人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第1节 基因突变和基因重组课后复习题

课后分层检测案17　杂交育种与诱变育种

【合格基础练】

1．把同种生物的不同优良性状集中在同一个体上，并能使性状稳定遗传，常用的方法是(　　)

A．诱变育种  B．杂交育种

C．花药离体培养  D．自交

解析：将同种生物的不同优良性状集中在同一个体上的方法是杂交得到F1，这样F1体内就集中了控制不同优良性状的基因，F1自交，产生F2，在子二代中选择出优良性状个体，经过多代选育，选择出稳定遗传个体即可，该方法属于杂交育种。

答案：B

2．太空育种是指利用太空综合因素如强辐射、微重力等，诱导由宇宙飞船携带的种子发生变异，然后进行选育的一种育种方法。下列说法正确的是(　　)

A．太空育种产生的突变总是有益的

B．太空育种培育的植物是地球上原本不存在的

C．太空育种产生的性状是定向的

D．太空育种与其他诱变方法在本质上是一样的

解析：基因突变具有不定向性，多数有害，少数有利，可以产生新基因，但不能改变生物的种类。太空育种的实质是诱变育种，和其他诱变方法一样，依据的原理是基因突变。

答案：D

3．下列不属于诱变育种实例的是(　　)

A．一定剂量的γ射线引起变异得到新品种

B．用一定剂量X射线处理青霉菌菌株获得高产菌株

C．玉米单株自交后代中出现一定比例的白化苗

D．激光照射植物或动物引起突变得到新品种

解析：A、B、D三项均是物理因素诱变育种的实例。玉米单株自交后代出现一定比例的白化苗可能是由于杂合子自交后代出现了性状分离。

答案：C

4．下列关于诱变育种的优点和缺点，分析不正确的是(　　)

A．提高变异频率，使后代变异性状较快稳定，因而加快育种进程

B．结实率低、发育迟缓、茎秆粗壮、果实种子大、营养物质含量高

C．大幅度改良某些性状

D．有利个体不多，需要大量的实验材料

解析：选项B为多倍体的特点，故为多倍体育种的特点分析。

答案：B

5．下列关于育种的叙述中，正确的是(　　)

A．人工诱变处理可提高作物的突变率

B．诱变育种和杂交育种均可形成新的基因

C．诱变获得的突变体多数表现出优良性状

D．与诱变育种相比，杂交育种可以大幅度地改良某些性状

解析：

答案：A

6．在红粒高秆的麦田里，偶然发现一株白粒矮秆优质小麦，欲在两三年内能获得大量的白粒矮秆麦种，通常用的育种方法是(　　)

A．自交(杂交)育种  B．诱变育种

C．人工嫁接  D．单倍体育种

解析：由于不确定突变出来的白粒矮秆个体是显性突变还是隐性突变，也就不能确定此个体是纯合子还是杂合子，只能进行自交，使之纯化。因此，欲在两三年内能获得大量的白粒矮秆麦种，通常用的育种方法是自交或杂交育种。

答案：A

7．通过下列技术培育得到的新个体，属于单倍体的是(　　)

A．秋水仙素处理水稻萌发的种子

B．紫外线照射青霉菌株

C．玉米的花药进行离体培养

D．高秆抗病小麦与矮秆易感小麦杂交

解析：玉米的花药进行离体培养得到的新个体属于单倍体。

答案：C

8．我国科学家精选的农作物种子，是通过“天宫一号”搭载上天，利用宇宙空间的特殊环境诱发的变异育种，这些变异(　　)

A．是定向的  B．对人类都有益

C．为人工选择提供原材料  D．不能遗传给后代

解析：利用宇宙空间的特殊环境诱发的变异育种属于诱变育种，原理是基因突变，基因突变是不定向的。

答案：C

9．用杂合子(DdEe)种子获得纯合子(ddee)，最简捷的方法是(　　)

A．种植→F1→选双隐性者→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：杂合子(DdEe)种子中含有d、e基因，自交后一旦出现隐性性状便能稳定遗传，方法简捷。

答案：A　

10．对下列有关育种方法原理的解释，正确的是(　　)

