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专题八 生物的变异、育种与进化
课时 24 利用变异进行育种
1．利用神舟飞船、天宫实验室进行大量“太空育种”试验，培育出耐寒水稻等新品种。
与原产南方水稻不耐寒基因M相比，耐寒基因M多了一段DNA序列。有关叙述正确
的是（ ）
A．太空育种最初获得的耐寒水稻一般为杂合子
B．M的出现改变了染色体中基因的数目和排列顺序
C．原产南方水稻间通过杂交育种可培育耐寒水稻新品种
D．无太空因素影响时，基因M的结构不会发生改变
【答案】A
【解析】基因突变具有低频性，在太空诱变育种中，最初获得的耐寒水稻个体一般是
单基因突变，故一般是杂合子，A正确；与原产南方水稻不耐寒基因M相比，耐寒基
因M中多了一小段DNA序列，说明发生了基因突变，基因突变不改变染色体中基因
的数目和排列顺序，B错误；杂交育种不能出现新基因，故利用南方水稻通过杂交育
种不能培育耐寒水稻新品种，C错误；
无太空因素影响时，在细胞分裂的间期由于DNA分子复制发生错误也会发生基因突变，
故基因M的结构会发生改变，D错误。
2．下列关于育种的叙述，正确的是（ ）
A．以种子为繁殖对象的植物，诱变处理后必须经多次自交、选择才能用于生产
B．与正常植株相比，单倍体植株常常表现为茎杆弱小，果实和种子等也都比较小
C．杂交育种的目的不一定是获得具有优良性状的纯合子
D．单倍体幼苗经秋水仙素处理获得的新品种一定是纯合子
【答案】C
【解析】以种子为繁殖对象的植物，经诱变处理后若优良性状为隐性性状，则不需要
自交多代，只要出现即为纯合的个体，可以稳定遗传，A错误；与正常植株相比，单
倍体植株长得弱小，且一般高度不育，没有种子，B错误；通过杂交育种能将多个品
种的优良性状集中在一起，不一定要获得纯合子，有些具有杂交优势的品种需要杂合
子，C正确；若单倍体幼苗是杂合子，则经秋水仙素处理获得的新品种不是纯合子，D
错误。
3．为有效解决困扰我国牧草产业的种源“卡脖子”问题，2020年11月，嫦娥五号探测器搭载紫花苜蓿和燕麦两大主要牧草种子进行了空间诱变实验。下列有关说法错误
的是（ ）
A．太空中的某些物理因素可使牧草种子发生基因突变
B．通过太空诱变获得的牧草新性状一定能够稳定遗传
C．空间诱变实验有利于较短时间内获得更多的变异类型
D．空间诱变实验不一定能够获得人们所期望的优良性状
【答案】B
【解析】太空中的物理因素如射线，可能会导致牧草种子发生基因突变，A正确；通
过太空诱变获得的牧草新性状可能为杂合子，故不一定能够稳定遗传，B错误；空间
诱变因素多，容易引起牧草发生突变，可以提高变异率，故有利于较短时间内获得更
多的优良变异类型，C正确；由于基因突变是不定向的并且是多害少利的，故不一定
能够获得人们所需要的优良性状，D正确。
4．无子西瓜因没有种子且甜度高，受到人的喜欢，下列叙述错误的是（ ）
A．将瓜皮条纹纯合显性的2N幼苗用秋水仙素处理，做母本与隐性亲本杂交，得到
3N的种子。第二年将这些种子与隐性种子混种，所结瓜皮条纹显性的即是无子西瓜
B．无子西瓜的培育过程，运用了杂交技术和多倍体育种技术
C．无子西瓜是不可育的，属于不可遗传变异
D．利用植物组织培养技术，可以轻松解决每年需要制种的不便
【答案】C
【解析】设相关基因为A、a，用果皮无条纹的纯合二倍体父本（aa）和果皮有条纹的
纯合四倍体母本（AAAA）杂交，所得子代三倍体均有条纹（AAa），A正确；无子
