1、必修2遗传与进化第五单元遗传的基本规律与伴性遗传第23讲 染色体变异与育种第二课时 生物变异在育种上的应用课前自主检测 判断正误并找到课本原文1三倍体无子西瓜中一颗种子也不会产生。(必修 2 P89拓展题)()2传统的方法是选择育种，通过汰劣留良的方法来选择和积累优良基因。(必修 2 P98正文)()3选择育种不仅周期长，而且可选择的范围是有限的。(必修 2 P98正文)()4杂交育种是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法。(必修 2 P99正文)()5我国科学家应用 X 射线和化学诱变剂进行人工诱变处理，从诱变后代中选出抗病性强的优良大豆。(必修
2、2 P100小字)()6基因工程就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状。(必修 2 P102正文)()7质粒存在于许多细菌以及酵母菌等生物的细胞中，是拟核或细胞核外能够自主复制的很小的环状 DNA 分子。(必修 2 P103正文)()8基因工程的方法能够高效率地生产出各种高质量、低成本的药品，如青霉素。(必修 2 P104正文)()真题重组 判断正误(1)(2014江苏高考)通过诱导多倍体的方法可克服远缘杂交不育，培育出作物新类型。()(2)(2013大纲卷)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
3、大豆，属于诱变育种。()(3)(2013大纲卷)水稻 F1 花药经培养和染色体加倍，获得基因型纯合新品种，属于单倍体育种。()(4)(2013大纲卷)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，属于基因工程育种。()(5)(2013四川高考)抗病植株连续自交若干代，纯合抗病植株的比例逐代下降。()知识自主梳理 一 单倍体育种1原理：01_。2方法3优点：04_。4缺点：技术复杂。染色体变异明显缩短育种年限5实例：用高秆抗病(DDTT)和矮秆不抗病(ddtt)小麦品种培育矮秆抗病小麦，过程见图。二 多倍体育种1方法：用 01_处理。2处理材料：02_。3原理4优点：多倍体植
4、株茎秆粗壮，叶、果实和种子比较 06_，营养物质含量丰富。秋水仙素或低温萌发的种子或幼苗大5缺点：多倍体植株发育延迟，结实率低，多倍体育种一般只适用于植物。6实例：三倍体无子西瓜(1)两次传粉目的第一次传粉：杂交获得 07_第二次传粉：刺激子房发育成 08_三倍体种子果实(2)三倍体西瓜无子的原因：三倍体西瓜在减数分裂过程中，由于染色体09_，不能产生正常配子。(3)用秋水仙素处理幼苗后，分生组织分裂产生的茎、叶、花染色体数目加倍，而未经处理部分(如根部细胞)的染色体数目不变。联会紊乱三 杂交育种1原理：01_。2过程(1)培育杂合子品种选取符合要求的纯种双亲杂交()F1(即为所需品种)。(2
5、)培育隐性纯合子品种选取符合要求的双亲杂交()F1F2选出表现型符合要求的个体种植并推广。基因重组(3)培育显性纯合子品种植物：选择具有不同优良性状的亲本杂交，获得 F1F1 02_获得 F2鉴别、选择需要的类型，自交至不发生性状分离为止。动 物：选 择 具 有 不 同 优 良 性 状 的 亲 本 杂 交，获 得 F1F1 03_获得 F2鉴别、选择需要的类型与隐性类型测交，选择后代只出现一种性状的 F2 个体。3优点：操作简便，可以把多个品种的 04_集中在一起。4缺点：获得新品种的周期 05_。自交雌雄个体交配优良性状长四 诱变育种1原理：01_。2过程3优点(1)可以提高 03_，在较短
6、时间内获得更多的优良变异类型。(2)大幅度地 04 _，创造人们所需要的优良变异类型。4缺点：有利变异个体往往不多，需处理大量材料。基因突变突变率改良某些性状五 针对不同育种目标的育种方案育种目标育种方案01_(明显缩短育种年限)集中双亲优良性状02_(耗时较长，但简便易行)对原品系实施“定向”改造03_育种让原品系产生新性状(无中生有)04_(可提高变异频率，期望获得理想性状)使原品系营养器官“增大”或“加强”05_单倍体育种杂交育种基因工程诱变育种多倍体育种易错判断 1单倍体育种过程，使用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。()2单倍体育种所得个体均为纯合子。()3花药离体培养得到单倍体植株。(
