2018-2019学年生物人教版高一必修2练习：第6章第1节_杂交育种与诱变育种 有解析

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

知识点一 杂交育种

1.[2017·葫芦岛期末] 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基因型为aabbdd的植株,且每年只繁殖一代,至少需要的时间为 A.2年 C.4年

B.3年 D.5年

( )

2.用杂合子F1(DdEe)种子获得纯合子(ddee),最简捷的方法是 ( ) A.种植→F2→选双隐性性状个体→纯合子 B.种植→秋水仙素处理→纯合子

C.种植→花药离体培养→单倍体幼苗→秋水仙素处理→纯合子 D.种植→秋水仙素处理→花药离体培养→纯合子

3.[2017·商丘期末] 杂交育种是改良作物品质,提高农作物产量的常规方法。有关叙述错误的是 ( ) A.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,培养出新品种的方法 B.杂交育种所依据的主要遗传学原理是基因自由组合

C.杂交育种的结果除杂交选育新品种之外,还有获得杂种表现的优势 D.杂交育种的优点是目的性强、育种周期短

4.[2017·东湖校级三模] 现用高秆抗病(AABB)品系和矮秆不抗病(aabb)品系培育矮秆抗病(aaBB)品系,对其过程分析,正确的是 ( )

A.F1中虽未表现出矮秆抗病的性状组合,但已经集中了相关基因 B.F2中出现重组性状的原因是F1雌雄配子随机结合引起的基因重组 C.选种一般从F3开始,因为F3才有能稳定遗传的矮秆抗病品系 D.通常利用F2的花粉进行单倍体育种,可以明显缩短育种年限 知识点二 诱变育种

5.用射线处理萌发的种子使其发生基因突变,则射线作用的时间是有丝的 ( ) A.间期 B.中期

C.任何时期 D.前期

6.我国科学家精选的农作物种子通过“天宫二号”搭载上天,利用宇宙空间的特殊环境诱发变异育种,这些变异

( )

A.是定向的 B.对人类都有益 C.不能遗传给后代 D.为人工选择提供原材料 7.下列不属于诱变育种的是 ( )

A.用一定剂量的γ射线处理,引起变异从而获得新性状 B.用X射线照射处理,得到高产青霉素菌株 C.用亚处理,得到动物和植物的新类型 D.人工种植的马铃薯块茎逐年变小

8.[2017·陵川校级期末] 与其他育种方法相比,诱变育种有很大的盲目性,这主要是因为 ( ) A.诱变育种可以提高突变率 B.诱变育种可以诱导产生新基因 C.基因突变在生物界是普遍存在的 D.基因突变是随机发生的、不定向的

9.在红粒高秆麦田里,偶然发现一株白粒矮秆优质小麦,欲在两三年内获得大量的白粒矮秆纯种小麦,最好的育种方法是

( )

A.多倍体育种 B. 自交育种 C.人工嫁接 D.单倍体育种

10.研究人员用X射线处理野生型青霉菌,选育出了高产青霉菌新菌株。这种育种方法属于( ) A.杂交育种 B.单倍体育种 C.诱变育种 D.多倍体育种

11.图L6-1-1表示培育某种二倍体农作物的不同育种方法,据图判断正确的是

( )

图L6-1-1

A.通过③④⑤途径培育新品种的过程中,E、F的染色体组成相同

B.若A、B两品种的基因型分别是AABBdd、aabbdd(三对基因遗传),则D植株中不能稳定遗传的个体占总数的3/4

C.⑤过程中也可用秋水仙素处理E萌发的种子获得F植株 D.④过程使用的花药在A、B、C三个品种的植株上都可以采集到

12.假设a、B为玉米的优良基因,现有AABB、aabb两个品种的玉米,控制两对相对性状的基因位于两对同源染色体上,实验小组用不同方法进行了如图L6-1-2所示的实验,下列说法不正确的是

( )

图L6-1-2

A.过程①的育种方法运用的原理是基因突变,最大的优点是能提高突变率,在短时间内获得更多的优良变异类型

B.过程②③④的育种方法运用的原理是基因重组,基因型为aaB_的类型经④后,子代中aaBB所占比例是5/6 C.过程⑤使用的试剂是秋水仙素,它可作用于正在的细胞,抑制纺锤体的形成 D.过程⑥⑦应用了单倍体育种的方法,最大的优点是明显缩短育种年限

13.[2017·泰安一模] 番茄(2n=24)的抗病(A)对感病(a)为显性,红果(B)对黄果(b)为显性,这两对基因自由组合。现有纯合抗病红果和感病黄果两个品种。

(1)研究人员用一定浓度的硫酸二乙酯溶液喷洒这两个品种的幼苗,培养筛选获得了抗病黄果新品种,其中利用 品种幼苗处理筛选更方便,该育种方法的原理是 。 (2)若通过这两个品种杂交获取抗病黄果新品种,请完善相关操作步骤: 第一步:将纯合抗病红果和感病黄果两个品种杂交得到F1; 第二步: ;