西瓜的培育过程，运用了杂交技术（四倍体和二倍体杂交）和多倍体育种技术（染色
体数目变异），B正确；无子西瓜培育的原理是染色体变异，属于可遗传变异，C错
误；利用植物组织培养技术可保持亲本的优良性状，可以轻松解决每年需要制种的不
便，D正确。
5．栽培品种香蕉有33条染色体，表示为AAA（字母代表染色体组），易患黄叶病；
野生香蕉有22条染色体，表示为BB，含有抗黄叶病基因。科研人员经过一系列遗传
学操作获得了染色体组成为AAB的抗黄叶病香蕉新品种。下列相关叙述正确的是（
）
A．栽培品种香蕉一般进行有性生殖 B．野生香蕉细胞不能进行减数分裂
C．新品种香蕉细胞有三个染色体组 D．新品种香蕉细胞中无同源染色体【答案】C
【解析】栽培品种为三倍体，一般无种子形成，不能进行有性生殖，A错误；野生香
蕉为二倍体，可进行正常的减数分裂，B错误；新品种香蕉细胞染色体组成为AAB，
每个字母代表一个染色体组，其有三个染色体组，C正确；新品种香蕉细胞中AA为
同源染色体，D错误。
6．西瓜是雌雄同株异花植物，果皮深绿条纹（A）对浅绿条纹（a）为显性。将浅绿条
纹的四倍体西瓜和纯合深绿条纹二倍体西瓜间行种植。待开花后自然传粉，收获四倍
体植株上所结的种子甲。第二年，将种子甲与浅绿条纹二倍体西瓜间行种植。下列判
断正确的是（注：果皮由母本的子房壁发育而来）（ ）
A．第一年四倍体植株上收获的种子甲基因型是Aaa
B．第二年种子甲长出的植株所结果实即为无籽西瓜
C．第二年的瓜田里，果皮呈浅绿条纹的西瓜基因型都相同
D．第二年的瓜田里，果皮深绿条纹的西瓜都是无籽的
【答案】D
【解析】西瓜是雌雄同株异花植物，将浅绿条纹的四倍体西瓜和纯合深绿条纹二倍体
西瓜间行种植，由于存在自交和杂交，所以第一年收获的种子甲基因型是aaaa或
Aaa，A错误；第二年，将种子甲与浅绿条纹二倍体西瓜间行种植，甲生成的果实是由
其子房壁发育而来，因此基因型为aaaa的植株果实为有籽果实，而基因型为Aaa的植
株联会紊乱，不能进行正常的减数分裂形成种子，因此果实为无籽果实，B错误；第
二年的瓜田里，果皮呈浅绿条纹的西瓜有四倍体（aaaa）西瓜和二倍体（aa）西瓜，二
者基因型不同，C错误；第二年的瓜田里，果皮深绿条纹的西瓜的基因型是Aaa，在减
数分裂过程中会发生联会紊乱，所以都是无籽的，D正确；
7．研究者拟通过有性杂交的方法将簇毛麦（2n=14）的优良性状导入普通小麦
（2n=42）中。用簇毛麦花粉给数以千计的小麦小花授粉，10天后只发现两个杂种幼
胚，将其离体培养，产生愈伤组织，进而获得含28条染色体的大量杂种植株。以下表
述错误的是（ ）
A．簇毛麦与小麦之间存在生殖隔离
B．培养过程中幼胚细胞经过脱分化和再分化
C．杂种植株减数分裂时染色体能正常联会
D．杂种植株的染色体加倍后能产生可育植株
【答案】C
【解析】簇毛麦与小麦的后代在减数分裂时染色体联会紊乱，不可育，故二者之间存
在生殖隔离，A正确；幼胚细胞经过脱分化形成愈伤组织，愈伤组织经过再分化形成胚状体或丛芽，从而得到完整植株，B正确；杂种植株细胞内由于没有同源染色体，
故减数分裂时染色体无法正常联会，C错误；杂种植株的染色体加倍后能获得可育植
株，D正确。
8．已知水稻雄蕊的育性受到细胞核基因（R/r）和细胞质基因（S/N）的控制，其中R
和N为可育基因，r和S为不育基因，只要存在可育基因，就表现为可育，只有当核、
