课题：生物变异在育种上的应用
活动一：现有抗病易倒（TTDD）和易病抗倒（ttdd）的品种，来培育抗病抗倒的高产品种。如果你是育种工作者，请你写出杂交育种和单倍体育种的基因型图解。）
活动二：资料一：随着神舟九号返回舱平安降落，天宫一号与神舟九号载人交会对接任务圆满成功，中国航天迈上新台阶。从1987年以来，有800多个品种的植物种子进行了太空育种试验，一大批高产、优质的农作物已经走进千家万户的餐桌。经历过太空遨游的农作物种子，返回地面种植后，不仅植株明显增高增粗，果型增大，产量比原来普遍增长而且品质也大为提高。
资料二：目前，在苹果上已经获得了抗虫转基因植株，所使用的抗虫基因主要有bt(bacillus thypsin inhibitor)和cpti基因。bt基因是从苏云金杆菌分离出来的杀虫结晶蛋白(icp)基因。cpti对许多害虫都具有抗性，广谱性是其最主要的优点。国外利用cpti基因于1992年成功转化了绿袖苹果；国内达克东等也应用cpt i基因转化了皇家嘎拉，southem杂交证明目的基因存在于苹果基因组中。
问题：1.与杂交育种相比，资料一所说的育种方法有什么优点？联系基因突变的特点，谈谈该育种方法的局限性
2.资料二所涉及的育种方式所需要的工具及大概步骤是什么？活动三：比较几种育种方法
[活动反馈]
1.(2011 年汕头模拟)已知番茄的红果(A)对黄果(a)为显性，二室(B)对多室(b)为显性，控制两对相对性状的基因分别位于两对同源染色体上。育种工作者利用不同的方法进行了如下四组实验。请据图回答问题。
(1)图Ⅰ过程培育植物体A 主要应用了______________的原理；在珍贵药材、花卉培养上常用这种方法，其中一个原因是这种育种方式能够保持________________。
(2)用红果多室(Aabb)番茄植株的花粉进行Ⅱ、Ⅲ有关实验，则Ⅱ过程中，从花粉形成幼苗B 所进行的细胞分裂方式是________分裂。培育植物体B 的方法(Ⅱ)称为______________；该育种方式的优越性主要表现在________________，如果只考虑花粉之间两两融合，图Ⅲ中植物体 C 的基因型有________种。
(3)要将植物的器官、组织、细胞培养成完整植株，除了需要一定的营养条件和植物激素、适宜温度和一定光照、无菌条件等之外，还需要________________。
(4)图中Ⅳ过程，通常植物体D 能表现出两个亲本的遗传性状，根本原因是________________。
2.(2012 年茂名一模)已知水稻的光效(光能利用效率)由一对基因(A、a)控制，抗病性由另一对基因
(B、b)控制，两对基因独立遗传。高光效抗病水稻的育种方案如下，请回答下列问题。
(1)水稻的低光效与高光效这对相对性状中，_______是显性性状，而甲的基因型为_______________________________
(2)假设辐射处理后得到一株水稻，检测突变基因转录出的mRNA，发现第二个密码子中的一个碱基发生替换，该水稻的光能利用效率一定提高吗？______，原因是____________________________________________________________。
(3)若用乙培育高光效抗病水稻新品种，为了提高其在子代中的比例，应采用的育种方法是_____________，其比例为____。
(4)若下图为一株水稻(Aa)减数分裂过程中的一个细胞，同一条染色体两条姐妹染色单体的同一位点上的基因分别是 A 和 a ，造成这种结果可能的原因有______________________________________________。若要使水稻的高光效基因在玉米植株中表达，从理论上讲常用的育种方法是_________。
[答案]
1.(1)植物细胞全能性品种的)优良性状
(2)有丝单倍体育种明显缩短育种年限 3
(3)离体(的植物器官、组织或细胞)
(4)具有两个亲本的遗传物质
2.（1）低光效AABB 或AAbb(写出其中一种即可)
（2）不一定密码子具有简并性(或一种氨基酸可以由几个不同的密码子来决定)
（3）单倍体育种1/2
（4）基因突变或同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换基因工程
高二生物变异与育种练习题 一、选择题 ⒈同一品种的小麦，在肥料充足的条件下会出现穗大、粒多的性状，引起这种性状变异的原因 是 A.基因重组 B.基因突变 C.环境条件的改变 D.染色体变异 ⒉控制小鼠毛色的灰色基因(A+)可突变成黄色基因(A y)，也可突变成黑色基因(a)，且黄色纯合 时胚胎早期死亡，则100对杂合的黄色鼠的产仔量相当于多少对灰色鼠的产仔量 A．125 B．100 C．75 D．50 ⒊基因突变、基因重组和染色体变异的比较中，叙述不正确的是 A．基因突变是在分子水平上的变异 B．染色体结构变异可通过光学显微镜观察到 C．基因重组没有产生新基因 D．基因突变和染色体结构变异最终都会引起生物性状的改变 ⒋下列各种育种过程中，存在科学性错误的是 A．小麦育种，F1自交，选择F2中矮秆抗锈类型，不断自交，不断选择 B．亲本杂交，取F1花粉，花药离体培养，秋水仙素处理，选择所需类型 C．酶解法去除细胞壁，物理法或化学法诱导原生质体融合，植物组织培养 D．目的基因与运载体结合，导入受体细胞，需用鉴别培养基鉴定，用病原体感染 ⒌下列生命活动可能会使DNA分子结构发生改变的是 ①同源染色体分离②非同源染色体自由组合③基因突变 ④同源染色体上非等位基因互换⑤染色体结构变异⑥染色体数目变异 A．