2019-2020学年度人教新课标版高中生物必修二课后作业19　杂交育种与诱变育种

2019-2020学年度人教新课标版高中生物必修二课后作业19　杂交育种与诱变育种

课后作业(十九) [学业水平合格练] 1．育种专家用高秆抗锈病水稻与矮秆不抗锈病水稻杂交，培育 出了矮秆抗锈病水稻，这种水稻出现的原因是( ) A．基因突变 B．基因重组 C．染色体变异 D．环境条件的改变 [解析] 矮秆抗病水稻是经杂交育种得到的，其原理是基因重 组。 [答案] B 2．现有矮秆有芒(aaBB)和高秆无芒(AAbb)小麦品种，希望培育 出矮秆无芒小麦新品种，最快捷、简单的育种方法是( ) A．杂交育种 B．诱变育种 C．单倍体育种 D．多倍体育种 [解析] 由于矮秆无芒小麦新品种的基因型为 aabb，为双隐性个 体，只需要将矮秆有芒(aaBB)和高秆无芒(AAbb)小麦品种进行杂交， 得到 AaBb，然后再自交即可得 aabb 的新品种，故杂交育种最快捷、 简单。 [答案] A 3．下列有关育种的叙述，正确的是( ) A．诱变育种可以定向地改变生物的性状 B．通过杂交育种获得新品种均需要从 F3 开始选取 C．多倍体育种中，低温处理与秋水仙素处理的作用机理相似 D．通过花药离体培养获得的新个体即为纯合子 [解析] 由于基因突变具有不定向性，所以诱变育种不能定向改 变生物的性状；通过杂交育种获得新品种可以从 F2 就开始选取；在 多倍体育种中，低温处理与秋水仙素处理的作用机理相似，都能抑制 纺锤体的形成，从而导致着丝点分裂后染色体不能移向细胞两极，引 起细胞内染色体数目加倍；在单倍体育种的过程中，通过花药离体培 养获得的新个体只是单倍体，需通过人工诱导染色体加倍，才可能得 到纯种个体。 [答案] C 4．下图是利用某植物(基因型为 AaBb)产生的花粉进行单倍体育 种的示意图，据图判断下列说法正确的是( ) 花粉――→ ① 植株 A ――→ ② 植株 B A．过程①属于植物的组织培养，依据原理是植物细胞的全能性 B．过程②通常使用的试剂是秋水仙素，作用时期为有丝分裂间 期 C．通过过程①得到的植株 A 基因型为 aaBB 的可能性为1 4 D．通过过程②得到的植株 B 一定是四倍体 [解析] 过程①是花药离体培养，属于植物组织培养，理论依据 是植物细胞的全能性；得到的植株 A 基因型有 AB、Ab、aB、ab 四 种可能；过程②是用秋水仙素处理单倍体幼苗，作用时期为有丝分裂 的前期；得到的植株 B 基因型有 AABB、aaBB、AAbb、aabb 四种 可能，属于二倍体。 [答案] A 5．下图为两种育种方法的过程，有关说法正确的是( ) A．基因重组只发生在图示①③过程中 B．过程③④的育种方法称为单倍体育种 C．E 植株体细胞中只含有一个染色体组 D．图示育种方法不能定向改变生物性状 [解析] 基因重组发生在减数分裂过程中，图示①②③过程中均 可发生；过程③④为花药离体培养；E 植株为单倍体，单倍体细胞中 不一定只含有一个染色体组；杂交育种和多倍体育种不能定向改变生 物性状。 [答案] D 6．有一种塑料在某种细菌的作用下能迅速分解为无毒物质，可 以降解，不至于对环境造成严重的“白色污染”。培育专门吃这种塑 料的细菌的方法是( ) A．杂交育种 B．单倍体育种 C．诱变育种 D．多倍体育种 [解析] 对于细菌来说，一般通过诱变育种或基因工程育种的方 法来培育，从题干信息看只能用诱发基因突变的方法来培育。 [答案] C 7．航天技术的发展为我国的生物育种创造了更多更好的机会。 下列有关航天育种的说法不正确的是( ) A．航天育种可缩短育种周期 B．种子在宇宙辐射、微重力及弱的磁场等因素的诱导下发生基 因突变 C．航天育种技术是快速培育农作物优良新品种的重要途径之一 D．“太空种子”绝大多数会发生突变 [解析] 航天育种实际上是一种人工诱变育种，其诱变因素是微 重力、高强度的宇宙射线等，其显著优点是可提高突变率，从而缩短 育种周期。由于基因突变的不定向性、多害少利性和低频性，能培育 出高产、优质新品种的“太空种子”仅仅是少数，多数变异是不利的， 绝大多数种子是不发生突变的。 [答案] D 8．用杂合子 F1(DdEe)种子获得纯合子(ddee)，最简捷的方法是 ( ) A．种植→F2→选双隐性性状个体→纯合子 B．种植→秋水仙素处理→纯合子 C．种植→花药离体培养→单倍体幼苗→秋水仙素处理→纯合子 D．种植→秋水仙素处理→花药离体培养→纯合子 [解析] 用秋水仙素处理或花药离体培养等操作较复杂，而杂交 育种虽育种进程长，但操作最简捷。 [答案] A 9．