微专题4 育种的特殊问题分析（核心整合+能力进阶）（复习讲义）2026年高考生物二轮复习讲练测

微专题04 育种的特殊问题分析 目录 01 析·考情精解 2 02 构·知能架构 3 03 串·核心通络 3 核心整合 育种的特殊问题分析 3 自查探针 3道真题选改判，“探”出薄弱点，“诊”明提分路！ 核心串讲 串讲1 教材育种方式归纳 能力进阶 能力1 育种方式比较 能力2 基因编辑在育种中的应用 能力2 雄性不育在育种中的应用 04 破·题型攻坚 11 真题动向 引入科技前沿、农业生产实践等新情境、融合新概念反套路命题！ 命题预测 考向1 育种的特殊问题分析 05 拓·素养提升 19 素养链接 情境拓展、长句表达！ 高考预测 5道最新模拟，精准预测素养考向！ 命题轨迹透视 从近三年高考试题来看， 考查题型：考查题型：非选择题为主，选择题为辅从题型分布来看，这部分内容主要以非选择题（简答题） 的形式呈现，通常作为理综或单科生物卷的压轴题之一，分值占比较高 。这类题目往往围绕一个具体的育种科研情境，设置连环问题，综合考查遗传规律、变异原理和实验设计。命题趋势：情境紧密结合科研与生产：题目不再孤立地考查育种概念，而是将育种知识融入真实的科研或生产情境。前沿科技：如利用空间站问天实验舱的水稻育种实验，考查太空诱变的原理。生产实践：如针对油菜制种过程中因花粉污染导致纯度下降的问题，要求学生设计田间操作方案 。核心素养导向：基于证据的逻辑推理。强调从题目提供的图表、数据、实验结果中获取信息，进行合理解释和推断 。比如，根据电泳条带图判断个体的基因型 ，或根据杂交后代的特殊比例推断基因的位置和互作方式；题着力引导考生像科学家一样思考 。例如，要求考生运用孟德尔提出的 “假说-演绎法” ，去解决现代遗传育种中的新问题 。这不仅是知识的考查，更是科学方法和思维过程的演练。 高考命题风向 新情境：命题紧密围绕“种业振兴行动”、粮食安全等时代主题。如2023年北京卷以我国科学家创制优质油料作物品种为背景，引导考生解决制种不纯导致减产的实际生产问题，以科学家的研究历程为主线设置问题。例如，通过再现袁隆平团队从“三系法”到“二系法”再到第三代杂交水稻的技术迭代过程。 新考法：不再满足于原理记忆，而是要求考生设计实验方案、预测结果并评价他人方案。例如，以“不同杂交技术花粉活力检测”为情境，要求设计对比实验。将分子生物学检测技术（如琼脂糖凝胶电泳）融入育种题。2025年全国卷就涉及根据电泳结果示意图进行基因型推理和判断，考查对PCR原理和DNA分子迁移率的理解。 新角度：从单一技术考查转向技术迭代比较。要求考生对比三系法、二系法及第三代杂交水稻的技术原理差异、优缺点及进化适应性，分析技术突破的科学逻辑。引入成本效益分析。如针对油菜制种过程中因花粉污染导致纯度下降的问题，要求设计田间拔除杂苗的操作方案，既考科学原理，又考劳动意识和经济效益意识。 考点频次总结 考点 2025年 2024年 2023年 育种的特殊问题分析 河南卷T13，2分 新课标卷T5，2分 海南卷T10，3分 吉林卷T15，2分 湖北卷T2，2分 浙江6月卷T6，2分 2026命题预测 2026年育种题将更侧重于真实科研情境下的特殊遗传现象分析，重点考查学生在非理想条件下的逻辑推理能力。例如：1.核质互作与雄性不育：袁隆平团队“三系法”“二系法”技术迭代，考查不育系在杂交制种中的应用，致死基因与配子不育：如三体植株配子受精率差异（n+1型花粉仅50%受精）导致子代比例异常；2. 现代技术与经典规律融合：基因编辑（CRISPR）后遗传分析：敲除特定基因后，后代遗传规律可能打破传统分离比；3分子标记辅助育种：结合电泳图谱判断基因型，如2025年模拟题中通过条带推断个体是否纯合等;4. 染色体变异特殊情境,(1)三体遗传与配子比例计算：如2025年黑吉辽内蒙古卷三体植株自交，需考虑n+1配子受精率差异,(2)远缘杂交与染色体替换：如2022年河北卷蓝粒小麦（长穗偃麦草染色体代换小麦4号染色体）,(3)多倍体育种特殊比例：四倍体YYyy产生的配子比例（YY:Yy:yy=1:4:1）及自交后代表型计算 核心整合 育种的特殊问题分析 1、(2024·福建卷)中国水仙是一种三倍体观赏花卉，可利用单倍体育种对中国水仙进行品种选育(　×　) 2、(2023·浙江卷)超级杂交稻品种的培育主要利用基因重组原理。(　√　) 3、(2022·河北卷)麻为雌雄异株，与雌雄同花植物相比，麻更便于杂交选育新品种。(　√　) 串讲1 常见的育种 1.诱变育种和杂交育种 项目 诱变育种 杂交育种 原理 基因突变 基因重组 方法 物理、化学方法诱导 杂交、自交 优点 提高突变率 操作简单、集优于一体 缺点 具有盲目性 育种周期长，不会出现新性状 2、单倍体育种 原理 染色体数目以染色体组的形式成倍减少，然后经人工诱导使染色体数目加倍从而获得纯种。 过程与方法 单倍体育种包括花药离体培养和人工诱导染色体加倍两个基本步骤。育种中通过杂交把不同品种的优良性状集中到F1植物体上，然后利用F1个体产生的花粉进行离体培养，培育出单倍体幼苗，再诱导染色体数目加倍，进而获得目标品种 图解 优点 与杂交育种相比，在获得显性纯合子的育种过程中，单倍体育种能明显缩短育种年限，一般只需要2年时间，便可得到纯合新品种。 不足 技术性较强，并且必须和杂交技术以及诱导染色体加倍技术结合使用。 注意 单倍体育种时，若亲本为二倍体，则获得的品种为纯合子；若亲本为多倍体，则获得的品种不一定为纯合子。 3、多倍体育种 原理 染色体数目以染色体组的形式成倍增加。 过程与方法 利用秋水仙素直接处理萌发的种子或幼苗，以获得具有优良性状的多倍体植株。 图解 优点 经多倍体育种获得的植株和二倍体相比，茎秆粗壮，叶片、果实和种子都较大，糖类和蛋白质含量都有所增加，有些植物的抗寒性等抗逆能力增强。 不足 多倍体育种适用于植物，在动物方面难以开展，且多倍体植株往往发育迟缓，结实率低。 【易错一笔勾销】 1、对原核生物，一般运用诱变育种，如高产青霉素菌株的获得。 2、若实验植物为营养繁殖类的，如马铃薯等，则只要出现所需性状即可，然后可以用植物组织培养技术进行快速繁殖。 3、单倍体育种和基因工程育种、植物体细胞杂交育种，都运用了植物组织培养技术。 4、单倍体育种能缩短育种年限，这是与杂交育种相比的。如果选育的是隐性品种或杂合子(杂种优势)，则还是杂交育种占优势。 能力1育种方式比较 能力解读 育种方式 核心原理 关键步骤 优点 缺点 杂交育种 基因重组 杂交→自交→筛选→稳定遗传 操作简单，可获优良性状 周期长，需大量筛选 单倍体育种 染色体数目变异 花药离体培养→秋水仙素处理 快速获得纯合子 技术复杂，需植物组织培养 多倍体育种 染色体数目变异 秋水仙素处理萌发的种子/幼苗 果实大，营养丰富 生长慢，结实率低 诱变育种 基因突变 射线/化学药剂处理 产生新基因 突变不定向，有害变异多 基因工程育种 基因重组 构建载体→导入受体→表达筛选 定向改造，克服远缘杂交不亲和 技术复杂，可能有生态风险 细胞工程育种 细胞膜流动性 植物细胞全能性 酶解获得原生质体→诱导原生质体融合→获得杂种细胞→杂种细胞组织培养→杂种植株 克服远缘杂交不亲和障碍 技术复杂，存在生殖隔离，成功率低 典题示例：1.（2025·全国）为获得作物新品种，可采用不同的育种技术。下列叙述错误的是（ ） A. 三倍体西瓜的培育需先通过秋水仙素处理二倍体幼苗获得四倍体 B. 杂交育种可将两个物种的优良性状集中在一起 C. 航天育种利用太空中的辐射、微重力等因素诱导基因突变 D. 基因工程育种可定向改造生物的遗传性状 【答案】B 【解析】选B,三倍体西瓜的培育流程为二倍体→四倍体（秋水仙素处理）→三倍体（四倍体 × 二倍体），涉及染色体数目变异，A正确；杂交育种仅适用于同一物种或亲缘关系较近的物种，不同物种存在生殖隔离，无法通过杂交直接结合性状，B错误；航天育种属于诱变育种，利用太空辐射、微重力等物理因素提高基因突变频率，C正确；基因工程通过导入外源基因实现定向改造，原理为基因重组，D正确。 能力2基因编辑在育种中的应用 能力解读 1．基因编辑技术核心原理 （1）CRISPR-Cas9 系统组成 gRNA：识别靶 DNA 序列（20nt），需邻近 PAM 序列（如 NGG）。 Cas9 蛋白：核酸内切酶，切割 DNA 双链形成 DSB。 修复机制：NHEJ（非同源末端连接）：易产生插入/缺失突变，用于基因敲除，HDR（同源定向修复）：需供体 DNA 模板，实现精确编辑（如点突变、基因敲入）。 （2）技术对比 技术类型 特异性 操作复杂度 成本 应用场景 CRISPR-Cas9 较高 低 低 大规模多基因编辑 TALEN/ZFN 高 高 高 单基因精准编辑 碱基编辑 极高 中等 中等 单碱基替换（如 C→T） 2．育种应用方向 （1）作物改良 A.抗病虫：敲除感病基因（如水稻 Pi-ta 基因抗稻瘟病）。 B.抗逆性：编辑 ABA 信号通路基因提高耐旱性。 C.品质提升：编辑淀粉合成酶基因改良水稻口感。 （2）动物育种 A.抗病性：敲除猪的 CD163 基因抵抗蓝耳病。 B.生产性能：编辑肌肉生长抑制素（MSTN）基因增加家畜瘦肉率。 3．技术优势与挑战 （1）优势 A.精准性：靶向单个碱基或多基因同时编辑。 B.高效性：育种周期从传统 10 年缩短至 1-2 年。 C.安全性：不引入外源基因，部分国家（如美国）将其视为非转基因作物。 （2）挑战 A.脱靶效应：Cas9 切割非目标位点，需通过全基因组测序检测。 B.嵌合体现象：部分细胞未编辑，需筛选纯合子。 C.伦理争议：基因驱动可能影响生态平衡，需严格监管。 典题示例：1．（2024·新课标Ⅱ卷）某研究小组将纤维素酶基因（N）插入某种细菌（B1）的基因组中，构建高效降解纤维素的菌株（B2）。该小组在含有N基因的质粒中插入B1基因组的M1与M2片段；再经限制酶切割获得含N基因的片段甲，片段甲两端分别为M1与M2；利用 CRISPR-Cas9 基因编辑技术将片段甲插入B1的基因组，得到菌株B2，酶切位点（Ⅰ～Ⅳ）、引物（P1～P4）的结合位置、片段甲替换区如图所示，→表示引物5’→3’方向。回答下列问题。 （1）限制酶切割的化学键是_____________。为保证N基因能在菌株B2中表达，在构建片段甲时，应将M1与M2片段分别插入质粒Ⅰ和Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ酶切位点之间，原因是______。 （2） CRISPR-Cas9 技术可以切割细菌B1基因组中与向导RNA结合的DNA。向导RNA与B1基因组DNA互补配对可以形成碱基对有G-C和_______________。 （3）用引物P1和P2进行PCR可验证片段甲插入了细菌B1基因组，所用的模板是_____；若用该模板与引物P3和P4进行PCR，实验结果是________________。 （4）与秸秆焚烧相比，利用高效降解纤维素的细菌处理秸秆的优点是____________（答出2点即可） 【答案】（1）磷酸二酯键 不破坏N基因，且能保证N基因正常表达 （2）C-G、A-T、U-A （3）N基因的两条链 不能扩增出目的基因 （4）不污染环境、增加土壤养分 【解析】（1）限制酶切割的化学键为磷酸二酯键。在构建片段甲时，应将M1与M2片段分别插入质粒的Ⅰ和Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ酶切位点之间，不破坏N基因，且能保证N基因正常表达。 （2）RNA的碱基组成有A、U、G、C，DNA的碱基组成为A、T、G、C，向导RNA与B1基因组DNA互补配对可以形成的碱基对有G-C和C-G、A-T、U-A。 （3）用引物P1和P2进行PCR可扩增N基因，验证片段甲插入了细菌B1基因组，所用的模板是N基因的两条链；用该模板与引物P3和P4进行PCR，因为P3不能与N基因模板链结合，实验结果是不能扩增出DNA片段。 （4）与秸秆焚烧相比，利用高效降解纤维素的细菌处理秸秆的优点是不污染环境、增加土壤养分。 能力3 雄性不育在育种中的应用 1．核心概念：雄性不育的定义 雄性不育是指植物花粉败育、不能产生正常可育花粉，但雌蕊发育正常、可接受外来花粉受精结实的现象。其价值在于避免人工去雄的繁琐操作，大幅提高杂交育种效率，尤其适用于水稻、玉米等花小、人工去雄困难的作物。 2．关键类型：三类不育及其遗传特点 高考聚焦质核互作型雄性不育，需明确三类不育的遗传差异，避免混淆。 类型 遗传控制 育性恢复方式 高考考查频率 细胞质雄性不育（CMS） 细胞质基因（S）控制 无法通过细胞核基因恢复，应用受限 低 细胞核雄性不育（GMS） 细胞核隐性基因（ms）控制 显性基因（Ms）可恢复育性 中 质核互作型雄性不育 细胞质基因（S）+ 细胞核隐性基因（msms） 细胞核显性基因（Ms）可恢复育性 高 3．核心应用：三系法与两系法（高考重点） 两者均基于质核互作型或核不育型设计，是解决 “不育系繁殖” 和 “杂交种生产” 的关键技术。 （1）三系法（经典方法）需配套三个品系，核心是 “不育系的繁殖” 和 “杂交种的生产” 两步操作。 A.不育系（A）：基因型 S(msms)，作为母本，花粉不育。 B.保持系（B）：基因型 N(msms)，与不育系杂交，后代仍为不育系（S (msms)），用于保持不育系的稳定遗传。 C.恢复系（R）：基因型 N(MsMs) 或 S(MsMs)，与不育系杂交，后代基因型为 S(Msms)，花粉可育（恢复育性），即为生产上使用的杂交种。 （2）两系法（简化方法）利用光温敏核不育系（基因型 msms），其育性由环境条件（光照时长、温度）控制： A.长日照/高温条件下：表现为雄性不育，可作为母本与父本杂交生产杂交种。 B.短日照/低温条件下：表现为可育，可自交繁殖不育系，无需保持系，简化了育种流程。 两系法杂交系统如下图所示 典题示例：1 （2025·全国Ⅰ）某农作物雄性育性由细胞核基因（R/r）和细胞质基因（N/S）共同控制，其中 R 对 r 为显性，细胞质中只含 N 或 S。研究人员利用 4 个纯合品种（如下表）进行杂交实验，成功获得生产上可利用的杂交种。 品种 细胞质基因 细胞核基因 育性 1 N RR 可育 2 S RR 可育 3 N rr 可育 4 S rr 不育 （1）能决定雄性可育的基因是________，其控制条件是________。 （2）以品种 1 与品种 4 杂交，F₁自交得 F₂，F₂中雄性不育个体占________。设计方案从 F₂中筛选出除细胞质基因 S 所在染色体外，其余染色体尽可能来源于品种 1 的雄性不育系。 （3）利用 SSR 标记定位雄性不育基因，发现 F₂中雄性可育个体的 3 号染色体 SSR 标记与品种 1 相同，而雄性不育个体与品种 4 相同。据此推断雄性不育基因位于________号染色体，依据是________。 【答案】及解析（1）R、N 细胞核含 R 基因或细胞质含 N 基因 （2）1/4 育种方案：将 F₂雄性不育植株（S (rr)）与品种 4 杂交得 F₃（S (rr)），再与品种 1 回交得 F₄，筛选出 S (rr) 且染色体大部分来自品种 1 的个体。 （3）3 F₂雄性不育个体的 3 号染色体 SSR 标记与品种 4 一致，表明不育基因与 3 号染色体连锁。 【解析】（1）只有当细胞质为 S 且细胞核为 rr 时（S (rr)）才表现不育，其余组合（如 N (RR)、S (RR)、N (Rr) 等）均为可育。 （2）F₁基因型为 S (Rr)，自交后 F₂中 S (rr) 占 1/4。通过回交可逐步替换细胞核基因，保留细胞质 S 基因。 （3）SSR 标记与基因紧密连锁，可通过电泳结果推断基因位置。 1．(2025·河南卷，13，2分)植物细胞质雄性不育由线粒体基因控制，可被核恢复基因恢复育性。现有甲(雄性不育株，38条染色体)和乙(可育株，39条染色体)两份油菜。甲与正常油菜(38条染色体)杂交后代均为雄性不育，甲与乙杂交后代中可育株∶雄性不育株＝1∶1，可育株均为39条染色体。下列推断错误的是(　　) A．正常油菜的初级卵母细胞中着丝粒数与核DNA分子数不等 B．甲乙杂交后代的可育株含细胞质雄性不育基因和核恢复基因 C．乙经单倍体育种获得的40条染色体植株与甲杂交，F1均可育 D．乙的次级精母细胞与初级精母细胞中的核恢复基因数目不等 【答案】D 【解析】选D　减数分裂前的间期，DNA复制，故初级卵母细胞中每条染色体上含2条DNA，而每条染色体上只含一个着丝粒，故着丝粒数与核DNA分子数不等，A正确；甲为雄性不育株，只能作母本，故甲与乙杂交，细胞质基因来自甲，故子代均含有细胞质雄性不育基因，但部分植株表现为可育，故推测可育株中含有核恢复基因，B正确；乙有39条染色体，故含有19对可配对的同源染色体和一条无法配对的染色体(设为M)，甲和乙杂交情况如图： 可育株均为39条染色体，即均含染色体M，故推测核恢复基因位于染色体M上，乙经单倍体育种获得的40条染色体植株(38＋MM)与甲杂交，F1(38＋M)均可育，C正确；乙(38＋M)经间期复制后，初级精母细胞含2个核恢复基因且位于M染色体上，经减数分裂Ⅰ，次级精母细胞染色体为19条或19条＋M，细胞中含0个或2个核恢复基因，D错误。 命题解读 新情境：这题不是考旧知识，是把经典考点装进新背景，让你看着陌生、考的还是基本功1. 细胞质雄性不育（CMS）+ 核恢复基因（Rf）的三系育种真实情境：真实农业应用：杂交油菜、杂交水稻都用这套机制，命题包装：不育由线粒体基因决定（母系遗传），育性可被核基因恢复，体现：细胞质 + 细胞核共同控制性状，不是单纯孟德尔遗传，2. 非整倍体染色体数目情境 甲：38条（正常二倍体）乙：39条（多一条染色体）杂交后代可育株恰好都是39条，新颖在：染色体条数 = 有无恢复基因的标志 命题人把“基因”藏在染色体条数里，不直接写基因型 新角度：把“基因”藏在染色体数目里（考信息转换），常规题：直接给：不育系 S(rr)，恢复系 N(RR)，这道题： 38条 = 无恢复基因，39条 = 有恢复基因，考考生：把染色体条数 → 基因型 → 表型的链条推理。角度2：减数分裂结构与数量关系（考微观结构），A选项考：初级卵母细胞：着丝粒数 ≠ DNA数，着丝粒：1个/染色体 - DNA：2个/染色体，命题新角度：不考分裂图，考数量逻辑。 2．(2025·新课标卷，5，2分)为获得作物新品种，可采用不同的育种技术。下列叙述错误的是(　　) A．三倍体西瓜育种时，利用了人工诱导染色体加倍获得的多倍体 B．作物单倍体育种时，利用了由植物茎尖组织培养获得的单倍体 C．航天育种时，利用了太空多种因素导致基因突变产生的突变体 D．水稻杂交育种时，利用了水稻有性繁殖过程中产生的重组个体 【答案】B 【解析】选B　三倍体西瓜的培育需先通过秋水仙素处理二倍体幼苗获得四倍体，再与二倍体杂交得到三倍体，四倍体的形成属于人工诱导染色体加倍，A正确；单倍体育种需通过花粉(生殖细胞)离体培养获得单倍体植株，而茎尖组织培养属于无性繁殖，所得植株染色体数目与原植株相同，并非单倍体，B错误；航天育种利用太空中的辐射、微重力等因素诱导基因突变，属于诱变育种，C正确；杂交育种通过有性生殖(减数分裂)过程中基因重组产生新性状的个体，D正确。 命题解读 新情境：1. 多倍体育种情境：三倍体西瓜，真实生产：二倍体 → 秋水仙素诱导四倍体 → 杂交得三倍体，新包装：强调**“人工诱导染色体加倍获得多倍体”**→ 考你是否理解：多倍体是整个育种的基础材料；2. 单倍体育种情境：植物组织培养，教材：花药离体培养 → 单倍体，命题新表述：“茎尖组织培养获得单倍体”→ 这是故意混淆：茎尖是体细胞，培养出来是二倍体，不是单倍体。3. 航天育种情境：太空诱变，真实科技：微重力、高能射线 → 基因突变，新包装：“太空多种因素导致基因突变” → 把“诱变育种”套上航天科技外壳。 新角度：角度1：用“科技名词”伪装常识——考去伪存真，C选项航天育种、A选项三倍体西瓜、D选项杂交育种，都套上更专业、更书面的表述，但原理没变，考考生能不能透过专业词汇，看到教材本质，角度2：强化“过程观”，不考定义考逻辑链条，不直接问：单倍体育种步骤是什么？ 而是问：哪一步用了什么材料、什么原理、什么结果， 新考向：育种 = 原理 → 方法 → 材料 → 结果 整条链 3．(2024·全国甲卷，31，12分)袁隆平研究杂交水稻，对粮食生产具有突出贡献。回答下列问题： (1)用性状优良的水稻纯合体(甲)给某雄性不育水稻植株授粉，杂交子一代均表现雄性不育；杂交子一代与甲回交(回交是杂交后代与两个亲本之一再次交配)，子代均表现雄性不育；连续回交获得性状优良的雄性不育品系(乙)。由此推测控制雄性不育的基因(A)位于____________(填“细胞质”或“细胞核”)。 (2)将另一性状优良的水稻纯合体(丙)与乙杂交，F1均表现雄性可育，且长势与产量优势明显，F1即为优良的杂交水稻。丙的细胞核基因R的表达产物能够抑制基因A的表达。基因R表达过程中，以mRNA为模板翻译产生多肽链的细胞器是________________。F1自交子代中雄性可育株与雄性不育株的数量比为_________________。 (3)以丙为父本与甲杂交(正交)得F1，F1自交得F2，则F2中与育性有关的表现型有________种。反交结果与正交结果不同，反交的F2中与育性有关的基因型有____________种。 答案：(1)细胞质　(2)核糖体　3∶1　(3)1　3 解析：(1)假如控制雄性不育的基因(A)位于细胞核，则F1的基因组成为Aa，F1与甲(aa)回交产生的子代中雄性不育∶雄性可育＝1∶1，与题目所给信息不符；假如控制雄性不育的基因(A)位于细胞质，因为受精卵中的细胞质大部分来自卵细胞，雄性不育植株只能作母本，其子代全部表现为雄性不育，与题目所给信息吻合。(2)多肽链的合成(翻译)场所是核糖体。乙只能作母本，子代都含有A基因。