7、)特别提醒 1“三体”“三倍体”三倍体是指由受精卵发育而成，体细胞中含三个染色体组的个体，其每种形态的染色体为“三条相同”(如图 1 所示)；三体则是二倍体(含两个染色体组)，只是其中某形态的染色体“多出了一条”而成为 3 条，其余染色体均为两两相同(如图 2 所示)。2明确三类“无子果实”(1)无子西瓜利用染色体变异原理，无子的原因是三倍体联会紊乱，不能产生正常配子。(2)无子番茄利用生长素促进果实发育的原理，其无子的原因是“未受粉”。(3)无子香蕉天然三倍体，无子的原因在于染色体联会紊乱，不能产生正常配子。深入思考 杂交育种过程中的问题：1第一次杂交的目的？提示 将控制优良性状的基因集中到
8、一个个体。2为什么从 F2 开始选优？提示 F2 出现性状分离，有所需优良性状个体。深入思考 诱变育种为什么往往需处理大量实验材料？提示 诱变育种原理是基因突变，基因突变具有不定向性和低频性，故需处理大量实验材料才有可能得到所需优良性状个体。考点题型突破 考点 生物变异在育种上的应用题型一 单倍体与多倍体育种过程及应用1小麦品种中高秆(A)对矮秆(a)为显性、抗病(B)对易感病(b)为显性，两对相对性状独立遗传。某生物兴趣小组利用基因型为 AaBb 的小麦来培育能够稳定遗传的矮秆抗病小麦新品种，培育方法如图所示，下列相关叙述中正确的是()A该生物兴趣小组培育小麦新品种的原理为单倍体育种B图中过
9、程常采用花药离体培养的方法C配子未分化，图中过程不需要经过脱分化过程D过程得到的是四倍体植株为纯合子解析 题中生物兴趣小组依据的育种原理为染色体变异，A 错误；表示将花药进行离体培养，得到单倍体植株，B 正确；配子高度分化，经脱分化、再分化形成单倍体植株，C 错误；过程得到的四倍体植株中仍含有等位基因，应为杂合子，D 错误。答案解析2下图是三倍体西瓜育种原理的流程图，请据图回答下列问题：(1)秋水仙素可诱导多倍体的产生，其作用为_。(2)四倍体母本上结出的三倍体西瓜，其果肉细胞中有_个染色体组，种子的胚细胞中有_个染色体组。三倍体植株不能形成生殖细胞的原因是_。(3)育种过程中，三倍体无子西瓜
10、偶尔有少量种子。请从染色体组的角度解释，其原因是_。(4)三倍体无子西瓜的性状_(填“能”或“不能”)遗传，请设计简单实验验证你的结论并做出预期实验结果。设计方案：将三倍体无子西瓜果皮的任意一部分_。结果预期：_。解析(1)秋水仙素可诱导多倍体的产生，其作用是抑制分裂前期的细胞形成纺锤体。(2)由于果实的果肉部分是由母本的子房壁细胞分裂、分化而来的，与父本无关，所以四倍体母本上结出的三倍体西瓜，其果肉细胞中含有四个染色体组。种子中的胚是由卵细胞和精子结合成受精卵发育而成，所以胚细胞中含三个染色体组。三倍体植株在减数分裂过程中联会发生紊乱，不能形成正常的生殖细胞。答案(1)抑制分裂前期的细胞形成
11、纺锤体(2)四 三 联会紊乱(3)一个染色体组的全部染色体正好移向细胞的一极，另外两个染色体组的全部染色体正好移向细胞的另一极，产生了正常的配子(4)能 进行植物组织培养(或无性繁殖)，观察果实中是否有种子 成活长大后的植株仍然不能结出有子果实答案解析(4)三倍体无子西瓜的育种原理是染色体数目变异，是一种可遗传的变异，它的性状是可以遗传的，但必须用无性繁殖的手段进行培养，如植物组织培养。解析(1)单倍体育种一般应用于二倍体植物，因为若为四倍体植物，通过单倍体育种形成的个体不一定是纯合子。(2)用秋水仙素处理植株使染色体数目加倍，若操作对象是单倍体植株，属于单倍体育种；若操作对象为正常植株，叫多
