遗传分析常见考点练习

遗传分析常见考点练习（一）一、 显隐性关系的确定例1、 一对正常夫妇（男方为甲，女方为乙）生四个子女，三个女儿中只有一个白化病，儿子正常。分析家庭其他成员发现，甲的父、母和姐姐均为多指，乙的父、母均为并指，姐姐正常。分析这三个遗传病的遗传方式：白化病： 多指： 并指： 答案：白化病：常染色体隐性；多指：常染色体显性；并指：常染色体显性。例2、已知牛的有角与无角为一对相对性状，由常染色体上的等位基因A与a控制。在自由放养多年的一群牛中（无角的基因频率与有角的基因频率相等），随机选出1头无角公牛和6头有角母牛分别交配，每头母牛只产了1头小牛。在6头小牛中，3头有角，3头无角。（1)根据上述结果能否确定这对相对性状中的显性性状？请简要说明推断过程。 (2）为了确定有角与无角这对相对性状的显隐性关系，用上述自由放养的牛群（假设无突变发生）为实验材料，再进行新的杂交实验，应该怎样进行？（简要写出杂交组合、预期结果并得出结论） 答案：（1)不能确定。（2分）假设无角为显性，则公牛的基因型为Aa,6头母牛的基因型都为aa，每个交配组合的后代或为有角或为无角，概率各占1/2，6个组合后代合计会出现3头无角小牛，3头有角小牛。（5分）假设有角为显性，则公牛的基因型为aa,6头母牛可能有两种基因型，即AA和Aa。AA的后代均为有角。Aa的后代或为无角或为有角，概率各占1/2，由于配子的随机结合及后代数量少，实际分离比例可能偏离1/2。所以，只要母牛中具有Aa基因型的头数大于或等于3头，那么6个组合后代合计也会出现3头无角小牛，3头有角小牛。（7分）综合上述分析，不能确定有角为显性，还是无角为显性。（1分）(2)从牛群中选择多对有角牛与有角牛杂交（有角牛有角牛）。如果后代出现无角小牛，则有角为显性，无角为隐性；如果后代全部为有角小牛，则无角为显性，有角为隐性。（6分）小结：显隐性性状判断技巧（1）根据子代性状判断不同性状亲代杂交后代只出现一种性状该性状为显性性状具有这一性状的亲本为显性纯合子相同性状亲本杂交后代出现不同于亲本的性状该性状为隐性性状亲本都为杂合子（2）根据子代性状分离比判断具有一对相对性状的亲本杂交子代性状分离比为3:1分离比为3的性状为显性性状具有两对相对性状亲本杂交子代性状分离比为9:3:3:1分离比为9的两性状都为显性（3）遗传系谱图中的显、隐性判断双亲正常子代患病隐性遗传病双亲患病子代正常显性遗传病（4）以上方法无法判断，可用假设法。在运用假设法判断显隐性性状时，若出现假设与事实相符的情况时，要注意两种性状同时做假设或对同一性状做两种假设。切不可只根据一种假设得出片面的结论。但若假设与事实不符时，则不必再做另一假设，可予以直接判断。二、 基因型与表现型的推导由亲代（基因型、表现型及比例）推导子代（基因型、表现型及比例）或子代（基因型、表现型及比例）推导亲代（基因型、表现型及比例）。类型1：由亲代表现型推子代表现型及基因型例3、已知柿子椒果实圆锥形（）对灯笼形（）为显性，红色（）对黄色（）为显性，辣味（）对甜味（）为显性，假定这三对基因自由组合。现有以下个纯合亲本： （）利用以上亲本进行杂交，2能出现灯笼形、黄色、甜味果实的植株的亲本组合有_。（）上述亲本组合中，2出现灯笼形、黄色、甜味果实的植株比例最高的亲本组合是_，其基因型为_，这种亲本组合杂交1的基因型和表现型是_，其 2的全部表现型有_，灯笼形、黄色、甜味果实的植株在该2中出现的比例是_。（）甲与丁，乙与丙，乙与丁（）乙与丁，与，圆锥形黄色辣味，圆锥形黄色辣味、圆锥形黄色甜味、灯笼形黄色辣味、灯笼形黄色甜味，。类型2：由子代表现型推亲代基因型及表现型例4、豌豆种子子叶黄色与绿色（Y 与y表示）是一对相对性状，圆粒与皱粒（R与r表示）是一对相对性状，某兴趣小组通过杂交实验得到如下结果，根据所学知识推断各组杂交组合亲代的基因型和表现型。亲 本子代表现型基因型表现型黄圆绿圆黄皱绿皱31029897105101103989689628429210331110630910254205380例5、巨胚稻因胚的增大而胚重增加，具有独特的经济价值。巨胚与正常胚是一对相对性状，由一对等位基因Ge、ge控制，粒轻与粒重是一对相对性状，由一对等位基因B、b控制，为研究巨胚、粒重的遗传特性，科学家用经典遗传学的研究方法获得了以下数据：组别纯种亲本组合观测粒数F1平均胚重（mg）F1平均粒重（mg）甲巨胚粒轻巨胚粒轻3000.9219.47乙正常胚粒重正常胚粒重3000.4721.84丙正常胚粒重巨胚粒轻3000.4721.30丁巨胚粒轻正常胚粒重3000.4821.37根据实验数据分析（1）上述一对相对性状中，巨胚、粒重分别为 性状。