根据题意，丙和乙杂交，F1均表现为雄性可育，可推出F1均具有基因R，进而推出丙的核基因组成为RR，乙的核基因组成为rr，F1的基因组成为A(Rr)，F1自交子代的基因组成及比例为A(RR)∶A(Rr)∶A(rr)＝1∶2∶1，雄性可育株和雄性不育株的数量比为3∶1。(3)分析可知，甲的基因组成为a(rr)，丙的核基因组成为RR，以丙作父本与甲杂交，得到的F1的基因组成为a(Rr)，F1自交得到的F2的基因组成有a(RR)、a(Rr)和a(rr)，全部表现为可育。以丙作母本与甲杂交(反交)，所得结果与正交结果不同，则丙的基因组成为A(RR)，得到的F1的基因组成为A(Rr)，F1自交得到的F2的基因组成有A(RR)、A(Rr)和A(rr)，与育性有关的基因型有3种。 4.(2024·海南卷，10，3分)多花报春(AA)和轮花报春(BB)均是二倍体植物，其中A、B分别代表两个远缘物种的1个染色体组，每个染色体组均含9条染色体。异源四倍体植物丘园报春(AABB)形成途径如图。下列有关叙述错误的是(　　) A．多花报春芽尖细胞有丝分裂后期染色体数目为36条 B．F1植株通过减数分裂可产生A、B两种配子 C．利用秋水仙素或低温处理F1幼苗，均可获得丘园报春 D．丘园报春减数分裂过程中能形成18个四分体 【答案】B 【解析】选B，多花报春(AA)体细胞中含有2×9＝18(条)染色体，其芽尖细胞有丝分裂后期染色体数目为18×2＝36(条)，A正确；A、B分别代表两个远缘物种的1个染色体组，F1植株中含有9对异源染色体，高度不育，其不能产生正常的配子，B错误；利用秋水仙素或低温处理F1幼苗，均可使其染色体数目加倍，获得丘园报春，C正确；丘园报春为异源四倍体，含有36条染色体，减数分裂过程中能形成18个四分体，D正确。 5.(2024·吉林卷，15,2分)栽培马铃薯为同源四倍体，育性偏低。GBSS基因(显隐性基因分别表示为G和g)在直链淀粉合成中起重要作用，只有存在G基因才能产生直链淀粉。不考虑突变和染色体互换，下列叙述错误的是(　 　) A．相比二倍体马铃薯，四倍体马铃薯的茎秆粗壮，块茎更大 B．选用块茎繁殖可解决马铃薯同源四倍体育性偏低问题，并保持优良性状 C．Gggg个体产生的次级精母细胞中均含有1个或2个G基因 D．若同源染色体两两联会，GGgg个体自交，子代中产直链淀粉的个体占35/36 【答案】B 【解析】选B。相比二倍体马铃薯，四倍体马铃薯的茎秆粗壮，块茎更大，所含的营养物质也更多，A正确；植物可进行无性繁殖来保持母本的优良性状，选用块茎繁殖可解决马铃薯同源四倍体育性偏低问题，并保持优良性状，B正确；Gggg个体的一个细胞复制之后为GGgggggg，减数第一次分裂后期同源染色体分离，非同源染色体自由组合，故Gggg个体产生的次级精母细胞中含有2个或0个G基因，C错误；若同源染色体两两联会，GGgg个体自交，GGgg个体产生的配子为1/6GG、4/6Gg、1/6gg，只有存在G基因才能产生直链淀粉，故子代中产直链淀粉的个体占1－1/6×1/6＝35/36，D正确。 考向1 育种的特殊问题分析 1、(2025·江苏淮安模拟)普通小麦的单倍体含有三个染色体组，有21条染色体。杂交小麦是一种人工培育的植物，由不同的小麦品种或物种交配而产生。比如为了改良小麦品种，育种工作者将黑麦(2N＝14)与普通小麦杂交，再将F1幼苗进行低温处理、筛选可获得可育的杂交小麦。下列叙述错误的是(　 　) A．普通小麦正常体细胞中染色体数目为42条 B．杂交小麦在减数分裂时可形成28个四分体 C．杂交小麦根尖细胞有丝分裂中期含16个染色体组 D．普通小麦与黑麦不是同一物种，两者之间存在生殖隔离 【答案】C 【解析】选C。 普通小麦的单倍体含有三个染色体组，有21条染色体，所以其正常体细胞中染色体数目为42条，A正确；杂交小麦是由黑麦(2N＝14)与普通小麦杂交，再进行低温处理、筛选获得的可育的杂交小麦，普通小麦染色体数为42条，黑麦染色体数为14条，杂交后染色体数为28条，经过低温处理、筛选后，导致染色体数目加倍变为56条，在减数分裂时可形成28个四分体，B正确；杂交小麦根尖细胞有丝分裂中期染色体数目不变，仍为56条，染色体组为8个，C错误；自然状态下，普通小麦与黑麦杂交产生的后代细胞中含有4个染色体组，由于含3个普通小麦的染色体组和1个黑麦的染色体组，故减数分裂时联会紊乱，不能形成可育配子，故表明二者存在生殖隔离，D正确。 2、(2025·湖北武汉一模)甘薯是重要粮食作物，中国是世界上最大的甘薯生产国。研究发现，现在的六倍体(6n＝90)甘薯是由二倍体和四倍体亲本杂交又经过染色体加倍而来的。下列叙述错误的是(　C　) A．二倍体和四倍体亲本杂交得到的后代体细胞中含有45条染色体 B．若要用人工方法使植物细胞染色体数目加倍，可采用的方法有低温诱导 C．甘薯进化过程中只有染色体变异为进化提供了原材料 D．可以利用甘薯块根进行无性繁殖，保持杂种优势 【答案】C 【解析】选C。依据题干信息，六倍体体细胞中含有90条染色体，则一个染色体组中含有15条染色体，二倍体中含有30条染色体，四倍体中含有60条染色体，故二倍体和四倍体亲本杂交得到的后代体细胞中含有45条染色体，A正确；若要用人工方法使植物细胞染色体数目加倍，可采用的方法有秋水仙素处理或低温诱导，B正确；甘薯进化过程中，突变和基因重组都为进化提供了原材料，C错误；可以利用甘薯块根进行无性繁殖，保持杂种优势，D正确。 3、(2025·江苏南通模拟)下图是某变异果蝇(2n＝8)精原细胞减数分裂过程中染色体的部分行为变化示意图，部分染色体片段缺失或重复均导致精子死亡。相关叙述正确的是(　 ) A．该变异的类型是染色体缺失 B．该变异改变了果蝇基因的数量和位置 C．乙图所示时期细胞中有16条染色单体 D．按B方式产生的精子一半是致死的 【答案】C 【解析】选C,题图中细胞经过减数分裂染色体的某些片段发生了易位，染色体没有缺失，A错误；发生易位的染色体，其相关基因的位置发生了改变，基因的数量不改变，B错误；乙图所示时期细胞中的染色体发生了配对，处于减数第一次分裂前期，此时细胞中有16条染色单体，C正确；按B方式产生的精子含有的染色体没有发生缺失和重复，故都不致死，D错误。 4、(2025·河南濮阳模拟)科研人员以二倍体植物甲、乙两品种为材料培育新品种，流程如图所示。下列叙述正确的是(　 　) A．植株丙与F1相比，茎秆粗壮、叶片和果实较大，但其蛋白质含量较低 B．获得植株丁的过程中染色体加倍的处理方法只能是低温处理 C．植株戊的细胞中最多具有6个染色体组 D．植株丙和植株丁的育种原理相同，植株丙和植株丁没有生殖隔离 【答案】C 【解析】选C，植株丙是多倍体，多倍体的茎秆粗壮、叶片和果实较大，相应糖类和蛋白质含量有所增加，A错误；获得植株丙和丁的方式除了低温处理外，还可以用秋水仙素处理，B错误；植株丙是四倍体，有4个染色体组，植株丁是二倍体，有2个染色体组，所以植株戊是三倍体，有3个染色体组，在有丝分裂后期细胞中可以多达6个染色体组，C正确；植株丙和植株丁的育种方式分别是多倍体育种和单倍体育种，育种原理都是染色体数目变异，由于植株丙和植株丁的杂交后代为三倍体，高度不育，故植株丙和植株丁出现了生殖隔离，D错误。 5、(2026·福建一模)普通西瓜是二倍体，研究人员使用二倍体品种M为父本与四倍体品种J杂交，从子代中筛选出品质优良的三倍体无子西瓜新品种Z(如图)。下列说法错误的是(　 　) A．培育品种J的原理是秋水仙素抑制了有丝分裂过程中纺锤体的形成 B．J、M减数分裂过程发生了染色体变异，是子代多样性的主要原因 C．用成熟的花粉刺激三倍体子房产生生长素，可促进子房发育成果实 D．三倍体高度不育的原因是减数分裂过程中同源染色体联会发生紊乱 【答案】B 【解析】选B，品种J是由二倍体西瓜染色体加倍形成的四倍体西瓜，其原理是秋水仙素抑制了有丝分裂过程中纺锤体的形成，A正确；J、M子代多样性的主要原因是基因重组，B错误；三倍体植株体细胞中有三个染色体组，减数分裂过程中，同源染色体联会发生紊乱，不能产生正常的配子，而当三倍体植株开花后用成熟的花粉刺激三倍体子房，可以刺激其产生生长素，促进子房的子房壁发育为果皮，因此子房发育为果实，产生无子西瓜，C、D正确。 6、（2026.广东一模）水稻（2n=24）是一种热带起源的禾本科作物，开两性花。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。杂交水稻的发展，目前开始进入第三代，第一代是以细胞质雄性不育系为遗传工具的三系法杂交水稻；第二代是以光温敏核雄性不育系（不同的光温条件下既可以作为不育系，又可以自身繁殖）为遗传工具的两系法杂交水稻；第三代是指以基因工程构建的雄性不有系为母本，以常规品种为父本杂交而成的新型杂交水稻。 (1)自然界产生的雄性不育水稻是_____________的结果。杂交水稻不能逐代留种的原因是________________。 (2)水稻细胞核与细胞质中均存在育性相关基因，其中细胞核的可育基因用R表示，不育基因用r表示，细胞质中的可育基因用N表示，不育基因用S表示，且只有基因型为S（rr）的个体表现为雄性不育，则正常可育水稻的基因型有_______种。现有基因型为S（rr）、N（RR）、N（rr）的个体，要获得用于长期种植的杂交水稻，需要将基因型为_________的个体杂交，获得杂交种子用于大田种植。将基因型为_________的个体杂交，获得不育系种子。基因型为N（rr）和N（RR）的个体要分别自交获得种子供来年使用。 (3)研究发现某品系水稻花粉中的B基因影响其成活率，而含b基因的花粉成活率不受影响。现有基因型为Bb的个体自交，检测到子代基因型为bb的个体占3/10，则含B的花粉成活率为________________。 (4)光温敏核雄性不育水稻受环境条件影响很大，第三代杂交水稻的培育则不易受环境的影响。已知水稻6号染色体上有抗病基因A，研究人员利用基因工程的方法得到条染色体上插入外源基因的水稻（Aa）新品系，含有该外源基因的花粉不有。为判断外源基因插入的位置，请设计杂交实验并预期实验结果（外源基因不破坏原有基因的结构）。__________ 【答案】(1) 基因突变 杂交水稻自交，后代纯合子比例上升，失去杂种优势现象。 (2) 5 S（rr）、N（RR） S（rr）、N（rr） (3)2/3 (4)将该品系水稻自交，统计后代表现型及比例。若后代抗病占1/2，则外源基因位于A所在的6号染色体；若后代全部抗病，则外源基因位于a所在的6号染色体若后代抗病占3/4，则外源基因位于其它染色体。 【解析】（1）自然界产生的雄性不育水稻是基因突变的结果。杂交水稻自交，后代纯合子比例上升，失去杂种优势现象，故杂交水稻不能逐代留种。 （2）据题设条件，水稻的基因型有N(r)可育、S(rr)不育、N(RR)可育、N(Rr)可育、S(RR)可育、S(Rr)可育等六种，故正常可育水稻的基因型有5种。