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考点26 变异在育种上的应用（精练）
1.
（2023•江苏模拟）下列关于变异和育种的叙述，正确的是（ ）
A．改良某种缺乏抗病性的水稻品种可采用单倍体育种
B．用秋水仙素处理植物的叶肉细胞即可获得多倍体植株
C．茎尖分生区细胞经植物组织培养可获得抗病毒植物
D．杂交育种获得的优良品种可能是纯合子也可能是杂合子
【分析】1、几种常考的育种方法：
杂交育种
诱变育种
单倍体育种
多倍体育种
方法 （1）杂交→自交
→选优（2）杂交
辐射诱变、激光诱
变、化学药剂处理
花药离体培养、秋水仙素
诱导加倍
秋水仙素处理萌发的
种子或幼苗
原
理
基因重组
基因突变
染色体变异（染色体组先
成倍减少，再加倍，得到
纯种）
染色体变异（染色体
组成倍增加）
2、植物茎尖细胞的病毒极少，甚至没有病毒，故茎尖分生区细胞经植物组织培养可获得脱毒植物，但
是脱毒植物不等同于抗病毒植物。
【解答】解：A、改良某种缺乏抗病性的水稻品种可采用诱变育种，“缺乏某种抗性基因”的本质是缺
乏相应的基因，要产生新的基因常采用诱变育种，A 错误；
B、叶肉细胞是高度分化的细胞，不具有分裂能力，秋水仙素作用机理是抑制纺锤体形成，使染色体数
目加倍，所以处理植物的叶肉细胞不能获得多倍体植株，需要处理幼苗或萌发的种子，B 错误；
C、植物茎尖细胞的病毒极少，甚至没有病毒，故茎尖分生区细胞经植物组织培养可获得脱毒植物而非
抗病毒植物，C 错误；
D、杂交育种是指将不同亲本的优良性状集中到一个个体的技术，如果亲本是纯合子，可培育杂合子，
如果是杂合子，也可以培育隐性纯合子和显性纯合子，D 正确。
故选：D。
【点评】本题考查育种和植物组织培养的相关知识，要求考生识记几种常见的育种方法及其原理等；识
记植物组织培养技术及其应用，能结合所学的知识准确答题。
2.
（2023•湖北模拟）马铃薯是世界上最重要的粮食作物之一，它主要通过块茎繁殖。野生马铃薯为二倍体，
而商业化的马铃薯栽培品种为四倍体。下列说法中正确的是（ ）
1
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A．栽培马铃薯体细胞中有四个染色体组，只能进行无性繁殖
B．野生马铃薯比栽培马铃薯更容易通过杂交育种进行品种改良
C．与野生马铃薯相比，栽培马铃薯块茎中营养物质含量更丰富，这是自然选择的结果
D．野生马铃薯和栽培马铃薯具有同样的种群基因库，它们属于同一个物种
【分析】1、同一物种是指可进行自由交配并产生可育后代的个体的集合。
2、多倍体具有植株粗壮、果实硕大、营养丰富的特点。
【解答】解：A、栽培马铃薯体细胞中有四个染色体组，可进行正常的减数分裂，即可进行有性繁殖，
又可进行无性繁殖，A 错误；
B、野生马铃薯是二倍体，较栽培马铃薯（四倍体）而言，其生长周期相对较短，更适合通过杂交育种
进行品种改良，B 正确；
C、栽培马铃薯属于多倍体，具有植株粗壮、营养丰富等特点，是人工选择的结果，C 错误；
D、野生马铃薯和栽培马铃薯杂交后后代是三倍体，不可育，所以二者不属于同一物种，其种群基因库
也不相同，D 错误。
故选：B。
【点评】本题考查多倍体、物种的相关知识，要求考生识记多倍体的概念及特点；识记物种的含义，能
结合所学的知识准确答题。
3.
（2023•绍兴一模）单倍体育种的基本程序包括：杂交得到F1；将F1的花药在人工培养基上进行离体培养，
诱导成幼苗；用秋水仙素处理幼苗，产生染色体加倍的纯合植株。下列关于单倍体育种的叙述正确的是（
）
A．育种过程涉及授粉与受精作用
B．育种过程不涉及植物组织培养技术
C．秋水仙素促进细胞核内DNA 的复制加倍
D．最终培育形成的植株为单倍体
【分析】1、单倍体育种的原理是染色体变异，方法是用花药离体培养获得单倍体植株，再人工诱导染
色体数目加倍，优点是纯合体自交后代不发生性状分离，因而能明显缩短育种年限。
2、多倍体育种的原理是染色体变异，方法是利用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，优点是茎秆粗壮，
叶片、果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加。
【解答】解：A、亲本杂交得到F1，该过程涉及授粉与受精作用，A 正确；
B、F1的花药在人工培养基上进行离体培养，诱导成幼苗，该过程涉及植物组织培养技术，B 错误；
C、秋水仙素通过抑制纺锤形成，导致染色体不能移向细胞两极，从而引起细胞内染色体数目加倍，C
错误；
2
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D、用秋水仙素处理幼苗，产生染色体加倍的纯合植株中含有两个染色体组，为二倍体，D 错误。
故选：A。
【点评】本题考查单倍体育种的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，运用所学知识综合分
析问题的能力。
4.
