2024届苏教版高考生物一轮复习生物变异在育种上的应用作业含答案

生物变异在育种上的应用课时精练

一、单项选择题

1．(2023·江苏连云港高三检测)人类目前所食用的香蕉均来自三倍体香蕉植株，如图所示是三倍体香蕉的培育过程。下列相关叙述正确的是(　　)

A．无子香蕉的培育过程主要运用了基因重组的原理

B．图中染色体数目加倍的主要原因是有丝分裂前期纺锤体不能形成

C．二倍体与四倍体杂交能产生三倍体，它们之间不存在生殖隔离

D．若图中无子香蕉的基因型均为Aaa，则有子香蕉的基因型可以是AAaa

答案　B

解析　该“无子香蕉”培育的方法为多倍体育种，其原理是染色体变异，A错误；用低温或秋水仙素诱导细胞中染色体数目加倍的原理均是抑制细胞分裂时纺锤体的形成，因此图中染色体加倍的主要原因是有丝分裂前期纺锤体不能形成，B正确；二倍体与四倍体杂交虽然能产生三倍体，但三倍体不育，所以它们之间仍然存在生殖隔离，C错误；若有子香蕉的基因型是AAaa，则其产生的配子基因型为AA、Aa、aa，则与该有子香蕉杂交的野生芭蕉的基因型无论是AA或Aa，还是aa，产生的无子香蕉的基因型都不可能均为Aaa，D错误。

2．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

解析　基因重组是在有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合，会导致后代性状发生改变，A错误；基因突变会导致基因碱基序列发生改变，但由于密码子的简并性等原因，基因突变不一定会导致生物体性状发生改变，B错误；多倍体的染色体组数如果奇数倍的增加(如三倍体)，其后代遗传会严重的不平衡，在减数分裂形成配子时，同源染色体联会紊乱，不能形成正常的配子，因此不利于育种，D错误。

3．下列关于育种的叙述，正确的是(　　)

A．杂交育种的原理是染色体变异

B．多倍体育种得到的个体都能进行正常的减数分裂

C．单倍体育种比诱变育种的目的性强，比杂交育种的年限短

D．通过人工诱变，人们有目的地选育新品种，能避免育种的盲目性

答案　C

解析　杂交育种的原理是基因重组，A错误；多倍体育种得到的三倍体个体不能进行正常的减数分裂，B错误；基因突变是不定向的，人工诱变育种盲目性大，D错误。

4．(2023·江苏苏北四市高三检测)多倍体分为两种，同源多倍体含有来自同一物种的多种染色体组；异源多倍体含有来自两个或多个物种的多个染色体组，其形成机制如图所示。下列有关叙述正确的是(　　)

A．油菜为异源四倍体，体细胞染色体数目为19

B．油菜可能由花椰菜与芜菁减数分裂时产生染色体加倍的配子受精后形成

C．油菜与花椰菜存在生殖隔离，四倍体花椰菜与花椰菜不存在生殖隔离

D．油菜表达了在花椰菜和芜菁中不表达的基因，一定发生了基因突变

答案　B

解析　n表示一个染色体组所含的染色体数目，A或C表示一个染色体组，花椰菜(CC)与芜菁(AA)都表示含两个染色体组，都是二倍体，花椰菜与芜菁是两个不同的物种，杂交后子代的染色体组成是AC，通过染色体加倍，变成油菜(AACC)为异源四倍体，体细胞染色体数目为9＋9＋10＋10＝38(条)，A错误；由题图可知，油菜的染色体组成为AACC，花椰菜的配子染色体组成为C，芜菁的配子染色体组成为A，所以油菜可能由花椰菜与芜菁减数分裂时产生染色体加倍的配子受精后形成，即CC与AA结合形成AACC，B正确；油菜、花椰菜是不同的物种，它们之间存在生殖隔离，四倍体花椰菜与花椰菜也是不同物种，它们之间也存在生殖隔离，C错误；油菜具有花椰菜和芜菁的染色体组，表达了在花椰菜和芜菁中不表达的基因，发生了染色体数目变异，不是基因突变，D错误。

5．下列关于育种的说法，正确的是(　　)