将基因型为S（rr）和N（RR）的个体杂交，即可获得杂交种子用于大田种植。将基因型为S（rr）、N（rr）的个体杂交，获得S(rr)不育系种子。 （3）基因型为Bb的个体自交，产生雌配子的基因型及比例为1/2B，1/2b，子代bb=3/10为亲代b雌配子和b雄配子概率的乘积，可推知b雄配子的概率为3/5。按最简比分析，正常雄配子中B和b相等，现在b有三份，B有两份，说明含B的花粉成活率为2/3。 （4）将该品系水稻自交，统计后代表现型及比例。若后代抗病占1/2，则外源基因位于A所在的6号染色体；若后代全部抗病，则外源基因位于a所在的6号染色体若后代抗病占3/4，则外源基因位于其它染色体。 7．（2025.新疆模拟）某植物有紫色、红色和白色三种类型，下表为该植物纯合亲本间杂交的结果请回答 组 亲本 F1 F2 1 白花×红花 紫花 紫花：红花：白花=9：3：4 2 紫花×红花 紫花 紫花：红花=3：1 3 紫花×白花 紫花 紫花：红花：白花=9：3：4 (1)若表中红花亲本的基因型为aaBB，则第1组实验中白花亲本的基因型为_______，F2表现为白花的个体中，与白花亲本基因型相同的占_______；若第1组和第3组的白花亲本之间进行杂交，后代的表现型应为_______。 (2)下图中方法一叫_______育种，方法二的育种方法遵循的遗传原理是：_______。方法三和方法四共同遵循的遗传学原理是：_______。两种育种方法都有秋水仙素处理这一环节，秋水仙素诱导细胞染色体数目加倍的机理：_______；方法四处理的对象是：_______。若要定向改变某种生物的遗传特性，还可以采用育种方法是______。 【答案】(1)AAbb 1/4 白花 (2)诱变 基因重组 染色体变异 抑制纺锤体的形成 单倍体幼苗 基因工程 【解析】（1）根据题干信息和表格内容分析：组1的子一代自交后代的紫花：红花：白花=9：3：4，说明子一代紫花基因型为AaBb，且已知红花亲本的基因型为aaBB，则第1组亲本白花的基因型为AAbb，子一代基因型为AaBb，因此子二代白花基因型为1AAbb、2AaBB或1aabb，与亲本相同的基因型（AAbb）占1/4；因此第1组和第3组的白花亲本基因型分别是AAbb、aabb，它们之间相互杂交，后代基因型为Aabb，因此全部表现为白花。 （2）据图分析：图示有四种育种方法，其中育种方法一需要用射线处理，为诱变育种，原理是基因突变；方法二经过了杂交、自交，为杂交育种，原理是基因重组；方法三中对二倍体幼苗进行了秋水仙素处理，再与二倍体植株杂交，为多倍体育种，秋水仙素的作用机理是抑制纺锤体的形成，进而导致细胞中染色体数目加倍，因此原理是染色体变异；方法四过程中利用了花药离体培养，为单倍体育种，单倍体育种过程中，秋水仙素处理的是单倍体幼苗。基因工程育种可以定向改变生物的遗传特性。 一、情境拓展·科技前沿（2024-2025热点聚焦） 1. AI育种大模型与智能体（年度最强风口） 丰登·基因科学家：全球首个育种自主科学发现系统，自动文献整合、基因-性状预测、实验设计，已发现数十个新功能基因。表型-基因型闭环：高通量机器人日测10万株，AI 24小时出“理想型”预测；计算速度较传统提升290倍。大豆/玉米案例：中科豆芯芯片+育种加速器，周期缩短3–5年、效率提4倍、成本降80%–90%。 2. 基因编辑精准化：一步成系+结构型雄性不育 番茄GLO2基因编辑：创制柱头外露不育系，解决闭花作物杂交制种高成本难题。玉米LAC1株型基因：“上紧下松”耐密植，配套一步成系快速育种。碱基编辑/引导编辑：无外源基因、精准改良，合规化落地加速。 3.智能育种机器人：吉儿（GEAIR） 3D视觉+柔性授粉，单花授粉15秒、识别准确率85.1%，效率提升12倍、制种成本降60%。 国产化率95%，适配温室/大田，破解大豆、番茄等杂交制种“卡脖子”操作。 4. 绿色育种：减肥、减药、稳产 水稻OsTCP19：减氮**20%–30%**不减产。小麦Pm24+中科166：广谱抗白粉/赤霉病，农药减量，推广近150万亩。非豆科根际固氮：玉米/油菜实现空气氮高效利用。 二、新情境探究、结合教材分析以及长句作答 1、（结合教材）如图表示用纯种的高秆(D)抗锈病(T)小麦与矮秆(d)易染锈病(t)小麦培育矮秆抗锈病小麦新品种的方法，据图分析： （1）、F1能产生几种雄配子？ 提示：F1的基因型是DdTt，能产生四种雄配子：DT、dT、Dt、dt。 （2）、过程③是哪种处理？其原理是什么？ 提示：过程③是花药离体培养过程；原理是细胞的全能性。 （3）、过程④是哪种处理？处理后符合要求的植株占的比例是多少？ 提示：过程④是用一定浓度的秋水仙素处理单倍体幼苗。处理后ddTT占的比例为1/4。 2、（结合教材）下图是三倍体西瓜的培育过程，据图分析： (1)、①过程是经过哪种处理过程？其原理是什么？ 提示：①过程是用秋水仙素处理二倍体西瓜的幼苗，其作用是抑制纺锤体的形成，使染色体数目加倍。 (2)、②和④都是传粉，目的有什么不同？ 提示：过程②传粉是为了杂交得到三倍体种子，过程④传粉是为了提供生长素来刺激子房发育成果实。 （3）、①过程处理后新产生的四倍体，各部分细胞都含有四个染色体组吗？ 提示：不是。地上部分的茎、叶、花的染色体数目加倍，含有四个染色体组；根细胞染色体数目没有加倍，只含有两个染色体组。 （4）、西瓜f的瓜瓤、种子e的胚分别含有几个染色体组？ 提示：西瓜f的瓜瓤来自母本，含有四个染色体组，而种子e的胚含有三个染色体组。 （5）、为什么三倍体西瓜没有种子？是真的一颗都没有吗？ 提示：三倍体西瓜进行减数分裂时，由于联会紊乱，一般不能产生正常配子。但是也有很小的几率可以产生正常配子，也有可能产生种子。 3、（新情境）图中甲是某二倍体生物体细胞染色体模式图，乙、丙、丁、戊是发生变异后的不同个体的体细胞中的染色体组成模式图。据图回答下列问题： (1)请据图辨析属于三体、三倍体、单体和单倍体的分别是哪一个？ (2)若三体为XXY的雄性果蝇，三条性染色体任意两条联会概率相等，则XXY个体产生的配子及比例为多少？ 提示：(1)丁为三体，戊为三倍体，丙为单体，乙为单倍体。 (2)X∶Y∶XY∶XX＝2∶1∶2∶1。 4．（长句作答）经检测，珍贵金鱼品种“蓝剑”的性染色体组成为XYY。从生殖细胞形成的角度分析“蓝剑”产生的原因：_____________________________________________________________ _____________________________________________________________ _________________________________________________________。 提示：父本在形成配子的过程中，减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂后形成的两条Y染色体移向细胞同一极 5．（长句作答）对某单体植株的花粉进行离体培养时，发现n－1型配子难以发育成单倍体植株，其原因最可能是_____________________________________________________________ _________________________________________________________。 提示：缺少一条染色体，基因组中缺少了某些生长发育所必需的基因(或缺少的染色体上含有某些生长发育所必需的基因，合理即可) 6．（新情境）豌豆高茎对矮茎为显性，某生物兴趣小组将品系甲(DD)与品系乙(dd)杂交，F1中出现了一株矮茎豌豆，原因经过初步探究，还需进一步判断发生了基因突变还是染色体变异，可采取的具体判定措施是_____________________________________________________________ _________________________________________________________。 提示：分别制作F1中高茎和矮茎的分生区细胞临时装片，在显微镜下观察判断染色体的形态和数目 7．（新情境）有人让某品系的豌豆自交，子代出现了性状分离，且高茎∶矮茎＝35∶1。原因可能是染色体加倍形成了四倍体的豌豆(DDdd)。请设计一个实验方案对该解释加以验证。_____________________________________________________________ _____________________________________________________________ _________________________________________________________。 提示：让该品系的豌豆与矮茎豌豆测交，若测交后代性状分离比为高茎∶矮茎＝5∶1，则可验证该解释 1、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，如下图所示。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)利用雄性不育系进行育种的优点是_________________________。 (2)基因N、S__________（填“遵循”或“不遵循”）分离定律，原因是_________________________。 (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)恢复系是指与雄性不育系杂交后可使子代恢复雄性可育特征的品系，通过“三系法”培育出的杂交水稻基因型为_________________________。 【答案】(1)免去育种过程中人工去雄的繁琐操作； (2)不遵循 位于同源染色体上的等位基因之间可以发生分离，而N、S是细胞质基因不位于染色体上 (3)D (4)S（Rr） 【解析】（1） 在杂交育种时，选育雄性不育植株的优点是无需去雄，大大减轻了杂交育种的工作量。 （2）位于同源染色体上的等位基因之间可以发生分离，而N、S是细胞质基因不位于染色体上，所以基因N、S不遵循分离定律。 （3）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，D正确。 （4）雄性可育的基因型有5种，分别是N(RR)、N(Rr)、N(rr)、S(RR)、S(Rr)。N(RR)与雄性不育S(rr)杂交后可使子代恢复雄性可育特征的品系，恢复系水稻的基因型为N(RR)，故通过“三系配套法”培育出的杂交水稻基因型为S(Rr)。 2、三系杂交水稻是水稻育种和推广的一个巨大成就，所谓三系是：（1）雄性不育系。雌蕊发育正常，而雄蕊的发育退化或败育，不能自花授粉结实。（2）雄性不育保持系。雌雄蕊发育正常，将其花粉授予雄性不育系的雌蕊，不仅可结成对种子，而且播种后仍可获得雄性不育植株。（3）恢复系。其花粉授予不育系的雌蕊，所产生的种子播种后，长成的植株又恢复了可育性。