2020年高中生物第六章从杂交育种到基因工程第1节杂交育种与诱变育种优化练习新人教版必修2 7页

第1节 杂交育种与诱变育种 ‎[课时作业(十四)]‎ 一、选择题 ‎1．下列叙述正确的是(　　)‎ A．单倍体育种就是指通过花药离体培养获得单倍体 B．抗虫烟草的培育利用了基因突变的原理 C．培育无子西瓜利用了基因突变的原理 D．培育青霉素高产菌株利用了基因突变的原理 解析：A项还需再用秋水仙素处理单倍体幼苗；B项抗虫烟草是通过基因工程育种获得的，利用的原理是基因重组；C项培育无子西瓜利用了染色体变异的原理。‎ 答案：D ‎2．下列关于杂交育种的说法不正确的是(　　)‎ A．运用了基因自由组合定律，能产生新基因 B．可以集中亲本优良性状，但育种年限较长 C．生产上培育杂交种的目的是利用杂种优势 D．若杂交子代出现所需显性性状，还需进一步自交选择才能得到纯合子 解析：杂交育种运用基因的自由组合定律，原理是基因重组，能产生新的基因型，但不产生新的基因。‎ 答案：A ‎3．下列各种过程中，能产生新基因的是(　　)‎ A．高秆抗锈病小麦和矮秆不抗锈病小麦杂交获得矮秆抗锈病小麦优良品种 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高产青霉菌株 D．用离体花药培育单倍体小麦植株 解析：用X射线、紫外线处理青霉菌获得高产青霉菌株属于诱变育种，依据原理是基因突变，基因突变能产生新基因。‎ 答案：C ‎4．经过太空育种培育的蔬菜又叫“太空菜”，下列相关叙述不正确的是(　　)‎ A．培育“太空菜”的原理是基因突变 B．“太空菜”是地球上原本不存在的新物种 C．“神舟八号”带回的试管苗并非都比地球上的长得快 D．太空诱变与其他诱变方法在本质上是一样的 解析：“太空菜”是将地球植物带到太空，利用辐射、微重力等综合因素诱发基因突变，获得新的性状，而非创造新物种。‎ 7‎ 答案：B ‎5．如图是利用某植物(基因型为AaBb)产生的花粉进行单倍体育种的示意图，据图判断下列说法正确的是(　　)‎ 花粉植株A植株B A．过程①属于植物的组织培养，依据原理是植物细胞的全能性 B．过程②通常使用的试剂是秋水仙素，作用时期为有丝分裂间期 C．通过过程①得到的植株A基因型为aaBB的可能性为1/4‎ D．通过过程②得到的植株B一定是四倍体 解析：过程①是花粉离体培养，属于植物组织培养，理论依据是植物细胞的全能性；得到的植株A基因型有AB、Ab、aB、ab四种可能；过程②是用秋水仙素处理单倍体幼苗，作用时期为有丝分裂的前期；得到的植株B基因型有AABB、aaBB、AAbb、aabb四种可能，属于二倍体。‎ 答案：A ‎6．如图，甲、乙表示水稻两个品种，A、a和B、b分别表示位于两对同源染色体上的两对等位基因，①～⑦表示培育水稻新品种的过程，则下列说法不正确的是(　　)‎ A．①→②过程操作简单，但培育周期长 B．过程⑥表示的是AaBB自交获得aaBB，但这不是唯一的途径 C．④过程与⑦过程育种原理相同 D．⑤过程表示的途径与⑥过程是相同的 解析：过程①②表示杂交育种，⑥过程可以是AaBB的自交选育，也可以是单倍体育种，而⑤过程中得到AaBB，可以由AaBb自交选育获得，而不能用单倍体育种，因为单倍体育种获得的二倍体均为纯合子。④与⑦都是利用了染色体数目的变异原理。‎ 答案：D ‎7．玉米的抗病和不抗病、高秆和矮秆是两对独立遗传的相对性状。现有不抗病矮秆玉米种子(甲)，研究人员欲培育抗病高秆玉米，进行以下实验：‎ 实验①：取适量的甲，用合适剂量的γ射线照射后种植，在后代中观察到白化苗6株、抗病矮秆植株(乙)和不抗病高秆植株(丙)。将乙与丙杂交，F1中出现抗病高秆、抗病矮秆、不抗病高秆和不抗病矮秆。