A．多倍体育种和单倍体育种的最终目的分别是得到多倍体和单倍体

B．单倍体育种相对杂交育种的优势是更易获得隐性纯合子

C．三倍体无子西瓜培育时使用的秋水仙素作用于细胞有丝分裂的过程

D．自然状态下基因突变是不定向的，而诱变育种时基因突变是定向的

答案　C

解析　单倍体育种的最终目的是获得纯合的二倍体植株，A错误；隐性性状一旦出现就能稳定遗传，而显性性状有纯合子和杂合子，单倍体育种相对杂交育种的优势是更易得到显性纯合子，B错误；自然状态下基因突变是不定向的，诱变育种时基因突变也是不定向的，D错误。

6．我国利用航天技术在生物育种上取得了丰硕成果，下列关于航天育种的说法，正确的是(　　)

A．航天育种是利用太空的强辐射、微重力等因素诱导基因发生重组

B．航天育种可以有针对性地提高有利变异的频率

C．在太空遨游过程中种子若产生新的基因，则代表形成了新的物种

D．航天器搭载的通常是萌发的种子，原因是萌发的种子有丝分裂旺盛

答案　D

解析　航天育种是利用太空的强辐射、微重力等因素诱导发生基因突变或者染色体变异，A错误；变异是不定向的，不能有针对性地提高有利变异的频率，B错误；新物种形成的标志是产生生殖隔离，在太空遨游过程中种子若产生新的基因，不一定形成新的物种，C错误；航天器搭载的通常是萌发的种子，原因是萌发的种子有丝分裂旺盛，容易发生突变，D正确。

7．穿梭育种是近年来小麦育种采用的新模式。农业科学家将一个地区的品种与其他地区的品种进行杂交，然后通过在两个地区间不断地反复交替穿梭种植、选择、鉴定，最终选育出多种抗病高产的小麦新品种。下列关于穿梭育种的叙述不正确的是(　　)

A．自然选择方向不同使各地区的小麦种群基因库存在差异

B．穿梭育种培育的新品种可适应两个地区的环境条件

C．穿梭育种充分地利用了小麦的遗传多样性

D．穿梭育种利用的主要原理是染色体变异

答案　D

解析　两个地区环境条件不同，自然选择方向不同使各地区的小麦种群基因库存在差异，A正确；小麦的遗传多样性为自然选择提供了原材料，C正确；穿梭育种通过杂交、选择过程，利用的主要原理是基因重组，D错误。

二、多项选择题

8．(2023·江苏常州高三模拟)已知伞花山羊草是二倍体，二粒小麦是四倍体，普通小麦是六倍体。为了将伞花山羊草携带的抗叶锈病基因转入小麦，研究人员进行了如图所示的操作。下列有关叙述错误的是(　　)

A．秋水仙素处理杂种P获得异源多倍体，异源多倍体中没有同源染色体

B．异源多倍体与普通小麦杂交产生的杂种Q中一定含有抗叶锈病基因

C．射线照射杂种R使抗叶锈病基因的染色体片段移接到小麦染色体上，属于基因重组

D．杂种Q与普通小麦杂交过程遵循孟德尔遗传定律

答案　ABC

解析　秋水仙素处理杂种P获得的异源多倍体含有同源染色体；由于等位基因分离，杂种Q中不一定含有抗叶锈病基因；杂种R中抗叶锈病基因所在染色体片段移接到小麦染色体上，属于染色体结构变异。

9．我国小麦育种专家将长穗偃麦草的抗病、高产等基因转移到普通小麦中，培育成了小麦二体异附加系(流程如下图所示)。普通小麦6n＝42，记为42W；长穗偃麦草2n＝14，记为14E。下列叙述正确的是(　　)

A．甲是纯合的二倍体

B．丙染色体组成是42W＋0～7E

C．丁自交后代中植株戊约占1/4

D．育种中发生了基因重组和染色体变异

答案　BCD

解析　普通小麦与长穗偃麦草杂交，F1为异源四倍体，则甲为异源八倍体，A错误；分析题图可知，乙中来自长穗偃麦草的染色体组是一个，因此长穗偃麦草的染色体不能联会，产生的配子的染色体组成是21W＋0～7E，则丙的染色体组成是42W＋0～7E，B正确；丁体细胞中含有一条长穗偃麦草染色体，自交后代中长穗偃麦草染色体的情况是2条∶1条∶0条＝1∶2∶1，因此含有两条长穗偃麦草染色体的植株戊占1/4，C正确；图中杂交过程均发生了基因重组；图中①过程发生了染色体变异，D正确。