①②③B．③④⑤C．②③④D．③④⑥ ⒍水稻的糯性，无子西瓜，黄圆豌豆×绿皱豌豆→绿圆豌豆，这些变异的来源依次是 A.环境改变、染色体变异、基因突变 B.染色体变异、基因突变、基因重组 C.基因突变、环境改变、基因重组 D.基因突变、染色体变异、基因重组 ⒎三倍体植株的培育过程是 A.三倍体×三倍体 B.单倍体×二倍体 C.二倍体×四倍体 D.六倍体花粉培养 ⒏下列基因型所表示的一定是单倍体基因型的是 A.AaBb B.Aaa C.AaaBBb D.ABCD ⒐把成年三倍体鲫鱼的肾脏细胞核移植到二倍体鲫鱼的去核卵细胞内，培养获得了克隆鱼，该 克隆鱼 A.是二倍体 B.是有性生殖的产物 C.高度不育 D.性状与三倍体鲫鱼完全相同 ⒑香蕉是三倍体，所以它 A.无果实、有种子、靠种子繁殖 B.无果实、有种子、靠营养繁殖
2017年生物一轮专题练15-染色体变异与育种
时间：45分钟 满分：100分 基础组
(共70分，除标注外，每小题5分) 1.[2016·冀州中学猜题]利用月季花的枝条扦插所产生的后代与利用月季花的种子播种所产生的后代相比，关于其变异来源的叙述正确的是() A.前者不会发生变异，后者有很大的变异性 B.前者一定不会发生基因重组，后者可能发生基因重组 C.前者一定不会发生染色体变异，后者可能发生染色体变异 D.前者一定不会因环境影响发生变异，后者可能因环境影响发生变异 答案 B 解析扦插为无性繁殖，细胞进行有丝分裂，可能发生染色体变异，故A错；无性生殖和有性生殖过程中都能发生染色体变异和因环境影响产生的不可遗传的变异，C、D错误。 2.[2016·武邑中学仿真]普通果蝇的第3号染色体上的三个基因，按猩红眼—桃色眼—三角翅脉的顺序排列(St—P—DI)；同时，这三个基因在另一种果蝇中的顺序是St—DI—P；我们把这种染色体结构变异方式称为倒位。仅仅这一倒位的差异便构成了两个物种之间的差别。据此，下列说法正确的是() A.倒位和发生在同源染色体之间的交叉互换一样，属于基因重组 B.倒位后的染色体与其同源染色体完全不能发生联会 C.自然情况下，这两种果蝇之间不能产生可育子代 D.由于倒位没有改变基因的种类，发生倒位的果蝇性状不变 答案 C 解析倒位发生在同一条染色体上，属于染色体的结构变异，交叉互换发生在同源染色体之间，属于基因重组，A错误；倒位后的染色体与其同源染色体也可能发生联会，B错误；两种果蝇属于两个物种，它们之间存在生殖隔离，因此两种果蝇之间不能产生可育子代，C正确；倒位虽然没有改变基因的种类，但可以使果蝇性状发生改变，
第8讲生物的变异、育种与进化 一、选择题 1.(2019广东梅州适应考试)碱基类似物5-溴尿嘧啶(5-Bu)既能与碱基A配对,又可以与碱基G配对。在含有5-Bu、A、G、C、T五种物质的培养基中培养大肠杆菌,得到突变体大肠杆菌。下列有关叙述错误的是( ) A.突变体大肠杆菌体内可能发生了多个基因的突变 B.很多位点发生T—A到C—G的替换后,DNA分子中氢键数目减少 C.该培养基中大肠杆菌的基因突变频率明显提高 D.在此培养基上至少繁殖3代,才能实现DNA分子某位点碱基对从T—A到G—C的替换 答案 B 根据题干信息,碱基类似物5-溴尿嘧啶(5-Bu)既能与碱基A配对,又可以与碱基G 配对,使得碱基对发生改变,所以突变体大肠杆菌体内可能发生了多个基因的突变,A正 确;T—A之间有2个氢键,C—G之间有3个氢键,则很多位点发生T—A到C—G的替换后,DNA 分子中氢键数目增加,B错误;根据题干可知,DNA复制时,5-溴尿嘧啶可与碱基A互补配对,也可与碱基G互补配对,所以该培养基中大肠杆菌的基因突变频率明显提高,C正确;5-溴尿嘧啶可以与A配对,又可以和G配对,T—A碱基对复制一次时有A—5-溴尿嘧啶配对,复制第二次时有5-溴尿嘧啶—G配对,复制第三次时可出现G—C配对,所以需要经过3次复制后,才能实现细胞中某DNA分子某位点上碱基对从T—A到G—C的替换,D正确。 2.(2019广东佛山段考)在减数分裂过程中,若同源染色体上具有重复的同源序列,则可能出现错配(图1)。图1细胞中染色体发生错配后,形成的四个子细胞中的两个如图2所示。以下有关叙述不正确的是( ) A.减数分裂过程中同源染色体两两配对出现联会现象 B.图1中同源染色体的部分区段未能准确对位 C.图示过程中非姐妹染色单体之间发生片段移接 D.其余两个子细胞染色体含有的片段分别是FBBBd、FBBD
高中生物的几种育种方式 1 杂交育种 1.1 原理 以杂交方法培育优良品种或者利用杂种优势成为杂交育种。 1.2 方法 在杂交育种中应用最为普遍的是品种间杂交（两个或多个品种间的杂交），其次是远缘杂交（种间以上 的杂交）。在杂交育种时，应采用基因纯合体作亲本，正确识别表现型和基因型的区别。对杂种来说，表 现型相同的个体，基因型却不一定相同。纯合体不再分离，而杂合体后代继续出现分离。掌握了这个原理， 就能有效的指导育种工作。 1.3 优点 杂交可以使生物的遗传物质从一个群体转移到另一群体，是增加生物变异性的一个重要方法。不同类型 亲本的杂交可以获得性状的重新组合，杂交后代中可能出现优良性状的组合，甚至出现超亲代的优良性状。 1.4 缺点 也可能出现双亲的劣势性状组合，或者双亲所没有的劣势性状。另外时间长，需及时发现优良性状。 1.5 应用 从20世纪40年代起，世界各国共同发起了一场名为“绿色革命”的农业增产运动，大大提高了粮食产 量。