三系配合就能保证杂交育种的顺利进行。不育系自身不能自交结实（花粉败育），控制育性的是细胞质基因N、S，每一植株只具有其中一种基因，不能自交传代，不育特性随卵细胞遗传（母系遗传）。保持系有正常花粉，虽然其有花粉是正常可育的，但是不含有育性恢复基因，不能恢复母系遗传下来的不育特性；保持系和不育系杂交能够保持后代的不育特性；恢复系正常可育并且含有育性恢复基因即核基因R、r，其能够恢复细胞质基因突变产生的不育特性，不育系和恢复系杂交出来的种子是正常可育的。综上所述，基因型为S（rr）的花粉不育，其他的基因型都为花粉可育。 (1)水稻细胞质中控制可育的基因是____________，细胞核中控制可育的基因是____________。 (2)一株水稻雄性不育系植株，用育性恢复基因（R）是纯合的花粉杂交后产生的F1的基因型和表现型分别是____________，子一代自交，后代花粉可育与花粉不育的比例是____________。 (3)N、S基因遗传时不遵循分离定律，原因是_____________________________________________________。 (4)结合以上材料，我们可以用____________作为母本，与普通水稻杂交，以生产杂交水稻。 【答案】(1) N R (2)S（Rr）和雄性可育 3︰1 (3)N、S基因是细胞质基因，不位于一对同源染色体上 (4)雄性不育系 【解析】（1）由分析可知，水稻细胞质中控制可育的基因是N，细胞核中控制可育的基因是R。 （2）由分析可知，一株水稻雄性不育系植株S（rr），用育性恢复基因（RR）是纯合的花粉杂交后，产生的F1基因型为S（Rr），表现为雄性可育，则子一代S（Rr）自交，后代花粉可育与花粉不育的比例是3∶1。 （3）位于同源染色体上的等位基因之间可以发生分离，而N、S基因是细胞质基因，不位于染色体上，因此N、S基因遗传时不遵循分离定律。 （4）结合以上材料，雄性不育系S（rr）作母本与普通水稻N（RR、Rr、rr）为父本杂交，S基因属于细胞质基因，属于母系遗传，可以产生恢复系S（Rr、RR），可以产生雄性不育系S（rr）。 3、油菜是我国重要的油料作物，培育高产优质新品种意义重大。油菜的杂种一代会出现杂种优势（产量等性状优于双亲），但这种优势无法在自交后代中保持，杂种优势的利用可显著提高油菜籽的产量。 （1）油菜具有两性花，去雄是杂交的关键步骤，但人工去雄耗时费力，在生产上不具备可操作性。我国学者发现了油菜雄性不育突变株（雄蕊异常，肉眼可辨），利用该突变株进行的杂交实验如下： ①由杂交一结果推测，育性正常与雄性不育性状受_________对等位基因控制。在杂交二中，雄性不育为_________性性状。 ②杂交一与杂交二的F1表现型不同的原因是育性性状由位于同源染色体相同位置上的3个基因（A1、A2、A3）决定。品系1、雄性不育株、品系3的基因型分别为A1A1、A2A2、A3A3。根据杂交一、二的结果，判断A1、A2、A3之间的显隐性关系是_________。 （2）利用上述基因间的关系，可大量制备兼具品系1、3优良性状的油菜杂交种子（YF1），供农业生产使用，主要过程如下： ①经过图中虚线框内的杂交后，可将品系3的优良性状与_________性状整合在同一植株上，该植株所结种子的基因型及比例为_________。 ②将上述种子种成母本行，将基因型为_________的品系种成父本行，用于制备YF1。 ③为制备YF1，油菜刚开花时应拔除母本行中具有某一育性性状的植株。否则，得到的种子给农户种植后，会导致油菜籽减产，其原因是_________。 （3）上述辨别并拔除特定植株的操作只能在油菜刚开花时（散粉前）完成，供操作的时间短，还有因辨别失误而漏拔的可能。有人设想：“利用某一直观的相对性状在油菜开花前推断植株的育性”，请用控制该性状的等位基因（E、e）及其与A基因在染色体上的位置关系展示这一设想 ____________________。 【答案】（1）①一 显 ②A1对A2为显性；A2对A3为显性 （2）①雄性不育 A2A3：A3A3=1:1 ②A1A1 ③所得种子中混有A3A3自交产生的种子、A2A3 与A3A3杂交所产生的种子，这些种子在生产上无杂种优势且部分雄性不育 （3） 【解析】（1）①通过分析可知，育性正常与雄性不育性状受一对等位基因控制；杂交二中，雄性不育为显性性状。 ②品系1、雄性不育株、品系3的基因型分别为A1A1、A2A2、A3A3，通过分析可知，杂交一A1为显性基因，A2为隐性，杂交二A2为显性，A3为隐性，由此推断A1、A2、A3之间的显隐性关系是：A1＞A2＞A3。 （2）①通过杂交二，可将品系3 （A3A3）的优良性状与雄性不育株（A2 A2）杂交，得到A2A3，再与A3A3杂交，得到A2A3：A3A3=1:1。 ②将A2A3和A3A3种植成母本行，将基因型为A1A1的品系1种成父本行，制备YF1即A1A3。 ③由于母本行是A2A3（雄性不育）和A3A3（雄性可育），父本行是A1A1（雄性可育），要得到YF1（A1A3），需要在油菜刚开花时应拔除母本行中A3A3植株，否则，所得种子中混有A3A3自交产生的种子、A2A3 与A3A3杂交所产生的种子，这些种子在生产上无杂种优势且部分雄性不育，种植后会导致减产。 （3）将E基因移入A2基因所在的染色体，将e基因移入A3基因所在的染色体，则表现E基因性状个体为不育，未表现E基因性状个体为可育，这样可以通过判断是否表现E基因性状而对A2A3和A3A3进行判断。 4、(2026·山东一模)大麦(2n＝14)的雄性可育(Ms)对雄性不育(ms)为显性，茶褐色种皮(R)对黄色种皮(r)为显性。下图为甲、乙两种品系中这两对基因在染色体上的位置关系，不考虑染色体互换。甲品系的大麦减数分裂时，额外染色体在减数分裂Ⅰ后期随机移向一极，其他染色体都能正常配对，产生的配子均可正常受精。下列说法错误的是(　　) 甲品系 乙品系 A．控制大麦雄性育性和种皮颜色的基因在遗传时不遵循自由组合定律 B．甲品系大麦细胞在减数分裂Ⅱ后期细胞内的染色体数为14或16 C．甲、乙品系杂交时，乙品系作母本，子代黄色种皮且雄性不育占比为1/4 D．甲品系大麦自花受粉后，子代雄性可育个体的种皮颜色均为茶褐色 【答案】C 【解析】选C　甲品系中控制雄性育性和种皮颜色的基因位于同一对染色体上，不满足位于不同对同源染色体的条件，所以在遗传时不遵循自由组合定律，A正确。甲品系的大麦减数分裂时，额外染色体在减数分裂Ⅰ后期随机移向一极。正常情况下，减数分裂Ⅰ结束后，细胞中的染色体数减半为7条。在减数分裂Ⅱ后期，着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，所以甲品系大麦细胞在减数分裂Ⅱ后期细胞内的染色体数为14或16，B正确。甲品系(MsmsmsRrr)和乙品系(msmsrr)杂交，乙品系作母本，产生的配子为msr，甲品系产生的配子为MsmsRr、msr，比例为1∶1，所以子代黄色种皮且雄性不育(msmsrr)占比为1/2，C错误。甲品系大麦自花受粉，雄性可育个体的基因型为MsmsmsRrr，种皮颜色由母本决定，母本也是MsmsmsRrr，所以子代雄性可育个体的种皮颜色均为茶褐色，D正确。 5．(2026.南宁一模)“77­2”和“77­4”是广泛种植的三倍体橡胶树新品种。三倍体橡胶树由减数分裂正常形成的雄配子(n)和异常形成的雌配子(2n)结合产生。为研究雌配子(2n)产生的原因，对三倍体及其亲本的基因型进行分析，结果如表所示。下列叙述错误的是(　　) 实验材料 基因型 GT1(母本) Ee PR107(父本) Ee 77­2 EEe 77­4 EEE A.两个新品种的育成均利用了染色体数目变异的原理 B．父本与母本杂交不会产生基因型为eee的橡胶树品种 C．形成“77­2”时的雌配子Ee(2n)可源自减数分裂Ⅰ同源染色体未分离 D．形成“77­4”时的雌配子EE(2n)可源自减数分裂Ⅱ姐妹染色单体未均分 【答案】B 【解析】选B。母本在进行减数分裂Ⅱ时，e、e基因所在染色体未分离形成的含ee的雌配子与含e基因的雄配子结合，可形成基因型为eee的橡胶树品种，B错误。 学科网(北京)股份有限公司1 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 微专题04 育种的特殊问题分析 目录 01 析·考情精解 1 02 构·知能架构 3 03 串·核心通络 3 核心整合 育种的特殊问题分析 3 自查探针 3道真题选改判，“探”出薄弱点，“诊”明提分路！ 核心串讲 串讲1 教材育种方式归纳 能力进阶 能力1 育种方式比较 能力2 基因编辑在育种中的应用 能力2 雄性不育在育种中的应用 04 破·题型攻坚 10 真题动向 引入科技前沿、农业生产实践等新情境、融合新概念反套路命题！ 命题预测 考向1 育种的特殊问题分析 05 拓·素养提升 15 素养链接 情境拓展、长句表达！ 高考预测 5道最新模拟，精准预测素养考向！ 命题轨迹透视 从近三年高考试题来看， 考查题型：考查题型：非选择题为主，选择题为辅从题型分布来看，这部分内容主要以非选择题（简答题） 的形式呈现，通常作为理综或单科生物卷的压轴题之一，分值占比较高 。这类题目往往围绕一个具体的育种科研情境，设置连环问题，综合考查遗传规律、变异原理和实验设计。命题趋势：情境紧密结合科研与生产：题目不再孤立地考查育种概念，而是将育种知识融入真实的科研或生产情境。前沿科技：如利用空间站问天实验舱的水稻育种实验，考查太空诱变的原理。生产实践：如针对油菜制种过程中因花粉污染导致纯度下降的问题，要求学生设计田间操作方案 。核心素养导向：基于证据的逻辑推理。强调从题目提供的图表、数据、实验结果中获取信息，进行合理解释和推断 。比如，根据电泳条带图判断个体的基因型 ，或根据杂交后代的特殊比例推断基因的位置和互作方式；题着力引导考生像科学家一样思考 。例如，要求考生运用孟德尔提出的 “假说-演绎法” ，去解决现代遗传育种中的新问题 。这不仅是知识的考查，更是科学方法和思维过程的演练。 高考命题风向 新情境：命题紧密围绕“种业振兴行动”、粮食安全等时代主题。如2023年北京卷以我国科学家创制优质油料作物品种为背景，引导考生解决制种不纯导致减产的实际生产问题，以科学家的研究历程为主线设置问题。例如，通过再现袁隆平团队从“三系法”到“二系法”再到第三代杂交水稻的技术迭代过程。 新考法：不再满足于原理记忆，而是要求考生设计实验方案、预测结果并评价他人方案。例如，以“不同杂交技术花粉活力检测”为情境，要求设计对比实验。将分子生物学检测技术（如琼脂糖凝胶电泳）融入育种题。2025年全国卷就涉及根据电泳结果示意图进行基因型推理和判断，考查对PCR原理和DNA分子迁移率的理解。 新角度：从单一技术考查转向技术迭代比较。要求考生对比三系法、二系法及第三代杂交水稻的技术原理差异、优缺点及进化适应性，分析技术突破的科学逻辑。