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第1节杂交育种与诱变育种[学生用书P127(单独成册)][基础达标]1．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D．基因突变和染色体变异解析：选B。杂交育种的原理是基因重组，诱变育种的原理是基因突变。2．(2019·芜湖高一检测)杂交育种中，杂交后代的性状一旦出现就能稳定遗传的是()A．优良性状B．隐性性状C．显性性状D．相对性状解析：选B。纯合子的性状是稳定遗传的，而显性性状的个体不一定是纯合子，隐性性状的个体一定是纯合子，所以一旦出现即可稳定遗传。3．(2019·郴州高一检测)两个水稻亲本的基因型分别为AAbb和aaBB，这两对基因按自由组合定律遗传。现要选育纯种双显性的水稻品种，让两个亲本杂交产生F1，F1自交产生F2。在F2的双显性水稻种子中符合育种要求的占()A．1/16B．1/9C．1/3D．9/16解析：选B。让基因型为AAbb和aaBB的两个品种杂交，得F1为AaBb，自交得F2，基因型及比例为A_B_∶A_bb∶aaB_∶aabb＝9∶3∶3∶1，其中双显性水稻(A_B_)占9/16，AABB占1/4×1/4＝1/16，所以F2的双显性水稻种子中符合育种要求的占1/9。4．杂交育种需要选育能够稳定遗传的个体，淘汰不需要的个体。如果从一杂合的亲本中选育某一显性性状(该性状是单基因控制的)，每次自交后都淘汰掉隐性个体，则需经多少代连续自交能使稳定遗传的个体占显性个体的比例超过95%()A．5B．6C．7D．8解析：选B。根据题意分析可知：一杂合的亲本中选育某一显性性状个体，连续自交，每次自交后都淘汰掉隐性个体，则Fn中AA所占的比例是1－22n＋1。要使Fn中能稳定遗传的个体占显性个体的比例超过95%，即1－22n＋195%，则n≥6，故选B。5．(2019·阜阳高一检测)基因型为AaBb的某植物个体，利用单倍体育种的方法得到一个基因型为AABB的个体，同时不能得到的个体基因型是()A．ABB．AAbbC．aaBBD．aabb解析：选A。基因型为AaBb的植物个体产生的花粉的基因组成是AB、Ab、aB、ab，培育的单倍体经过秋水仙素处理后染色体加倍，获得的个体都是纯合子。[能力提升]6．(2019·廊坊高一检测)下列不属于诱变育种的是()A．用一定剂量的γ射线处理，引起变异而获得新性状B．用X射线照射处理，得到高产青霉素菌株C．用亚硝酸处理，得到植物的新类型D．人工种植的马铃薯块茎逐年变小解析：选D。诱变育种是利用物理因素(如X射线、γ射线等)或化学因素(如亚硝酸等)处理生物，引发基因突变。人工种植的马铃薯，造成块茎逐年变小的直接原因是高温、干旱、病毒感染等，故不属于诱变育种。7．(2019·河北乐清一中期中)利用航天搭载的种子已培育出水稻、小麦、青椒、番茄等植物的新品种。其中航育1号水稻新品种平均株高降低14厘米，生长期缩短13天，增产5%～10%，取得良好的经济效益。这是()A．染色体结构改变的结果B．染色体数目改变的结果C．基因重组的结果D．基因突变的结果答案：D8．育种专家采用诱变育种的方法改良某些农作物的原有性状，其原因是诱变育种()A．提高了后代的出苗率B．提高了后代的遗传稳定性C．产生的突变大多是有利的D．能提高突变率以供育种选择解析：选D。诱变育种是在人为条件下，使控制生物性状的基因发生改变，然后从突变中选择人们所需的优良品种。基因突变具有低频性和不定向性等特点，因此，需要通过人工方法来提高突变频率产生更多的变异，以从中获取有利性状；出苗率的大小是由种子胚的活性决定的；后代遗传稳定性是由DNA稳定性等决定的。9．诱变育种有很多突出优点，也存在一些缺点，下列分析正确的是()①结实率低，发育迟缓②提高突变率，在较短时间内获得更多的优良变异类型③大幅度改良某些性状④茎秆粗壮，果实种子大，营养物质含量高⑤有利个体不多，需要大量的材料A．①④B．②③⑤C．①④⑤D．①②④解析：选B。