而这一成就斐然、声势浩大的运动就是科学家通过杂交育种的育种方式，培育出了许多高产而且品质 优良的农作物而取得成功的。 小麦高茎D（易倒伏）、抗锈病T的纯种与矮茎d（抗倒伏）易染锈病t的纯种杂交，培育出矮茎、 抗锈病的品种。【小麦的抗病性状，多由显性基因控制，为获得稳定的抗病类型，必须连续自交选择。】 DDTT X ddtt ↓ DdTt ↓ D_T_ D_tt ddT_ ddtt 由于后代中矮茎、抗锈病的小麦品种的基因型为ddT_，不一定是纯合子，所以应将其连续自交，增大 纯合子的概率，达到育种的目的。 2 诱变育种 2.1 原理 指用物理、化学因素诱导植物的遗传特性发生变异，再从变异群体中选择符合人们某种要求的单株，进 而培育成新的品种或种质的育种方法。 2.2 诱因 诱发突变的物理因素主要指某些射线，如x射线、B射线、Y射线和中子流等；化学诱变剂主要指某些烷化剂，碱基类似物，抗生素等化学药物。 2.3 优点 能提高变异频率，加速育种过程，可大幅度改良某些性状；变异范围广。 2.4 缺点 有利变异少，须大量处理材料；诱变的方向和性质不能控制；改良数量性状效果较差。 2.5 应用 物理诱变方法应用于植物始于1928年。L.J.斯德勒首先证实了X射线对玉米和大麦有诱变育种。1930年和1924年H.尼尔逊.爱尔和 D.托伦纳分别用辐射诱变技术获得了有真实价值的大麦突变体和烟草突变 体。化学诱变剂在植物上德应用一般认为始于1943年，当时 F.约克斯用马来糖（脲烷）诱发了月见草、 百合和风铃草的染色体畸变。 理化因素的诱导作用，使得植物细胞的突变率比平时高出千百倍，有些变异是其它手段难以得到的。 当然，所产生的变异绝大多数不能遗传，所以，辐射后的早代一般不急于选择。 我国的诱变育种同样成绩斐然，在过去的几十年中，经诱变育种的品种数一直占到同期育种品种的1 0％左右。如水稻品种原丰早，小麦品种山农幅63，还有玉米的鲁原单4号、大豆的铁丰18、棉花的鲁棉1号等都是通过诱变育成的。 2.6 实例 太空椒正是用曾经遨游过太空的青椒种子培育而成的。与普通椒相比，太空椒的果实个大、肉厚、口感 好，维生素C的含量高，在大田生产中产量比普通青椒高25～30％。
高考生物复习——染色体变异与生物育种考点分析及训练考纲、考情——知考向核心素养——提考能 最新 考纲 1.染色体结构变异和数 目变异(Ⅱ) 2.生物变异在育种上的 应用(Ⅱ) 3.实验：低温诱导染色体 加倍 生命 观念 结构与功能观——染色体变异与生物 性状改变间的内在关系 全国 卷考 情 2015·全国卷Ⅱ(6)、 2014·全国卷Ⅰ(32) 科学 思维 比较与综合：染色体变异类型、育种 方法比较 批判性思维：理性看待转基因技术 科学 探究 实验设计与实验结果分析：低温诱导 染色体数目变化实验 考点一染色体变异 1.染色体结构的变异 (1)类型(连线) (2)结果：使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变，从而导致性状的变异。 2.染色体数目变异 (1)类型 ? ? ?个别染色体的增加或减少 以染色体组的形式成倍地增加或减少
(2)染色体组( 根据果蝇染色体组成图归纳) ①从染色体来源看，一个染色体组中不含同源染色体。 ②从形态、大小和功能看，一个染色体组中所含的染色体各不相同。 ③从所含的基因看，一个染色体组中含有控制本物种生物性状的一整套基因，但不能重复。 (3)单倍体、二倍体和多倍体 项目单倍体二倍体多倍体发育起点配子受精卵受精卵 特点(1)植株弱小 (2)高度不育 (1)茎秆粗壮 (2)叶、果实、种子较大 (3)营养物质含量丰富 体细胞染色 体组数 1或多个2个≥3个■助学巧记 “二看法”确认单倍体、二倍体、多倍体 教材VS 高考 1.高考重组判断正误 (1)杂合体雌果蝇在形成配子时，同源染色体非姐妹染色单体间相应片段发生对等交换，导致新配子类型出现，应属染色体易位(2018·海南卷，14C)() (2)猫叫综合征是由于特定的染色体片段缺失造成的(2015·全国卷Ⅱ，6A)() (3)染色体增加某一片段可提高基因表达水平，是有利变异(2014·江苏卷，
变异、育种和进化类 1．下列生理过程中可能使DNA分子结构发生改变的是() ①同源染色体分离②非同源染色体自由组合③基因突变④同源染色体上等位基因互换⑤染色体结构变异⑥染色体数目变异 A．①②③B．③④⑤ C．②⑤⑥D．①④⑥ 2．在某精原细胞中，有一对同源染色体的同一位置处某一片段上的基因顺序分别为ABCD·EFG 和abcd·efg。该精原细胞经减数分裂产生的一个精子中含有一条基因顺序为GBCD·EFa的染色体，其发生的变异可能是() A．基因突变和交叉互换B．易位和倒位 C．易位和交叉互换D．倒位和基因突变 3．(2014·四川“联测促改”)豌豆种群中偶尔会出现一种三体植株(多1条2号染色体)，减数分裂时2号染色体的任意两条移向细胞一极，剩下一条移向另一极。下列关于某三体植株(基因型AAa)的叙述，正确的是() A．该植株属于染色体变异，这种变异会导致基因种类增加 B．该植株在细胞分裂时，含2个A基因的细胞应为减Ⅱ后期 C．三体豌豆植株能产生四种配子，其中a配子的比例为1/4 D．三体豌豆植株自交，产生Aaa基因型子代的概率为1/18 4．(原创题)如图为某高等生物一个DNA分子上的三个基因a、b、c的分布状况，图中Ⅰ、Ⅱ为非基因序列。下列有关叙述正确的是() A．c基因碱基对缺失，属于染色体变异 B．