引入成本效益分析。如针对油菜制种过程中因花粉污染导致纯度下降的问题，要求设计田间拔除杂苗的操作方案，既考科学原理，又考劳动意识和经济效益意识。 考点频次总结 考点 2025年 2024年 2023年 育种的特殊问题分析 河南卷T13，2分 新课标卷T5，2分 海南卷T10，3分 吉林卷T15，2分 湖北卷T2，2分 浙江6月卷T6，2分 2026命题预测 2026年育种题将更侧重于真实科研情境下的特殊遗传现象分析，重点考查学生在非理想条件下的逻辑推理能力。例如：1.核质互作与雄性不育：袁隆平团队“三系法”“二系法”技术迭代，考查不育系在杂交制种中的应用，致死基因与配子不育：如三体植株配子受精率差异（n+1型花粉仅50%受精）导致子代比例异常；2. 现代技术与经典规律融合：基因编辑（CRISPR）后遗传分析：敲除特定基因后，后代遗传规律可能打破传统分离比；3分子标记辅助育种：结合电泳图谱判断基因型，如2025年模拟题中通过条带推断个体是否纯合等;4. 染色体变异特殊情境,(1)三体遗传与配子比例计算：如2025年黑吉辽内蒙古卷三体植株自交，需考虑n+1配子受精率差异,(2)远缘杂交与染色体替换：如2022年河北卷蓝粒小麦（长穗偃麦草染色体代换小麦4号染色体）,(3)多倍体育种特殊比例：四倍体YYyy产生的配子比例（YY:Yy:yy=1:4:1）及自交后代表型计算 核心整合 育种的特殊问题分析 1、(2024·福建卷)中国水仙是一种三倍体观赏花卉，可利用单倍体育种对中国水仙进行品种选育(　 　) 2、(2023·浙江卷)超级杂交稻品种的培育主要利用基因重组原理。(　 　) 3、(2022·河北卷)麻为雌雄异株，与雌雄同花植物相比，麻更便于杂交选育新品种。(　 　) 串讲1 常见的育种 1.诱变育种和杂交育种 项目 诱变育种 杂交育种 原理 基因突变 基因重组 方法 物理、化学方法诱导 杂交、自交 优点 提高突变率 操作简单、集优于一体 缺点 具有盲目性 育种周期长，不会出现新性状 2、单倍体育种 原理 染色体数目以染色体组的形式成倍减少，然后经人工诱导使染色体数目加倍从而获得纯种。 过程与方法 单倍体育种包括花药离体培养和人工诱导染色体加倍两个基本步骤。育种中通过杂交把不同品种的优良性状集中到F1植物体上，然后利用F1个体产生的花粉进行离体培养，培育出单倍体幼苗，再诱导染色体数目加倍，进而获得目标品种 图解 优点 与杂交育种相比，在获得显性纯合子的育种过程中，单倍体育种能明显缩短育种年限，一般只需要2年时间，便可得到纯合新品种。 不足 技术性较强，并且必须和杂交技术以及诱导染色体加倍技术结合使用。 注意 单倍体育种时，若亲本为二倍体，则获得的品种为纯合子；若亲本为多倍体，则获得的品种不一定为纯合子。 3、多倍体育种 原理 染色体数目以染色体组的形式成倍增加。 过程与方法 利用秋水仙素直接处理萌发的种子或幼苗，以获得具有优良性状的多倍体植株。 图解 优点 经多倍体育种获得的植株和二倍体相比，茎秆粗壮，叶片、果实和种子都较大，糖类和蛋白质含量都有所增加，有些植物的抗寒性等抗逆能力增强。 不足 多倍体育种适用于植物，在动物方面难以开展，且多倍体植株往往发育迟缓，结实率低。 【易错一笔勾销】 1、对原核生物，一般运用诱变育种，如高产青霉素菌株的获得。 2、若实验植物为营养繁殖类的，如马铃薯等，则只要出现所需性状即可，然后可以用植物组织培养技术进行快速繁殖。 3、单倍体育种和基因工程育种、植物体细胞杂交育种，都运用了植物组织培养技术。 4、单倍体育种能缩短育种年限，这是与杂交育种相比的。如果选育的是隐性品种或杂合子(杂种优势)，则还是杂交育种占优势。 能力1育种方式比较 能力解读 育种方式 核心原理 关键步骤 优点 缺点 杂交育种 基因重组 杂交→自交→筛选→稳定遗传 操作简单，可获优良性状 周期长，需大量筛选 单倍体育种 染色体数目变异 花药离体培养→秋水仙素处理 快速获得纯合子 技术复杂，需植物组织培养 多倍体育种 染色体数目变异 秋水仙素处理萌发的种子/幼苗 果实大，营养丰富 生长慢，结实率低 诱变育种 基因突变 射线/化学药剂处理 产生新基因 突变不定向，有害变异多 基因工程育种 基因重组 构建载体→导入受体→表达筛选 定向改造，克服远缘杂交不亲和 技术复杂，可能有生态风险 细胞工程育种 细胞膜流动性 植物细胞全能性 酶解获得原生质体→诱导原生质体融合→获得杂种细胞→杂种细胞组织培养→杂种植株 克服远缘杂交不亲和障碍 技术复杂，存在生殖隔离，成功率低 典题示例：1.（2025·全国）为获得作物新品种，可采用不同的育种技术。下列叙述错误的是（ ） A. 三倍体西瓜的培育需先通过秋水仙素处理二倍体幼苗获得四倍体 B. 杂交育种可将两个物种的优良性状集中在一起 C. 航天育种利用太空中的辐射、微重力等因素诱导基因突变 D. 基因工程育种可定向改造生物的遗传性状 能力2基因编辑在育种中的应用 能力解读 1．基因编辑技术核心原理 （1）CRISPR-Cas9 系统组成 gRNA：识别靶 DNA 序列（20nt），需邻近 PAM 序列（如 NGG）。 Cas9 蛋白：核酸内切酶，切割 DNA 双链形成 DSB。 修复机制：NHEJ（非同源末端连接）：易产生插入/缺失突变，用于基因敲除，HDR（同源定向修复）：需供体 DNA 模板，实现精确编辑（如点突变、基因敲入）。 （2）技术对比 技术类型 特异性 操作复杂度 成本 应用场景 CRISPR-Cas9 较高 低 低 大规模多基因编辑 TALEN/ZFN 高 高 高 单基因精准编辑 碱基编辑 极高 中等 中等 单碱基替换（如 C→T） 2．育种应用方向 （1）作物改良 A.抗病虫：敲除感病基因（如水稻 Pi-ta 基因抗稻瘟病）。 B.抗逆性：编辑 ABA 信号通路基因提高耐旱性。 C.品质提升：编辑淀粉合成酶基因改良水稻口感。 （2）动物育种 A.抗病性：敲除猪的 CD163 基因抵抗蓝耳病。 B.生产性能：编辑肌肉生长抑制素（MSTN）基因增加家畜瘦肉率。 3．技术优势与挑战 （1）优势 A.精准性：靶向单个碱基或多基因同时编辑。 B.高效性：育种周期从传统 10 年缩短至 1-2 年。 C.安全性：不引入外源基因，部分国家（如美国）将其视为非转基因作物。 （2）挑战 A.脱靶效应：Cas9 切割非目标位点，需通过全基因组测序检测。 B.嵌合体现象：部分细胞未编辑，需筛选纯合子。 C.伦理争议：基因驱动可能影响生态平衡，需严格监管。 典题示例：1．（2024·新课标Ⅱ卷）某研究小组将纤维素酶基因（N）插入某种细菌（B1）的基因组中，构建高效降解纤维素的菌株（B2）。该小组在含有N基因的质粒中插入B1基因组的M1与M2片段；再经限制酶切割获得含N基因的片段甲，片段甲两端分别为M1与M2；利用 CRISPR-Cas9 基因编辑技术将片段甲插入B1的基因组，得到菌株B2，酶切位点（Ⅰ～Ⅳ）、引物（P1～P4）的结合位置、片段甲替换区如图所示，→表示引物5’→3’方向。回答下列问题。 （1）限制酶切割的化学键是_____________。为保证N基因能在菌株B2中表达，在构建片段甲时，应将M1与M2片段分别插入质粒Ⅰ和Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ酶切位点之间，原因是______。 （2） CRISPR-Cas9 技术可以切割细菌B1基因组中与向导RNA结合的DNA。向导RNA与B1基因组DNA互补配对可以形成碱基对有G-C和_______________。 （3）用引物P1和P2进行PCR可验证片段甲插入了细菌B1基因组，所用的模板是_____；若用该模板与引物P3和P4进行PCR，实验结果是________________。 （4）与秸秆焚烧相比，利用高效降解纤维素的细菌处理秸秆的优点是____________（答出2点即可） 【答案】（1）磷酸二酯键 不破坏N基因，且能保证N基因正常表达 （2）C-G、A-T、U-A （3）N基因的两条链 不能扩增出目的基因 （4）不污染环境、增加土壤养分 【解析】（1）限制酶切割的化学键为磷酸二酯键。在构建片段甲时，应将M1与M2片段分别插入质粒的Ⅰ和Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ酶切位点之间，不破坏N基因，且能保证N基因正常表达。 （2）RNA的碱基组成有A、U、G、C，DNA的碱基组成为A、T、G、C，向导RNA与B1基因组DNA互补配对可以形成的碱基对有G-C和C-G、A-T、U-A。 （3）用引物P1和P2进行PCR可扩增N基因，验证片段甲插入了细菌B1基因组，所用的模板是N基因的两条链；用该模板与引物P3和P4进行PCR，因为P3不能与N基因模板链结合，实验结果是不能扩增出DNA片段。 （4）与秸秆焚烧相比，利用高效降解纤维素的细菌处理秸秆的优点是不污染环境、增加土壤养分。 能力3 雄性不育在育种中的应用 1．核心概念：雄性不育的定义 雄性不育是指植物花粉败育、不能产生正常可育花粉，但雌蕊发育正常、可接受外来花粉受精结实的现象。其价值在于避免人工去雄的繁琐操作，大幅提高杂交育种效率，尤其适用于水稻、玉米等花小、人工去雄困难的作物。 2．关键类型：三类不育及其遗传特点 高考聚焦质核互作型雄性不育，需明确三类不育的遗传差异，避免混淆。 类型 遗传控制 育性恢复方式 高考考查频率 细胞质雄性不育（CMS） 细胞质基因（S）控制 无法通过细胞核基因恢复，应用受限 低 细胞核雄性不育（GMS） 细胞核隐性基因（ms）控制 显性基因（Ms）可恢复育性 中 质核互作型雄性不育 细胞质基因（S）+ 细胞核隐性基因（msms） 细胞核显性基因（Ms）可恢复育性 高 3．核心应用：三系法与两系法（高考重点） 两者均基于质核互作型或核不育型设计，是解决 “不育系繁殖” 和 “杂交种生产” 的关键技术。 （1）三系法（经典方法）需配套三个品系，核心是 “不育系的繁殖” 和 “杂交种的生产” 两步操作。 A.不育系（A）：基因型 S(msms)，作为母本，花粉不育。 B.保持系（B）：基因型 N(msms)，与不育系杂交，后代仍为不育系（S (msms)），用于保持不育系的稳定遗传。 C.恢复系（R）：基因型 N(MsMs) 或 S(MsMs)，与不育系杂交，后代基因型为 S(Msms)，花粉可育（恢复育性），即为生产上使用的杂交种。 （2）两系法（简化方法）利用光温敏核不育系（基因型 msms），其育性由环境条件（光照时长、温度）控制： A.长日照/高温条件下：表现为雄性不育，可作为母本与父本杂交生产杂交种。 B.短日照/低温条件下：表现为可育，可自交繁殖不育系，无需保持系，简化了育种流程。 两系法杂交系统如下图所示 典题示例：1 （2025·全国Ⅰ）某农作物雄性育性由细胞核基因（R/r）和细胞质基因（N/S）共同控制，其中 R 对 r 为显性，细胞质中只含 N 或 S。研究人员利用 4 个纯合品种（如下表）进行杂交实验，成功获得生产上可利用的杂交种。 