专题12变异在育种中的应用(高三生物第一轮复习)免费2013届.docx

专题12变异在育种中的应用不同育种方式的过程、特点及其识别1.(2011年天津理综卷)玉米花药培养的单倍体幼苗,经秋水仙素处理后形成二倍体植株。下图是该过程中某时段细胞核DNA含量变化示意图。下列叙述错误的是()A.ab过程中细胞内不会发生基因重组B.cd过程中细胞内发生了染色体数加倍C.e点后细胞内各染色体组的基因组成相同D.fg过程中同源染色体分离,染色体数减半解析:ab过程是玉米花药培养形成单倍体的过程,该过程中只有有丝分裂,不会发生基因重组,A项正确;cd过程是秋水仙素处理单倍体幼苗实现DNA含量加倍之后的过程,DNA加倍之时,染色体也实现加倍,B项正确;e点之后细胞中可能含2个或4个染色体组,这些染色体组都是加倍而来,各染色体组的基因组成相同,C项正确;从题中曲线变化趋势看,不能判断二倍体玉米进行减数分裂,故D项错误。答案:D。2.(2010年江苏卷)育种专家在稻田中发现一株十分罕见的“一秆双穗”植株,经鉴定该变异性状是由基因突变引起的。下列叙述正确的是()A.这种现象是由显性基因突变成隐性基因引起的B.该变异株自交可产生这种变异性状的纯合个体C.观察细胞有丝分裂中期染色体形态可判断基因突变发生的位置D.将该株水稻的花粉离体培养后即可获得稳定遗传的高产品系解析:A项,基因突变往往只改变一个基因,由显性基因突变成隐性基因属于隐性突变,一般不改变表现型,由此判断A项错误;B项,该变异杂合子植株通过自交既能产生显性纯合子,又能产生隐性纯合子,由此判断B项正确;C项,观察细胞有丝分裂中期图像只能观察到染色体,不能观察到基因,由此判断C项错误;D项,该过程属于单倍体育种,花粉离体培养后获得的是单倍体,再经秋水仙素(低温)处理才可获得稳定遗传的高产品系,由此判断D项错误。答案:B。3.(2009年上海卷)下列技术中不能获得抗锈病高产小麦新品种的是()A.诱变育种B.细胞融合C.花粉离体培养D.转基因解析:诱变育种遵循了基因突变的原理,可以产生新基因;高产不抗锈病和低产抗锈病小麦品种通过细胞融合、转基因工程均能获得高产抗锈病品种的小麦;通过花粉离体培养得到的单倍体植株,高度不育,不属于新品种。答案:C。4.(2011年四川理综卷)小麦的染色体数为42条。下图表示小麦的三个纯种品系的部分染色体及基因组成:、表示染色体,A为矮秆基因,B为抗矮黄病基因,E为抗条斑病基因,均为显性。乙品系和丙品系由普通小麦与近缘种偃麦草杂交后,经多代选育而来(图中黑色部分是来自偃麦草的染色体片段)。(1)乙、丙品系在培育过程中发生了染色体的变异。该现象如在自然条件下发生,可为提供原材料。(2)甲与乙杂交所得到的F1自交,所有染色体正常联会,则基因A与a可随的分开而分离。F1自交所得F2中有种基因型,其中仅表现抗矮黄病的基因型有种。(3)甲与丙杂交所得到的F1自交,减数分裂中甲与丙因差异较大不能正常配对,而其他染色体正常配对,可观察到个四分体;该减数分裂正常完成,可产生种基因型的配子,配子中最多含有条染色体。(4)让(2)中F1与(3)中F1杂交,若各种配子的形成机会和可育性相等,产生的种子均发育正常,则后代植株同时表现三种性状的几率为。解析:本题考查了变异在育种中的应用,侧重于染色体变异和基因重组在育种过程的特点及其识别。由题干知乙、丙两品系由杂交育种得到,在育种过程中也发生了染色体变异。(1)乙、丙品系在育种过程中染色体的数目没有变化,但结构发生了改变,故是染色体的结构变异。突变和基因重组可以为生物进化提供原材料,其中突变包括基因突变和染色体变异。(2)甲(AA)与乙(aaBB)杂交得到F1(AaB),在F1产生配子时A与a可随同源染色体的分开而分离,F1能产生A、a、AB、aB四种配子,F1自交可以产生9种基因型的F2:AA、Aa、aa、AAB、AaB、aaB、AABB、AaBB、aaBB,其中仅表现抗矮黄病的基因型有:aaB和aaBB,共2种。