Ⅰ、Ⅱ中的碱基仍遵循碱基互补配对原则 C．在减数分裂四分体时期，在b、c之间可发生交叉互换 D．三个基因中若a发生突变，则会影响其他两个基因b、c的表达 5．对下列两幅图的描述正确的是() A．图1中b阶段用秋水仙素处理能抑制纺锤体的形成，c阶段用X射线照射易诱发基因突变B．图1中的b、d时期会出现同源染色体的分离 C．图2中ef段可能会发生基因重组 D．图2中造成gh段下降的原因在有丝分裂和减数分裂中是不同的 6．玉米的抗病(A)和不抗病(a)、高秆(B)和矮秆(b)是两对独立遗传的相对性状。现有矮秆不抗 病玉米种子，研究人员欲培育高秆抗病玉米。用适宜剂量的γ射线照射，后代中出现白化苗4株(甲)、 矮秆抗病1株(乙)和高秆不抗病1株(丙)。将乙与丙杂交，F1中出现高秆抗病、矮秆抗病、高秆不 抗病和矮秆不抗病四种表现型。选取F1中高秆抗病植株的花药进行离体培养获得幼苗，经秋水仙 素处理后筛选出高秆抗病植株(丁)。下列相关叙述不．正确的是() A．出现甲的原因是控制叶绿素合成的基因缺失了一段DNA，该变异属于基因突变 B．丁的培育过程运用了诱变育种、单倍体育种和杂交育种技术 C．F1中高秆抗病植株产生2种配子 D．F1四种表现型的比为1∶1∶1∶1 7．果蝇是XY型性别决定的二倍体生物。在基因型为AaX B Y果蝇产生的精子中，发现有基因 组成为AaX B X B、AaX B、aX B X B的异常精子。下列相关叙述错误的是() A．细胞分裂与精子的形成过程受基因的控制 B．AaX B X B精子的形成过程体现了生物膜的流动性 C．AaX B精子的产生是基因突变或染色体变异的结果 D．aX B X B精子的形成是减数第二次分裂异常导致的 8．(原创题)如图为花生的含油量随着选择世代的增加而变化的情况。据图分析，该选育过程对 高含油量花生品种所起的作用是() - 1 -
人教版高中生物《生物变异在育种中的应用》精品教案 【考试说明要求】 生物变异在育种上的应用 II 【准备与定向】 1. 构建生物变异分类概念图
【对话与互动】 去年山东省部分地区遭遇百年大旱，随着干旱时间持续，作物叶片开始发黄，光合速率下降，植株生长缓慢，甚至死亡.如果我们每个小组都是育种专家组成的科研小组，现在有不抗旱的西瓜品种（hh)，如何获取能稳定遗传的 抗旱西瓜品种？（ 通过上面的实验，我们得到抗旱西瓜品种，但在实际种植过程中发现此品种易患蔓枯病。另外，我们已经培育出抗蔓枯病不抗旱的西瓜品种（ddhh ）（两对基因独立遗传）,如何利用已有的两个品种,培育一个稳定遗传的既抗蔓枯 又抗旱（ddHH ）的西瓜新品种？
有权威科研单位发布预警，近几年将出现大规模虫害。面对此问题，如何让我们培育出的西瓜“双抗”品种具有抗虫性状？（资料：已知我们已培育的品种没有抗虫基因r 及等位基因，但某微生物中有抗虫基因r） 【知者加速】 我们已经成功获取“三抗”西瓜新品种（ddTTrr）的种子，如何利用我们Array掌握的生物可遗传变异的原理和方法，得到果实更大、营养更丰富的西瓜品 种？ 方法一：（填育种名称） 方法二：（填育种名称） 【反思与整合】 【典型例题】
在自然界谷物中，水稻、玉米等都具有糯性，而小麦没有糯性，品质主要由蛋白质含量和筋力来决定。由于缺少糯性性状，目前小麦面粉做成的面包、包子等食品保存时间长后容易发硬、开裂。江苏里下河农科所培育的糯小麦则解决了这个难题。主要是通过江苏白小麦与日本关东107、美国IKE等种间杂交后获得糯性基因，再用其后代与扬麦158品种进行多次回交，将糯性品质固定在扬麦158品种上。 1.上述材料中，江苏里下河农科所培育的糯小麦的过程 中运用的遗传学原理是。 2.育种方法可以用右图解表示。假如要想在短时间内获 得糯小麦的育种方法是(用图中字母表示) ，此 方法从理论上获得yyRR的几率是。 3.要获得较纯的yyRR，b过程需要进 行。 4.如果要想提高突变率，你认为最好用哪种育种方法。 5.如果发现YyRr个体糯性表现尤为突出，则如何利用此题中亲本长期培育YyRr种子？ 【知者加速】 1.如何利用两个单杂合子（Yyrr、yyRr）亲本通过杂交育种培养杂合子YyRr品种？ 2.上述的几种方法都可以应用在动物育种中吗？动物育种和植物育种有何不同？【课后作业】
一、选择题 1．(2018·扬州学测模拟)下列变异中，属于染色体结构变异的是() A．正常夫妇生育白化病儿子 B．人类的镰刀型细胞贫血症 C．人类的21三体综合征 D．人类的猫叫综合征 解析：选D正常夫妇生育白化病儿子，是致病基因遗传的结果。镰刀型细胞贫血症是基因突变的结果。21三体综合征属于染色体数目变异。猫叫综合征是人的第5号染色体缺失引起的，属于染色体结构变异。 2．下列关于变异和育种的叙述，正确的是() A．基因重组能产生新的基因 B．人工诱导产生的基因突变一定是有利的 C．单倍体的体细胞中只含有一个染色体组 D．多倍体育种的原理是染色体数目变异 解析：选D基因重组能产生新的基因型，不能产生新的基因。人工诱导产生的基因突变绝大多数是有害的。单倍体生物的体细胞含有配子中的染色体数，不一定只含一个染色体组。多倍体育种涉及秋水仙素处理植物体，诱导染色体加倍，其原理为染色体变异。 3．(2019·南京一模)下列关于染色体组和染色体变异的叙述，错误的是() A．不同物种的染色体组中可能含有相同的染色体 B．同种生物的细胞处于有丝分裂后期时染色体组数最多 C．减数分裂过程中的染色体结构变异可导致异常配子的产生 D．