备战2020年高考生物 纠错笔记系列 专题09 生物的变异与育种（含解析）

专题09 生物的变异与育种易错点1 不能准确判断生物变异的类型1镰刀型细胞贫血症是由一对等位基因控制的遗传病，杂合子个体因能同时合成正常和异常的血红蛋白，所以不表现出镰刀型贫血症状，还对疟疾具有较强的抵抗力。下列说法正确的是A该致病基因的出现对个体是不利的B该病杂合子在四分体时发生交叉互换可实现基因重组C该病杂合子个体中正常基因与致病基因表达的机会均等D该致病基因的产生是碱基对发生增添、缺失、替换的结果【错因分析】基本概念混淆不清，分不清交叉互换与易位，基础知识掌握不牢，没有掌握判断生物变异的方法而出错。掌握判断生物变异类型的关键点即可轻松应对难题。基因突变要确定是不是基因上碱基对的变化；基因重组中的交叉互换发生在一对同源染色体的非姐妹染色单体之间。另外，一对基因不会发生基因重组，只有两对或两对以上的非同源染色体上的非等位基因才可以发生基因重组。【试题解析】基因突变的有利或有害取决于环境条件，能适应环境的突变就是有利突变，不能适应环境的突变就是有害突变，镰刀型细胞的突变对人体是有害的，但对疟疾具有较强的抵抗力，说明带有该突变基因的个体在疟疾流行地区就是有利变异，A错误；镰刀型细胞贫血症是由一对等位基因控制的遗传病，而基因重组是指非等位基因的重新组合，B错误；根据“杂合子个体能同时合成正常和异常的血红蛋白”可知，该病杂合子个体中正常基因与致病基因表达的机会均等，C正确；人类镰刀型细胞贫血症的根本原因是血红蛋白基因的一个碱基对被替换引起的，D错误。【参考答案】C1基因重组的类型与发生机制重组类型非同源染色体上非等位基因间的重组同源染色体上非等位基因间的重组人工基因重组（转基因技术）发生时间减后期减四分体时期目的基因导入细胞后发生机制同源染色体分开，等位基因分离，非同源染色体自由组合，导致非同源染色体上非等位基因间的重新组合同源染色体非姐妹染色单体之间交叉互换，导致染色单体上的基因重新组合目的基因经运载体导入受体细胞，导致目的基因与受体细胞中的基因发生重组图像示意特点只产生新基因型，并未产生新的基因无新蛋白质无新性状（新性状不同于新性状组合）发生于真核生物有性生殖的核遗传中（DNA重组技术除外）两个亲本杂合性越高遗传物质相差越大基因重组类型越多后代变异越多2基因突变与基因重组的比较项目基因突变基因重组发生时期有丝分裂间期减前的间期减后期减前期产生原因物理、化学、生物因素碱基对的增添、缺失、替换基因结构的改变交叉互换、自由组合基因重新组合意义生物变异的根本来源为进化提供最初原始材料形成生物多样性的根本原因生物变异的重要来源丰富了进化材料形成生物多样性的重要原因之一应用诱变育种杂交育种联系都使生物产生可遗传的变异在长期进化过程中，通过基因突变产生新基因，为基因重组提供了大量可供自由组合的新基因，基因突变是基因重组的基础二者均产生新的基因型，可能产生新的表现型3姐妹染色单体上等位基因来源的判断（1）根据细胞分裂方式如果是有丝分裂中姐妹染色单体上基因不同，则为基因突变的结果，如图甲。如果是减数分裂过程中姐妹染色单体上基因不同，可能发生了基因突变或交叉互换，如图乙。（2）根据变异前体细胞的基因型如果亲代基因型为AA或aa，则引起姐妹染色单体上A与a不同的原因是基因突变。如果亲代基因型为Aa，则引起姐妹染色单体上A与a不同的原因是基因突变或交叉互换。（1）自然条件下基因重组发生的时间是减后期和四分体时期，而不是受精作用发生时。（2）自然条件下基因重组只发生在真核生物中，病毒和原核生物中不发生基因重组。（3）基因突变不一定都产生等位基因病毒和原核细胞的基因结构简单，基因数目少，而且一般是单个存在的，不存在等位基因。