人教版必修2 杂交育种与诱变育种 作业.docx

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人教版必修2杂交育种与诱变育种作业

学业分层测评（十六）

（建议用时：

45分钟）

[学业达标]

1．下列有关育种的叙述，正确的是（　　）

A．诱变育种可以定向地改变生物的性状

B．通过杂交育种获得新品种均需要从F3开始选取

C．多倍体育种中，低温处理与秋水仙素处理的作用机理相似

D．通过花药离体培养获得的新个体即为纯合子

【解析】　由于基因突变具有不定向性，所以诱变育种不能定向改变生物的性状；通过杂交育种获得新品种可以从F2就开始选取；在多倍体育种中，低温处理与秋水仙素处理的作用机理相似，都能抑制纺锤体的形成，从而导致着丝点分裂后染色体不能移向细胞两极，引起细胞内染色体数目加倍；在单倍体育种的过程中，通过花药离体培养获得的新个体只是单倍体，需通过人工诱导染色体加倍，才可能得到纯种个体。

【答案】　C

2．下图是利用某植物（基因型为AaBb）产生的花粉进行单倍体育种的示意图，据图判断下列说法正确的是（　　）

花粉

植株A

植株B

A．过程①属于植物的组织培养，依据原理是植物细胞的全能性

B．过程②通常使用的试剂是秋水仙素，作用时期为有丝分裂间期

C．通过过程①得到的植株A基因型为aaBB的可能性为

D．通过过程②得到的植株B一定是四倍体

【解析】　过程①是花药离体培养，属于植物组织培养，理论依据是植物细胞的全能性；得到的植株A基因型有AB、Ab、aB、ab四种可能；过程②是用秋水仙素处理单倍体幼苗，作用时期为有丝分裂的前期；得到的植株B基因型有AABB、aaBB、AAbb、aabb四种可能，属于二倍体。

【答案】　A

3．现有A、B、C三个番茄品种，A品种的基因型为aaBBDD，B品种的基因型为AAbbDD，C品种的基因型为AABBdd，三对基因分别位于三对同源染色体上。

若要利用上述品种培育获得aabbdd植株至少需要几年（　　）【导学号：

10090149】

A．2年　B．3年

C．4年D．5年

【解析】　过程为：

第一年aaBBDD×AAbbDD　aaBBDD×AABBdd

　　　　　↓　　　　　　　　　↓

第二年　　AaBbDD　　　×　　　AaBBDd

　　　　　　　　　　↓

第三年　　播种基因型为aaBbDd的种子

　　　　　　　　↓花药离体培养Ｆ

　　　　　　abd

aabbdd（植株）

【答案】　B

4．有一种塑料在某种细菌的作用下能迅速分解为无毒物质，可以降解，不至于对环境造成严重的“白色污染”。

培育专门吃这种塑料的细菌的方法是（　　）

A．杂交育种　　　　B．单倍体育种

C．诱变育种D．多倍体育种

【解析】　对于细菌来说，一般通过诱变育种或基因工程育种的方法来培育，从题干信息看只能用诱发基因突变的方法来培育。

【答案】　C

5．航天技术的发展为我国的生物育种创造了更多更好的机会。

下列有关航天育种的说法不正确的是（　　）

A．航天育种可缩短育种周期

B．种子在宇宙辐射、微重力及弱的磁场等因素的诱导下发生基因突变

C．航天育种技术是快速培育农作物优良新品种的重要途径之一

D．“太空种子”绝大多数会发生突变

【解析】　航天育种实际上是一种人工诱变育种，其诱变因素是微重力、高强度的宇宙射线等，其显著优点是可提高突变率，从而缩短育种周期。

由于基因突变的不定向性、多害少利性和低频性，能培育出高产、优质新品种的“太空种子”仅仅是少数，多数变异是不利的，绝大多数种子是不发生突变的。

【答案】　D

6．用杂合子F1（DdEe）种子获得纯合子（ddee），最简捷的方法是（　　）【导学号：

10090150】

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

【解析】　用秋水仙素处理或花药离体培养等操作较复杂，而杂交育种虽育种进程长，但操作最简捷。

【答案】　A

7．现有基因型aabb与AABB的水稻品种，通过不同的育种方法可以培育出不同的类型，下列有关叙述不正确的是（　　）

A．杂交育种可获得AAbb，其变异发生在减数分裂第二次分裂后期

B．单倍体育种可获得AAbb，变异的原理有基因重组和染色体变异

C．将aabb人工诱变可获得aaBb，则等位基因的产生来源于基因突变

D．多倍体育种获得的AAaaBBbb比个体AaBb可表达出更多的蛋白质

【解析】　杂交育种可获得AAbb，其变异来自基因重组，F1代自交产生配子的过程中，发生在减数分裂第一次分裂后期，同源染色体上的等位基因分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合，故A项错误。

