专题4 争分点突破5 育种方式-【步步高·大二轮专题复习】2025年高考生物复习讲义课件(冀赣) (课件PPT+word教案)

　育种方式 育种方法总结 育种方法 原理 常用方法 优点 缺点 例子 杂交育种 基因重组 杂交→自交→选优→自交，直到不发生性状分离为止 将不同亲本的优良性状集中在一个个体上；操作简单 育种年限长；不能克服远缘杂交不亲和的障碍 矮秆抗病小麦、中国黑白花牛 诱变育种 基因突变 通过物理、化学、生物的因素处理 提高变异频率，在短时间内获得更多的优良变异类型 非常盲目，有利变异少，需要大量供试材料 黑农五号、青霉素高产菌株 单倍体育种 染色体 变异 花药离体培养再人工诱导，使染色体加倍 明显缩短育种年限，得到的是纯合子 技术复杂，且须与杂交育种配合 — 多倍体育种 染色体 变异 秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 茎秆粗壮，叶片、果实、种子比较大，营养物质含量高 发育迟缓，结实率降低 无子西瓜 基因工程育种 基因重组 提取基因、目的基因与载体结合、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定 定向改变生物的性状、克服远缘杂交不亲和的障碍 技术难度大，可能引起生态危机 转基因抗虫棉 易错辨析 判断下列有关育种的叙述 (1)抗虫小麦与矮秆小麦杂交，通过基因重组可获得抗虫矮秆小麦(　√　) (2)通过花药离体培养可获得抗锈病高产小麦新品种(　×　) 提示：花药离体培养只能获得单倍体植株(高度不育)。 (3)诱变育种可通过改变基因的结构达到育种目的(　√　) (4)多倍体植株都可以用种子繁殖后代(　× 　) 提示：三倍体植株高度不育，不能用种子繁殖后代。 1．(2024·安徽，10)甲是具有许多优良性状的纯合品种水稻，但不抗稻瘟病(rr)，乙品种水稻抗稻瘟病(RR)。育种工作者欲将甲培育成抗稻瘟病并保留自身优良性状的纯合新品种，设计了下列育种方案，合理的是(　　) ①将甲与乙杂交，再自交多代，每代均选取抗稻瘟病植株 ②将甲与乙杂交，F1与甲回交，选F2中的抗稻瘟病植株与甲再次回交，依次重复多代；再将选取的抗稻瘟病植株自交多代，每代均选取抗稻瘟病植株 ③将甲与乙杂交，取F1的花药离体培养获得单倍体，再诱导染色体数目加倍为二倍体，从中选取抗稻瘟病植株 ④向甲转入抗稻瘟病基因，筛选转入成功的抗稻瘟病植株自交多代，每代均选取抗稻瘟病植株 A．①② B．①③ C．②④ D．③④ 答案　C 解析　甲是具有许多优良性状的纯合子。方案①③中，后代产生很多性状组合，不能保留甲的所有优良性状；方案②中，将甲与乙杂交，所得F1均抗稻瘟病，让F1与甲回交，选F2中的抗稻瘟病植株与甲再次回交，依次重复多代，通过不断与甲回交，不断提高甲的所有优良性状相关基因的基因频率，达到保留甲所有优良性状的目的，再将选取的抗稻瘟病植株自交多代，每代均选取抗稻瘟病植株，这样可以获得纯合抗稻瘟病植株；方案④直接将抗稻瘟病基因转入甲中，筛选转入成功的抗稻瘟病植株自交多代，每代均选取抗稻瘟病植株，这样可以获得纯合抗稻瘟病植株，且该植株还能保留甲的所有优良性状。综上所述，C符合题意。 2．(2024·全国甲，32节选)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子(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子(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。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)3∶1　(3)1　3 解析　(1)分析可知，雄性不育株只能作母本，并且在多次杂交过程中，雄性不育株的子代始终表现为雄性不育，即与母本表型相同，说明雄性不育为母系遗传，即控制雄性不育的基因(A)位于细胞质中。(2)由第(1)题分析可知，基因A位于细胞质中。且已知基因R位于细胞核中，R的表达产物能够抑制基因A的表达，则丙的基因型为A(RR)或a(RR)，雄性不育乙的基因型为A(rr)，子代细胞质来自母本，因此F1的基因型为A(Rr)，表现为雄性可育，F1自交，子代的基因型及比例为A(RR)∶A(Rr)∶A(rr)＝1∶2∶1，因此子代中雄性可育株与雄性不育株的数量比为3∶1。(3)丙为雄性可育，其基因型为A(RR)或a(RR)，甲也为雄性可育，其基因型为a(rr)，以丙为父本与甲杂交(正交)得F1，F1基因型为a(Rr)，表现为雄性可育，F1自交的后代F2可育，则F2中与育性有关的表型有1种。反交结果与正交结果不同，则可说明丙的基因型为A(RR)，甲的基因型为a(rr)，反交时，丙为母本，F1的基因型为A(Rr)，F2中的基因型及比例为A(RR)∶A(Rr)∶A(rr)＝1∶2∶1，即F2中与育性有关的基因型有3种。 3．(2022·河北，20)蓝粒小麦是小麦(2n＝42)与其近缘种长穗偃麦草杂交得到的，其细胞中来自长穗偃麦草的一对4号染色体(均带有蓝色素基因E)代换了小麦的一对4号染色体。小麦5号染色体上的h基因纯合后，可诱导来自小麦的和来自长穗偃麦草的4号染色体配对并发生互换。某雄性不育小麦的不育基因T与等位可育基因t位于4号染色体上。为培育蓝粒和不育两性状不分离的小麦，研究人员设计了如图所示的杂交实验。回答下列问题： (1)亲本不育小麦的基因型是__________，F1中可育株和不育株的比例是___________。 (2)F2与小麦(hh)杂交的目的是_________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________。 (3)F2蓝粒不育株在减数分裂时理论上能形成______个正常的四分体。如果减数分裂过程中同源染色体正常分离，来自小麦和长穗偃麦草的4号染色体随机分配，最终能产生______种配子(仅考虑T/t、E基因)。F3中基因型为hh的蓝粒不育株占比是________。 (4)F3蓝粒不育株体细胞中有______条染色体，属于染色体变异中的_________________变异。 (5)F4蓝粒不育株和小麦(HH)杂交后单株留种形成一个株系。若株系中出现： ①蓝粒可育∶蓝粒不育∶非蓝粒可育∶非蓝粒不育＝1∶1∶1∶1。说明______________ ____________________________________________________________________________； ②蓝粒不育∶非蓝粒可育＝1∶1。说明__________________________________________ ___________________________________________________________________________。 符合育种要求的是______(填“①”或“②”)。 答案　(1)TtHH　1∶1　(2)获得h基因纯合(hh)的蓝粒不育株，诱导小麦和长穗偃麦草的4号染色体配对并发生互换，从而使T基因与E基因交换到一条姐妹染色单体上，以获得蓝粒和不育性状不分离的小麦　(3)20　4　1/16　(4)43　数目　(5)F4蓝色不育株体细胞中T基因和E基因位于不同染色体上　F4蓝色不育株体细胞中T基因和E基因位于同一条染色体上　② 解析　(1)分析题意可知，亲本雄性不育小麦(HH)的基因型为T_HH，因雄性不育植株只能作母本，则亲本雄性不育小麦的基因型为TtHH，亲本小麦(hh)的基因型为tthh，故F1中可育株(ttHh)∶不育株(TtHh)＝1∶1。(2)F2中的蓝粒不育株的基因型及比例为1/2TEHH、1/2TEHh，其中T基因和E基因分别来自小麦的和长穗偃麦草的4号染色体，而h基因纯合后，可诱导来自小麦的和来自长穗偃麦草的4号染色体配对并发生互换，使得T和E基因可以位于同一条姐妹染色单体上，从而获得蓝粒和不育两性状不分离的个体。(3)分析题意可知，蓝粒小麦的染色体是42条，而F2中的蓝粒不育株的4号染色体1条来自小麦，1条来自长穗偃麦草，其余染色体(42－1－1＝40)均来自小麦，为同源染色体，故其减数分裂时理论上能形成20个正常的四分体；不同来源的4号染色体在减数分裂中随机分配，仅考虑T/t、E基因，若两条4号染色体移向一极，则同时产生基因型为TE和O(两基因均没有)的2种配子，若两条4号染色体移向两极，则产生基因型为T和E的2种配子，则F2中的蓝粒不育株共产生4种配子；F2中的蓝粒不育株产生TE配子的概率为1/4，产生h配子的概率是1/4，则F3中基因型为hh的蓝粒不育株占比是1/4×1/4＝1/16。(4)由F2中的蓝粒不育株产生的配子种类，可以确定形成F3中的蓝粒不育株的卵细胞中应含有两条4号染色体，且小麦染色体组成为2n＝42，故F3蓝粒不育株体细胞中有43条染色体，多了1条4号染色体，属于染色体数目变异。(5)F3中的蓝粒不育株基因型为TEtHh和TEthh，含hh基因的个体可形成T和E交换到同一条染色体上的卵细胞，与小麦(ttHH)杂交，F4中的蓝粒不育株基因型为TEtHh，其中T基因和E基因连锁，位于同一条染色体上，t基因位于另一条染色体上，与小麦(ttHH)杂交，后代表型及比例为蓝粒不育∶非蓝粒可育＝1∶1，即F4蓝粒不育株体细胞中的T基因和E基因位于同一条染色体上；而F3中基因型为TEtHh的个体与小麦(ttHH)杂交产生的F4中的蓝粒不育株含3个4号染色体，分别携带T基因、E基因及t基因，与小麦(ttHH)杂交，母本在减数分裂Ⅰ前期联会时，携带T基因的染色体和携带t基因的染色体联会，携带E基因的染色体随机分配到细胞的一极，产生的配子基因型及比例为T∶TE∶t∶tE＝1∶1∶1∶1，与小麦(ttHH)杂交，子代表型及比例为蓝粒可育∶蓝粒不育∶非蓝粒可育∶非蓝粒不育＝1∶1∶1∶1，即F4蓝粒不育植株体细胞中的T基因和E基因位于不同染色体上；本实验要培育蓝粒和不育两性状不分离的小麦，故②符合育种要求。 4．(2022·辽宁，25节选)某雌雄同株二倍体观赏花卉的抗软腐病与易感软腐病(以下简称“抗病”与“易感病”)由基因R/r控制，花瓣的斑点与非斑点由基因Y/y控制。为研究这两对相对性状的遗传特点，进行系列杂交实验。 (1)用秋水仙素处理该花卉，获得了四倍体植株。秋水仙素的作用机理是_________________。 现有一基因型为YYyy的四倍体植株，若减数分裂过程中四条同源染色体两两分离(不考虑其他变异)，则产生的配子类型及比例分别为__________________，其自交后代共有__________种基因型。 (2)用X射线对该花卉A基因的显性纯合子进行诱变，当A基因突变为隐性基因后，四倍体中隐性性状的出现频率较二倍体更__________。 答案　(1)能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞的两极，从而引起细胞内染色体数目加倍　YY∶Yy∶yy＝1∶4∶1　5　(2)低 解析　(2)用X射线对该花卉A基因的显性纯合子(基因型为AAAA)进行诱变，当A基因突变为隐性基因a后，由于四倍体的A基因更多，则四倍体中隐性性状的出现频率较二倍体更低。 5．(2021·天津，17)黄瓜的花有雌花、雄花与两性花之分(雌花：仅雌蕊发育；雄花：仅雄蕊发育；两性花：雌雄蕊均发育)。位于非同源染色体上的F和M基因均是花芽分化过程中乙烯合成途径的关键基因，对黄瓜花的性别决定有重要作用。F和M基因的作用机制如图所示。 (1)M基因的表达与乙烯的产生之间存在________(填“正”或“负”)反馈，造成乙烯持续积累，进而抑制雄蕊发育。 (2)依据F和M基因的作用机制推断，FFMM基因型的黄瓜植株开雌花，FFmm基因型的黄瓜植株开________花。当对FFmm基因型的黄瓜植株外源施加__________(填“乙烯抑制剂”或“乙烯利”)时，出现雌花。 (3)现有FFMM、ffMM和FFmm三种基因型的亲本，若要获得基因型为ffmm的植株，请完成如下实验流程设计。 