品种 细胞质基因 细胞核基因 育性 1 N RR 可育 2 S RR 可育 3 N rr 可育 4 S rr 不育 （1）能决定雄性可育的基因是________，其控制条件是________。 （2）以品种 1 与品种 4 杂交，F₁自交得 F₂，F₂中雄性不育个体占________。设计方案从 F₂中筛选出除细胞质基因 S 所在染色体外，其余染色体尽可能来源于品种 1 的雄性不育系。 （3）利用 SSR 标记定位雄性不育基因，发现 F₂中雄性可育个体的 3 号染色体 SSR 标记与品种 1 相同，而雄性不育个体与品种 4 相同。据此推断雄性不育基因位于________号染色体，依据是________。 1．(2025·河南卷，13，2分)植物细胞质雄性不育由线粒体基因控制，可被核恢复基因恢复育性。现有甲(雄性不育株，38条染色体)和乙(可育株，39条染色体)两份油菜。甲与正常油菜(38条染色体)杂交后代均为雄性不育，甲与乙杂交后代中可育株∶雄性不育株＝1∶1，可育株均为39条染色体。下列推断错误的是(　　) A．正常油菜的初级卵母细胞中着丝粒数与核DNA分子数不等 B．甲乙杂交后代的可育株含细胞质雄性不育基因和核恢复基因 C．乙经单倍体育种获得的40条染色体植株与甲杂交，F1均可育 D．乙的次级精母细胞与初级精母细胞中的核恢复基因数目不等 命题解读 新情境：这题不是考旧知识，是把经典考点装进新背景，让你看着陌生、考的还是基本功1. 细胞质雄性不育（CMS）+ 核恢复基因（Rf）的三系育种真实情境：真实农业应用：杂交油菜、杂交水稻都用这套机制，命题包装：不育由线粒体基因决定（母系遗传），育性可被核基因恢复，体现：细胞质 + 细胞核共同控制性状，不是单纯孟德尔遗传，2. 非整倍体染色体数目情境 甲：38条（正常二倍体）乙：39条（多一条染色体）杂交后代可育株恰好都是39条，新颖在：染色体条数 = 有无恢复基因的标志 命题人把“基因”藏在染色体条数里，不直接写基因型 新角度：把“基因”藏在染色体数目里（考信息转换），常规题：直接给：不育系 S(rr)，恢复系 N(RR)，这道题： 38条 = 无恢复基因，39条 = 有恢复基因，考考生：把染色体条数 → 基因型 → 表型的链条推理。角度2：减数分裂结构与数量关系（考微观结构），A选项考：初级卵母细胞：着丝粒数 ≠ DNA数，着丝粒：1个/染色体 - DNA：2个/染色体，命题新角度：不考分裂图，考数量逻辑。 2．(2025·新课标卷，5，2分)为获得作物新品种，可采用不同的育种技术。下列叙述错误的是(　　) A．三倍体西瓜育种时，利用了人工诱导染色体加倍获得的多倍体 B．作物单倍体育种时，利用了由植物茎尖组织培养获得的单倍体 C．航天育种时，利用了太空多种因素导致基因突变产生的突变体 D．水稻杂交育种时，利用了水稻有性繁殖过程中产生的重组个体 命题解读 新情境：1. 多倍体育种情境：三倍体西瓜，真实生产：二倍体 → 秋水仙素诱导四倍体 → 杂交得三倍体，新包装：强调**“人工诱导染色体加倍获得多倍体”**→ 考你是否理解：多倍体是整个育种的基础材料；2. 单倍体育种情境：植物组织培养，教材：花药离体培养 → 单倍体，命题新表述：“茎尖组织培养获得单倍体”→ 这是故意混淆：茎尖是体细胞，培养出来是二倍体，不是单倍体。3. 航天育种情境：太空诱变，真实科技：微重力、高能射线 → 基因突变，新包装：“太空多种因素导致基因突变” → 把“诱变育种”套上航天科技外壳。 新角度：角度1：用“科技名词”伪装常识——考去伪存真，C选项航天育种、A选项三倍体西瓜、D选项杂交育种，都套上更专业、更书面的表述，但原理没变，考考生能不能透过专业词汇，看到教材本质，角度2：强化“过程观”，不考定义考逻辑链条，不直接问：单倍体育种步骤是什么？ 而是问：哪一步用了什么材料、什么原理、什么结果， 新考向：育种 = 原理 → 方法 → 材料 → 结果 整条链 3．(2024·全国甲卷，31，12分)袁隆平研究杂交水稻，对粮食生产具有突出贡献。回答下列问题： (1)用性状优良的水稻纯合体(甲)给某雄性不育水稻植株授粉，杂交子一代均表现雄性不育；杂交子一代与甲回交(回交是杂交后代与两个亲本之一再次交配)，子代均表现雄性不育；连续回交获得性状优良的雄性不育品系(乙)。由此推测控制雄性不育的基因(A)位于____________(填“细胞质”或“细胞核”)。 (2)将另一性状优良的水稻纯合体(丙)与乙杂交，F1均表现雄性可育，且长势与产量优势明显，F1即为优良的杂交水稻。丙的细胞核基因R的表达产物能够抑制基因A的表达。基因R表达过程中，以mRNA为模板翻译产生多肽链的细胞器是________________。F1自交子代中雄性可育株与雄性不育株的数量比为_________________。 (3)以丙为父本与甲杂交(正交)得F1，F1自交得F2，则F2中与育性有关的表现型有________种。反交结果与正交结果不同，反交的F2中与育性有关的基因型有____________种。 4.(2024·海南卷，10，3分)多花报春(AA)和轮花报春(BB)均是二倍体植物，其中A、B分别代表两个远缘物种的1个染色体组，每个染色体组均含9条染色体。异源四倍体植物丘园报春(AABB)形成途径如图。下列有关叙述错误的是(　　) A．多花报春芽尖细胞有丝分裂后期染色体数目为36条 B．F1植株通过减数分裂可产生A、B两种配子 C．利用秋水仙素或低温处理F1幼苗，均可获得丘园报春 D．丘园报春减数分裂过程中能形成18个四分体 5.(2024·吉林卷，15,2分)栽培马铃薯为同源四倍体，育性偏低。GBSS基因(显隐性基因分别表示为G和g)在直链淀粉合成中起重要作用，只有存在G基因才能产生直链淀粉。不考虑突变和染色体互换，下列叙述错误的是(　 　) A．相比二倍体马铃薯，四倍体马铃薯的茎秆粗壮，块茎更大 B．选用块茎繁殖可解决马铃薯同源四倍体育性偏低问题，并保持优良性状 C．Gggg个体产生的次级精母细胞中均含有1个或2个G基因 D．若同源染色体两两联会，GGgg个体自交，子代中产直链淀粉的个体占35/36 考向1 育种的特殊问题分析 1、(2025·江苏淮安模拟)普通小麦的单倍体含有三个染色体组，有21条染色体。杂交小麦是一种人工培育的植物，由不同的小麦品种或物种交配而产生。比如为了改良小麦品种，育种工作者将黑麦(2N＝14)与普通小麦杂交，再将F1幼苗进行低温处理、筛选可获得可育的杂交小麦。下列叙述错误的是(　 　) A．普通小麦正常体细胞中染色体数目为42条 B．杂交小麦在减数分裂时可形成28个四分体 C．杂交小麦根尖细胞有丝分裂中期含16个染色体组 D．普通小麦与黑麦不是同一物种，两者之间存在生殖隔离 2、(2025·湖北武汉一模)甘薯是重要粮食作物，中国是世界上最大的甘薯生产国。研究发现，现在的六倍体(6n＝90)甘薯是由二倍体和四倍体亲本杂交又经过染色体加倍而来的。下列叙述错误的是(　C　) A．二倍体和四倍体亲本杂交得到的后代体细胞中含有45条染色体 B．若要用人工方法使植物细胞染色体数目加倍，可采用的方法有低温诱导 C．甘薯进化过程中只有染色体变异为进化提供了原材料 D．可以利用甘薯块根进行无性繁殖，保持杂种优势 3、(2025·江苏南通模拟)下图是某变异果蝇(2n＝8)精原细胞减数分裂过程中染色体的部分行为变化示意图，部分染色体片段缺失或重复均导致精子死亡。相关叙述正确的是(　 ) A．该变异的类型是染色体缺失 B．该变异改变了果蝇基因的数量和位置 C．乙图所示时期细胞中有16条染色单体 D．按B方式产生的精子一半是致死的 4、(2025·河南濮阳模拟)科研人员以二倍体植物甲、乙两品种为材料培育新品种，流程如图所示。下列叙述正确的是(　 　) A．植株丙与F1相比，茎秆粗壮、叶片和果实较大，但其蛋白质含量较低 B．获得植株丁的过程中染色体加倍的处理方法只能是低温处理 C．植株戊的细胞中最多具有6个染色体组 D．植株丙和植株丁的育种原理相同，植株丙和植株丁没有生殖隔离 5、(2026·福建一模)普通西瓜是二倍体，研究人员使用二倍体品种M为父本与四倍体品种J杂交，从子代中筛选出品质优良的三倍体无子西瓜新品种Z(如图)。下列说法错误的是(　 　) A．培育品种J的原理是秋水仙素抑制了有丝分裂过程中纺锤体的形成 B．J、M减数分裂过程发生了染色体变异，是子代多样性的主要原因 C．用成熟的花粉刺激三倍体子房产生生长素，可促进子房发育成果实 D．三倍体高度不育的原因是减数分裂过程中同源染色体联会发生紊乱 6、（2026.广东一模）水稻（2n=24）是一种热带起源的禾本科作物，开两性花。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。杂交水稻的发展，目前开始进入第三代，第一代是以细胞质雄性不育系为遗传工具的三系法杂交水稻；第二代是以光温敏核雄性不育系（不同的光温条件下既可以作为不育系，又可以自身繁殖）为遗传工具的两系法杂交水稻；第三代是指以基因工程构建的雄性不有系为母本，以常规品种为父本杂交而成的新型杂交水稻。 (1)自然界产生的雄性不育水稻是_____________的结果。杂交水稻不能逐代留种的原因是________________。 (2)水稻细胞核与细胞质中均存在育性相关基因，其中细胞核的可育基因用R表示，不育基因用r表示，细胞质中的可育基因用N表示，不育基因用S表示，且只有基因型为S（rr）的个体表现为雄性不育，则正常可育水稻的基因型有_______种。现有基因型为S（rr）、N（RR）、N（rr）的个体，要获得用于长期种植的杂交水稻，需要将基因型为_________的个体杂交，获得杂交种子用于大田种植。将基因型为_________的个体杂交，获得不育系种子。基因型为N（rr）和N（RR）的个体要分别自交获得种子供来年使用。 (3)研究发现某品系水稻花粉中的B基因影响其成活率，而含b基因的花粉成活率不受影响。现有基因型为Bb的个体自交，检测到子代基因型为bb的个体占3/10，则含B的花粉成活率为________________。 (4)光温敏核雄性不育水稻受环境条件影响很大，第三代杂交水稻的培育则不易受环境的影响。已知水稻6号染色体上有抗病基因A，研究人员利用基因工程的方法得到条染色体上插入外源基因的水稻（Aa）新品系，含有该外源基因的花粉不有。为判断外源基因插入的位置，请设计杂交实验并预期实验结果（外源基因不破坏原有基因的结构）。__________ 7．（2025.新疆模拟）某植物有紫色、红色和白色三种类型，下表为该植物纯合亲本间杂交的结果请回答 组 亲本 F1 F2 1 白花×红花 紫花 紫花：红花：白花=9：3：4 2 紫花×红花 紫花 紫花：红花=3：1 3 紫花×白花 紫花 紫花：红花：白花=9：3：4 (1)若表中红花亲本的基因型为aaBB，则第1组实验中白花亲本的基因型为_______，F2表现为白花的个体中，与白花亲本基因型相同的占_______；若第1组和第3组的白花亲本之间进行杂交，后代的表现型应为_______。 (2)下图中方法一叫_______育种，方法二的育种方法遵循的遗传原理是：_______。方法三和方法四共同遵循的遗传学原理是：_______。两种育种方法都有秋水仙素处理这一环节，秋水仙素诱导细胞染色体数目加倍的机理：_______；方法四处理的对象是：_______。若要定向改变某种生物的遗传特性，还可以采用育种方法是______。 一、情境拓展·科技前沿（2024-2025热点聚焦） 1. AI育种大模型与智能体（年度最强风口） 丰登·基因科学家：全球首个育种自主科学发现系统，自动文献整合、基因-性状预测、实验设计，已发现数十个新功能基因。表型-基因型闭环：高通量机器人日测10万株，AI 24小时出“理想型”预测；计算速度较传统提升290倍。大豆/玉米案例：中科豆芯芯片+育种加速器，周期缩短3–5年、效率提4倍、成本降80%–90%。 2. 基因编辑精准化：一步成系+结构型雄性不育 番茄GLO2基因编辑：创制柱头外露不育系，解决闭花作物杂交制种高成本难题。玉米LAC1株型基因：“上紧下松”耐密植，配套一步成系快速育种。碱基编辑/引导编辑：无外源基因、精准改良，合规化落地加速。 3.智能育种机器人：吉儿（GEAIR） 3D视觉+柔性授粉，单花授粉15秒、识别准确率85.1%，效率提升12倍、制种成本降60%。 国产化率95%，适配温室/大田，破解大豆、番茄等杂交制种“卡脖子”操作。 4. 绿色育种：减肥、减药、稳产 水稻OsTCP19：减氮**20%–30%**不减产。小麦Pm24+中科166：广谱抗白粉/赤霉病，农药减量，推广近150万亩。非豆科根际固氮：玉米/油菜实现空气氮高效利用。 二、新情境探究、结合教材分析以及长句作答 1、（结合教材）如图表示用纯种的高秆(D)抗锈病(T)小麦与矮秆(d)易染锈病(t)小麦培育矮秆抗锈病小麦新品种的方法，据图分析： （1）、F1能产生几种雄配子？ （2）、过程③是哪种处理？其原理是什么？ （3）、过程④是哪种处理？处理后符合要求的植株占的比例是多少？ 2、（结合教材）下图是三倍体西瓜的培育过程，据图分析： (1)、①过程是经过哪种处理过程？其原理是什么？ (2)、②和④都是传粉，目的有什么不同？ （3）、①过程处理后新产生的四倍体，各部分细胞都含有四个染色体组吗？ （4）、西瓜f的瓜瓤、种子e的胚分别含有几个染色体组？ （5）、为什么三倍体西瓜没有种子？是真的一颗都没有吗？ 3、（新情境）图中甲是某二倍体生物体细胞染色体模式图，乙、丙、丁、戊是发生变异后的不同个体的体细胞中的染色体组成模式图。据图回答下列问题： (1)请据图辨析属于三体、三倍体、单体和单倍体的分别是哪一个？ (2)若三体为XXY的雄性果蝇，三条性染色体任意两条联会概率相等，则XXY个体产生的配子及比例为多少？ 4．（长句作答）经检测，珍贵金鱼品种“蓝剑”的性染色体组成为XYY。从生殖细胞形成的角度分析“蓝剑”产生的原因：_____________________________________________________________ _____________________________________________________________ _________________________________________________________。 5．（长句作答）对某单体植株的花粉进行离体培养时，发现n－1型配子难以发育成单倍体植株，其原因最可能是_____________________________________________________________ _________________________________________________________。 6．（新情境）豌豆高茎对矮茎为显性，某生物兴趣小组将品系甲(DD)与品系乙(dd)杂交，F1中出现了一株矮茎豌豆，原因经过初步探究，还需进一步判断发生了基因突变还是染色体变异，可采取的具体判定措施是_____________________________________________________________ _________________________________________________________。 7．（新情境）有人让某品系的豌豆自交，子代出现了性状分离，且高茎∶矮茎＝35∶1。原因可能是染色体加倍形成了四倍体的豌豆(DDdd)。请设计一个实验方案对该解释加以验证。_____________________________________________________________ _____________________________________________________________ _________________________________________________________。 1、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，如下图所示。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)利用雄性不育系进行育种的优点是_________________________。 (2)基因N、S__________（填“遵循”或“不遵循”）分离定律，原因是_________________________。 (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)恢复系是指与雄性不育系杂交后可使子代恢复雄性可育特征的品系，通过“三系法”培育出的杂交水稻基因型为_________________________。 2、三系杂交水稻是水稻育种和推广的一个巨大成就，所谓三系是：（1）雄性不育系。雌蕊发育正常，而雄蕊的发育退化或败育，不能自花授粉结实。（2）雄性不育保持系。雌雄蕊发育正常，将其花粉授予雄性不育系的雌蕊，不仅可结成对种子，而且播种后仍可获得雄性不育植株。（3）恢复系。其花粉授予不育系的雌蕊，所产生的种子播种后，长成的植株又恢复了可育性。三系配合就能保证杂交育种的顺利进行。不育系自身不能自交结实（花粉败育），控制育性的是细胞质基因N、S，每一植株只具有其中一种基因，不能自交传代，不育特性随卵细胞遗传（母系遗传）。保持系有正常花粉，虽然其有花粉是正常可育的，但是不含有育性恢复基因，不能恢复母系遗传下来的不育特性；保持系和不育系杂交能够保持后代的不育特性；恢复系正常可育并且含有育性恢复基因即核基因R、r，其能够恢复细胞质基因突变产生的不育特性，不育系和恢复系杂交出来的种子是正常可育的。综上所述，基因型为S（rr）的花粉不育，其他的基因型都为花粉可育。 (1)水稻细胞质中控制可育的基因是____________，细胞核中控制可育的基因是____________。 (2)一株水稻雄性不育系植株，用育性恢复基因（R）是纯合的花粉杂交后产生的F1的基因型和表现型分别是____________，子一代自交，后代花粉可育与花粉不育的比例是____________。 (3)N、S基因遗传时不遵循分离定律，原因是_____________________________________________________。 (4)结合以上材料，我们可以用____________作为母本，与普通水稻杂交，以生产杂交水稻。 3、油菜是我国重要的油料作物，培育高产优质新品种意义重大。油菜的杂种一代会出现杂种优势（产量等性状优于双亲），但这种优势无法在自交后代中保持，杂种优势的利用可显著提高油菜籽的产量。 （1）油菜具有两性花，去雄是杂交的关键步骤，但人工去雄耗时费力，在生产上不具备可操作性。我国学者发现了油菜雄性不育突变株（雄蕊异常，肉眼可辨），利用该突变株进行的杂交实验如下： ①由杂交一结果推测，育性正常与雄性不育性状受_________对等位基因控制。在杂交二中，雄性不育为_________性性状。 ②杂交一与杂交二的F1表现型不同的原因是育性性状由位于同源染色体相同位置上的3个基因（A1、A2、A3）决定。品系1、雄性不育株、品系3的基因型分别为A1A1、A2A2、A3A3。根据杂交一、二的结果，判断A1、A2、A3之间的显隐性关系是_________。 （2）利用上述基因间的关系，可大量制备兼具品系1、3优良性状的油菜杂交种子（YF1），供农业生产使用，主要过程如下： ①经过图中虚线框内的杂交后，可将品系3的优良性状与_________性状整合在同一植株上，该植株所结种子的基因型及比例为_________。 ②将上述种子种成母本行，将基因型为_________的品系种成父本行，用于制备YF1。 ③为制备YF1，油菜刚开花时应拔除母本行中具有某一育性性状的植株。否则，得到的种子给农户种植后，会导致油菜籽减产，其原因是_________。 （3）上述辨别并拔除特定植株的操作只能在油菜刚开花时（散粉前）完成，供操作的时间短，还有因辨别失误而漏拔的可能。有人设想：“利用某一直观的相对性状在油菜开花前推断植株的育性”，请用控制该性状的等位基因（E、e）及其与A基因在染色体上的位置关系展示这一设想 ____________________。 4、(2026·山东一模)大麦(2n＝14)的雄性可育(Ms)对雄性不育(ms)为显性，茶褐色种皮(R)对黄色种皮(r)为显性。下图为甲、乙两种品系中这两对基因在染色体上的位置关系，不考虑染色体互换。甲品系的大麦减数分裂时，额外染色体在减数分裂Ⅰ后期随机移向一极，其他染色体都能正常配对，产生的配子均可正常受精。下列说法错误的是(　　) 甲品系 乙品系 A．控制大麦雄性育性和种皮颜色的基因在遗传时不遵循自由组合定律 B．甲品系大麦细胞在减数分裂Ⅱ后期细胞内的染色体数为14或16 C．甲、乙品系杂交时，乙品系作母本，子代黄色种皮且雄性不育占比为1/4 D．甲品系大麦自花受粉后，子代雄性可育个体的种皮颜色均为茶褐色 5．(2026.南宁一模)“77­2”和“77­4”是广泛种植的三倍体橡胶树新品种。三倍体橡胶树由减数分裂正常形成的雄配子(n)和异常形成的雌配子(2n)结合产生。为研究雌配子(2n)产生的原因，对三倍体及其亲本的基因型进行分析，结果如表所示。下列叙述错误的是(　　) 实验材料 基因型 GT1(母本) Ee PR107(父本) Ee 77­2 EEe 77­4 EEE A.两个新品种的育成均利用了染色体数目变异的原理 B．父本与母本杂交不会产生基因型为eee的橡胶树品种 C．形成“77­2”时的雌配子Ee(2n)可源自减数分裂Ⅰ同源染色体未分离 D．形成“77­4”时的雌配子EE(2n)可源自减数分裂Ⅱ姐妹染色单体未均分 学科网(北京)股份有限公司1 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $