离 B．在单倍体育种中，常先筛选 F1花粉类型再分别进行花药 离体培养 C．在多倍体育种中，用秋水仙素处理的目的是使染色体数目 加倍 D．在诱变育种中，人工诱变能提高变异频率 解析：由于杂交育种一般从 F2才发生性状分离，开始出现所 需要的表现型，所以一般从 F2开始选种；在单倍体育种中，先对 F1的花粉进行离体培养，后经秋水仙素处理，长成植株后再进行 筛选；在多倍体育种中，用秋水仙素处理的目的是抑制纺锤体的 形成，使染色体数目加倍获得多倍体；在诱变育种中，人工诱变 能提高变异的频率，大幅度改良某些性状，可加速育种进程。 答案：B 12．将某种二倍体植物①②两个植株杂交，得到③，将③再 做进一步处理，如图所示。下列分析不正确的是( ) A．由③到④的育种过程依据的主要原理是基因突变 B．由⑤×⑥过程形成的⑧植株高度不育 C．若③的基因型为 AaBbdd，则⑩植株中能稳定遗传的个体 占总数的 1/4 D．由⑦到⑨的过程会发生基因突变和基因重组 解析：由③到④过程是诱变育种，原理是基因突变；⑥植株 是四倍体，而⑤植株是二倍体，杂交后代⑧是三倍体，高度不育； 若③的基因型为 AaBbdd，说明含有两对等位基因和一对纯合基 因，因此⑩植株中能稳定遗传的个体占总数的 1/4；⑦到⑨过程是 用秋水仙素处理使染色体数目加倍，属于染色体变异。 答案：D 二、非选择题(每小题 20分，共 40分) 13．假设小麦的低产基因用 A表示，高产基因用 a表示；抗 病基因用 B表示，不抗病基因用 b表示，两对基因独立遗传。下 图是利用低产抗病小麦(AABB)及高产不抗病小麦(aabb)两个品 种，通过多种育种方式培育出高产抗病小麦(aaBB)新品种的过程 图解，请据图回答： (1)经过①②③过程培育出高产抗病小麦(aaBB)新品种的育种 方法称为________，其原理是________。 (2)经过⑥过程的育种方法叫作________。除利用 X射线等物 理因素处理生物外，还可以利用亚硝酸等________因素来处理生 物，使生物发生________，但利用这种方法不一定能获得高产抗 病小麦(aaBB)新品种，因为这种变异________________。 (3)经过④⑤过程的育种方法称________，从育种周期来看， 这种育种方法的优点是能明显________。 解析：(1)杂交育种的过程是先杂交，再自交，选择所需表现 型，再自交纯化得到纯合子，原理是基因重组。(2)⑥过程使用射 线照射所以属于诱变育种，原理是基因突变，基因突变频率很低， 且是不定向的。(3)④⑤过程涉及花药离体培养所以属于单倍体育 种，最大的优点是能缩短育种周期。 答案：(1)杂交育种 基因重组 (2)诱变育种 化学 基因突 变 频率很低，而且是不定向的 (3)单倍体育种 缩短育种年限 能力达标 14.簇毛麦(二倍体)具有许多普通小麦(六倍体)不具有的优良 基因，如抗白粉病基因。为了改良小麦品种，育种工作者将簇毛 麦与普通小麦杂交，其过程如下： 注：(A、B、D、V)分别表示相应植物的一个染色体组 (1)杂交产生的 F1是________倍体植株，其染色体组的组成为 ________。 (2)为了使 F1产生可育的配子，可用________对 F1的幼苗进行 诱导处理，为鉴定该处理措施的效果，可取其芽尖制成临时装片， 在________倍显微镜下观察________期细胞，并与未处理的 F1进 行染色体比较。 (3)对可育植株进行辐射等处理后，发现来自簇毛麦 1条染色 体上的抗白粉病基因(e)移到了普通小麦的染色体上，这种变异类 型属于________。在减数分裂过程中，该基因与另一个抗白粉病 基因________(不/一定/不一定)发生分离，最终可形成________种 配子，其中含有抗白粉病基因(e)配子的基因组成是________。 解析：本题结合育种流程图，考查变异和育种的相关知识， 意在考查考生的识图能力和理解所学知识要点，把握知识间内在 联系的能力；能运用所学知识，对生物学问题作出准确判断和得 出正确结论的能力。分析题图：六倍体普通小麦(AABBDD)×二 倍体簇毛麦(VV)→F1是异源四倍体植株，其染色体组的组成为 ABDV。为了使 F1产生可育的配子，可用秋水仙素对 F1的幼苗进 行诱导处理。同源染色体上的非姐妹染色单体之间交叉互换属于 基因重组。非同源染色体之间交叉互换属于染色体结构变异(易 位)。(1)根据分析可知，杂交产生的 F1的染色体组成是 ABDV， 属于四倍体植株。(2)因为秋水仙素能诱导染色体数目加倍，所以 为了使 F1产生可育的配子．可用秋水仙素对 F1代的幼苗进行诱导 处理。为鉴定该处理措施的效果，可取分生组织(如芽尖)制成临时 装片，在高倍显微镜下观察有丝分裂中期细胞(该时期染色体的数 目清晰，形态稳定，是观察染色体的最佳时期)，并与未处理的 F1 进行染色体比较。(3)簇毛麦 1条染色体和普通小麦的染色体属于 非同源染色体，非同源染色体之间交换片段，属于染色体结构变 异中的易位。在减数分裂过程中，同源染色体分离，非同源染色 体自由组合，所以该基因与另一个抗白粉病基因不一定发生分离， 最终可形成 4种配子，其中含有抗白粉病基因(e)配子的基因组成 是 e、ee。 答案：(1)四 ABDV (2)秋水仙素 高 有丝分裂中 (3)染色体易位 不一定 4 e、ee