高中生物必修二人教版課時素養(yǎng)評價6-1雜交育種與誘變育種

課時素養(yǎng)評價十五雜交育種與誘變育種(20分鐘·70分)一、選擇題(共10小題,每小題4分,共40分)1.下列關(guān)于誘變育種的說法,正確的是 ()A.人為控制條件,可以使生物材料發(fā)生定向變異B.人工誘變時,若基因結(jié)構(gòu)改變,生物的性狀一定改變C.誘變過程中,若A突變?yōu)閍,a也有可能突變回AD.誘變育種可以普遍地提高農(nóng)作物的產(chǎn)量【解析】選C。人為條件只能改變突變頻率,不能控制突變的方向,A錯誤。基因結(jié)構(gòu)改變,密碼子改變,對應(yīng)的氨基酸可能不變,生物的性狀可能不變,B錯誤。因?yàn)榛蛲蛔兪遣欢ㄏ虻?A可以突變?yōu)閍,a也可以突變?yōu)锳,C正確。誘變育種可能提高農(nóng)作物產(chǎn)量,也可能降低農(nóng)作物產(chǎn)量,D錯誤。2.(2020·合肥高一檢測)下列關(guān)于雜交育種、誘變育種、單倍體育種和多倍體育種的敘述,正確的是 ()A.雜交育種的原理是基因重組,往往育種年限較長B.誘變育種常用的誘變因素有化學(xué)因素和生物因素C.單倍體育種過程中秋水仙素處理的是萌發(fā)的種子D.多倍體育種的原理是染色體變異,不能獲得新物種【解析】選A。雜交育種想要通過基因重組獲得目標(biāo)類型,需要較長時間,A正確。誘變育種一般利用化學(xué)因素、物理因素處理生物,B錯誤。秋水仙素處理單倍體幼苗而不是種子,C錯誤。多倍體育種可以通過染色體變異獲得新的物種,D錯誤。3.將基因型為AaBb的玉米的花藥(花粉)離體培養(yǎng),然后用秋水仙素處理獲得若干幼苗。這些幼苗的基因型為aaBB的概率為 ()A.0B.1/16C.1/9D.1/4【解析】選D。將基因型為AaBb的玉米植株的花粉(基因型有AB、aB、Ab、ab)經(jīng)離體培養(yǎng)得到單倍體幼苗,基因型為AB、aB、Ab、ab,人工誘導(dǎo)染色體加倍后得到的植株的基因型為AABB、aaBB、AAbb、aabb,其中基因型為aaBB的幼苗占1/4。4.下表中育種方式與其原理、處理方法及實(shí)例對應(yīng)錯誤的是 ()選項(xiàng)育種方式原理處理方法實(shí)例A雜交育種基因重組雜交和選育中國荷斯坦牛B單倍體育種染色體數(shù)目變異花藥離體培養(yǎng)“黑農(nóng)五號”大豆C多倍體育種染色體數(shù)目變異秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗三倍體無子西瓜D人工誘變育種基因突變射線處理高產(chǎn)青霉素菌株【解析】選B。雜交育種的原理是基因重組,處理方法是選用不同的親代雜交,實(shí)例有中國荷斯坦牛,A正確。培育“黑農(nóng)五號”大豆是采用誘變育種的方法,原理是基因突變,B錯誤。多倍體育種的原理是染色體數(shù)目變異,處理方法為用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗,實(shí)例為培育三倍體無子西瓜,C正確。人工誘變育種的原理是基因突變,常用處理方法是輻射、激光、化學(xué)藥品處理等,實(shí)例有高產(chǎn)青霉素菌株,D正確。