高考生物一轮复习学案学生用生物变异在育种上的应用

专题30生物变异在育种上的应用

知识解读

1.单倍体育种

(1)原理：染色体(数目)变异。

(2)方法

|单倍体|人工诱导

用秋水仙素处理

(3)优点：明显缩短育种年限,所得个体均为纯合子。

(4)缺点：技术复杂。

2.多倍体育种

(1)方法：用秋水仙素或低温处理。

(2)处理材料：萌发的种子或幼苗。

(3)原理

导致,

分裂的细胞秋水彳嚅3低迪丽惭锤体形成

染色体不能移向细胞两极,从而引起细胞内染色体数目加倍

(4)实例：三倍体无子西瓜

二倍体秋水一移⑶获得.三倍体,三倍体西瓜获得无子

西瓜幼苗仙素榛种子植株(辛)西瓜

二倍体

西瓜植

传粉传粉

株(cf)

第一次传粉：杂交获得三倍体种子

①两次传粉

第二次传粉：刺激子房发育成果实

②三倍体西瓜无子的原因：三倍体西瓜在减数分裂过程中，由于染色体联会紊乱,不能产生正常配子。

特别提醒(1)单倍体并非都不育。二倍体的配子发育成的单倍体，表现为高度不育；多倍体的配子如含有

偶数个染色体组，则发育成的单倍体含有同源染色体及等位基因，可育并能产生后代。

(2)单倍体育种主要包括杂交、花药离体培养、秋水仙素处理和筛选四个过程，不能简单地认为花药离体培

养就是单倍体育种的全部。

(3)单倍体育种与多倍体育种的操作对象不同。两种育种方式都出现了染色体加倍情况，但操作对象不同。

单倍体育种操作的对象是单倍体幼苗，通过组织培养得到纯合子植株；多倍体育种操作的对象是正常萌发

的种子或幼苗。

3.杂交育种

⑴原理：基因重组。

(2)过程

①培育杂合子品种

选取符合要求的纯种双亲杂交&X8-Fi(即为所需品种)。

②培育隐性纯合子品种

选取符合要求的双亲杂交2T选出表现型符合要求的个体种植并推广。

③培育显性纯合子品种

a.植物：选择具有不同优良性状的亲本杂交，获得B-R自交一获得F2T鉴别、选择需要的类型,自交至

不发生性状分离为止。

b.动物：选择具有不同优良性状的亲本杂交，获得R-Ft雌雄个体交配一获得F2T鉴别、选择需要的类型

与隐性类型测交，选择后代不发生性状分离的F2个体。

(3)优点：操作简便，可以把多个品种的优良性状集中在一起。

(4)缺点：获得新品种的周期运。

4.诱变育种

⑴原理：基因突变。

⑵过程

射线、紫外线道

x处理*萌发种子或幼苗

亚硝酸、硫酸二乙酯化学

⑶优点

①可以提高突变频率,在较短时间内获得更多的优良变异类型。

②大幅度地改良某些性状。

(4)缺点：有利变异个体往往不多，需处理大量材料。

解题技巧

1、根据育种程序图识别育种名称和过程

亲本（?/）种子或幼苗植物细胞

其他生

A*B

G|一物基因

Fi.♦c新细胞

D单倍体---1

愈伤组织

纯合子

具有新基染色体组d

长出的植株因的种子加倍的种

或幼苗子或幼苗胚产本

人工种子

定遗传的品种I

新品种推广

⑴首先要识别图解中各字母表示的处理方法：A——杂交，D——自交，B——花药离体培养，C——秋水仙

素处理，E诱变处理，F秋水仙素处理，G转基因技术，H脱分化，I再分化，J包

裹人工种皮。这是识别各种育种方法的主要依据。

（2）根据以上分析可以判断：“亲本3►新品种”为杂交育种，“亲本”工新品种”为单倍体育种，“种

子或幼苗」一新品种”为诱变育种，“种子或幼苗一J新品种”为多倍体育种，“植物细胞」一新细胞

愈伤组织"胚状体,人工种子一新品种”为基因工程育种。

2.根据育种目标选择育种方案

育种目标育种方案

单倍体育种（明显缩短育种年限）

集中双亲优良性状

杂交育种（耗时较长，但简便易行）

基因工程及植物细胞工程（植物体细胞杂交）育

对原品系实施"定向''改造

种

诱变育种（可提高变异频率，期望获得理想性

让原品系产生新性状（无中生有）

状）

使原品系营养器官“增大”或"加强”多倍体育种

3.关注“三最”定方向

（1）最简便——侧重于技术操作，杂交育种操作最简便。

（2）最快侧重于育种时间，单倍体育种所需时间明显缩短.

