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第1节杂交育种与诱变育种一、选择题1．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：选B由于杂交育种要从F2才发生性状分离，开始出现所需要的表现型，所以从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，大幅改良某些性状，可加速育种进程。2．小麦抗锈病对易染锈病为显性，人们在育种过程中需要鉴别和保留纯合的抗锈病小麦。现有Ⅰ、Ⅱ两种抗锈病的小麦，鉴别其是否纯合的最简便易行的方法是()A．Ⅰ×ⅡB．Ⅰ×Ⅱ→F1，F1再自交C．Ⅰ、Ⅱ分别和易染锈病植株测交D．Ⅰ、Ⅱ分别自交解析：选D鉴别一株显性植株是不是纯合体，可用测交法和自交法，其中自交法最简便易行。3．下列4种育种方法中，变异类型相同的是()①用玉米花药离体培养得到单倍体植株②用秋水仙素处理西瓜幼苗得到多倍体植株③通过杂交育种获得抗病抗倒伏小麦品种④用X射线处理青霉菌得到高产菌株A．①②B．③④C．①③D．②④解析：选A玉米花药离体培养得到单倍体植株、秋水仙素处理西瓜幼苗得到多倍体植株变异类型都是染色体变异；杂交育种获得抗病抗倒伏小麦品种变异类型是基因重组；X射线处理青霉菌得到高产菌株变异类型是基因突变。4．下列有关育种的叙述，正确的是()A．杂交育种所选双亲必须是纯合子B．诱变所得植株若不出现预期性状就应丢弃C．多倍体育种时可用秋水仙素处理幼苗D．单倍体育种可培育出具有新性状的新品种解析：选C杂交育种的双亲可以为杂合子；诱变育种所得的植株若不出现预期性状，可能为杂合子，下一代有可能会出现预期性状；多倍体的获得方法有低温处理和秋水仙素处理；单倍体育种过程中没有产生新基因，所以不会有新性状产生。5．下列有关育种的叙述正确的是()A．多倍体育种的原理是基因重组B．单倍体育种的原理是染色体变异C．杂交育种的原理是基因突变D．诱变育种的原理是染色体变异解析：选B多倍体育种的原理是染色体变异；单倍体育种的原理是染色体变异；杂交育种的原理是基因重组；诱变育种的原理是基因突变。6．通过下列技术培育得到的新个体属于单倍体的是()A．秋水仙素处理水稻萌发的种子B．紫外线照射青霉菌株C．玉米的花药进行离体培养D．高秆抗病小麦与矮秆易感小麦杂交解析：选C玉米的花药进行离体培养得到的新个体属于单倍体。7．我国科学家精选的农作物种子通过“天宫一号”搭载上天，利用宇宙空间的特殊环境诱发的变异育种，这些变异()A．是定向的B．对人类都有益C．为人工选择提供原材料D．不能遗传给后代解析：选C太空诱变育种的原理是基因突变，而基因突变具有不定向性，A错误；基因突变具有多害少利性，所以太空诱变育种产生的变异对人类不一定都是有益的，B错误；基因突变具有不定向性，而诱变育种可以提高突变率，缩短育种周期，能大幅度改良某些性状，所以太空诱变育种能为人工选择提供原材料，C正确；基因突变是遗传物质发生了改变，属于可遗传变异，所以能遗传给后代，D错误。故选C。8．为获得优良性状的纯合体，将基因型为Aa的小麦逐代自交，且逐代淘汰aa，下列说法错误的是()A．该育种方式与单倍体育种相比所需育种年限长B．此过程中F1出现aa个体的基础是等位基因分离C．育种过程中Aa个体所占比例保持不变D．可通过单倍体育种方式得到100%的纯合品种解析：选C由题意可知，在育种过程中Aa个体和aa个体所占比例逐代减小，而AA个体所占比例逐代增大。9．研究者从冰川土样中分离获得了具有较高脂肪酶活性的青霉菌菌株，为了在此基础上获得脂肪酶活性更高的菌株，最可行的做法是()A．用紫外线照射青霉菌菌株，再进行筛选B．将青霉菌菌株与能高效水解蛋白质的菌株混合培养，再进行筛选C．将能高效水解蛋白质的菌株的基因导入青霉菌菌株，再进行筛选D．设置培养基中各种营养成分的浓度梯度，对青霉菌菌株分别培养，再进行筛选解析：选A获得青霉素高产菌株常用诱变育种的方法。10．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：选D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，而不是基因突变。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，单倍体高度不育，没有种子；b过程需要不断地进行自交，淘汰性状分离的个体，需要较长的育种年限。11．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．