母本基因型：________；父本基因型：________；对部分植株施加适量________。 答案　(1)正　(2)两性　乙烯利　(3)FFmm　ffMM　乙烯抑制剂 解析　(1)据图分析，M基因的表达会促进乙烯的产生，乙烯的产生又会促进M基因的表达，即二者之间存在正反馈，造成乙烯持续积累，进而抑制雄蕊发育。(2)由分析可知，FFmm基因型的黄瓜植株开两性花。当对FFmm基因型的黄瓜植株外源施加乙烯利时，较高浓度的乙烯会抑制雄蕊的发育，出现雌花。(3)现有FFMM、ffMM和FFmm三种基因型的亲本，若要获得基因型为ffmm的植株，可以将FFmm(开两性花)作母本，ffMM(开雄花)作父本，F1基因型为FfMm(开雌花)，再用F1作母本，对部分F1植株施加适量的乙烯抑制剂，使其雄蕊发育作父本，杂交后代即会出现基因型为ffmm的植株。 6．(2022·广东，19节选)研究小组了解到：①雄蚕产丝量高于雌蚕；②家蚕的性别决定为ZW型；③卵壳的黑色(B)和白色(b)由常染色体上的一对基因控制；④黑壳卵经射线照射后携带B基因的染色体片段可转移到其他染色体上且能正常表达。为达到基于卵壳颜色实现持续分离雌雄，满足大规模生产对雄蚕需求的目的，该小组设计了一个诱变育种的方案。如图为方案实施流程及得到的部分结果。 统计多组实验结果后，发现大多数组别家蚕的性别比例与Ⅰ组相近，有两组(Ⅱ、Ⅲ)的性别比例非常特殊。综合以上信息进行分析： (1)Ⅰ组所得雌蚕的B基因位于____染色体上。 (2)将Ⅱ组所得雌蚕与白壳卵雄蚕(bb)杂交，子代中雌蚕的基因型是________(如存在基因缺失，亦用b表示)。这种杂交模式可持续应用于生产实践中，其优势是可在卵期通过卵壳颜色筛选，即可达到分离雌雄的目的。 (3)尽管Ⅲ组所得黑壳卵全部发育成雄蚕，但其后代仍无法实现持续分离雌雄，不能满足生产需求，请简要说明理由：________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________。 答案　(1)常　(2)bbZWB　(3)Ⅲ组黑壳卵雄蚕B基因位于Z染色体上，杂交后代无法通过卵壳颜色分离雌雄(或杂交后代黑壳卵和白壳卵中均既有雌性又有雄性，无法通过卵壳颜色区分性别或雄蚕中有黑壳又有白壳) 解析　分析题意和图示方案可知，黑卵壳经射线照射后，携带B基因的染色体片段转移到其他染色体上且能正常表达，转移情况可分为三种，即携带B基因的染色体片段未转移或转移到常染色体上、转移到Z染色体上或转移到W染色体上。将诱变孵化后挑选的雌蚕作为亲本与雄蚕(bb)杂交，统计子代的黑卵壳孵化后雌雄家蚕的数目，结合图中的三组结果分析，Ⅰ组黑卵壳家蚕中雌雄比例接近1∶1，说明该性状与性别无关，即携带B基因的染色体片段未转移或转移到了常染色体上；Ⅱ组黑卵壳家蚕全为雌性，说明携带B基因的染色体片段转移到了W染色体上；Ⅲ组黑卵壳家蚕全为雄性，说明携带B基因的染色体片段转移到了Z染色体上。(1)由以上分析可知，Ⅰ组携带B基因的染色体片段未转移或转移到了常染色体上，即所得雌蚕的B基因位于常染色体上。(2)由题意可知，如存在基因缺失，亦用b表示。Ⅱ组携带B基因的染色体片段转移到了W染色体上，亲本雌蚕的基因型为bbZWB，与白卵壳雄蚕(bbZZ)杂交，子代雌蚕的基因型为bbZWB(黑卵壳)，雄蚕的基因型为bbZZ(白卵壳)，可以通过卵壳颜色区分子代性别。(3)由题意分析可知，如存在基因缺失，亦用b表示。Ⅲ组携带B基因的染色体片段转移到了Z染色体上，亲本雌蚕的基因型为bbZBW，与白卵壳雄蚕(bbZZ)杂交，子代雌蚕的基因型为bbZW(白卵壳)，雄蚕的基因型为bbZBZ(黑卵壳)。再将黑壳卵雄蚕(bbZBZ)与白壳卵雌蚕(bbZW)杂交，子代为bbZBZ、bbZZ、bbZBW、bbZW，其后代的黑壳卵和白壳卵中均既有雌性又有雄性，无法通过卵壳颜色区分性别，故不能满足生产需求。 1．(2024·邢台高三模拟)家蚕(2n＝28)为ZW型性别决定，其黑色卵(A)对白色卵(a)为显性，位于10号染色体上；正常蚕(Os)的幼体体表不透明，油蚕(os)的体表透明。雄蚕食桑少，蚕丝质量高，蚕农希望只养雄蚕，避免雌、雄蚕混养。可通过改造W染色体实现只养雄蚕的目的。 (1)图1中用γ射线处理、改造W染色体时所引发的变异称为________________。研究人员利用W1通过杂交培育了基因型为aaZW的种蚕，该种蚕与白色卵雄蚕杂交，子代中______卵孵化为雄蚕。 (2)图2中利用W2构建的家蚕平衡致死体系中，m基因和n基因为隐性致死基因，os基因能遮蔽m基因的致死作用(不考虑Z染色体上的Os/os基因)。普通蚕无m、n隐性致死基因(基因型为aaZMNZMN、aaZMNW)，请说明利用家蚕平衡致死体系只繁育雄蚕的过程：______________________________________________________________________________。 家蚕平衡致死体系可以自稳，请用遗传图解解释其原理(请将遗传图解写出来，只要求写出个体的基因型，基因型写法参照下例：平衡体系中的雌蚕写作aaZmNWosA)。 答案　(1)染色体结构变异　白色　(2)让家蚕平衡致死体系中的雄蚕(aaZmNZMn)与普通蚕的雌蚕(aaZMNW)杂交，子代中雌蚕(aaZmNW、aaZMnW)致死，存活的全为雄蚕(aaZMNZmN、aaZMNZMn)　如图所示 解析　(1)研究人员利用W1通过杂交培育了基因型为aaZW的种蚕，该种蚕与白色卵雄蚕杂交，白色卵雄蚕基因型为aaZZ，则得到的后代基因型及表型为aaZZ(白色卵雄蚕)、aaZW(黑色卵雌蚕)，即子代中白色卵孵化为雄蚕。 2．(2024·衡水高三预测)多倍体动物极少见，我国科学家通过潜心钻研终于培育出了三倍体贝类和四倍体贝类。已知某二倍体贝类外壳硬度受位于常染色体上独立遗传的等位基因A/a、B/b控制，显性基因越多，硬度越大。如图表示利用该二倍体贝类培育出多倍体贝类的三种育种方案。不考虑基因突变。回答下列问题： (1)基因型为AaBb的雌雄个体交配，子代中外壳硬度最大的个体占______，该方法培育出外壳硬度最大个体的原理是__________。 (2)若经育种方案1获得的三倍体的基因型为AaaBbb，其父本的基因型为aabb，则其母本的基因型为________；若经育种方案2获得的三倍体的基因型为AAaBBb，则其父本的基因型有4种可能性，即________________________________________________________________。 (3)请在育种方案1、2、3的基础上，设计一个简易的育种方案以培育出三倍体贝类，写出实验思路：_______________________________________________________________________。 答案　(1)1/16　基因重组　(2)AaBb　AaBb或Aabb或aaBb或aabb　(3)利用育种方案3获得的四倍体与二倍体交配，所得子代即为三倍体 解析　(2)若经育种方案1获得的三倍体的基因型为AaaBbb，其父本的基因型为aabb ，则说明父本提供的精子基因组成为ab，又因育种方案1中，第一极体未释放，所以母本的基因型为AaBb。因育种方案2中，第二极体未释放，说明卵细胞中没有等位基因，若经育种方案2获得的三倍体的基因型为AAaBBb，则其父本能产生含ab的精子，基因型为AaBb 或Aabb或aaBb或aabb的父本都能产生含ab 的精子。 3．某种自花传粉植物的大叶(A)与小叶(a)、耐旱(B)与非耐旱(b)这两对相对性状各受一对等位基因控制。群体中具有大叶耐旱、大叶非耐旱、小叶耐旱、小叶非耐旱四种表型的植株，为研究这些植株的基因型，进行了相关遗传学实验。回答下列问题： 研究小组进行了相关杂交实验，结果如下。 实验一：大叶耐旱植株乙自交，F1表现为大叶耐旱∶小叶非耐旱＝2∶1。 实验二：大叶耐旱植株丙自交，F1均表现为大叶耐旱。F1任意单株测交，F2均表现为大叶非耐旱∶小叶耐旱＝1∶1。 (1)据上述实验可推测：A、a、B、b这四个基因中________纯合时会致死。植株丙自交不发生性状分离，合理的解释是________________________________________________________。 (2)若解释成立，那么，群体中大叶耐旱、大叶非耐旱、小叶耐旱、小叶非耐旱四种植株的基因型分别是____________________________。为获得自交不发生性状分离的大叶耐旱植株，请从群体中选择植株作为亲本，设计杂交实验，使子一代中所有的大叶耐旱植株一定为所需植株。杂交的亲本的组合是____________________________(写表型)。 答案　(1)A或B　植株丙的基因A与b位于同源染色体的一条上，基因a与B位于同源染色体的另一条上，且A基因、B基因纯合均致死，所以自交只保留了大叶耐旱植株　(2)AaBb、Aabb、aaBb、aabb　大叶非耐旱×小叶耐旱 解析　(1)由实验二可知，F1均表现为大叶耐旱，测交后代仅大叶非耐旱(Aabb)、小叶耐旱(aaBb)两种表型，故F1只能产生Ab、aB两种配子，两对等位基因位于一对同源染色体上，且基因A和基因b在一条染色体上，基因a和基因B在一条染色体上，F1基因型为AaBb，结合“大叶耐旱植株丙自交，F1均表现为大叶耐旱”可知，丙基因型为AaBb，自交后代中AAbb、aaBB死亡，仅留下大叶耐旱(AaBb)，而测交后代大叶非耐旱(Aabb)、小叶耐旱(aaBb)存活，故可知A、a、B、b这四个基因中A或B纯合时会致死；因此植株丙自交不发生性状分离的原因是植株丙的基因A与b位于同源染色体的一条上，基因a与B位于同源染色体的另一条上，且A基因、B基因纯合均致死，所以自交只保留了大叶耐旱植株(AaBb)。(2)若A基因、B基因纯合均致死成立，则可以写出群体中大叶耐旱、大叶非耐旱、小叶耐旱、小叶非耐旱四种植株的基因型分别是AaBb、Aabb、aaBb、aabb；由于群体中大叶耐旱植株AaBb的基因连锁情况有多种，因此大叶耐旱植株AaBb无论是测交(与aabb杂交)还是自交，子一代中均有可能出现植株乙的类型(基因A与B位于同源染色体的一条上，基因a与b位于同源染色体的另一条上)，不符合题目要求；若采用群体中的“大叶非耐旱(Aabb)×小叶耐旱(aaBb)”的杂交组合，子一代中所有的大叶耐旱植株均是植株丙的类型，自交后代不会发生性状分离(实验二)，符合题目要求，故杂交的亲本的组合是大叶非耐旱×小叶耐旱。 4．某作物的雄性育性与细胞质基因(P、H)和细胞核基因(D、d)相关。现有该作物的4个纯合品种：①(P)dd(雄性不育)、②(H)dd(雄性可育)、③(H)DD(雄性可育)、④(P)DD(雄性可育)，科研人员利用上述品种进行杂交实验，成功获得生产上可利用的杂交种。回答下列问题： (1)在培育杂交作物时，选用雄性不育植株的目的是__________________________________。 (2)以上纯合品种中，__________(填序号)自交后代均为雄性可育，且基因型不变；要产生的后代继续保持雄性不育，可用__________(填序号)杂交；__________________(填序号，答出两种组合即可)杂交获得生产上可利用的杂交种，其自交后代出现性状分离，故需年年制种。 (3)水稻的育性由一对等位基因M和m控制，基因型为MM和Mm的个体可产生正常的雌、雄配子，基因型为mm的个体只能产生正常的雌配子，表现为雄性不育。研究人员将基因M与雄配子致死基因A、蓝色素生成基因D构建成连锁基因群，一起导入基因型为mm的个体中，构成智能雄性不育系。基因D的表达可使种子呈蓝色，无基因D的种子呈白色。雄性不育基因m位于2号染色体上，且基因型为mm的个体中只导入了1个连锁基因群，该连锁基因群是否插入2号染色体对其自交后代中智能雄性不育系个体所占比例__________(填“有”或“没有”)影响，理由是___________________________________________________。 