必考点17 “学以致用”的遗传育种
依纲排查 1.生物变异在育种上的应用(Ⅱ) (1)生物育种有哪些类型？其原理分别是什么？ (2)单倍体育种、多倍体育种和杂交育种的一般操作程序是怎样的？ 2．转基因食品的安全(Ⅰ) (1)基因工程的应用有哪些？ (2)如何正确对待转基因食品的安全性问题？
1．据图理清“5”种生物育种
(1)“亲本――→新品种”为________育种。 (2)“亲本――→新品种”为____________育种。 (3)“种子或幼苗――→新品种”为________育种。 (4)“种子或幼苗――→新品种”为____________育种。
(5)“植物细胞――→新细胞――→愈伤组织――→胚状体――→人工种子―→新品种”为________________育种。 2．关注育种方法的“3”个注意点
(1)原核生物不能运用杂交育种，如细菌的育种一般采用诱变育种。 (2)杂交育种：不一定需要连续自交。
(3)花药离体培养：只是单倍体育种中的一个程序，要想得到可育的品种，一般还需要用秋水仙素处理单倍体使染色体加倍。
G
H
Ⅰ
J
FE
B、CA、D
题组一 生物育种相关判断 1．判断下列叙述正误：
(1)抗病植株连续自交若干代，纯合抗病植株的比例逐代降低(2013·四川，5C)( ) (2)某种极具观赏价值的兰科珍稀花卉很难获得成熟种子。为尽快推广种植，可采用幼叶、茎尖等部位的组织进行组织培养(2013·江苏，11D)( )
(3)用秋水仙素处理细胞群体，M(分裂)期细胞的比例会减少(2013·浙江，1D)( ) (4)三倍体西瓜植株的高度不育与减数分裂同源染色体联会行为有关(2013·安徽，4③)( ) 题组二 聚焦生物育种，应对各类试题 2．下列实践活动包含基因工程技术的是 ( )
A．水稻F1花药经培养和染色体加倍，获得基因型纯合新品种 B．抗虫小麦与矮秆小麦杂交，通过基因重组获得抗虫矮秆小麦 C．将含抗病基因的重组DNA导入玉米细胞，经组织培养获得抗病植株 D．用射线照射大豆使其基因结构发生改变，获得种子性状发生变异的大豆 3．如图为普通小麦的培育过程。据图判断下列说法正确的是( )
A．普通小麦的单倍体中含有一个染色体组，共7条染色体 B．将配子直接培养成单倍体的过程称为单倍体育种 C．二粒小麦和普通小麦均能通过自交产生可育种子 D．染色体加倍只能通过秋水仙素处理萌发的种子实现
4．染色体部分缺失在育种方面也有重要作用。下图所示为育种专家对棉花品种的培育过程，相关叙述错误的是( )
A．太空育种依据的原理主要是基因突变 B．粉红棉M的出现是染色体缺失的结果
C．深红棉S与白色棉N杂交产生深红棉的概率为1/4
D．粉红棉M自交产生白色棉N的概率为1/4
5．(2014·新课标Ⅰ，32) 现有两个纯合的某作物品种：抗病高秆(易倒伏)和感病矮秆(抗倒状)品种，已知抗病对感病为显性，高秆对矮秆为显性，但对于控制这两对相对性状的基因所知甚少。回答下列问题：
(1)在育种实践中，若利用这两个品种进行杂交育种，一般来说，育种目的是获得具有_______优良性状的新品种。
(2)杂交育种前，为了确定F2代的种植规模，需要正确预测杂交结果。若按照孟德尔遗传定律来预测杂交结果，需要满足3个条件：条件之一是抗病与感病这对相对性状受一对等位基因控制，且符合分离定律；其余两个条件是_____________________________________。 (3)为了确定控制上述这两对性状的基因是否满足上述3个条件，可用测交实验来进行检验，请简要写出该测交实验的过程。
________________________________________________________________________。 6．(2015·浙江，32)某自花且闭花受粉植物，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的表现型及其比例为________________________。 (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)。
巧选育种方案
(1)最简便(或最简捷)：杂交育种。
(2)最盲目(或最难以达到预期目标)：诱变育种。 (3)最具有预见性(或最定向)：基因工程育种。 (4)明显缩短育种年限：单倍体育种。
提醒：完成作业 考点过关练17
二轮专题强化练
考点过关练17
“学以致用”的遗传育种
1．下列关于生物育种的叙述，正确的是( ) A．单倍体育种与多倍体育种均涉及植物组织培养技术 B．杂交育种利用基因重组的原理，从而产生新的物种