A．培育无子西瓜利用了单倍体育种的原理

B．杂交育种利用了染色体数目变异的原理

C．培育青霉素高产菌株过程中利用了基因突变的原理

D．四倍体番茄的培育利用了基因重组的原理

解析：三倍体无子西瓜的育种原理为染色体数目变异，杂交育种的原理为基因重组，青霉素高产菌株的培育利用了基因突变的原理，四倍体番茄的培育过程利用了染色体变异的原理。

答案：C

11．利用遗传变异的原理培育作物新品种，在现代农业生产上得到广泛应用。请回答下面的问题：

(1)水稻的大穗(A)对小穗(a)为显性。基因型为Aa的水稻自交，子一代中，基因型为________的个体表现出小穗，应淘汰；基因型为________的个体表现出大穗，需进一步自交和选育。

(2)水稻的晚熟(B)对早熟(b)为显性，利用现有纯合子水稻品种，通过杂交育种方法培育纯合大穗早熟水稻新品种。

①培育纯合大穗早熟水稻新品种，选择的亲本基因型分别是________和________，两亲本杂交的目的是________________________________________________________________________。

②将F1所结种子种下去，长出的水稻中表现为大穗早熟的概率是________，在这些大穗早熟植株中约有________是符合育种要求的。

解析：(1)根据分离定律，Aa自交，子一代会出现性状分离，分离比为3:1，有1/4aa小穗要淘汰掉；大穗的基因型有两种，分别为AA、Aa，需要进一步进行连续自交，然后逐代淘汰小穗aa，慢慢就能获得纯化的大穗品系。(2)水稻的晚熟(B)和早熟(b)与大穗(A)和小穗(a)两对相对性状独立遗传，属于自由组合定律在育种上的应用。①育种目标是获得大穗早熟的品系AAbb，纯合亲本的选择是AABB和aabb，杂交得F1(AaBb)，这样A、b基因就集中到子一代个体上。②F1所结种子为F1自交所得F2，F2中分离比为9:3:3：1，其中1/16AAbb、2/16Aabb属于重新组合的大穗早熟植株，因此大穗早熟植株中有1/3AAbb是符合育种要求的纯合品系。

答案：(1)aa　AA或Aa　(2)①AABB　aabb　将基因A和b集中到同一个体上　②3/16　1/3

【等级提升练】

12．下图中的①②③④分别表示不同的育种方式，相关叙述不正确的是(　　)

A．方式①应用的原理包括细胞全能性

B．方式②只适用于进行有性生殖的生物

C．方式③试剂处理的对象只能是萌发的种子

D．方式④可以诱发基因突变产生新基因

解析：方式①对花药进行离体培养形成单倍体的过程中用到了细胞的全能性；方式②是杂交育种，它只适用于进行有性生殖的生物；方式③为多倍体育种，处理的对象为萌发的种子或幼苗；方式④为诱变育种，可产生新基因。

答案：C

13．“嫦娥1号”胜利奔月，神舟成功发射，这些航天技术的发展，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、微重力及弱地磁场等因素的诱导下发生基因突变

C．航天育种技术作为航天技术与农业育种技术相结合的一项创新性研究成果，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”都能培育出高产、优质的新品种

解析：航天育种是诱变育种，利用失重、宇宙射线等手段诱导生物发生基因突变，优点是可以提高突变率，缩短育种周期，以及能大幅度改良某些性状，A正确；种子在宇宙辐射、微重力及弱地磁场等因素的诱导下可诱发细胞发生基因突变，B正确；航天育种技术作为航天技术与农业育种技术相结合的一项创新性研究成果，是快速培育农作物优良新品种的重要途径之一，C正确；由于基因突变是不定向的，所以“太空种子”不一定能培育出高产、优质、高效的新品种，D错误。

答案：D

14．生物兴趣小组用已知基因型为AAbb和aaBB(两对基因独立遗传)的某种植物进行杂交育种实验，下列关于他们实验设计思路的叙述，不合理的是(　　)

A．要获取aabb植株，可从F1中直接选育出表现型符合要求的个体

B．要获取AABB植株，可从F2中选出表现型符合要求的个体连续自交

C．要获取AaBb植株，可将亲代上所结的种子直接保存进行播种

D．要获取AaBb植株，可将亲本保留起来进行年年制种

解析：亲本基因型为AAbb和aaBB，F1基因型为AaBb，故不能得到aabb的个体，A错误；亲本基因型为AAbb和aaBB，F1基因型为AaBb，要获取AABB植株，可让F1自交，从F2中选出表现型符合要求的个体连续自交，最终得到纯合子，B正确；亲本基因型为AAbb和aaBB，F1基因型为AaBb，故可将亲代上所结的种子直接保存进行播种，C正确；要获取AaBb植株，由于该个体属于双杂合，可将亲本保留起来进行年年制种，D正确。