（2023•郫都区校级模拟）用放射性60Co 处理大豆植株（2n＝40）的种子后，筛选出一株抗花叶病的植株
X，取其花药经离体培养得到若干单倍体植株，其中抗病植株占50%。下列叙述正确的是（ ）
A．通过单倍体育种获得的抗病植株仍然为单倍体
B．单倍体植株的细胞在有丝分裂后期只含有一个染色体组
C．植株连续自交若干代，纯合抗病植株的比例逐代降低
D．通常采用病原体感染法来筛选抗花叶病植株
【分析】1、基因突变具有不定向性，自然选择决定生物进化的方向。
2、一株抗花叶病的植株X，取其花粉经离体培养得到若干单倍体植株，其中抗病植株占50%，可判定
出这株植株X 是杂合子，自交若干代，纯合抗病植株比例逐代提高。
3、大豆植株的体细胞含40 条染色体，单倍体植株细胞染色体数目为20 条，在有丝分裂后期，数目最
多含有40 条染色体。
【解答】解：A、单倍体育种的两个阶段：花药离体培养后的单倍体植株、秋水仙素处理后获得的植株，
将二倍体的大豆植株通过单倍体育种获得的抗病植株仍为二倍体植株，A 错误；
B、花粉是经减数分裂得到的，其染色体数目是体细胞的一半，单倍体的细胞在有丝分裂后期，由于着
丝粒的分裂，染色体数目加倍，所以此时细胞内共含有2 个染色体组，B 错误；
C、植株X 是杂合体，自交后会产生纯合体，且自交次数越多，纯合体的比例越高，因此连续自交若干
代，纯合抗病植株的比例逐代提高，C 错误；
D、用该方法获得的抗病植株需要进行个体检测，通常采用病原体感染法来筛选抗花叶病植株，D 正确。
故选：D。
【点评】本题综合考查了生物变异、植物组织培养、基因的分离定律的相关知识，意在考查学生理解所
学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力以及综合、分析能力。难度中等。
5.
（2023•朝阳区二模）野生型马铃薯大多自交不亲和。研究者培育DMP 基因突变的马铃薯，开展如下杂交
实验。DMP 基因突变的马铃薯
3
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下列叙述错误的是（ ）
A．分析种子中双亲的特异性DNA 序列可确定其染色体来源
B．DMP 基因突变可使父本来源染色体全部或部分消失
C．杂交实验过程中获得的单倍体幼苗由种子发育而来
D．经秋水仙素处理即可获得具有母本优良性状的植株
【分析】结合题图“筛选并鉴定仅有母本来源染色体的种子”可知DMP 基因突变可使父本来源染色体
全部或部分消失；秋水仙素的作用是抑制纺锤体的形成，使得细胞内染色体数目加倍。
【解答】解：A、染色体的主要成分是DNA 和蛋白质，且DNA 具有多样性和特异性，分析种子中双亲
的特异性DNA 序列可确定其染色体来源，A 正确；
B、结合题图“筛选并鉴定仅有母本来源染色体的种子”可知，DMP 基因突变可使父本来源染色体全部
或部分消失，B 正确；
C、结合题图可知，杂交实验过程中获得的单倍体幼苗由种子（仅有母本来源染色体的种子）发育而来，
C 正确；
D、经秋水仙素处理，染色体成功加倍后，通过筛选可获得具有母本优良性状的植株，D 错误。
故选：D。
【点评】本题考查育种的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题
的能力是解答本题的关键。
6.
（2023•昌平区二模）利用普通大麦和球茎大麦进行杂交，培育单倍体大麦的过程如图，下列叙述错误的是
（ ）
A．可利用甲紫溶液将大麦根尖细胞的染色体着色
B．利用花药（花粉）离体培养可获得单倍体大麦幼苗
C．培育单倍体大麦幼苗的过程发生了染色体结构变异
D．利用秋水仙素处理单倍体大麦幼苗可获得稳定遗传的纯系
【分析】染色体是由DNA 和蛋白质构成，染色体易被碱性染料染成深色。单倍体育种包括花药离体培
养和秋水仙素处理两个过程。
【解答】解：A、甲紫溶液（碱性染料）可使大麦根尖细胞的染色体着色，A 正确；
B、花药（花粉）是经减数分裂形成，所以利用花药（花粉）离体培养可获得单倍体大麦幼苗，B 正确；
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C、杂种胚的染色体为14 条，单倍体大麦幼苗染色体为7 条，培育单倍体大麦幼苗的过程发生了染色体
数目变异，C 错误；
D、秋水仙素能抑制细胞有丝分裂过程中纺锤体的形成，导致染色体数目加倍，所以利用秋水仙素处理
单倍体大麦幼苗可获得稳定遗传的纯系，D 正确。
故选：C。
【点评】本题主要考查育种的相关知识，意在考查考生的识图能力和理解所学知识要点，把握知识间内
在联系的能力，能够运用所学知识，对生物学问题作出准确的判断，难度适中。
7.