(3)小麦共有42条染色体,即21对同源染色体。甲(AA)与丙(aaEE)杂交得到F1(AaE),F1在进行减数分裂的过程中甲与丙不能正常配对,能正常配对联会的有20对同源染色体,故可以观察到20个四分体。该减数分裂正常完成后可以产生4种基因型的配子,有两种情形:若甲与丙分配到两个配子中则产生A和aE两种。若甲与丙被分配到一个配子中,则产生AaE和O配子,此时AaE配子共有22条染色体,O配子有20条染色体,所以可产生4种配子,最多含有22条染色体。(4)(2)中F1(AaB)与(3)中F1(AaE)杂交,其AaB可以产生A、a、AB、aB四种配子,AaE可以产生A、aE、AaE、O四种配子,两者杂交后代植株同时表现三种性状的可能性为(即同时出现A、B、E三种显性基因)。AaB的配子AB与AaE的配子aE和AaE概率1412=18。AaB的配子aB与AaE的配子AaE概率1414=116。故为18+116=316。答案:(1)结构生物进化(2)同源染色体92(3)20422(4)3/165.(2009年海南卷)填空回答下列问题:(1)水稻杂交育种是通过品种间杂交,创造新变异类型而选育新品种的方法。其特点是将两个纯合亲本的通过杂交集中在一起,再经过选择和培育获得新品种。(2)若这两个杂交亲本各具有期望的优点,则杂交后,F1自交能产生多种非亲本类型,其原因是F1在形成配子过程中,位于基因通过自由组合,或者位于基因通过非姐妹染色单体交换进行重新组合。(3)假设杂交涉及n对相对性状,每对相对性状各受一对等位基因控制,彼此间各自独立遗传。在完全显性的情况下,从理论上讲,F2表现型共有种,其中纯合基因型共有种,杂合基因型共有种。(4)从F2起,一般还要进行多代自交和选择。自交的目的是;选择的作用是。解析:本题考查了杂交育种及有关基因自由组合定律的知识。杂交育种的原理是基因重组,目的是将双亲的优良性状集中在一个个体上,从而培育出优良品种。由n对等位基因控制的n对相对性状独立遗传时,F2共有2n种表现型,3n种基因型,其中纯合基因型有2n种,则杂合基因型有3n-2n种。正因F2后代中有杂合子,所以还需多代自交和选择。答案:(1)优良性状(或优良基因)(2)减数分裂非同源染色体上的非等位同源染色体上的非等位(3)2n2n3n-2n(4)获得基因型纯合的个体保留所需的类型命题剖析考向扫描1结合实例考查杂交育种、诱变育种2以选择题形式考查单倍体育种、多倍体育种命题动向命题时多以借助选择题形式进行识别、判断,侧重考查不同育种方式的处理方法、原理、优缺点等。育种在生产实践中的应用1.(2010年安徽理综卷)如图所示,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1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,两对基因独立遗传。(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、高酚的棉花植株基因型是,白色、高酚的棉花植株基因型是。(3)棕色棉抗虫能力强,低酚棉产量高。为获得抗虫高产棉花新品种,研究人员将诱变1代中棕色、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1代中选择另一个亲本,设计一方案,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)。解析:(1)棕色性状在诱变当代出现,为显性性状;低酚性状在诱变1代出现,为隐性性状。