答案：A

15．杂种优势泛指杂种品种，即F1(杂合子)表现出的某些性状或综合性状优越于其亲本品种(纯系)的现象。现阶段，我国大面积推广种植的优质、高产玉米品种均为杂合子。请回答：

(1)玉米是单性花，雌雄同株。在杂交过程中，玉米相对于豌豆可以简化________________________环节，在开花前给雌、雄花序进行________________________处理即可。

(2)在农业生产时，玉米杂交种(F1)的杂种优势明显，但是F2会出现杂种优势衰退现象，这可能是F1产生配子时发生了基因分离，使F2出现一定比例的________所致。

(3)玉米的大粒杂种优势性状由一对等位基因(A1、A2)控制，现将若干大粒玉米杂交种平分为甲、乙两组，相同条件下隔离种植，甲组自然状态授粉，乙组人工控制自交授粉。若所有的种子均正常发育，第3年种植时甲组和乙组杂种优势衰退率(小粒所占比例)分别为________、________。该实验的目的是________________________________________________________________________。

(4)玉米的大穗杂种优势性状由两对等位基因(B1、B2和C1、C2)共同控制，两对等位基因都纯合时表现为衰退的小穗性状。若大穗杂交种(B1B2C1C2)自交，F2表现衰退的小穗性状的概率为1/2，则说明这两对等位基因位于________________________。

解析：(1)玉米是单性花，一朵花中只含雄蕊或雌蕊，因此在杂交实验中可以省去去雄这一环节，在开花前给雌、雄花序进行套袋处理即可。(2)在农业生产时，玉米杂交种(F1)的杂种优势明显，但是F2会出现杂种优势衰退现象。这可能是F1产生配子时发生了基因分离，杂合子：纯合子＝1：1，即出现一定比例纯合子所致。(3)根据题意可知，只有杂合子才能表现杂种优势。甲组实验中自然状态授粉，进行的是随机交配，因此不管种植多少年，3种基因型的比例均为1/4A1A1、1/2A1A2、1/4A2A2，只有A1A2表现为杂种优势，因此衰退率为1/2；乙组人工控制自交授粉，第3年种植时种下的是子二代，子二代的基因型及比例为3/8A1A1、1/4A1A2、3/8A2A2，则此时乙组杂种优势衰退率为3/4。根据本实验采取的授粉方式及对实验结果的分析可知，该实验的目的是研究授粉方式对杂种优势衰退率的影响。(4)分析题意可知，如果两对基因位于两对同源染色体上，则会遵循基因的自由组合定律，在子一代中就会出现4种纯合子B1B1C1C1、B1B1C2C2、B2B2C1C1、B2B2C2C2，即有1/4的衰退率；而大穗杂交种(B1B2C1C2)自交，F2出现衰退的小穗性状的概率为1/2，则说明这两对等位基因位于一对同源染色体上，且不发生交叉互换。

答案：(1)去雄　套袋　(2)纯合子　(3)1/2　3/4　研究授粉方式对杂种优势衰退率的影响　(4)一对同源染色体上(且不发生交叉互换)

【素养达成练】

16．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，育种专家提出了如图所示的两种育种方案，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，其中哪种育种方法较为理想？________________________________________________________________________，

其优越性是________________________________________________________________________。

(3)图中(四)处理的方法是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________，

目的是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(4)图中(二)产生的个体中矮茎抗锈病的个体占________，基因型为ddT_的个体中能够稳定遗传的个体占______。

解析：方案甲中(一)(二)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是所用亲本中所没有的，因此只能来自基因突变，由于基因突变具有不定向性和多害少利性，因而影响育种效率。诱导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概率。通过DdTt的自交，所得后代中性状符合要求的个体占3/16(1/16 ddTT、2/16 ddTt)，其中基因型为ddT_的个体中能够稳定遗传的个体占1/3。

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