选取F1中抗病高秆植株上的花药进行离体培养，获得幼苗，经秋水仙素处理后，选出纯合二倍体的抗病高秆植株(丁)。‎ 7‎ 实验②：以甲和丁为亲本进行杂交，F1都表现为抗病高秆。‎ 以下叙述中，不正确的是(　　)‎ A．实验②可以确定这两对相对性状之间的显、隐性关系 B．实验①F1中抗病高秆植株能产生四种类型的雌、雄配子 C．该育种实验运用了诱变育种、单倍体育种和杂交育种技术 D．实验①中的白化苗不能合成叶绿素，不久会死亡，这类变异属于不可遗传的变异 解析：设控制玉米的抗病和不抗病、高秆和矮秆的基因分别用A、a和B、b表示，实验②中甲(不抗病矮秆)和丁(纯合抗病高秆)杂交后，F1全表现为抗病高秆，说明抗病(A)对不抗病(a)为显性、高秆(B)对矮秆(b)为显性；根据实验①乙与丙杂交产生的后代有四种表现型，可知乙和丙的基因型分别为Aabb、aaBb，则F1中抗病高秆植株的基因型为AaBb，能产生AB、Ab、aB、ab四种类型的雌、雄配子；该育种实验采用了诱变育种(用γ射线处理)、单倍体育种(花药离体培养)、杂交育种(不同亲本的杂交)技术；实验①中使用γ射线处理后出现白化苗是基因突变的结果，该变异属于可遗传的变异。‎ 答案：D ‎8．如图所示，将二倍体植株①和②杂交得到③，再将③做进一步处理。对此分析错误的是(　　)‎ A．由⑤得到⑥的育种原理是基因重组 B．图中秋水仙素的作用是使染色体数目加倍 C．若③的基因型是AaBbdd，⑨的基因型可能是aBd D．在③至④的过程中，所产生的变异都有利于植物生长 解析：A项属于杂交育种，原理为基因重组；B项秋水仙素能抑制纺锤体的形成，从而导致染色体数目加倍；C项中⑨的基因型有ABd、Abd、aBd、abd四种可能；D属于诱变育种，大多数基因突变对生物不利。‎ 答案：D ‎9．将二倍体芝麻的种子萌发成的幼苗用秋水仙素处理后得到四倍体芝麻，此四倍体芝麻(　　)‎ A．与原来的二倍体芝麻相比，体细胞中有四个染色体组 B．产生的配子中由于没有同源染色体，所以配子无遗传效应 C．产生的配子中有同源染色体，用秋水仙素诱导成的单倍体可育 D．将此四倍体芝麻产生的花粉进行离体培养长成的芝麻属于二倍体 7‎ 解析：四倍体产生的配子含有两个染色体组，是有同源染色体的，含有本物种生长发育所需要的全部遗传物质，是有遗传效应的；单倍体是由配子发育来的个体，秋水仙素处理单倍幼苗获得个体，为多倍体(或二倍体)；四倍体芝麻产生的花粉进行离体培养获得的芝麻是单倍体，用花药进行离体培养长成的植物，属于单倍体。‎ 答案：A ‎10．如图是高产糖化酶菌株的育种过程，有关叙述错误的是(　　)‎ 菌株挑取200个单细胞菌株选出50株选出5株多轮重复筛选 A．通过图中筛选过程获得的高产菌株未必能作为生产菌株 B．X射线处理既可以引起基因突变也可能导致染色体变异 C．图中筛选高产菌株的过程是定向选择过程 D．每轮诱变相关基因的突变率都会明显提高 解析：图示育种过程为诱变育种，由于基因突变是不定向的，该过程获得的高产菌株不一定符合生产的要求，A正确；X射线处理既可以引起基因突变，也可能导致染色体变异，B正确；题图筛选高产菌株的过程是定向选择符合人类特定要求菌株的过程，C正确；相同的射线每轮诱变相关基因的突变率不会明显提高，因为每轮诱变的不一定是相同基因，故D错误。‎ 答案：D ‎11．芥酸会降低菜籽油的品质。油菜有两对独立遗传的等位基因(H和h，G和g)控制菜籽的芥酸含量，下图是获得低芥酸油菜新品种(HHGG)的技术路线。已知油菜单个花药由花药壁(2n)及大量花粉(n)等组分组成，这些组分的细胞都具有全能性。‎ 据图分析，下列叙述错误的是(　　)‎ A．