1、考向2 生物的变异与育种 研磨真题解高考密码(2020全国卷)普通小麦是目前世界各地栽培的重要粮食作物。普通小麦 的形成包括不同物种杂交和染色体加倍过程,如图所示(其中A、B、D分别代表 不同物种的一个染色体组,每个染色体组均含7条染色体)。在此基础上,人们 又通过杂交育种培育出许多优良品种。回答下列问题:杂种一拟二粒小麦(AABB)杂种二普通小麦(AABBDD)滔氏麦草(DD)(1)在普通小麦的形成过程中,杂种一是高度不育的,原因是 。已知普通小麦是杂种二经过染色体加倍形成的多倍体,普通小麦体细胞中有 条染色体。一般来说,与二倍体相比,多倍体的优点是_ (答出2 点即可)。(2)若要用人工方
2、法使植物细胞染色体加倍,可采用的方法有 (答 出1 种即可)。(3)现有甲、乙两个普通小麦品种(纯合子),甲的表现型是抗病易倒伏,乙的表 现型是易感病抗倒伏。若要以甲、乙为实验材料设计实验获得抗病抗倒伏且 稳定遗传的新品种,请简要写出实验思路。【解析】本题主要考查了杂种不育的原因,多倍体的优点,杂交育种的流程。(1)杂种一属于异源二倍体,细胞中不含同源染色体,无法联会,所以无法正常进 行减数分裂产生配子,因此是高度不育的。普通小麦属于异源六倍体,含有六个 染色体组,每个染色体组有7条染色体,共有42条染色体。多倍体往往茎秆粗壮,叶片、果实、种子比较大,营养物质含量高。(2)秋水仙素或者低温处理
3、,可以抑制纺锤体的形成,使染色体数目加倍。(3)要想获得抗病抗倒伏且稳定遗传的新品种,可以用杂交育种或者单倍体育种 的方法。答案:(1)无同源染色体,不能进行正常的减数分裂 42 营养物质含量高、茎 秆粗壮(2)秋水仙素处理(或低温处理)(3)方案一:让甲、乙两个品种进行杂交,得到F1,F1连续自交并淘汰不符合要求 的个体,直到获得能稳定遗传的抗病抗倒伏的品种。方案二:让甲、乙两个品种进行杂交,得到F1,取F1的花粉进行花药离体培养获得 单倍体植株,再用秋水仙素处理幼苗,淘汰掉不符合要求的植株,即可得到抗病 抗倒伏且稳定遗传的新品种。【审答思维】1.审关键点:(1)普通小麦形成包括不同物种杂交
4、和染色体加倍。(2)以甲、乙为实验材料设计实验获得抗病抗倒伏品种。2.解题流程:【命题陷阱】陷阱1:多倍体育种和杂交育种过程不同:(1)多倍体育种:用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,即可获得多倍体。(2)杂交育种:选择具有不同优良性状的亲本杂交,获得F1,让F1自交获得F2,选择 需要的类型,连续自交直到不发生性状分离为止。陷阱2:写出“实验思路”“实验步骤”:(1)实验思路:简述如何实验,是对实验步骤的提炼描述,不需要写出具体分步 步骤。(2)实验步骤:需要设计详细,具有可重复操作性,需要详细分步写出步骤。1.(多倍体育种)二倍体植物(2n=24)与四倍体植物(4n=48)杂交获得F1幼苗,幼
5、苗期经秋水仙素处理加倍后获得植物。下列有关说法错误的是()A.植物具有六个染色体组,属于六倍体植物 B.F1高度不育,是因为它减数分裂联会紊乱 C.和产生的F1有三个染色体组,但属于单倍体 D.秋水仙素的作用原理是在前期阻碍纺锤体的形成 新题预测技法演练场 C 二倍体植物与四倍体植物杂交获得F1幼苗,F1幼苗属于三倍体,幼苗期经 秋水仙素处理加倍后获得植物,植物具有六个染色体组,属于六倍体植物,A正确;F1不育,三个染色体组不能正常联会,B正确;F1是有性生殖产生的,属于三 倍体,C错误;秋水仙素的作用原理是在有丝分裂前期阻碍纺锤体的形成,D正确。2.(杂交育种)水稻是我国最重要的粮食作物。稻
6、瘟病是由稻瘟病菌(Mp)侵染水 稻引起的病害,严重危害我国的粮食生产安全。与使用农药相比,抗稻瘟病基因 的利用是控制水稻稻瘟病更加有效、安全和经济的措施。请回答下列问题:(1)与水稻细胞相比,Mp细胞最突出的特点是 。(2)若采用高能射线处理正在萌发的水稻种子或幼苗,培育出抗稻瘟病水稻的 育种方式是 ;运用杂交实验或基因工程的方法,将抗病基因“嫁接”到水稻细胞的染色体上,培育出抗稻瘟病水稻所依据的育 种原理是 。(3)采用高能射线处理,可培育出水稻染色体同一位点有多种不同等位基因的 抗稻瘟病新品种(以针对Mp其他群体)。该实例可以说明 。(4)为判断某抗稻瘟病水稻是否为纯合子,最优化的实验设计
7、思路是_ _。【解析】(1)稻瘟病是由稻瘟病菌(Mp)引起的,Mp属于原核生物,与水稻细胞相 比,Mp细胞最突出的特点是细胞没有以核膜为界限的细胞核。(2)若采用高能射 线处理正在萌发的水稻种子或幼苗,培育出抗稻瘟病水稻的育种方式是诱变育 种,原理是基因突变;运用杂交实验或基因工程的方法,将抗病基因“嫁接”到 水稻细胞的染色体上,培育出抗稻瘟病水稻所依据的育种原理是基因重组。(3)采用高能射线处理,可培育出水稻染色体同一位点有多种不同等位基因的抗 稻瘟病新品种,该实例可以说明基因突变具有不定向性。(4)为判断某抗稻瘟病 水稻是否为纯合子,可以让该抗稻瘟病水稻自交,观察子代是否发生性状分离,若发
8、生性状分离则不是纯合子。答案:(1)细胞没有以核膜为界限的细胞核 (2)诱变育种 基因重组 (3)基因突变具有不定向性 (4)让该抗稻瘟病水稻自交,观察子代是否发生性状分离【高分必备点】1.针对不同目的的杂交育种的程序:(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)培育隐性纯合子品种:选取双亲杂交()F1 F2选出表现型符合要求的品种。(3)培育显性纯合子品种:选取双亲杂交()F1 F2选出表现型符合要求的个体 F3 选出稳定遗传的品种。2.不同育种方法的合理选择:【规避失分点】1.原核生物不能采用杂交育种:如细菌的育种一般采用诱变育种。2.花药离体培养只是单
9、倍体育种中的一个程序: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加倍。3.可遗传可育:三倍体无子西瓜、骡子、二倍体的单倍体等均表现“不育”,但它们均属可遗传变异。4.实验设计方案书写要规范:(1)一般原则:要按照实验步骤分步详细、规范书写。(2)探究性实验:有多种可能的预期结果,一般都用“如果(若)就(则)”来描述,先“结果”后“结论”要写全。【深挖增分点】从育种原理上看生物育种(1)依据基因突变育种:育种方式:诱变育种。特点:诱变育种的诱变效率高、周期短、可大幅改良某些性状。(2)依据基因重组育种:育种方式:杂交育种、基因工程。特点:使不同优良性状集中在一个个体上。(3)依据染色体变异育种:单倍体育种和多倍体育种。