将转基因个体(ADMmm)自交并收获水稻种子，快速辨别转基因雄性可育种子和雄性不育种子的方法为_____________________________________________________________________。 答案　(1)省去人工去雄(或降低人工成本，提高种子质量)　(2)②③④　①和②　①和③、①和④(或②和④，其中④作为母本)　(3)没有　无论该连锁基因群是否插入2号染色体，其自交后代中智能雄性不育系个体所占比例都是1/2　观察种子颜色，蓝色为转基因雄性可育种子，白色为雄性不育种子 解析　(1)由于雄性不育植株不能产生正常的花粉，所以选用雄性不育植株进行杂交实验时，不用人工去雄，能降低人工成本，提高种子质量。(2)根据题意可知，当质基因为H或核基因含D时为雄性可育，所以②(H)dd(雄性可育)、③(H)DD(雄性可育)、④(P)DD(雄性可育)自交后代均为雄性可育，且基因型不变。要产生的后代继续保持雄性不育，可用①和②杂交，其子代为(P)dd，能保持雄性不育。生产上用的杂交种雄性可育，即保证质基因或核基因至少一个可育，根据上述基因组成分析，可用题干中的①和③、①和④(或②和④，其中④作为母本)杂交获得所需品种。(3)无论连锁基因群是否插入2号染色体，转基因ADMmm个体产生的雄配子都为m(含A的雄配子死亡)，雌配子都为m∶mADM＝1∶1，则转基因个体自交，F1的基因型及比例为mm∶mmADM＝1∶1，其中mmADM为雄性可育，mm为雄性不育，因此该连锁基因群插入2号染色体和没有插入2号染色体，自交后代中雄性不育系所占比例都是1/2，即对其自交后代中智能雄性不育系个体所占比例没有影响。由于基因D的表达可使种子呈现蓝色，即mmADM转基因雄性可育种子呈现蓝色，无基因D的种子呈现白色，即mm雄性不育种子呈现白色，所以快速辨别雄性不育种子和转基因雄性可育种子的方法是观察种子颜色，蓝色为转基因雄性可育，白色为雄性不育。 5．(2024·鞍山高三一模)我国科学家利用东农427水稻品种，应用CRISPR/Cas9基因编辑技术，将水稻的两对耐盐负调控基因OsEIL1和OsEIL2敲除而培育耐盐改良水稻新品种。图1表示两对基因在染色体上的位置关系(不考虑其他基因突变与染色体互换)，图2表示培育耐盐水稻的过程。回答下列问题： (1)愈伤组织培育成完整植株T1的过程称为__________，在该过程中所用到的关键植物激素有________________。 (2)经初步筛选、培育，得到双等位基因突变体T1(3号和7号染色体各有1个耐盐负调控基因被敲除)。用T1自交，T2中两对等位基因均有被敲除的突变体(简称“候选品种N”)的比例约为__________；在候选品种N中，两对等位基因全部被敲除的双基因纯合突变体的比例约为__________。 (3)检测双基因纯合突变体的OsEIL1基因和OsEIL2基因，发现均在转录起始位点之后的某个位置增加了1个碱基，进一步检测发现，两个基因所表达蛋白质的相对分子质量较正常相对分子质量小。据此可推测该CRISPR/Cas9基因编辑技术敲除这两个基因的原理是________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________。 (4)要在个体生物学水平上鉴定是否成功培育出耐盐水稻新品种，其思路是________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________。 答案　(1)再分化　生长素和细胞分裂素　(2)9/16　1/9　(3)插入1个碱基后诱导基因突变，使翻译提前终止　(4)在盐碱地种植耐盐水稻新品种，检测生长状况及与东农427水稻比较产量 解析　(1)愈伤组织培育成完整植株T1的过程称为再分化，植物激素中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素。(2)结合题图：水稻的两对耐盐负调控基因OsEIL1和OsEIL2分别位于两对同源染色体上，其遗传遵循基因的自由组合定律。双等位基因突变体T1(3号和7号染色体各有1个耐盐负调控基因被敲除)相当于双杂合子。设OsEIL1基因及其敲除后分别用A和a表示，OsEIL2基因及其敲除后分别用B和b表示，则T1基因型为AaBb，T1自交，T2中两对等位基因均有被敲除的突变体基因型包括AaBb、aaBb、Aabb、aabb，比例为3/4(Aa和aa的比例)×3/4(Bb和bb的比例)＝9/16；在候选品种N中，两对等位基因全部被敲除的双基因纯合突变体(相当于aabb)的比例约为1/9。(3)依据“双基因纯合突变体的OsEIL1基因和OsEIL2基因均在转录起始位点之后的某个位置增加了1个碱基”和“两个基因所表达蛋白质的相对分子质量较正常相对分子质量小”推测，CRISPR/Cas9基因编辑技术敲除后的OsEIL1基因和OsEIL2基因在转录形成的mRNA分子上，提前出现了终止密码子，导致翻译提前终止。(4)要在个体生物学水平上鉴定是否成功培育出耐盐水稻新品种，可以进行耐盐碱实验，即在盐碱地种植耐盐水稻新品种，检测生长状况及与东农427水稻比较产量。 6．诱变育种和基因工程育种均为实验室常用的生物育种手段。已知玉米的抗虫性状由一对等位基因调控，为了得到抗虫玉米植株，某实验室对野生型玉米种子进行了不同方法的处理后得到目的植株。回答下列问题： (1)该实验室对野生型玉米种子进行了诱变处理，进行培育、筛选后得到突变植株，该植株自交，后代中抗虫植株约占1/4，说明诱变引起的突变为________(填“隐性”或“显性”)突变。进一步研究发现，该突变是由野生型某个基因发生一个碱基由G到A的替换导致的，则野生型基因和抗病基因的碱基序列长度________(填“相同”或“不同”，下同)，碱基序列________。 (2)该实验室利用农杆菌转化法将外源抗虫基因(cry)转入野生型玉米细胞得到转化细胞，并将其培育成植株X，过程如图1所示，其中1、2代表染色体，抗氨苄青霉素基因(AmpR)为标记基因。已知该品种玉米染色体结构较为稳定，不会发生染色体互换。 ①忽略抗虫基因和抗性基因的区别，仅根据两个基因在染色体上的位置，除图1中的转化细胞种类外，请在图2中画出还可能得到的其他种类的转化细胞。 ②研究表明，标记基因的产物对细胞具有一定的毒害作用，因此为了得到抗虫性状稳定遗传且不含标记基因产物的优良植株，可将植株X进行自交从而获得预期的目的植株。为达到该目的，是否可以将cry基因和AmpR基因用同一个Ti质粒进行转运？________(填“可以”或“不可以”)，原因是_____________________________________________________________。 答案　(1)隐性　相同　不同　(2)如图所示 或 不可以　若将cry和AmpR用同一个Ti质粒进行转运，则cry基因和AmpR基因会位于同一条染色体上，由题意可知，该品种玉米染色体结构较为稳定，不会发生染色体互换，因此无法获得不含标记基因，只含目的基因的优良植株 解析　(1)对野生型玉米种子进行诱变处理后的植株进行自交，后代中抗虫植株约占1/4，根据相应分离比可知，抗虫性状为隐性性状，即说明诱变引起的突变为隐性突变。根据“研究发现该突变是由野生型某个基因发生一个碱基由G到A的替换导致的”可知，该突变的实质是发生了碱基的替换，碱基的数量没有改变，但基因的结构(碱基的排列顺序)发生改变，因此野生型基因和抗病基因的碱基序列长度相同，碱基序列不同。 专题强化练 1～4题每题5分，5～10题每题6分，共56分 1．2022年，我国宇航员在问天实验舱中进行航天育种培育太空稻，这是国际上首次在轨完成水稻全生命周期培养实验获得水稻种子。还首次成功尝试空间再生稻技术，在水稻剪株后利用稻桩上存活的休眠芽，精心培育并最终收获了再生稻的种子，开辟出高产太空稻的技术路线。下列叙述错误的是(　　) A．在太空环境下获得水稻种子的培育方法是杂交育种 B．空间再生稻技术利用了太空微重加重离子、多种宇宙射线等因素 C．航天育种可以提高变异率，还可短时间内有效地改良某些性状 D．空间再生稻技术是利用了芽在分裂过程中容易发生变异的原理 答案　A 解析　在太空环境下获得水稻种子的培育方法是诱变育种，原理是基因突变，A错误。 2．(2024·北京，7)有性杂交可培育出综合性状优于双亲的后代，是植物育种的重要手段。六倍体小麦和四倍体小麦有性杂交获得F1。F1花粉母细胞减数分裂时染色体的显微照片如图。据图判断，下列说法错误的是(　　) A．F1体细胞中有21条染色体 B．F1含有不成对的染色体 C．F1植株的育性低于亲本 D．两个亲本有亲缘关系 答案　A 解析　由题图中含四分体可推知该细胞处于减数分裂Ⅰ前期，此时染色体数目应与F1体细胞中染色体数目相同，该细胞包括14个四分体、7条单个染色体，由于每个四分体是1对同源染色体，所以14个四分体是28条染色体，再加上7条单个染色体，该细胞共有35条染色体，故F1体细胞中染色体数目也是35条，A错误；由于六倍体小麦减数分裂产生的配子有3个染色体组，四倍体小麦减数分裂产生的配子有2个染色体组，因此受精作用后形成的F1体细胞中有5个染色体组，F1花粉母细胞减数分裂时，会出现来自六倍体小麦的染色体无法正常联会(配对形成四分体)的现象，从而出现部分染色体以单个染色体的形式存在的情况，B正确；F1体细胞中存在异源染色体，所以同源染色体配对时，可能会出现联会紊乱无法形成正常配子，故F1的育性低于亲本，C正确。 3．(2024·大连高三模拟)利用雌雄同株的野生型青蒿(二倍体)可培育抗病高产青蒿素的植株。下列叙述错误的是(　　) A．利用人工诱变的方法处理野生型青蒿，筛选可能获得抗病高产的植株 B．选择抗病低产青蒿与易感病高产青蒿杂交，再连续自交，筛选抗病高产的植株 C．将抗病基因导入易感病高产青蒿体细胞中，用植物组织培养可以获得抗病高产的植株 D．抗病低产青蒿与易感病高产青蒿杂交得F1，利用花药离体培养直接获得抗病高产植株 答案　D 解析　基因突变可产生新的基因，形成新的性状，因此利用人工诱变的方法处理野生型青蒿，筛选可能获得抗病高产的植株，A正确；选择抗病低产青蒿与易感病高产青蒿杂交，再连续自交，筛选抗病高产的植株，这属于杂交育种，原理是基因重组，B正确；提取抗病基因导入易感病高产青蒿体细胞中，这需要采用基因工程技术，再采用植物组织培养技术将转基因植物细胞培育成转基因植株，C正确；抗病低产青蒿与易感病高产青蒿杂交得F1，利用花药离体培养获得单倍体，再经过秋水仙素处理才能获得稳定遗传的抗病高产植株，D错误。 4．芸薹属栽培种中二倍体芸薹、黑芥和甘蓝通过相互杂交和自然加倍形成了四倍体种，关系如图(图中A、B、C分别代表不同的染色体组，数字代表体细胞中的染色体数目)。下列相关叙述正确的是(　　) A．染色体自然加倍可能是骤然低温影响着丝粒的分裂造成的 B．芥菜与甘蓝杂交产生的子代为三倍体，子代体细胞不含同源染色体 C．芸薹、黑芥、埃塞俄比亚芥等芸薹属的六个栽培种属于同一个物种 D．图示埃塞俄比亚芥形成过程中遗传物质所发生的变异类型只有染色体数目变异 答案　B 解析　骤然低温能够通过抑制纺锤体的形成引起染色体自然加倍，A错误；能杂交且能产生可育后代的为同一物种，芸薹、黑芥、埃塞俄比亚芥等芸薹属的六个栽培种都不属于同一个物种，存在生殖隔离，C错误；黑芥和甘蓝形成埃塞俄比亚芥的过程中发生了减数分裂、受精作用、低温诱导，减数分裂过程发生基因重组，低温诱导过程发生了染色体数目变异，D错误。 5．(2024·沧州高三联考)西瓜(2n＝22)为二倍体生物，现利用稳定遗传的红(R)小籽(e)西瓜品种甲与黄(r)大籽(E)西瓜品种乙进行育种，流程如图所示。下列叙述错误的是(　　) A．①过程中的试剂可以用低温处理代替 B．③过程所用的试剂为细胞分裂素，主要由根尖合成，能促进细胞分裂和芽的分化 C．杂种植株获得的单倍体幼苗经①过程中的试剂处理后，所得植株不一定为纯合子 D．