2017高考生物一轮复习变异育种与进化专题15染色体变异与育种考点2变异在育种上的应用对点训练(B)

1变异在育种上的应用1.大豆植株的体细胞含40条染色体。用放射性60Co处理大豆种子后，筛选出一株抗花叶病的植株X，取其花粉经离体培养得到若干单倍体植株，其中抗病植株占50%。下列叙述正确的是()A.用花粉离体培养获得的抗病植株，其细胞仍具有全能性B.单倍体植株的细胞在有丝分裂后期，共含有20条染色体C.植株X连续自交若干代，纯合抗病植株的比例逐代降低D.放射性60Co诱发的基因突变，可以决定大豆的进化方向答案A解析本题考查细胞全能性、有丝分裂、遗传定律、基因突变等相关知识。高度分化的植物细胞仍具有全能性，因为其含有发育成完整个体所需的全套遗传物质；单倍体植株的体细胞含有20条染色体，其有丝分裂后期共含有40条染色体；因为植株X花药离体培养后得到的单倍体植株中抗病植株占50%，所以植株X是杂合子，连续自交可以使纯合抗病植株的比例升高；基因突变是不定向的，不能决定生物进化的方向，自然选择能决定生物进化方向。因此A项正确。2.下列实践活动包含基因工程技术的是()A.水稻F1花药经培养和染色体加倍，获得基因型纯合新品种B.抗虫小麦与矮秆小麦杂交，通过基因重组获得抗虫矮秆小麦C.将含抗病基因的重组DNA导入玉米细胞，经组织培养获得抗病植株D.用射线照射大豆使其基因结构发生改变，获得种子性状发生变异的大豆答案C解析A项为单倍体育种，原理是染色体变异；B项为杂交育种，原理为基因重组；C项为基因工程育种，需要利用基因工程技术将重组DNA分子导入受体细胞，原理为基因重组；D项为诱变育种，原理为基因突变。3.已知小麦高秆对矮秆为显性、抗病对不抗病为显性，以纯合高秆抗病小麦和纯合矮秆不抗病小麦为亲本，培育矮秆抗病小麦新品种，下列叙述不正确的是()A.单倍体育种方法最快，因为取F1的花药离体培养，即可从中筛选出所需品种B.杂交育种过程需要不断筛选、自交，直到矮秆抗病个体的后代不发生性状分离C.利用射线、亚硝酸盐等处理矮秆不抗病小麦种子可提高突变频率，但成功率低D.育种中的筛选过程实质上是通过选择实现种群中抗病基因频率的定向提高答案A解析单倍体育种可以明显缩短育种年限，F1的花药离体培养得到的是单倍体幼苗，需经染色体加倍产生纯种植株后，即可从中筛选出所需品种，A项错误；杂交育种到F2代出现符合要求的矮秆抗病性状，但是由于抗病是显性性状，矮秆抗病类型中有一部分是杂合子，杂合子性状不稳定，易在后代中出现性状分离，因此需要不断筛选、自交，直到矮秆抗病个体的后代不发生性状分离，B项正确；利用物理(射线)、化学(亚硝酸盐)等诱变因子处理萌2发的矮秆不抗病小麦种子可提高突变频率，但由于基因突变的不定向性、少利多害性，因此成功率很低，C项正确；和自然选择一样，育种中的人工淘汰不抗病的类型、保留抗病类型，其实质上是实现种群中抗病基因频率的定向提高，D项正确。4.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)。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)基因重组和染色体畸变解析本题主要考查学生对自由组合定律知识的掌握和灵活运用能力。(1)由题干信息“某自花且闭花授粉植物”可推知自然状态下该植物一般都是纯合子。(2)诱变育种时需要处理大量种子的主要原因在于基因突变具有多方向性、稀有性(低3频性)和有害性。(3)因为育种目的是培育抗病矮茎品种，因此可在F2等分离世代中选择抗病矮茎个体，经过连续自交等纯合化育种手段，最后得到稳定遗传的抗病矮茎品种。一般情况下，杂交育种需要连续自交选育，因此控制性状的基因数越多，使每对基因都达到纯合的自交代数越多，所需的年限越长。茎的高度由两对独立遗传的基因控制，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，若只考虑茎的高度，亲本基因型为DDEE和ddee，F1自交得到的F2代中，D_E_∶(D_ee＋ddE_)∶ddee＝9∶6∶1。(4)遗传图解见答案。5.如图表示培育小麦的几种育种方式，纯种高秆抗锈病植株基因型为DDRR，纯种矮秆不抗锈病植株基因型为ddrr，两对基因分别位于两对同源染色体上。据图回答下列问题：(1)图中植株A培育的方法是________，将亲本杂交的目的是____________________________________________，自交的目的是_________________________________________________________。(2)植株B的培育运用的原理是________。(3)植株C需要染色体加倍的原因是__________________，诱导染色体加倍的最常用的方法是_____________________。(4)植株E培育方法的原理是________________，该育种方法和基因工程育种一样，都可以____________________________。答案(1)杂交育种将位于两个亲本中的矮秆基因和抗病基因集中到F1上通过基因重组使F2中出现矮秆抗病植株(2)基因突变(3)植株C中只有一个染色体组，不能进行减数分裂产生配子(不可育)利用秋水仙素处理幼苗C(4)染色体数目变异克服远缘杂交不亲和的障碍解析(1)植株A的培育方法是杂交育种，第一步需要杂交，将相关的基因集中到F1上，但F1并未表现出所需性状，自交的目的就是使F1发生基因重组，在F2中出现所需性状(矮秆抗病)植株。(2)植株B的培育方法是诱变育种，其原理是基因突变。(3)植株C是单倍体，由于细胞中的染色体组为一个，所以不能正常进行减数分裂，个体不可育，为了使单倍体获得可育性，用秋水仙素处理单倍体幼苗，抑制了纺锤体的形成，从而导致染色体数目加倍。(4)从题图中可以看出，植株E的培育方法是利用了细胞工程中的植株体细胞杂交技术，其原理是染色体数目变异。该育种方法和基因工程育种一样，都可以克服远缘杂交不亲和的障碍。4如图①②③④分别表示不同的变异类型，其中图③中的基因2由基因1变异而来。有关说法正确的是()A.图①②发生在减数分裂的四分体时期，都表示基因重组B.图③中的变异属于染色体结构变异中的缺失C.图④中的变异属于染色体结构变异中的缺失或重复D.图中4种变异中能够遗传的是①③[错解]A[错因分析]不能正确把握“同源染色体的非姐妹染色单体间的交叉互换”和“易位”的区别是出错的原因。[正解]C[解析]解答此题的关键是弄清各种变异的来源，尤其要区分图①和②。图①中发生交换的两条染色体形态、大小相同，发生在减数分裂的四分体时期，表示交叉互换，属于基因重组；图②中发生交换的两条染色体形态、大小不同，为非同源染色体，表示易位，属于染色体结构变异，A错误；另外，图③和④也易混淆。图③所示为两个基因(DNA分子片段)，基因2与基因1相比少了3个碱基对，属于基因突变中碱基对的缺失，B错误；图④中是两条复制后的同源染色体，若前一条染色体(1、2)正常，则后一条染色体(3、4)发生了染色体结构变异中的缺失；若后一条染色体(3、4)正常，则前一条染色体(1、2)发生了染色体结构变异中的重复，C正确；图中4种变异产生的原因都是遗传物质的改变，都能够遗传，D错误。[心得体会]5