结实率低，发育迟缓属于多倍体的特点，故①错误；由于基因突变具有低频性的特点，所以人工诱变可以提高变异频率，使后代变异性状较快稳定，因而加快育种进程，同时可以大幅度改良某些性状，故②③正确；茎秆粗壮，果实种子大，营养物质含量高属于多倍体的特点，故④错误；由于基因突变具有少利多害性和不定向性的特点，所以人工诱变产生的有利个体不多，需要大量的材料，故⑤正确。10．下图表示利用某种农作物品种①和②培育出⑥的几种方法，据图分析，下列叙述错误的是()A．过程Ⅵ是用秋水仙素处理正在萌发的种子B．培育品种⑥最简捷的途径是Ⅰ→ⅤC．通过Ⅲ→Ⅵ过程育种的原理是染色体变异D．通过过程Ⅱ→Ⅳ育种最不容易达到目的解析：选A。图中Ⅰ→Ⅲ→Ⅵ过程是单倍体育种，原理是染色体变异，由于单倍体高度不育，不能形成种子，所以过程Ⅵ是用秋水仙素处理幼苗，A错误，C正确；过程Ⅰ→Ⅴ是杂交育种，是最简捷的育种途径，B正确；过程Ⅱ→Ⅳ是诱变育种，由于基因突变是不定向的，所以该育种最不容易达到目的，D正确。11．下列各项措施中，能够产生新基因的是()A．高秆抗病小麦与矮秆不抗病小麦杂交B．用秋水仙素处理二倍体西瓜得到四倍体C．用花药离体培养小麦植株D．用X射线处理获得青霉素高产菌株解析：选D。A项属于杂交育种，原理是基因重组；B项属于多倍体育种，C项属于单倍体育种，二者的育种原理均为染色体变异；D项属于诱变育种，原理是基因突变，产生了新基因。12．(2019·江西九江一中期中)豌豆从播种到收获为1年时间，纯种高茎豌豆与纯种矮茎豌豆杂交得F1种子，F1自交产生的F2中高茎和矮茎的比例为3∶1。纯种黄色圆粒豌豆与纯种绿色皱粒豌豆杂交得F1，F1自交得F2中各种表现型的比例为9∶3∶3∶1。上述实验分别需要在第几年才能得出结果()A．3年、2年B．2年、2年C．3年、3年D．2年、3年解析：选A。豌豆植株的高度表现在当代植株上，第一年将纯种高茎豌豆与纯种矮茎豌豆杂交得F1种子，第二年将F1种子播种，F1植株自交产生F2种子，第三年F2种子播种后长出F2植株，表现为高茎和矮茎的比例为3∶1。豌豆子粒的性状表现是在上一代植株上，第一年将纯种黄色圆粒豌豆与纯种绿色皱粒豌豆杂交得黄色圆粒种子即F1，第二年将F1自交得到的种子即是F2，其四种表现型的比例为9∶3∶3∶1。13．(2019·郑州外国语学校高一期中)某二倍体植物的体细胞中染色体数为24，基因型为AaBb，这两对基因遵循自由组合定律，请据图回答下列问题：(1)图中Ⅰ所示的细胞分裂方式主要是________。(2)产生的花粉基因型有________种，由花粉发育成的单倍体有哪几种基因型？__________________。(3)若Ⅲ处是指用秋水仙素处理，则个体①的体细胞中含染色体________条，通过这种方法最终获得个体①的育种方法的优势是______________________。(4)若该植物进行自花传粉，在形成的以个体②组成的群体中可能有几种基因型？________。(5)若A表示水稻的高秆基因，a表示水稻的矮秆基因；B表示水稻的抗病基因，b表示水稻的不抗病基因，这两对基因按自由组合定律遗传。那么该水稻自花传粉的后代中，矮秆抗病的个体所占比例是________，若要获得稳定遗传的矮秆抗病水稻，应让矮秆抗病的水稻进行自交，在自交的后代中纯种的矮秆抗病水稻所占比例为________。(6)若要尽快获得纯种的矮秆抗病水稻，则应采用图中________(填字母)过程进行育种，这种育种方法称为________。解析：(1)植物通过减数分裂产生配子，因此图中Ⅰ为减数分裂过程。(2)根据基因自由组合定律，基因型为AaBb的普通水稻经减数分裂能产生AB、Ab、aB、ab四种配子，所以由花粉粒发育成的单倍体也有AB、Ab、aB、ab4种基因型。(3)普通水稻的体细胞中含有2n＝24条染色体，则经减数分裂后产生的配子中含12条染色体，秋水仙素能抑制纺锤体的形成，导致染色体数目加倍，因此，若Ⅲ处是指用秋水仙素处理，则个体①的体细胞中含染色体24条，这属于单倍体育种，其优点是后代都是纯合子，明显缩短育种年限。(4)该植株的基因型为AaBb，其进行自花传粉，后代有3×3＝9种基因型。