两个水稻亲本的基因型分别为 AAbb 和 aaBB，这两对基因 按自由组合定律遗传。现要选育双显性的水稻品种，让两个亲本杂交 产生 F1，F1 自交产生 F2。在 F2 的双显性水稻种子中符合育种要求的 占( ) A．1/16 B．1/9 C．1/3 D．9/16 [解析] 让基因型为 AAbb 和 aaBB 的两个品种杂交，得 F1 为 AaBb，自交得 F2，基因型及比例为 A_B_∶A_bb∶aaB_∶aabb＝9 ∶3∶3∶1，其中双显性水稻(A_B_)占 9/16，AABB 占 1/4×1/4＝1/16， 所以 F2 的双显性水稻种子中符合育种要求的占 1/9。 [答案] B [学业水平等级练] 10．要将基因型为 AaBB 的植物，培育出以下基因型的个体：① AaBb，②AAaaBBBB，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、花药离体培养、多倍体育种 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 [解析] 基因型为 AaBB 的植物要培育出 AaBb 的个体，可利用 物理或化学方法处理材料，通过基因突变获得；要获得 AAaaBBBB 的个体，可通过多倍体育种；要获得 aB 的个体，可利用花药离体培 养。 [答案] A 11．下列有关水稻的叙述，错误的是( ) A．二倍体水稻含两个染色体组 B．二倍体水稻经秋水仙素处理，可得到四倍体水稻，稻穗、米 粒变大 C．二倍体水稻与四倍体水稻杂交，可得到三倍体水稻，含三个 染色体组 D．二倍体水稻的花粉经离体培养，可得到单倍体水稻，稻穗、 米粒变小 [解析] 由受精卵发育而成的植株，细胞内含几个染色体组就是 几倍体，因此二倍体水稻细胞内应含两个染色体组；二倍体水稻与四 倍体水稻杂交生成的受精卵中含三个染色体组，它发育形成的植株含 三个染色体组，叫三倍体；秋水仙素能抑制纺锤体的形成，使细胞内 染色体数加倍，二倍体水稻经秋水仙素处理，就可得到四倍体水稻， 四倍体水稻的特点是茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类和 蛋白质等营养物质的含量都有所增加；二倍体水稻的花粉经离体培养 得到的单倍体水稻一般是不育的，不可能产生稻穗、米粒。 [答案] D 12．将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。下列分析错误的是( ) A．由③到⑦过程发生了等位基因的分离、非等位基因的自由组 合 B．获得④和⑧植株的原理不同 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．图中各种筛选过程利用的原理相同 [解析] ③到⑦过程要进行减数分裂产生花粉，所以该过程发生 等位基因的分离和非等位基因的自由组合；③到④是诱变育种，原理 是基因突变，而③到⑧是多倍体育种，原理是染色体变异；若③的基 因型为 AaBbdd，则其自交后代只有纯合子才能稳定遗传，纯合子的 概率是1 2 ×1 2 ×1＝1 4 。 [答案] D 13．设小麦的高产与低产受一对等位基因控制，基因型 AA 为高 产，Aa 为中产，aa 为低产。小麦抗锈病(B)对不抗锈病(b)为显性。 这两对等位基因的遗传遵循自由组合定律。如图是某同学设计的以高 产不抗锈病与低产抗锈病两个纯种品系为亲本培育高产抗病小麦品 种的过程图。试回答下列问题： (1)通过方法①→②获得的高产抗病小麦品种基因型有________ 种。 (2)步骤④的方法是____________， 步骤⑤中最常用的药剂是_____________________________。 (3)基因重组发生在图中的________(填步骤代号)。 (4)经步骤⑥(人工诱变)处理获得的小麦品种不一定是高产抗病 类型，这是因为诱发产生的突变是________，而且突变频率________。 [解析] (1)图中过程①→②为杂交育种，获得的高产抗病小麦品 种的基因型有 AABB 和 AABb 两种。(2)步骤①→④→⑤为单倍体育 种，步骤④是花药离体培养，步骤⑤中最常用的药剂是秋水仙素。(3) 基因重组发生在减数分裂过程中，图中①②③④步骤都进行了减数分 裂。(4)基因突变是不定向的，且突变频率很低。 [答案] (1)两 (2)花药离体培养 秋水仙素 (3)①②③④ (4)不定向的 很低 14．通过杂交可将同一物种不同个体的优良性状集中在一起，也 可将不同物种的染色体集中在一起。