图中F1相互授粉所得F2的基因型可能有9种或3种 答案　B 解析　③过程所用的试剂为生长素或生长素类调节剂，作用为促进果实发育，B错误；若单倍体幼苗的基因型是杂合子，经秋水仙素处理获得的新品种就不是纯合子，C正确；甲品种的基因型为RRee，乙品种的基因型为rrEE，若R/r、E/e位于一对同源染色体上，则F2的基因型有3种，若R/r、E/e位于两对同源染色体上，则F2的基因型有9种，D正确。 6．育种工作者将异源多倍体小麦的抗叶锈病基因转移到普通小麦，流程如图。图中A、B、C、D表示4个不同的染色体组，每组有7条染色体，C染色体组中含携带抗病基因的染色体。下列分析不正确的是(　　) A．异源多倍体AABBCC的培育一定要用秋水仙素加倍处理 B．杂交后代①的染色体组成为AABBCD，含有42条染色体 C．通过病菌接种实验处理杂交后代②可以筛选出杂交后代③ D．射线照射利于含抗病基因的染色体片段转接到小麦染色体上 答案　A 解析　异源多倍体AABBCC的培育也可以采用两种植物AABB与CC通过植物体细胞杂交的方法获得，A错误；杂交后代①由异源多倍体AABBCC与普通小麦AABBDD杂交获得，染色体组为AABBCD，含有6个染色体组，每组有7条染色体，含有42条染色体，B正确；杂交后代②通过筛选获得杂交后代③，杂交后代③中有含抗病基因的染色体，有抗病性状，因此通过病菌接种实验处理杂交后代②可以筛选出杂交后代③，C正确；射线照射可以提高突变率，有利于染色体发生结构变异，使含抗病基因的染色体片段转接到小麦染色体上，D正确。 7．(2023·广东，16)鸡的卷羽(F)对片羽(f)为不完全显性，位于常染色体，Ff表现为半卷羽；体型正常(D)对矮小(d)为显性，位于Z染色体。卷羽鸡适应高温环境，矮小鸡饲料利用率高。为培育耐热节粮型种鸡以实现规模化生产，研究人员拟通过杂交将d基因引入广东特色肉鸡“粤西卷羽鸡”，育种过程如图。下列分析错误的是(　　) A．正交和反交获得F1个体表型和亲本不一样 B．分别从F1群体Ⅰ和Ⅱ中选择亲本可以避免近交衰退 C．为缩短育种时间应从F1群体Ⅰ中选择父本进行杂交 D．F2中可获得目的性状能够稳定遗传的种鸡 答案　C 解析　由于控制体型的基因位于Z染色体上，属于伴性遗传，性状与性别相关联。用卷羽正常雌鸡(FFZDW)与片羽矮小雄鸡(ffZdZd)杂交，F1基因型是FfZDZd(♂)和FfZdW(♀)，子代都是半卷羽；用片羽矮小雌鸡(ffZdW)与卷羽正常雄鸡(FFZDZD)杂交，F1基因型是FfZDZd(♂)和FfZDW(♀)，子代仍然是半卷羽，正交和反交都与亲本表型不同，A正确；F1群体Ⅰ和Ⅱ杂交不是近亲繁殖，可以避免近交衰退，B正确；为缩短育种时间，应从F1群体Ⅰ中选择母本(基因型为FfZdW)，从F1群体Ⅱ中选择父本(基因型为FfZDZd)，可以快速获得基因型为FFZdW和FFZdZd的个体，即在F2中可获得目的性状能够稳定遗传的种鸡，C错误，D正确。 8．(多选)如图是水稻的三系杂交和两系杂交示意图。两种育种过程都涉及“雄性不育”系。其中一种雄性不育由细胞核基因(a)和细胞质基因(S)共同控制，相应的雄性可育基因为A和N。另一种是光温敏雄性不育，育性只受细胞核基因控制，且在环境温度高于临界温度或长日照条件下表现为雄性不育。下列有关说法错误的是(　　) A．三系杂交中水稻雄性不育的原因可能是基因S和a相互作用使植株不能正常产生花粉 B．若基因型为S(Aa)的个体连续自交两代，则F2中雄性不育个体所占的比例为3/8 C．两系杂交应当在高温长日照条件下自交繁育，在低温短日照下杂交制种 D．光温敏雄性不育系水稻遗传行为更简单，进行杂交育种更简单，更易选育优良杂交种 答案　BC 解析　S(aa)是雄性不育，雄性可育为N(A_)、N(aa)、S(A_)。若基因型为S(Aa)的个体自交，F1的基因型为S(AA)、S(Aa)、S(aa)，比例为1∶2∶1，其中只有S(aa)为雄性不育，F1即1/3S(AA)、2/3S(Aa)自交，F2中雄性不育[S(aa)]的比例为2/3×1/4＝1/6，B错误；光温敏雄性不育的育性只受细胞核基因控制，且在环境温度高于临界温度或长日照条件下表现为雄性不育，因此两系杂交应当在低温短日照条件下自交繁育，在高温长日照下杂交制种，C错误。 9．(多选)(2024·九江高三期末)将水稻中的籼稻和粳稻进行杂交，F1花粉母细胞形成成熟花粉的过程如图所示。已知ORF2基因编码的毒蛋白对全部花粉的发育有毒害作用，ORF2－基因编码无毒蛋白。下列分析正确的是(　　) A．水稻中的籼稻和粳稻之间存在生殖隔离 B．ORF2与ORF3不遵循基因自由组合定律 C．若要观察花粉母细胞减数分裂过程应采集成熟花药作为观察材料 D．推测ORF3基因可能在花粉发育过程中编码解毒蛋白 答案　BD 解析　籼稻和粳稻可以杂交，且F1能产生可育花粉，说明二者之间没有生殖隔离，A错误；ORF2与ORF3在一条染色体上，它们的遗传不遵循基因自由组合定律，B正确；成熟的花药已经完成减数分裂，不可作为观察减数分裂的材料，C错误；ORF2基因编码的毒蛋白对全部花粉的发育有毒害作用，但含有ORF2基因和ORF3基因的花粉可育，由此推知ORF3基因可能编码解毒蛋白，D正确。 10．(多选)与雌蚕相比，雄蚕在生命力、桑叶利用率和吐丝结茧等方面具有更大的优势。科学家利用诱变和杂交的方法构建了一种家蚕品系，实现了专养雄蚕的目的。该家蚕品系雌雄个体基因组成如图所示。A/a为控制卵色的基因，显性基因A决定黑色，隐性基因a决定白色，b、e是纯合时引起胚胎死亡的突变基因(注：ZbW、ZeW为纯合子)，“＋”代表野生型基因。研究发现，在该家蚕品系的性染色体上存在交换抑制因子，能避免四分体中染色体片段互换，从而保留该品系用于育种。下列有关叙述正确的是(　　) A．在构建该品系过程中发生了基因突变和染色体变异 B．该品系产生的黑色受精卵为雌蚕，白色受精卵为雄蚕 C．由图可知该品系不可能产生基因型是Za＋＋、Zabe、Zab＋、WAb、Wa＋的配子 D．该品系能产生四种受精卵，其中胚胎致死的基因型为Zab＋Zab＋、Za＋eWA＋ 答案　ABD 解析　图示雌性个体和雄性个体的染色体上存在b、e突变基因，说明构建该品系过程中发生了基因突变；图示雌性个体的一条性染色体同时含有Z染色体片段和W染色体片段，说明构建该品系过程中发生了染色体结构变异，A正确；该品系中，Zab＋Za＋e的雄蚕能形成Zab＋、Za＋e两种基因型的雄配子，Zab＋WA＋的雌蚕能形成Zab＋、WA＋两种基因型的雌配子，二者杂交能产生Zab＋Zab＋(白色雄性)、Zab＋WA＋(黑色雌性)、Zab＋Za＋e(白色雄性)、Za＋eWA＋(黑色雌性)四种受精卵，由于b、e纯合时引起胚胎死亡，因此胚胎致死的基因型为Zab＋Zab＋、Za＋eWA＋，B、D正确，C错误。 11．(16分)(2024·长春高三模拟)镰刀菌、立枯丝核菌引起的水稻立枯病造成水稻减产。某科研团队以不具有抗性的连粳11号、龙粳39号两个纯合水稻品种为实验材料，培育抗立枯病的水稻新品种，进行了以下实验。请回答下列问题： (1)连粳11号对镰刀菌表现为易感病，对立枯丝核菌表现为抗病，而龙粳39号则相反。已知水稻对镰刀菌和立枯丝核菌的抗性分别受非同源染色体上的A/a、B/b基因控制。连粳11号和龙粳39号杂交得到F1，F1自交得到F2，统计F2结果如图所示。据图可知，连粳11号和龙粳39号的基因型分别为______________，选择F2中对两种菌均具有抗性的个体自交，单株收获其所结的种子种在一起形成一个株系，不发生性状分离的株系占__________，将其培育成甲品种。 (2)褐飞虱是水稻的害虫，也会造成减产。该团队利用X射线对另一个无褐飞虱抗性的荃优822号纯合水稻进行处理后，发现少数水稻对褐飞虱产生较高抗性，标记为突变型乙。乙5号染色体上某DNA区段与高抗虫性相关，对荃优822号的该区段设计重叠引物，提取乙和荃优822号的5号染色体DNA进行扩增，扩增产物的电泳结果如图所示。据图推测5号染色体上第______对引物对应区间(记为N基因)发生了碱基的______(填“增添”“缺失”或“替换”)。 (3)研究者对N基因进行分离和克隆，以其作为目的基因与Ti质粒的__________区段进行拼接，导入水稻甲的叶肉细胞中，经组培获得具有抗立枯病和抗褐飞虱的转基因植株丙。 (4)对丙进行扩大培养，发现有部分丙植株体细胞中含有2个N基因，请写出由丙获得稳定遗传的抗褐飞虱新品种丁的最简便方法：_____________________________________________ ______________________________________________________________________________。 在作答区域内标出丁植株体细胞内N基因在染色体上的相对位置(请参照图例，圆圈表示细胞，竖线表示染色体，圆点表示基因位点，字母表示基因)。 答案　(1)aabb、AABB　1/3　(2)4　增添 (3)T－DNA　(4)让丙植株自交，选择子代不发生性状分离的植株 解析　(1)水稻对镰刀菌和立枯丝核菌的抗性分别受非同源染色体上的A/a、B/b基因控制，且图中显示镰刀菌抗性株∶易感株＝3∶1，说明抗性(A)对易感性(a)为显性，立枯丝核菌抗性株∶易感株＝1∶3，说明易感性(B)对抗性(b)为显性，由此可推知，连粳11号和龙粳39号的基因型分别为aabb、AABB，在F2中对两种菌均有抗性的基因型为A_bb(1/3AAbb、2/3Aabb)，这些个体自交，不发生性状分离(即纯合子)的株系为AAbb，所占比例为1/3。(2)根据电泳结果可以推测出，只有5号染色体上的第4对引物对应区间发生了碱基的增添(突变型乙扩增产物距离点样处距离小，说明其分子量大)。 12．(14分)普通小麦(AABBDD，A、B、D分别表示三个不同物种的染色体组)是世界上广为栽培的主要粮食作物之一，养活了约占全球三分之一以上的人口。白粉病严重影响小麦产量，选育抗白粉病优良小麦品种是保证粮食安全的重要途径。回答下列问题： (1)普通小麦起源于皆为2n＝14的一粒小麦、山羊草和节节麦在自然条件下的远缘杂交。其染色体组的来源如图1。请完成图2中二粒小麦自然产生过程的图解：①是____________；②表示____________诱导使染色体数目加倍。 (2)普通小麦(AABBDD)每个染色体组的某条染色体上都有MLO基因。利用基因组编辑技术，敲除所有MLO基因后获得隐性突变体植株mlo－aabbdd，其性状表现与野生型相比，结果如表。 植株 白粉病 株高和产量 野生型(MLO－AABBDD) 感病 正常 突变体(mlo－aabbdd) 抗病 下降 结果表明，MLO基因与具体性状的对应关系是____________________________________。 (3)科学家在mlo－aabbdd群体中发现一个新型突变株mlo－R32，在其B染色体组上mlo基因相邻位置因缺失了304 kb的一个染色体大片段，导致局部染色体三维空间重排，激活了其上游紧邻的TMT3基因的表达，恢复了株高和产量，这种遗传现象称为表观遗传，其判断的依据是________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________。 为验证正是TMT3基因的表达导致了mlo－R32株高和产量的恢复，请设计一个验证实验，要求写出实验思路和预期实验结果。_____________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________。 答案　(1)AB(幼苗)　低温(等自然条件的剧烈变化)　(2)既控制感病性状又影响生长发育和产量(或MLO基因具有多效性)　(3)TMT3基因的碱基序列没有变化，之所以被激活是因为染色体的结构发生了变化　实验思路：同等种植条件下，对比敲除TMT3基因的mlo－R32小麦与mlo－R32小麦的株高和产量。预期结果：敲除TMT3基因的mlo－R32小麦，株高和产量下降 解析　(1)图2中一粒小麦(AA)与山羊草(BB)进行杂交，其产生的子代是AB(异源二倍体)，细胞中具有2个染色体组；AB通过低温(等自然条件的剧烈变化)诱导或秋水仙素处理幼苗，使其染色体数目加倍，形成二粒小麦AABB，由于图2为二粒小麦自然产生过程，因此②表示低温(等自然条件的剧烈变化)诱导使染色体数目加倍，①是AB(幼苗)。