1、第6章 从杂交育种到基因工程第1节 杂交育种与诱变育种1我国科学家袁隆平多年来一直坚持的水稻育种方法是()A单倍体育种B多倍体育种C杂交育种 D诱变育种答案：C2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答案：D3现有两种玉米，一种玉米黄色颗粒饱满，一种玉米紫色颗粒较小，要想获取紫色颗粒饱满的玉米，比较简单有效的方法是 ()A单倍体育种 B杂交育种C诱变育种 D多倍体育种答案：B4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
2、性状答案：B5某农科所通过如图所示的育种过程培育成了高品质的糯小麦。下列有关叙述正确的是()Aa过程中运用的遗传学原理是基因重组Bb过程能提高突变率，从而明显缩短了育种年限Ca过程需要使用秋水仙素，作用于萌发的种子Db过程需要通过自交来提高纯合率答案：D6下图表示番茄植株(HhRr)作为实验材料培育新品种的途径。请据图分析回答：(1)通过途径2、3获得幼苗的过程都应用了植物组织培养技术，该技术依据的生物学原理是_。(2)要尽快获得稳定遗传的优良品种应采用途径_，该过程中秋水仙素的作用机理是_。(3)品种A与途径3中幼苗基因型相同的概率为_，品种C的基因型是_。(4)途径4依据的原理是_，此途径
3、与杂交育种相比，最突出的特点是_。解析：分析题图可知，途径1是杂交育种，途径2是单倍体育种，途径3是多倍体育种，途径4是诱变育种。(1)单倍体育种和多倍体育种都应用了植物组织培养技术，该技术依据的生物学原理是植物细胞的全能性。(2)单倍体育种能明显缩短育种年限，该过程中秋水仙素的作用机理是抑制细胞分裂时纺锤体的形成。(3)品种A与途径3中幼苗基因型相同的概率为1/4；叶肉细胞经组织培养得到的幼苗基因型为HhRr，经秋水仙素作用后得到的品种C的基因型是HHhhRRrr。(4)途径4依据的原理是基因突变，与杂交育种相比，最突出的特点是能够产生新基因。答案：(1)植物细胞的全能性(2)2抑制细胞分裂
4、时纺锤体的形成(3)1/4HHhhRRrr(4)基因突变能够产生新基因A级基础巩固1下列不属于诱变育种的是 ()A用一定剂量的射线处理，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答案：D2甲地区的油菜，籽大抗性差；乙地区的油菜，籽小抗性强。要提高两地的油菜品种质量，通常采用的繁殖技术是()A杂交育种B诱变育种C多倍体育种 D单倍体育种答案：A3下列优良品种与遗传学原理相对应的是()A三倍体无子西瓜染色体变异B射线诱变出青霉素高产菌株基因重组C高产抗病小麦品种基因突变D花药离体培养得到的矮秆抗病玉米基因重组答案：A4家
5、兔的黑色对白色为显性，短毛对长毛为显性。这两对基因分别位于一对同源染色体上。下列关于利用黑色短毛纯种兔和白色长毛纯种兔培育出黑色长毛纯种兔的做法，错误的是()A黑色短毛纯种兔白色长毛纯种兔，得F1B选取健壮的F1个体自交，得F2C从F2中选取健壮的黑色长毛兔与白色长毛兔测交D根据测交结果，选取F2中稳定遗传的黑色长毛雌、雄兔答案：B5在杂交育种工作中，通常开始进行选择的代数及理由是()AF1、基因出现重组 BF1、开始性状分离CF2、开始性状分离 DP、基因开始分离答案：C6如图表示利用某二倍体农作物、两个品种培育、三个新品种的过程，表示育种过程，两对基因独立遗传，分析回答：(1)由图中获得称
6、为_育种，其育种原理是_，其中过程是_，过程是_。(2)由图中获得过程称为_育种，其育种原理是_，其中表示_技术。该育种方法的优点是_。(3)由图中获得时，AAbb所占比例为_，由图中获得时，AAbb所占比例为_。(4)图中、过程常用的方法是_。(5)品种为_倍体，它接受花粉后结_(有、无)子果实。(6)你认为成功率最高且工作量最小的培育品种的途径是_(用、等及表示)。解析：(1)由图中获得称为杂交育种，其育种原理是基因重组。其中过程是杂交，过程是自交。(2)由图中获得过程称为单倍体育种，其育种原理是染色体变异，其中表示花药离体培养。由于获得的单倍体经秋水仙素处理后都是纯合体，自交后代不发生性