细胞内染色体数目以染色体组形式成倍增加导致个体不育 解析：选D不同物种的染色体组中可能含有相同的染色体，如二倍体西瓜与四倍体西瓜染色体组内的染色体相同；同种生物的细胞处于有丝分裂后期时染色体组数最多，是体细胞染色体组数目的两倍；减数分裂过程中的染色体结构变异可导致异常配子的产生；细胞内染色体数目以染色体组形式成倍增加后，导致细胞内含有偶数个染色体组，不会导致个体不育。 4．某株玉米白化苗的产生是由于控制叶绿素合成的基因所在染色体缺失了一段，导致该基因不能正常表达，无法合成叶绿素。该种变异类型属于() A．染色体数目变异B．基因突变 C．染色体结构变异D．基因重组 解析：选C由题意可知，这种变异是由于控制叶绿素合成的基因所在染色体缺失了一段，属于染色体结构变异中的缺失。 5．(2019·无锡一模)研究人员将小鼠第8号染色体短臂上的一个DNA片段进行了敲除，结果发现培育出的小鼠血液中甘油三酯极高，具有动脉硬化的倾向，并可遗传给后代。下列有关叙述错误的是() A．该小鼠相关生理指标的变化属于可遗传变异
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:
课题：生物变异在育种上的应用 活动一：现有抗病易倒（TTDD）和易病抗倒（ttdd）的品种，来培育抗病抗倒的高产品种。如果你是育种工作者，请你写出杂交育种和单倍体育种的基因型图解。） 活动二：资料一：随着神舟九号返回舱平安降落，天宫一号与神舟九号载人交会对接任务圆满成功，中国航天迈上新台阶。从1987年以来，有800多个品种的植物种子进行了太空育种试验，一大批高产、优质的农作物已经走进千家万户的餐桌。经历过太空遨游的农作物种子，返回地面种植后，不仅植株明显增高增粗，果型增大，产量比原来普遍增长而且品质也大为提高。 资料二：目前，在苹果上已经获得了抗虫转基因植株，所使用的抗虫基因主要有bt(bacillus thypsin inhibitor)和cpti基因。bt基因是从苏云金杆菌分离出来的杀虫结晶蛋白(icp)基因。cpti对许多害虫都具有抗性，广谱性是其最主要的优点。国外利用cpti基因于1992年成功转化了绿袖苹果；国内达克东等也应用cpt i基因转化了皇家嘎拉，southem杂交证明目的基因存在于苹果基因组中。 问题：1.与杂交育种相比，资料一所说的育种方法有什么优点？联系基因突变的特点，谈谈该育种方法的局限性 2.资料二所涉及的育种方式所需要的工具及大概步骤是什么？活动三：比较几种育种方法
[活动反馈] 1.(2011 年汕头模拟)已知番茄的红果(A)对黄果(a)为显性，二室(B)对多室(b)为显性，控制两对相对性状的基因分别位于两对同源染色体上。育种工作者利用不同的方法进行了如下四组实验。请据图回答问题。 (1)图Ⅰ过程培育植物体A 主要应用了______________的原理；在珍贵药材、花卉培养上常用这种方法，其中一个原因是这种育种方式能够保持________________。 (2)用红果多室(Aabb)番茄植株的花粉进行Ⅱ、Ⅲ有关实验，则Ⅱ过程中，从花粉形成幼苗B 所进行的细胞分裂方式是________分裂。培育植物体B 的方法(Ⅱ)称为______________；该育种方式的优越性主要表现在________________，如果只考虑花粉之间两两融合，图Ⅲ中植物体 C 的基因型有________种。 (3)要将植物的器官、组织、细胞培养成完整植株，除了需要一定的营养条件和植物激素、适宜温度和一定光照、无菌条件等之外，还需要________________。 (4)图中Ⅳ过程，通常植物体D 能表现出两个亲本的遗传性状，根本原因是________________。 2.(2012 年茂名一模)已知水稻的光效(光能利用效率)由一对基因(A、a)控制，抗病性由另一对基因 (B、b)控制，两对基因独立遗传。高光效抗病水稻的育种方案如下，请回答下列问题。 (1)水稻的低光效与高光效这对相对性状中，_______是显性性状，而甲的基因型为_______________________________ (2)假设辐射处理后得到一株水稻，检测突变基因转录出的mRNA，发现第二个密码子中的一个碱基发生替换，该水稻的光能利用效率一定提高吗？______，原因是____________________________________________________________。 (3)若用乙培育高光效抗病水稻新品种，为了提高其在子代中的比例，应采用的育种方法是_____________，其比例为____。 (4)若下图为一株水稻(Aa)减数分裂过程中的一个细胞，同一条染色体两条姐妹染色单体的同一位点上的基因分别是 A 和 a ，造成这种结果可能的原因有______________________________________________。若要使水稻的高光效基因在玉米植株中表达，从理论上讲常用的育种方法是_________。 [答案] 1.(1)植物细胞全能性品种的)优良性状 (2)有丝单倍体育种明显缩短育种年限 3 (3)离体(的植物器官、组织或细胞) (4)具有两个亲本的遗传物质 2.（1）低光效AABB 或AAbb(写出其中一种即可) （2）不一定密码子具有简并性(或一种氨基酸可以由几个不同的密码子来决定) （3）单倍体育种1/2 （4）基因突变或同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换基因工程
