2019-2020学年生物人教版必修2作业与测评：6-1 杂交育种与诱变育种

2019-2020学年生物人教版必修2作业与测评：6-1 杂交育种与诱变育种

DI LIU ZHANG | 第 6 章 从杂交育种到基因工程 第 1 节 杂交育种与诱变育种 基础必刷题 对应学生用书 P55 1．杂交育种和诱变育种所依据的遗传学原理依次是( ) A．基因突变、基因重组 B．基因重组、基因突变 C．染色体变异、基因突变 D．染色体变异、基因重组 答案 B 解析 杂交育种遵循的遗传学原理是基因重组，诱变育种遵循的遗传学原理 是基因突变。 2．在杂交育种工作中，通常开始进行选择的代数及理由是( ) A．F1、基因出现重组 B．F2、性状开始分离 C．F1、性状开始分离 D．P、基因开始分离 答案 B 解析 杂交育种是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。子代中 F1 只是表达显性性状，F2 出现性状分 离，便于找到符合人类需要的新品种。 3．利用杂交育种方法，培育具有两种优良性状的作物新品种，下列说法中错 误的是( ) A．所选的原始材料分别具有某种优良性状且能稳定遗传 B．杂交一次，得 F1，若 F1 在性状上符合要求，则可直接用于扩大栽培 C．让 F1 自交，得 F2，从 F2 中初步选取性状上符合要求的类型 D．把初步选出的类型进一步隔离自交和汰劣留良，直到确认不再发生性状分 离为止 答案 B 解析 杂交育种所选的亲本一般是具有不同优良性状的纯合体。一般需要将 子一代自交，子二代发生性状分离，然后选择具有优良性状个体进行自交，之后 连续选育和自交，直至具有优良性状个体不发生性状分离。 4．诱变育种通常采用的方法是( ) A．用射线或激光照射 B．花药离体培养 C．秋水仙素处理萌发的种子 D．人工杂交 答案 A 解析 用射线或激光照射属于诱变育种，花药离体培养属于单倍体育种的步 骤之一，秋水仙素处理萌发的种子属于多倍体育种，人工杂交属于杂交育种。 5．下列各项中，不属于诱变育种优点的是( ) A．可以提高变异频率 B．育种年限显著缩短 C．大幅度改良某些性状 D．需大量处理供试材料 答案 D 解析 诱变育种的优点包括可以提高变异频率，加速育种进程，使育种年限 显著缩短，并且在短时间内大幅度改良某些生物性状，从而获得更多优良变异类 型，A、B、C 不符合题意；缺点是由于基因突变是随机发生的、不定向的，诱变 的方向和性质不能控制，具有盲目性，所以需大量处理供试材料，D 符合题意。 6．要将基因型为 AaBB 的生物，培育出以下基因型的生物：①AaBb ② AAaaBBBB ③AB 则对应的育种方法依次是( ) A．诱变育种、多倍体育种、花药离体培养 B．杂交育种、诱变育种、花药离体培养 C．花药离体培养、诱变育种、多倍体育种 D．多倍体育种、花药离体培养、诱变育种 答案 A 解析 ①生物的基因型为 AaBB，转变为 AaBb，采用的技术是诱变育种；② 生物的基因型为 AaBB，转变为 AAaaBBBB，采用的技术是多倍体育种；③生物 的基因型为 AaBB，转变为 AB，采用的技术是花药离体培养。 7. 如图表示某种农作物品种①和②培育出⑥的几种方法，有关说法错误的是 ( ) A．培育品种⑥的最简捷途径是Ⅰ→Ⅴ B．通过Ⅱ→Ⅳ过程最不容易到达目的 C．通过Ⅲ→Ⅵ过程的原理是染色体变异 D．过程Ⅵ常用一定浓度的秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 答案 D 解析 Ⅰ→Ⅴ途径为杂交育种，方法最简捷，但由于获得的子代中既有纯合 体又有杂合体，需要不断地连续自交进行筛选才能获得需要的品种⑥，所以育种 时间长，A 正确；由于变异是不定向的，所以通过诱变育种Ⅱ→Ⅳ过程最不容易 达到目的，B 正确；经过Ⅲ培育形成⑤常用的方法是花药离体培养，过程Ⅵ常用一 定浓度的秋水仙素处理⑤的幼苗，使其染色体数目加倍，所以通过Ⅲ→Ⅵ过程的 原理是染色体变异，C 正确；由于单倍体高度不育，所以过程Ⅵ常用一定浓度的秋 水仙素处理单倍体幼苗，而不可能处理萌发的种子，D 错误。 8．小麦高茎(D)对矮茎(d)为显性，抗锈病(T)对不抗锈病(t)为显性(两对基因独 立遗传)，现有高茎抗锈病纯合子和矮茎不抗锈病纯合子两个亲本，要想获得矮茎 抗锈病的纯合新品种，育种专家提出了两种育种方案。