10．油菜中基因G和g控制菜籽的芥酸含量，而芥酸会降低菜籽油的品质。研究人员拟利用高芥酸油菜品种(gg)和水稻抗病基因R培育低芥酸抗病油菜新品种(GGRR)，育种过程如图所示。下列有关叙述正确的是(　　)

A．过程①诱发基因突变，其优点是提高基因突变的频率

B．过程②的原理是基因重组，可以克服物种远缘杂交不亲和的障碍

C．过程①与过程②操作顺序互换，对育种结果没有影响

D．若要缩短育种年限，在过程②后可进行单倍体育种

答案　ABD

解析　若先导入基因R再人工诱变，这样可能会导致基因R发生突变，进而影响育种结果，造成筛选困难，C错误；单倍体育种能明显缩短育种年限，因此若要缩短育种年限，在过程②后可进行单倍体育种，D正确。

三、非选择题

11．(2023·江苏苏北四市高三模拟)科学家利用诱变技术，诱发水稻品种“青华占”产生抗稻瘟病变异。请分析回答下列问题：

(1)科学家统计了“青华占”诱变品系的情况。发现部分品系抗病性明显提高，部分品系抗病性有所下降，这说明了基因突变具有__________。

(2)选择抗病性高的诱变品系(QH－06)和易感病的原品系进行杂交，统计结果，如表1所示。

表1　诱变品系与原品系杂交结果

①在抗病和易感病这对相对性状中，隐性性状是____________________________。

②结果表明QH－06有2个抗病基因，分别位于________对同源染色体上，理由是

________________________________________________________________________。

③让F2的抗病植株自由交配，后代的表型及比例是________________________，后代抗病植株中纯合子的比例是________。

(3)已知某抗病品系的抗病基因所在的染色体上有T5、K10、RM27三个DNA片段。易感病品系在同一染色体上没有相应的片段。将抗病品系和易感病品系杂交，挑选F2中的易感病植株，检测其基因组是否含有这些片段，结果如表2所示，已知染色体上两个DNA片段之间发生互换的可能性，一般与其距离(cM)成正比，请用“↓”在图中标出抗病基因最可能的位置(标出大体位置即可)

表2　F2易感病植株DNA片段存在情况

答案　(1)不定向性　(2)①易感病　②2　F2性状分离比接近15∶1，是9∶3∶3∶1的变型，说明存在两对基因且可以自由组合　③抗病∶易感病＝24∶1　　(3)如图所示

解析　(1)利用诱变技术，诱发水稻品种“青华占”产生抗稻瘟病变异，发现部分品系抗病性明显提高，部分品系抗病性有所下降，说明基因突变具有不定向性。(2)①由题干信息和表格可知，抗病性高的诱变品系和易感病的原品系进行杂交，得到的F1都为抗病，所以抗病为显性性状，易感病为隐性性状。②抗病性高的诱变品系和易感病的原品系进行杂交，得到的F1都为抗病，F1自交得到的F2中抗病∶易感病＝244∶17≈15∶1，表明QH－06由2个抗病基因控制，分别位于2对同源染色体上。③假设相关基因用A、a，B、b表示，让F2的抗病植株自由交配，经减数分裂产生的配子为AB∶Ab∶aB∶ab＝4∶4∶4∶3，后代的表型及比例为抗病∶易感病＝(1－×)∶(×)＝24∶1，后代抗病植株中纯合子的比例是(×＋×＋×)÷(1－×)＝。(3)依照题干信息可知，某抗病品系的抗病基因所在的染色体上有T5、K10、RM27三个DNA片段，易感病品系在同一染色体上没有相应的片段，且染色体上两个DNA片段之间发生互换的可能性，一般与其距离(cM)成正比，结合表2可知，存在T5片段的植株数量比较多，说明抗病基因远离T5，也有存在K10和RM27片段的植株，但存在K10片段植株数量较小，所以离抗病基因位置近，因此抗病基因最可能的位置见答案。