12、倍体育种，不能看到“染色体数目加倍”就认为是多倍体育种。(3)单倍体育种和多倍体育种都需用秋水仙素处理，使染色体数目加倍。单倍体育种在幼苗期处理，多倍体育种在种子萌发期或幼苗期处理。题型二 诱变育种与杂交育种3家蚕(2n28)雌性体细胞内有两个异型的性染色体 ZW，雄性体细胞内有两个同型性染色体 ZZ。人们用辐射的方法使常染色体上带有卵色基因的片段易位到 W 染色体，使 ZW 卵和不带卵色基因的 ZZ 卵有所区别，从而在家蚕卵还未孵化时就能区分雌雄。下列有关说法错误的是()A这种育种方式属于诱变育种B辐射的目的是为了提高基因的突变率，更容易筛选到卵色基因C上述带有卵色的受精卵将来会发育为雌性家
13、蚕D上述带有卵色基因的家蚕染色体组型图与正常家蚕不同答案解析 人们用辐射的方法使常染色体上带有卵色基因的片段易位到 W染色体，说明该方法是诱变育种，A 正确；辐射的目的是为了提高变异的突变率，更容易筛选到含有卵色基因的个体，B 错误；根据题意可知，卵色基因的片段易位到 W 染色体，则带有卵色的受精卵为 ZW，为雌性家蚕，C 正确；上述带有卵色基因的家蚕 W 染色体多了一段染色体，所以其染色体组型图与正常家蚕不同，D 正确。解析4现有三个番茄品种，A 品种的基因型为 AABBdd，B 品种的基因型为 AAbbDD，C 品种的基因型为 aaBBDD，三对等位基因分别位于三对同源染色体上，并且分别控
14、制叶形、花色和果形三对相对性状。请回答：(1)如何运用杂交育种方法利用以上三个品种获得基因型为 aabbdd 的植株？(用文字简要描述获得过程即可)(2)如果从播种到获得种子需要一年，获得基因型为 aabbdd 的植株最少需要几年？答案(1)A 与 B 杂交得到杂交一代，杂交一代与 C 品种杂交，得到杂交二代，杂交二代自交，可以得到基因型为 aabbdd 的种子，该种子可以长成基因型为 aabbdd 的植株。(2)4 年。答案解析(1)根据基因的自由组合定律，把基因型为 AABBdd 的 A 品种和基因型为 AAbbDD 的 B 品种进行杂交，并将得到的杂交一代与基因型为aaBBDD 的 C
15、品种杂交，得到杂交二代。再将杂交二代自交，就可以得到基因型为 aabbdd 的种子，该种子可以长成基因型为 aabbdd 的植株。(2)第一年：A 品种和 B 品种杂交，得到杂合植株 AABbDd；第二年：杂合植株和 C 品种杂交，得到 AaBBDD、AaBBDd、AaBbDD、AaBbDd；第三年：第二年收获的种子形成的植株自交，得到含 aabbdd 的种子；第四年：第三年收获的种子形成植株。解析5动物杂交育种的方法假设现有长毛立耳猫(BBEE)和短毛折耳猫(bbee)，你能否培育出能稳定遗传的长毛折耳猫(BBee)？写出育种方案(图解)。注意：动物杂交育种与植株杂交育种的不同。答案 可以培
16、育出稳定遗传的长毛折耳猫，育种图解如下：P 长毛立耳 短毛折耳 BBEE bbee F1 BbEe BbEe 长毛立耳 长毛立耳 F2 B_E_ B_ee bbE_ bbee 长毛立耳 长毛折耳 短毛立耳 短毛折耳答案选取长毛折耳猫作测交：F2 长毛折耳 短毛折耳 长毛折耳 短毛折耳 BBee bbee Bbee bbee F3 Bbee Bbee bbee长毛折耳 长毛折耳 短毛折耳如果子三代只有长毛折耳猫，则说明子二代长毛折耳猫就是所要的品(纯)种；如果子三代既有长毛折耳猫又有短毛折耳猫，则说明子二代长毛折耳猫不是所要的品(杂)种。答案题型三 生物育种的综合判断6(2019唐山一中月考)番
17、茄的抗病(R)对感病(r)为显性，高秆(D)对矮秆(d)为显性，控制上述两对相对性状的基因分别位于两对同源染色体上。为获得纯合高秆抗病番茄植株，研究人员采用了如图所示的方法。据图分析，正确的是()A若过程的 F1 自交一代，产生的高秆抗病植株中纯合子占 1/9B过程常用一定浓度的秋水仙素处理单倍体的种子C过程应用的原理是细胞增殖D过程“航天育种”方法中主要的变异类型是基因重组解析 纯合高秆感病植株(DDrr)与纯合矮秆抗病植株(ddRR)杂交，F1基因型为 DdRr，F1 自交一代，产生的高秆抗病植株占总数的 9/16，其中纯合子占 1/9，A 正确；二倍体经花药离体培养获得的单倍体没有种子，
18、只能用秋水仙素处理幼苗，B 错误；过程应用的原理是植物细胞的全能性，C错误；过程“航天育种”方法中主要的变异类型是基因突变，D 错误。答案解析7(2019河南许昌高级中学下学期第二次诊断)要提高农作物产量，良种是保障。下列关于几种育种方法的叙述，错误的是()A培育优质新品种时，单倍体育种和杂交育种都要先通过杂交集优B选育玉米杂交种时，要通过一定的方法先得到纯种再杂交获得杂种C诱变育种能提高突变率，但不能控制基因突变的方向D进行多倍体育种时，加倍的染色体一定来自于一个物种答案解析 培育优质新品种时，可先将两个或多个品种的优良性状通过杂交集中在一起，再采用单倍体育种或杂交育种的方式继续培育和选择，
19、进而获得所需要的新品种，A 正确；由于用纯合的亲本杂交时，获得的子代均为杂合子，其杂种优势最大，所以选育玉米杂交种时，要通过一定的方法先得到纯种再杂交获得杂种，B 正确；诱变育种的原理是基因突变，而基因突变是不定向的，因此诱变育种能提高突变率，但不能控制基因突变的方向，C 正确；进行多倍体育种时，加倍的染色体不一定来自于一个物种，例如八倍体小黑麦的培育，加倍的染色体来自普通小麦与二倍体黑麦，D 错误。解析不同育种方法需注意的问题(1)诱变育种：多用于植物和微生物。原核生物不能进行减数分裂，所以不能运用杂交的方法进行育种，如细菌的育种一般采用的方法是诱变育种。诱变育种与杂交育种相比，前者能产生前
20、所未有的新基因，创造变异新类型；后者不能产生新基因，只是实现原有基因的重新组合。(2)杂交育种：不一定需要连续自交。若选育显性优良纯种，需要连续自交筛选，直至性状不再发生分离；若选育隐性优良纯种，则只要出现该性状个体即可。(3)花药离体培养单倍体育种：花药离体培养只是其中的一个程序，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数目加倍。(4)多倍体育种得到的整个植株并不是所有细胞的染色体数目都加倍，细胞是否都出现染色体数目加倍与处理方法有关。方向真题体验 1(2019江苏高考)下列关于生物变异与育种的叙述，正确的是()A基因重组只是基因间的重新组合，不会导致生物性状变异B基因突变
21、使 DNA 序列发生的变化，都能引起生物性状变异C弱小且高度不育的单倍体植株，进行加倍处理后可用于育种D多倍体植株染色体组数加倍，产生的配子数加倍，有利于育种解析 生物的可遗传变异包括基因重组、基因突变和染色体变异，都可能导致生物性状变异，A 错误；基因突变使 DNA 序列发生变化，当发生隐性突变时，不一定会引起生物性状变异，B 错误；多倍体植株染色体组数加倍，但产生的配子数不会加倍，D 错误。答案解析2(2016江苏高考)下图中甲、乙两个体的一对同源染色体中各有一条发生变异(字母表示基因)。下列叙述正确的是()A个体甲的变异对表型无影响B个体乙细胞减数分裂形成的四分体异常C个体甲自交的后代，
22、性状分离比为 31D个体乙染色体没有基因缺失，表型无异常答案解析 个体甲的变异属于缺失，影响表型，A 错误；个体乙发生的变异是倒位，可使减数分裂形成的四分体异常，B 正确；含缺失染色体的配子一般是败育的，故其自交后代一般不会发生性状分离，C 错误；个体乙染色体没有基因缺失，但发生倒位，表型异常，D 错误。解析3(2016上海高考)导致遗传物质变化的原因有很多，图中字母代表不同基因，其中变异类型和依次是()A突变和倒位B重组和倒位C重组和易位D易位和倒位解析 中少了基因 a、b，多了基因 J，是非同源染色体间发生了片段交换，属于染色体结构变异中的易位；c、d、e 基因位置发生了颠倒，属于倒位，D
23、 正确。答案解析4(2017江苏高考)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，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
