下载文档原格式
高三生物专项突破重点题型研析7——变异原理在育种中的应用典例剖析水稻(2n＝24，自然状态下为纯合子)是一种重要的粮食作物，如图是与之有关的一些遗传育种途径。
请回答下列问题：(1)A→B过程中，用60Co来处理___________________________________________，更易得到突变体。
(2)为培育矮秆抗病(ddRR)的新品种，应以基因型为________________________的植株作亲本，F2矮秆抗病类型中能稳定遗传的个体的比例是__________________，为提高该类型的纯合度可进行__________________和筛选，直至不再发生性状分离。
(3)若要在较短时间内获得上述新品种水稻，可利用图中____________(用字母和箭头表示)途径所用的方法，其中的G途径是指__________________________。
(4)科学工作者若要通过C、D途径获取抗虫水稻，则转移基因后可通过________________技术检测目的基因是否插入到了转基因生物染色体的DNA上。
经鉴定发现，2个相同的抗虫基因分别插入到了一对同源染色体中两条染色体的不同位置上，则其与非转基因水稻杂交后代中抗虫植株所占比例为________________。
解析(1)基因突变最容易发生在细胞分裂间期(DNA复制时)，因此应该选择分裂旺盛的材料来进行诱变处理。
(2)选择亲本时要注意：一要包含所需优良基因，二要避免把“目标品系”选作亲本。
ddrr×DDRR→DdRr→D_R_∶D_rr∶ddR_∶ddrr＝9∶3∶3∶1，注意“矮秆抗病类型”有ddRR(1/16)、ddRr(2/16)两种类型，其中纯合子占该类型的1/3；连续自交是生产实践中提高纯合度的一种有效方法。
(3)单倍体育种如图中E→F→G途径所示，其最大的优点就是能明显缩短育种年限，具体过程包含两个主要环节：一是花药离体培养获得单倍体，二是人工诱导染色体加倍获得纯合个体。
藏躲市安详阳光实验学校考点44 生物变异在育种上的应用高考频度：★★★☆☆难易程度：★★★☆☆1．单倍体育种和多倍体育种（1）图中①和③的操作是秋水仙素处理，其作用原理是抑制纺锤体的形成。
（2）图中②过程是花药离体培养。
（3）单倍体育种的优点是能明显缩短育种年限。
2．杂交育种与诱变育种（1）杂交育种①概念：将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法。
②过程：选择具有不同优良性状的亲本→杂交→获得F1→F1自交→获得F2→鉴别、选择需要的类型→优良品种。
（2）诱变育种①概念：利用物理因素或化学因素来处理生物，使生物发生基因突变，从而获得优良变异类型的育种方法。
②过程：选择生物→诱发基因突变→选择理想类型→培育。
3．基因工程（1）概念：基因工程，又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。
通俗地说，就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状。
（2）操作的基本步骤：提取目的基因→目的基因与运载体结合→将目的基因导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定。
4．生物育种原理、方法、实例(连线)考向一育种方法的选择与分析1．如图是利用玉米(2n＝20)的幼苗芽尖细胞(基因型BbTt)进行实验的流程示意图。
下列分析不正确的是A．基因重组发生在图中②过程，过程③中能够在显微镜下看到染色单体的时期是前期和中期B．秋水仙素用于培育多倍体的原理是其能够抑制纺锤体的形成C．植株A为二倍体，其体细胞内最多有4个染色体组；植株C属于单倍体，其发育起点为配子D．利用幼苗2进行育种的最大优点是明显缩短育种年限，植株B纯合的概率为25%【参考答案】D解题必备育种方式的选择（1）根据育种目的和提供的材料选择合适的育种方法①集中不同亲本的优良性状：a.一般情况下，选择杂交育种，这也是最简捷的方法；b.需要缩短育种年限(快速育种)时，选择单倍体育种。
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。
第32讲生物变异在育种上的应用一、单选题1．下列关于“低温诱导植物染色体数目的变化”实验的叙述中，正确的是（）A．低温处理洋葱根尖后会引起成熟区细胞染色体数目的变化B．在观察低温处理的洋葱根尖装片时，通过一个细胞可以看到染色体的变化情况C．利用低温和秋水仙素处理材料均可抑制纺锤体形成D．观察洋葱根尖细胞装片时要先在低倍镜下找到所要观察的细胞并移到视野的中央，调节视野的亮度，再转动粗准焦螺旋直至物像清晰2．下列有关“低温诱导大蒜（2n＝16）根尖细胞染色体加倍”的实验，叙述不正确的是（）A．低温处理后的实验材料要先用卡诺氏液固定再用酒精冲洗B．在显微镜视野内可能观察到染色体数为16、32和64的细胞C．用高倍显微镜观察不到根尖细胞染色体加倍的过程D．低温通过促进着丝粒分裂导致染色体数目加倍3．有关“低温诱导植物细胞染色体数目变化”的实验，下列叙述正确的是（）A．多倍体形成过程中增加了非同源染色体重组的机会B．解离液和卡诺氏液都可以使洋葱根尖解离C．在诱导染色体数目变化方面，低温与秋水仙素诱导的原理相似D．显微镜下可以看到大多数细胞的染色体数目加倍4．对于低温诱导洋葱染色体数目变化的实验，下列叙述中不正确的是（）A．处于分裂间期的细胞最多B．在显微镜视野内可以观察到染色体数目加倍和没有加倍的细胞C．在高倍显微镜下可以观察到细胞从二倍体变为四倍体的过程D．此实验的原理是低温能抑制纺锤体的形成5．