C．秋水仙素可应用于诱变育种和多倍体育种，且作用的细胞分裂时期相同 D．单倍体育种可缩短育种年限，杂交育种可获得杂种优势的个体
2．普通小麦中有高秆抗病(TTRR)和矮秆易感病(ttrr)两个品种，控制两对性状的基因分别位于两对同源染色体上。实验小组利用不同的方法进行了如下三组实验：
下列关于该实验的说法，不正确的是( ) A．A组和B组都利用杂交的方法，目的是一致的 B．A组F2中的矮秆抗病植株Ⅰ可以直接用于生产
C．B组育种过程中，必须用到生长素、细胞分裂素、秋水仙素等物质
D．C组育种过程中，必须用γ射线处理大量的高秆抗病植株，才有可能获得矮秆抗病植株 3．二倍体西瓜幼苗(基因型Aa)经低温处理后得到四倍体西瓜。下列有关此四倍体西瓜的说法正确的是( )
A．四倍体西瓜在减数分裂过程中，细胞里最多含有八个染色体组 B．将四倍体西瓜产生的花粉进行离体培养，获得的植株都是纯合子 C．低温与秋水仙素作用原理相同，都能使细胞中的染色体数目加倍 D．此四倍体西瓜自交后代不发生性状分离，不能为进化提供原材料 4．(2015·赣州十二县联考)下列生物育种技术操作合理的是( ) A．用X射线照射青霉菌一定能使青霉菌的繁殖能力增强
B．年年制种推广的杂交水稻一定是能稳定遗传的纯合子 C．单倍体育种时需用秋水仙素处理其萌发的种子或幼苗
D．红薯等用营养器官繁殖的作物只要杂交后代出现所需性状即可留种
5．(2015·金丽衢十二校第二次联考)玉米非糯性基因(A)对糯性基因(a)是显性，植株紫色基因(B)对植株绿色基因(b)是显性，这两对等位基因分别位于第9号和第6号染色体上。玉米非糯性品系的子粒及花粉遇碘液变蓝色，糯性品系的子粒及花粉遇碘液变棕色。现有非糯性紫株、非糯性绿株和糯性紫株三个纯种品系供实验选择。请回答：
(1)若采用花粉鉴定法验证基因分离定律，应选择非糯性紫株与糯性紫株杂交。如果用碘液处理F1代的花粉，则显微镜下观察到花粉颜色及比例为___________________________。 (2)若验证基因的自由组合定律，则两亲本基因型为____________________。如果要筛选糯性绿株品系，需在第________年选择糯性子粒留种，下一年选择________自交留种即可。 (3)用X射线照射亲本中非糯性紫株玉米花粉并授于非糯性绿株的个体上，发现在F1代734株中有2株为绿色。经细胞学的检查表明，这是由于第6号染色体载有紫色基因(B)区段缺失导致的。已知第6号染色体区段缺失的雌、雄配子可育，而缺失纯合子(两条同源染色体均缺失相同片段)致死。
①在上述F1代绿株的幼嫩花药中观察到下图所示染色体，请根据题意在图中选择恰当的基因位点并在位点上正确标出F1代绿株的基因组成：
②有人认为F1代出现绿株的原因可能是经X射线照射的少数花粉中紫色基因(B)突变为绿色基因(b)，导致F1代绿苗产生。某同学设计了以下杂交实验，探究X射线照射花粉产生的变异类型。 实验步骤：
第一步：选F1代绿色植株与亲本中的________杂交，得到种子(F2代)； 第二步：F2代的植株自交，得到种子(F3代)； 第三步：观察并记录F3代植株颜色及比例。 结果预测及结论：
若F3代植株的紫色∶绿色为________，说明花粉中紫色基因(B)突变为绿色基因(b)，没有发生第6号染色体载有紫色基因(B)的区段缺失。
若F3代植株的紫色∶绿色为________，说明花粉中第6号染色体载有紫色基因(B)的区段缺失。
学生用书答案精析
必考点17 “学以致用”的遗传育种
核心提炼
1．(1)杂交 (2)单倍体 (3)诱变 (4)多倍体 (5)基因工程 题组突破
1．(1)× (2)√ (3)× (4)√
2．C [A项为单倍体育种，原理是染色体变异；B项为杂交育种，原理为基因重组；C项为基因工程育种，需要利用基因工程技术将重组DNA分子导入受体细胞，原理为基因重组；D项为诱变育种，原理为基因突变。]
3．C [普通小麦是六倍体，其单倍体内含有21条染色体，每个染色体组中含有7条形状、大小不同的染色体；将配子直接培养成单倍体的过程只是单倍体育种的一个环节；二粒小麦和普通小麦细胞内均含有同源染色体，均能通过自交产生可育种子；使染色体加倍除可利用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗外，还可以对其进行低温处理。]