24、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，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_，产生的多种基因型中只有一部分在选育过程中保留下来。解析(1)只有由遗传物质改变引起的性状改变才能遗传下去，才具有育种价值。(2)方法是自交，连续自交过程中早熟基因逐渐纯合，培育成新品种1。单倍体育种能明显缩短育种年限，可先通过花药离体培养，再用秋水仙素处理单倍体幼苗。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)重组答案解析(3)
25、若是由染色体组数目改变引起的变异，则该变异株减数分裂中联会紊乱，从而造成不规则的染色体分离，产生染色体数目不等、生活力很低的异常配子，只有极少数配子正常，故只能得到少量的种子。方法需要先进行植物组织培养获得柑橘苗，此过程操作复杂、成本较高。(4)在新品种 1 的选育过程中，连续自交使早熟性状相关基因与其他性状相关基因发生了多次重组。而在植物组织培养过程中不发生基因重组。解析课时作业 一、单项选择题(每题给出的四个选项中，只有一个选项是最符合题目要求的)1(2019上海青浦二模)已知某物种的一条染色体上依次排列着 AE五个基因，图中没有发生染色体结构变化的是()解析 据题意，一条染色体上依次排列
26、着 AE 五个基因，选项 A 中少了两个基因，选项 B 中多了一个基因 F，选项 C 中少了一个基因 D，多了一个基因 F，选项 D 中 B 基因突变为 b 基因，其不会导致染色体结构改变，D 正确。答案解析2(2019河南洛阳 5 月三模)下列叙述正确的是()A非同源染色体互换部分片段一定会引起细胞内基因种类的改变B21 三体综合征患者的体细胞中有 3 个染色体组C染色体变异中的倒位会使染色体上的基因排列顺序发生改变D单倍体生物的体细胞中都没有同源染色体，因而不具有可育性解析 非同源染色体互换部分片段，细胞内基因的种类通常不会改变，A 错误；21 三体综合征患者的体细胞中有 2 个染色体组，
27、但 21 号染色体有3 条，B 错误；单倍体生物的体细胞中可能含有同源染色体，如由同源四倍体形成的单倍体中含有同源染色体，D 错误。答案解析3下列关于单倍体、二倍体和多倍体的叙述，不正确的是()A二倍体生物一定是由受精卵直接发育而来的B单倍体生物体细胞中不一定只含有一个染色体组C采用花药离体培养的方法得到的个体是单倍体D三倍体无子西瓜体细胞含有三个染色体组解析 二倍体生物可由受精卵直接发育而来，也可能经过无性生殖产生，A 错误；单倍体生物体细胞中含有本物种配子染色体组数，不一定只含有一个染色体组，B 正确；采用花药离体培养的方法得到的个体是由配子发育而来的，都是单倍体，C 正确；二倍体西瓜幼苗
28、用秋水仙素处理，可以得到四倍体植株，接受普通二倍体西瓜的正常花粉，形成的受精卵含有 3 个染色体组，由受精卵发育成的三倍体无子西瓜含有三个染色体组，D正确。答案解析4(2019山西四校联考)野生猕猴桃是一种多年生富含 Vc 的二倍体(2n58)小野果。下图是某科研小组以大量的野生猕猴桃种子(aa)为实验材料培育抗虫猕猴桃无子新品种的过程，分析正确的是()A该培育过程中不可使用花药离体培养B过程必须使用秋水仙素C的亲本不是同一物种D过程得到的个体是四倍体答案解析 过程均可使用花药离体培养成单倍体幼苗后用秋水仙素处理加倍，A 错误；过程还可以进行低温诱导，B 错误；的两亲本一个为二倍体，一个为四倍
29、体，二者不是同一物种，C 正确；过程为基因工程育种，染色体组数不变，该个体仍为三倍体，D 错误。解析5如图为雄果蝇体细胞染色体组成示意图，以下说法正确的是()A雄果蝇的一个染色体组含有的染色体是、X、YBX 染色体上的基因控制的性状遗传，均表现为性别差异C果蝇体内的细胞，除生殖细胞外都只含有两个染色体组D、X(或 Y)四条染色体互相协调，共同控制果蝇生长、发育、遗传和变异答案解析 一个染色体组中是没有同源染色体的，而 X 与 Y 为一对同源染色体，A 错误；X 染色体与 Y 染色体具有同源区段，此区段上基因控制的性状不一定表现出性别差异，B 错误；果蝇体细胞有丝分裂后期染色体数目加倍，含有四个