对于低温诱导植物细胞染色体数目变化的实验，错误的描述是（）A．处于分裂前的间期的细胞最多B．在显微镜视野内可以观察到二倍体细胞和四倍体细胞C．在高倍显微镜下可以观察到细胞从二倍体变为四倍体的过程D．低温与秋水仙素都能使分裂过程受阻6．下列关于低温诱导植物细胞染色体数目变化的实验中，部分试剂的使用方法及其作用的叙述中错误的是（）A．A B．B C．C D．D7．下列有关诱导多倍体的叙述，不正确的是（）A．低温和秋水仙素诱导多倍体形成的原理都是抑制纺锤体形成，导致细胞不能正常产生子细胞B．低温诱导染色体数目变化的实验中，用卡诺氏液处理后要用清水冲洗2次才可以进行解离C．三倍体无子西瓜没有种子的原因是其不能形成可育的配子D．三倍体无子西瓜每年制种很麻烦，可以用植物组织培养的办法来繁殖三倍体无子西瓜8．下列关于染色体组、二倍体和多倍体的叙述，不正确的是（）A．一个染色体组中不含同源染色体B．多倍体在植物中比动物中常见C．二倍体可由配子发育而成，体细胞中含有两个染色体组D．人工诱导多倍体的方法之一是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗9．如图所示细胞中所含染色体，下列叙述不正确的是（）1234A．1代表的生物可能是二倍体，其每个染色体组含一条染色体B．2代表的生物可能是二倍体，其每个染色体组含三条染色体C．3代表的生物可能是二倍体，其每个染色体组含三条染色体D．4代表的生物可能是单倍体，其每个染色体组含四条染色体10．普通小麦的卵细胞中有3个染色体组。
专题(七)变异与进化明考点·析考情考点1.基因突变和基因重组。
2.染色体结构变异和数目变异。
3.生物变异在生产实践中的应用。
4.现代生物进化理论的主要内容。
5.生物进化与生物多样性的形成。
考情1.考查题型：多以选择题呈现。
2.命题趋势：(1)变异常以实例辨析背后原理或以变异为基础考查育种的流程及背后的原理。
(2)进化多侧重基本观点考查及基因频率的计算。
命题点1变异及其育种应用1．突破生物变异的4大问题2．“两看法”界定二倍体、多倍体、单倍体3．界定“三倍体”与“三体”4．几种常考类型产生配子种类及比例5．育种方式及原理辨析(1)诱变育种原理(2)单倍体育种与杂交育种的关系(3)多倍体育种的原理分析6．准确选取育种方案7．细胞癌变的原理和特征8．变异类型的分析推理与实验设计思路(1)显性突变与隐性突变的判断(适于单基因突变)(2)一对基因突变和两对基因突变的判断①两种突变来自一对基因突变(隐性突变)②两种突变来自两对基因突变(隐性突变)(3)基因突变和染色体变异的判断现有一红眼雄果蝇X A Y与一白眼雌果蝇X a X a杂交，子代中出现一只白眼雌果蝇(注：染色体缺失的纯合子致死)。
①观察法：取该果蝇有分裂能力的细胞制成装片，显微镜下观察染色体结构。
若染色体正常，可能是基因突变引起的；反之可能是染色体缺失引起的。
②杂交法：选该白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交，若杂交子代中雌果蝇数与雄果蝇数比为1∶1，则这只白眼雌果蝇的出现是由于基因突变引起的；若杂交子代中雌果蝇数与雄果蝇数比为2∶1，则这只白眼雌果蝇的出现是染色体缺失造成的。
1．(2023·福建，9)无义突变是指基因中单个碱基替换导致出现终止密码子，肽链合成提前终止。
科研人员成功合成了一种tRNA(sup—tRNA)，能帮助A基因第401位碱基发生无义突变的成纤维细胞表达出完整的A蛋白。
该sup—tRNA对其他蛋白的表达影响不大。
过程如图。
集训6生物变异与育种1．果蝇的红眼和白眼是一对相对性状，缺刻翅和正常翅是另一对相对性状，分别受一对等位基因控制。
现用一些纯合亲本果蝇进行杂交实验，结果如表所示：请回答下列问题。
(1)缺刻翅和正常翅这对相对性状中显性性状是________________。
(2)这两对相对性状的遗传__________(填“遵循”或“不遵循”)基因的自由组合定律，理由是______________________________________________。
(3)研究者在组别2的F1中偶然发现了一只缺刻翅雌果蝇。
出现该果蝇的原因可能是亲本果蝇在形成配子时发生了基因突变，也可能是染色体片段缺失。
请你选择合适的材料，设计杂交实验方案来判断出现该缺刻翅果蝇的原因。
(注：各型配子活力相同；雄性个体一条染色体片段缺失时胚胎致死。
) 实验方案：___________________________________________。
结果预测：Ⅰ.若____________________________________，则为基因突变；Ⅱ.若____________________________________，则为染色体片段缺失。
解析根据题意和图表分析可知，控制果蝇的红眼和白眼的基因与控制正常翅和缺刻翅的基因都位于X染色体上。
假设控制红眼和白眼的基因用A、a 表示，控制正常翅和短刻翅的基因用B、b表示。
(1)由于缺刻翅♀×正常翅♂杂交后代中，雌性个体只有正常翅，说明正常翅对缺刻翅为显性。
亲本的基因型为X b X b和X B Y，F1的基因型为X B X b和X b Y。
(2)由于控制这两对相对性状的两对等位基因都位于X染色体上，即位于同一对同源染色体上，所以这两对相对性状的遗传不遵循基因的自由组合定律。
(3)由于组别2的F1中雌果蝇应该都是正常翅，现偶然发现了一只缺刻翅雌果蝇，可能是亲本果蝇在形成配子时发生了基因突变，也可能是染色体片段缺失，而雄性个体一条染色体片段缺失时胚胎致死。
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。