（2023•湖南模拟）袁隆平院士在水稻研究过程中，找到了天然的雄性不育即“野败”，雄蕊发育不正常，
但雌蕊正常，可以接受外来的花粉而繁殖后代的植株。如果将雄性不育植株作为母本，就可以让它与其他
品种杂交来培育杂交水稻。下列有关说法错误的是（ ）
A．袁隆平院士团队发现的“野败”水稻不是偶然，是多年来持之以恒、克服困难的必然结果，是用知
识和汗水取得的举世瞩目的成就
B．雄性不育植株作为母本进行杂交实验时操作更简便，不需要进行人工去雄处理，授粉后也不需要套
袋处理
C．雄性不育是可遗传的性状，出现的根本原因是基因突变的结果
D．杂交水稻虽然具有杂种优势，却只能种植一代，其原因是F1自交后代会发生性状分离现象，进而影
响产量
【分析】1、基因突变是基因结构的改变，包括碱基对的增添、缺失或替换。基因突变发生的时间主要
是细胞分裂的间期。基因突变的特点是低频性、普遍性、随机性、不定向性。
2、杂交育种原理：基因重组。
3、人工异花传粉过程：
【解答】解：A、由于“野败”的数量少，其发现和认定是一个漫长的过程，故袁隆平院士团队发现的
“野败”水稻不是偶然，是多年来持之以恒、克服困难的必然结果，是用知识和汗水取得的举世瞩目的
成就，A 正确；
B、雄性不育植株作为母本进行杂交实验时操作更简便，不需要进行人工去雄处理，但授粉后也需要套
袋处理，免在授粉后受到外来花粉的影响，B 错误；
C、分析题意可知，水稻正常情况下是可育的，雄性不育出现的根本原因是基因突变的结果，基因突变
属于可遗传变异，C 正确；
D、由于F1自交后代会发生性状分离现象，进而影响产量，故杂交水稻虽然具有杂种优势，却只能种植
一代，此后还需经过筛选，D 正确。
5
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故选：B。
【点评】本题考查育种的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题
的能力。
8.
（2023•成都一模）某二倍体植物的花粉母细胞在减数分裂时受抑制剂T 的干扰，产生了不含染色体的雄性
假配子，该配子与正常雌配子受精后可发育成单倍体植株。下列叙述错误的是（ ）
A．花粉母细胞经减数分裂产生的雄性假配子中没有DNA
B．抑制剂T 可能是通过影响染色体移动而产生雄性假配子
C．该单倍体植株通常长得弱小且不能产生正常的可育配子
D．该单倍体植株的幼苗经秋水仙素处理后能形成可育植株
【分析】植株的花粉经离体培养得到的植株是单倍体，因为其是由配子（如花粉）发育而来的。利用适
宜浓度的秋水仙素处理萌发的植物种子或幼苗可以是染色体数目加倍。
【解答】解：A、花粉母细胞经减数分裂产生的雄性假配子虽然没有染色体，但是含有线粒体，线粒体
中含有少量的DNA，A 错误；
B、抑制剂T 可能是通过影响染色体移动，导致染色体的分离出现异常，使雄配子没有染色体，产生了
不含染色体的雄性假配子，B 正确；
C、该配子与正常雌配子受精后发育成单倍体植株，单倍体植株长得弱小，而且高度不育，因为没有同
源染色体，无法联会，不能产生正常的可育配子，C 正确；
D、该单倍体植株的幼苗经秋水仙素处理后染色体数目加倍，因此能形成可育二倍体植株，D 正确。
故选：A。
【点评】本题考查减数分裂过程中异常配子形成的相关知识，意在考查学生的识记正常的减数分裂和异
常分裂过程，考查考生运用所学知识综合分析问题和解决问题的能力。
9.