①、②两过程均需要植物激素来诱导细胞脱分化 B．与④过程相比，③过程可能会产生二倍体再生植株 C．图中三种途径中，利用花粉培养筛选低芥酸植株(HHGG)的效率最高 D．F1减数分裂时，H基因所在染色体会与G基因所在染色体发生联会 解析：本题主要考查杂交育种、单倍体育种及减数分裂的特点等知识。通过杂交方法可将不同个体的优良性状的基因集中到同一个体中；通过单倍体育种可大大缩短育种年限。分析题图可知，①、②两过程均为细胞脱分化的过程，均需要植物激素来诱导，故A正确；由于花药由花药壁(2n)和大量花粉(n 7‎ ‎)等组分组成，由花药壁培养成的再生植株可能为二倍体，故B正确；利用花粉培养成的再生植株为单倍体，再用秋水仙素处理，使其染色体数目加倍，成为可育的纯合子，大大缩短了育种年限，故C正确；由于H基因所在的染色体与G基因所在的染色体不是一对同源染色体，因此，在减数分裂过程中，二者不会发生联会现象，故D错误。‎ 答案：D ‎12．如图所示为利用某农作物品种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：单倍育种可明显缩短育种年限，杂交育种操作比单倍体育种要简单，但相比之下育种周期较长。‎ 答案：D 二、非选择题 ‎13．如图为某农科所培育高品质小麦的过程，其中①③④⑤代表具体操作过程。‎ ‎(1)具有①④⑤操作的育种方法是__________，依据的原理是______________。‎ ‎(2)具有①③操作的育种方法是______________，依据的原理是______________。‎ ‎(3)操作③是____________，其目的是_____________。操作⑤常用的方法有______________，原理是___________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)操作①表示杂交，其目的是将两个纯合亲本的__________通过杂交集中在一起，再经过选择和培育获得新品种。‎ 7‎ 解析：由图可知，①表示杂交，②表示减数分裂，③表示连续自交，④表示花药离体培养，⑤表示用秋水仙素或低温处理幼苗。①④⑤操作的育种方法是单倍体育种，依据的原理是染色体变异。①③操作的育种方法是杂交育种，依据的原理是基因重组。③连续自交可以提高纯合子的比例。⑤的原理是利用低温或秋水仙素在细胞分裂前期抑制纺锤体的形成，导致染色体数目加倍。①杂交的目的是将纯合子亲本的优良性状(或基因)通过杂交集中在一起。‎ 答案：(1)单倍体育种　染色体数目变异　(2)杂交育种　基因重组　(3)连续自交　提高纯合子的比例(选出符合要求的个体) 　低温诱导或秋水仙素处理　低温或秋水仙素抑制纺锤体形成，导致染色体不能移向细胞两极，从而使细胞内的染色体数目加倍　(4)优良性状(基因)‎ ‎14．农业上常用的育种方法如下：‎ a．甲品种×乙品种→F1→F1自交→F2人工选择→自交→F3→人工选择→自交……→性状稳定的新品种 b．甲品种×乙品种→F1→F1花药离体培养得到许多幼苗→秋水仙素处理→若干植株→人工选择→性状稳定的新品种 c．正常幼苗→秋水仙素处理→人工选择→性状稳定的新品种 d．种子搭载人造卫星到太空→返回地面种植→性状稳定的新品种 ‎(1)a方法属于杂交育种，一般从F2开始选种，这是因为____________________________。选中的个体还需要经过若干代的自交、鉴别，直到不发生性状分离为止，这是因为新品种必须是________。‎ ‎(2)b方法与a方法相比，突出的优点是___________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 若F1有n对杂合的基因(分别位于n对同源染色体上)，则利用其花药离体培养培育成的幼苗理论上应有________种类型。