(2)根据题意，敲除所有MLO基因后获得隐性突变体植株，与野生型相比，突变体抗白粉病，株高和产量下降，由此说明MLO基因既控制感病性状又影响生长发育和产量(或MLO基因具有多效性)。(3)生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象，叫作表观遗传。由题意可知，TMT3基因的碱基序列没有变化，之所以被激活是因为染色体结构发生变化，因此这种遗传现象称为表观遗传。为验证TMT3基因的表达导致了mlo－R32株高和产量的恢复，该实验的自变量为是否含有TMT3基因，因变量为mlo－R32小麦的株高和产量，故可设计在同等种植条件下，对比敲除TMT3基因的mlo－R32小麦与mlo－R32小麦的株高和产量。若敲除TMT3基因的mlo－R32小麦，株高和产量下降，这说明TMT3基因的表达导致了mlo－R32株高和产量的恢复。 13．(14分)(2024·石家庄高三联考)我国种植的水稻有籼稻和粳稻，籼稻广泛种植于南方，粳稻广泛种植于北方。选育籼粳杂交稻是南方水稻产业调整的重要措施。水稻单株产量主要由单株穗数、穗粒数和千粒重决定。Gnla基因(位于细胞核)通过编码细胞分裂素氧化酶，降低细胞分裂素含量，减少水稻枝梗，进而导致穗粒数减少。研究发现H品种籼稻的Gnla基因突变后能显著增加穗粒数，提高产量。目前，突变的Gnla基因广泛应用在籼稻上，但对粳稻的影响还未知，研究人员对此开展研究。研究过程如图所示，突变的Gnla基因对粳稻8号的产量影响如表所示。回答下列问题： 组别 单株穗数 一次枝梗数 一次枝梗花数 二次枝梗数 二次枝梗花数 千粒重/g 突变型 8.16 13.06 71.59 47.49 151.31 27.06 野生型 11.50 12.16 71.51 31.73 98.16 26.58 (1)H品种籼稻的Gnla基因突变后，______________________________________________ _____________________________________________________________________________， 促进水稻枝梗数增加，从而提高穗粒数。 (2)F1～F3均和粳稻8号杂交并进行选择的目的是____________________________。检测F4时，阳性植株比例为__________。F7中Gnla基因的检测结果与______________的检测结果完全相同，即为目标植株。 (3)(4分)研究发现，突变的Gnla基因可显著提高粳稻8号的产量。据表分析，原因是 ________________________________________________________________________。 (4)J品种籼稻为感光型品种，粳稻8号为感温型品种，J品种籼稻和粳稻8号杂交后代的“籼(感光性)－粳(感温性)”性状会出现差异。已知感光型品种在南方生长期较短，在北方较长，感温型品种则相反。据此分析，如何根据生长期差异选育出适合在华南地区生长的“粳型”杂交稻品种？________________________________________________________________。 答案　(1)无法表达细胞分裂素氧化酶，体内细胞分裂素含量升高　(2)使后代获得粳稻8号的优良性状和突变的Gnla基因　50%　H品种纯合籼稻　(3)突变型的二次枝梗数和二次枝梗花数明显增高且其对产量的影响大于因单株穗数减少而导致的产量减少　(4)选择杂交后代中生育期长的单株并经连续自交稳定后得到新品种 解析　(1)H品种籼稻的Gnla基因突变后，无法表达细胞分裂素氧化酶，体内细胞分裂素含量增加，从而促进水稻枝梗数增加，进而提高穗粒数。(2)F1～F3均和粳稻8号杂交并进行选择的目的是使后代获得粳稻8号的优良性状和突变的Gnla基因。由于F1为杂合子，且每代均选择阳性植株继续实验，因此检测F4时，阳性植株比例为50%，F7中Gnla基因的检测结果与H品种纯合籼稻检测结果完全相同时，可得到纯合植株，即为目标植株。(3)研究发现，突变的Gnla基因可显著提高粳稻8号的产量。据表分析，突变体单株穗数减少，但是二次枝梗数和二次枝梗花数明显增高，因此实验组的二次枝梗数和二次枝梗花数明显增高且其对产量的影响大于因单株穗数减少而导致的产量减少。(4)为了选育出适合在华南地区生长的“粳型”杂交稻品种，可以利用J品种籼稻的感光型特性和粳稻8号的感温型特性进行杂交。由于感光型品种在南方生长期较短，在北方较长，而感温型品种则相反，也就是感温型品种在南方生长期较长，在北方较短。因此要选择华南地区生长的“粳型”杂交稻品种，可以选择杂交后代中生育期长的单株并经连续自交稳定后得到新品种。 学科网（北京）股份有限公司 $育种方式 争分点突破 5　 一 核心提炼 育种方法总结 育种方法 原理 常用方法 优点 缺点 例子 杂交育种 基因重组 杂交→自交→选优→自交，直到不发生性状分离为止 将不同亲本的优良性状集中在一个个体上；操作简单 育种年限长；不能克服远缘杂交不亲和的障碍 矮秆抗病小麦、中国黑白花牛 3 育种方法 原理 常用方法 优点 缺点 例子 诱变育种 基因突变 通过物理、化学、生物的因素处理 提高变异频率，在短时间内获得更多的优良变异类型 非常盲目，有利变异少，需要大量供试材料 黑农五号、青霉素高产菌株 育种方法 原理 常用方法 优点 缺点 例子 单倍体育种 染色体 变异 花药离体培养再人工诱导，使染色体加倍 明显缩短育种年限，得到的是纯合子 技术复杂，且须与杂交育种配合 — 育种方法 原理 常用方法 优点 缺点 例子 多倍体育种 染色体 变异 秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 茎秆粗壮，叶片、果实、种子比较大，营养物质含量高 发育迟缓，结实率降低 无子西瓜 育种方法 原理 常用方法 优点 缺点 例子 基因工程育种 基因重组 提取基因、目的基因与载体结合、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定 定向改变生物的性状、克服远缘杂交不亲和的障碍 技术难度大，可能引起生态危机 转基因抗虫棉 判断下列有关育种的叙述 (1)抗虫小麦与矮秆小麦杂交，通过基因重组可获得抗虫矮秆小麦 (　　) (2)通过花药离体培养可获得抗锈病高产小麦新品种(　　) √ 提示：花药离体培养只能获得单倍体植株(高度不育)。 × (3)诱变育种可通过改变基因的结构达到育种目的(　　) (4)多倍体植株都可以用种子繁殖后代(　 　) 提示：三倍体植株高度不育，不能用种子繁殖后代。 √ × 易错辨析 二 真题演练 1.(2024·安徽，10)甲是具有许多优良性状的纯合品种水稻，但不抗稻瘟病(rr)，乙品种水稻抗稻瘟病(RR)。育种工作者欲将甲培育成抗稻瘟病并保留自身优良性状的纯合新品种，设计了下列育种方案，合理的是 ①将甲与乙杂交，再自交多代，每代均选取抗稻瘟病植株 ②将甲与乙杂交，F1与甲回交，选F2中的抗稻瘟病植株与甲再次回交，依次重复多代；再将选取的抗稻瘟病植株自交多代，每代均选取抗稻瘟病植株 ③将甲与乙杂交，取F1的花药离体培养获得单倍体，再诱导染色体数目加倍为二倍体，从中选取抗稻瘟病植株 ④向甲转入抗稻瘟病基因，筛选转入成功的抗稻瘟病植株自交多代，每代均选取抗稻瘟病植株 A.①② 　　　　B.①③ 　　　　C.②④ 　　　　D.③④ √ 甲是具有许多优良性状的纯合子。方案①③中，后代产生很多性状组合，不能保留甲的所有优良性状；方案②中，将甲与乙杂交，所得F1均抗稻瘟病，让F1与甲回交，选F2中的抗稻瘟病植株与甲再次回交，依次重复多代，通过不断与甲回交，不断提高甲的所有优良性状相关基因的基因频率，达到保留甲所有优良性状的目的，再将选取的抗稻瘟病植株自交多代，每代均选取抗稻瘟病植株，这样可以获得纯合抗稻瘟病植株；方案④直接将抗稻瘟病基因转入甲中，筛选转入成功的抗稻瘟病植株自交多代，每代均选取抗稻瘟病植株，这样可以获得纯合抗稻瘟病植株，且该植株还能保留甲的所有优良性状。综上所述，C符合题意。 2.(2024·全国甲，32节选)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子(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”)。 细胞质 分析可知，雄性不育株只能作母本，并且在多次杂交过程中，雄性不育株的子代始终表现为雄性不育，即与母本表型相同，说明雄性不育为母系遗传，即控制雄性不育的基因(A)位于细胞质中。 (2)将另一性状优良的水稻纯合子(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。F1自交子代中雄性可育株与雄性不育株的数量比为________。 3∶1 由第(1)题分析可知，基因A位于细胞质中。且已知基因R位于细胞核中，R的表达产物能够抑制基因A的表达，则丙的基因型为A(RR)或a(RR)，雄性不育乙的基因型为A(rr)，子代细胞质来自母本，因此F1的基因型为A(Rr)，表现为雄性可育，F1自交，子代的基因型及比例为A(RR)∶A(Rr)∶A(rr)＝1∶2∶1，因此子代中雄性可育株与雄性不育株的数量比为3∶1。 (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。 1 3 丙为雄性可育，其基因型为A(RR)或a(RR)，甲也为雄性可育，其基因型为a(rr)，以丙为父本与甲杂交(正交)得F1，F1基因型为a(Rr)，表现为雄性可育，F1自交的后代F2可育，则F2中与育性有关的表型有1种。反交结果与正交结果不同，则可说明丙的基因型为A(RR)，甲的基因型为a(rr)，反交时，丙为母本，F1的基因型为A(Rr)，F2中的基因型及比例为A(RR)∶A(Rr)∶A(rr)＝1∶2∶1，即F2中与育性有关的基因型有3种。 3.(2022·河北，20)蓝粒小麦是小麦(2n＝42)与其近缘种长穗偃麦草杂交得到的，其细胞中来自长穗偃麦草的一对4号染色体(均带有蓝色素基因E)代换了小麦的一对4号染色体。小麦5号染色体上的h基因纯合后，可诱导来自小麦的和来自长穗偃麦草的4号染色体配对并发生互换。某雄性不育小麦的不育基因T与等位可育基因t位于4号染色体上。为培育蓝粒和不育两性状不分离的小麦，研究人员设计了如图所示的杂交实验。回答下列问题： (1)亲本不育小麦的基因型是 ______，F1中可育株和不育 株的比例是_____。 TtHH 1∶1 分析题意可知，亲本雄性不育小麦(HH)的基因型为T_HH，因雄性不育植株只能作母本，则亲本雄性不育小麦的基因型为TtHH，亲本小麦(hh)的基因型为tthh，故F1中可育株(ttHh)∶不育株(TtHh)＝1∶1。 (2)F2与小麦(hh)杂交的目的是_____________________________________ __________________________________________________________________________________________________________________________。 获得h基因纯合(hh)的蓝粒不育株，诱导 小麦和长穗偃麦草的4号染色体配对并发生互换，从而使T基因与E基因交换到一条姐妹染色单体上，以获得蓝粒和不育性状不分离的小麦 F2中的蓝粒不育株的基因型及比例为1/2TEHH、1/2TEHh，其中T基因和E基因分别来自小麦的和长穗偃麦草的4号染色体，而h基因纯合后，可诱导来自小麦的和来自长穗偃麦草的4号染色体配对并发生互换，使得T和E基因可以位于同一条姐妹染色单体上，从而获得蓝粒和不育两性状不分离的个体。 (3)F2蓝粒不育株在减数分裂时理论上能形成______个正常的四分体。