专题 变异在育种中的应用(高三生物第一轮复习)

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.a~b过程中细胞内不会发生基因重组

B.c~d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.f~g过程中同源染色体分离,染色体数减半

解析:a~b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;c~d 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:

Ⅰ、Ⅱ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F 1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。F 1自交所得F 2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F 1自交,减数分裂中Ⅰ甲与Ⅰ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F 1与(3)中F 1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F 1(AaB),在F 1产生配子时A 与a 可随同源染色体的分开而分离,F 1能产生A 、a 、AB 、aB 四种配子,F 1自交可以产生9种基因型的F 2: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F 1(AaE),F 1在进行减数分裂的过程中Ⅰ甲与Ⅰ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:①若Ⅰ甲与Ⅰ丙分配到两个配子中则产生A 和aE 两种。②若Ⅰ甲与Ⅰ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F 1(AaB)与(3)中F 1(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)。 ①AaB 的配子AB 与AaE 的配子aE 和AaE

概率14×12=18

。

②AaB 的配子aB 与AaE 的配子AaE

概率14×14=116。

故为18+116=316。

答案:(1)结构 生物进化

(2)同源染色体 9 2

(3)20 4 22 (4)3/16

5.(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,F 1自交能产生多种非亲本类型,其原因是F 1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,F 2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F 2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

。