（2）现有两种观点：第一种观点认为母本为胚发育提供营养而决定胚的性状；第二种观点认为胚的基因型决定胚的性状。你同意那种观点？请结合上述实验，用遗传图解和文字加以说明。观点：遗传图解：文字说明：（3）如果粒重与粒轻、胚重与胚轻分别为两对相对性状，现有粒轻、胚重的巨胚稻与粒重、胚轻的正常胚稻。想要获得粒重、胚重的新品种，最好用 育种方法。答案：（1）隐性、显性（2）同意第二种（此小题错误类型有：母本为胚发育提供营养而决定胚的性状）遗传图解：正交（丁组）： 反交（丙组）： PGeGe gege P gege GeGe 正常胚巨胚 巨胚 正常胚 F1GegeF1 Gege 正常胚 正常胚（此小题错误类型有：没有写出P、F1代关系；没有写出杂交符号；没有写出所有个体的基因型或表现型，特别是没有写出F1的表现型；没有写出遗传前头；习惯于一个字母的大小写表示一对等位基因，不习惯于两个字母表示一个基因；把Ge理解为等位基因，认为Ge亲本能通过等位基因分离产生G、e两种配子；对题干不理解导致不知选择甲、乙、丙、丁中的哪一组或哪几组作遗传图解说明）文字说明：采用正交和反交，不论为胚发育提供营养的母本是巨胚（gege）还是正常胚（GeGe），F1基因型为Gege，都表现为正常胚，说明第二种观点正确。（3）杂交育种（此小题出错类型有：没有理解题干提供的亲本和新品种都是纯合体；没有理解题干要求的“最好”两字；没有理解“杂交育种过程是两亲本杂交后，对F1进行选择，然后进行连续自交选择的过程”）小结：此类问题在遗传分析中作为基本问题，只有解决个体基因型，才可能进行具体分析。解题切入点是根据子代中每一对相对性状的表现型及比例特点，确定每一对相对性状的显隐性关系及可能的基因型，如有多对，再进行综合。（以分离定律解决自由组合定律）基因型的确定方法： 隐性突破法：若子代出现隐性性状，则基因型一定为aa，两个a分别由父本和母本各提供一个，即亲本基因型中均含有a。若亲本与子代性状均不同，则亲本为双杂合，即AaAa。若亲本中有一个与子代相同，相同的一个为隐性，另一个为杂合显性，即Aaaa。 后代分离比推断法：若后代分离比为3：1，则亲本均为杂合子，即Aa。若后代分离比为1：1，则双亲一定为测交类型，即Aaaa。若后代只有显性性状，则亲本中至少一个一定为纯显性，即AA_。若后代只有隐性性状，则双亲一定为纯隐性，即aaaa。写基因型的四步：判断显隐性搭架子：显性大写在前，隐性小写在后，不能确定就空着看后代表现型：看看有无隐性性状填空一对相对性状控制的各种交配组合的结果：（基本点，需理解的基础上加以记忆）亲本组合后代基因型及比例后代基因型种数后代表现型及比例后代表现型种数AAAAAA1全部为显性1AAAaAA:Aa=1:12全部为显性1AAaaAa1全部为显性1AaAaAA:Aa:aa=1:2:13显:隐=3:12AaaaAa:aa=1:12显:隐=1:12aaaaaa1全为隐性1以上六种情况适用于一对相对性状的理论和实践的应用题型，既可由亲本的表现型和基因型推知子代的表现型和基因型及比例。也可反推。由亲代基因型推子代基因型：双亲同纯子亦纯（同一种纯合体，例）；一杂一纯子同亲（例）双亲异纯子全杂（不同的纯合体，例）；杂合自交子三型（子代三种基因型，例）由子代表现型推亲代基因型子代全隐亲全隐（例）；显隐相等有杂亲（例）三显一隐亲全杂（例）；子代全显要分清，其一亲本必显纯（例），另一亲本需指明三、 概率计算根据表现型及基因型推导的结果，确定亲代的基因型（及可能的比例）后，分析子代某一种表现型或基因型的比例（常为致病或不致病的个体的概率）。具体思路：先分析其中一对相对性状的显隐性关系，再分析该对相对性状的亲本可能的基因型，利用基因的分离定律进行计算。重复上述步骤，算出所有相对性状的概率。逐对相对性状的情况分析完成后，结合加法定理或乘法定理综合推导。特殊点：1/3的问题。一对显性杂合子的亲代（AaAa），子代中一个个体表现为显性性状，基因型为纯显（AA）的概率为1/3，杂合（Aa）的概率为2/3。例6、基因型为AaBb（这两对基因不连锁）的水稻自交，自交后代中两对基因都是纯合的个体占总数的 A2/16B4/16C6/16D8/16例7、调查发现人群中夫妇双方均表现正常也能生出白化病患儿。研究表明白化病由一对等位基因控制。判断下列有关白化病遗传的叙述，错误的是 A. 