高一（下）生物复习 专题5：生物变异与遗传育种 班别： 姓名： 学号： 一、生物的变异 1. 概念：生物变异指的是亲代个体与子代个体、以及子代个体之间性状的 差异性。 2.类型： 不可遗传变异 （仅仅是由 环境因子的影响造成的，没有引起 遗传物质 的变化） （由于 生殖细胞内的遗传物质改变引起的，因而能遗传给后代） 来源有三种：基因突变、基因重组、染色体 变异。 二、基因突变、基因重组以及染色体变异 三、染色体组 1.概念：细胞中的一组_非同源 染色体，它们在_形态_和__功能__上各不相同，但是携带着控制生物 生长、发育、遗传与变异 等遗传信息，这样的一组染色体，叫做一个染色体组。 2.判断依据： （1）根据染色体的 形态 判断：相同形态的染色体有几条，就有几个染色体组。 （2）根据 基因型 判断：控制同一性状的基因个数即为染色体组数。
练习：写出各图染色体组数 A( 3 ) B( 1 ) C( 2 ) D( 1) E ( 3 ) 四、单倍体、二倍体和多倍体的比较 请注意： ①由受精卵发育来的个体，细胞中含有几个染色体组，就叫几倍体； ②而由配子发育而成的个体，不论含有几个染色体组，都只能叫单倍体。 五、几种育种方法的比较 杂交育种诱变育种多倍体育种单倍体育种原理基因重组基因突变染色体变异染色体变异 方法培育纯合子：杂交 →自交→筛选 出符合要求的表 现型，让其自交 到不发生性状分 离为止。 用物理（紫外线 等）或化学（亚硝 酸等）方法处理生 物，然后再筛选 用一定浓度秋水 仙素处理萌发 的种子或幼苗 (原理是：有丝分 裂的前期，抑制 纺锤体形成) ①先花药离体培养，培 育出单倍体植株； ③用秋水仙素处理单 倍体幼苗，使其染色 体加倍，获得纯合 子； ④选育优良品种 优点操作简单； 集优良性状 与一体。 提高突变频率； 加快育种进程； 大幅度改良某 些性状。 操作简单，能较快 获得所需品种。 明显缩短育种年限， 子代均为纯合子。 缺点育种时间长；局 限于同一种或亲 缘关系较近的物 种。 有利变异少； 需要处理大量实 验材料。 一般只用于植 物，所获品种发 育延迟，结实 率低。 技术操作复杂，通常 需与杂交育种配合。 应用培育高产抗病小 麦、杂交水稻、杂 交玉米 高产青霉菌 “黑农五号”大豆 三倍体无籽西瓜、 八倍体小黑麦 快速培育纯种矮杆抗病 小麦
生物的变异及在育种上的应用 2017/1/24 考点一：基因突变的特征和原因 1． 镰刀型细胞贫血症的根本原因 其直接原因 2．基因突变的本质和结果 3．特征、时期 只有进行 细胞才可能发生基因突变，生物体中成熟、分化了的细胞不再发生基因突变。 基因突变是 水平上某一个基因内部 种类和数目的变化，基因的数目和位置并 未改变。 4、基因突变对性状的影响 5．基因突变对子代的影响 例题下图为人WNK4基因部分碱基序列及其编码蛋白质的部分氨基酸序列示意图。已知WNK4基因发生一种突变，导致1169位赖氨敬交为谷氨酸。该基因发生的突变是 A ．①处插入碱基对G —C B ．②处碱基对A —T 替换为G —C C ．③处缺失碱基对A —T D ．④处碱基对G —C 替换为A —T 1．（2013海南卷）某二倍体植物染色体上的基因 B 2 是由其等位基因 B1 突变而来的，如不考虑染色体变异，下列叙述错误的是 A ．该突变可能是碱基对替换或碱基对插入造成的 B ．基因 B1 和B2 编码的蛋白质可以相同，也可以不同 C ．基因 B1 和B2 指导蛋白质合成时使用同一套遗传密码 D ．基因 B1 和B2 可同时存在于同一个体细胞中或同一个配子中 2．下列不容易发生基因突变的细胞是 A ．神经细胞 B ．正在无丝分裂的蛙的红细胞 C ．胚胎细胞 D ．正进行减数分裂的精原细胞 3．MstII 是一种限制性内切酶，它总是在CCTGAGG 的碱基序列中切断DNA 。下图显示了用MstII 处理后的正常β血红蛋白基因片断。镰刀型细胞贫血症的根本原因是β血红蛋白基因突变。下列有关叙述中，错误的是： A ．在起初的正常β血红蛋白基因中有3个CCTGAGG 序列 B ．若β血红蛋白基因某一处CCTGAGG 突变为CCTCCTG ，则用MstII 处理该基因后将产生 3个DNA 片段 C ．将MstII 酶用于镰刀型细胞贫血症的基因诊断，若产生三个DNA 片段，则β血红蛋白基因是正常的 D ．将MstII 酶用于的基因诊断，若产生四个DNA 片段，则β血红蛋白基因是正常的 4．下列关于基因突变的叙述，正确的是 A ．个别碱基对的替换可能不影响蛋白质的结构和功能 B ．染色体上部分基因的缺失，引起性状的改变，属于基因突变 C ．有性生殖产生的后代出现或多或少的差异主要是由于基因突变 甘氨酸：GGG 赖氨酸：AAA AAG 谷氨酰胺：CAG CAA 谷氨酸：GAA GAG 丝氨酸：AGC 丙氨酸：GCA 天冬氨酸：AAU
