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2017届高三生物二轮复习试题(通用):专题突破6 变异 育种和进化 考点19 理解变异原理掌握育种流程(含解析)

资料类别: 生物/同步

所属版本: 通用

所属地区: 全国

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考点19 理解变异原理,掌握育种流程

题组 生物变异与育种原理的应用
1.(2014·新课标全国Ⅰ,32)现有两个纯合的某作物品种:抗病高秆(易倒伏)和感病矮秆(抗倒状)品种,已知抗病对感病为显性,高秆对矮秆为显性,但对于控制这两对相对性状的基因所知甚少。回答下列问题:
(1)在育种实践中,若利用这两个品种进行杂交育种,一般来说,育种目的是获得具有____________优良性状的新品种。
(2)杂交育种前,为了确定F2代的种植规模,需要正确预测杂交结果。若按照孟德尔遗传定律来预测杂交结果,需要满足3个条件:条件之一是抗病与感病这对相对性状受一对等位基因控制,且符合分离定律;其余两个条件是_____________________________________
________________________________________________________________________。
(3)为了确定控制上述这两对性状的基因是否满足上述3个条件,可用测交实验来进行检验,请简要写出该测交实验的过程。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)抗病矮秆 (2)高秆与矮秆这对相对性状受一对等位基因控制,且符合分离定律;控制这两对相对性状的基因位于非同源染色体上 (3)将纯合的抗病高秆植株与感病矮秆植株杂交,产生F1,让F1与感病矮秆植株杂交
解析 (1)杂交育种能将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起,抗病与矮秆(抗倒伏)为优良性状。(2)杂交育种依据的原理是基因重组,控制两对相对性状的基因位于非同源染色体上,遵循基因的自由组合定律,每对基因单独考虑时符合分离定律。(3)测交是指用F1和隐性纯合子杂交,故应先用纯合的抗病高秆植株与感病矮秆植株杂交得到F1,然后再进行测交实验。
2.(2015·浙江,32)某自花且闭花受粉植物,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)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γ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)。
答案 (1)纯
(2)稀有性、多方向性
(3)选择 纯合化 年限越长 矮茎∶中茎∶高茎=9∶6∶1
(4)基因重组和染色体变异 遗传图解如图所示

解析 (1)已知该植物为自花且闭花受粉的植物,所以在自然状态下发生的是自交现象,一般都是纯合子。(2)诱变育种主要利用基因突变的原理,因为基因突变具有有害性、稀有性和多方向性,所以需要处理大量种子。(3)杂交育种是利用基因重组的原理,有目的的将两个或多个品种的优良性状组合在同一个个体上,一般通过杂交、选择和纯合化等手段培养出新品种。如果控制性状的基因数越多,则育种过程中所需要的时间越长。若只考虑茎的高度,据题意可知亲本为纯合子,所以它们的基因型为DDEE(矮茎)和ddee(高茎),其F1的基因型为DdEe,表现型为矮茎,F1自交后F2的表现型及其比例分别为矮茎(D-E-)∶中茎(D-ee和ddE-)∶高茎(ddee)=9∶6∶1。(4)单倍体育种的原理是基因重组和染色体变异。遗传图解见答案。
3.(2015·重庆,8节选)某课题组为解决本地种奶牛产奶量低的问题,引进了含高产奶基因但对本地适应性差的纯种公牛。拟进行如下杂交:
♂A(具高产奶基因的纯种)×♀B(具适宜本地生长基因的纯种)―→C
选择B作为母本,原因之一是胚胎能在母体内正常________________。若C中的母牛表现为适宜本地生长,但产奶量并未提高,说明高产奶是________性状。为获得产奶量高且适宜本地生长的母牛,根据现有类型,最佳杂交组合是____________,后代中出现这种母牛的概率是________(假设两对基因分别位于不同对常染色体上)。
答案 生长发育或胚胎发育 隐性 ♂A×♀C 1/8
解析 由于胚胎能在母体内正常生长发育,所以选择B作为母本。若子代母牛表现为适宜本地生长,但产奶量并未提高,说明适宜本地生长是显性性状(设基因为M),高产奶是隐性性状(设基因为n)。则♂A基因型是mmnn,♀B基因型是MMNN,♀C基因型是MmNn,为获得产奶量高且适宜本地生长的母牛(M_nn),可选择♂A和♀C进行杂交,后代出现该种母牛的概率是1/2×1/2×1/2=1/8。

依纲联想


1.不同需求的育种方法选择与分析
(1)若要求培育隐性性状的个体,可用自交或杂交,只要出现该性状即可。
(2)若要求快速育种,则应用单倍体育种。
(3)若要求大幅度改良某一品种,使之出现前所未有的性状,则可利用诱变育种的方法。
(4)若要求提高品种产量,提高营养物质含量,可运用多倍体育种。
(5)若要求将两亲本的两个不同优良性状集中于同一生物体上,可用杂交育种,亦可利用单倍体育种。
(6)若实验植物为营养繁殖,则只要出现所需性状即可,不需要培育出纯种。
(7)若要求克服远缘杂交不亲和的障碍,定向改变现有性状,则可以选择基因工程育种。
(8)若要培育原核生物,因其不能进行减数分裂,则一般采用诱变育种。
2.花药离体培养≠单倍体育种
(1)花药离体培养仅获得单倍体幼苗。
(2)单倍体育种包括花药离体培养和诱导单倍体染色体加倍。
3.区分杂交后代的子代性状与母本上所收获的性状
杂交子代性状为F1个体的性状,其中出现最早的为种子中胚的形状、颜色等性状,出现最晚的是果实(颜色、形状等)、种子、种皮所表现出的性状;而母本植株上所结的果实或种皮的性状并不是F1的,而是母本直接表现出的性状。

考向一 透过育种流程考查相关的原理辨析
1.一种名为“傻瓜水稻”的新品种,割完后的稻蔸(留在土壤中的部分)第二年还能再生长,并能收获种子。下图是“傻瓜水稻”的产生图。据图分析,下列叙述中不正确的是(  )

A.该育种过程的原理有基因重组、染色体变异
B.完成过程④的作用是选择,其基础是地理隔离
C.可以通过基因工程育种方式提高“傻瓜水稻”的抗逆性
D.割完后的稻蔸第二年再生长出新苗时进行的是有丝分裂
答案 B
解析 由图分析可知,该育种过程的原理有基因重组、染色体变异,A正确;过程③在低温诱导下发生了染色体变异,因此过程④的基础是遗传和变异,B错误;可以通过基因工程育种方式提高“傻瓜水稻”的抗逆性,C正确;割完后的稻蔸第二年再生长出新苗时进行的是有丝分裂,D正确。
思维延伸
(1)割完后的稻蔸第二年还能再生长,并能收获种子,其意义是快速繁殖后代( × )
(2)完成③过程的原理是染色体数目变异( √ )
(3)如果把除草基因、耐旱基因和抗虫基因移植到傻瓜水稻上,可研究出一套完整的“傻瓜水稻”栽培技术体系( √ )
(4)割完后的稻蔸第二年还能再生长,既减少了农业投入,又保持了水稻的杂种优势( √ )
2.油菜中基因G和g控制菜籽的芥酸含量,而芥酸会降低菜籽油的品质。研究人员拟利用高芥酸油菜品种(gg)和水稻抗病基因R培育低芥酸抗病油菜新品种(GGRR),育种过程如图所示。有关叙述错误的是(  )

A.过程①诱发基因突变,其作用是提高基因突变的频率
B.过程②的原理是基因重组,可以克服物种远缘杂交不亲和的障碍
C.过程②与过程①操作顺序互换,对育种结果没有影响
D.若要缩短育种年限,在过程②后可进行单倍体育种
答案 C
解析 过程①诱发基因突变,其作用是提高基因突变的频率,A正确;过程②采用的是基因工程技术,其原理是基因重组,可以克服物种远缘杂交不亲和的障碍,B正确;若先导入基因R再人工诱变,这样可能会导致基因R发生突变,进而影响育种结果,C错误;单倍体育种能明显缩短育种年限,因此若要缩短育种年限,在过程②后可进行单倍体育种,D正确。
思维延伸
玉米的高秆易倒伏(H)对矮秆抗倒伏(h)为显性,抗病(R)对易感病(r)为显性,两对基因分别位于两对同源染色体上。下图表示利用品种甲(HHRR)和乙(hhrr)通过三种育种方法(Ⅰ~Ⅲ)培育优良品种(hhRR)的过程。请回答下列问题:

(1)利用方法Ⅰ培育优良品种时,获得hR植株常用的方法为______________________,这种植株由于______________________________,需要经诱导染色体加倍后才能用于生产实践。图中所示的三种方法(Ⅰ~Ⅲ)中,最难获得优良品种(hhRR)的是方法________,其原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)用方法Ⅱ培育优良品种时,先将基因型为HhRr的植株自交获得子代(F2),F2植株中自交会发生性状分离的基因型共有________种,这些植株在全部F2中的比例为________。若将F2的全部高秆抗病植株去除雄蕊,用F2矮秆抗病植株的花粉随机授粉,则杂交所得子代中的纯合矮秆抗病植株占________。
(3)题中若将F2的全部高秆抗病植株去除雄蕊,用F2矮秆抗病植株的花粉随机授粉,尝试总结杂交所得子代中的纯合矮秆抗病植株所占比例的计算方法有哪些?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)无子西瓜的获得所依据的原理是什么?是否属于可遗传变异?如何证明?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)花药离体培养 长势弱小而且高度不育 Ⅲ 基因突变频率很低而且是不定向的
(2)5 3/4 4/27
(3)配子相乘法:F2全部高秆抗病植株(H_R_)产生hR配子的概率为2/9;F2矮秆抗病植株(hhR_)产生hR配子的概率为2/3,杂交所得子代中的纯合矮秆抗病植株所占比例为4/27
分枝法:F2全部高秆抗病植株的基因型通式为H_R_,而F2矮秆抗病植株的基因型通式为hhR_,则可分解为H_×hh和R_×R_,分别计算出hh的概率为1/3,RR的概率为4/9,则为4/27。
(4)获得无子西瓜的原理是染色体变异;这种变异属于可遗传变异;可利用离体培养无子西瓜组织细胞观察子代是否能够产生无子西瓜

考向二 辨析变异原理,设计育种方案
3.某种鸟性别决定类型为ZW型(雄性ZZ、雌性ZW)。该鸟的羽色受两对等位基因控制,基因位置如图甲所示,其中A(a)基因位于Z染色体的非同源区。基因A 控制蓝色物质的合成,基因B控制黄色物质的合成,白色个体不含显性基因,其遗传机理如图乙所示。请回答下列问题:


(1)据图乙分析可知,绿色雌鸟的基因型可为____________________。
(2)杂合蓝色鸟与异性杂合黄色鸟杂交,则子代中绿色雌鸟所占的比例为________。
(3)蓝色雄鸟具有很高的观赏价值。现有足够多的绿色雌雄个体(纯合、杂合都有)和白色雌雄个体,请用最快捷的培育方法培育纯合蓝色雄鸟,步骤如下:
第一步:选择_________________________________________________________相互交配;
第二步:选择____________________________________进行交配,若后代不出现性状分离则该雄鸟即为纯合蓝色雄鸟。
答案 (1)BBZAW、BbZAW (2) (3)多只绿色雌鸟和多只绿色雄鸟 子代中的蓝色雄鸟和白色雌鸟
解析 由题意和图形甲、乙分析可知,绿色的基因型是B_ZA_,蓝色的基因型是bbZA_,黄色的基因型是B_ZaZa或B_ZaW,白色的基因型是bbZaZa或bbZaW,则绿色雌鸟的基因型包括BBZAW、BbZAW。杂合蓝色鸟(bbZAZa)与异性杂合黄色鸟(BbZaW)杂交,则子代中绿色雌鸟(B_ZAW)所占的比例为×=。
4.某种自花传粉植物的两对性状分别由A与a、B与b两对基因控制,且两对基因独立遗传。现有该植物的甲、乙两株纯合幼苗,基因型均为AABB,用射线处理后,已知甲植株的A基因和乙植株的B基因发生了突变,两基因的突变过程如图所示,请回答下列问题:


(1)图中所示基因突变的类型是由于DNA复制过程中,________________________引起的。
(2)发生A基因突变的甲植株和发生B基因突变的乙植株表现的性状分别为__________________、__________________。
(3)已知a、b基因控制的性状是人们需要的性状,要培育出同时具有两突变性状的植株,利用甲、乙两植株为材料进行杂交实验,请完成如下实验过程:
①甲、乙两植株开花后分别自交。
②分别种下甲、乙两植株自交后产生的种子,从长出的甲植株自交后代中选出性状为________________的植株。从长出的乙植株自交后代中选出性状为___________________
的植株。将选出的甲植株后代和乙植株后代进行杂交,请写出该杂交过程的遗传图解。
③种下杂交后产生的种子,长成植株后让其自交,得到种子,再种下,从中选择表现型为________的植株,这些植株的基因型为________。
答案 (1)一个碱基对的替换(基因结构的改变) (2)扁茎缺刻叶 扁茎缺刻叶 (3)②圆茎缺刻叶 扁茎圆叶 图解如下:

③圆茎圆叶 aabb
解析 (1)分析图示,A、B两基因内分别发生了碱基对的替换,导致基因结构改变,从而引起生物的变异。
(2)由于甲、乙两植株均为纯种,且图中显示A基因、B基因发生了突变,所以甲、乙两植株的性状表现均为扁茎缺刻叶。
(3)根据题意,该育种目标是获得aabb植株,所以需要得到AaBb个体,故让甲、乙植株分别自交,并从甲植株自交后代中选择aaBB植株,从乙植株自交后代中选择AAbb植株,然后让两植株杂交,获得AaBb个体,再让AaBb个体自交,从中选择出具有两种突变性状的植株。

 














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