致病基因是隐性基因 B如果夫妇双方都是携带者，他们生出白化病患儿的概率是14 C. 如果夫妇一方是白化病患者，他们所生表现正常的子女一定是携带者 D白化病患者与表现正常的人结婚，所生子女表现正常的概率是1例8、已知玉米籽粒黄色对红色为显性，非甜对甜为显性。纯合的黄色非甜玉米与红色甜玉米杂交得到Fl，F1自交或测交，预期结果正确的是 A自交结果中黄色非甜与红色甜比例9：1 B自交结果中黄色与红色比例3：1，非甜与甜比例3：1 C测交结果为红色甜：黄色非甜：红色非甜：黄色甜为1：1：l：l D测交结果为红色与黄色比例1：1，甜与非甜比例1：l例9、小猫狗的皮毛颜色由位于不同常染色体上的两对基因（A、a和B、b)控制，共有四种表现型，黑色(A_B_)、褐色(aaB_)、红色(A_bb)和黄色(aabb)。下图是小猫狗的一个系谱，请回答下列问题：（1）2 的基因型是 。 （2）欲使1 产下褐色的小狗，应让其与表现型为 的雄狗杂交。 （3）如果2 与6 杂交，产下的小狗是红色雄性的概率是 。 （4）3 怀孕后走失，主人不久找回一只小狗，分析得知小狗与2 的线粒体 DNA序列特征不同，能否说明这只小狗不是3，生产的？ （能/不能）；请说明判断的依据： 。 （5）有一只雄狗表现出与双亲及群体中其他个体都不同的新性状，该性状由核内显性基 因 D 控制，那么该变异来源于 。 （6）让（5）中这只雄狗与正常雌狗杂交，得到了足够多的 F1 个体。 如果 F1 代中出现了该新性状，且显性基因 D 位于 X 染色体上，则 F1 代个体的性状表现为： ； 如果 F1 代中出现了该新性状，且显性基因 D 位于常染色体上，则 F1 代个体的性表现为： ； 如果 F1 代中没有出现该新性状，请分析原因： 。（1）AaBb （2）黑色，褐色 （3）1/12 （4）能 线粒体 DNA只随卵细胞传给子代，2 与3 及3 所生小狗的线粒体 DNA序列特征 应相同。 （5）基因突变 （6）F1 代所有雌性个体表现该新性状，所有雄性个体表现正常性状。 F1 代部分雌、雄个体表现该新性状，部分雌、雄个体表现正常性状。 （5）中雄狗的新性状是其体细胞基因突变所致，突变基因不能传递给后代。四、几个特殊情况1、多基因控制一个相对性状前体物含氰糖苷产氰糖苷酶氰酸酶氰基因D基因H例10、在牧草中，白花三叶草有两个稳定遗传的品种，叶片内含氰（HCN）的和不含氰的。现已研究查明，白花三叶草的叶片内的氰化物是经下列生化途径产生的：基因D、H分别决定产氰糖苷酶和氰酸酶的合成，d、h无此功能。现有两个不产氰的品种杂交，F1全部产氰，F1自交得F2，F2中有产氰的，也有不产氰的。将F2各表现型的叶片的提取液作实验，实验时在提取液中分别加入含氰糖苷和氰酸酶，然后观察产氰的情况，结果记录于下表：叶片表现型提取液提取液中加入含氰糖苷提取液中加入氰酸酶叶片产氰含氰产氰产氰叶片不产氰不含氰不产氰产氰叶片不产氰不含氰产氰不产氰叶片不产氰不含氰不产氰不产氰（1）氰在牧草叶肉细胞的 中，由生化途径可以看出基因与生物性状的关系是： ； （2）两个不产氰亲本基因型是 ，在F2中产氰和不产氰的理论比为 。（3）叶片叶肉细胞中缺乏 酶，叶片可能的基因型是 。（4）从代谢角度考虑，怎样使叶片的提取液产氰？说明理由。 方法： 理由： （1）细胞液 多个基因决定一个性状基因通过控制酶的合成控制生物代谢从而控制生物的性状（2）DDhh、ddHH 9:7（3）氰酸 ddHH或ddHh（4）同时加入含氰糖苷和氰酸酶 含氰糖苷在氰酸酶的作用下能产氰2、配子致死导致表现型比例发生改变例11、在一些性状的遗传中，具有某种基因型的合子不能完成胚胎发育，导致后代中不存在该基因型的个体，从而使性状的分离比例发生变化。小鼠毛色的遗传就是一个例子。一个研究小组，经大量重复实验，在小鼠毛色遗传的研究中发现：A黑色鼠与黑色鼠杂交，后代全部为黑色鼠。B黄色鼠与黄色鼠杂交，后代中黄色鼠与黑色鼠的比例为2：1C黄色鼠与黑色鼠杂交，后代中黄色鼠与黑色鼠的比例为1：1根据上述实验结果，回答下列问题：（控制毛色的显性基因用A表示，隐性基因用a表示）黄色鼠的基因型是，黑色鼠的基因型是。推测不能完成胚胎发育的合子的基因型是。写出上述B、C两个杂交组合的遗传图解。答案：Aa aa AAC：Aaaa 黄色黑色 1Aa : 1AA 黄色 黑色B： AaAa黄色黄色 1AA: 2Aa : 1AA不存活黄色 黑色遗传分析常见考点练习（二）伴性遗传例1、在下列所示的遗传系谱图中，不可能为伴性遗传的是（ ） A、 B、 C.