质中均为不育基因时才表现为不育，受精卵中的细胞质来源于母本。下列有关分析错
误的是（ ）
A．在杂交育种时，选育雄性不育植株的优点是无需进行去雄
B．雄性不育的基因型有1种，雄性可育植株的基因型有5种
C．基因型为N(rr)的水稻与S(rr)杂交后代雄性可育占1/3
D．水稻的雄性不育性状由细胞核基因和细胞质基因共同控制
【答案】C
【解析】雄性不育植株不能产生可育花粉，但能产生正常雌配子，因此在杂交育种时，
雄性不育植株的优点是无需进行去雄，A正确；当核、质中均为不育基因时才表现为
不育，因此雄性不育的基因型有S(rr)1种，雄性可育植株的基因型有S(RR)、S(Rr)、
N(RR)、N(Rr)和N(rr)5种，B正确；S(rr)是雄性不育，只能作为母本，受精卵中的细
胞质来源于母本，因此基因型为N(rr)的水稻（作父本）与S(rr)（作母本）杂交后代基
因型为S(rr)，全部是雄性不育，C错误；据题意可知，当核、质中均为不育基因时才
表现为不育，说明水稻的雄性不育性状由细胞核基因和细胞质基因共同控制，D正确。
9．如图表示由甲、乙两种植物逐步培育出戊种植物的过程，下列相关叙述错误的是（
）
A．Ⅰ过程可以是多倍体育种或植物体细胞杂交
B．Ⅱ过程发生的变异属于染色体变异
C．Ⅲ为是人工诱变育种过程，故丁可定向变异为戊D．通过图中所示育种过程，能增加物种的多样性
【答案】C
【解析】丙可由甲和乙杂交得到基因型为bD的植株，接着进行染色体加倍处理得到，
也可以将甲和乙进行植物体细胞杂交得到基因型为bbDD的丙，A正确；b和D是位于
两对染色体上的基因，由丙种植物经II过程培育成丁植株，b、D位同一条染色体上，
发生的变异属染色体结构的变异(染色体易位)，B正确；人工诱变育种的原理是基因突
变，基因突变具有不定向性，C错误；由图可知，通过图中所示育种过程，培育出了
丙种植物、丁植株和戊植株，能增加物种的多样性，D正确。
10．水稻的高秆和矮秆是一对相对性状，受位于6号染色体上的一对等位基因E/e的控
制。研究人员先用纯合高秆水稻与矮秆水稻进行杂交，F 全为高杆，然后通过基因工
1
程将一个能表达抗虫特性的基因A转入某F 植株的一条染色体上，得到抗虫的水稻植
1
株。回答下列问题：
(1)上述获得抗虫水稻植株所用的原理是_____，在生产上，亲本杂交后代因具有杂种优
势常直接留种，但该种只能用一年，需年年制种，原因是_____。
(2)为证明基因A是否转入6号染色体上，研究人员将该抗虫植株进行自交，统计F 的
2
表现型及比例。若_____，则基因A没有转入6号染色体上；若_____，则基因A转入
了6号染色体上，且与基因E在一条染色体上。
(3)若已证明基因A没有转入6号染色体上。现让转入了基因A的F 植株与未转入基因
1
A的F 植株杂交，后代出现矮秆抗虫植株的概率为_____。
1
【答案】(1) 基因重组 杂交后代是杂合子，若继续留种，会发生性状分离(2) 高
杆抗虫：高杆不抗虫：矮杆抗虫：矮杆不抗虫=9：3：3：1 高杆抗虫：矮杆不抗虫
=3：1(3)1/8
【解析】(1)由题意可知，通过基因工程将一个能表达抗虫特性的基因A转入某F 植株
1
的一条染色体上，得到抗虫的水稻植株，其原理是基因重组。亲本杂交后体现杂种优
势的合体往往是杂合子，继续留种会发生性状分离，故需年年制种。(2)因E/e基因在6
号染色体上，若转入的基因A也在6号染色体上，则二者连锁，否则二者遵循自由组