30、染色体组，C 错误。解析6家蚕中，基因 S(黑缟斑)、s(无斑)位于 2 号染色体上，基因 Y(黄血)和 y(白血)也位于 2 号染色体上，假定两对等位基因间完全连锁无互换。用X 射线处理蚕卵后，发生了图中所示的变异，具有该类型变异的一对家蚕交配产生的子代中，黑缟斑白血无斑白血为 21。下列相关叙述错误的是()A缺失杂合体和缺失纯合体的存活率相同B具有乙图基因的家蚕表现为黑缟斑、白血C具有甲图基因的家蚕交配产生的后代有三种基因型DX 射线照射后发生的变异为染色体缺失答案解析 由于两对基因完全连锁，该类型变异的一对家蚕交配，产生的配子基因型及比例为 Ssy11，所以子代基因型及比例应为 SSSs
31、yssyy121，表现型分别为黑缟斑、黑缟斑白血、无斑白血，根据题干后代表现型及比例可知，SS 由于缺少血色基因而致死，即说明缺失杂合体和缺失纯合体的存活率不等，A 错误；乙图基因型为 Ssy，因此家蚕表现为黑缟斑、白血，B 正确；甲图 SsYy 的家蚕产生的配子种类有 SYsy11，该种基因型的家蚕交配产生的后代有 SSYY、SsYy、ssyy 三种基因型，C 正确；用 X 射线处理蚕卵后，Y 基因所在的染色体片段丢失，该变异属于染色体结构变异中的缺失，D 正确。解析7普通西瓜(二倍体)每个细胞含 22 条染色体，如图为一个三倍体无子西瓜的剖面图，下列叙述正确的是()A培育无子番茄与培育无子
32、西瓜所利用的原理相同B的细胞内含有 22 条染色体，的细胞内含有 33 条染色体C无子西瓜培育过程中，秋水仙素处理可使着丝点不分裂，导致染色体加倍D无子西瓜形成的原因是减数分裂过程中染色体联会紊乱答案解析 培育无子西瓜(多倍体育种)的原理是染色体变异，而培育无子番茄的原理是生长素能够促进子房发育为果实，A 错误；题图为三倍体无子西瓜，是由三倍体植株的子房发育而来的，所以种皮和果肉的细胞内均含有 33 条染色体，B 错误；秋水仙素的作用是抑制细胞分裂过程中纺锤体的形成，而不是抑制着丝点的分裂，C 错误。解析8(2019湖南永州高三模拟)对于“低温诱导植物染色体数目变化”的实验，叙述错误的是()A
33、不可能出现三倍体细胞B多倍体细胞形成过程无完整的细胞周期C在显微镜视野内可以观察到二倍体细胞和四倍体细胞D多倍体形成过程增加了非同源染色体重组的机会解析“低温诱导植物染色体数目变化”的实验中，可能会出现四倍体细胞和二倍体细胞，但是不会出现三倍体细胞，A、C 正确；多倍体细胞的形成是染色体数目加倍后没有分裂成两个子细胞导致的，因此无完整的细胞周期，B 正确；多倍体形成过程中只进行了有丝分裂，不进行减数分裂，因此不存在非同源染色体重组，D 错误。答案解析9(2019重庆模拟)某男子表现型正常，但其一条 14 号和一条 21 号染色体相互连接形成一条异常染色体，如图甲所示。减数分裂时异常染色体的联会
34、如图乙所示，配对的三条染色体中，任意配对的两条染色体分离时，另一条染色体随机移向细胞任一极。下列叙述正确的是()A图甲所示的变异属于基因重组B观察异常染色体应选择处于分裂间期的细胞C若不考虑其他染色体，理论上该男子产生的精子类型有 8 种D该男子与正常女子婚配能生育染色体组成正常的后代答案解析 图甲所示的两条染色体的变化实质是一条染色体的部分片段移接到另一条非同源染色体上，实质是染色体结构变异中的易位，A 错误；分裂间期的细胞，染色体正处于染色质状态，不便于观察，应在分裂中期染色体的形态较稳定、数目较清晰时进行观察，B 错误；根据题意，任意两条染色体进行配对，其他一条随机分配，会出现 3 种分
35、离方式，每种又会产生 2 种配子，因此理论上该男子产生的精子类型有 6 种，C 错误；该男子的异常染色体和两条正常染色体进行联会，减数第一次分裂后期同源染色体分离之后，根据题意可得到一个染色体组成正常(含有一条 14 号染色体和一条 21 号染色体)的细胞和一个染色体组成异常的细胞，从而得到正常的精细胞，则与正常女子婚配可生育出正常的后代，D 正确。解析10(2019天津十二校第一次联考)下列关于生物变异、育种的叙述，正确的是()A育种可以培育出新品种，也可能得到新物种B无子果实的获得均要用到秋水仙素，变异类型为染色体的数目变异C中国荷斯坦牛、青霉素高产菌株和转基因抗虫棉的培育依据的原理相同D
