- 杂交育种与诱变育种
- 共803题
甲磺酸乙酯（EMS）能使鸟嘌呤变成7-乙基鸟嘌呤，后者不与胞嘧啶配对而与胸腺嘧啶配对．为获得更多的水稻变异类型，育种专家常用适宜浓度的EMS溶液浸泡种子后再进行大田种植．下列叙述不正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、基因突变是指DNA中碱基对的缺失、增添或替换．根据题干信息“甲磺酸乙酯（EMS）能使鸟嘌呤变成7-乙基鸟嘌呤，后者不与胞嘧啶配对而与胸腺嘧啶配对”可知：EMS的处理可以提高基因突变的频率，故A正确；
B、甲磺酸乙酯（EMS）能使鸟嘌呤变成7-乙基鸟嘌呤，后者不与胞嘧啶配对而与胸腺嘧啶配对，所以EMS能使DNA序列中G-C转换成A-T，故B正确；
C、双链DNA中，碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则，即嘌呤总是与嘧啶配对，所以嘌呤含量等于嘧啶，故C错误；
D、EMS处理使水稻发生基因突变，但不能使稻种子细胞发生染色体变异，故D正确．
故选C．
如图表示某农作物的两种育种方法，相关说法错误的是（ ）
A④过程中E幼苗的获得利用了细胞的全能性
B过程④⑤的育种方法是单倍体育种，依据的遗传学原理是染色体变异
C若C品种的基因型为AaBbdd，D植株中能稳定遗传的个体占总数的
D若C作物为水稻，非糯性和糯性是一对相对性状，经过③过程形成的花粉粒加碘液染色，显微镜下观察，花粉有一半是蓝黑色，一半是橙红色，实验结果验证了基因的自由组合定律
正确答案
解析
解：A、单倍体育种中花药的离体培养运用了植物组织培养的技术，该技术的理论基础为细胞的全能性，A正确；
B、过程④⑤的育种方法是单倍体育种，依据的遗传学原理是染色体变异，B正确；
C、若C品种的基因型为AaBbdd，C植株自交获得的D植株中能稳定遗传的个体类型有AABBdd、AAbbdd、aaBBdd、aabbdd，其总共占总数的1/4，C正确；
D、基因分离定律的实质是等位基因随着同源染色体的分开而分离，因此花粉有一半是蓝黑色，一半是橙红色，这是基因分离的结果，D错误．
故选：D．
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自具有期望的优点，则杂交后，F1自交能产生多种非亲本类型，其原因是F1在______形成配子过程中，位于______基因白由组合，或者位于______基因通过非姐妹染色单体交换进行重新组合．
（3）假设杂交涉及到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，F2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F2代起，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______．若是选育马铃薯的新品种，并用植物组织培养的方法进行繁殖，由于农产品是马铃薯的块茎，可不进行______．
正确答案
解：（1）杂交育种的原理是通过基因重组把两个或多个优良基因（优良性状）集合在一个个体身上，从而达到育种目的．
（2）F1自交能产生多种非亲本类型，其它原因是F1在减数分裂形成配子过程中，位于非同源染色体上的非等位基因通过自由组合，或者位于同源染色体上的等位基因通过非姐妹染色单体交换进行重新组合．
（3）每对等位基因有两种表型，共有n对相对性状，在完全显性的情况下，2×2×2…=2n．杂合子每一对基因自交之后会有三种基因型，纯合的有两种，显性纯合、隐性纯合，纯合基因型共有2×2×2…=2n，杂合基因有3n-2n（总基因型数-纯合基因型数）
（4）进行多代自交的目的是获得基因型纯合的个体，还要经过选择才能选择保留出所需的类型．
故答案为：
（1）优良性状（或优良基因）
（2）减数分裂 非同源染色体上的非等位 同源染色体上的非等位
（3）2n 2n 3n-2n
（4）获得基因型纯合的个体 保留所需的类型（其他合理答案也可） 自交
解析
解：（1）杂交育种的原理是通过基因重组把两个或多个优良基因（优良性状）集合在一个个体身上，从而达到育种目的．
（2）F1自交能产生多种非亲本类型，其它原因是F1在减数分裂形成配子过程中，位于非同源染色体上的非等位基因通过自由组合，或者位于同源染色体上的等位基因通过非姐妹染色单体交换进行重新组合．
（3）每对等位基因有两种表型，共有n对相对性状，在完全显性的情况下，2×2×2…=2n．杂合子每一对基因自交之后会有三种基因型，纯合的有两种，显性纯合、隐性纯合，纯合基因型共有2×2×2…=2n，杂合基因有3n-2n（总基因型数-纯合基因型数）
（4）进行多代自交的目的是获得基因型纯合的个体，还要经过选择才能选择保留出所需的类型．
故答案为：