变异、育种与进化专题2020年高考题 1.（2020北京卷）已知控制玉米某两对相对性状的基因在同一染色体上。但偶然发现这两对基因均杂合的某玉米植株，自交后代的性状分离比为9：3：3：1。出现此现象的原因可能是该染色体上其中一对基因所在的染色体片段( ) A.发生180°颠倒 B.重复出现 C.移至非同源染色体上 D.发生丢失 2.（2020江苏卷）下列叙述中与染色体变异无关的是( ) A.通过孕妇产前筛查，可降低21三体综合征的发病率 B.通过连续自交，可获得纯合基因品系玉米 C.通过植物体细胞杂交，可获得白菜-甘蓝 D.通过普通小麦和黑麦杂交，培育出了小黑麦 3.（2020全国Ⅱ卷理综）关于高等植物细胞中染色体组的叙述，错误的是( ) A．二倍体植物的配子只含有一个染色体组 B．每个染色体组中的染色体均为非同源染色体 C．每个染色体组中都含有常染色体和性染色体 D．每个染色体组中各染色体DNA的碱基序列不同 4.（2020天津卷）一个基因型为DdTt的精原细胞产生了四个精细胞，其基因与染色体的位置关系见下图。导致该结果最可能的原因是( ) A.基因突变 B.同源染色体非姐妹染色单体交叉互换 C.染色体变异 D.非同源染色体自由组合 5.（2020浙江卷）下列关于遗传漂变和自然选择的叙述，正确的是（） A.遗传漂变在大种群中更易发生 B.遗传漂变能产生新的可遗传变异 C.遗传漂变和自然选择不都是进化的因素 D.遗传漂变和自然选择均可打破遗传平衡 6.（2020山东卷）在细胞分裂过程中，末端缺失的染色体因失去端粒而不稳定，其姐妹染色单体可能会连接在一起，着丝点分裂后向两极移动时出现“染色体桥”结构，如下图所示。若某细胞进行有丝分裂时，出现“染色体桥”并在两着丝点间任一位置发生断裂，形成的两
生物的变异与育种 1．（2019江苏卷·4）下列关于生物变异与育种的叙述，正确的是 A．基因重组只是基因间的重新组合，不会导致生物性状变异 B．基因突变使DNA序列发生的变化，都能引起生物性状变异 C．弱小且高度不育的单倍体植株，进行加倍处理后可用于育种 D．多倍体植株染色体组数加倍，产生的配子数加倍，有利于育种 【答案】C 2．（2019江苏卷·18）人镰刀型细胞贫血症是基因突变造成的，血红蛋白β链第6个氨基酸的密码子由GAG变为GUG， 导致编码的谷氨酸被置换为缬氨酸。下列相关叙述错误 ．．的是 A．该突变改变了DNA碱基对内的氢键数 B．该突变引起了血红蛋白β链结构的改变 C．在缺氧情况下患者的红细胞易破裂 D．该病不属于染色体异常遗传病 【答案】A 3．（2018海南卷）杂合体雌果蝇在形成配子时，同源染色体的非姐妹染色单体间的相应片段发生对等交换，导致新的配子类型出现，其原因是在配子形成过程中发生了 A．基因重组B．染色体重复 C．染色体易位D．染色体倒位 【答案】A 4．（2018全国Ⅰ卷）某大肠杆菌能在基本培养基上生长，其突变体M和N均不能在基本培养基上生长，但M可在添加了氨基酸甲的基本培养基上生长，N可在添加了氨基酸乙的基本培养基上生长，将M和N在同时添加氨基酸甲和乙的基本培养基中混合培养一段时间后，再将菌体接种在基本培养基平板上，发现长出了大肠杆菌（X）的菌落。据此判断，下列说法不合理的是 A．突变体M催化合成氨基酸甲所需酶的活性丧失 B．突变体M和N都是由于基因发生突变而得来的 C．突变体M的RNA与突变体N混合培养能得到X D．突变体M和N在混合培养期间发生了DNA转移 【答案】C 5．（2017江苏卷）一株同源四倍体玉米的基因型为Aaaa，其异常联会形成的部分配子也可受精形成子代。下列相关叙述正确的是
(2017·高考江苏卷)一株同源四倍体玉米的基因型为Aaaa，其异常联会形成 的部分配子也可受精形成子代。下列相关叙述正确的是( ) A．上图表示的过程发生在减数第一次分裂后期 B．自交后代会出现染色体数目变异的个体 C．该玉米单穗上的籽粒基因型相同 D．该植株花药培养加倍后的个体均为纯合子 解析：选B。图示的联会过程发生在减数第一次分裂前期，A项错误；由异常联会图示可知，同源染色体中的三条染色体可移到一个细胞中，而另一条染色体可移到另一个细胞中，因此，减数分裂后形成的配子中有的染色体数目异常，自交后代会出现染色体数目变异的个体，B项正确；该玉米单穗上的籽粒可由不同基因型的配子结合形成，因此基因型可能不同，C项错误；该植株形成的配子中有的基因型为Aa，含这种配子的花药培养加倍后形成的个体是杂合子，D项错误。 (2015·高考海南卷)关于基因突变和染色体结构变异的叙述，正确的是( ) A．基因突变都会导致染色体结构变异 B．基因突变与染色体结构变异都导致个体表现型改变 C．基因突变与染色体结构变异都导致碱基序列的改变 D．基因突变与染色体结构变异通常都用光学显微镜观察 解析：选C。基因突变的实质是基因中碱基对序列的改变，结果是产生等位基因，不会导致染色体结构变异，A项错误；基因突变不一定引起个体表现型的改变，
B项错误；由于染色体是DNA的主要载体，染色体结构变异会引起DNA碱基序列的改变，C正确；基因突变在光学显微镜下是看不见的，D项错误。 (高考大纲卷)现有4个小麦纯合品种，即抗锈病无芒、抗锈病有芒、感锈病无 芒和感锈病有芒。已知抗锈病对感锈病为显性，无芒对有芒为显性，且这两对相对性状各由一对等位基因控制。若用上述4个品种组成两个杂交组合，使其F1均为抗锈病无芒，且这两个杂交组合的F2的表现型及其数量比完全一致。回答问题： (1)为实现上述目的，理论上，必需满足的条件有：在亲本中控制这两对相对性状的两对等位基因必须位于________________上，在形成配子时非等位基因要________，在受精时雌雄配子要________，而且每种合子(受精卵)的存活率也要________。那么，这两个杂交组合分别是____________________和 ______________________________________________________。 (2)上述两个杂交组合的全部F2植株自交得到F3种子，1个F2植株上所结的全部F3种子种在一起，长成的植株称为1个F3株系。理论上，在所有F3株系中，只表现出一对性状分离的株系有4种，那么，在这4种株系中，每种株系植株的表现型及其数量比分别是__________________、____________________、 ____________________和____________________。 解析：(1)设抗锈病与感锈病、无芒与有芒分别受A/a、B/b两对等位基因控制。根据题干信息可知4个纯合亲本的基因型可分别表示为AABB、AAbb、aaBB、aabb。若用上述4个品种组成两个杂交组合，使其F1均为抗锈病无芒，则这两个组合一定为AABB×aabb和AAbb×aaBB。由于两对等位基因的位置关系不确定，因此F2的表现型及其数量比的情况也不确定。