合定律，转基因后F 基因型为AOEe。故统计F 的表现型及比例，若高杆抗虫：高杆
1 2
不抗虫：矮杆抗虫：矮杆不抗虫=9：3：3：1，则基因A没有转入6号染色体上；若高
杆抗虫：矮杆不抗虫=3：1，则基因A转入了6号染色体上，且与基因E在一条染色体
上。(3)根据题意，二者遵循基因的自由组合定律，转入基因的F 为AOEe，未转入的为
1
OOEe，后代出现矮杆抗虫植株AOee的概率为1/2×1/4=1/8。
11．遗传规律在生物的遗传中具有普遍性。掌握这些规律可以正确地解释遗传现象，
并科学地利用遗传规律进行动植物育种。回答下列问题：
（1）豌豆和水稻均为自花传粉的植物，一般都是纯种。科学家在进行水稻育种的过程
中，偶然发现了一株穗大、籽粒饱满的植株，成熟后单株收获。第二年将种子进行种
植，获得1000多株水稻，发现其后代长的参差不齐，单株产量高低相差很大。请分析
产生这种现象最可能的原因是___________________________。对其后代某些植株的花
进行观察，发现雄蕊发育不正常，此类植株只能作____________（填“父本”或“母
本”），与豌豆的人工异花传粉相比，此类植株进行人工杂交的优点体现在
_______________________。
（2）生产上的玉米种子为杂交种，由于某种原因亲本中的显性纯合子与杂交种混杂在
一起（甲），为了不影响来年及以后生产用种的需求，欲在海南加育一代，写出实验
思路及结果。
实验思路：_______________________。
实验结果：_______________________。
（3）在长毛兔的主养区，养殖过程中普通长毛兔的种群中出现了一只毛的产量和品质
优于其他个体的雄性兔子（乙），已知该优良长毛性状为显性性状，欲得到更多的优
良长毛个体进行繁育，最佳的实验操作是_______________________。
【答案】 水稻进行了杂交，产生了杂交种，且该杂交种具有杂种优
势 母本 省去了母本去雄，简化了杂交过程 将甲种子与隐
性性状的种子间行种植，甲植株自交并给隐性植株传粉，成熟后，分别收获甲植株和
隐性植株上的种子，观察后代的表现型 不发生性状分离的甲植株上收获的种
子用于来年杂交种的生产，从隐性性状的植株上收获的显性性状的种子用作来年生产
用种 让乙与大量的普通长毛雌兔杂交，然后将F 中优良的长毛雌兔个体与乙
1
个体杂交，从后代中选育优良的长毛雌雄个体
【解析】（1）水稻一般为纯种，而自花传粉的水稻后代出现了性状分离，说明水稻进
行了杂交，产生了杂交种，表现为杂种优势。雄蕊发育不正常的个体只能作为母本，
与豌豆的人工异花传粉相比，此类植株进行人工杂交的优点体现在省去了母本去雄操
作，简化了杂交过（2）将显性纯合子与杂交种混杂在一起（甲）与隐性性状的种子间
行种植，甲植株自交并给隐性植株传粉，成熟后，分别收获甲植株和隐性植株上的种
子，观察后代的表现型。不发生性状分离的甲植株上收获的种子为纯合子，可用于来年杂交种的生产，从隐性性状的植株上收获的显性性状的种子基因型为杂合子，用作
来年生产用种。
（3）欲得到更多的优良长毛个体进行繁育，无论优良的长毛个体乙是纯合子还是杂合
子，都需要让乙与大量的普通长毛雌兔杂交，然后将F 中优良的长毛雌兔个体与乙个
1
体杂交，这样可获得具有优良性状的纯种长毛兔，然后从后代中选育优良的长毛雌、
雄个体进行繁育，通过分析后代的性状表现，确定长毛雌、雄兔是否为纯种，进行留
种。