（3）最准确——侧重于目标精准度，基因工程技术可“定向”改变生物性状。

归纳总结根据育种程序图识别育种名称和过程

强化训练

一、单选题

1.诱变育种不同于杂交育种的特点是（)

A.能大幅改良某些性状B.不能形成新的基因

C.能形成新的基因型D.一定对个体生存有利

【答案】A

【分析】

诱变育种是利用物理、化学等手段处理生物，使生物发生基因突变，从而获得新品种，其优点是提高突变

频率，能产生多种多样的新类型，但具有一定的盲目性，往往需要处理大量的材料；杂交育种利用基因重

组的原理，将双亲的优良性状集中到同一个体上，其优点是可以将两个或多个品种的优良性状集中在一起，

且操作简单，但育种周期长，不能创造新基因。

【详解】

A、诱变育种能能大幅改良某些性状，而杂交育种不可以，A正确；

B、诱变育种可以形成新的基因，B错误：

C、杂交育种和诱变育种都可以产生新的基因型，C错误；

D、基因突变具有多害少利性，诱变育种产生的性状对个体生存不一定有利，D错误。

故选Ao

2.下列有关单倍体及单倍体育种的叙述，错误的是（）

A.经花药离体培养获得单倍体植株的过程称为单倍体育种

B.单倍体的体细胞中可以含有一个或多个染色体组

C.单倍体育种的过程中常常要使用秋水仙素

D.与二倍体相比，单倍体植株往往高度不育

【答案】A

【分析】

单倍体育种：采用花药离体培养的方法来获得单倍体植株，然后经过人工诱导使染色体数目加倍重新恢复

到正常植株的染色体的数目，明显的缩短了育种的年限，其原理是染色体变异。

【详解】

A、经花药离体培养获得单倍体植株，还需经过人工诱导使染色体数目加倍，才是单倍体育种的全过程，A

错误；

B、单倍体是由配子发育而来的个体，其体细胞中可以含有一个或多个染色体组，B正确；

C、单倍体育种的过程中常常要使用秋水仙素使染色体数目加倍，C正确；

D、与二倍体相比，单倍体植株长的弱小，且往往高度不育，D正确。

故选A。

3.在生产上，可通过人工诱导培育产生多倍体品种，下列关于多倍体的说法错误的是（）

A.与二倍体相比，多倍体细胞更大、抗逆性强、有机物含量高

B.三倍体西瓜虽无法进行减数分裂，但却属于可遗传变异

C.可使用秋水仙素处理萌发的种子、幼苗等使染色体加倍

D.无籽西瓜产生过程需要二倍体花粉刺激三倍体子房发育

【答案】B

【分析】

无子西瓜的培育的具体方法：

（1）用秋水仙素处理幼苗期的普通二倍体西瓜，得到四倍体西瓜；

（2）用四倍体西瓜作母本，用二倍体西瓜作父本，杂交，得到含有三个染色体组的西瓜种子；

（3）种植三倍体西瓜的种子，这样的三倍体西瓜是开花后是不会立即结果的，还需要授给普通二倍体西瓜

的成熟花粉，以刺激三倍体西瓜的子房发育成为果实，这样就会得到三倍体西瓜。

【详解】

A、与二倍体相比，多倍体细胞更大、抗逆性强、有机物含量高，A正确；

B、三倍体西瓜在进行减数分裂时染色体无法正常的平均分开，从而导致联会紊乱，一般不能产生可育的配

子，属于染色体变异，是可遗传变异，B错误；

C、可使用秋水仙素处理萌发的种子、幼苗等抑制细胞有丝分裂前期纺锤体的形成，使染色体加倍，CiE确：

D、无籽西瓜产生过程需要授给普通二倍体西瓜的成熟花粉，以刺激三倍体西瓜的子房发育成为果实，D正

确。

故选B。

4.获得具有杂种优势的杂种种子是提高水稻产量的重要途径，雄性不育水稻的发现加速了杂交育种的进程。

下列有关叙述错误的是（）

A.有杂种优势的杂合子在自交过程中优势会衰退

B.要保持杂种优势应保留纯合植株年年进行杂交制种

C.雄性不育植株的出现能免去杂交过程中的去雄工作

D.雄性不育水稻在杂交过程中可作为父本或母本

【答案】D

【分析】

杂交育种：（1）概念：是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中-起，再经过选择和培育，获得新品