第三步:从F2中选择抗病黄果植株 直至不发生性状分离,即可获得抗病黄果品种。

上述步骤所需年限较长,如条件允许,可采用单倍体育种方法以缩短育种年限,其不同操作方法是对F1进行 ,再用 ,选择得到抗病黄果新品种,该抗病黄果新品种体细胞中染色体有 条。

14.普通小麦中有高秆抗病(TTRR)和矮秆易感病(ttrr)两个品种,控制两对相对性状的基因分别位于两对同源染色体上。实验小组利用不同的方法进行了如图L6-1-3三组实验:

图L6-1-3

请分析回答:

(1)A组由F1获得F2的方法是 ,F2矮秆抗病植株中不能稳定遗传的植株占 。 (2)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三类矮秆抗病植株中,最可能产生不育配子的是 类。

(3)A、B、C三组方法中,最不容易获得矮秆抗病小麦新品种的方法是 组,原因是 。

(4)①通过矮秆抗病Ⅱ获得矮秆抗病小麦新品种的方法是 。获得的矮秆抗病植株中能稳定遗传的占 。

②在一块高秆(纯合体)小麦田中,发现了一株矮秆小麦。请设计实验方案探究该性状出现的可能的原因(简要写出所用方法、结果和结论)。

15.如图L6-1-4所示,科研小组用60Co照射棉花种子。诱变当代获得棕色(纤维颜色)新性状,诱变Ⅰ代获得低酚(棉酚含量)新性状。已知棉花的纤维颜色由一对基因(A、a)控制,棉酚含量由另一对基因(B、b)控制,两对基因遗传。回答问题:

图L6-1-4

(1)两个新性状中,棕色是 性状,低酚是 性状。

(2)诱变当代中,棕色、高酚的棉花植株的基因型是 ,白色、高酚的棉花植株的基因型是 。 (3)棕色棉抗虫能力强,低酚棉产量高。为获得抗虫高产的棉花新品种,研究人员将诱变Ⅰ代中的棕色、高酚植株自交。每株自交后代种植在一个单独的区域,从 的区域中得到纯合棕色、高酚植株。请你利用该纯合体作为一个亲本,再从诱变Ⅰ代中选择另一个亲本,设计一个方案,尽快选育出抗虫高产(棕色、低酚)的纯合棉花新品种(用遗传图解和必要的文字表示)。

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.C [解析] 第一年:三个品种中任何两种品种间相互杂交,就能得到含两种隐性基因的杂合体种子;第二年:把第一年得到的杂交种与第三个品种杂交,得到含有三种隐性基因的杂合体;第三年:把第二年得到的杂种自交,就可从自交后代中选出aabbcc的种子。如果要得到植株,还需要再继续播种,这样还得一年的时间,所以共需4年时间才能得到预期的植株。

2.A [解析] 用杂合子种子获得隐性纯合子最简捷的方法是杂交育种,即将杂合子种子种植形成杂合子植株,在自交后代中选择隐性纯合子,即为所需的纯合子。

3.D [解析] 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,A正确;杂交育种所依据的主要遗传学原理是基因重组中的基因自由组合,B正确;杂交育种的结果除杂交选育新品种之外,还有获得杂种表现的优势,C正确;杂交育种的周期长,D错误。

4.A [解析] 高秆抗病(AABB)品系和矮秆不抗病(aabb)的杂交后代F1为AaBb,F1中虽未表现出矮秆抗病的性状组合,但已经集中了相关基因,A正确;F2中出现重组性状的原因是F1产生配子时发生了基因重组,B错误;F2出现了性状分离,因此选种一般从F2开始,C错误;通常利用F1的花粉进行单倍体育种,可以明显缩短育种年限,D错误。 5.A [解析] 基因突变主要发生在DNA分子复制时,在有丝间期进行DNA的复制。

6.D [解析] 太空诱变育种的原理是基因突变,而基因突变具有不定向性,A错误;基因突变具有多害少利性,所以太空诱变育种产生的变异对人类不一定都有益,B错误;基因突变时农作物种子的遗传物质发生了改变,属于可遗传变异,所以能遗传给后代,C错误;基因突变能为人工选择提供原材料,D正确。

7.D [解析] 诱变育种是利用物理因素(如X射线、γ射线)或化学因素(如亚)等处理生物,使生物发生基因

突变。人工种植马铃薯,造成其退化的直接原因是高温、干旱、病毒感染等,故不属于诱变育种。

8.D [解析] 诱变育种的缺点是有利变异少,且具有很大的盲目性,这是因为基因突变是随机发生的,具有不定向性。

9.D [解析] 在红粒高秆麦田里,偶然发现一株白粒矮秆优质小麦,说明该植株的出现是基因突变所致。单倍体育种能在短时间内获得大量纯种个体。

10.C [解析] 用X射线处理野生型青霉菌,培育成青霉菌产量很高的菌株,属于诱变育种,其原理是基因突变。 11.B [解析] 通过③④⑤途径培育新品种的方法属于单倍体育种,E是单倍体,而F是E染色体组成倍增加后的二倍体,因此,它们的染色体组成不同;C品种的基因型为AaBbdd,AaBbdd自交产生的D中,能稳定遗传的个体的基因型有AABBdd、AAbbdd、aaBBdd、aabbdd,各占1/16,共占4/16,因此,不能稳定遗传的个体占12/16,即3/4;⑤过程是用秋水仙素处理E的幼苗,由于E是单倍体植株,是高度不育的,不会产生种子,因此不能用秋水仙素处理E萌发的种子;④过程使用的花药在A、B两个品种的植株上采集不到。