（2023•山西一模）利用单倍体植株培育新品种，能明显缩短育种年限。为解决小麦花药离体培养过程中培
养效率低的问题，可采用小麦和玉米杂交的方法来获得小麦的单倍体植株，具体过程如图所示。下列有关
叙述正确的是（ ）
A．小麦和玉米杂交过程中不会发生基因重组
B．小麦单倍体植株细胞中含有1 个染色体组
C．杂种胚的形成说明小麦和玉米之间不存在生殖隔离
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D．玉米染色体丢失不是因为同源染色体联会发生紊乱
【分析】1、体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体，叫做单倍体，与正常植株相比，单倍体植株
长得弱小，而且高度不育，但是，利用单倍体植株培育新品种却能明显缩短育种年限。
2、常常采用花药（花粉）离体培养的方法来获得单倍体植株，然后经过人工诱导使染色体数目加倍，
重新恢复到正常植株的染色体数目。用这种方法培育得到的植株，不仅能够正常生殖，而且每对染色体
上的成对的基因都是纯合的，自交产生的后代不会发生性状分离。
【解答】解：A、小麦和玉米的杂交过程包括减数分裂和受精作用，减数分裂产生生殖细胞的过程中可
以发生基因重组，A 错误；
B、小麦是异源六倍体，小麦单倍体体细胞中含有3 个染色体组，B 错误；
C、生殖隔离是指不能相互交配，即使交配成功，也不能产生可育的后代。杂种胚最后形成的小麦单倍
体高度不育，说明小麦与玉米存在生殖隔离，C 错误；
D、杂种胚的发育过程主要是有丝分裂，不会发生同源染色体联会，所以玉米的染色体丢失不是因为同
源染色体联会紊乱，D 正确。
故选：D。
【点评】本题考查染色体变异及其应用，要求考生识记单倍体育种和多倍体的育种的原理、方法、优缺
点及实例，能结合所学的知识准确答题。
10. （2023•重庆模拟）五倍体栽培棉是由陆地棉（AADD）与索马里棉（EE）杂交所得F1经秋水仙素加倍后
再与海岛棉（AADD）杂交获得的。字母A、D、E 均代表染色体数目为13 条的一个染色体组。下列叙述
错误的是（ ）
A．该育种方法为单倍体育种，能明显缩短育种年限
B．题干方法可克服远缘杂交不亲和的障碍，培育出作物新类型
C．五倍体栽培棉有丝分裂后期有130 条染色体
D．低温处理也可诱导F1染色体数目加倍
【分析】题意分析：陆地棉（AADD）与索马里棉（EE）进行杂交，得到F1中的染色体组是 ADE，由
于在减数分裂时无法完成联会配对，因此F1表现为高度不育，用秋水仙素处理使染色体数目加倍后恢
复育性，其染色体组成为AADDEE，其与（AADD）杂交后，获得的栽培棉的个体染色体组成为
AADDE。
【解答】解：A、两个二倍体品种先杂交，后经秋水仙素加倍处理，因此属于多倍体育种，A 错误；
B、陆地棉（AADD）与索马里棉（EE）杂交所得F1（ADE），由于在减数分裂时无法完成联会配对，
因此F1表现为高度不育，经过秋水仙素加倍后AADDEE，变为异源六倍体，恢复育性，可克服远缘杂
交不亲和的障碍，培育出作物新类型，B 正确；
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C、F1ADE 经过秋水仙素加倍后AADDEE，海岛棉（AADD）杂交，得到AADDE，为A、D、E 均代
表染色体数目为13 条的一个染色体组，故含有65 条染色体，有丝分裂后期染色体数目加倍有130 条染
色体，C 正确；
D、低温抑制纺锤体的形成，从而使染色体数目加倍，D 正确。
故选：A。
【点评】本题考查染色体变异和育种的相关知识，考查学生的理解能力和获取信息的能力，有一定的难
度。
11.
（2023•漳州模拟）目前蝴蝶兰育种主要通过二倍体与多倍体之间、多倍体与多倍体之间的杂交、蝴蝶兰与
其他兰属之间远缘杂交等传统方式进行。下列叙述错误的是（ ）
A．二倍体蝴蝶兰采用秋水仙素处理可产生四倍体
B．二倍体蝴蝶兰与四倍体蝴蝶兰杂交可产生三倍体
C．远缘杂交可以产生新品种但需克服成功率低等问题
D．六倍体蝴蝶兰的花粉经离体培育可发育成三倍体幼苗
【分析】四种育种方法的比较如下表：
杂交育种
诱变育种
单倍体育种
多倍体育种
方法
杂交→自交→选优
辐射诱变、激光诱
变、化学药剂处理
花药离体培养、秋水仙素诱
导加倍
秋水仙素处理萌发的
种子或幼苗
原理
基因重组
基因突变
染色体变异（染色体组先成
倍减少，再加倍，得到纯
种）
染色体变异（染色体
组成倍增加）
【解答】解：A、二倍体蝴蝶兰采用秋水仙素处理，抑制纺锤体的形成，可产生四倍体，A 正确；
B、二倍体蝴蝶兰与四倍体蝴蝶兰杂交可产生三倍体，B 正确；
C、远缘杂交可以产生新品种，由于存在生殖隔离，但需克服成功率低等问题，C 正确；
D、六倍体蝴蝶兰的花粉经离体培育可发育成单倍体幼苗，D 错误。
故选：D。