种的方法。（2）方法：杂交一自交一选优T自交。（3）原理：基因重组。通过基因重组产生新的基因型，

从而产生新的优良性状。（4）优缺点：方法简单，可预见强，但周期长。

【详解】

A、由于杂合子产生配子时等位基因分离，使自交子代出现一定比例的纯合子，所以具有杂种优势的个体自

交，子一代都会出现优势衰退的现象，A正确；

B、由于杂合子自交会出现性状分离，后代遗传性状不稳定，故杂种优势无法在自交后代中保持，需年年制

种，B正确；

C、杂交水稻在育种过程中，它的可遗传雄性不育性状的发现，免去了大量的人工去雄工作，C正确；

D、雄性不育水稻不能产生可育配子，在杂交过程中不可作为亲本，D错误；

故选D。

5.如图是培育三倍体无子西瓜的原理及流程图，下列分析正确的是（）

普通二倍体植株

［处理I

辛四倍体植株X普通二倍体植株3

I

三倍体植株

［处理II

三倍体无子西瓜

A.图中的处理I和II都是用适宜浓度的秋水仙素处理

B.三倍体植株高度不育是因为其体细胞中无同源染色体

C.秋水仙素通过抑制有丝分裂后期纺锤体的形成使染色体数目加倍

D.三倍体无子西瓜很难形成可育的种子，说明四倍体西瓜与二倍体西瓜间存在生殖隔离

【答案】D

【分析】

图示表示无子西瓜的培育过程，首先用秋水仙素（抑制纺锤体的形成）处理二倍体西瓜的幼苗，获得四倍

体植株；用该四倍体西瓜和二倍体进行杂交得到三倍体西瓜；三倍体西瓜结的种子再种植即可获得三倍体

无籽西瓜。

【详解】

A、图中I是用适宜浓度的秋水仙素处理，但n是对三倍体植株授粉，促进其果实的发育，A错误；

B、三倍体植株高度不育是因为减数分裂过程中，染色体联会发生紊乱，B错误：

C、秋水仙素通过抑制有丝分裂前期纺锤体的形成使染色体数目加倍，C错误；

D、四倍体西瓜与二倍体西瓜杂交形成的三倍体植物，由于联会紊乱，很难形成可育的种子，说明四倍体西

瓜与二倍体西瓜间存在生殖隔离，D正确。

故选D。

6.两个亲本的基因型分别为AAbb和aaBB的植株，这两对基因独立遗传，要培育出基因型为aabb的新品

种，最简捷的育种方法是（）

A.单倍体育种B.杂交育种C.诱变育种D.基因工程育种

【答案】B

【分析】

单倍体育种的原理是利用染色体数目变异，优点是能明显缩短育种年限；杂交育种的原理是基因重组，能

将具有优良的性状集中在•起；诱变育种的原理是基因突变，能够获得新的性状；基因工程育种的原理是

基因重组，能够定向改造生物的性状。

【详解】

A、将两个亲本进行杂交，得到的基因型为AaBb,挑选其基因型为ab的配子，通过花药离体培养和染色体

加倍过程得到基因型为aabb的植株，虽然单倍体育种可行，但是过程和技术都很复杂，A不符合题意；

B、新品种的基因型为aabb,是隐性性状，可以直接用两个亲本AAbb和aaBB的植株杂交，得到Fi,基因

型为AaBb,再进行自交，在F2中选择出隐性性状的植株，就是基因型为aabb的新品种，所以最简捷的育

种方法是杂交育种，B符合题意；

C、通过人工诱变育种可能培育出aabb的植株，但是因为诱变育种具有不定向性，且在改变特定基因的同

时也容易改变其它基因，所以需要从大量植株中才能筛选到，工作量大，C不符合题意；

D、基因工程育种技术难度大，成本高，一般用于非本物种或自行设计的基因植入，不适合此类简单育种，

D不符合题意。

故选B«

7.不同的育种方式具有各自优点，下列叙述中正确的是（）

A.杂交育种能产生新基因和新基因型的个体

B.多倍体植株与二倍体植株比较，果实小但营养丰富

C.多倍体育种与杂交育种比较，能明显缩短育种年限

D.人工诱变育种可以有针对性的提高有利变异的频率

【答案】c

【分析】

杂交育种原理：基因重组（通过基因分离、自由组合或连锁交换，分离出优良性状或使各种优良性状集中

在一起）。

诱变育种原理：基因突变，方法：用物理因素（如X射线、射线、紫外线、激光等）或化学因素（如亚硝

酸、硫酸二乙脂等）来处理生物，使其在细胞分裂间期DNA复制时发生差错，从而引起基因突变，举例:

太空育种、青霉素高产菌株的获得。

单倍体育种原理：染色体变异，方法与优点：花药离体培养获得单倍体植株，再人工诱导染色体数目加倍，

优点是明显缩短育种年限，原因是纯合体自交后代不发生性状分离。

多倍体育种原理：染色体变异，方法：最常用的是利用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。秋水仙素能抑制