因此，真核生物基因突变可产生它的等位基因，而原核生物和病毒基因突变产生的是一个新基因。3染色体结构变异变异类型具体变化结果举例染色体结构变异缺失缺失某一片段排列在染色体上的基因数目或排列顺序发生改变猫叫综合征重复增加某一片段果蝇的棒状眼易位某一片段移接到另一条非同源染色体上人慢性粒细胞白血病倒位某一片段位置颠倒4染色体数目变异类型实例个别染色体的增减21三体综合征以染色体组形式成倍增减三倍体无子西瓜1如图分别表示不同的变异类型，其中图中的基因2由基因1变异而来。下列说法正确的是A图都表示易位，发生在减数分裂的四分体时期B图中的变异属于染色体结构变异中的缺失或重复C图中的变异属于染色体结构变异中的缺失D图中四种变异能够遗传的是【答案】B【解析】分析题图:图中的互换发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间，属于基因重组；中的互换发生在非同源染色体之间，属于染色体变异（易位）；中碱基对缺失，属于基因突变；中染色体多了-段或少了一段，属于染色体变异。图表示交叉互换（导致基因重组），发生在减数分裂的四分体时期；表示易位，不一定发生在减数分裂的四分体时期，A错误；图中的变异属于染色体结构变异中的缺失或重复，B正确；图中的基因2由基因1变异而来，属于基因突变中的碱基对的缺失，C错误；图中四种变异都属于可遗传的变异，D错误。易错点2 混淆染色体组、二倍体、单倍体、多倍体的概念2如图所示细胞中所含的染色体或基因组成，下列叙述正确的是A图a可能是二倍体生物有丝分裂的后期，含有2个染色体组B如果图c代表由受精卵发育成的生物的体细胞，则该生物一定是二倍体C如果图b表示体细胞，则图b代表的生物一定是三倍体D图d中含有1个染色体组，代表的生物一定是由卵细胞发育而成的，是单倍体【错因分析】对染色体组、二倍体、单倍体、多倍体等基本概念混淆不清而出错。【试题解析】本题考查染色体变异相关知识。图a可能是二倍体生物有丝分裂的后期，含有4个染色体组，A错误；由于图c中含有2个染色体组，且由受精卵发育成的生物的体细胞，所以该生物一定是二倍体，B正确；体细胞中含有3个染色体组的生物不一定是三倍体，也可能是单倍体；如果由受精卵发育而来，则为三倍体；如果由配子发育而来，则为单倍体，C错误；图d代表的生物是由精子或卵细胞发育而成的，是单倍体，D错误。【参考答案】B1染色体组实例分析图中雄果蝇体细胞染色体中的一个染色体组可表示为：、X或、Y组成特点形态上是细胞中的一组非同源染色体，形态各不相同功能上是控制生物生长、发育、遗传和变异的一组染色体2单倍体、二倍体和多倍体项目单倍体二倍体多倍体发育起点配子受精卵受精卵特点植株弱小高度不育正常植株茎秆粗壮叶、果实、种子较大营养物质含量丰富体细胞染色体组数1或多（个）2（个）大于或等于3（个）应用单倍体育种多倍体育种关于单倍体的2个易错点（1）单倍体中不一定只含一个染色体组。单倍体可以分为两大类：一类是二倍体物种产生的单倍体，另一类是多倍体物种产生的单倍体，因此单倍体细胞中也可能含有同源染色体和等位基因。如基因型为AAaa的四倍体生物产生的单倍体基因型就有3种：AA、Aa和aa。（2）并非所有的单倍体都高度不育。若单倍体的体细胞中染色体组数为奇数，则其在进行减数分裂形成配子时，由于同源染色体无法正常联会或联会紊乱，不能产生正常的配子而高度不育；若单倍体的体细胞中染色体组数为偶数，则其在进行减数分裂形成配子时，同源染色体正常联会，产生正常的配子而可育。