变异和育种 1．下列属于分子水平上取得的生物学成果是 A．克隆羊多莉B．人类基因组序列确定 C．杂交水稻D．组织培养生产花卉 2．使用射线照射获得抗逆性强的“太辐一号”小麦的育种方法是 A．杂交育种 B．诱变育种 C．单倍体育种 D．多倍体育种 3. 基因型为AABB和aabb的豌豆杂交,产生的F 用秋水仙素处理幼苗后得到的 1 植株应该是 A．二倍体 B．三倍体 C．四倍体 D．单倍体4．豌豆高茎对矮茎为显性。自然条件下，将纯种髙茎与纯种矮茎间行种植，收获矮茎植株上所结的种子继续播种，长出的植株将表现为 A．都是高茎 B．都是矮茎 C．1高茎：1矮茎 D．3高茎：1矮茎 5．右下图示基因型为aaBbCc的某动物细胞分裂示意图，据此可确认该细胞 A．发生过基因突变 B．没有同源染色体 C．将形成四种配子 D．是第一极体 6．下列属于诱变育种的是 A．用γ射线处理籼稻种子，培育出早熟的新品种 B．将抗虫基因转入普通棉的体细胞中，培育出抗虫棉 C．用秋水仙素处理二倍体草莓幼苗，获得四倍体草莓 D．将抗病黄果肉番茄与感病红果肉番茄杂交，培育出新品种 7．人类常染色体上β-珠蛋白基因（A+），既有显性突变(A)，又有隐性突变(a),突变均可导致地中海贫血。一对皆患地中海盆血的夫妻生下了一个正常的孩子，这对夫妻可能 A．都是纯合子(体) B．都是杂合子(体)
C．都不携带显性突变基因 D．都携带隐性突变基因 8. 某育种公司有基因型为AAbb、aaBB的两个玉米品种(这两对基因是自由组合的)。现要 在短时间内培育基因型为AABB、aabb的两个玉米新品种,可以选择不同、简便而且合理 的育种方法分别是 A．杂交育种单倍体育种 B．诱变育种杂交育种 C．单倍体育种杂交育种 D．基因工程育种多倍体育种9．下列关于育种的说法，不正确的是 A．基因突变普遍存在，可用于诱变育种 B．诱变育种和杂交育种均可产生新的基因型 C．三倍体植物可由受精卵发育而来 D. 培养普通小麦花粉得到的个体是三倍体 10．经 X 射线照射的紫花香豌豆品种,其后代中出现了几株开白花植株，下列叙述错误的是 A．白花植株的出现是对环境主动适应的结果,有利于香豌豆的生存 B．X 射线不仅可引起基因突变,也会引起染色体畸变 C．通过杂交实验,可以确定是显性突变还是隐性突变 D．观察白花植株自交后代的性状,可确定是否是可遗传变异 11．诱变育种与杂交育种的不同之处是 A．能大幅度改良某些性状 B．能形成新的基因型 C．能形成新基因 D．需要大量的选育工作12．下图为某植物育种流程图，下列相关叙述错误 是 杂交育种 诱变育种 单倍体育种 转基因技术
单元过关检测(七) 第七单元生物的变异、育种和进化 (时间：40分钟分值：90分) 一、选择题(每小题4分，共40分) 1．一般认为，艾滋病病毒最可能产生的变异是() A．环境改变B．基因重组 C．基因突变D．染色体变异 解析：艾滋病病毒没有细胞结构，由RNA和蛋白质组成，其可遗传变异的来源只有基因突变，故C正确。 答案：C 2．下列有关遗传变异与进化的叙述中，正确的是() A．原发性高血压是一种多基因遗传病，它发病率比较高 B．基因内增加一个碱基对，只会改变肽链上一个氨基酸 C．每个人在生长发育的不同阶段中，基因是不断变化的 D．在一个种群中，控制某一性状的全部基因称为基因库 解析：B错误，只增加一个碱基对有可能会导致突变位点后所有氨基酸都改变；C错误，在生长过程中，基因本身不改变，改变的只是基因的表达状态；D错误，基因库是一个种群全部个体所带有的全部基因的总和。 答案：A 3．杂交育种是植物育种的常规方法，其选育纯合新品种的一般方法是() A．根据杂种优势原理，从子一代中即可选出
B．从子三代中选出，因为子三代才出现纯合子 C．隐性品种可从子二代中选出，经隔离选育后，显性品种从子三代中选出 D．只能从子四代中选出能稳定遗传的新品种 解析：根据所需，若新品种为隐性纯合子，则在F2中即可找到，若新品种为显性个体，在F2中即可出现该性状的个体，但不一定为纯合子，经隔离选育后在F3中才能确定是否为纯合子。 答案：C 4．(2016·武昌联考)人的染色体结构或数目变异可能导致遗传病的发生。下列遗传病中，属于染色体数目改变而引起的是() A．21三体综合征B．白化病 C．猫叫综合征D．红绿色盲 解析：21三体综合征是多了1条21号染色体导致的，属于染色体数目变异，故A正确。白化病是单基因遗传病，故B错误。猫叫综合征是5号染色体部分缺失引起的，属于染色体结构变异，故C错误。红绿色盲属于单基因遗传病，故D错误。 答案：A 5．下列说法正确的是() A．染色体中缺失一个基因不属于基因突变 B．产前诊断能确定胎儿性别进而有效预防白化病 C．染色体变异和基因突变均可以用光学显微镜直接观察 D．秋水仙素诱导多倍体形成的原因是促进染色单体分离使染色体倍增