有丝分裂时纺缠丝的形成，染色体不能移动，使得已经加倍的染色体无法平均分配，细胞也无法分裂。当

秋水仙素的作用解除后，细胞又恢复正常的生长，然后再复制分裂，就能得到染色体数目加倍的细胞。如

八倍体小黑麦的获得和无籽西瓜的培育成功都是多倍体育种取得的成就。

【详解】

A、杂交育种能产生新基因型，诱变育种能产生新基因和新基因型，A错误；

B、多倍体育种果实大，但结实率低，B错误；

C、单倍体育种的优点是明显缩短育种年限，C正确；

D、基因突变的方向是不定向的，D错误。

故选Co

8.现有抗病、黄果肉（ssrr）和易感病、红果肉（SSRR）两个番茄品种，研究人员欲通过杂交育种培育出

一个既抗病又是红果肉的新品种（ssRR）»下列叙述正确的是（）

A.亲本杂交产生R的过程中s和R发生了基因重组

B.可以直接在F2中选出目标新品种进行推广

C.此育种过程中产生了新的基因型

D.也可利用R经过花药离体培养后直接得到目标新品种

【答案】C

【分析】

杂交育种的一般流程是：杂交一F|一自交TF2一选育一连续自交，筛选所需。杂交育种的原理是基因重组。

【详解】

A、亲本ssrr和SSRR杂交，R基因型为SsRr,s和R集中在同一个体是因为配子随机结合，A错误；

B、F2中抗病红果肉S-R-基因型有四种，无法直接选出纯合的ssRR,不能直接推广，B错误；

C、杂交育种没有产生新基因，但可以产生新的基因型，C正确；

D、Fi基因型为SsRr,产生SR、Sr、sR、sr四种配子，利用Fi花药离体培养产生的是单倍体，而不是目标

新品种，D错误。

故选C。

9.2020年12月，搭载嫦娥五号绕月的水稻种子催芽成功，预示着我国水稻航天育种首次完成深空空间诱

变实验。下列有关叙述错误的是（）

A.绕月过程中，水稻种子在微重力、强辐射的条件下发生基因重组

B.这批水稻种子经过栽培筛选，不一定能获得人们期望的优良性状

C.出现优良性状的水稻之间通过进一步的杂交，可培育水稻新品种

D.此研究可为探索生物进化和宇航生物安全提供理论支撑

【答案】A

【分析】

诱变育种是指利用物理因素或化学因素来处理生物，使生物发生基因突变，从而获得优良变异类型的育种

方法。这种方法的原理为基因突变。

【详解】

A、种子萌发过程能进行有丝分裂，不能进行减数分裂，故绕月过程中，水稻种子在微重力、强辐射的条件

下发生基因突变，不能发生基因重组，因为基因重组发生在减数分裂过程中，A错误；

B、由于基因突变具有不定向性，故这批水稻种子经过栽培筛选，不一定能获得人们期望的优良性状，B正

确；

C、杂交育种是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。

所以出现优良性状的水稻之间通过进一步的杂交，可培育水稻新品种，C正确；

D、基因突变能产生新基因，可为生物进化提供原材料•，故此研究可为探索生物进化和宇航生物安全提供理

论支撑，D正确。

故选A«

10.在我国高寒山区种植小黑麦，其产量明显高于普通小麦和黑麦。小黑麦的形成包括不同物种杂交和染

色体加倍的过程，图中A、B、D、R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。

下列叙述错误的是（）

一粒小麦杂

(AA)种二粒小麦

f杂

甲

x(AABB)种f普通小麦*黑麦

西尔斯三羊草x—乙(AABBDD)|(RR)

(BB)粗三羊草

(DD)杂种丙

小黑麦

(AABBDDRR)

A.杂种甲、乙丙都是高度不育的

B.普通小麦的体细胞中最多含有84条染色体

C.可用秋水仙素或低温处理杂种丙的幼苗以获得小黑麦

D.高倍镜下可观察到小黑麦根尖分生区细胞中有28个四分体

【答案】D

【分析】

分析题图：小麦与西尔斯三羊草属于不同物种，杂交子代获得杂种甲，经过人工处理，染色体数目加倍后

获得二粒小麦，再与粗三羊草杂交，获得杂种乙，再经过人工诱导处理，获得普通小麦，原理是染色体变

异。

【详解】

A、杂种甲和杂种乙都是由不同物种杂交而来，体内染色体数目不全是成对存在，故均是高度不育的，A正

确；

B、据题意可知，普通小麦基因型为AABBDD,具有6个染色体组，每个染色体组均含7条染色体，故普

故通小麦体细胞中有6x7=42条染色体，有丝分裂后期时染色体数目最多为84条，B正确；

C、杂种丙为普通小麦与黑麦的杂交个体，基因型为ABDR,为诱导染色体数目加倍，可用秋水仙素或低温

处理杂种内的幼苗以获得小黑麦，C正确；

D、四分体是减数分裂过程中特有的现象，小黑麦根尖分生区无四分体，D错误。

故选D,,

11.下图表示将基因型为AAbb、aaBB(两对基因独立遗传)的两株幼苗①②杂交，得到③，将③做如图所

示的进一步处理来培育新品种，下列叙述错误的是()

多种射线处理种子士二

|经多遍育「⑷植株

①।自然生长.领株丹叁礴株

②^幼苗一|秋水仙毒礴株*城株

।一苗秋水仙.M株

A.③到⑧遵循的主要原理是染色体变异

B.⑥和⑧植株的茎秆一般比较粗壮，结实率也会提高

C.③到⑦的过程可能发生突变、基因重组和染色体变异

D.若③的基因型为AaBb,⑩植株中能稳定遗传的个体占总数的1/4

【答案】B

【分析】

将基因型为AAbb、aaBB（两对基因独立遗传）的两株幼苗①②杂交，得到③AaBb,③经多次射线处理，

发生基因突变得到④；用秋水仙素处理，发生染色体数目变化得到多倍体⑥；⑤⑥经过杂交获得⑧；花药

离体培养得到单倍体幼苗⑦；秋水仙素处理，染色体数目加倍后得到正常的二倍体植株⑨；⑤AaBb自交产

生⑩。

【详解】

A、③到⑧三倍体的培育，遵循的主要原理是染色体变异，A正确；

B、⑥四倍体和⑧三倍体植株的茎秆一般比较粗壮，但⑧三倍体植株由于联会紊乱自然状态下难以结实，B

错误；

C、③到⑦，产生花粉的减数分裂及花药离体培养过程可能会发生突变、基因重组和染色体变异，C正确;