【方法規(guī)律】四種育種方法的比較雜交育種誘變育種多倍體育種單倍體育種處理雜交用射線、激光、化學(xué)藥品等處理生物用秋水仙素處理種子或幼苗花藥離體培養(yǎng)原理通過基因重組把兩親本的優(yōu)良性狀組合在同一后代中用人工方法誘發(fā)基因突變,產(chǎn)生新性狀,創(chuàng)造新品種或新類型抑制細(xì)胞分裂中紡錘體的形成,使染色體數(shù)目加倍后不能形成兩個細(xì)胞(染色體變異)誘導(dǎo)精子直接發(fā)育成植株,再用秋水仙素處理加倍成純合子(染色體變異)特點(diǎn)方法簡便,但需較長年限方可獲得純合子加速育種的進(jìn)程,大幅度改良某些性狀,但突變后有利個體往往不多器官大,營養(yǎng)物質(zhì)含量高,但發(fā)育延遲,結(jié)實(shí)率低縮短育種年限,但方法復(fù)雜,成活率較低舉例高稈抗病與矮稈不抗病小麥雜交產(chǎn)生矮稈抗病品種高產(chǎn)青霉素菌株的育成三倍體西瓜、八倍體小黑麥抗病植株的育成5.“太空靈芝”落地福州仙芝樓,填補(bǔ)了我國醫(yī)用真菌空間育種的空白。下列相關(guān)敘述正確的是 ()A.太空環(huán)境作用下,靈芝菌株只可能發(fā)生基因突變B.太空環(huán)境作用下,“太空靈芝”成為一種新的物種C.太空環(huán)境定向誘導(dǎo)后,可篩選出人們需要的性狀D.在菌株培育和選擇過程中,種群的基因頻率發(fā)生改變【解析】選D。太空育種主要是通過真空、微重力和大量宇宙射線的強(qiáng)輻射等太空綜合環(huán)境因素誘發(fā)靈芝菌株基因突變,但也可以使靈芝菌株發(fā)生染色體變異,A錯誤。太空育種主要利用了基因突變的原理,基因突變可以產(chǎn)生新的基因,不一定產(chǎn)生新物種,B錯誤。太空育種的原理是基因突變,基因突變是不定向的,C錯誤。在菌株培育和選擇過程中,由于不利的變異被淘汰,有利的變異逐漸積累,會使種群的基因頻率發(fā)生改變,D正確。6.如圖是科研人員培育矮稈抗病新品種小麥的兩種育種方法。其中①④⑤過程育種方法是 ()A.雜交育種 B.誘變育種C.單倍體育種 D.多倍體育種【解析】選A。圖中①表示DDTT與ddtt雜交獲得DdTt的過程,④表示DdTt自交獲得ddT_的過程,⑤表示連續(xù)自交,獲得ddTT的過程,因此①④⑤過程育種方法為雜交育種,故選A。7.現(xiàn)有三個番茄品種,A品種的基因型為aaBBDD,B品種的基因型為AAbbDD,C品種的基因型為AABBdd,三種等位基因分別位于三對同源染色體上。若通過雜交育種要獲得aabbdd植株,且每年只繁殖一代,至少需要的時間為 ()A.2年B.3年C.4年D.5年【解析】選C。aaBBDD×AAbbDD→AaBbDD一年;AaBbDD×AABBdd→AaBbDd一年;AaBbDdaabbdd一年;種植aabbdd種子得到aabbdd植株一年。至少需要4年的時間?！净犹骄俊楷F(xiàn)有某二倍體作物,將其種子帶到太空中,返回地面后種植,得到高產(chǎn)(A)、品質(zhì)差(b)和低產(chǎn)(a)、品質(zhì)好(B)的兩個品種(純種),現(xiàn)計劃在較短時間內(nèi)得到高產(chǎn)且品質(zhì)好的品種,你應(yīng)怎樣做?提示:育種流程如下:8.