7、状分离，所以该育种方法优点是明显缩短育种年限。(3)由图中获得时，AAbb所占比例为1/41/41/16，由图中获得时，因为AaBb能够产生4种配子：AB、Ab、aB、ab，每种各占1/4，花药离体培养得到单倍体幼苗，再用秋水仙素处理，得到正常纯合体，其中AAbb所占比例为1/4。(4)图中、过程常用的是秋水仙素处理萌发的幼苗(单倍体通常没种子)。(5)品种的细胞中含4个染色体组，为四倍体。而品种的细胞中含2个染色体组，为二倍体，所以和杂交后代为三倍体。故接受花粉后结有子果实。(6)培育品种成功率最高且工作量最小的方法是单倍体育种()。答案：(1)杂交基因重组杂交自交(2)单倍体染色体变异花药
8、离体培养明显缩短育种年限(3)1/161/4(4)用秋水仙素处理萌发的幼苗(5)四有(6)B级能力训练7下列有关育种的说法正确的是()A用杂交的方法进行育种，自交后代有可能筛选出符合人类需要的优良品种B用辐射的方法进行诱变育种，诱变后的植株一定比诱变前具备更多的优良性状C用基因型为DdTt的植株进行单倍体育种，所育的种自交后代约有1/4为纯合子D用基因型为DdTt的植株进行多倍体育种，所育的种和原品种杂交一定能产生可育后代解析：用辐射的方法进行诱变育种，因基因突变是不定向的，因此诱变后的植株不一定具有更多的优良性状。单倍体育种得到的都是纯合子。用基因型为DdTt的植株进行多倍体育种得到四倍体，
9、四倍体与原二倍体杂交得到三倍体，三倍体一般不可育。答案：A8现有基因型aabb与AABB的水稻品种，通过不同的育种方法可以培育出不同的类型，下列有关叙述不正确的是()A杂交育种可获得AAbb，其变异发生在减数第二次分裂后期B单倍体育种可获得AAbb，变异的原理有基因重组和染色体变异C将aabb人工诱变可获得aaBb，其等位基因的产生来源于基因突变D多倍体育种获得的AAaaBBbb，其染色体数目加倍发生在有丝分裂后期解析：杂交育种可获得AAbb的原理是基因重组，其变异发生在减数第一次分裂的前期或后期。答案：A9某水稻品种是纯合子，生产上用种子繁殖。控制水稻高秆的基因A和矮秆的基因a是一对等位基因
10、，控制水稻抗病的基因B和控制水稻感病的基因b是一对等位基因，两对基因分别位于两对同源染色体上。某同学设计了如图所示培育矮秆抗病(aaBB)的水稻新品种的方法。下列说法不正确的是()选择合适亲本F1F1花药甲植株乙植株基因型为aaBB的水稻种子A过程表示花药离体培养B过程应在甲植株生长发育的时期进行处理C乙植株中矮秆抗病个体占50%D该育种方法的原理是染色体变异解析：由图示可知，该育种方法为单倍体育种，其中过程为花药离体培养，获得的单倍体应该在幼苗期进行染色体加倍处理，乙植株实际上就是F1的配子离体培养经加倍后形成的，F1可产生四种类型的配子(aB、Ab、AB、ab)，aB型配子离体培养经加倍处
11、理后形成基因型为aaBB的植株，所占比例为1/4，该育种方法的原理是染色体变异。答案：C10现有三个番茄品种，A种的基因型为aaBBDD，B种的基因型为AAbbDD，C种的基因型为AABBdd，三种等位基因分别位于三对同源染色体上。若通过杂交育种要获得aabbdd植株，且每年只繁殖一代，至少需要的时间为()A2年 B3年C4年 D5年解析：aaBBDDAAbbDDAaBbDD一年；AaBbDDAABBddAaBbDd一年；AaBbDdaabbdd一年；种植aabbdd种子一年；得aabbdd植株；所以需要4年的时间。答案：C11放射性同位素60Co产生的射线作用于DNA，能够诱发生物产生基因突
12、变。某科技小组将10 000枚正在萌发的原本开红花的某植物(只能通过种子繁殖)种子，用60Co处理后种植于大田，观察植物性状的变化，发现有50株突变植株，其中开白花的1株，开蓝花的2株，其余47株在生长过程中逐渐死亡。假如，其中的红花基因及突变基因决定的蛋白质的部分氨基酸序列如下，请据此回答问题：红花基因精氨酸苯丙氨酸亮氨酸苏氨酸脯氨酸白花基因精氨酸亮氨酸亮氨酸苏氨酸脯氨酸蓝花基因精氨酸苯丙氨酸苏氨酸酪氨酸丙氨酸(1)用60Co的射线辐射植物种子的目的是_。(2)用60Co的射线辐射原本开红花的植物种子，诱导产生了开白花、蓝花的植株等，说明基因突变具有_性。50株突变植株中，47株逐渐死亡，说