D、若③的基因型为AaBb,⑤AaBb自交产生的⑩有9种基因型，其中能稳定遗传的个体（基因型为AABB、

AAbb、aaBB、aabb）占总数的1/4,D正确。

故选B。

12.普通小麦中有高秆抗病（TTRR）和矮秆易感病（ttrr）两个品种，下图示甲、乙两个实验小组的育种实

验方案。下列叙述错误的是（）

甲组乙组

P高秆抗病X矮秆易感病P高秆抗病X矮秆易感病

]1

F,高杆抗病F,而杆抗病

1③选择1花药离休培养

矮秆抗病

F2矮杆抗病1F,II

A.甲组进行杂交育种I原理是基因重组B.通过杂交可以集中两个亲本的优良基因

C.矮秆抗病II中全部基因纯合，能稳定遗传D.矮秆抗病I中能稳定遗传的占1/3

【答案】C

【分析】

分析题图：甲组是杂交育种，通过自交得到了矮杆抗病个体，后续可以进行多代自交，得到可以稳定遗传

的植株；乙组进行了花药离体培养，得到的是单倍体，基因型为tR。

【详解】

A、杂交育种的原理是基因重组，发生了非同源染色体上非等位基因的重新组合，A正确；

B、子代杂交之后会发生性状分离，子代得到了不同于两个亲本的基因组合，通过选择，得到了集中了两

个亲本的优良基因的个体，B正确；

C、矮秆抗病H是单倍体，高度不育，需要秋水仙素诱导染色体加倍之后才能稳定遗传，C错误；

D、Fi高杆抗病基因型为TtRr,杂交之后的得到的矮秆抗病基因型为2/16的ttRr和1/16的ttRR,故矮秆抗

病1中能稳定遗传的ttRR占1/3,D正确。

故选C。

13.玉米(2N=20)是重要的粮食作物之一，如图为几种生物育种方式。下列叙述中错误的是()

方法I

hR-----------I

\方法n-1

HHRRxhhrr___^HhRr®>hhK_-^->hhRR

（甲）（乙）

||丁射线♦[

方法in

A.方法HI是一种具有盲目性的育种方法，在绝大多数时候可能达不到育种目的

B.方法I获得单倍体hR所依据的原理是植物细胞的全能性

c.方法n和方法I的育种原理相同

D.方法I需要用秋水仙素处理单倍体幼苗

【答案】C

【分析】

分析题图，方法I〜HI分别是单倍体育种、杂交育种和诱变育种，对应的原理分别是染色体变异、基因重

组和基因突变。

【详解】

A、方法I〜山分别是单倍体育种、杂交育种和诱变育种。由于方法in的原理是基因突变，基因突变具有不

定向性，所以该育种方法盲目性最强且最可能达不到育种目的，A正确；

B、方法I是将配子经过植物组织培养形成单倍体，其原理是植物细胞的全能性，B正确；

C、方法I单倍体育种和方法H杂交育种的原理不同，前者是染色体数目变异，后者是基因重组，C错误;

D、方法I单倍体育种中得到的单倍体高度不育，所以需要用秋水仙素处理幼苗，使其染色体组加倍从而获

得可育性，D正确。

故选C。

14.已有甲、乙两种水稻品种，A、a和B、b是非同源染色体上的两对非等位基因，研究人员设计的育种

方案如下图所示。下列有关叙述正确的是（）

A.过程①和②属于杂交育种，该育种方式简便易行，但需要的育种年限长

B.过程③和④属于单倍体育种，育种需要的变异只发生在花药离体培养过程

C.过程⑤和⑥分别指诱变育种和多倍体育种，变异都主要发生于有丝分裂间期

D.过程⑦属于基因工程育种，外源基因C只能来自植物而不能来自动物和微生物

【答案】A

【分析】

由图可知，过程①和②属于杂交育种，过程③和④属于单倍体育种，过程⑤和⑥分别指诱变育种和多倍体

育种，过程⑦属于基因工程育种。

【详解】

A、过程①和②属于杂交育种，杂交育种方式简便易行，但需要的育种年限长，A正确；

B、单倍体育种需要的变异发生减数分裂形成配子的过程③，基因重组产生Ab配子，然后是花药离体培养

过程，还需要染色体数目加倍，B错误；

C、过程⑤和⑥分别指诱变育种和多倍体育利诱变育种变异主要发生在分裂间期DNA复制过程中，而多

倍体育种主要是纺锤体形成受到抑制，主要发生在分裂前期，C错误；

D、过程⑦属于基因工程育种，基因工程育种需要的外源基因可以来自多种生物，包括原核生物和动物的

基因都可以在植物体内表达，D错误。

故选A。

15.穿梭育种是将一个地区的品种与国内外其他地区的品种进行杂交，然后通过在两个地区间不断地反复

交替穿梭种植、选择、鉴定，最终选育出作物新品种的方法。下列有关穿梭育种的说法，正确的是（）

A.属于杂交育种，原理是基因突变

B.具有操作简便、育种周期短等优点

C.可克服地理隔离和生殖隔离引起的基因交流障碍

D.可扩大优良基因的选择范围，优势互补改良作物品种

【答案】D

【分析】

1、穿梭育种是将一个地区的品种与国内外其他地区的品种进行杂交，说明两个品种可以进行基因交流，不

存在生殖隔离，育种方式是杂交育种；

2、杂交育种：是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法；

原理：基因重组，通过基因重组产生新的基因型，从而产生新的优良性状；优缺点：方法简单，但周期长。

【详解】

A、根据题干信息“将一个地区的品种与国内外其他地区的品种进行杂交”可知，穿梭育种属于杂交育种，主

要原理是基因重组，A错误；

B、该育种方式属于杂交育种，有操作简便、育种周期长等特点，B错误；

C、穿梭育种的品种间不存在生殖隔离，穿梭育种打破了地理隔离，实现了不同种群之间的基因交流，C错

误；

D、根据题干信息“将一个地区的品种与国内外其他地区的品种进行杂交”可知，穿梭育种可扩大优良基因的

选择范围，优势互补改良作物品种，D正确。

故选D。

16.水稻为雌雄同株、同花植物，我国约在7000年前就开始种植水稻(2n=24),现在水稻已经成为我国广

泛种植的重要作物。水稻花粉是否可育受到细胞质基因S(不育基因)、N(可育基因)和细胞核基因R、(r

可育基因R对不育基因r为显性)共同控制。当细胞质基因为S且细胞核基因型为rr［记为S(rr)］时、水

稻表现为雄性不育，其他遗传组成的水稻，其花粉均可育，下列说法错误的是()

