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第二节生物变异在生产上的应用[随堂检测][学生用书P69]1．(2016·浙江10月选考)用γ射线处理籼稻种子，选育出了新品种。该育种方法属于()A．杂交育种B．诱变育种C．单倍体育种D．转基因育种解析：选B。利用射线处理种子从而得到新品种，该育种方法属于诱变育种。2.(2016·浙江4月选考)用六倍体小麦和二倍体黑麦培育出异源八倍体小黑麦。这种育种方式属于()A．转基因育种B．辐射诱变育种C．化学诱变育种D．多倍体育种解析：选D。六倍体小麦和二倍体黑麦杂交获得异源四倍体，然后用秋水仙素处理诱导染色体加倍，经选育得到异源八倍体小黑麦，这是人工诱导多倍体的育种方式，即多倍体育种。3．如图表示某种农作物品种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培育品种⑥的最快途径是Ⅰ→Ⅴ解析：选D。本题中所涉及的育种方式有诱变育种(Ⅱ→Ⅳ)、杂交育种(Ⅰ→Ⅴ)、单倍体育种(Ⅰ→Ⅲ→Ⅵ)，原理分别是基因突变、基因重组、染色体畸变。其中单倍体育种能明显缩短育种年限，因为在单倍体育种过程中，每对染色体上的成对的基因都是纯合的，自交产生的后代不会发生性状分离。4．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A所示的细胞分裂方式主要是________。(2)产生的花粉基因型有4种，由花粉发育成的单倍体有哪几种基因型？__________________。(3)若C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________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A为减数分裂过程。(2)根据基因自由组合定律，基因型为AaBb的高秆抗病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、ab四种基因型。(3)该二倍体植物的体细胞中含有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C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1/3aaBB＋2/3aaBb×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A、B、C过程进行单倍体育种。答案：(1)减数分裂(2)AB、Ab、aB、ab(3)24后代都是纯合子，明显缩短育种年限(4)9(5)3/161/2(6)A、B、C单倍体育种[课时作业][学生用书P125(单独成册)]一、选择题1．下列实例中，依据基因重组原理的是()A．我国科学家袁隆平利用杂交技术培育的超级水稻品种B．黑龙江省农业科学院辐射处理大豆培育的“黑农五号”高产大豆C．遨游太空的青椒种子培育成的果实比普通青椒大一倍以上D．高产青霉素菌株的培育解析：选A。杂交水稻的培育是依据基因重组的原理，将控制不同优良性状的基因集于一体。B、C、D项都是利用人工诱变育种。2．下列有关育种的说法正确的是()A．杂交育种所依据的主要遗传学原理是染色体畸变B．利用单倍体育种可以培育出无籽西瓜C．诱变育种可以把两个或多个品种的优良性状集中在一起，获得新的品种D．人工诱导多倍体目前最有效的方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗解析：选D。杂交育种的原理是基因重组，它可以把两个或多个品种的优良性状集中在一起，获得新品种。无籽西瓜是利用多倍体育种方法培育的。3．视网膜母细胞瘤是眼科最常见的恶性肿瘤，俗称眼癌，发病原因可能与RB蛋白缺失有关。RB蛋白是常染色体上的RB基因编码的蛋白质，其分布于细胞核内，能抑制细胞增殖。正常人体细胞中含有一对RB基因，当两个RB基因同时突变时，不能合成正常的RB蛋白，就会发生视网膜母细胞瘤。下列相关叙述正确的是()A．RB蛋白的作用原理可能是在细胞核内合成后，与染色体结合，抑制其复制B．RB基因能抑制细胞癌变，在人体所有细胞中都有该基因C．RB基因发生的突变属于隐性突变，是RB基因的碱基序列定向突变造成的D．当父母双方都携带RB基因的突变基因时，儿子发病率为1/4答案：D4．如图所示，将二倍体植株①和②杂交得到③，再将③作进一步处理。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，则⑨的基因型可能是aBdD．③→④的过程中，所产生的变异都有利于生产解析：选D。③→④多次射线处理萌发的种子应为诱变育种，由于突变是多方向的，所以产生的性状有可能是有利的，也有可能是有害的；⑤→⑥过程表示的是杂交育种的自交阶段，遵循的原理为基因重组；③→⑨是花药离体培养，所得到的幼苗是单倍体，可以为aBd、abd、ABd、Abd四种基因型；秋水仙素的作用是抑制纺锤体的形成，进而使染色体数目加倍。5．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。