、 D、例2、基因检测可以确定胎儿的基因型。有一对夫妇，其中一人为X染色体上的隐性基因决定的遗传病患者，另一方表现型正常，妻子怀孕后，相知道所怀的胎儿是否携带致病基因，请回答：（1）丈夫为患者，胎儿是男性时，需要对胎儿进行基因检测吗？为什么？（2）当妻子为患者时，表现型正常胎儿的性别应该是男性还是女性？为什么？答案：（1）需要。表现型正常女性有可能是携带者，她与男患者婚配时，男性胎儿可能带有致病基因。（2）女性。女患者与正常男性婚配时，所有的女性胎儿都带有来自父亲的X染色体上的正常显性基因，因此表现型正常。例3、（2007年）回答下列、小题、雄果蝇的X染色体来自亲本中的_ 蝇，并将其传给下一代中的_蝇。雄果蝇的白眼基因位于_染色体上，_染色体上没有该基因的等位基因，所以白眼这个性状表现伴性遗传。、已知果蝇刚毛和截毛这对相对性状由X和Y染色体上一对等位基因控制，刚毛基因（B）对截毛基因牛（b）为显性。现有基因型分别为XBXB、XBYB、XbXb和XbYb的四种果蝇。（1）根据需要从上述四种果蝇中选择亲本，通过两代杂交，使最终获得的后代果蝇中，雄性全部表现为截毛，雌性全部表现为刚毛，则第一代杂交亲本中，雄性的基因型是_，雌性的基因型是_；第二代杂交亲本中，雄性的基因型是_，雌性的基因型是_，最终获得的后代中，截毛雄果蝇的基因型是_，刚毛雌果蝇的基因型是_（2）根据需要从上述四种果蝇中选择亲本，通过两代杂交，使最终获得的后代果蝇中雌性全部表现为截毛，雄性全部表现为刚毛，应如何进行实验？（用杂交实验的遗传图解表示即可）答案： 雌 雌 X Y【解析】雄性个体的X染色体只能来自上一代的母本，并传给下一代的雌性个体；由于果蝇的眼色遗传是伴性遗传。而在雄果蝇的X染色体和Y染色体有一部分是非同源的，因此判断果蝇的眼色基因位于X染色体上，在Y染色体上没有它的等位基因。（1）XbYb XBXB XBYb XbXb XbYb XBXb【解析】刚毛为显性（B），截毛为隐性（b）, 要最终获得雄性全为截毛（XbYb），雌性全为刚毛 (XBX)，XB只能由上一代个体的雄性个体提供，且它提供的Y一定是Yb，因此第二代杂交亲本中基因型为XBYb和XbXb，要想获得XBYb的雄性个体，那么第一代杂交亲本的基因型应该为XbYb和XBXB。 XbXbXBYB截毛雌蝇刚毛雄蝇 XbYBXbXbF1刚毛雄蝇截毛雌蝇 XbXbXbYB雌蝇均为截毛雄蝇均为刚毛 【解析】要使最终获得的雌性果蝇全部为截毛（XbXb），雄性果蝇全部为刚毛（XBY或XYB），那么第二代杂交亲本中雌性个体只能提供Xb，雄性个体提供的X染色体也只能是Xb，提供的Y染色体应为YB。因此第二代杂交亲本的基因型为XbYB和XbXb。要想获得XbYB的雄性个体，第一代杂交亲本果蝇应选择XBYB和XbXb进行杂交。变异例4、人类的正常血红蛋白（HbA）链第63位氨基酸是组氨酸，其密码子为CAU或CAC。当链第33位组氨酸被酪氨酸（UAU或UAC）替代后，出现异常血红蛋白（HbM），导致一种贫血症；链第6位组氨酸被精氨酸（CGU或CGC）所替代而产生的异常血红蛋白（Hbz）将引起另一种贫血症。（1）写出正常血红蛋白基因中，决定链第63位组氨酸密码子的碱基对组成。GTA、GTG（2）在决定链第63位组氨酸密码子的DNA三个碱基对中，任意一个碱基对发生变化都将产生异常的血红蛋白吗？为什么？不一定。原因是当或中的第三对碱基发生ATTC或GCAT变化后,产生的遗传密码（1）GTA、GTG（2）不一定。原因是当或中的第三对碱基发生ATTC或GCAT变化后,产生的遗传密码为CAC或CAU，仍然是组氨酸的密码子,因而不影响产生正常血红蛋白。例5、为丰富植物育种的种质资源材料，利用钴 60 的射线辐射植物种子筛选出不同性状的突变植株，请回答下列问题：（1）钴60 的辐射用于育种的方法属于 育种。（2）从突变材料中选出高产植株，为培育高产、优质、抗盐新品种，利用该植株进行的部分杂交实验如下： 控制高产、优质性状的从因位于 对染色体上，在减数分裂联会期 （能、不能）配对。 抗盐性状属于 遗传。（3）从突变植株中还获得了显性高蛋自植株（纯合子），为验证该性状是否由一对基因控制，请参与实验设计并完善实验方案：步骤l ：选择 和 杂交。预期结果 。步骤2 : 。预期结果 。观察实验结果，进行统计分析：如果 与 相符，可证明该性状由一对基因控制。