(2020·臨沂高一檢測)水稻品系甲產(chǎn)量高(aa)、耐旱(BB)、不抗稻瘟病(dd);品系乙產(chǎn)量較低(AA)、不耐旱(bb)、抗稻瘟病(DD)。下列相關(guān)敘述錯誤的是()A.甲與乙雜交,F2中高產(chǎn)、耐旱、抗病的個體占1/64B.可利用品系甲和乙通過雜交育種培育出耐旱、抗稻瘟病的水稻品種C.通過單倍體育種,可在第二年獲得純合高產(chǎn)、耐旱、抗稻瘟病水稻良種D.可誘導(dǎo)品系乙發(fā)生突變,進(jìn)而篩選出耐旱品種【解析】選A。甲與乙雜交,F1基因型是AaBbDd,由于三對基因在染色體上的位置未定,所以自交產(chǎn)生的F2中高產(chǎn)、耐旱、抗病的基因型(aaB_D_)的比例不確定,如果三對基因是自由組合的則比例為9/64,A錯誤。雜交育種可以將優(yōu)良性狀通過雜交方法集中在一起,B正確。單倍體育種第一年通過雜交獲得F1,第二年完成花藥離體培養(yǎng)和單倍體的染色體加倍,所以通過兩年可獲得純合高產(chǎn)、耐旱、抗稻瘟病水稻良種,C正確?；蛲蛔兛梢允挂粋€基因變成其等位基因,所以通過誘變可以產(chǎn)生耐旱基因,進(jìn)而篩選出該品種,D正確。9.在生產(chǎn)實(shí)踐中,人們早就知道,要挑品質(zhì)好的個體傳種,這樣利用生物的變異,經(jīng)過長期選擇,就能培育出許多品種的方法稱為選擇育種。許多地方品種就是通過這種方式培育而成的。你認(rèn)為它與雜交育種和誘變育種的主要區(qū)別是()①選擇育種周期長②雜交育種和誘變育種不需要選擇③可選擇的范圍有限④選擇育種利用的變異是自然變異A.①②④ B.①③④C.②③④ D.①②③【解析】選B。選擇育種是利用了自然變異,在本物種內(nèi)選擇品質(zhì)好的個體,自然變異的頻率很低,可選擇的范圍有限,育種時間也長,所以B項(xiàng)正確。10.某農(nóng)科所通過如圖所示的育種過程培育成了高品質(zhì)的糯小麥。下列有關(guān)敘述正確的是 ()A.a過程中運(yùn)用的遺傳學(xué)原理是基因重組B.b過程能提高突變率,從而明顯縮短了育種年限C.a過程需要使用秋水仙素,作用于萌發(fā)的種子D.b過程需要通過自交來提高純合率【解析】選D。a過程屬于單倍體育種的步驟,運(yùn)用的遺傳學(xué)原理是染色體變異,A項(xiàng)錯誤;b過程需要通過連續(xù)自交來提高純合率,需要多代自交,不能縮短育種年限,B項(xiàng)錯誤、D項(xiàng)正確;單倍體高度不育,a過程需要使用秋水仙素作用于單倍體幼苗,C項(xiàng)錯誤。二、非選擇題(共2小題,共30分)11.(15分)如圖表示由甲、乙兩種植物逐步培育出戊植物的過程,請據(jù)圖回答:(1)通過Ⅰ過程培育出丙種植物,將甲、乙兩種植物雜交得到基因型為的植株,并在期用(化學(xué)物質(zhì))處理,從而獲得基因型為bbDD的丙種植物。

(2)將丁植物經(jīng)Ⅲ培育成戊植物的過程,在育種上稱為。

(3)若B基因控制著植株的高產(chǎn),D基因決定著植株的抗病性。如何利用戊植物(該植物為兩性花),采用簡便的方法培育出高產(chǎn)抗病的新品種(不考慮同源染色體的交叉互換)?請畫圖作答并做簡要說明。(4)通過圖中所示育種過程,(填“能”或“否”)增加物種的多樣性。