如下图所示，请回答下列 问题： (1)图中(一)、(二)所示过程在遗传学上分别叫__________和________。 (2)图中表示的两种常见的育种方法是________育种和________育种，其中哪 种育种方法操作较为简单？________，其优越性是________________。 (3)图中(四)处理的方法是___________________________，目的是_________。 (4)图中(二)产生的矮茎抗锈病的个体比例是______________________， ddT_中能够稳定遗传的个体占________。 答案 (1)杂交 自交 (2)杂交 诱变 杂交育种 目的性强，能够将多个品种的优良性状集中在一 起 (3)用物理方法或化学方法诱发基因突变 提高变异频率，获得所需要的变异 个体 (4)3/16 1/3 解析 (1)(2)方案甲是用两个纯合的亲本进行杂交，获得杂种一代，通过对杂 种后代的不断优选自交，获得所需的能够稳定遗传的个体，属于杂交育种；而方 案乙只利用了其中的一个亲本，经过(四)获得新个体(ddTt)，由于基因 T 是亲本中 所没有的，因此只能来自基因突变，基因突变具有不定向性，且多数是不利的变 异。杂交育种目的性更强一些。 (3)诱发基因突变可以用物理或化学的方法进行处理，诱变育种的特点是能够 提高突变的频率，增加所需性状出现的几率。 (4)DdTt 自交所得后代中性状(ddT_)符合要求的占 3/16，其中 ddT_中能够稳定 遗传的个体占 1/3。 能力提升题 对应学生用书 P56 1．杂交玉米的种植面积越来越广，农民需要购买玉米杂交种。不能自留种子 来年再种的原因是( ) A．自留种子发芽率低 B．杂交种都具有杂种优势 C．自留种子容易患病虫害 D．杂交种的有性繁殖后代会发生性状分离 答案 D 解析 杂交种具有杂种优势，但杂交种的有性繁殖后代会发生性状分离而不 再具有杂种优势。 2．下列各种措施中，能产生新基因的是( ) A．高秆抗锈病小麦和矮秆不抗锈病的小麦杂交获得矮秆抗锈病的小麦优良品 种 B．用秋水仙素诱导二倍体西瓜获得四倍体西瓜 C．用 X 射线，紫外线处理青霉菌获得高产青霉菌株 D．用花药离体培养得到的单倍体小麦植株 答案 C 解析 高秆抗锈病小麦和矮秆不抗锈病小麦杂交获得矮秆抗锈病优质品种， 育种方法是杂交育种，原理是基因重组，只能产生新的基因型，A 错误；用秋水 仙素诱导二倍体西瓜获得四倍体西瓜，育种方法是多倍体育种，原理是染色体变 异，只能产生新的基因型，B 错误；用 X 射线、紫外线处理青霉菌获得青霉素高 产菌株，育种方法是诱变育种，原理是基因突变，能产生新的基因，C 正确；用花 药离体培养培育出单倍体小麦植株，原理是染色体变异，不能产生新基因，D 错 误。 3．下列有关育种的叙述，错误的是( ) A．利用花药离体培养技术可获得单倍体植株 B．杂交育种能将两个或多个品种的优良性状集中在一起 C．三倍体无子西瓜的细胞中无同源染色体，不能进行正常的减数分裂 D．诱变育种可以提高突变率，在较短时间内获得更多的优良变异类型 答案 C 解析 利用花药离体培养技术可获得单倍体植株，A 正确；杂交育种能将两 个或多个品种的优良性状集中在一起，B 正确；三倍体无子西瓜细胞中存在同源染 色体，C 错误；诱变育种可以提高突变率，在较短时间内获得更多的优良变异类型， D 正确。 4．将某种二倍体植物①、②两个植株杂交，得到③，将③再做进一步处理， 如下图所示。下列分析不正确的是( ) A．由③到④的育种过程依据的主要原理是基因突变 B．由⑤×⑥过程形成的⑧植株是三倍体 C．若③的基因型为 AaBbdd，则⑩植株中能稳定遗传的个体占总数的 1/4 D．由⑦到⑨的过程还可以用秋水仙素处理萌发的种子 答案 D 解析 依题意和图示分析可知：由③到④的育种过程为诱变育种，依据的主 要原理是基因突变，A 正确；⑤为二倍体，⑥为四倍体，⑤×⑥过程形成的⑧植 株为三倍体，B 正确；若③的基因型为 AaBbdd，则③自然生长形成的⑤的基因型 也为 AaBbdd，⑤自交产生的⑩植株中能稳定遗传(纯合子)的个体占总数的 1/2×1/2×1＝1/4，C 正确；⑦为单倍体，高度不育，不能产生种子，D 错误。 5．