( l ）诱变 ( 2 ） 两（或不同） 不能 细胞质（或母系）( 3 ） 高蛋白（纯合）植株 低蛋白植株（或非高蛋白植株） 后代（或 F1）表现型都是高蛋白植株 测交方案：用 F1与低蛋白植株杂交，后代高蛋白植株和低蛋白植株的比例是1：1或自交方案： F1自交（或杂合高蛋白植株自交），后代高蛋白植株和低蛋白植株的比例是 3 : 1 实验结果 预期结果基因工程例6、1979年，科学家将动物体内的能够产生胰岛素的基因与大肠杆菌的DNA分子重组并且在大肠杆菌中表达成功。如下图，请回答：（1）图中表示的是采用 合成基因的方法获得 基因的过程。（2）图中DNA是以 为模板， 形成单链DNA，在酶的作用下，合成双链DNA，从而获得所需要的基因。（3）图中代表的是 ，在它的作用下将质粒（ DNA）切出 末端。（4）图中代表 DNA含 。（5）图中表示将 。表示 DNA随大肠杆菌的繁殖而进行 。（6） DNA分子进入受体细胞后（大肠杆菌），受体细胞必须表现出 ，才能说明 完成了表达过程。（7）如果受体细胞为真核细胞,则该目的基因在遗传时是否遵循核遗传规律?说明原因。（1）人工、目的 （2）信使RNA，反转录 （3）用一定的限制酶切割质粒，环状黏性 （4）重组，胰岛素目的基因 （5）目的基因导入大肠杆菌细肌中，体外重组，复制 （6）重组，特定性状，目的基因 （7）不遵循，因为质粒存在于细胞质中，在遗传时，遵循细胞质遗传。育种一、含义：生物育种是指人们按照自己的意愿，依据不同的育种原理，有目的、有计划地获得人们所需要的生物新品种。包括两种情况：1从不良性状中把所需要的优良性状（相对性状）分离出来或把属于不同个体的优良性状集中到一个个体上来。如利用基因分离的原理从高秆小麦中分离出能抗倒伏的矮秆小麦品种；通过基因的自由组合，把小麦中高秆抗锈病和矮秆不抗锈病两种性状进行重新组合获得矮秆抗病的小麦优良品种。2创造具有优良性状的生物新品种。如利用人工诱变育种技术培育青霉素高产菌株；利用基因工程的原理创造能合成胰岛素的大肠杆菌菌种。二、育种方法：（一）根据“变异的来源”原理进行育种1杂交育种：（1）原理：基因重组（通过基因分离、自由组合或连锁交换，分离出优良性状或使各种优良性状集中在一起）（2）方法：连续自交（连续自交后代纯合率不断增大），不断（筛）选（符合要求的新品）种。（3）举例： 已知小麦的高秆（D）对矮秆（d）为显性，抗锈病（R）对易染锈病（r）为显性，两对性状独立遗传。现有高秆抗锈病、矮秆易染病两纯系品种。要求使用杂交育种的方法培育出具有优良性状的新品种。操作方法：（参见图解）PDDRRddrr F1 DdRr 自交F2 选矮秆抗病的个体 F3留未出现性状分离个体（纯合子）出现性状分离个体（杂合子）自交重复让纯种的高秆抗锈病和矮秆易染锈病小麦杂交得F1 （）；让F1自交得F2 ；选F2中矮秆抗锈病小麦（有种基因型）自交得F3；留F3中未出现性状分离的矮秆抗病个体，对于F3中出现性状分离的再重复步骤（4）特点：育种年限长，需连续自交不断择优汰劣才能选育出需要的类型。（5）说明：该方法常用于：a同一物种不同品种的个体间，如上例；b亲缘关系较近的不同物种个体间（为了使后代可育，应做染色体加倍处理，得到的个体即是异源多倍体），如八倍体小黑麦的培育、萝卜和甘蓝杂交。若该生物靠有性生殖繁殖后代，则必须选育出优良性状的纯种，以免后代发生性状分离；若该生物靠无性生殖产生后代，那么只要得到该优良性状就可以了，纯种、杂种并不影响后代性状的表达。2诱变育种（1）原理：基因突变（2）方法：用物理因素（如X射线、射线、紫外线、激光等）或化学因素（如亚硝酸、硫酸二乙脂等）来处理生物，使其在细胞分裂间期DNA复制时发生差错，从而引起基因突变。（3）举例：太空育种、青霉素高产菌株的获得（4）特点：提高了突变率，创造人类需要的变异类型，从中选择培育出优良的生物品种，但由于突变的不定向性，因此该种育种方法具有盲目性。（5）说明：该种方法常用于微生物育种、农作物诱变育种等3单倍体育种（1）原理：染色体变异（2）方法：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。（3）举例：已知小麦的高秆（D）对矮秆（d）为显性，抗锈病（R）对易染锈病（r）为显性，两对性状独立遗传。现有高秆抗锈病、矮秆易染病两纯系品种。要求用单倍体育种的方法培育出具有优良性状的新品种。