如果减数分裂过程中同源染色体正常分离，来自小麦和长穗偃麦草的4号染色体随机分配，最终能产生______种配子(仅考虑T/t、E基因)。F3中基因型为hh的蓝粒不育株占比是______。 20 4 1/16 分析题意可知，蓝粒小麦的染色体是42条，而F2中的蓝粒不育株的4号染色体1条来自小麦，1条来自长穗偃麦草，其余染色体(42－1－1＝40)均来自小麦，为同源染色体，故其减数分裂时理论上能形成20个正常的四分体； 不同来源的4号染色体在减数分裂中随机分配，仅考虑T/t、E基因，若两条4号染色体移向一极，则同时产生基因型为TE和O(两基因均没有)的2种配子，若两条4号染色体移向两极，则产生基因型为T和E的2种配子，则F2中的蓝粒不育株共产生4种配子； F2中的蓝粒不育株产生TE配子的概率为1/4，产生h配子的概率是1/4，则F3中基因型为hh的蓝粒不育株占比是1/4×1/4＝1/16。 (4)F3蓝粒不育株体细胞中有_____条染色体，属于染色体变异中的______变异。 43 数目 由F2中的蓝粒不育株产生的配子种类，可以确定形成F3中的蓝粒不育株的卵细胞中应含有两条4号染色体，且小麦染色体组成为2n＝42，故F3蓝粒不育株体细胞中有43条染色体，多了1条4号染色体，属于染色体数目变异。 (5)F4蓝粒不育株和小麦(HH)杂交后单株留种形成一个株系。若株系中出现： ①蓝粒可育∶蓝粒不育∶非蓝粒可育∶非蓝粒不育＝1∶1∶1∶1。说明_________________________________________________；②蓝粒不育∶非蓝粒可育＝1∶1。说明_________________________________________ _____________。符合育种要求的是_____(填“①”或“②”)。 F4蓝色不育株体细胞中T基因和E基因位于不同染色体上 F4蓝色不育株体细胞中T基因和E基因位于同 一条染色体上 ② F3中的蓝粒不育株基因型为 TEtHh和TEthh，含hh基因的 个体可形成T和E交换到同一 条染色体上的卵细胞，与小 麦(ttHH)杂交，F4中的蓝粒 不育株基因型为TEtHh，其中T基因和E基因连锁，位于同一条染色体上，t基因位于另一条染色体上，与小麦(ttHH)杂交，后代表型及比例为蓝粒不育∶非蓝粒可育＝1∶1，即F4蓝粒不育株体细胞中的T基因和E基因位于同一条染色体上； 而F3中基因型为TEtHh的个 体与小麦(ttHH)杂交产生的 F4中的蓝粒不育株含3个4号 染色体，分别携带T基因、 E基因及t基因，与小麦(ttHH) 杂交，母本在减数分裂Ⅰ前期联会时，携带T基因的染色体和携带t基因的染色体联会，携带E基因的染色体随机分配到细胞的一极，产生的配子基因型及比例为T∶TE∶t∶tE＝1∶1∶1∶1，与小麦(ttHH)杂交， 子代表型及比例为蓝粒可育∶ 蓝粒不育∶非蓝粒可育∶非 蓝粒不育＝1∶1∶1∶1，即 F4蓝粒不育植株体细胞中的 T基因和E基因位于不同染色 体上；本实验要培育蓝粒和不育两性状不分离的小麦，故②符合育种要求。 4.(2022·辽宁，25节选)某雌雄同株二倍体观赏花卉的抗软腐病与易感软腐病(以下简称“抗病”与“易感病”)由基因R/r控制，花瓣的斑点与非斑点由基因Y/y控制。为研究这两对相对性状的遗传特点，进行系列杂交实验。 (1)用秋水仙素处理该花卉，获得了四倍体植株。秋水仙素的作用机理是___________________________________________________________________________________。现有一基因型为YYyy的四倍体植株，若减数分裂过程中四条同源染色体两两分离(不考虑其他变异)，则产生的配子类型及比例分别为______________________，其自交后代共有______种基因型。 能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞的两极，从而引起细胞内染色体数目加倍 YY∶Yy∶yy＝1∶4∶1 5 (2)用X射线对该花卉A基因的显性纯合子进行诱变，当A基因突变为隐性基因后，四倍体中隐性性状的出现频率较二倍体更______。 低 用X射线对该花卉A基因的显性纯合子(基因型为AAAA)进行诱变，当A基因突变为隐性基因a后，由于四倍体的A基因更多，则四倍体中隐性性状的出现频率较二倍体更低。 5.(2021·天津，17)黄瓜的花有雌花、雄花与两性花之分(雌花：仅雌蕊发育；雄花：仅雄蕊发育；两性花：雌雄蕊均发育)。位于非同源染色体上的F和M基因均是花芽分化过程中乙烯合成途径的关键基因，对黄瓜花的性别决定有重要作用。F和M基因的作用机制如图所示。 (1)M基因的表达与乙烯的产生之间存在_____(填“正”或“负”)反馈，造成乙烯持续积累，进而抑制雄蕊发育。 正 据图分析，M基因的表达会促进乙烯的产生，乙烯的产生又会促进M基因的表达，即二者之间存在正反馈，造成乙烯持续积累，进而抑制雄蕊发育。 (2)依据F和M基因的作用机制推断，FFMM基因型的黄瓜植株开雌花，FFmm基因型的黄瓜植株开______花。当对FFmm基因型的黄瓜植株外源施加________(填“乙烯抑制剂”或“乙烯利”)时，出现雌花。 两性 乙烯利 由分析可知，FFmm基因型的黄瓜植株开两性花。当对FFmm基因型的黄瓜植株外源施加乙烯利时，较高浓度的乙烯会抑制雄蕊的发育，出现雌花。 (3)现有FFMM、ffMM和FFmm三种基因型的亲本，若要获得基因型为ffmm的植株，请完成如下实验流程设计。 母本基因型：________；父本基因型：________；对部分植株施加适量___________。 FFmm ffMM 乙烯抑制剂 现有FFMM、ffMM和FFmm三种基因型的亲本，若要获得基因型为ffmm的植株，可以将FFmm(开两性花)作母本，ffMM(开雄花)作父本，F1基因型为FfMm(开雌花)，再用F1作母本，对部分F1植株施加适量的乙烯抑制剂，使其雄蕊发育作父本，杂交后代即会出现基因型为ffmm的植株。 6.(2022·广东，19节选)研究小组了解到：①雄蚕产丝量高于雌蚕；②家蚕的性别决定为ZW型；③卵壳的黑色(B)和白色(b)由常染色体上的一对基因控制；④黑壳卵经射线照射后携带B基因的染色体片段可转移到其他染色体上且能正常表达。为达到基于卵壳颜色实现持续分离雌雄，满足大规模生产对雄蚕需求的目的，该小组设计了一个诱变育种的方案。如图为方案实施流程及得到的部分结果。 统计多组实验结果后，发现大多数组别家蚕的性别比例与Ⅰ组相近，有两组(Ⅱ、Ⅲ)的性别比例非常特殊。综合以上信息进行分析： (1)Ⅰ组所得雌蚕的B基因位于____染色体上。 常 分析题意和图示方案可知，黑卵壳经射线照射后，携带B基因的染色体片段转移到其他染色体上且能正常表达，转移情况可分为三种，即携带B基因的染色体片段未转移或转移到常染色体上、转移到Z染色体上或转移到W染色体上。将诱变孵化后挑选的雌蚕作为亲本与雄蚕(bb)杂交，统计子代的黑卵壳孵化后雌雄家蚕的数目，结合图中的三组结果分析， Ⅰ组黑卵壳家蚕中雌雄比例接近1∶1，说明该性状与性别无关，即携带B基因的染色体片段未转移或转移到了常染色体上；Ⅱ组黑卵壳家蚕全为雌性，说明携带B基因的染色体片段转移到了W染色体上；Ⅲ组黑卵壳家蚕全为雄性，说明携带B基因的染色体片段转移到了Z染色体上。 由以上分析可知，Ⅰ组携带B基因的染色体片段未转移或转移到了常染色体上，即所得雌蚕的B基因位于常染色体上。 (2)将Ⅱ组所得雌蚕与白壳卵雄蚕(bb)杂交，子代中雌蚕的基因型是________(如存在基因缺失，亦用b表示)。这种杂交模式可持续应用于生产实践中，其优势是可在卵期通过卵壳颜色筛选，即可达到分离雌雄的目的。 bbZWB 由题意可知，如存在基因缺失，亦用b表示。Ⅱ组携带B基因的染色体片段转移到了W染色体上，亲本雌蚕的基因型为bbZWB，与白卵壳雄蚕(bbZZ)杂交，子代雌蚕的基因型为bbZWB(黑卵壳)，雄蚕的基因型为bbZZ(白卵壳)，可以通过卵壳颜色区分子代性别。 (3)尽管Ⅲ组所得黑壳卵全部发育成雄蚕，但其后代仍无法实现持续分离雌雄，不能满足生产需求，请简要说明理由：_______________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________________________。 Ⅲ组黑壳卵雄蚕B基因位 于Z染色体上，杂交后代无法通过卵壳颜色分离雌雄(或杂交后代黑壳卵和白壳卵中均既有雌性又有雄性，无法通过卵壳颜色区分性别或雄蚕中有黑壳又有白壳) 由题意分析可知，如存在基因缺失，亦用b表示。Ⅲ组携带B基因的染色体片段转移到了Z染色体上，亲本雌蚕的基因型为bbZBW，与白卵壳雄蚕(bbZZ)杂交，子代雌蚕的基因型为bbZW(白卵壳)，雄蚕的基因型为bbZBZ(黑卵壳)。再将黑壳卵雄蚕(bbZBZ)与白壳卵雌蚕(bbZW)杂交，子代为bbZBZ、bbZZ、bbZBW、bbZW，其后代的黑壳卵和白壳卵中均既有雌性又有雄性，无法通过卵壳颜色区分性别，故不能满足生产需求。 三 模拟预测 1.(2024·邢台高三模拟)家蚕(2n＝28)为ZW型性别决定，其黑色卵(A)对白色卵(a)为显性，位于10号染色体上；正常蚕(Os)的幼体体表不透明，油蚕(os)的体表透明。雄蚕食桑少，蚕丝质量高，蚕农希望只养雄蚕，避免雌、雄蚕混养。可通过改造W染色体实现只养雄蚕的目的。 (1)图1中用γ射线处理、改造W染色体时所引发的变异称为____ __________。研究人员利用W1通过杂交培育了基因型为 的种蚕，该种蚕与白色卵雄蚕杂交，子代中______卵孵化为雄蚕。 染色 白色 体结构变异 (2)图2中利用W2构建的家蚕平衡致死体系中，m基因和n基因为隐性致死基因，os基因能遮蔽m基因的致死作用(不考虑Z染色体上的Os/os基因)。普通蚕无m、n隐性致死基因(基因型为aaZMNZMN、aaZMNW)，请说明利用家蚕平衡致死体系只繁育雄蚕的过程：______________________________________ ____________________________________________________________________________________________。 让家蚕平衡致死体系中的雄蚕(aaZmNZMn)与 普通蚕的雌蚕(aaZMNW)杂交，子代中雌蚕(aaZmNW、aaZMnW)致死，存活的全为雄蚕(aaZMNZmN、aaZMNZMn) 家蚕平衡致死体系可以自稳，请用遗传图解解释其原理(请将遗传图解写出来，只要求写出个体的基因型，基因型写法参照下例：平衡体系中的雌蚕写作aaZmNWosA)。 答案　如图所示 2.(2024·衡水高三预测)多倍体动物极少见，我国科学家通过潜心钻研终于培育出了三倍体贝类和四倍体贝类。已知某二倍体贝类外壳硬度受位于常染色体上独立遗传的等位基因A/a、B/b控制，显性基因越多，硬度越大。如图表示利用该二倍体贝类培育出多倍体贝类的三种育种方案。不考虑基因突变。回答下列问题： (1)基因型为AaBb的雌雄个体交配，子代中外壳硬度最大的个体占______，该方法培育出外壳硬度最大个体的原理是__________。 1/16 基因重组 (2)若经育种方案1获得的三倍体的基因型为AaaBbb，其父本的基因型为aabb，则其母本的基因型为________；若经育种方案2获得的三倍体的基因型为AAaBBb，则其父本的基因型有4种可能性，即________________ ___________。 AaBb AaBb或Aabb或 aaBb或aabb 若经育种方案1获得的三 倍体的基因型为AaaBbb， 其父本的基因型为aabb ， 则说明父本提供的精子基 因组成为ab，又因育种方 案1中，第一极体未释放，所以母本的基因型为AaBb。因育种方案2中，第二极体未释放，说明卵细胞中没有等位基因，若经育种方案2获得的三倍体的基因型为AAaBBb，则其父本能产生含ab的精子，基因型为AaBb 或Aabb或aaBb或aabb的父本都能产生含ab 的精子。 (3)请在育种方案1、2、3的基础上，设计一个简易的育种方案以培育出三倍体贝类，写出实验思路：_____________________________________ _______________________。 利用育种方案3获得的四倍体与二倍体交 配，所得子代即为三倍体 3.某种自花传粉植物的大叶(A)与小叶(a)、耐旱(B)与非耐旱(b)这两对相对性状各受一对等位基因控制。群体中具有大叶耐旱、大叶非耐旱、小叶耐旱、小叶非耐旱四种表型的植株，为研究这些植株的基因型，进行了相关遗传学实验。回答下列问题： 研究小组进行了相关杂交实验，结果如下。 实验一：大叶耐旱植株乙自交，F1表现为大叶耐旱∶小叶非耐旱＝2∶1。 实验二：大叶耐旱植株丙自交，F1均表现为大叶耐旱。F1任意单株测交，F2均表现为大叶非耐旱∶小叶耐旱＝1∶1。 (1)据上述实验可推测：A、a、B、b这四个基因中________纯合时会致死。植株丙自交不发生性状分离，合理的解释是_________________________ ____________________________________________________________________________________________________________。 A或B 植株丙的基因A与b位于同源 染色体的一条上，基因a与B位于同源染色体的另一条上，且A基因、B基因纯合均致死，所以自交只保留了大叶耐旱植株　 由实验二可知，F1均表现为大叶耐旱，测交后代仅大叶非耐旱(Aabb)、小叶耐旱(aaBb)两种表型，故F1只能产生Ab、aB两种配子，两对等位基因位于一对同源染色体上，且基因A和基因b在一条染色体上，基因a和基因B在一条染色体上，F1基因型为AaBb，结合“大叶耐旱植株丙自交，F1均表现为大叶耐旱”可知，丙基因型为AaBb，自交后代中AAbb、aaBB死亡，仅留下大叶耐旱(AaBb)，而测交后代大叶非耐旱(Aabb)、小叶耐旱(aaBb)存活，故可知A、a、B、b这四个基因中A或B纯合时会致死；因此植株丙自交不发生性状分离的原因是植株丙的基因A与b位于同源染色体的一条上，基因a与B位于同源染色体的另一条上，且A基因、B基因纯合均致死，所以自交只保留了大叶耐旱植株(AaBb)。 (2)若解释成立，那么，群体中大叶耐旱、大叶非耐旱、小叶耐旱、小叶非耐旱四种植株的基因型分别是_________________________。为获得自交不发生性状分离的大叶耐旱植株，请从群体中选择植株作为亲本，设计杂交实验，使子一代中所有的大叶耐旱植株一定为所需植株。杂交的亲本的组合是_____________________(写表型)。 AaBb、Aabb、aaBb、aabb 大叶非耐旱×小叶耐旱 若A基因、B基因纯合均致死成立，则可以写出群体中大叶耐旱、大叶非耐旱、小叶耐旱、小叶非耐旱四种植株的基因型分别是AaBb、Aabb、aaBb、aabb；由于群体中大叶耐旱植株AaBb的基因连锁情况有多种，因此大叶耐旱植株AaBb无论是测交(与aabb杂交)还是自交，子一代中均有可能出现植株乙的类型(基因A与B位于同源染色体的一条上，基因a与b位于同源染色体的另一条上)，不符合题目要求；若采用群体中的“大叶非耐旱(Aabb)×小叶耐旱(aaBb)”的杂交组合，子一代中所有的大叶耐旱植株均是植株丙的类型，自交后代不会发生性状分离(实验二)，符合题目要求，故杂交的亲本的组合是大叶非耐旱×小叶耐旱。 4.某作物的雄性育性与细胞质基因(P、H)和细胞核基因(D、d)相关。现有该作物的4个纯合品种：①(P)dd(雄性不育)、②(H)dd(雄性可育)、 ③(H)DD(雄性可育)、④(P)DD(雄性可育)，科研人员利用上述品种进行杂交实验，成功获得生产上可利用的杂交种。回答下列问题： (1)在培育杂交作物时，选用雄性不育植株的目的是__________________ ____________________________。 省去人工去雄(或 降低人工成本，提高种子质量) 由于雄性不育植株不能产生正常的花粉，所以选用雄性不育植株进行杂交实验时，不用人工去雄，能降低人工成本，提高种子质量。 (2)以上纯合品种中，_______(填序号)自交后代均为雄性可育，且基因型不变；要产生的后代继续保持雄性不育，可用________(填序号)杂交；________________________________________(填序号，答出两种组合即可)杂交获得生产上可利用的杂交种，其自交后代出现性状分离，故需年年制种。 ②③④ ①和② ①和③、①和④(或②和④，其中④作为母本) 根据题意可知，当质基因为H或核基因含D时为雄性可育，所以②(H)dd(雄性可育)、③(H)DD(雄性可育)、④(P)DD(雄性可育)自交后代均为雄性可育，且基因型不变。要产生的后代继续保持雄性不育，可用①和②杂交，其子代为(P)dd，能保持雄性不育。生产上用的杂交种雄性可育，即保证质基因或核基因至少一个可育，根据上述基因组成分析，可用题干中的①和③、①和④(或②和④，其中④作为母本)杂交获得所需品种。 (3)水稻的育性由一对等位基因M和m控制，基因型为MM和Mm的个体可产生正常的雌、雄配子，基因型为mm的个体只能产生正常的雌配子，表现为雄性不育。研究人员将基因M与雄配子致死基因A、蓝色素生成基因D构建成连锁基因群，一起导入基因型为mm的个体中，构成智能雄性不育系。基因D的表达可使种子呈蓝色，无基因D的种子呈白色。雄性不育基因m位于2号染色体上，且基因型为mm的个体中只导入了1个连锁基因群，该连锁基因群是否插入2号染色体对其自交后代 中智能雄性不育系个体所占比例_____(填“有”或“没 有”)影响，理由是_______________________________ ________________________________________________。 没有 无论该连锁基因群是否插入2号染色 体，其自交后代中智能雄性不育系个体所占比例都是1/2 将转基因个体(ADMmm)自交并收获水稻种子，快速辨别转基因雄性可育种子和雄性不育种子的方法为_________ _______________________________________________________。 颜色，蓝色为转基因雄性可育种子，白色为雄性不育 种子 观察种子 无论连锁基因群是否插入2号染色体，转基因ADMmm 个体产生的雄配子都为m(含A的雄配子死亡)，雌配子 都为m∶mADM＝1∶1，则转基因个体自交，F1的基因 型及比例为mm∶mmADM＝1∶1，其中mmADM为雄 性可育，mm为雄性不育，因此该连锁基因群插入2号 染色体和没有插入2号染色体，自交后代中雄性不育系所占比例都是1/2，即对其自交后代中智能雄性不育系个体所占比例没有影响。由于基因D的表达可使种子呈现蓝色，即mmADM转基因雄性可育种子呈现蓝色，无基因D的种子呈现白色，即mm雄性不育种子呈现白色，所以快速辨别雄性不育种子和转基因雄性可育种子的方法是观察种子颜色，蓝色为转基因雄性可育，白色为雄性不育。 5.(2024·鞍山高三一模)我国科学家利用东农427水稻品种，应用CRISPR/Cas9基因编辑技术，将水稻的两对耐盐负调控基因OsEIL1和OsEIL2敲除而培育耐盐改良水稻新品种。图1表示两对基因在染色体上的位置关系(不考虑其他基因突变与染色体互换)，图2表示培育耐盐水稻的过程。回答下列问题： (1)愈伤组织培育成完整植株T1的过程称为________，在该过程中所用到的关键植物激素有___________________。 再分化 生长素和细胞分裂素 愈伤组织培育成完整植株T1的过程称为再分化，植物激素中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素。 (2)经初步筛选、培育，得到双等位基因突变体T1(3号和7号染色体各有1个耐盐负调控基因被敲除)。用T1自交，T2中两对等位基因均有被敲除的突变体(简称“候选品种N”)的比例约为______；在候选品种N中，两对等位基因全部被敲除的双基因纯合突变体的比例约为______。 9/16 1/9 结合题图：水稻的两对耐盐负调控基因OsEIL1和OsEIL2分别位于两对同源染色体上，其遗传遵循基因的自由组合定律。双等位基因突变体T1(3号和7号染色体各有1个耐盐负调控基因被敲除)相当于双杂合子。 设OsEIL1基因及其敲除后分别用A和a表示，OsEIL2基因及其敲除后分别用B和b表示，则T1基因型为AaBb，T1自交，T2中两对等位基因均有被敲除的突变体基因型包括AaBb、aaBb、Aabb、aabb，比例为3/4(Aa和aa的比例)×3/4(Bb和bb的比例)＝9/16；在候选品种N中，两对等位基因全部被敲除的双基因纯合突变体(相当于aabb)的比例约为1/9。 (3)检测双基因纯合突变体的OsEIL1基因和OsEIL2基因，发现均在转录起始位点之后的某个位置增加了1个碱基，进一步检测发现，两个基因所表达蛋白质的相对分子质量较正常相对分子质量小。据此可推测该CRISPR/Cas9基因编辑技术敲除这两个基因的原理是_________________ ___________________________。 插入1个碱基后诱 导基因突变，使翻译提前终止 依据“双基因纯合突变体的OsEIL1基因和OsEIL2基因均在转录起始位点之后的某个位置增加了1个碱基”和“两个基因所表达蛋白质的相对分子质量较正常相对分子质量小”推测，CRISPR/Cas9基因编辑技术敲除后的OsEIL1基因和OsEIL2基因在转录形成的mRNA分子上，提前出现了终止密码子，导致翻译提前终止。 (4)要在个体生物学水平上鉴定是否成功培育出耐盐水稻新品种，其思路是_____________________________________________________________ _____。 在盐碱地种植耐盐水稻新品种，检测生长状况及与东农427水稻比较产量 要在个体生物学水平上鉴定是否成功培育出耐盐水稻新品种，可以进行耐盐碱实验，即在盐碱地种植耐盐水稻新品种，检测生长状况及与东农427水稻比较产量。 6.诱变育种和基因工程育种均为实验室常用的生物育种手段。已知玉米的抗虫性状由一对等位基因调控，为了得到抗虫玉米植株，某实验室对野生型玉米种子进行了不同方法的处理后得到目的植株。回答下列问题： (1)该实验室对野生型玉米种子进行了诱变处理，进行培育、筛选后得到突变植株，该植株自交，后代中抗虫植株约占1/4，说明诱变引起的突变为_____(填“隐性”或“显性”)突变。进一步研究发现，该突变是由野生型某个基因发生一个碱基由G到A的替换导致的，则野生型基因和抗病基因的碱基序列长度______(填“相同”或“不同”，下同)，碱基序列_____。 隐性 相同 不同 对野生型玉米种子进行诱变处理后的植株进行自交，后代中抗虫植株约占1/4，根据相应分离比可知，抗虫性状为隐性性状，即说明诱变引起的突变为隐性突变。根据“研究发现该突变是由野生型某个基因发生一个碱基由G到A的替换导致的”可知，该突变的实质是发生了碱基的替换，碱基的数量没有改变，但基因的结构(碱基的排列顺序)发生改变，因此野生型基因和抗病基因的碱基序列长度相同，碱基序列不同。 (2)该实验室利用农杆菌转化法将外源抗虫基因(cry)转入野生型玉米细胞得到转化细胞，并将其培育成植株X，过程如图1所示，其中1、2代表染色体，抗氨苄青霉素基因(AmpR)为标记基因。已知该品种玉米染色体结构较为稳定，不会发生染色体互换。 ①忽略抗虫基因和抗性基因的区别，仅根据两个基因在染色体上的位置，除图1中的转化细胞种类外，请在图2中画出还可能得到的其他种类的转化细胞。 答案　如图所示 或 ②研究表明，标记基因的产物对细胞具有一定的毒害作用，因此为了得到抗虫性状稳定遗传且不含标记基因产物的优良植株，可将植株X进行自交从而获得预期的目的植株。为达到该目的，是否可以将cry基因和AmpR基因用同一个Ti质粒进行转运？