文档内容
考点二 可遗传变异与育种
1.突破生物变异的4大问题
2.“两看法”界定二倍体、多倍体、单倍体
3.界定“三倍体”与“三体”
4.几种常考类型产生配子种类及比例5.育种方式及原理辨析
(1)诱变育种原理
(2)单倍体育种与杂交育种的关系
(3)多倍体育种的原理分析
6.准确选取育种方案
(1)依据目标选方案
育种目标 育种方案
单倍体育种(明显缩短育种年限)
集中双亲优良性状
杂交育种(耗时较长,但简便易行)
对原品系实施“定向”改变 基因工程及植物细胞工程(植物体细胞杂交)育种让原品系产生新性状(无中生有) 诱变育种(可提高变异频率,期望获得理想性状)
使原品系营养器官“增大”或
多倍体育种
“加强”
(2)关注“三最”定方向
①最简便——侧重于技术操作,杂交育种操作最简便。
②最快——侧重于育种时间,单倍体育种可明显缩短育种年限。
③最准确——侧重于目标精准度,基因工程育种可“定向”改变生物性状。
(2022·山东,5)家蝇Y染色体由于某种影响断成两段,含s基因的小片段移接到常染色体获
得XY′个体,不含s基因的大片段丟失。含s基因的家蝇发育为雄性,只含一条 X染色体
的雌蝇胚胎致死,其他均可存活且繁殖力相同。M、m是控制家蝇体色的基因,灰色基因M
对黑色基因m为完全显性。如图所示的两亲本杂交获得F ,从F 开始逐代随机交配获得
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F。不考虑交换和其他突变,关于F 至F,下列说法错误的是( )
n 1 n
A.所有个体均可由体色判断性别
B.各代均无基因型为MM的个体
C.雄性个体中XY′所占比例逐代降低
D.雌性个体所占比例逐代降低
答案 D
解析 含有M的个体同时含有s基因,即雄性个体均表现为灰色,雌性个体不会含有 M,
只含有m,故表现为黑色,因此所有个体均可由体色判断性别,A正确;含有Ms基因的个
体表现为雄性,基因型为MsMs的个体需要亲本均含有Ms基因,而两个雄性个体不能杂交,
B正确;亲本雌性个体产生的配子基因型为 mX,雄性亲本产生的配子基因型为 XMs、
MsO、Xm、mO,由于子一代中只含一条X染色体的雌性个体胚胎致死,则后代中雄性个体
为1/3XXY′(XXMsm)、1/3XY′(XMsm),雌性个体为1/3XXmm,把性染色体和常染色体
分开考虑,若只考虑性染色体,子一代雄性个体产生的配子种类及比例为 3/4X、1/4O,雌
性个体产生的配子含有 X,子二代中 3/4XX、1/4XO;若只考虑常染色体,子二代中
1/2Msm、1/2mm,1/8mmXO 致死,XXmm 表现为雌性,所占比例为 3/7,雄性个体
3/7XXY′(XXMsm)、1/7XY′(XMsm),即雄性个体中XY′所占比例由1/2降到1/4,逐代降低,雌性个体所占比例由1/3变为3/7,逐代升高,C正确,D错误。
思维延伸——判断与填充
(1)等位基因B和b都可以突变成为不同的等位基因(经典高考题)( √ )
(2)经X 射线照射的紫花香豌豆品种,其后代中出现了几株开白花植株,则通过杂交实验,
可以确定是显性突变还是隐性突变(经典高考题)( √ )
(3)某二倍体植物染色体上的基因B 是由其等位基因B 突变而来的,则基因B 和B 可同时
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存在于同一个体细胞中或同一个配子中(经典高考题)( × )
(4)一个基因型为DdTt的精原细胞产生了四个精细胞,其基因与染色体的位置关系如图。导
致该结果最可能的原因是同源染色体非姐妹染色单体交叉互换(2020·天津,7)( √ )
(5)高等植物细胞中每个染色体组中都含有常染色体和性染色体(2020·全国Ⅱ,4)( × )
(6)(2020·全国Ⅲ,32)普通小麦的形成包括不同物种杂交和染色体加倍过程,如图所示(其中
A、B、D分别代表不同物种的一个染色体组,每个染色体组均含7条染色体)。在普通小麦
的形成过程中,杂种一是高度不育的,原因是无同源染色体,不能进行正常的减数分裂。
(7)(2020·全国Ⅲ,32)现有甲、乙两个普通小麦品种(纯合子),甲的表现型是抗病易倒伏,乙
的表现型是易感病抗倒伏。若要以甲、乙为实验材料设计实验获得抗病抗倒伏且稳定遗传的
新品种,请简要写出实验思路: 甲、乙两个品种杂交, F 自交,选取 F 中既抗病又抗倒伏 、
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且自交后代不发生性状分离的植株。
题组一 变异的类型辨析及实验探究
1.某生物基因组成及基因在染色体上的位置关系如图所示,该生物性原细胞经减数分裂形