36、联会时的交叉互换实现了染色体上等位基因的重新组合答案解析 育种可以培育出新品种，也可能得到新物种，如由二倍体培育而成的四倍体生物，与原二倍体生物存在生殖隔离，是一个新物种，A 正确；用一定浓度的生长素处理未受粉的雌蕊柱头，也可获得无子果实(如无子番茄)，B 错误；中国荷斯坦牛的培育属于有性生殖的范畴，原理是基因重组，转基因抗虫棉的培育原理是基因重组，青霉素高产菌株的培育原理是基因突变，C 错误；联会时的交叉互换实现了同源染色体上非等位基因的重新组合，D 错误。解析二、不定项选择题(每题给出的四个选项中，有的只有一个选项符合题目要求，有的有多个选项符合题目要求)11(2019上海普陀抽测)下列有
37、关生物育种的叙述中，错误的是()A杂交育种除了能选育新品种外，还能获得杂种表现的优势B利用六倍体植物的花粉离体培养，获得的植株为三倍体C用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗能诱导染色体加倍D基因工程育种能定向改变生物的性状，也能定向引起基因突变答案解析 利用六倍体植物的花粉离体培养，获得的植株是含有三个染色体组的单倍体，B 错误；基因工程的原理是基因重组，其能定向改造生物的遗传性状，由于基因突变具有不定向性，其不能定向引起基因突变，D错误。解析12下列关于染色体变异的叙述，正确的是()A染色体增加某一片段可提高基因表达水平，是有利变异B染色体缺失有利于隐性基因表达，可提高个体的生存能力C染色体易位不
38、改变基因数量，但对个体性状会产生影响D通过诱导多倍体的方法可克服远缘杂交不育，培育出作物新类型解析 染色体片段的增加、缺失和易位等结构变异，会使排列在染色体上的基因数目或排列顺序发生改变，从而对个体性状产生影响，C 正确；大多数染色体结构变异对生物体是不利的，有的甚至会导致生物体死亡，A、B 错误；远缘杂交得到的 F1 是不育的，通过诱导使其染色体数目加倍进而可育，由此可以培育作物新类型，D 正确。答案解析三、非选择题13(2019山东聊城二模)利用遗传和变异的原理培育农作物的新品种在现代农业生产上得到了广泛应用。用某闭花受粉的植物进行育种实验。请回答下列问题：(1)自然状态下该植物一般都是_
39、合子。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_、_和多害性等特点。(2)生产中使用的该植物品种都是具有优良性状的杂合子(杂种优势)，且该植物的穗大(A)对穗小(a)为显性，黄粒(B)对白粒(b)为显性。请利用现有的穗大白粒和穗小黄粒品种(基因型未知)设计一个快速的育种方案，以实现长期培育穗大黄粒(AaBb)优良品种的目的。答案(1)纯 低频性 不定向性(2)分别种植穗大白粒、穗小黄粒植株，性成熟后，分别取其花药离体培养至单倍体幼苗，然后用秋水仙素处理得到二倍体纯合子，分别自交，选择穗大白粒(AAbb)、穗小黄粒(aaBB)分别留种。分别种植穗大白粒(AAbb)、
40、穗小黄粒(aaBB)的植株，选择其中的一部分植株进行杂交，获得穗大黄粒(AaBb)的杂合子品种。其余另一部分植株进行自交，获得穗大白粒(AAbb)、穗小黄粒(aaBB)分别留种。(其他答案合理也可)答案解析(2)快速育种常用单倍体育种方法。第一步为选育亲本纯合子：由于现有的穗大白粒和穗小黄粒品种基因型未知，先分别种植穗大白粒、穗小黄粒植株，性成熟后，分别取其花药离体培养至单倍体幼苗，然后用秋水仙素处理得到二倍体纯合子，分别自交，选择穗大白粒(AAbb)、穗小黄粒(aaBB)分别留种；第二步为培育穗大黄粒(AaBb)的杂合子：分别种植穗大白粒(AAbb)、穗小黄粒(aaBB)的植株，选择其中的一