【点评】本题主要考查多倍体育种，意在考查考生分析问题和解决问题的能力，属于中档题。
12. （2023•肥东县一模）四倍体小麦（AABB）和六倍体普通小麦（AABBDD）通过远缘杂交，可获得F1，F1
自花传粉可得到少量F2。已知四倍体小麦和六倍体普通小麦的A、B、D 分别表示一个染色体组，每个染
色体组内有7 条染色体。由六倍体普通小麦的花药可培育出单倍体小麦（M），下列相关叙述正确的是（
）
A．六倍体普通小麦的根尖细胞内最多含有42 条染色体
B．与单倍体小麦（M）相比，六倍体普通小麦的茎秆比较粗壮
C．上述远缘杂交所得的F1为五倍体，不能产生可育配子
8
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D．四倍体小麦在产生配子过程中可形成28 个四分体
【分析】1、染色体组：细胞中的一组非同源染色体，它们在形态和功能上各不相同，但是携带着控制
一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息，这样的一组染色体，叫做一个染色体组；每个染色体组含
有控制该生物性状的全套基因；
2、由配子直接发育成的个体，体细胞中不管有几个染色体组，都叫单倍体；由受精卵发育成的个体，
体细胞中有几个染色体组就叫几倍体。
【解答】解：A、六倍体普通小麦的体细胞中含有6×7＝42 条染色体，在有丝分裂后期的细胞中染色体
数目加倍，因此，根尖细胞内最多含有84 条染色体，A 错误；
B、多倍体通常表现为茎秆粗壮、花大、色浓、有机物含量高，据此可推测与单倍体小麦（M）相比，
六倍体普通小麦的茎秆比较粗壮，B 正确；
C、四倍体小麦（AABB）和六倍体普通小麦（AABBDD）通过远缘杂交，可获得F1，上述远缘杂交所
得的F1为五倍体，F1自花传粉可得到少量F2，说明能产生少量可育配子，C 错误；
D、四倍体小麦由4×7＝28 条染色体，在产生配子过程中可形成14 个四分体，D 错误。
故选：B。
【点评】本题考查对二倍体、多倍体、单倍体概念的理解，意在考查考生能运用所学知识，通过比较、
分析做出合理的判断的能力。
13. （2023•梅河口市校级模拟）香炉瓜是雌雄同株异花传粉植物，其瓜的颜色有白色和红色，受基因D/d 控制。
D/d 基因是位于7 号染色体上的一对等位基因。现有基因型为Dd 的白瓜植株甲，其生殖细胞中一条7 号染
色体上发生了缺失。研究发现含异常7 号染色体的卵细胞可正常参与受精，而含异常7 号染色体的花粉无
受精能力。回答下列问题：
（1）等位基因是由基因突变产生的。各种生物都可以发生基因突变，体现了基因突变的
性；
基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期，体现了基因突变的
性。
（2）若基因D/d 不位于缺失的片段上，则以植株甲为母本，与染色体正常的植株测交，其后代的表型
及比例为
；若基因D/d 位于缺失的片段上，则以植株甲为父本，与染色体正
常的植株测交，其后代的表型及比例为
。
（3）取植株甲的花药进行离体培养，获得的单倍体植株的特点是
；
用
处理单倍植株可使其染色体数目加倍，作用机理是
。
【分析】基因分离定律的实质：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独
立性；生物体在进行减数分裂形成配子时，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入到两个
配子中，独立地随配子遗传给后代。
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基因突变的特点：随机性、普遍性、不定向性、低频性、多害少利性。
【解答】解：（1）各种生物都可以发生基因突变，说明基因突变在生物界普遍存在，这是基因突变具
有普遍性的体现；基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期，可以发生在任何细胞中，因而体现了
基因突变的随机性。
（2）Dd 为白瓜植株，可见白瓜对红瓜为显性，若基因D/d 不位于缺失的片段上，则以植株甲（Dd）为
母本，由于含有缺失染色体的卵细胞能正常受精，此时其产生的配子D：d＝1：1，让该植株与染色体
正常的植株（dd）测交，因此，测交后代的表型及比例为白瓜：红瓜＝1：1；若基因D/d 位于缺失的片
段上，则以植株甲为父本，由于含异常7 号染色体的花粉无受精能力，此时其产生的可育配子D 或d，
因此，该个体与染色体正常的植株（dd）测交，后代基因型为Dd 或dd，其后代的表型及比例为红瓜﹔
白瓜＝0：1 或白瓜：红瓜＝0：1。
（3）单倍体表现的特点是植株弱小，高度不育；用秋水仙素或低温处理可抑制有丝分裂前期纺锤丝的
形成，进而使单倍植株染色体数目加倍，获得纯合的二倍体。
故答案为：