植物杂交育种获得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：选C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，所以可采用不断自交选育新品种；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代出现性状分离，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。12．用纯种的高秆抗锈病小麦与矮秆易染锈病小麦(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：选D过程②中细胞的增殖方式为减数分裂；过程③为花药离体培养获得单倍体幼苗的过程；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。二、非选择题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__________，原理是____________。(2)经过⑥过程的育种方法叫做________________。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，最大的优点是缩短育种年限。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14．研究人员在柑橘中发现一棵具有明显早熟特性的变异株，决定以此为基础培育早熟柑橘新品种。请回答下列问题：(1)要判断该变异株的育种价值，首先要确定它的________物质是否发生了变化。(2)在选择育种方法时，需要判断该变异株的变异类型。如果变异株是个别基因的突变体，则可采用育种方法①，使早熟基因逐渐________，培育成新品种1。为了加快这一进程，还可以采集变异株的________进行处理，获得高度纯合的后代，选育成新品种2，这种方法称为________育种。(3)如果该早熟植株属于染色体组变异株，可以推测该变异株减数分裂中染色体有多种联会方式，由此造成不规则的________________，产生染色体数目不等、生活力很低的________，因而得不到足量的种子。即使得到少量后代，早熟性状也很难稳定遗传。这种情况下，可考虑选择育种方法③，其不足之处是需要不断制备________，成本较高。(4)新品种1与新品种3均具有早熟性状，但其他性状有差异，这是因为新品种1选育过程中基因发生了多次________，产生的多种基因中只有一部分在选育过程中保留下来。解析：(1)生物的可遗传性状是由基因控制的，培育得到的新品种，与原种控制相关性状的遗传物质(基因)可能有所差异，因而可根据变异株中的遗传物质是否发生变化来判断变异株是否具有育种价值。(2)连续自交过程中早熟基因逐渐纯合，培育成新品种1。为了加快进程，可先通过花药离体培养，再用秋水仙素处理单倍体幼苗，从而获得高度纯合的后代，这种方法属于单倍体育种。(3)若是染色体组数目改变引起的变异，则在减数分裂过程中同源染色体配对会发生紊乱，不规则的染色体分离导致产生染色体数目不等、生活力低的异常配子，只有极少数配子正常，故只得到极少量的种子。育种方法③需首先经植物组织培养获得柑橘苗，而植物组织培养技术操作复杂，成本较高。(4)育种方法①需连续自交，每次减数分裂时与早熟性状相关的基因和其他性状相关的基因都会发生基因重组，产生多种基因型，经选育只有一部分基因型保留下来。植物组织培养过程中不进行减数分裂，无基因重组发生。答案：(1)遗传(2)纯合花药单倍体(3)染色体分离配子组培苗(4)重组15．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)。解析：(1)由于该植物是自花且闭花受粉植物，所以在自然状态下一般都是纯合子。(2)诱变育种的原理是基因突变。由于基因突变具有不定向性、低频性和少利多害性等特点，所以需要处理大量种子。(3)如果采用杂交育种的方式，将上述两个亲本杂交，得到F1，从F1自交所得F2中选出抗病矮茎个体(D_E_R_)，再通过连续自交及逐代淘汰的手段，最终获得能稳定遗传的抗病矮茎品种(DDEERR)。一般情况下，控制性状的基因数越多，需进行多次的自交和筛选操作才能得到所需的纯合品种。若只考虑茎的高度，F1(DdEe)在自然状态下繁殖即自交后，F2中表现型及比例为9矮茎(9D_E_)∶6中茎(3D_ee、3ddE_)∶1高茎(1ddee)。(4)若采