（1）优良性状（或优良基因）
（2）减数分裂 非同源染色体上的非等位 同源染色体上的非等位
（3）2n 2n 3n-2n
（4）获得基因型纯合的个体 保留所需的类型（其他合理答案也可） 自交
关于杂交育种的说法不正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、自然产生的变异有基因突变、基因重组和染色体变异，因自然突变产生的有利变异经汰劣留良筛选，不属于杂交育种，A错误；
B、杂交育种选出具有不同优良性状的个体中有杂合体，需要逐代自交，所以周期长，而且可选择的范围有限，B正确；
C、通过不同个体的杂交，可选育出果穗硕大、颗粒饱满的玉米品种，C正确；
D、杂交育种的原理是基因重组，D正确．
故选：A．
用纯合的二倍体水稻高秆抗锈病（DDTT）和矮秆不抗锈病（ddtt）（两对基因独立遗传）两品种进行育种时，采用如下两种育种方法：一种是杂交得到F1，F1自交得F2，连续自交，再从子代中选出用于生产的类型；另一种是用F1的花药进行离体培养，再用秋水仙素处理幼苗得到相应植株．下列叙述正确的是（ ）
A前一种方法所得的F2中重组类型、纯合子各占
B前一种方法所得的植株中可用于生产的类型比例为
C后一种方法的原理是染色体变异，是由于染色体结构发生改变
D前一种方法的原理是基因重组，原因是非同源染色体上非等位基因自由组合
正确答案
解析
解：A、前一种DDTT×ddtt→F1：DdTt自交→F2：D_T_：D_tt：ddT_：ddtt=9：3：3：1，其中重组类型占
B、前一种方法所得到的矮秆抗锈病植株有两种基因型，即ddTT或ddTt，其中可用于生产的类型（ddTT）所占的比例为
C、后一种方法是单倍体育种，原理是染色体变异，是由于染色体数目发生改变，C错误；
D、前一种是杂交育种，原理是基因重组，是因为在减数第一次分裂后期同源染色体分离，非同源染色体自由组合，D正确．
故选：D．
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（ ）
正确答案
解析
解：A、杂交育种的目的是为了获得不同亲本优良性状的纯合子，子一代都是显性杂合体，子二代才出现相关个体，A错误；
B、杂交育种过程中子二代已经出现纯合子了，B错误；
C、杂交育种过程中子二代已经出现纯合子了，如果是隐性品种，直接可从子二代中选出；如果是显性品种，由于还存在杂合子，所以要连续自交，因此可从子三代中选出，C正确；
D、杂交育种过程中子二代已经出现纯合子了，且随着自交次数的增加，纯合子的比例逐渐增加，D错误．
故选：C．
现在有两个小麦品种，一个纯种小麦的性状是高杆（D），抗锈病（T），另一个纯种小麦的性状是矮杆（d），易染锈病（t）．两对基因独立遗传．
（1）为了培育矮杆抗锈病且能稳定遗传的小麦品种（ddTT），请你用简单的遗传图解表示育种的过程，并作相应的文字说明．
①育种过程：
______
②你所选用的方法称为______，依据的原理是______．
该方法的优点是______，
缺点有______．
（2）随着科技发展，育种方法也有了很大改进．请针对上述育种方法的一个缺点，提出新的育种方法，并简要说明优缺点．
育种方法：______
优点______；
缺点______．
正确答案
杂交育种
基因重组
集中双亲不同品种中的优良性状
只能利用已有的基因组，并不能产生新的基因．杂交进程缓慢，获得新品种的周期长，后代可能会出现性状分离．
单倍体育种
明显缩短育种年限
技术要求较高，须与杂交育种和多倍体育种配合
解析
解：（1）①为了培育矮杆抗锈病且能稳定遗传的小麦品种（ddTT），可以采用常规的杂交育种的方式，取DDTT与ddtt杂交得F1，再自交，选择，如下图：
选取ddT-（矮杆抗病）个体进行连续自交，直至不出现性状分离为止．
②杂交育种的原理是基因重组．优点是集中双亲不同品种中的优良性状，
缺点有只能利用已有的基因组，并不能产生新的基因．杂交进程缓慢，获得新品种的周期长，后代可能会出现性状分离．
（2）杂交育种育种周期长，而且后代可能发生性状分离，而选择单倍体育种 的方法可以很好的解决这些问题．
单倍体育种的优点是明显缩短育种年限，后代肯定是纯种；
缺点是技术要求较高，须与杂交育种和多倍体育种配合．
故答案是：
（1）育种过程
选取ddT-（矮杆抗病）个体进行连续自交，直至不出现性状分离为止
杂交育种 基因重组 优点：集中位于不同品种中的优良性状
缺点：只能利用已有的基因组，并不能产生新的基因．杂交进程缓慢，获得新品种的周期长，后代可能会出现性状分离．
（2）单倍体育种
优点：明显缩短育种年限
缺点：技术要求较高，须与杂交育种和多倍体育种配合．
（1）根据预期，F1植株所结种子分株保存、播种后长出的植株应既有高秆，又有矮秆．但研究人员发现有一植株所结的种子播种后全部表现为矮秆，并据此推断F1植株中有纯合矮秆．通过分析，他们认为F1中纯合矮秆植株产生的原因可能有两种：