(5)该水稻自花传粉的后代中，矮秆抗病个体(aaB－)所占比例是1/4×3/4＝3/16，若要获得稳定遗传的矮秆抗病水稻，应让矮秆抗病的水稻进行自交，在自交的后代中纯种的矮秆抗病水稻(aaBB)所占比例为1/3＋2/3×1/4＝1/2。(6)由于单倍体育种的优点是能迅速获得纯合体，加快育种进程。因此，若要尽快获得纯种的矮秆抗病的水稻，则应采用图中的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ过程进行单倍体育种。答案：(1)减数分裂(2)4AB、Ab、aB、ab(3)24后代都是纯合子，明显缩短育种年限(4)9种(5)3/161/2(6)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ单倍体育种14．(2019·豫北重点中学联考)已知玉米的黄粒(D)对紫粒(d)为显性，抗病(R)对不抗病(r)为显性，控制上述两对性状的基因分别位于两对同源染色体上。现选择纯种紫粒抗病与黄粒不抗病植株为亲本杂交得F1，F1自交得F2，从而获取黄粒抗病植株进行深入研究。请根据材料分析回答下列问题：(1)上述育种过程所依据的原理是________________________________。(2)正常情况下，在F2的黄粒抗病类型中，能稳定遗传的个体所占比例为________。(3)我国科学家应用X射线对玉米进行处理，从经处理的后代中选育并成功获得抗病性强的优良个体。该过程中，要进行“选育”的根本原因是____________________________。(4)某研究小组以F1获得的一组自交及测交结果如下表：表现型相交方式黄粒抗病紫粒抗病黄粒不抗病紫粒不抗病自交(后代)89830513865测交(后代)210207139131对以上结果，甲、乙两同学作出了自己的判断。甲同学认为是基因重组的结果，乙同学认为玉米在种植过程中发生了染色体变异。①你认为________同学的判断正确，理由是F1的自交和测交后代中均出现了________的数据偏离理论值的现象可能是由________引起的。②为探究该同学的判断是否正确，你的思路是________________________，并在实验过程中严格控制________。答案：(1)基因重组(2)1/9(3)基因突变是多方向性的(不定向的)，并且有利变异少(4)①甲不抗病类型病虫害②设置多组F1自交及测交实验(或重复实验)影响因素(或病虫害)[素养培优]15．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。某实验小组利用不同的方法进行了如下三组实验：请分析回答下列问题：(1)A组由F1获得F2的方法是________，F2矮秆抗病植株中不能稳定遗传的占________。(2)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三类矮秆抗病植株中，最可能产生不育配子的是________类。(3)A、B、C三组方法中，最不容易获得矮秆抗病小麦品种的是________组，原因是________________________________________________________________________。(4)通过矮秆抗病Ⅱ获得矮秆抗病小麦新品种的方法是________________________________________________________________________。获得的矮秆抗病植株中能稳定遗传的占________。(5)在一块高秆(纯合子)小麦田中，发现了一株矮秆小麦。请设计实验方案探究该矮秆性状出现的可能原因(简要写出所用方法、结果和结论)。答案：(1)自交2/3(2)Ⅱ(3)C基因突变频率低且不定向(4)用秋水仙素(或低温)诱导染色体加倍100%(5)将矮秆小麦与高秆小麦杂交，如果子一代为高秆，子二代高秆∶矮秆＝3∶1(或出现性状分离)，则矮秆性状是基因突变造成的；否则，矮秆性状是由环境引起的。