单倍体育种可获得AAbb，其方法是aabb与AABB杂交得到AaBb，减数分裂得到花粉（配子）Ab，经花药的离体培养得到单倍体Ab，再经秋水仙素诱导得到纯合子Aabb，该变异的原理有基因重组和染色体变异，B项正确。

将aabb人工诱变可获得aaBb，则等位基因的产生来源于基因突变，C项正确。

多倍体植株的特点是茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加，D项正确。

【答案】　A

8．育种专家采用诱变育种的方法改良某些农作物的原有性状，其原因是诱变育种（　　）

A．提高了后代的出苗率

B．提高了后代的遗传稳定性

C．产生的突变大多是有利的

D．能提高突变率以供育种选择

【解析】　诱变育种是利用了基因突变的原理，由于基因突变多是有害的，而且是不定向的，使用物理或化学方法诱发基因突变增加了突变的频率以供育种选择。

【答案】　D

9．下列关于育种优点的叙述，不正确的是（　　）【导学号：

10090151】

A．多倍体较二倍体茎秆粗大，果实种子大

B．杂交育种能产生新基因

C．人工诱变育种能提高变异频率

D．利用单倍体育种能明显缩短育种年限

【解析】　杂交育种能产生新的基因型及表现型，但不能产生新基因。

【答案】　B

10．西瓜味甜汁多，营养丰富。

现有能稳定遗传的红瓤（R）、小子（e）西瓜品种甲和黄瓤（r）、大子（E）西瓜品种乙，两对基因的遗传遵循自由组合定律。

已知西瓜的染色体数目2n＝22，请根据下面提供的西瓜育种流程图回答有关问题。

（1）取品种甲某个体的种子经①处理后，再让其自花传粉，结果后代出现红瓤大子西瓜，其原因是_____________________________

_____________________________________________________

_____________________________________________________。

（2）图中②过程所用的试剂是________，③过程产生的种子萌发后，取这种幼苗的茎尖制成装片放在显微镜下进行观察，细胞中应该含有________条染色体。

（3）某生物科研小组通过⑤途径获得大量F1的种子，他们准备利用这些种子来培育能稳定遗传的红瓤大子西瓜品种。

请你帮助他们设计实验步骤，选出需要的品种。

_____________________________________________________

_____________________________________________________

_____________________________________________________

_____________________________________________________

_____________________________________________________。

【解析】　

（1）由于甲株的基因型为RRee，为红瓤小子西瓜，经射线处理后发生基因突变，则e→E，表现出大子的性状。

（2）使染色体数目加倍的试剂为秋水仙素，形成的三倍体中含有三个染色体组，共有33条染色体。

（3）⑤过程为杂交，使不同性状集中到同一个体上，可以使用自交的方法使之纯合，也可使用单倍体育种的方法使之纯合。

【答案】　

（1）射线处理造成控制小子的基因（e）发生突变　

（2）秋水仙素　33　（3）①播种F1的种子，获得F1植株，让F1植株进行自花传粉，选择红瓤大子西瓜结的种子；②播种选出的种子，进行自花传粉；选择后代全是红瓤大子西瓜植株的种子（采用单倍体育种方式，表达合理也可）

[能力提升]

11．小麦高秆（A）对矮秆（a）为显性，抗病（B）对易感病（b）为显性，如图表示培育矮秆抗病品种的几种途径，下列相关说法正确的是（　　）

A．过程①的原理是基因突变，最大优点是育种周期短

B．过程⑥使用的试剂是秋水仙素，在有丝分裂间期发挥作用

C．过程⑤为单倍体育种，可明显缩短育种年限

D．④过程的子代中纯合子所占比例是

【解析】　过程①为诱变育种，最大的优点是变异频率高，可在较短的时间内获得更多的优良变异类型；秋水仙素作用于有丝分裂前期；过程②⑤⑥结合起来为单倍体育种；③过程产生的aaB_个体的基因型为

aaBB和

aaBb，自交后代纯合子所占的比例为

×1＋

×

＝

。

【答案】　D

12．某农科所通过如图所示的育种过程培育成了高品质的糯小麦。

下列有关叙述正确的是（　　）

【导学号：

10090152】

A．a过程中运用的遗传学原理是基因重组

B．b过程能提高突变率，从而明显缩短了育种年限

C．a过程需要使用秋水仙素，作用于萌发的种子

D．b过程需要通过自交来提高纯合率

【解析】　分析题图可知，a为单倍体育种过程，其遗传学原理是染色体变异；b过程为杂交育种过程，不是诱变育种，不能提高突变率，缩短育种年限；a过程需要使用秋水仙素，但其作用对象不是萌发的种子，而是花粉萌发形成的单倍体幼苗；杂合子自交可以提高后代中纯合子的比例。

【答案】　D

13．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下三组实验：

A组　　　　　　B组　　　　　C组

P　

　P　

　P　高秆抗病

　　　　　↓　　　　↓　↓γ射线Ｆ

F1　高秆抗病　F1　高秆抗病　　　矮秆抗病Ⅲ

　　　　　↓　花药离↓体培养　

F2　矮秆抗病Ⅰ　　　　矮秆抗病Ⅱ

请分析回答下列问题：

（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________。

（3）A、B、C三组方法中，最不容易获得矮秆抗病小麦品种的是________组，原因是_______________________________________

_____________________________________________________

_____________________________________________________。

（4）通过矮秆抗病Ⅱ获得矮秆抗病新品种的方法是________。

获得的矮秆抗病植株中能稳定遗传的占________。

（5）在一块高秆（纯合子）小麦田中，发现了一株矮秆小麦。

请设计实验方案探究该矮秆性状出现的可能原因（简要写出所用方法、结果和结论）。

_____________________________________________________

_____________________________________________________

_____________________________________________________

_____________________________________________________

_____________________________________________________。

【解析】　

（1）A组为杂交育种，由F1获得F2的方法为自交，F2中矮秆抗病植株（ttR_）中不能稳定遗传的占

。

（2）Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三类矮秆抗病植株中，最可能产生不育配子的是矮秆抗病Ⅱ，因其为单倍体植株，往往表现为高度不育。

（3）由于基因突变是不定向的，故诱变育种最具盲目性。

（4）矮秆抗病Ⅱ需经人工诱导染色体加倍，方可获得新品种，且一经加倍，一定为纯合子。

（5）确认该矮秆小麦是否为遗传物质变化所引起可设计与高秆小麦的杂交实验，或改变种植环境予以确认。

【答案】　

（1）自交　

（2）矮秆抗病Ⅱ　（3）C　基因突变频率低且不定向　（4）秋水仙素（或低温）诱导染色体加倍　100%　（5）将矮秆小麦与高秆小麦杂交；如果子一代为高秆，子二代高秆∶矮秆＝3∶1（或出现性状分离），则矮秆性状是基因突变造成的；否则，矮秆性状是环境引起的。

或将矮秆小麦与高秆小麦种植在相同环境条件下，如果两者未出现明显差异，则矮秆性状由环境引起；否则，矮秆性状是基因突变的结果

14．（2015·浙江高考）某自花且闭花授粉植物，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）。

【解析】　

（1）杂合子连续自交，后代纯合子比例逐渐增加，杂合子比例逐渐减小。

因此，自然状态下闭花授粉（连续自交）的植物一般都是纯合子。

（2）基因突变有多方向性、稀有性和有害性等特点，这决定了诱变育种需处理大量的材料。

（3）杂交育种一般通过杂交、选择、纯合化手段培育新品种，控制性状的基因数越多，通过自交进行纯合化的时间会越长。

根据题干信息可知，两个亲本感病矮茎和抗病高茎的基因型分别为rrDDEE和RRddee，若只考虑茎的高度，杂交得到的F1的基因型为DdEe，则F1自交后代F2有3种表现型：

矮茎、中茎、高茎，其比例为9（D__E__）∶6（3D__ee、3ddE__）∶1（1ddee）。

（4）单倍体育种的过程包括花药离体培养和染色体加倍两个过程，其中涉及基因重组、染色体变异等原理。

单倍体育种的遗传图解见答案。

【答案】　

（1）纯　

（2）多方向性、稀有性　（3）选择　纯合化　年限越长　高茎∶中茎∶矮茎＝1∶6∶9　（4）基因重组和染色体变异