（1）普遍 随机
（2）白瓜：红瓜＝1：1 红瓜﹔白瓜＝0：1 或白瓜：红瓜＝0：1
（3）植株弱小，高度不育 秋水仙素或低温 抑制有丝分裂前期纺锤体的形成
【点评】本题主要考查育种的相关知识，意在考查考生理解所学知识要点，把握知识间内在联系的能力，
能够运用所学知识，对生物学问题作出准确的判断，难度适中。
14. （2023•绵阳模拟）普通小麦为六倍体，体细胞中染色体数目为42 条。下图为我国科学家用两种普通小麦
（关东107 和白火麦）培育六倍体糯性普通小麦的主要流程。回答下列问题：
（1）据图推测，只含小麦染色体的单倍体胚含有
条染色体，图中单倍体小麦幼苗含
个
染色体组。普通小麦为六倍体，与二倍体小麦植株相比，六倍体小麦等多倍体植株常具有的特点有
（答出两
点）。
（2）一般来说在自然条件下，白火麦与玉米杂交不能产生可育后代，原因是
。
（3）据图分析，培育六倍体小麦利用的变异原理是
。诱导形成六倍体
小麦时，利用秋水仙素处理的是单倍体小麦幼苗而不是处理成熟植株，原因是
10
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。
【分析】由图分析，用两种普通小麦（关东107 和白火麦）杂交形成六倍体杂合子后代F1，F1与玉米杂
交形成受精卵处理后玉米染色体丢失，形成只含小麦染色体的单倍体胚（3 个染色体组），培育成单倍
体幼苗后利用秋水仙素处理使其染色体翻倍，形成纯合的六倍体小麦幼苗。单倍体育苗可以降低育种年
限，并且获得稳定遗传的植株。
【解答】解：（1）据图和题意可知六倍体小麦含有42 条染色体，故只含小麦染色体的单倍体胚含有21
条染色体，单倍体小麦幼苗含3 个染色体组。多倍体植株具有茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，
糖类和蛋白质等营养物质的含量有所增加等特点。
（2）由于白火麦与玉米属于不同的物种，二者之间存在生殖隔离，所以一般来说在自然条件下，白火
麦与玉米杂交不能产生可育后代。
（3）培育六倍体小麦利用的变异原理是基因重组和染色体数目变异。诱导形成六倍体小麦时，利用秋
水仙素处理的是单倍体小麦幼苗，秋水仙素作用于幼苗中大量正在分裂的细胞，抑制纺锤体的形成使染
色体数目加倍，所以要处理幼苗而不能处理成熟植株。
故答案为：（1）21 3 茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质的含
量有所增加
（2）白火麦与玉米属于不同的物种，二者之间存在生殖隔离
（3）基因重组、染色体数目变异 秋水仙素抑制纺锤体的形成，要作用于幼苗中大量正在分裂的细
胞才能使染色体数目加倍
【点评】本题考查生物变异在育种中的应用，侧重考查利用遗传学基本原理进行分析和推理的能力。
15. （2023•河南模拟）香蕉的栽培种起源于尖叶蕉和长梗蕉。香蕉的一个染色体组中染色体数为11，把尖叶
蕉染色体组称为A，长梗蕉染色体组称为B，一般A 产量高、风味佳，而B 抗逆性好。香蕉可分为二倍体
（AA、AB、BB）、三倍体（AAA、AAB、ABB、BBB）和四倍体（AAAA、AAAB、AABB、ABBB、
BBBB）。四倍体香蕉主要是由二倍体经人工培育而成的品种。在生产上的栽培品种主要是三倍体香蕉。
回答下列问题：
（1）研究发现A 染色体组与B 染色体组中对应的染色体（比如A1与B1、A2与B2……）可以正常联会，
因此二倍体AB 个体
（填“育性正常”或“高度不育“）。在育种时，经常用二倍体香蕉
和四倍体香蕉进行杂交，得到三倍体后代。若要得到三倍体AAB，最好选择的亲本是
。若选择BB 个体与AABB 个体杂交，得到的三倍体后代
（填“一定“或“不一定“）
是ABB，原因是
。
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（2）已知香蕉AA 口味独特，BB 有抗锈病性状。人们将AA 与BB 个体杂交，得到F1，发现F1既抗锈
病又口味独特，让F1自交得F2，若两对性状各由一对等位基因控制，理论上F2中既抗锈病又口味独特
个体的比例为
。其中F1产生的配子中染色体全部来自A 的概率为
。
【分析】三倍体香蕉的培育过程是：二倍体香蕉幼苗用秋水仙素处理，获得四倍体香蕉植株，四倍体香
蕉植株与二倍体香蕉杂交，获得三倍体香蕉，原理是染色体数目变异。
【解答】解：（1）若A 染色体组与B 染色体组中对应的染色体可以正常联会，则二倍体AB 个体可以
正常进行减数分裂，形成配子，因此二倍体AB 个体育性正常。AAAA 和BB 个体杂交，后代均为
AAB，若选择BB 与AABB 个体杂交，得到的三倍体后代为AAB、ABB、BBB，故若选择BB 个体与
AABB 个体杂交，得到的三倍体后代比一定是ABB，原因是AABB 个体中联会的染色体为四条，四条
染色体联会后两两随机分离，AABB 个体产生的配子为AB、AA 或BB，因此其与BB 个体杂交，后代
不一定是ABB。
（2）若决定抗锈病性状的基因所在染色体和决定口味独特的基因所在染色体可以联会，则F2中既抗锈
病又口味独特个体的比例为
；若决定抗锈病性状的基因所在染色体和决定口味独特的基因所在染色体
不能联会，则F2中既抗锈病又口味独特个体的比例为
。其中F1产生的配子中染色体全部来自A 的概
率为（
）11。
故答案为：
（1）育性正常；AAAA 和BB；不一定；AABB 个体中联会的染色体为四条，四条染色体联会后两两随
机分离，AABB 个体产生的配子为AB、AA 或BB，因此其与BB 个体杂交，后代不一定是ABB
（2）
或
；（
）11
【点评】本题主要考查孟德尔遗传定律的应用’考查学生的理解能力和解决问题能力。
16. （2023•铜陵模拟）科研工作者利用某二倍体植物（2n＝20）进行实验。该植物的红花和白花由5 号染色体
上的一对等位基因（D、d）控制。正常情况下纯合红花植株与白花植株杂交，子代均为红花植株。育种工
作者用X 射线照射红花植株A 后，再使其与白花植株杂交，发现子代有红花植株932 株，白花植株1 株
（白花植株B）。请分析回答下列问题。
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（1）若对该植物基因组进行测序，发现一个DNA 分子有3 个碱基对发生了改变，但该DNA 控制合成
的蛋白质均正常，试说出两种可能的原因：
，
。
（2）关于白花植株B 产生的原因，科研人员提出了以下三种假设：
假设一：X 射线照射红花植株A 导致其发生了基因突变。
假设二：X 射线照射红花植株A 导致其5 号染色体断裂，含有基因D 的片段缺失。
假设三：X 射线照射红花植株A 导致其5 号染色体丢失一条。
①经显微镜观察，白花植株B 减数分裂1 前期四分体为
个，则可以否定假设三。
②若假设二成立，则如图所示杂交实验中，白花植株B 能产生
种配子，F1自交得到的F2中，红
花植株所占的比例应为
。（注，一条染色体片段缺失不影响个体生存，两条同源染色体缺失相
同的片段则个体死亡）
③若假设一成立，有人认为：白花植株A 一定发生了D→d 的隐性突变，请判断该说法是否正确并说明
原因：
。
【分析】基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换，这会导致基因结构的改变，进而产生新基因。
表现为如下特点：普遍性：基因突变是普遍存在的；随机性：基因突变是随机发生的；不定向性：基因
突变是不定向的；低频性：对于一个基因来说，在自然状态下，基因突变的频率是很低的；多害少益性：
大多数突变是有害的；可逆性：基因突变可以自我回复（频率低）。
【解答】解：（1）若对该植物基因组进行测序，发现一个DNA 分子有3 个碱基对发生了改变，该
DNA 控制合成的蛋白质均正常，则可能得原因为：该3 个碱基对改变引起了密码子改变，但对应的氨
基酸未改变；该3 个碱基对改变发生于DNA 的非基因序列；该3 个碱基对改变发生于基因的非编码区。
（2）①染色体变异可用显微镜观察到，因此，若X 射线照射红花植株A 导致其5 号染色体丢失一条，
进而产生了不含5 号染色体的配子参与受精形成了白花植株B，即该白花植株中含有的染色体条数为19
条，则白花植株B 减数分裂1 前期四分体为9 个，若观察到10 个，则可以否定假设三。
②若假设二成立，即X 射线照射红花植株A 导致其5 号染色体断裂，含有基因D 的片段缺失，即产生
了不含D 基因的配子并参与受精形成了该白花植株，即白花植株中5 号染色体丢失了一段。则如图所示
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杂交实验中，白花植株B 能产生2 种配子，即F1的基因型可表示为Dd、DO，各占1/2（其中O 代表的
是D 基因缺失的5 号染色体），则F1 自交得到的F2 中，红花植株所占的比例应为1DD、2Dd、1dd、
1DD、2DO、1OO（致死），可见存活的7 份个体中有6 份表现为红花，即红花比例为
。
③若假设一成立，则白花植株A 未必一定发生了D→d 的隐性突变，若是另一对基因发生了突变，抑制
了D 基因的功能，则同样会产生白花植株B。
故答案为：
（1）该3 个碱基对改变引起了密码子改变，但对应的氨基酸未改变 该3 个碱基对改变发生于
DNA 的非基因序列；该3 个碱基对改变发生于基因的非编码区
（2）10 2
不正确，也可能是另一对基因发生了突变，抑制了D 基因的功能
【点评】本题主要考查基因突变的相关知识，意在考查考生理解所学知识要点，把握知识间内在联系的
能力，能够运用所学知识，对生物学问题作出准确的判断，难度适中。
17. （2023•武进区校级模拟）2021 年，“杂交水稻之父”袁隆平在湖南长沙逝世，享年91 岁。水稻是二倍体
（2N＝24）雌雄同株植物，杂交水稻具有杂种优势现象，即杂种子代在产量和品质方面优于纯合双亲。水
稻是雌雄同花植物，花小且密集，导致杂交育种工作繁琐复杂。“三系法”杂交水稻是我国研究应用最早
的杂交水稻，由雄性不育系、保持系、恢复系三种水稻培育而成，如图1 所示。由于杂交种的子代会发生
性状分离，种植后不再使用，需每年利用雄性不育系制备杂交种。已知水稻的花粉是否可育受细胞质基因
（N、S） 和细胞核基因 （R、r ） 共同控制，其中 N 和 R 表示可育基因，S 和 r 表示不育基因。
只有当细胞质基因为S 且细胞核基因型为rr 记为 S （rr ） 时，水稻才表现为雄性不育，其余基因型均
表现为雄性可育。回答下列问题：
（1）①水稻基因组计划需测定
条染色体上的DNA 序列。
②水稻雄性可育的基因型有
种。水稻利用雄性不育系进行育种的优点是
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。
③为了持续获得雄性不育系水稻，应使用雄性不育系与保持系进行杂交，其杂交组合为
A.S（rr）×S（rr）
B.S（rr）×N（RR）
C.S（rr）×N（Rr）
D.S（rr）×N（rr）
④一株基因型为S（rr）的雄性不育系水稻，与基因型为N（RR）的水稻杂交，产生的F1的基因型为
，F1自交，后代花粉可育与花粉不育的比例是
。
（2）研究人员发现几株不含R 基因的水稻植株（D），现利用基因工程的技术将两个R 基因导入不同
的植株D 中来培育恢复系，如图2 为R 基因导入位置的三种情况，其中图
为我们所需的恢复系，
即与不育系S（rr）杂交后，后代均为杂种水稻。
（3）研究人员将上图Ⅱ中①号染色体上的一个R 基因换为H 红色荧光蛋白基因，将Ⅱ与不育系S
（rr）杂交后，收获不育系植株所结种子种植并统计，后代出现了无红色荧光杂种植株，推测Ⅱ的初级
精母细胞在减数分裂过程中，
发生了交换，导致染色体上的基
因重组。通过记录子代中无红色荧光杂种植株数量与植株总数，可计算得到该亲本产生的重组配子占其
全部配子的比例，算式为
。
（4）2017 年，我国成立了青岛海水稻研究发展中心，着力培育“海水稻”，并取得了一定的成果。目
前培育的“海水稻”为天然野生抗盐碱水稻与栽培稻经多年杂交选育得到的，但该过程育种年限长，为
了明显缩短育种年限，可以采用
的方法，该方法的原理是
。
【分析】分析题干信息可知：雄性的育性由细胞核基因和细胞质基因共同控制，基因型包括：N
（RR）、N（Rr）、N（rr）、S（RR）、S（Rr）、S（rr），由于“基因R 能够抑制基因S 的表达，当
细胞质中有基因N 时，植株都表现为雄性可育“，因此只有S（rr）表现雄性不育，其它均为可育。
【解答】解：（1）①水稻是二倍体（2N＝24）雌雄同株植物，无性染色体，其基因组计划需测定12
条染色体上的DNA 序列。
②由分析可知，水稻雄性可育的基因型有N（RR）、N（Rr）、N（rr）、S（RR）、S（Rr）共5 种。
利用雄性不育系进行育种具有免去育种过程中人工去雄的繁琐操作的优点。
③根据上述分析可知，雄性不育系基因型为S（rr），为了持续获得雄性不育系水稻，应使用雄性不育
系S（rr）与N（rr）保持系进行杂交。
故选：D。
④一株基因型为S（rr）的雄性不育系水稻，与基因型为N（RR）的水稻杂交，产生的F1的基因型为S
（Rr）。若F1自交，后代花粉可育S（RR、Rr）与花粉不育S（rr）的比例是3：1。
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（2）分析图2 三种基因导入情况，尽管基因型都是N（RR），但只有图Ⅰ两个R 基因位于一对同源染
色体上，产生一种配子，即与不育系S（rr）杂交后，后代均为杂种水稻N（Rr）。
（3）研究人员将上图Ⅱ中①号染色体上的一个R 基因换为H 红色荧光蛋白基因，则基因型变为N
（RH），将Ⅱ与不育系S（rr）杂交后，收获不育系植株所结种子种植并统计，后代出现了无红色荧光
杂种植株，可能原因是Ⅱ的初级精母细胞在减数分裂过程中，同源染色体的非姐妹染色单体发生了交换，
导致染色体上的基因重组。由于产生的配子中有一半为重组配子，因此计算得到该亲本产生的重组配子
占其全部配子的比例算式为：2×无红色荧光杂种植株数量/植株总数。
（4）单倍体育种优点是缩短育种年限，因此为了解决目前培育的“海水稻”育种年限长的问题，可以
采用单倍体育种的方法，该方法的原理是染色体数目变异。
故答案为：
（1）12；5；免去育种过程中人工去雄的繁琐操作；D；S（Rr）；3：1
（2）Ⅰ
（3）同源染色体的非姐妹染色单体；2×无红色荧光杂种植株数量/植株总数
（4）单倍体育种；染色体（数目）变异
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