A.杂交育种的优点之一是可以把多个品种的优良性状集中在一起

B.在杂交育种时，选育雄性不育植株的优点是无需进行去雄

C.水稻的雄性不育性状是由细胞核基因和细胞质基因共同控制的

D.基因型为N(rr)的水稻与基因型为S(rr)的水稻杂交可使其后代恢复为雄性可育

【答案】D

【分析】

1、杂交育种

(1)概念：是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起，再通过选择和培育，获得新品种的方法。

(2)方法：杂交一自交一选优一自交。

(3)原理：基因重组。

(4)优缺点：方法简单、可预见性强，但周期长。

2、细胞质基因的遗传表现为母系遗传，细胞核基因的遗传遵循孟德尔遗传定律。

【详解】

A、杂交育种可以把多个品种的优良性状集中在一起，A正确；

B、在杂交育种时，选育雄性不育植株的优点是无需进行去雄，B正确；

C、水稻雄性是否可育是由细胞核基因(R、r)(可育基因R对不育基因r为显性)和细胞质基因(可育基

因为N,不育基因为S)共同控制的，C正确；

D、让基因型为N(rr)的水稻与基因型为S(rr)的水稻杂交，S(rr)雄性不育做母本，N(rr)做父本，

细胞质是母性遗传，故为S,核基因符合孟德尔遗传是rr,则B基因型是S(rr),其花粉不可育，D错误。

故选D。

17.下列关于生物育种技术的叙述和分析，错误的是()

A.诱变育种能加快育种进程，大幅度改良某些性状，但有利变异个体少

B.用秋水仙素处理单倍体植株得到的不一定是纯合子

C.操作最简便的育种方法是杂交育种，能明显缩短育种年限的是单倍体育种

D.单倍体育种中，需要用适宜浓度的秋水仙素溶液处理刚萌发的种子或单倍体幼苗

【答案】D

【分析】

诱变育种的原理是基因突变，杂交育种的原理是基因重组，单倍体育种和多倍体育种的原理是染色体变异。

【详解】

A、诱变育种能加快育种进程，大幅度改良某些性状，但由于基因突变的不定向性，有利变异个体少，A正

确；

B、用秋水仙素处理单倍体植株得到的不一定是纯合子，例如AAaa获取的单倍体可以是Aa,经过秋水仙素

处理后得到的是AAaa,是杂合子，B正确；

C、杂交育种操作简便，但耗时长，单倍体育种经过花药离体培养和秋水仙素加倍两个步骤，能明显缩短育

种时间，C正确；

D、单倍体育种过程中用秋水仙素处理幼苗，单倍体植株不能产生种子，D错误。

故选D。

18.万年野生稻不但抗病、抗虫害能力特别强，一穗可达千粒果实，而且可与现有栽培水稻杂交，其杂交

子代在长势、生活力、适应性和产量等性状上优于双亲。科技工作者一方面加强对该濒危野生稻的保护，

另一方面试图通过杂交、转基因等方式来对现有栽培水稻进行品种改良，提高栽培水稻的抗逆性和产量。

下列叙述错误的是（）

A.若栽培稻与杂交稻的杂交后代不可育，说明它们属于两个物种

B.万年野生稻的进化与其他生物和所生存的环境息息相关

C.通过杂交育种的方式改良现有栽培水稻，可增大栽培水稻的基因库

D.研究万年野生稻是否进化的标志是其基因型频率是否发生改变

【答案】D

【分析】

1、保护生物多样性就是在生态系统、物种和基因三个水平上采取保护战略和保护措施。主要有：就地保护，

即建立自然保护区；易地保护，如建立遗传资源种质库、植物基因库，以及野生动物园和植物园及水族馆

等：制定必要的法规，对生物多样性造成重大损失的活动进行打击和控制。

2、共同进化就是不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展的过程。

3、物种：能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物称为一个物种。

【详解】

A、若栽培稻与杂交稻的杂交后代不可育，两者之间存在生荒隔离，则说明它们属于两个物种，A正确;

B、生物与生物之间，生物与无机环境之间是相互影响的，万年野生稻的进化与其他生物和所生存的环境息

息相关，B正确;

C、根据题干中“万年野生稻不但抗病、抗虫害能力特别强，一穗可达千粒果实，而且可与现有栽培水稻杂

交，其杂交子代在长势、生活力、适应性和产量等性状上优于双亲“，可推出通过杂交育种的方式改良现有

栽培水稻，可以增大栽培水稻的基因库，C正确；

D、生物进化的实质是种群基因频率的改变，D错误。

故选D。

二、综合题

19.已知西瓜的染色体数目2N=22,请根据下面的西瓜育种流程回答有关问题：

凝』四倍体三倍体丝无子西瓜A

''花粉剌激一

③

-------------------.单倍体植株

（1）图中所用的试剂①是,该试剂的作用是.

（2）培育无子西瓜A的育种方法称为,其原理是。

（3）③过程中形成单倍体植株所采用的方法是。该过程利用了植物细胞的性。用试

剂①处理该单倍体植株后获得的个体是。

（4）通过实验检验过程①是否诱导成功时，实验材料需放入中浸泡0.5〜lh,以固定细胞的

形态，然后用体积分数为95%的酒精冲洗2次，再制作装片。

【答案】秋水仙素抑制纺锤体的形成，使染色体数目加倍多倍体育种染色体（数目）变异花

药离体培养全能纯合子卡诺氏液

【分析】

1、据图分析，品种甲经过秋水仙素处理形成四倍体，与二倍体品种乙杂交形成三倍体植株，三倍体植株在

减数分裂过程中同源染色体联会紊乱，不能形成正常的生殖细胞，因此形成无子果实。

2、品种乙经过花药离体培养形成单倍体植株。

【详解】

（1）图中①过程为诱导染色体组加倍，常用秋水仙素处理，该试剂的作用是抑制纺锤体的形成，使得染色

体数目加倍。

（2）无子西瓜是三倍体，比正常的二倍体多一个染色体组，育种方法是多倍体育种，应用的原理是染色体

（数目）变异。

（3）③过程经过花药离体培养形成单倍体植株，体现植物细胞具有全能性，用①秋水仙素处理单倍体植株

后获得纯合的二倍体。

（4）通过实验检验过程①是否诱导成功时;实验材料需放入卡诺氏液中浸泡0.5〜lh,以固定细胞的形

态，然后用体积分数为95%的酒精冲洗2次，再制作装片。

【点睛】

本题考查多倍体育种、单倍体育种、意在考查学生的识图和理解能力。

20.图示番茄植株（HhRr）作为实验材料培育新品种的途径，请据图分析回答下列相关问题：

品种A—X嘘工秋水仙素处%种B

（1）通过途径2获得新品种的方法是,该过程中花粉粒经过花药离体培养得到

______________植株；然后用秋水仙素溶液滴在该个体（部位），原因是。

（2）途径4依据的遗传学原理是。通过途径2、3获得幼苗的过程都应用了植物组织培养

技术，该技术依据的生物学原理是o

（3）品种C的基因是,该过程中秋水仙素的作用机理是。

（4）若想获得基因型为hhrr的番茄植物，最简单的方法是利用途径.该途径依据的生物学

原理为o

（5）如果想得到基因型为HhRrT（T不属该物种基因库的基因）这样的植株，常采用技术。

【答案】单倍体育种单倍体幼苗（或芽尖）幼苗或芽尖的分裂旺盛基因突变植物细

胞的全能性HHhhRRrr抑制细胞分裂时纺锤体的形成，使染色体数目加倍基因重组

基因工程

【分析】

图解中途径1为种子繁殖，途径2为单倍体育种，途径3为多倍体育种，途径4为诱变育种。花药离体培

养的生物学原理是植物细胞的全能性，单倍体育种能明显缩短育种年限，秋水仙素的作用机理是抑制纺锤

体的形成。

【详解】

（1）途径2是通过花粉的离体培养，再用秋水仙素处理使染色体加倍，得到的个体都是纯合体，故获得新

品种的方法是单倍体育种，花粉经过花药离体培养得到单倍体植株，用秋水仙素处理的为分生能力强的部

位，故为幼苗（芽尖），原因是幼苗（芽尖）的分裂能力比较强。

（2）途径4是用射线处理种子，依据的遗传学原理为基因突变，通过途径2和3植物由细胞发育成了个体

幼苗，都应用了植物组织培养技术，该技术体现了植物细胞的全能性。

（3）途径3中幼苗基因型为HhRr,通过途径3获得的品种C属于四倍体品种，基因型是HHhhRRrr,该过

程中秋水仙素的作用机理是抑制细胞分裂时纺锤体的形成，使染色体数目加倍。

（4）若想获得基因型为hhrr的番茄植株，最简便的方法是利用途径1杂交育种，该途径依据的生物学原理

为基因重组.

（5）如果想得到基因型为HhRrT（T不属该物.种基因库的基因）这样的植株，常采用基因工程技术，该技术

能够克服远缘杂交不亲和的障碍。

【点睛】

本题考查常见的几种培育新品种的方法，要求考生识掌握生物变异在育种工作中的应用，识记几种常见育

种方法的原理、方法及优缺点等知识，能结合所学的知识准确答题。

21.遗传学理论可用于指导农业生产实践。通过各种方法改善农作物的遗传性状，提高粮食产量一直是科

学家不断努力追求的目标。如图表示一些育种途径，请回答相关问题。

品系一X

AAbb

（高产、

（低产、抗病）

不抗病）

M

―»植株③途径

AABbb

(1)①途径称之为杂交育种，所利用的原理是O

(2)最常用的试剂M是,该试剂能让细胞内染色体数目加倍的机理是。②途径

相对于①途径，优势在于。

(3)可定向改变生物遗传性状的是途径，经③途径所得到的植株基因型为o

(4)在透寒育种过程中，通过诱变获得的新性状一般不能稳定遗传，原因是,若要使诱变获

得的性状能够稳定遗传，需要采取的措施是。

【答案】基因重组秋水仙素抑制纺锤体的形成明显缩短育种年限④AAaaBBbb控

制新性状的基因是杂合的通过自交筛选性状能稳定遗传的子代

【分析】

由图可知，途径①表示杂交育种，②表示单倍体育种，③表示多倍体育种，④表示基因工程育种。

【详解】

(1)杂交育种的原理是基因重组。

(2)试剂M是秋水仙素，可以抑制纺锤体的形成，导致细胞中染色体数目的加倍。①表示杂交育种，②表

示单倍体育种，单倍体育种可以明显的缩短育种年限。

(3)④表示基因工程育种，可以定向的改造生物的性状；③表示多倍体育种，Fi的基因型为AaBb,经秋

水仙素处理后的植株的基因型为AAaaBBbb»

(4)诱变育种的过程中，经过诱变获得的控制新性状的基因是杂合的，故一般不能稳定遗传。常通过自交

筛选性状能够稳定遗传的子代即纯合子。

【点睛】

基因工程育种和杂交育种的原理是基因重组，单倍体育种和多倍体育种的原理是染色体数目变异。

22.袁隆平是我国杰出的杂交水稻育种专家，被誉为“杂交水稻之父”。在一次采访中袁隆平简单介绍了杂交

水稻就是通过将遗传上有一定差异、优良性状互补的两个水稻品种杂交，获得的具有优良性状的新品种。

回答下列问题：

(1)培育杂交水稻的育种方法是,所依据的主要遗传学原理是。

(2)杂交水稻培育过程中，得到的新品种(填“是”或“不是”)均具有优良性状，原因是.

(3)通过上述育种方式获具有优良性状的新品种，若要大面积推广，需筛选出能稳定遗传的个体。若优良

性状为显性性状，筛选方案是；若优良性状均为隐性性状，筛选方案是0

【答案】杂交育种基因重组不是因为杂交育种是通过交配将已有性状进行重新组合，组合具

有随机性，产生的后代可能将优良性状集中在一起，也可能将不优良的性状集中在一起将具有显性优

良性状的植株选出进行连续自交，直至不再发生性状分离为止将具有隐性优良性状的植株选出，即可

留种

【分析】

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。

杂交可以使双亲的基因重新组合，形成各种不同的类型，为选择提供丰富的材料。

【详解】

(1)培育杂交水稻的育种方法是杂交育种，原理是基因重组。

(2)杂交育种是通过交配将已有性状进行重新组合，组合具有随机性，不一定得到的新品种就具有优良性

状，可能将优良性状集中在一起，也可能将不优良的性状集中在一起。

(3)如果优良性状为显性性状，则将具有显性优良性状的植株选出进行连续自交，直至不再发生性状分离

为止；如果优良性状均为隐性性状，即可直接留种。

【点睛】

本题考查杂交育种的相关知识，熟记并理解其原理，步骤和优缺点是关键。

23.将基因型为AABBccDD和aabbCCdd的西瓜植株杂交，得到Fi,Fi植株自然生长为甲植株，将Fi植株

用低温处理得到乙植株，甲植株和乙植株杂交得到丙植株，请分析回答：

(1)乙植株的基因型是。

(2)用乙植株的花粉直接培育出的后代是丁，丁体细胞中具有个染色体组，属于倍

体。

(3)植株丙的后代为无子西瓜，原因是o

(4)低温的作用机理是,低温条件还可以替换为

【答案】AAaaBBbbCCccDDdd2单减数分裂联会紊乱无法形成正常配子抑制纺锤体的形成

使染色体不能移到细胞两极秋水仙素

【分析】

将基因型为AABBccDD和aabbCCdd的西瓜植株杂交，得到F”Fi基因型为AaBbCcDd(甲)，甲植株低

温处理，染色体力口倍为AAaaBBbbCCccDDdd(乙)。

【详解】

(1)通过分析可知，乙植株的基因型是AAaaBBbbCCccDDdd。

(2)用乙植株是四倍体植株，减数分裂形成花粉，花粉含有2个染色体组，花粉直接培育出的后代是丁，

丁体细胞中具有2个染色体组，属于单倍体。

(3)甲植株是二倍体，乙植株是四倍体，甲x乙，后代植株内为三倍体，减数分裂联会紊乱无法形成正常

配子，故内的后代为无子西瓜。

(4)多倍体育种中，低温的作用机理是抑制纺锤体的形成使染色体不能移到细胞两极，低温条件还可以替

换为秋水仙素。

【点睛】

本题考查多倍体的知识，耍求学生具有较强的综合分析能力和解决问题的能力，并且能灵活的应用学到的

知识。

24.图示为以某种农作物①和②两个品种为基础，培育出④⑤⑥⑦四个品种的育种过程。请回答下列问题：

④Ab-----------------------1

①AABI^JU|V

〉］■③AaBb―—►⑤AAbb

②N

VI•

'⑥AAaaBBbb

⑦Aabb

(i)I过程的目的是。

(2)②—⑦的育种方法是。③—⑥的育种方法是o

(3)在过程③一④一⑤中，获得Ab植株常采用的方法是o在V过程中，需要用秋水仙

素处理o

(4)AAaaBBbb个体具有个染色体组，经正常减数分裂可产生_______________种基因型

的配子。

【答案】集中优良基因(性状)诱变育种多倍体育种花药离体培养(单倍体)幼苗4

9

【分析】

根据题意和图示分析可知：I杂交和H自交属于杂交育种，HI花药离体培养和V人工诱导属于单倍体育种，

W是多倍体育种，VI是诱变育种。

【详解】

（1）用i杂交和n自交培育出⑤所采用的育种方法称为杂交育种，1杂交的目的是集中优良基因（性状）。

（2）②一⑦的育种方法是诱变育种；③一⑥的育种方法是多倍体育种。

（3）过程③T④T⑤为单倍体育种，获得单倍体Ab植株常采用的方法是花药离体培养。在V过程中，