PDDRRddrr F1 DdRr花药（配子）DR Dr dR dr单倍体DR Dr dR dr纯合子 DDRRDDrr ddRR ddrr秋水仙素诱导染色体加倍离体培养（组织培养技术）减数分裂杂交选取ddRR（矮抗）即为所需类型操作方法：（参见图解）让纯种的高秆抗锈病和矮秆易染锈病小麦杂交得F1 ；取F1的花药（配子）离体培养得到单倍体；用秋水仙素处理单倍体幼苗，使染色体加倍，选取具有矮秆抗病性状的个体即为所需类型。（4）特点：由于得到的个体基因都是纯合的，自交后代不发生性状分离，所以相对于杂交育种来说，明显缩短了育种的年限。（5）说明：该方法一般适用于植物。该种育种方法有时须与杂交育种配合，其中的花药离体培养过程需要组织培养技术手段的支持。4多倍体育种：（1）原理：染色体变异（2）方法：用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗（是个体而不是配子），从而使细胞内染色体数目加倍，染色体数目加倍的细胞继续进行正常的分裂和分化，即可发育成多倍体植株。（3）举例：三倍体无子西瓜的培育（同源多倍体的培育）过程图解：参见高二必修教材第二册第55页图解说明：a三倍体西瓜种子种下去后，为什么要授以二倍体西瓜的花粉？西瓜三倍体植株是由于减数分裂过程中联会紊乱，未形成正常生殖细胞，因而不能形成种子。但在三倍体植株上授以二倍体西瓜花粉后，花粉在柱头上萌发的过程中，将自身的色氨酸转变为吲哚乙酸的酶体系分泌到西瓜三倍体植株的子房中去，引起子房合成大量的生长素；其次，二倍体西瓜花粉本身的少量生长素，在授粉后也可扩散到子房中去，这两种来源的生长素均能使子房发育成果实（三倍体无籽西瓜）。b如果用二倍体西瓜作母本、四倍体西瓜作父本，即进行反交，则会使珠被发育形成的种皮厚硬，从而影响无子西瓜的品质。八倍体小黑麦的培育（异源多倍体的培育）：普通小麦是六倍体（AABBDD），体细胞中含有42条染色体，属于小麦属；黑麦是二倍体（RR），体细胞中含有14条染色体，属于黑麦属。两个不同的属的物种一般是难以杂交的，但也有极少数的普通小麦品种含有可杂交基因，能接受黑麦的花粉。杂交后的子一代含有四个染色体组（ABDR），不可育，必须用人工方法进行染色体加倍才能产生后代，染色体加倍后的个体细胞中含有八个染色体组（AABBDDRR），而这些染色体来自不同属的物种，所以称它为异源八倍体小黑麦。（4）特点：该种育种方法得到的植株茎秆粗壮，叶片、果实和种子较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量有所增加。（5）说明：该种方法常用于植物育种；有时须与杂交育种配合。（二）依据“工程原理”进行育种1利用“基因工程”育种（1）原理：DNA重组技术（属于基因重组范畴）（2）方法：按照人们的意愿，把一种生物的个别基因复制出来，加以修饰改造，放到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状。操作步骤包括：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、目的基因的检测与表达等。（3）举例：能分泌人类胰岛素的大肠杆菌菌株的获得，抗虫棉，转基因动物等（4）特点：目的性强，育种周期短。（5）说明：对于微生物来说，该项技术须与发酵工程密切配合，才能获得人类所需要的产物。2利用“细胞工程”育种原理植物体细胞杂交细胞核移植方法用两个来自不同植物的体细胞融合成一个杂种细胞，并且把杂种细胞培育成新植物体的方法。操作步骤包括：用酶解法去掉细胞壁、用诱导剂诱导原生质体融合、将杂种细胞进行组织培养等。是把一生物的细胞核移植到另一生物的去核卵细胞中，再把该细胞培育成一个新的生物个体。操作步骤包括：吸取细胞核、将移植到去核卵细胞中、培育（可能要使用胚胎移植技术）等。举例“番茄马铃薯”杂种植株鲤鲫移核鱼，克隆动物等特点可克服远缘杂交不亲合的障碍，大大扩展了可用于杂交的亲本组合范围。说明该种方法须植物组织培养等技术手段的支持。该种方法有时须胚胎移植等技术手段的支持。（三）利用植物激素进行育种（严格地讲，这种方法不能得到新种）1原理：适宜浓度的生长素可以促进果实的发育2方法：在未受粉的雌蕊柱头上涂上一定浓度的生长素类似物溶液，子房就可以发育成无子果实。3举例：无子番茄的培育4特点：由于生长素所起的作用是促进果实的发育，并不能导致植物的基因型的改变，所以该种变异类型是不遗传的。5说明：该种方法适用于植物。三、历届相关高考试题：1用花药离体培养出马铃薯单倍体植株,当它进行减数分裂时,观察到染色体两两配对,形成12对,据此现象可推知产生花药的马铃薯是A.