纯种黄色圆形豌豆与纯种绿色皱形豌豆杂交得F1，F1自交得到的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。豌豆籽粒的性状表现是在上一代植株上，第一年将纯种黄色圆形豌豆与纯种绿色皱形豌豆杂交得黄色圆形种子即F1，第二年将F1自交得到种子即是F2的四种表现型且比例为9∶3∶3∶1，选A。6．如图中的①②③④分别表示不同的育种方式，下列相关叙述不正确的是()A．方式①应用的原理包括细胞全能性B．方式②只适用于进行有性生殖的生物C．方式③试剂处理的对象只能是萌发的种子D．方式④可以诱发基因突变产生新基因解析：选C。方式①中对花药进行离体培养形成单倍体的过程中用到了细胞的全能性；方式②是杂交育种，它适用于进行有性生殖的生物；方式③为多倍体育种，处理的对象为萌发的种子或幼苗；方式④为诱变育种，能产生新基因。7．为了培育节水高产品种小麦，科学家将大麦中与抗旱节水有关的基因导入小麦，得到转基因小麦，其水分利用率提高了20%。这项技术的遗传学原理是()A．基因突变B．基因重组C．基因复制D．基因分离解析：选B。应用DNA重组技术，人们可以把某个目的基因通过运载体送入生物细胞中，并且使新的基因在细胞中正确表达，从而达到定向改变生物性状的目的。这项技术的遗传学原理是基因重组。除了DNA重组技术外，利用杂交育种或诱变育种的手段也能培育新品种。8．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%至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：D9．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．此种育种方式为多倍体育种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药进行离体培养长成的芝麻属于二倍体解析：选A。四倍体产生的配子含有2个染色体组，有同源染色体；用秋水仙素处理后，就不再是单倍体了；此四倍体的花药离体培养长成的植株属于单倍体。10．下列育种实例不属于人工诱变育种的是()A．一定剂量的γ射线处理牡丹花种子引起变异得到新品种B．用辐射的方法，在家蚕卵还未孵化时就能区分出雌雄C．玉米单株自交后代出现一定比例的白化苗D．激光照射植物引起突变得到新品种解析：选C。玉米单株自交后代出现一定比例的白化苗，一般是基因重新组合造成的隐性基因的纯合，即使是基因突变，也属于自然突变，而非人工诱变育种。11．下列属于诱变育种的是()A．我国山西省用辐射育成的“太辐一号”小麦B．将抗虫基因转入普通棉的体细胞中，培育出抗虫棉C．用秋水仙素处理二倍体草莓幼苗，培育出多倍体草莓D．将抗病黄果肉番茄与感病红果肉番茄杂交，培育出新品种解析：选A。用射线处理小麦种子培育新品种，属于诱变育种中的辐射诱变，A正确；将抗虫基因导入普通棉的体细胞从而培育抗虫棉，属于转基因技术育种，B错误；多倍体草莓的培育属于多倍体育种，C错误；抗病黄果肉番茄与感病红果肉番茄杂交培育新品种属于杂交育种，D错误。12．如图表示培育高品质小麦的几种方法，下列叙述正确的是()A．图中涉及的育种方法有杂交育种、单倍体育种和诱变育种B．a过程能提高突变频率，从而明显缩短育种年限C．a、c过程都需要用秋水仙素处理萌发的种子D．要获得yyRR，b过程需要不断自交来提高纯合率解析：选D。图中涉及杂交育种、单倍体和多倍体育种；a过程不能提高突变率，需要秋水仙素处理幼苗；c过程要处理萌发的种子或幼苗；b过程需不断自交，提高纯合率。二、非选择题13．太空中的空间环境可为生物的变异提供条件，如利用飞船搭载了蚕卵、鸡蛋、猪精液、农作物种子、植物种苗等，进行有关空间生命的科学研究。请回答下列问题：(1)在挑选航天员时，航天员的遗传特征不容忽视，研究表明，有些人由于遗传方面的原因对宇宙辐射特别敏感，一旦受到辐射就容易出现严重的反应，甚至产生________导致癌症。如图为对宇宙辐射特别敏感病的遗传系谱图(假定对宇宙辐射特别敏感病由单基因控制)，其中Ⅳ15已被有关部门初步确定为我国航天员人选，尽管其综合条件优越，但航天医学工程问题专家却谨慎地表示不乐观，原因是Ⅳ15______________________________，故还需进一步做基因检测。(2)“神舟七号”所搭载的上述物种可用于基因结构改变的研究，猪精液可以吗？为什么？__________________________________________________________。(3)飞船搭载的种子应当选用刚萌发的而非休眠的种子，原因是________________________________________________________________________。(4)马铃薯常用的品种是杂合子，农业生产常用块茎繁殖，如果选马铃薯种子也搭乘飞船经太空返回后得到了淀粉少而不抗病(Aabb)和淀粉多且抗病(aaBb)的品种，要选育出淀粉少、抗病(AaBb)的马铃薯新品种，试设计育种方案。(写出思路过程即可)。解析：(1)宇宙辐射属于物理致癌因子，能导致基因突变而引发癌症，根据宇宙辐射特别敏感病为常染色体隐性遗传病可知，9号和10号都是杂合体，则