成了如图所示的几种配子。关于这几种配子形成过程中所发生的变异,下列说法错误的是(
)
A.甲的变异属于基因重组,发生在减数第一次分裂过程中B.乙的变异属于染色体数目变异,发生在减数第二次分裂过程中
C.丙的变异属于染色体结构变异,可能是基因b转移到非同源染色体上
D.丁的变异属于基因突变,在光学显微镜下可观察到碱基序列发生了改变
答案 D
解析 甲形成过程中,在减数第一次分裂后期,发生了非同源染色体上非等位基因的自由组
合,属于基因重组,A正确;乙形成的原因是减数第二次分裂后期,姐妹染色单体分开后形
成的子染色体未分离,这属于染色体数目变异,B正确;a和b是非同源染色体上的基因,
而丙中a和b位于同一条染色体上,原因可能是基因 b转移到非同源染色体上,属于染色体
结构变异中的易位,C正确;丁的变异产生了新的等位基因,属于基因突变,基因突变是
DNA中碱基序列的改变,在光学显微镜下观察不到,D错误。
2.(2022·江苏高三模拟)如图表示小麦的三个纯种品系的部分染色体及基因组成:Ⅰ、Ⅱ表
示染色体,A为矮秆基因,B为抗矮黄病基因,E为抗条斑病基因,均为显性。乙品系和丙
品系由普通小麦与近缘种偃麦草杂交后,经多代选育而来(图中黑色部分是来自偃麦草的染
色体片段)。下列有关叙述正确的是( )
A.乙、丙品系的产生为长期自然选择的结果
B.在培育乙、丙品系的过程中发生了染色体变异
C.甲和丙杂交所得到的F 自交,减数分裂中无法观察到四分体
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D.三个品系两两杂交,子一代都会出现表现三种优良性状的植株
答案 B
解析 由于乙品系和丙品系由普通小麦与近缘种偃麦草杂交后,经多代选育而来,这是人工
选择的结果,A错误;培育乙、丙品系的过程中,从图中可以看出丙品系发生了染色体的结
构变异,B正确;甲和丙杂交得到的F 中有同源染色体,减数分裂时能观察到四分体,C错
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误;三个品系两两杂交,由于形成配子过程中,同源染色体分离,雌雄配子随机结合,子一
代不全表现三种优良性状的植株,D错误。
技法链接 变异类型实验探究题的答题模板
题组二 育种原理辨析及方案设计
3.(2022·南京高三质检)如图表示小麦育种的几种方式,下列有关叙述不正确的是( )A.获得①和⑥的育种原理是基因重组,②和③的育种原理是染色体变异
B.获得④和⑤的育种方式是诱变育种,得到的变异个体不全都符合生产需要
C.获得⑥的育种方式可定向改变生物体的性状,克服远缘杂交不亲和的障碍
D.秋水仙素作用的时期是有丝分裂后期,结果是细胞中染色体数加倍
答案 D
解析 获得①和⑥的育种方式分别是杂交育种和基因工程育种,其原理都是基因重组;②和
③的育种方式分别是单倍体育种和多倍体育种,其原理都是染色体变异,A正确;获得④和
⑤的育种方式是诱变育种,由于基因突变是不定向的,所以得到的变异个体不全都符合农业
生产需要,B正确;获得⑥的育种方式是基因工程育种,可根据人们的意愿定向改变生物体
的性状,克服远缘杂交不亲和的障碍,C正确;秋水仙素作用的时期是有丝分裂前期,抑制
细胞纺锤体的形成,结果是细胞中染色体数加倍,D错误。
4.(2022·山东潍坊高三模拟预测)绿壳鸡蛋因颜色特别、蛋黄比例大、蛋白黏稠、营养丰富,
深受消费者欢迎。决定绿壳的基因A位于常染色体上,对其他蛋壳颜色基因为完全显性。
矮小基因dw纯合较含DW基因的正常成年鸡体重轻20~30%,节粮20%左右。某地母鸡的
品种为产非绿壳蛋的矮小鸡,该品种产蛋率很低。现一养殖场欲利用杂种优势培育高产矮小
且产绿壳蛋的鸡种,科研人员首先用当地母鸡和纯合的含绿壳基因的正常公鸡培育了基因型
为AAZdwZdw的公鸡种,育种方案如下:
(1)请用相关最佳基因型在“______________”处补充完善实验方案。
(2)在育种过程中,需要挑出F 的________(填“公鸡”或“母鸡”)类型进行必要的基因型检
2
测,理由是____________________________________________________________________。
(3)在上述育种过程中,F 中发现了一只性染色体组成为ZZW的公鸡,现预判断该公鸡产生
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的原因,最简便的方法是让其与______________进行杂交,然后统计子代的性状情况。若
________________,则原因为亲代母鸡减数分裂时ZW染色体未分开;若______________,
则原因为亲代公鸡减数分裂时ZZ染色体未分开。