以甲×乙为杂交模型，请回答下 列问题： (1) 无 子 西 瓜 备 受 青 睐 ， 结 无 子 西 瓜 的 植 株 是 由 父 本 甲 ________________与母本乙________________杂交得到的，无子西瓜 培育的遗传学原理是________________________，能够刺激子房发育 成无子果实的过程是__________________________________ _______________________________________________________。 (2)马铃薯品种是杂合子(有一对基因杂合即可称之为杂合子)，生 产上常用块茎繁殖，现要通过杂交选育黄肉(Yy)、抗病(Tt)的马铃薯 新品种，则杂交亲本甲的基因型为__________________，乙的基因型 为________。 (3)现有三个纯系水稻品种：Ⅰ矮秆易感病有芒(aabbDD)、Ⅱ高 秆易感病有芒(AAbbDD)、Ⅲ高秆抗病无芒(AABBdd)。请回答： ①为获得矮秆抗病无芒纯系新品种，应选择的杂交亲本甲、乙为 ________________，获得 F1 后如让 F1 自交，则 F2 中表现为矮秆抗病 无芒的个体占 F2 总数的_______________________________， 若要获取矮秆杭病无芒纯系新品种，需将 F2 中矮秆抗病无芒的 个体继续________，直至______________________。 ②如果在①中所述 F1 基础上尽快获得矮秆抗病无芒新品种，写 出后续的育种过程。 第一步：________________________________________； 第二步：________________________________________。 [解析] (1)结无子西瓜的植株是由父本二倍体西瓜与母本四倍 体西瓜杂交得到的，无子西瓜培育的遗传学原理是染色体变异，能够 刺激子房发育成无子果实的过程是用二倍体西瓜的花粉刺激三倍体 西瓜的子房。(2)自然界无纯合的马铃薯品种，单杂即为杂合子，要 培育黄肉(Yy)、抗病(Tt)的马铃薯新品种，应选基因型为 yyTt、Yytt 的亲本杂交。(3)①根据题目要求要培育矮秆抗病无芒纯系新品种， 应选择Ⅰ、Ⅲ；杂交得到的 F1 基因型为 AaBbDd，再让 F1 自交，则 F2 中表现为矮秆抗病无芒的个体为 aaB_dd，占 F2 总数的 3/64；若要 获取矮秆抗病无芒纯系新品种，需将 F2 中矮秆抗病无芒的个体连续 自交，直至不发生性状分离。②如果在①中所述 F1 基础上尽快获得 矮秆抗病无芒新品种，应采用单倍体育种方法。 [答案] (1)二倍体西瓜 四倍体西瓜 染色体变异 用二倍体 西瓜的花粉刺激三倍体西瓜的子房 (2)yyTt Yytt(可互换) (3)①Ⅰ、Ⅲ 3/64 自交 不发生性状分离 ②取 F1 的花药进 行离体培养，获得单倍体幼苗 用秋水仙素处理单倍体幼苗，然后选 育矮秆抗病无芒纯系新品种 [应用创新综合练] 15．甲磺酸乙酯(EMS)能使鸟嘌呤(G)的 N 位置上带有乙基而成 为 7－乙基鸟嘌呤，这种鸟嘌呤不与胞嘧啶(C)配对而与胸腺嘧啶(T) 配对，从而使 DNA 序列中 G—C 对转换成 A—T 对。育种专家为获 得更多的变异水稻亲本类型，常先将水稻种子用 EMS 溶液浸泡，再 在大田种植，通常可获得株高、穗形、叶色等性状变异的多种植株。 请回答下列问题： (1)经过处理后发现一株某种性状变异的水稻，其自交后代中出 现两种表现型，说明这种变异为________突变。 (2)用 EMS 溶液浸泡种子是为了提高_____________________， 某一性状出现多种变异类型，说明变异具有___________________。 (3)EMS 诱 导 水 稻 细 胞 的 DNA 发 生 变 化 ， 而 染 色 体 的 ______________不变。 (4)诱变选育出的变异水稻植株还可通过 DNA 测序的方法进行 检测，通常该植株根、茎和叶都可作为检测材料，这是因为 ______________________________。 [解析] (1)隐性突变自交后代只有一种性状，所以这种变异为显 性突变。(2)用 EMS 溶液浸泡种子，容易诱发突变，提高了突变频率； 由于某一性状出现多种变异类型，说明变异是不定向的。(3)EMS 诱 导水稻细胞的 DNA 发生基因突变，不会引起染色体结构和数目的改 变。(4)诱变选育出的水稻是由受精卵发育而成的，其体细胞具有相 同的基因型。 [答案] (1)显性 (2)基因突变频率 不定向性 (3)结构和数目 (4)该水稻植株体细胞基因型相同