①是______；
②是______．
（2）为了确定是哪一种原因使F1中出现了纯合矮秆植株，他们通过分析F2矮秆植株上所结种子的性状表现来判断：
①如果所结种子表现型为______，则属于第一种原因．
②如果所结种子表现型为______，则属于第二种原因．
（3）基因型为AaBb的二倍体水稻体细胞中含有24条染色体．用它的花药进行离体培养，在获得由花粉发育成的单倍体植株的同时，也会得到一些由花药壁细胞发育成的二倍体植株．
①由花粉发育成的单倍体植株和由花药壁细胞发育成的二倍体植株，在幼胚期形态上并无明显差别，可以采用______的方法，对它们加以区分．
②花药离体培养过程中得到的幼胚，进一步用______试剂进行处理，可以得到染色体数目增加一倍的植株．
③得到的植株中两对性状均为显性的基因型是______；只表现出一种显性性状的基因型有两种，统计这两种植株的数量，发现其比例不是1：1，可能的原因是：a______；b______．
正确答案
去雄不彻底，母本自交
父本在减数分裂形成花粉时，一个高秆基因发生了基因突变．
全为矮秆
高秆和矮秆
显微镜观察
秋水仙素
AABB和AAaaBBbb
统计的植株数太少
这两种植株（或产生这两种植株的花粉）生活力不同
解析
解：（1）由于高秆（A）对矮秆（a）为显性，如果所结的种子表现型有一株全为矮秆，说明一是母本去雄不彻底，发生了自交；二是如果所结种子表现型高秆和矮秆，说明父本在减数分裂形成花粉时，一个高秆基因发生了基因突变，产生了矮秆基因．
（2）为了确定是哪一种原因，可以通过分析F2矮秆植株上所结种子有芒和无芒的表现情况作出判断：
①如果所结种子表现型为全为矮秆全为有芒
，则原因是母本去雄不彻底，发生了自交．
②如果所结种子表现型既有高秆还有矮秆，则原因是父本在减数分裂形成花粉时，一个高秆基因发生了基因突变．
（3）①体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体是单倍体，故单倍体的水稻12条染色体；二倍体水稻中含有两个染色体组，体细胞中24条染色体．可以采用显微镜观察的方法，对它们加以区分．
②单倍体育种过程：（杂合体）的花药→（离体培养）→得到单倍体幼苗→再用秋水仙素处理或低温诱导幼苗使染色体加倍→得二倍体（纯合体）→自交可以得到纯合的种子．
③根据题意可知，得到的植株中两对性状均为显性的基因型是 AABB（高秆有芒的二倍体）和AAaaBBbb（高秆有芒的四倍体）；只表现出一种显性性状的基因型有两种（高秆无芒和矮秆有芒）．统计这两种植株的数量，若发现其比例不是1：1，可能的原因一是统计的植株数太少；二是这两种植株（或产生这两种植株的花粉）生活力不同．
故答案为：
（1）①去雄不彻底，母本自交
②父本在减数分裂形成花粉时，一个高秆基因发生了基因突变
（2）全为矮秆 高秆和矮秆
（3）①显微镜观察
②秋水仙素
③AABB和AAaaBBbb 统计的植株数太少 这两种植株（或产生这两种植株的花粉）生活力不同
某自花且闭花授粉植物，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______和有害性这三个特点．
（3）若采用杂交育种，可通过将上述两个亲本杂交，在F2等分离世代中______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的表现型及其比例为______．
（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）．
______．
正确答案
解：（1）由于该植物是自花且闭花授粉植物，所以在自然状态下一般都是纯合子．
（2）诱变育种时，要用γ射线处理种子的原理是基因突变．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，控制性状的基因数量越多，需进行多次的自交和筛选操作才能得到所需的纯合品种．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，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细胞的全能性及染色体变异．其遗传图解如下：
故答案为：
（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）细胞的全能性和染色体变异
解析
解：（1）由于该植物是自花且闭花授粉植物，所以在自然状态下一般都是纯合子．