13、明基因突变具有_的特性。(3)育种时用60Co的射线辐射正在萌发的种子，而不用60Co的射线辐射休眠的种子的原因是_。(4)假如在用60Co的射线辐射正在萌发的种子的过程中，同时也诱导控制细胞色素C合成的基因发生了如白花、蓝花基因的突变形式，其中对植物影响较大的突变形式是如_的突变。假如诱变产生的蓝花植株自交，其后代中又出现了红花植株，这说明蓝花突变是_突变。解析：(1)自然状态下，基因突变的频率是非常低的，在诱变育种时，人为施加一些诱变因素如60Co产生的射线等，目的是提高变异频率。(2)经过诱变育种，产生白花、蓝花等性状，说明基因突变具有不定向性。50株突变植株，47株逐渐死亡，说明基因突
14、变具有一般有害的特性。(3)基因突变发生在DNA复制过程中。休眠种子中所有细胞都处于休眠状态，而萌发的种子中细胞分裂旺盛，易发生基因突变。(4)由题意知，白花基因的产生是由于碱基对的替换，而蓝花基因的产生是由于碱基对的缺失或增添，因此，蓝花基因的突变形式对生物的影响较大。蓝花植株自交，后代中产生了红花植株，说明蓝花性状是显性性状。答案：(1)提高变异频率(2)不定向一般有害(3)萌发的种子中细胞分裂旺盛，DNA复制旺盛，易发生基因突变(4)蓝花基因显性12某自花且闭花授粉植物，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
15、)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
16、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)由题干信息“某自花且闭花授粉植物”可推知自然状态下该植物一般都是纯合子。(2)诱变育种时需要处理大量种子的主要原因在于基因突变具有不定向性、低频性和有害性。(3)因为育种目的是培育抗病矮茎品种，因此可在F2等分离世代中选择抗病矮茎个体，经过连续自交等纯合化育种手段，最后得到稳定遗传的抗病矮茎品种。一般情况下，杂交育种需要连续自交选育，因此控制性状的基因数越多，使每对基因都达到纯合的自交代数越多，所需的年限越长。茎的高度由两对独立遗传的基因控制，同时含有D和E表现为矮茎，只含有D或E表
17、现为中茎，其他表现为高茎，若只考虑茎的高度，亲本基因型为DDEE和ddee，F1自交得到的F2代中，D_E_(D_eeddE_)ddee961。(4)遗传图解见答案。答案：(1)纯(2)不定向性、低频性(3)选择纯合化年限越长高茎中茎矮茎169(4)基因重组和染色体变异C级拓展提升13某育种学家在农田中发现一株大穗不抗病的小麦(控制麦穗大与小的基因分别用D、d表示，控制不抗病与抗病的基因分别用T、t表示)自花传粉后获得160粒种子，这些种子发育成的小麦中有30株为大穗抗病，有x(x0)株为小穗抗病，其余都不抗病。分析回答下列问题：(1)30株大穗抗病小麦的基因型为_，其中从理论上推测能稳定遗传
18、的约为_株。(2)上述育种方法是_。利用该株大穗不抗病小麦选育能稳定遗传的大穗抗病小麦经常采用的育种方法是_，其具体步骤是：_。_。_。(3)采用_方法可以鉴定出抗病植株。(4)在另一块高秆C显性纯合子小麦田中，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)。解析：(1)根据题意，大穗不抗病的植株自花传粉后得到的后代有大穗抗病、小穗抗病和不抗病等植株，可以推知其基因型为DdTt。其子代中的大穗抗病的基因型为DDtt或Ddtt。在D_tt中，能稳定遗传的个体占1/3，约有10株。(2)单倍体育种中，先要采集花药进行离体培养，形成单倍体幼苗，然后用一
19、定浓度的秋水仙素溶液处理幼苗使其染色体数目加倍，待加倍后的植株成熟后，选大穗抗病的个体即可。(3)要想鉴定抗病植株，可以采用病原体侵染的方法。(4)基因突变导致的变异是可以遗传的，而环境引起的不可遗传，由此设计杂交方案或在相同环境条件下比较其表现型。答案：(1)DDtt或Ddtt10(2)杂交育种单倍体育种采集该株小麦的花药(或花粉)进行离体培养获得单倍体幼苗用一定浓度的秋水仙素溶液处理幼苗使其染色体数目加倍选出大穗抗病个体(3)病原体侵染(4)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31(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。或将矮秆小麦与高秆小麦种植在相同环境条件下，如果两者未出现明显差异，则矮秆性状由环境引起；否则，矮秆性状是基因突变的结果。