4．C [太空育种的原理主要是基因突变，可以产生新的基因，由图可知，粉红棉M是由于染色体缺失了一段形成的。若用b表示染色体缺失的基因，则bb×bb→bb(全部为粉红棉)；粉红棉bb自交，得白色棉bb的概率为1/4。]
5．(1)抗病矮秆 (2)高秆与矮秆这对相对性状受一对等位基因控制，且符合分离定律；控制这两对相对性状的基因位于非同源染色体上
(3)将纯合的抗病高秆植株与感病矮秆植株杂交，产生F1，让F1与感病矮秆植株杂交 解析 (1)杂交育种能将两个或多个品种的优良性状通过杂交集中在一起，抗病与矮秆(抗倒伏)为优良性状。(2)杂交育种依据的原理是基因重组，控制两对相对性状的基因位于非同源染色体上，遵循基因的自由组合定律，每对基因单独考虑时符合分离定律。(3)测交是指用F1和隐性纯合子杂交，故应先用纯合的抗病高秆植株与感病矮秆植株杂交得到F1，然后再进行测交实验。
6．(1)纯 (2)稀有性、多方向性 (3)选择 纯合化 年限越长 矮茎∶中茎∶高茎＝9∶6∶1 (4)基因重组和染色体变异
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解析 (1)已知该植物为自花且闭花受粉的植物，所以在自然状态下发生的是自交现象，一般都是纯合子。(2)诱变育种主要利用基因突变的原理，因为基因突变具有有害性、稀有性和多方向性，所以需要处理大量种子。(3)杂交育种是利用基因重组的原理，有目的的将两个或多个品种的优良性状组合在同一个个体上，一般通过杂交、选择和纯合化等手段培养出新品种。如果控制性状的基因数越多，则育种过程中所需要的时间越长。若只考虑茎的高度，据题意可知亲本为纯合子，所以它们的基因型为DDEE(矮茎)和ddee(高茎)，其F1的基因型为DdEe，表现型为矮茎，F1自交后F2的表现型及其比例分别为矮茎(D－E－)∶中茎(D－ee和ddE－)∶高茎(ddee)＝9∶6∶1。(4)单倍体育种的原理是基因重组和染色体变异。遗传图解见答案。
二轮专题强化练答案精析
考点过关练17 “学以致用”的遗传育种
1．D [多倍体育种不涉及植物组织培养技术，故A错误；杂交育种只能获得新品种，不能获得新物种，故B错误；秋水仙素在诱变育种中诱发细胞发生突变，作用于分裂间期，在多倍体育种中抑制细胞中纺锤体的形成，作用于细胞分裂的前期，故C错误；单倍体育种的优点是明显缩短育种年限，杂交育种除得到重组类型纯合子外，另一个重要的应用是获得具有杂种优势的个体，故D正确。] 2．B
3．C [四倍体西瓜在减数分裂过程中，细胞里最多含有四个染色体组，A错。四倍体西瓜(AAaa)产生的花粉(AA、Aa、aa)进行离体培养，获得的植株是纯合子或杂合子，B错。四倍体西瓜自交(AAaa)后代可发生性状分离(A_ _ _、aaaa)，D错。]
4．D [用X射线照射青霉菌能使青霉菌发生基因突变，但一般不能使其繁殖能力增强，A错误；年年制种推广的杂交水稻一定是F1代的杂合子，B错误；单倍体育种时需用秋水仙素处理其幼苗，由于单倍体高度不育，一般不产生种子，C错误；红薯等用营养器官繁殖的作物只要杂交后代出现所需性状即可留种，让其进行营养生殖以保持优良性状，D正确。] 5．(1)蓝色∶棕色＝1∶1 (2)AAbb、aaBB 二 绿株 (3)①见下图
②实验步骤：紫株 结果预测及结论：3∶1 6∶1
解析 (1)基因分离定律的实质是：等位基因随同源染色体的分离而彼此分开。花粉遇碘液后，一半呈蓝色，一半呈棕色，说明含A的花粉与含a的花粉比值为1∶1，恰好证明了F1(Aa)减数分裂时产生了两种花粉A∶a＝1∶1，从而验证了基因分离定律的实质。(2)验证基因的自由组合定律，则两亲本基因型为AAbb、aaBB，如果要筛选糯性绿株(aabb)品系，需在第二年选择糯性子粒留种，下一年选择绿株自交留种即可。(3)①根据题意分析可知，正常植株应全为紫株，基因型为Bb，所以表现为绿株的是细胞内6号染色体上因缺失的染色体片段中含有B基因，那么另一条6号染色体对应片段上就应该含有b基因，由于图中染色体
含有两条染色单体，所以应分别在相同位置标注b基因，见参考答案。②探究X射线照射花粉后紫色基因(B)是否突变为绿色基因(b)，可选F1代绿色植株与非糯性紫株纯种品系杂交，得到种子(F2代)，然后让F2代植株自交，得到种子(F3代)，若F3代植株的紫色∶绿色为3∶1，说明X射线照射的少数花粉中紫色基因(B)突变为绿色基因(b)；若F3代植株的紫色∶绿色为6∶1，说明X射线照射的少数花粉中第6号染色体载有紫色基因(B)的区段缺失。
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