二倍体B.三倍体 C.四倍体 D.六倍体 解析：题目给出的马铃薯的单倍体有染色体的配对现象，只有同源染色体才能配对，说明花药中含有两个同源的染色体组，因而产生花药的马铃薯是同源四倍体。答案：C2某作物的高秆(A)对矮秆(a)为显性,感病(R)对抗病(r)为显性。Aa和Rr是位于非同源染色体上的两对等位基因。今有高秆抗病和矮秆感病纯种,人们希望利用杂交育种的方法在最少的世代内培育出矮秆抗病新类型。应该采取的步骤是:（5分） (1)_ (2)_ (3)_ 解析：该题考查运用基因自由组合规律进行杂交育种的过程。杂交育种能够有目的的把不同个体的优良性状进行重新组合，从而培育出合乎要求的新品种，这样从开始杂交到选育出新品种至少要3年的时间，一般需12年的纯化，共需45年的时间才能培育出一个新品种。答案：（1）让高秆抗病和矮秆感病的两品种进行杂交得到F1；（2）F1自交得到F2；（3）在F2群体中选出矮秆抗病的植株。3单倍体育种可以明显地缩短育种年限，这是由于A育种技术操作简单 B单倍体植物生长迅速 C后代不发生性状分离D诱导出苗成功率高 解析：由于单倍体育种的过程是先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，所以得到的个体基因都是纯合的，自交后代不发生性状分离，所以相对于杂交育种来说，明显缩短了育种的年限。答案：C4向日葵种子粒大（B）对粒小（b）是显性,含油少（S）对含油多（s）是显性，这两对等位基因按自由组合规律遗传。今有粒大油少和粒小油多的两纯合体杂交，试回答下列问题： （1）F2表现型有哪几种？其比例如何？ （2）如获得F2种子544粒，按理论计算，双显性纯种_粒。双隐性纯种_粒。性状为粒大油多的_粒。 （3）怎样才能培育出粒大油多，又能稳定遗传的新品种？答案：（1）粒大油少；粒大油多；粒小油少；粒小油多四种，比例为9：3：3：1（2）34；34；102（3）在F2中选出“粒大油多植株和双隐性植株杂交，如子代性状全是粒大油多，则该粒大油多植株为纯合子，可继续自交培育。（无继续培育扣1分）（在F2中选出粒大油多植株自交，如子代无其他性状出现，可能为纯合子，继续自交培育） 5利用一定浓度的生长素溶液处理没有受粉的番茄花蕾，能获得无籽的番茄，其原因是A生长素促进子房发育成果实 B生长素抑制了蕃茄种子的发育 C生长素抑制番茄的受精 D生长素使子房发育快、种子发育慢 解析：本题考查了生长素的作用及利用单性结实的原理培育无子果实的原理。答案：A6在下列叙述中，正确的是A培育无籽西瓜是利用生长素促进果实发育原理B培育八倍体小黑麦是利用染色体变异的原理C培育无籽番茄是利用基因重组的原理D培育青霉素高产菌株是利用基因突变的原理答案：B、D7用四倍体西瓜与二倍体西瓜杂交所得的子一代植株开花后，经过适当处理，则A能产生正常配子,结出种子形成果实 B结出的果实为五倍体 C不能产生正常配子,但可形成无籽西瓜 D结出的果实为三倍体 解析：四倍体西瓜同二倍体西瓜杂交，所得的子一代是三倍体，三倍体种子经处理可以形成无子西瓜，但不能产生正常的生殖细胞，其果实是三倍体。答案：C、D8昆虫学家用人工诱变的方法使昆虫产生基因突变，导致酯酶活性升高，该酶可催化分解有机磷农药。近年来已将控制酯酶合成的基因分离出来，通过生物工程技术将它导入细菌体内，并与细菌内的DNA分子结合起来。经过这样处理的细菌仍能分裂繁殖。请根据上述资料回答： （1）人工诱变在生产实践中已得到广泛应用，因为它能提高_，通过人工选择获得_。 （2）酯酶的化学本质是_，基因控制酯酶合成要经过_和_两个过程。 （3）通过生物工程产生的细菌，其后代同样能分泌酯酶，这是由于_。 （4）请你具体说出一项上述科研成果的实际应用。答案：（1）基因突变频率 人们所需要的突变性状 （仅答突变性状不给分）（2）蛋白质 转录 翻译（3）控制酯酶合成的基因随着细菌DNA分子复制而复制，并在后代中表达。 （4）用于降解污水中的有机磷农药，以保护环境。9现有甲乙两个烟草品种（2n=48），其基因型分别为aaBB和AAbb，两对基因位于非同源染色体上，且在光照强度大于800勒克司时，都不能生长，这是由于它们中的一对隐性纯合基因（aa或bb）作用的结果。取甲乙两品种的花粉分别培养成植株，将它们的叶肉细胞制成原生质体，并将两者相混，使之融合，诱导产生的细胞团。然后，放到大于800勒克司光照下培养，结果有的细胞团不能分化，有的能分化发育成植株。请回答下列问题：（1）甲乙两烟草品种花粉的基因型分别为_和_。