（2）诱变育种时，要用γ射线处理种子的原理是基因突变．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，控制性状的基因数量越多，需进行多次的自交和筛选操作才能得到所需的纯合品种．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，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细胞的全能性及染色体变异．其遗传图解如下：
故答案为：
（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）细胞的全能性和染色体变异
某农场每年都要利用不同品种的大白菜杂交获得种子供蔬菜基地大面积种植．大白菜的花很小且为两性花，杂交工作耗时费力，若用不能产生花粉的雄性不育系作母本，则可大幅度提高工作效率．经多年努力，农场拥有了甲品种的4种类型：不育的类型I、Ⅱ和可育的类型Ⅲ、Ⅳ，并通过以下途径年年获得理想的不育系．请回答：
（1）与盂德尔的豌豆杂交实验相比，在甲品种（不育系）与乙品种大白菜杂交过程中可以减少的人工操作步骤有______．
（2）年复一年的利用甲品种（不育系）与乙品种杂交，其目的不是选育新品种而是为了获得______表现的优势，以提高大白菜的产量与品质．
（3）有人对大白菜雄性不育的遗传提出了两种假说，并从类型I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ中选择亲本杂交进行检验．假说一，由两对自由组合的基因共同控制，基因型为A_bb表现为雄性不育；假说二，由3个等位基因控制，基因的显隐性为M f＞M＞m．基因型与表现型的对应情况如图．
选择组合______ （选填：I与Ⅲ、Ⅱ与Ⅳ、Ⅲ与IV）为亲本杂交获得F1，F1中可育植株自交获得F2，观察F2表现型．若实验结果为______，则证明假说一成立；若实验结果为______，则证明假说二成立．
正确答案
解：（1）豌豆是两性花，利用其进行杂交实验时，需要进行人工异花授粉，其过程为：去雄→套袋→人工授粉→套袋，而甲品种（不育系）与乙品种大白菜杂交过程中不需要去雄操作．
（2）年复一年的利用甲品种（不育系）与乙品种杂交，其目是为了获得杂种表现的优势，以提高大白菜的产量与品质．
（3）应该选择可育亲本杂交来检验这两种假说，因此应选择组合Ⅲ与Ⅳ为亲本，即Ⅲ与Ⅳ杂交获得F1，F1中可育植株自交获得F2，观察F2表现型．若假设一成立，即大白菜雄性不育由两对自由组合的基因共同控制，基因型为A_bb表现为雄性不育，则AABb×aabb→F1：AaBb、Aabb，选出其中可育植株（AaBb）自交→F2：A_B_（可育）：A_bb（不育）：aaBb（可育）：aabb（可育）=9：3：3：1，因此实验结果为：F2发生性状分离（或不育：可育=3：13）；
若假设二成立，即大白菜雄性不育由3个等位基因控制，基因的显隐性为Mf＞M＞m，则MfM×mm→F1：Mfm、Mm，选出其中可育植株（Mfm）自交→F2：MfMf（可育）：Mfm（可育）：mm（可育）=1：2：1，因此实验结果为F2不发生性状分离（或不育：可育=0：1）．
故答案为：
（1）去雄（或去雄、套袋、人工授粉、套袋）
（2）杂合子（杂种）
（3）Ⅲ与ⅣF2发生性状分离（或不育：可育=3：13）F2不发生性状分离（或不育：可育=0：1）
解析
解：（1）豌豆是两性花，利用其进行杂交实验时，需要进行人工异花授粉，其过程为：去雄→套袋→人工授粉→套袋，而甲品种（不育系）与乙品种大白菜杂交过程中不需要去雄操作．
（2）年复一年的利用甲品种（不育系）与乙品种杂交，其目是为了获得杂种表现的优势，以提高大白菜的产量与品质．
（3）应该选择可育亲本杂交来检验这两种假说，因此应选择组合Ⅲ与Ⅳ为亲本，即Ⅲ与Ⅳ杂交获得F1，F1中可育植株自交获得F2，观察F2表现型．若假设一成立，即大白菜雄性不育由两对自由组合的基因共同控制，基因型为A_bb表现为雄性不育，则AABb×aabb→F1：AaBb、Aabb，选出其中可育植株（AaBb）自交→F2：A_B_（可育）：A_bb（不育）：aaBb（可育）：aabb（可育）=9：3：3：1，因此实验结果为：F2发生性状分离（或不育：可育=3：13）；
若假设二成立，即大白菜雄性不育由3个等位基因控制，基因的显隐性为Mf＞M＞m，则MfM×mm→F1：Mfm、Mm，选出其中可育植株（Mfm）自交→F2：MfMf（可育）：Mfm（可育）：mm（可育）=1：2：1，因此实验结果为F2不发生性状分离（或不育：可育=0：1）．
故答案为：
（1）去雄（或去雄、套袋、人工授粉、套袋）
（2）杂合子（杂种）
（3）Ⅲ与ⅣF2发生性状分离（或不育：可育=3：13）F2不发生性状分离（或不育：可育=0：1）
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