下列关于植物育种和生长的叙述，其中不正确的一组是( ) ①诱变育种有可能较快选育出新的优良品种 ②三倍体无子西瓜的种子种下 去可继续发育成无子西瓜 ③穗小粒少的小麦种到西藏后会长成穗大粒多的小麦 ④人工诱变可使生物朝着对人类有益的方向变异 ⑤由于没有土壤，只在完全营 养液中生长的幼苗，不能正常发育 ⑥利用杂种优势可以提高农作物的产量 A．①②④ B．①⑤⑥ C．③④⑥ D．②③④⑤ 答案 D 解析 诱变育种利用人工诱导基因突变，可以提高突变率，会较快产生优良 性状，①正确；三倍体无子西瓜没有种子，要进行无性繁殖来繁殖子代，②错误； 表现型决定于基因型，受环境影响，穗小粒少的小麦种到西藏后仍然是穗小粒少， ③错误；人工诱变变异是不定向的，还要进行人工选择，④错误；完全营养液含 有各种矿质元素，能够满足植物正常生长，⑤错误；利用杂种优势可以提高农作 物的产量，⑥正确。 6．在蒙古绵羊中卷毛(B)对直毛(b)为显性，短羊绒(E)对长羊绒(e)为显性，这 两对基因是独立遗传的。现有纯合卷毛短羊绒绵羊和直毛长羊绒绵羊种羊数只。 试完成下列问题： (1)试设计培育出能稳定遗传的卷毛长羊绒绵羊的育种方案(简要程序)。 第一步：__________________________________________________； 第二步：__________________________________________________； 第三步：__________________________________________________。 (2)F2 中卷毛长羊绒绵羊的基因型有________和________两种，其纯合子占卷 毛长羊绒绵羊总数的________，杂合子占 F2 总数的________。 (3)该方案的理论依据是基因的________定律。 答案 (1)第一步：卷毛短羊绒绵羊×直毛长羊绒绵羊 第二步：子一代之间随机交配得子二代，在子二代选出卷毛长羊绒绵羊 第三步：让 F2 中卷毛长羊绒绵羊与直毛长羊绒绵羊测交，就能选出纯种卷毛 长羊绒绵羊 (2)Bbee BBee 1 3 1 8 (3)自由组合 解析 本题是关于动物杂交育种的题目，目的是得到基因型为 BBee 的绵羊。 由 BBEE×bbee 得到 F1，基因型为 BbEe，子一代自由交配得 F2，在 F2 中选出卷 毛长羊绒绵羊，让 F2 中卷毛长羊绒绵羊与直毛长羊绒绵羊测交，就能选出纯种卷 毛长羊绒绵羊。根据基因的自由组合定律可知 F2 中卷毛长羊绒绵羊的基因型有两 种为 Bbee、BBee，则卷毛长羊绒绵羊占 F2 的3 4 ×1 4 ＝ 3 16 ，纯合子卷毛长羊绒绵羊占 F2 的 1 16 ，所以纯合子占卷毛长羊绒绵羊的1 3 ，杂合子卷毛长羊绒绵羊占总数的 2 16 ＝ 1 8 。 7．某自花且闭花受粉植物，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____________________和少利多害性这三个特点。 (3)若采用杂交育种，可通过将上述两个亲本杂交，在 F2 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)不定向性、低频性 (3)选择 纯合化 年限越长 高茎∶中茎∶矮茎＝1∶6∶9 (4)基因重组、细胞的全能性和染色体变异 解析 (1)由于该植物是自花且闭花受粉植物，所以在自然状态下一般都是纯 合子。 (2)诱变育种的原理是基因突变。由于基因突变具有不定向性、低频性和少利 多害性等特点，所以需要处理大量种子。 (3)如果采用杂交育种的方式，将上述两个亲本杂交，得 F1，F1 自交所得 F2 中 选出抗病矮茎个体(D_E_R_)，再通过连续自交及逐代淘汰的手段，最终获得能稳 定遗传的抗病矮茎品种(DDEERR)。一般情况下，控制性状的基因数越多，需进行 筛选的次数也就越多。若只考虑茎的高度，F1(DdEe)在自然状态下繁殖即自交后， F2 中表现型及比例为 9 矮茎(9D_E_)∶6 中茎(3D_ee、3ddE_)∶1 高茎(1ddee)。 (4)若采用单倍体育种的方式获得所需品种，首先需将花药进行离体培养得到 单倍体幼苗，继而使用秋水仙素对其进行处理使其染色体数目加倍，该过程涉及 的原理有基因重组、细胞的全能性及染色体变异。其遗传图解见答案。