【解析】(1)分析圖示并結(jié)合題意可以知道,題圖方法為多倍體育種,其過程為:甲(bb)、乙(DD)兩種植物雜交得到基因型為bD的植株;因基因型為bD的植株不育,因此需要在幼苗期用秋水仙素處理,使其細(xì)胞中的染色體數(shù)加倍,從而獲得基因型為bbDD的丙種植物。(2)題圖顯示,將丁植物經(jīng)Ⅲ培育成戊植物的過程中發(fā)生了基因突變,該育種方法為誘變育種。(3)利用戊植物(該植物為兩性花)培育出高產(chǎn)抗病的新品種,所采用的簡便育種方案就是讓戊植物自交,其遺傳分析圖解及簡要說明如下:從子代中選出高產(chǎn)抗病的植株,不斷自交選育,直到不再發(fā)生性狀分離為止,即基因型為QUOTE的高產(chǎn)抗病的新品種。(4)通過圖中所示育種過程培育出的丙種植物,是一個新物種,所以能增加物種的多樣性。答案:(1)bD幼苗秋水仙素(2)誘變育種(3)如圖所示從子代中選出高產(chǎn)抗病的植株,不斷自交選育,直到不再發(fā)生性狀分離為止,即基因型為QUOTE的高產(chǎn)抗病新品種。(4)能12.(15分)研究人員發(fā)現(xiàn)一株具有明顯早熟特性的柑橘變異株,決定以此為基礎(chǔ)培育早熟柑橘新品種。請回答下列問題:(1)要判斷該變異株的育種價值,首先要確定它的物質(zhì)是否發(fā)生了變化。

(2)在選擇育種方法時,需要判斷該變異株的變異類型。如果變異株是個別基因的突變體,則可采用育種方法①,使早熟基因逐漸,培育成新品種1。為了加快這一進(jìn)程,還可以采集變異株的進(jìn)行處理,獲得高度純合的后代,選育成新品種2,這種方法稱為育種。

(3)如果該早熟植株屬于染色體組變異株,可以推測該變異株減數(shù)分裂中染色體有多種聯(lián)會方式,由此造成不規(guī)則的,產(chǎn)生染色體數(shù)目不等、生活力很低的,因而得不到足量的種子。即使得到少量后代,早熟性狀也很難穩(wěn)定遺傳。這種情況下,可考慮選擇育種方法③,其不足之處是需要不斷制備,成本較高。

(4)新品種1與新品種3均具有早熟性狀,但其他性狀有差異,這是因?yàn)樾缕贩N1選育過程中基因發(fā)生了多次,產(chǎn)生的多種基因型中只有一部分在選育過程中保留下來。

【解析】(1)生物的變異包括可遺傳的變異和不可遺傳的變異,區(qū)別在于遺傳物質(zhì)是否改變,只有遺傳物質(zhì)改變引起的可遺傳的變異才具有育種價值。(2)育種方法①是雜交育種,可以將基因突變產(chǎn)生的變異株進(jìn)行連續(xù)多代自交,使早熟基因逐漸純合,進(jìn)而培育成新品種1。由于單倍體育種能明顯縮短育種年限,所以也可以采集變異株的花藥進(jìn)行花藥離體培養(yǎng),獲得單倍體幼苗,然后用秋水仙素處理獲得高度純合的后代。(3)如果該早熟植株屬于染色體組變異株,可以推測該變異株在減數(shù)分裂過程中染色體有多種聯(lián)會方式,由此造成不規(guī)則的染色體分離,產(chǎn)生染色體數(shù)目不等、生活力很低的配子,影響受精卵的形成,因而得不到足量的種子。育種方法③是植物組織培養(yǎng),在這種育種方法中需要不斷通過植物組織培養(yǎng)方法獲得組培苗用于選育。(4)育種方法①是雜交育種,其原理是基因重組,所以在新品種1選育過程中基因發(fā)生了多次重組,產(chǎn)生的多種基因型中只有一部分在選育過程中保留下來。