(4)鸡的银羽基因位于Z染色体上,对金羽为完全显性,现已知新培育的AAZdwZdw与当地的
aaZdwW均为银羽、金羽两种颜色。为帮助养殖场进一步降低高产矮小且产绿壳蛋鸡种的培育成本,请利用新培育的AAZdwZdw与当地的aaZdwW,基于鸡的羽毛颜色设计实验方案优化
鸡种的选育过程。用简要的文字说明:______________________________________________
_______________________________________________________________________________
。
答案 (1)AaZdwZdw AaZdwW (2)公鸡 母鸡可通过所产蛋壳的颜色和矮小性状直接进行挑
选,而公鸡不产蛋,基因型Aa与aa表现型一样,需要通过基因型检测和矮小性状进行挑选
(3)多只正常母鸡 子代出现矮小鸡 子代全为正常鸡 (4)从新培育的AAZdwZdw中选育金羽
的,让其与当地银羽的aaZdwW杂交,直接挑选出子代的金羽鸡进行养殖即可
解析 (1)某地母鸡的品种为产非绿壳蛋的矮小鸡,根据题中信息可知,基因型为 aaZdwW,
首先用产非绿壳蛋的矮小鸡aaZdwW和纯合的含绿壳基因的正常公鸡AAZDWZDW杂交得F ,
1
取 F 中的 AaZDWZdw 与 aaZdwW 回交,F 雄性中有 AaZDWZdw、AaZdwZdw、aaZDWZdw、
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aaZdwZdw,雌性有AaZdwW、AaZDWW、aaZdwW、aaZDWW,F 中要培育AAZdwZdw,所以应选
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用雄性AaZdwZdw和雌性AaZdwW的个体进行杂交。(2)母鸡可通过所产蛋壳的颜色和矮小性
状直接进行挑选,而公鸡不产蛋,基因型Aa与aa表现型一样,需要通过基因型检测和矮小
性状进行挑选,所以需要挑出F 的公鸡类型进行必要的基因型检测。(3)根据以上分析可知,
2
亲本是aaZdwW和AAZDWZDW,在上述育种过程中,F 中发现了一只性染色体组成为ZZW的
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公鸡,基因型可能是ZDWZDWW,ZDWZdwW,现预判断该公鸡产生原因,最简便的方法是让
其与多只正常母鸡ZDWW进行杂交,然后统计子代的性状情况。若子代出现矮小鸡,说明这
只公鸡基因型是ZDWZdwW,则原因为亲代母鸡减数分裂时ZW染色体未分开;若子代全为正
常鸡,说明这只公鸡基因型是ZDWZDWW,则原因为亲代公鸡减数分裂时ZZ染色体未分开。
(4)从新培育的AAZdwZdw中选育金羽的,让其与当地银羽的aaZdwW杂交,鸡的银羽基因位
于Z染色体上,对金羽为完全显性,所以亲本银羽 aaZdwW,产生的含显性银羽基因的Z染
色体的配子肯定传给后代的雄性,含W的配子传给后代雌性,而AAZdwZdw是金羽的,Z上
只含隐性基因,所以后代中所有的雄性都是银羽的,雌性都是金羽的,所以直接挑选出子代
的金羽鸡进行养殖即可。
5.青枯病是茄子的主要病害,抗青枯病(T)对易感青枯病(t)为显性,基因T、t与控制开花
期的基因A、a自由组合。若采用二倍体早开花易感青枯病茄子(aatt)与四倍体晚开花抗青枯
病茄子(AAAATTTT)为育种材料,运用杂交和花药离体培养的方法,培育纯合的二倍体早开
花抗青枯病茄子,则主要步骤为:
(1)第一步:___________________________________________________________________。
(2)第二步:以基因型为__________________的茄子作亲本进行杂交,得到F(AaTt)。
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(3)第三步:___________________________________________________________________(选
择最简便的方法,用遗传图解结合文字说明)。
答案 (1)种植四倍体晚开花抗青枯病茄子(AAAATTTT),取其花药离体培养,获得基因型
为AATT的子代 (2)aatt与AATT (3)F 自交得F ,从F 中选出表现型为早开花、抗青枯病
1 2 2茄子,并连续自交,直至不发生性状分离,获得纯合二倍体早开花、抗青枯病茄子(aaTT)
遗传图解如下
规律技巧 培育作物新品种的实验方案的设计思路