（2）将叶肉细胞制成原生质体时，使用_破除细胞壁。（3）在细胞融合技术中，常用的促融剂是_。（4）细胞融合后诱导产生的细胞团叫_。（5）在大于800勒克司光照下培养，有_种细胞团不能分化；能分化的细胞团是由_的原生质体融合来的（这里只考虑2个原生质体的相互融合）。由该细胞团分化发育成的植株，其染色体数是_，基因型是_，该植株自交后代中，在大于800勒克司光照下，出现不能生长的植株的概率是_。解析：该题创设了一个新的生物学情境，让学生根据学过的细胞融合（细胞杂交）技术，减数分裂与生殖细胞成熟，遗传规律等有关知识综合回答提出的问题，重在考查学生运用所学基础知识，结合分析解决问题的能力。答案：（1）aB Ab （2）纤维素酶（或果胶酶） （3）聚乙二醇（或灭活的病毒） （4）愈伤组织 （5）2 甲乙两品种 48 AaBb 7/161假设水稻抗病（R）对感病（r）为显性，高秆（T）对矮秆（t）为显性。现有纯合的抗病高秆水稻和感病矮秆水稻。为了在较短的年限内培育出稳定遗传的抗病矮秆水稻，可采取以下步骤：（1）将纯合的抗病高秆水稻和感病矮秆水稻杂交，得到杂交种子。播种这些种子，长出的植株可产生基因型为_的花粉。（2）采用_的方法得到单倍体幼苗。（3）用_处理单倍体幼苗，使染色体加倍。（4）采用_的方法，鉴定出其中的抗病植株。（5）从中选择表现抗病的矮秆植株，其基因型应是_。解析：根据题干中的要求（在较短的年限内培育出稳定遗传的抗病矮秆水稻）和要回答的问题，我们可以确定采用的育种方法为单倍体育种，育种方法确定下来以后，只要知识有关单倍体育种的知识，各相关问题的回答就显得比较简单了。答案：（1）RT、Rt、rT 、rt （2）花药离体培养 （3）秋水仙素 （4）病原体感染 （5）RRtt1小麦品种是纯合体，生产上用种子繁殖，现要选育矮杆（aa）、抗病（BB）的小麦新品种；马铃薯品种是杂合体（有一对基因杂合即为杂合体），生产上通常用块茎繁殖。现要选育黄肉（Yy）、抗病(Rr)的马铃薯新品种。请分别设计小麦品种间杂交育种程序，以及马铃薯品种间杂交育种程序。要求用遗传图解表示并加以简要说明。（写出包括亲本在内的前三代即可）解析：本题主要考查作物杂交育种的有关知识，同时考查了有关生殖方面的知识。就试题本身而言不难，但考生很容易出现以下几方面的问题： 不能准确地绘制遗传图解。考生在绘制遗传图解时随意性太大，没有掌握遗传图解的绘制方法和规范。 混淆了杂交育种与单倍体育种。部分考生在选育小麦时运用了单倍体育种的方法。 题意理解出现偏差。对题干中“现要选育黄肉(Yy)、抗病(Rr)的马铃薯新品种”的理解不到位，使得部分考生难以确定育种中马铃薯亲本的基因型。在做题时没有考虑到利用种子繁殖和利用块茎进行繁殖对后代的影响。答案： 小麦第一代AABBaabb 亲本杂交（3分） 第二代F1AaBb 种植F1代自交（2分） 自交第三代F2AB，Abb，aaB，aabb种植F2代，选矮杆、抗病（aaB_），继续自交，期望下代获得纯合体（2分）（注：AB，Abb，aaB，aabb表示F2出现的九种基因型和四种表现型。学生写出F2的九种基因型和四种表现型均给满分）马铃薯第一代 yyRr Yyrr 亲本杂交（3分）第二代 YyRr，yyRr，Yyrr，yyrr 种植，选黄肉、抗病（YyRr）（3分）第三代 YyRr 用块茎繁殖（2分）1现在三个番茄品种，A品种的基因型为AABBdd，B品种的基因型为AabbDD，C品种的基因型为aaBBDD。三对等位基因分别位于三对同源染色体上，并且分别控制叶形、花色和果形三对相对性状。请回答：（1）如何运用杂交育种方法利用以上三个品种获得基因型为aabbdd的植株？（用文字简要描述获得过程即可）（2）如果从播种到获得种子需要一年，获得基因型为aabbdd的植株最少需要几年？（3）如果要缩短获得aabbdd植株的时间，可采用什么方法？（写出方法的名称即可）解析：本题考查的是有关杂交育种和单倍体育种的相关知识，解决（1）的关键是确定用于杂交的亲本的先后顺序；（2）的解答直接依赖于（1）的解答；（3）旨在考查单倍体育种的优点。答案：（1）A与B杂交得到杂交一代，杂交一代与C杂交，得到杂交二代，杂交二代自交，可以得到基因型为aabbdd的种子，该种子可长成基因型为aabbdd植株。 （2）4年 （3）单倍体育种技术1.运用遗传和变异的原理，培育作物优良品种，对提高产量和质量，增加经济效益有重大意义请分析下列育种实例，并回答问题：(1)小麦