(2)诱变当代中的棕色高酚植株自交,诱变1代中出现棕色高酚和白色高酚两种表现型,则诱变当代中的棕色高酚植株的基因型为AaBB;诱变当代中的白色高酚植株自交,诱变1代中出现白色高酚和白色低酚两种表现型,则诱变当代中的白色高酚植株的基因型为aaBb。(3)诱变1代中的棕色高酚植株,既有纯合体,又有杂合体,纯合体自交后代不发生性状分离;欲尽快获得抗虫高产棉花新品种,应选择白色低酚植株与棕色高酚植株杂交,F1时进行花药离体培养,进行单倍体育种。答案:(1)显性隐性(2)AaBBaaBb(3)不发生性状分离(或全为棕色棉,或没有出现白色棉)点评:本题考查诱变育种、杂交育种、单倍体育种等方法的应用。解决此题关键是从突变的显隐性的特点入手,显性突变当代即可表现,隐性突变在下一代才能表现出来。2.(2009年安徽理综卷)某种野生植物有紫花和白花两种表现型,已知紫花形成的生物化学途径是:A和a,B和b是分别位于两对染色体上的等位基因,A对a,B对b为显性。基因型不同的两白花植株杂交,F1紫花白花=11。若将F1紫花植株自交,所得F2植株中紫花白花=97。请回答:(1)从紫花形成的途径可知,紫花性状是由对基因控制。(2)根据F1紫花植株自交的结果,可以推测F1紫花植株的基因型是,其自交所得F2中,白花植株纯合体的基因型是。(3)推测两亲本白花植株的杂交组合(基因型)是或;用遗传图解表示两亲本白花植株杂交的过程(只要求写一组)。(4)紫花形成的生物化学途径中,若中间产物是红色(形成红花),那么基因型为AaBb的植株自交,子一代植株的表现型及比例为。解析:(1)由图示可知,紫花性状受A与a、B与b两对等位基因控制。(2)由紫花F1自交,F2中紫花白花=97,且由(1)及题干图示知,紫花基因型为AB,故F1紫花基因型为AaBb,F2中白花纯合体有aaBB、AAbb、aabb。(3)已知亲本为两基因型不同的白花,可设基因型为aabb,又知F1紫花为AaBb,且F1紫花白花=11,即紫花AaBb概率为12,故亲本基因型可为:aaBBAabb或aaBbAAbb。遗传图解应注意标明亲本P、子一代F1、子二代F2及各代基因型和表现型比例。(4)若中间类型为红花,即Abb基因型个体为红色,则F1 AaBb自交后代即为ABAbb(aaB+aabb)=紫红白=934。答案:(1)两(2)AaBbaabb、AAbb、aaBB(3)AAbbaaBbAabbaaBBPAAbbaaBbF1 AaBbAabb 紫花 白花11F2(紫花) (白花)97(4)紫花红花白花=9343.(2009年广东卷)为了快速培育抗某种除草剂的水稻,育种工作者综合应用了多种育种方法,过程如下。请回答问题。(1)从对该种除草剂敏感的二倍体水稻植株上取花药离体培养,诱导成幼苗。(2)用射线照射上述幼苗,目的是;然后用该除草剂喷洒其幼叶,结果大部分叶片变黄,仅有个别幼叶的小片组织保持绿色,表明这部分组织具有。(3)取该部分绿色组织再进行组织培养,诱导植株再生后,用秋水仙素处理幼苗,使染色体,获得纯合,移栽到大田后,在苗期喷洒该除草剂鉴定其抗性。(4)对抗性的遗传基础做进一步研究,可以选用抗性植株与杂交,如果,表明抗性是隐性性状。F1自交,若F2的性状分离比为15(敏感)1(抗性),初步推测。解析:本题考查考生对单倍体育种、诱变育种等植物育种方法的理解和掌握,意在考查考生深入理解多种育种方法的遗传学原理,运用知识解决实际问题的能力。花药离体培养是单倍体育种的基本手段,射线激光有诱发突变的作用,而且体细胞突变须经无性繁殖才能保留突变性状,所以要经组织培养,为了获得可育的植株,需用秋水仙素处理使染色体加倍。F1自交所得的F2的性状分离比为151,根据自由组合定律中F2的性状分离比为9331,可推知水稻的抗性最可能由两对等位基因控制,且只有双隐性个体才表现为抗性,所以该抗性植株中应有两个基因发生了突变。答案:(1)单倍体(2)诱发基因突变抗该除草剂的能力(3)数目加倍抗性植株(4)(纯合)敏感型