2下列关于单倍体、二倍体及染色体组的表述正确的是A单倍体生物的体细胞内不一定只有一个染色体组B体细胞中含有三个染色体组的个体仍然可以正常产生子代C人类基因组计划测定对象就是一个染色体组D用秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗的芽尖后，芽尖所有细胞中都含4个染色体组【答案】A【解析】1、同源四倍体的单倍体中含有两个染色体组，有同源染色体。2、三倍体的体细胞中由于含有三个染色体组，无法正常减数分裂产生正常配子，所以不能产生正常后代。3、人类基因组计划是测定人的一个基因组中全部遗传信息，包括24条染色体上的全部DNA序列，即22条非同源的常染色体+X和Y两条性染色体。单倍体是体细胞中含本物种配子染色体数的个体，二倍体生物的单倍体只含一个染色体组，而多倍体生物的单倍体则可以含多个染色体组，存在同源染色体，A正确；体细胞中含有三个染色体组的个体由于无法进行正常的减数分裂，导致不能产生正常配子，所以一般不能产生子代，B错误；人类基因组计划是测定人的一个基因组中全部遗传信息，包括24条染色体上的全部DNA序列，即22条非同源的常染色体+X和Y两条性染色体，而人的一个染色体组只有23条非同源染色体组成，C错误；用秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗的芽尖，使其染色体加倍，但不一定均加倍，D错误。【点睛】一个染色体组和一个基因组中所包括的染色体组成的区别，前者是一种生物的所有非同源染色体组成，没有同源染色体存在；而后者可能含有一对同源染色体（XY或ZW的性染色体）。易错点3 不能正确判断和应用育种方法3利用二倍体西瓜培育出三倍体无籽西瓜。这种育种方法属于A诱变育种B单倍体育种C转基因技术D多倍体育种【错因分析】基础知识掌握不牢，没有掌握各种育种方法的特点是出错的主要原因。【试题解析】培育三倍体西瓜的流程是将二倍体的西瓜幼苗经过秋水仙素处理后成为四倍体的植株，该植株做母本与二倍体正常植株做父本，得到三倍体的种子，该种子种植开花后做母本，授予二倍体父本的花粉，得到三倍体无籽西瓜；培育三倍体无籽西瓜过程中，秋水仙素的作用是抑制有丝分裂前期纺锤体的形成，导致染色体数目加倍，所以利用了染色体数目变异的原理，属于多倍体育种。诱变育种的实质是基因突变，A错误；单倍体育种得到的是纯合子，B错误；转基因技术属于基因重组，C错误，由二倍体西瓜得到三倍体无籽西瓜的过程属于多倍体育种，D正确。【参考答案】D 1几种育种方法比较名称原理方法优点缺点应用杂交育种基因重组培育纯合子品种：杂交自交筛选出符合要求的表现型，通过自交至不发生性状分离为止方法简便，使分散在同一物种不同品种中的多个优良性状集中于同一个体上育种时间一般比较长；局限于同种或亲缘关系较近的个体；需及时发现优良品种用纯种高秆抗病小麦与矮秆不抗病小麦培育矮秆抗病小麦培育杂合子品种：一般是选取纯合双亲子一代年年制种杂交水稻、杂交玉米等诱变育种基因突变物理：紫外线、X或射线、微重力、激光等处理，再筛选；化学：亚硝酸、硫酸二乙酯处理，再选择提高变异频率，加快育种进程，大幅度改良某些性状盲目性大，有利变异少，工作量大，需要处理大量的供试材料高产青霉菌单倍体育种染色体变异先进行花药离体培养，培养出单倍体植株；将单倍体幼苗经一定浓度的秋水仙素处理获得纯合子；从中选择优良植株明显缩短育种年限，子代均为纯合子，加速育种进程技术复杂用纯种高秆抗病小麦与矮秆不抗病小麦快速培育矮秆抗病小麦多倍体育种染色体数目变异用一定浓度的秋水仙素处理萌发的种子或幼苗操作简单，能较快获得所需品种所获品种发育延迟，结实率低，一般只适用于植物三倍体无子西瓜、八倍体小黑麦基因工程育种基因重组提取目的基因目的基因与运载体结合将目的基因导入受体细胞目的基因的表达与检测筛选获得优良个体目的性强，育种周期短；克服了远缘杂交不亲和的障碍技术复杂，安全性问题多，有可能引起生态危机转基因“向日葵豆”、转基因抗虫棉（1）杂交育种选育的时间是从F2开始，原因是从F2开始发生性状分离；选育后是否连续自交取决于所选优良性状是显性还是隐性。（2）诱变育种尽管能提高突变率，但处理材料时仍然是未突变的远远多于突变的个体；突变的不定向性和一般有害的特性决定了在突变的个体中有害仍多于有利，只是与自然突变相比较，二者都增多。（3）基因工程育种可按照人们的意愿定向培育新品种，且可突破生殖隔离，实现不同物种间的基因重组。3如图表示用AAbb和aaBB两个品种的某农作物培育出AABB品种的过程，有关叙述正确的是A过程的原理是植物细胞的全能性B经过程最容易达到目的C过程常用一定浓度的秋水仙素处理萌发的种子或幼苗D培育品种AABB的最简捷的途径是【答案】A【解析】1、根据题意和图示分析可知：为杂交育种，为单倍体，为诱变育种。2、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）过程为花药离体培养过程，其原理为植物细胞的全能性，A正确；过程为诱变育种，基因突变具有低频性，人工诱变需要处理大量实验数据，不容易达到目的，B错误；过程使用秋水仙素只能处理AB植株幼苗，因为AB单倍体内无同源染色体，没有种子，C错误；为单倍体育种，与杂交育种相比，能明显缩短育种年限，使用杂交育种更为简捷，故D错误。1正确区分可遗传变异与不可遗传变异可遗传变异不可遗传变异区别遗传物质是否变化发生变化不发生变化遗传情况变异性状能在后代中重新出现变异性状仅限于当代表现来源基因突变、基因重组、染色体变异环境条件的影响应用价值是育种的原始材料，生物进化的主要原因，能从中选育出符合人类需要的新类型或新品种无育种价值，但在生产上可用优良环境条件以影响性状的表现，获取高产优质产品联系2染色体结构变异与基因突变、基因重组的辨析（1）染色体结构变异与基因突变的判断（2）“缺失”问题关键词区别不同变异 （3）变异水平问题染色体变异细胞水平变异显微镜下可见（4）关于不同生物发生的可遗传变异的类型问题。病毒的可遗传变异的唯一来源是基因突变；细菌等原核生物不含染色体，所以不存在染色体变异，自然状态下也不存在基因重组；在大多真核生物中，基因突变、基因重组、染色体变异三种类型都存在。3染色体易位与交叉互换的区别染色体易位交叉互换图解区别发生于非同源染色体之间发生于同源染色体的非姐妹染色单体间属于染色体结构变异属于基因重组可在显微镜下观察到在显微镜下观察不到【易混易错】关于变异类型的2个易混易错点（1）并非“互换”就是易位：同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换，属于基因重组；非同源染色体之间的互换，属于染色体结构变异中的易位。（2）关于变异的“质”和“量”问题：基因突变改变基因的质，不改变基因的量；基因重组不改变基因的质，一般也不改变基因的量，但转基因技术会改变基因的量；染色体变异不改变基因的质，但会改变基因的量或改变基因的排列顺序。4染色体组数的判断方法一个染色体组所含染色体的特点：一个染色体组中不含有同源染色体。一个染色体组中所含有的染色体形态、大小和功能各不相同。一个染色体组中含有控制一种生物性状的一整套遗传信息（即含一整套基因）。染色体组数量的判断方法：染色体形态法同一形态的染色体有几条就有几组。如图中有4个染色体组。等位基因个数法控制同一性状的等位基因有几个就有几组。如AAabbb个体中有3个染色体组。公式法染色体组数，如图中染色体组数为4。5单倍体、二倍体与多倍体的不同单倍体二倍体多倍体形成过程形成原因自然成因单性生殖正常的有性生殖外界环境条件剧变（如低温）人工诱导花药离体培养秋水仙素处理单倍体幼苗秋水仙素处理萌发的种子或幼苗举例蜜蜂的雄蜂几乎全部的动物和过半数的高等植物香蕉（三倍体）；马铃薯（四倍体）；八倍体小黑麦6育种方法和应用杂交育种原理：基因重组。目的：培育动植物优良品种。范围：有性生殖的生物。过程：（1）培育杂合子品种选取符合要求的纯种双亲杂交（）F1（即为所需品种）。（2）培育隐性纯合子品种 选取符合要求的双亲杂交（）F1F2选出表现型符合要求的个体种植并推广。（3）培育显性纯合子品种植物：选择具有不同优良性状的亲本杂交，获得F1F1自交获得F2鉴别、选择需要的类型，自交至不发生性状分离为止。动物：选择具有不同优良性状的亲本杂交，获得F1F1雌雄个体交配获得F2鉴别、选择需要的类型与隐性类型测交，选择后代不发生性状分离的F2个体。优点：操作简便，可以把多个品种的优良性状集中在一起。缺点：获得新品种周期长，杂交后代会出现性状分离现象，育种过程缓慢。应用：根据需要培育理想类型，如改良作物品质，提高单位面积产量，也可用于家畜、家禽的育种。诱变育种原理：基因突变。方法过程：选择生物诱发基因突变选择理想类型培育。优点：可以提高突变频率，在较短时间内获得更多的优良变异类型；大幅度地改良某些性状。缺点：有利变异个体往往不多，需处理大量材料（盲目性大）。应用：培育具有新性状的类型，主要应用于农作物育种和微生物育种。单倍体育种原理：染色体（数目）变异。方法：优点：明显缩短育种年限，所得个体均为纯合体。缺点：技术复杂。多倍体育种方法：用秋水仙素或低温处理。处理材料：萌发的种子或幼苗。原理：实例：三倍体无子西瓜（1）（2）三倍体西瓜无子的原因：三倍体西瓜在减数分裂过程中，由于染色体联会紊乱，不能产生正常配子。基因工程原理：不同物种间的基因重组。操作工具：（1）基因的“剪刀”限制性核酸内切酶。特性：一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割。作用：将外来的DNA切断，用相同的限制酶切取目的基因和运载体。（2）基因的“针线”DNA连接酶：把脱氧核糖和磷酸交替连接而构成的DNA骨架上的缺口“缝合”起来，即连接磷酸和脱氧核糖形成磷酸二酯键。（3）基因的运载体特点：有标记基因；有多个限制酶切点；能在受体细胞中稳定保存并大量复制。举例：常用的有质粒、噬菌体、动植物病毒等。步骤：提取目的基因目的基因与运载体结合将目的基因导入受体细胞目的基因的检测与鉴定。重组成功的标志：获得目的基因产物。1（2019江苏卷4）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，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DNA的碱基序列发生改变，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；二倍体花药离体培养获得的单倍体高度不孕，但是用秋水仙素处理后使得其染色体数目加倍，为可育的二倍体，且肯定是纯种，C正确；多倍体的染色体组数如果奇倍数的增加（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。2（2019江苏卷18）人镰刀型细胞贫血症是基因突变造成的，血红蛋白链第6个氨基酸的密码子由GAG变为GUG，导致编码的谷氨酸被置换为缬氨酸。下列相关叙述错误的是A该突变改变了DNA碱基对内的氢键数B该突变引起了血红蛋白链结构的改变C在缺氧情况下患者的红细胞易破裂D该病不属于染色体异常遗传病【答案】A【解析】人的镰刀型贫血症的发病的根本原因是基因突变，由于血红蛋白基因中碱基对替换造成的蛋白质结构异常，患者的红细胞呈镰刀型，容易破裂，使人患溶血性贫血，严重时会导致死亡。镰刀型细胞贫血症是由于血红蛋白基因中TA碱基对被替换成AT，AT碱基对和CG碱基对的数目均不变，故氢键数目不变，A错误；血红蛋白基因中碱基对的替换造成基因结构改变，进而导致血红蛋白结构异常，B正确；患者的红细胞呈镰刀型，容易破裂，使人患溶血性贫血，C正确；镰刀型贫血症属于单基因遗传病，不属于染色体异常遗传病，D正确。3（2018海南卷）杂合体雌果蝇在形成配子时，同源染色体的非姐妹染色单体间的相应片段发生对等交换，导致新的配子类型出现，其原因是在配子形成过程中发生了A基因重组B染色体重复C染色体易位D染色体倒位【答案】A【解析】生物体在形成配子时，同源染色体的非姐妹染色单体间的相应片段发生对等交换，导致位于非姐妹染色单体上的非等位基因进行了重组，其变异属于基因重组，A正确。4（2018全国卷）某大肠杆菌能在基本培养基上生长，其突变体M和N均不能在基本培养基上生长，但M可在添加了氨基酸甲的基本培养基上生长，N可在添加了氨基酸乙的基本培养基上生长，将M和N在同时添加氨基酸甲和乙的基本培养基中混合培养一段时间后，再将菌体接种在基本培养基平板上，发现长出了大肠杆菌（X）的菌落。据此判断，下列说法不合理的是A突变体M催化合成氨基酸甲所需酶的活性丧失B突变体M和N都是由于基因发生突变而得来的C突变体M的RNA与突变体N混合培养能得到XD突变体M和N在混合培养期间发生了DNA转移【答案】C【解析】突变体M需添加了氨基酸甲的基本培养基上才能生长，可以说明突变体M催化合成氨基酸甲所需酶的活性可能丧失，从而不能自身合成氨基酸甲，而导致必须添加氨基酸甲的基本培养基上才能生长，A正确；大肠杆菌属于原核生物，突变体M和N都是由于基因发生突变而得来，B正确；M和N的混合培养，致使两者间发生了DNA的转移，即发生了基因重组，因此突变体M与突变体N混合培养能得到X是由于细菌间DNA的转移实现的，而不是突变体M的RNA，C错误，D正确。5（2017江苏卷）一株同源四倍体玉米的基因型为Aaaa，其异常联会形成的部分配子也可受精形成子代。下列相关叙述正确的是A上图表示的过程发生在减数第一次分裂后期B自交后代会出现染色体数目变异的个体C该玉米单穗上的籽粒基因型相同D该植株花药培养加倍后的个体均为纯合子【答案】B【解析】图示为联会过程，发生在减数第一次分裂的四分体时期，A错误；由于异常联会形成的部分配子也可受精形成子代，则其自交后代会出现染色体数目异常的个体，B正确；该玉米产生的正常配子基因型为Aa和aa，同时还会产生异常配子，则自交形成的单穗上的籽粒基因型可能不同，C错误；该植株花药培养获得的单倍体基因型为Aa和aa，加倍后的个体基因型为AAaa和aaaa，前者是杂合子，后者是纯合子，D错误。【 为了在较短时间内选育新的纯合抗病植株，先让甲、乙杂交得到子一代，再用子一代（R1r1R2r2r3r3）植株与丙（r1r1r2r2R3R3）杂交，得到四种不同基因型的子代，然后用PCR方法选出R1r1R2r2R3r3植株，然后自交得到9种不同基因型的子代，最后用PCR方法选出R1R1R2R2R3R3植株。（3）基因型为R1R1r2r2R3R3和r1r1R2R2R3R3的水稻被基因型a1a1A2A2a3a3为的Mp侵染，因只有R蛋白与相应的A蛋白结合，抗病反应才能被激活，基因型为R1R1r2r2R3R3的水稻没有R2蛋白与Mp的A2蛋白结合，抗病反应不能被激活；基因型为r1r1R2R2R3R3的水稻中有与A2蛋白结合的相应的R2蛋白，抗病反应能被激活，因此这两种水稻的抗病性表现依次为感病、抗病。（4）每年用Mp（A1A1a2a2a3a3）人工接种水稻品种甲（R1R1r2r2r3r3），几年后甲品种丧失了抗病性，由于水稻的基因没有变异，只能是Mp（A1A1a2a2a3a3）的A1基因发生突变，使甲品种R1蛋白没有A1蛋白与之结合，抗病反应不能被激活，丧失抗性。（5）由于Mp有多种不同基因型的个体，而单一抗病类型的水稻只对其中一种Mp有抗性，长期种植这一种类型将会引起Mp种群中其他类型的个体大量繁殖，其A基因频率升高，该品种不能对其他类型的Mp有抗性，导致其抗病性逐渐减弱直至丧失，无法再生产中继续使用。（6）为避免单一抗病类型的水稻品种抗病性丧失过快，可以将不同水稻抗病品种（甲、乙、丙）混种；育种时培养同时含有多对抗性基因的纯合子品种（如R1R1R2R2R3R3）。17（2017北京卷）玉米（2n=20）是我国栽培面积最大的作物，近年来常用的一种单倍体育种技术使玉米新品种选育更加高效。（1）单倍体玉米体细胞的染色体数为_，因此在_分裂过程中染色体无法联会，导致配子中无完整的_。（2）研究者发现一种玉米突变体（S），用S的花粉给普通玉米授粉，会结出一定比例的单倍体籽粒（胚是单倍体；胚乳与二倍体籽粒胚乳相同，是含有一整套精子染色体的三倍体。见图1）根据亲本中某基因的差异，通过PCR扩增以确定单倍体胚的来源，结果见图2。从图2结果可以推测单倍体的胚是由_发育而来。玉米籽粒颜色由A、a与R、r两对独立遗传的基因控制，A、R同时存在时籽粒为紫色，缺少A或R时籽粒为白色。紫粒玉米与白粒玉米杂交，结出的籽粒中紫白=35，出现性状分离的原因是_。推测白粒亲本的基因型是_。将玉米籽粒颜色作为标记性状，用于筛选S与普通玉米杂交后代中的单倍体，过程如下请根据F1籽粒颜色区分单倍体和二倍体籽粒并写出与表型相应的基因型_。（3）现有高产抗病白粒玉米纯合子（G）、抗旱抗倒伏白粒玉米纯合子（H），欲培育出高产抗病抗旱抗倒伏的品种。结合（2）中的育种材料与方法，育种流程应为：_；将得到的单倍体进行染色体加倍以获得纯合子；选出具有优良性状的个体。【答案】（1）10减数染色体组（2）卵细胞紫粒亲本是杂合子aaRr/Aarr单倍体籽粒胚的表现型为白色，基因型为ar；二倍体籽粒胚的表现型为紫色，基因型为AaRr；二者籽粒胚乳的表现型为紫色，基因型为AaaRrr。（3）用G和H杂交，将所得F1为母本与S杂交；根据籽粒颜色挑出单倍体【解析】（1）单倍体玉米体细胞染色体数目与本物种配子染色体数目相同，为20/2=10。单倍体细胞中无同源染色体，减数分裂过程中染色体无法联会，染色体随机分配，导致配子中无完整的染色体组。（2）由图可以看出，单倍体子代PCR结果与母本完全相同，说明单倍体的胚由母本的卵细胞发育而来。A、a与R、r独立遗传，共同控制籽粒的颜色，紫粒玉米与白粒玉米杂交出现性状分离的原因是紫粒亲本是杂合子，两对等位基因各自相互分离后，非等位基因发生了自由组合；根据紫白=35的性状分离比，紫粒占3/8，由“3/8=3/41/2”可推出亲本中紫粒玉米的基因型为双杂合，白粒玉米的基因型为单杂合+隐形基因，即aaRr/Aarr。根据图中的亲本的基因型可知，二倍体籽粒的颜色应为紫色，基因型为AaRr；单倍体籽粒由母本的配子发育而来，所以其基因型为ar。胚乳都是由一个精子（基因组成AARR）和两个极核（基因组成都为ar）结合后发育而来，基因型为AaaRrr。（3）按照（2）中的方法，可将G和H杂交，得到F1，再以F1为母本授以突变体S的花粉，根据籽粒颜色挑出单倍体；将得到的单倍体进行染色体加倍以获得纯合子；选出具有优良性状的个体。【名师点睛】遗传学中，常用数学的方法对实验结果进行分析，本题中，“3/8=3/41/2”这个数学变化是解答该题（2）小题的突破口。18（2017江苏卷）研究人员在柑橘中发现一棵具有明显早熟特性的变异株，决定以此为基础培育早熟柑橘新品种。 请回答下列问题:（1）要判断该变异株的育种价值，首先要确定它的_物质是否发生了变化。 （2）在选择育种方法时，需要判断该变异株的变异类型。如果变异株是个别基因的突变体，则可采用育种方法，使早熟基因逐渐_，培育成新品种1。为了加快这一进程，还可以采集变异株的_进行处理，获得高度纯合的后代，选育成新品种2，这种方法称为_育种。（3）如果该早熟植株属于染色体组变异株，可以推测该变异株减数分裂中染色体有多种联会方式，由此造成不规则的_，产生染色体数目不等、生活力很低的_，因而得不到足量的种子。即使得到少量后代，早熟性状也很难稳定遗传。这种情况下，可考虑选择育种方法，其不足之处是需要不断制备_，成本较高。 （4）新品种1与新品种3均具有早熟性状，但其他性状有差异，这是因为新品种1选育过程中基因发生了多次_，产生的多种基因型中只有一部分在选育过程中保留下来。【答案】（1）遗传（2）纯合花药单倍体（3）染色体分离配子组培苗（4）重组【解析】（1）具有育种价值的变异属于可遗传变异，需先确定遗传物质是否发生了变化。（2）变异株是个别基因的突变体，则利用杂交育种，通过连续自交、选育，使早熟基因逐渐纯合，培育成新品种。加快育种进程，缩短育种年限，则采用单倍体育种，即采集变异株的花药进行处理，获得单倍体，然后用秋水仙素处理单倍体幼苗，诱导染色体数目加倍，获得纯合子。（3）染色体组变异株中染色体组发生了变化，则减数分裂中染色体有多种联会方式，染色体分离时不规则，就会形成染色体数目不等、生活力很低的配子，结果不能完成受精作用，得不到足量的种子。育种是植物组织培养，需不断制备组培苗，成本较高。（4）新品种1的形成是通过杂交育种培育形成，属于有性生殖，是基因重组的结果，新品种3是植物组织培养的结果，属于无性繁殖，基因没有重组，所以前者产生的多种基因型中只有一部分保留下来，后者全部保留下来。19假设小麦的低产基因用A表示，高产基因用a表示；抗病基因用B表示，不抗病基因用b表示，两对基因独立遗传。下图是利用低产抗病小麦（AABB）及高产不抗病小麦（aabb）两个品种，通过多种育种方式培育出高产抗病小麦（aaBB）新品种的过程图解，请据图回答：（1）经过、过程培育出高产抗病小麦（aaBB）新品种的育种方法称为_，原理是_。（2）经过过程的育种方法叫做_，但利用这种方法不一定能获得高产抗病小麦（aaBB）新品种，因为这种变异是_。（3）经过、过程的育种方法称_，该过程中用到一种试剂_，它的作用是_ 。从育种周期来看，这种育种方法的优点是能明显_育种年限。【答案】（1）杂交育种 基因重组 （2）诱变育种 不定向性 （3）单倍体育种 秋水仙素 抑制纺锤体形成，使染色体数加倍 缩短 【解析】本题考查育种的相关知识，根据题意和图示分析可知：是杂交育种，是单倍体育种，是诱变育种明确知识点，梳理相关的基础知识，分析题图，结合问题的具体提示综合作答。（1）杂交育种的过程是先杂交，在自交，选择所需表现型，再自交纯化得到纯合子，原理是基因重组；（2）过程使用射线照射所以属于诱变育种，基因突变的方向是不定向；（3）、过程涉及花药离体培养所以属于单倍体育种，单倍体育种中需要秋水仙素，秋水仙素能抑制纺锤体形成，使染色体数加倍，单倍体育种的最大的优点是明显缩短育种周期。_22