‎ ‎(3)通过c途径获得的新品种应属于________体，育种中使用的秋水仙素的主要作用是________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)d方法中搭载的种子应当是________(填“干燥的”或“萌发的”或“休眠的”)；种子返回地面种植后，其变异__________________________(填“全是对人类有益的”或“不全是对人类有益的”或“全是对人类有害的”)，所以要对其进行________。‎ 答案：(1)F2开始发生性状分离　纯种　(2)缩短育种年限，迅速获得纯系植株　2n　(3)多倍　抑制纺锤体的形成，导致染色体数目加倍　(4)萌发的　不全是对人类有益的　人工选择 ‎15．香味性状是优质水稻品种的重要特性之一。‎ ‎(1)香稻品种甲的香味性状受隐性基因(a)控制，其香味性状的表现是因为____________，导致香味物质积累。‎ ‎(2)水稻香味性状与抗病性状独立遗传。抗病(B)对感病(b)为显性。为选育抗病香稻新品种，进行了一系列杂交实验。其中，无香味感病与无香味抗病植株杂交的统计结果如图所示，则两个亲代的基因型是____________。‎ 7‎ 上述杂交的子代自交，后代群体中能稳定遗传的有香味抗病植株所占比例为__________。‎ ‎(3)用纯合无香味植株作母本与香稻品种甲进行杂交，在F1中偶尔发现某一植株具有香味性状。请对此现象给出两种合理的解释：‎ ‎①________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎②________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)单倍体育种可缩短育种年限。离体培养的花粉经脱分化形成____________，最终发育成单倍体植株，这表明花粉具有发育成完整植株所需的______________________。‎ 若要获得二倍体植株，应在________________时期用秋水仙素进行诱导处理。‎ 解析：(1)由题意可知，A基因存在无香味物质积累，可能A基因控制合成的酶促进了香味物质分解，而a基因不能控制合成分解香味物质的酶。‎ ‎(2)根据杂交结果：抗病∶感病＝1∶1，无香味∶有香味＝3∶1，可知亲本的基因型为Aabb、AaBb，则F1为1/8AABb、1/8AAbb、1/4AaBb、1/4Aabb、1/8aaBb、1/8aabb，其中只有1/4AaBb、1/8aaBb自交，才能获得能稳定遗传的有香味抗病植株(aaBB)，所占比例为1/4×1/4×1/4＋1/8×1×1/4＝3/64。‎ ‎(3)正常情况下AA与aa杂交，所得子代为Aa(无香味)，偶尔出现的有香味植株有可能是发生了基因突变，可能是某一雌配子形成时A基因突变为a基因，或某一雌配子形成时，含A基因的染色体片段缺失，还可能是受到环境因素的影响而产生的。‎ ‎(4)花药离体培养过程中，花粉先经脱分化形成愈伤组织，再通过再分化形成单倍体植株，此过程体现了花粉细胞的全能性，根本原因是花粉细胞中含有控制该植株个体发育所需的全部遗传物质；形成的单倍体植株在幼苗期用一定浓度的秋水仙素处理，可形成二倍体植株。‎ 答案：(1)a基因纯合，参与香味物质代谢的某种酶缺失 ‎(2)Aabb、AaBb　3/64‎ ‎(3)①某一雌配子形成时，A基因突变为a基因 ‎②某一雌配子形成时，含A基因的染色体片段缺失 ‎(4)愈伤组织　全部遗传信息　幼苗 7‎