12.B [解析] 过程①是诱变育种,其原理是基因突变,诱变可以提高基因的突变率,在短时间内大幅度改良某些性状;过程②③④属于杂交育种,其原理是基因重组,其中aaB_中有1/3是 aaBB,而2/3是aaBb,经④后,子代中aaBB所占比例为1/2;过程⑤是染色体数目加倍的过程,可以用秋水仙素处理,其作用于有丝的前期,抑制纺锤体的形成;过程⑥⑦应用了单倍体育种的方法,经秋水仙素处理的单倍体形成了纯合的二倍体,明显缩短了育种的年限。

13.(1)抗病红果 基因突变

(2)F1自交获得F2 连续自交 花药离体培养获得单倍体 秋水仙素处理获得纯合体 24

[解析] (1)研究人员用一定浓度的硫酸二乙酯溶液喷洒这两个品种的幼苗(基因型为AABB、aabb),即利用化学物质诱导基因突变,培养筛选获得了抗病黄果新品种(基因型为AAbb),其中利用抗病红果品种幼苗(基因型为AABB)处理筛选更方便,诱变育种的原理为基因突变。(2)若通过这两个品种杂交获取抗病黄果新品种,即杂交育种,其步骤:

第一步:将纯合抗病红果和感病黄果两个品种杂交得到F1; 第二步:F1自交获得F2;

第三步:从F2中选择抗病黄果植株连续自交直至不发生性状分离,即可获得抗病黄果品种。

上述步骤所需年限较长,如条件允许,可采用单倍体育种方法以缩短育种年限,其不同操作方法是对F1进行花药离体培养获得单倍体,再用秋水仙素处理获得纯合体,选择获得抗病黄果新品种,该抗病黄果新品种仍属于二倍体,其体细胞中的染色体有24条。

14.(1)自交 (2)Ⅱ (3)C 基因突变发生的频率低 (4)①单倍体育种 100%

②取该小麦种子在其他小麦田种下,让其自交,若其后代全是高秆,说明矮秆性状的出现是由环境引起的,若后代出现高秆、矮秆两种性状,则说明矮秆性状的出现是由基因突变引起的。

[解析] (1)A组表示杂交育种,故A组由F1获得F2的方法是自交;高秆抗病(TTRR)×矮秆易感病(ttrr)→F1:高秆抗病(TtRr)→F2:高秆抗病(T_R_)∶高秆易感病(T_rr)∶矮秆抗病(ttR_)∶矮秆易感病(ttrr)=9∶3∶3∶1,其中矮秆抗病(ttR_)的基因型及比例为1/16 ttRR、2/16ttRr,因此F2矮秆抗病植株中不能稳定遗传的占2/3。(2)Ⅱ是经过花药离体培养形成的单倍体,高度不育。(3)A组表示杂交育种,B组表示单倍体育种,C组表示诱变育种,其中诱变育种的原理是基因突变,而基因突变发生的频率低,因此C组最不容易获得矮秆抗病小麦新品种。(4)①矮秆抗病Ⅱ为单倍体,通过矮秆抗病Ⅱ获得矮秆抗病小麦新品种的方法是单倍体育种。单倍体育种获得的个体均为纯合体,因此能稳定遗传的占100%。②该矮秆小麦可能是由于环境变化产生的,也可能是由于基因突变产生的,要探究其形成的原因,可取该小麦种子在其他小麦田种下,让其自交,若其后代全是高秆,说明矮秆性状的出现是由环境引起的,若后代出现高秆、矮秆两种性状,则说明矮秆性状的出现是由基因突变引起的。 15.(1)显性 隐性 (2)AaBB aaBb

(3)不发生性状分离(或全为棕色棉,或没有出现白色棉)

表现为棕色、低酚(AAbb)性状的植株即为所要选育的新品种。

[解析] (1)由题图中诱变当代自交后发生性状分离可知,棕色性状是显性性状,低酚是隐性性状。(2)根据棕色是显性性状,低酚是隐性性状可知,诱变当代棕色、高酚的棉花植株的基因型是AaBB,白色、高酚的棉花植株的基因型是aaBb。(3)诱变当代棕色、高酚的棉花植株(AaBB)自交,得到的诱变Ⅰ代中棕色、高酚植株的基因型有两

种:AABB和AaBB。它们的自交后代分别种植在一个单独的区域, AaBB出现性状分离,而AABB不出现性状分离(全为棕色棉,没有出现白色棉),由此可以获得纯合棕色、高酚植株。欲尽快选育出抗虫高产(棕色、低酚)的纯合棉花新品种,可以采用单倍体育种,即采用花药离体培养的方法来获得单倍体,然后经过人工诱导(用秋水仙素处理)使染色体数目加倍,得到纯合可育的新品种,遗传图解见答案。