答案:(1)遺傳(2)純合花藥單倍體(3)染色體分離配子組培苗(4)重組(10分鐘·30分)1.(6分)(2020·杭州高一檢測)水稻的高稈、矮稈是一對相對性狀,非糯性、糯性是另一對相對性狀,兩對相對性狀獨(dú)立遺傳?，F(xiàn)有純種高稈糯性水稻與純種矮稈非糯性水稻雜交,F1全是高稈非糯性。下列敘述正確的是 ()A.要培育矮稈糯性水稻,只需讓F1連續(xù)自交、選優(yōu),6代后純合子就能占95%以上B.要培育矮稈糯性水稻,利用射線誘變矮稈非糯性水稻的原理是基因突變,而利用F1個體進(jìn)行單倍體育種的原理則為染色體結(jié)構(gòu)變異C.要培育高稈非糯性水稻,只需要對F1的花藥離體培養(yǎng),再從所得幼苗中選取所需個體D.要培育高稈非糯性水稻,可將F1培育成四倍體并進(jìn)行花藥離體培養(yǎng),得到所需品種的理論概率為1/36【解析】選D。由于矮稈糯性水稻為隱性性狀個體,只需讓F1自交,F2直接選取即可,A錯誤。要培育矮稈糯性水稻,利用射線誘變矮稈非糯性水稻的原理是基因突變,而利用F1個體進(jìn)行單倍體育種的原理為染色體數(shù)目變異,B錯誤。如果對F1的花藥離體培養(yǎng),由于水稻為二倍體植株,其單倍體高度不育,所以無法進(jìn)行育種的選取,C錯誤。如果將F1培育成四倍體即AaBb→AAaaBBbb,再進(jìn)行花藥離體培養(yǎng),對每對性狀單獨(dú)分析,AAaa產(chǎn)生配子的種類及比例為:AA∶Aa∶aa=1∶4∶1,同樣,BBbb產(chǎn)生配子的種類及比例為:BB∶Bb∶bb=1∶4∶1,這樣,得到所需品種即AABB的理論概率為1/6×1/6=1/36,D正確。2.(6分)中國荷斯坦奶牛,由黃牛與當(dāng)時引進(jìn)我國的荷斯坦牛雜交,不斷選育而成。中國荷斯坦奶牛,因受乳肉兼用荷斯坦牛的影響,近似乳肉兼用型。下列相關(guān)說法正確的是 ()A.中國荷斯坦奶牛的培育方法為誘變育種B.中國荷斯坦奶牛的遺傳物質(zhì)一半來自荷斯坦牛,一半來自黃牛C.中國荷斯坦奶牛在產(chǎn)肉、產(chǎn)奶方面都較黃牛有提高D.中國荷斯坦奶牛在肉質(zhì)和產(chǎn)奶方面的改變體現(xiàn)了基因突變的隨機(jī)性【解析】選C。中國荷斯坦奶牛的培育方法屬于雜交育種,原理是基因重組,因此A、D錯誤。黃牛與荷斯坦牛雜交后,經(jīng)過多次選育,因而無法確定最終培育的品種中誰的遺傳物質(zhì)更多一些,B錯誤。中國荷斯坦奶牛屬于乳肉兼用型,因此在產(chǎn)肉、產(chǎn)奶方面都有更高的效益,C正確?！緦?shí)驗(yàn)·探究】3.(18分)(2020·全國Ⅲ卷)普通小麥?zhǔn)悄壳笆澜绺鞯卦耘嗟闹匾Z食作物。普通小麥的形成包括不同物種雜交和染色體加倍過程,如圖所示(其中A、B、D分別代表不同物種的一個染色體組,每個染色體組均含7條染色體)。在此基礎(chǔ)上,人們又通過雜交育種培育出許多優(yōu)良品種?；卮鹣铝袉栴}:(1)在普通小麥的形成過程中,雜種一是高度不育的,原因是。已知普通小麥?zhǔn)请s種二經(jīng)過染色體加倍形成的多倍體,普通小麥體細(xì)胞中有條染色體。一般來說,與二倍體相比,多倍體的優(yōu)點(diǎn)是