41、部分植株进行杂交，获得穗大黄粒(AaBb)的杂合子品种；第三步为保留纯合子：种植穗大白粒(AAbb)、穗小黄粒(aaBB)的植株分别自交，分别留种，以实现长期培育杂合子的目的。解析14研究人员在研究两个二倍体近缘植物甲、乙间杂交时发现，获得的 F1 植株 X 不可育，已知甲乙的花色各由一对等位基因决定，A1、A2 分别控制出现红色和蓝色，二者同时存在时表现为紫色。请根据图示回答：(1)植株 X 产生配子的过程中四分体数量为_，图中处处理方法是用_处理_(部位)进而获得可育植株 Y。(2)植株 X 不可育的原因是_；若想得到植株 X 上结的无子果实可采用的方法是_。此时果皮细胞的染色体组数为_。
42、(3)植株 Y 有_种基因型，其中紫色个体占_。答案(1)0 秋水仙素 幼苗的芽尖(2)没有同源染色体，不能进行正常的减数分裂产生配子 用一定浓度生长素涂抹在 X 的雌蕊柱头上 2(3)4 1/4答案解析(1)植株 X 是甲乙进行有性杂交得到的，但由于甲乙为不同物种存在生殖隔离，植株 X 中不存在同源染色体，所以 X 产生配子过程中四分体数量为 0；要想植株 X 由不育变为可育，则 X 的染色体就得加倍，所以可用秋水仙素处理幼苗的芽尖，抑制其分裂过程中纺锤体形成从而达到目的。(2)植株 X 不存在同源染色体，不能进行正常的减数分裂产生配子，因此植株 X 不可育；正常果实发育需要种子合成大量生长
43、素，由于 X 无种子，若想得到 X 上结的无子果实需要人工将一定浓度生长素涂抹在 X 的雌蕊柱头上；从上述培育方法可以看出，这种无子果实的遗传物质并没改变，所以此时果皮(子房壁发育来)细胞的染色体组数仍旧与体细胞相同，为 2。解析(3)红色植株 A1a1 可产生 A1、a1 两种配子，蓝色植株 A2a2 可产生 A2、a2 两种配子，它们杂交得到的植株 X 共有 A1A2、A2a1、A1a2、a1a2 四种基因型，且各占 1/4。植株 X 经秋水仙素加倍后得到植株 Y 的基因型及表现型分别是 A1A1A2A2(紫色)、A2A2a1a1(蓝色)、A1A1a2a2(红色)、a1a1a2a2(白色)
44、，其中紫色个体占 1/4。解析15家蚕是一种具有很高经济价值的吐丝昆虫，雄蚕吐丝多且质量好，生产上更受青睐，但受精卵及幼蚕阶段雌雄不易区分。育种工作者利用遗传变异原理，培育出了多种突变型，解决了这一问题。已知卵色的黑色与白色分别由位于 10 号染色体上的 B 和 b 基因决定，幼蚕体色中的有斑纹与无斑纹性状分别由 2 号染色体上的 D 和 d 基因控制，请分析回答：(1)将 10 号染色体上带有 B 基因的染色体片段转移至 W 染色体上，培育出第一种突变类型，该突变型家蚕为_性个体。已知该突变型个体与 10 号染色体上决定卵色的基因型为 Bb 的某野生型家蚕交配，后代中卵为_色的个体一定是雄蚕
45、，这些个体占全部雄蚕的比例为_。(2)将带有 D 基因的染色体片段转移至 W 染色体上，该变异家蚕与无斑纹的野生型家蚕交配，子代中的雌性个体与父本回交，多次回交后可培育出“限性斑纹雌蚕”，“限性斑纹雌蚕”的基因型为_，利用它可培育出根据体色辨别幼蚕性别的后代。请简要描述利用“限性斑纹雌蚕”选育雄蚕的思路：_。(3)两种突变型家蚕的培育依据的变异原理是染色体结构变异中的_，一般用物理方法诱发它们的染色体变异。除诱变育种外，“限性斑纹雌蚕”的培育过程还应用了_育种方法。解析(1)家蚕为 ZW 型性别决定，含有 ZW 染色体的表现为雌性，故突变型家蚕为雌性。该突变型个体的基因型为 ObZWB，与 B
46、bZZ 雄蚕杂交，后代雌蚕均含有 WB，卵表现为黑色，雄蚕的基因型为 BbZZ、OBZZ、bbZZ、ObZZ，故卵表现为白色的一定为雄蚕，白色雄蚕(bbZZ、ObZZ)所占比例为14。答案(1)雌 白 12(2)ddZWD“限性斑纹雌蚕”与无斑纹的野生型雄蚕交配，后代中有斑纹个体一定为雌性，淘汰，无斑纹个体一定为雄性，选出即可(3)易位 杂交答案解析(2)D 基因转移到 W 染色体上得到的变异家蚕为 ZWD，与无斑纹野生型家蚕 ddZZ 交配，并与父本多次回交，所得“限性斑纹雌蚕”为 ddZWD。由于含有 WD 的个体为雌性，要通过这一性状判断雌雄需要产生的雄蚕均为 dd，故选用无斑纹的野生型雄蚕与其交配。(3)两种变异都是将染色体片段移接到其非同源染色体上，均属于染色体变异的易位。培育过程中还应用了杂交育种。解析本课结束