________(填“可以”或“不可以”)，原因是__________________________________________________ _______________________________________________________________________________________________________________________________________________。 不可以 若将cry和AmpR用同一个Ti质粒进行转运，则cry基因和 AmpR基因会位于同一条染色体上，由题意可知，该品种玉米染色体结构较为稳定，不会发生染色体互换，因此无法获得不含标记基因，只含目的基因的优良植株 四 专题强化练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 对一对 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A A D B B A C BC BD ABD 题号 11 答案 (1)aabb、AABB　1/3　(2)4　增添　(3)T－DNA　(4)让丙植 株自交，选择子代不发生性状分离的植株 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 对一对 题号 12 答案 (1)AB(幼苗)　低温(等自然条件的剧烈变化)　(2)既控制感病性状又影响生长发育和产量(或MLO基因具有多效性)　(3)TMT3基因的碱基序列没有变化，之所以被激活是因为染色体的结构发生了变化　实验思路：同等种植条件下，对比敲除TMT3基因的mlo－R32小麦与mlo－R32小麦的株高和产量。预期结果：敲除TMT3基因的mlo－R32小麦，株高和产量下降 题号 13 答案 (1)无法表达细胞分裂素氧化酶，体内细胞分裂素含量升高　(2)使后代获得粳稻8号的优良性状和突变的Gnla基因　50%　H品种纯合籼稻　(3)突变型的二次枝梗数和二次枝梗花数明显增高且其对产量的影响大于因单株穗数减少而导致的产量减少　(4)选择杂交后代中生育期长的单株并经连续自交稳定后得到新品种 答案 1.2022年，我国宇航员在问天实验舱中进行航天育种培育太空稻，这是国际上首次在轨完成水稻全生命周期培养实验获得水稻种子。还首次成功尝试空间再生稻技术，在水稻剪株后利用稻桩上存活的休眠芽，精心培育并最终收获了再生稻的种子，开辟出高产太空稻的技术路线。下列叙述错误的是 A.在太空环境下获得水稻种子的培育方法是杂交育种 B.空间再生稻技术利用了太空微重加重离子、多种宇宙射线等因素 C.航天育种可以提高变异率，还可短时间内有效地改良某些性状 D.空间再生稻技术是利用了芽在分裂过程中容易发生变异的原理 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 在太空环境下获得水稻种子的培育方法是诱变育种，原理是基因突变，A错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 2.(2024·北京，7)有性杂交可培育出综合性状优于双亲的后代，是植物育种的重要手段。六倍体小麦和四倍体小麦有性杂交获得F1。F1花粉母细胞减数分裂时染色体的显微照片如图。据图判断，下列说法错误的是 A.F1体细胞中有21条染色体 B.F1含有不成对的染色体 C.F1植株的育性低于亲本 D.两个亲本有亲缘关系 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 由题图中含四分体可推知该细胞处 于减数分裂Ⅰ前期，此时染色体数 目应与F1体细胞中染色体数目相同， 该细胞包括14个四分体、7条单个 染色体，由于每个四分体是1对同 源染色体，所以14个四分体是28条染色体，再加上7条单个染色体，该细胞共有35条染色体，故F1体细胞中染色体数目也是35条，A错误； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 由于六倍体小麦减数分裂产生的配 子有3个染色体组，四倍体小麦减 数分裂产生的配子有2个染色体组， 因此受精作用后形成的F1体细胞中 有5个染色体组，F1花粉母细胞减 数分裂时，会出现来自六倍体小麦的染色体无法正常联会(配对形成四分体)的现象，从而出现部分染色体以单个染色体的形式存在的情况，B正确； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 F1体细胞中存在异源染色体，所以同源染色体配对时，可能会出现联会紊乱无法形成正常配子，故F1的育性低于亲本，C正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 3.(2024·大连高三模拟)利用雌雄同株的野生型青蒿(二倍体)可培育抗病高产青蒿素的植株。下列叙述错误的是 A.利用人工诱变的方法处理野生型青蒿，筛选可能获得抗病高产的植株 B.选择抗病低产青蒿与易感病高产青蒿杂交，再连续自交，筛选抗病高 产的植株 C.将抗病基因导入易感病高产青蒿体细胞中，用植物组织培养可以获得 抗病高产的植株 D.抗病低产青蒿与易感病高产青蒿杂交得F1，利用花药离体培养直接获 得抗病高产植株 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 基因突变可产生新的基因，形成新的性状，因此利用人工诱变的方法处理野生型青蒿，筛选可能获得抗病高产的植株，A正确； 选择抗病低产青蒿与易感病高产青蒿杂交，再连续自交，筛选抗病高产的植株，这属于杂交育种，原理是基因重组，B正确； 提取抗病基因导入易感病高产青蒿体细胞中，这需要采用基因工程技术，再采用植物组织培养技术将转基因植物细胞培育成转基因植株，C正确； 抗病低产青蒿与易感病高产青蒿杂交得F1，利用花药离体培养获得单倍体，再经过秋水仙素处理才能获得稳定遗传的抗病高产植株，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 4.芸薹属栽培种中二倍体芸薹、黑芥和甘蓝通过相互杂交和自然加倍形成了四倍体种，关系如图(图中A、B、C分别代表不同的染色体组，数字代表体细胞中的染色体数目)。下列相关叙述正确的是 A.染色体自然加倍可能是骤然低温 影响着丝粒的分裂造成的 B.芥菜与甘蓝杂交产生的子代为三 倍体，子代体细胞不含同源染色体 C.芸薹、黑芥、埃塞俄比亚芥等芸薹属的六个栽培种属于同一个物种 D.图示埃塞俄比亚芥形成过程中遗传物质所发生的变异类型只有染色体 数目变异 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 骤然低温能够通过抑制纺锤体的形 成引起染色体自然加倍，A错误； 能杂交且能产生可育后代的为同一 物种，芸薹、黑芥、埃塞俄比亚芥 等芸薹属的六个栽培种都不属于同一个物种，存在生殖隔离，C错误； 黑芥和甘蓝形成埃塞俄比亚芥的过程中发生了减数分裂、受精作用、低温诱导，减数分裂过程发生基因重组，低温诱导过程发生了染色体数目变异，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 5.(2024·沧州高三联考)西瓜(2n＝22)为二倍体生物，现利用稳定遗传的红(R)小籽(e)西瓜品种甲与黄(r)大籽(E)西瓜品种乙进行育种，流程如图所示。下列叙述错误的是 A.①过程中的试剂可以用低温处理代替 B.③过程所用的试剂为细胞分裂素， 主要由根尖合成，能促进细胞分 裂和芽的分化 C.杂种植株获得的单倍体幼苗经①过程中的试剂处理后，所得植株不一 定为纯合子 D.图中F1相互授粉所得F2的基因型可能有9种或3种 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 ③过程所用的试剂为生长素或 生长素类调节剂，作用为促进 果实发育，B错误； 若单倍体幼苗的基因型是杂合 子，经秋水仙素处理获得的新 品种就不是纯合子，C正确； 甲品种的基因型为RRee，乙品种的基因型为rrEE，若R/r、E/e位于一对同源染色体上，则F2的基因型有3种，若R/r、E/e位于两对同源染色体上，则F2的基因型有9种，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 6.育种工作者将异源多倍体小麦的抗叶锈病基因转移到普通小麦，流程如图。图中A、B、C、D表示4个不同的染色体组，每组有7条染色体，C染色体组中含携带抗病基因的染色体。下列分析不正确的是 A.异源多倍体AABBCC的培育 一定要用秋水仙素加倍处理 B.杂交后代①的染色体组成为 AABBCD，含有42条染色体 C.通过病菌接种实验处理杂交 后代②可以筛选出杂交后代③ D.射线照射利于含抗病基因的染色体片段转接到小麦染色体上 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 异源多倍体AABBCC的培育也可 以采用两种植物AABB与CC通过 植物体细胞杂交的方法获得，A 错误； 杂交后代①由异源多倍体AABBCC 与普通小麦AABBDD杂交获得，染色体组为AABBCD，含有6个染色体组，每组有7条染色体，含有42条染色体，B正确； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 杂交后代②通过筛选获得杂交后 代③，杂交后代③中有含抗病基 因的染色体，有抗病性状，因此 通过病菌接种实验处理杂交后代 ②可以筛选出杂交后代③，C正确； 射线照射可以提高突变率，有利于染色体发生结构变异，使含抗病基因的染色体片段转接到小麦染色体上，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 7.(2023·广东，16)鸡的卷羽(F)对片羽(f)为不完全显性，位于常染色体，Ff表现为半卷羽；体型正常(D)对矮小(d)为显性，位于Z染色体。卷羽鸡适应高温环境，矮小鸡饲料利用率高。为培育耐热节粮型种鸡以实现规模化生产，研究人员拟通过杂交将d基因引入广东特色肉鸡“粤西卷羽鸡”，育种过程如图。下列分析错误的是 A.正交和反交获得F1个体表型和 亲本不一样 B.分别从F1群体Ⅰ和Ⅱ中选择亲 本可以避免近交衰退 C.为缩短育种时间应从F1群体Ⅰ中选择父本进行杂交 D.F2中可获得目的性状能够稳定遗传的种鸡 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 由于控制体型的基因位于Z 染色体上，属于伴性遗传， 性状与性别相关联。用卷羽 正常雌鸡(FFZDW)与片羽矮 小雄鸡(ffZdZd)杂交，F1基因 型是FfZDZd(♂)和FfZdW(♀)，子代都是半卷羽；用片羽矮小雌鸡(ffZdW)与卷羽正常雄鸡(FFZDZD)杂交，F1基因型是FfZDZd(♂)和FfZDW(♀)，子代仍然是半卷羽，正交和反交都与亲本表型不同，A正确； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 F1群体Ⅰ和Ⅱ杂交不是近亲 繁殖，可以避免近交衰退， B正确； 为缩短育种时间，应从F1群 体Ⅰ中选择母本(基因型为FfZdW)，从F1群体Ⅱ中选择父本(基因型为FfZDZd)，可以快速获得基因型为FFZdW和FFZdZd的个体，即在F2中可获得目的性状能够稳定遗传的种鸡，C错误，D正确。 8.(多选)如图是水稻的三系杂交和两系杂交示意图。两种育种过程都涉及“雄性不育”系。其中一种雄性不育由细胞核基因(a)和细胞质基因(S)共同控制，相应的雄性可育基因为A和N。另一种是光温敏雄性不育，育性只受细胞核基因控制，且在环境温度高于临界温度或长日照条件下表现为雄性不育。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 下列有关说法错误的是 A.三系杂交中水稻雄性不育的原因可能是基因S 和a相互作用使植株不能正常产生花粉 B.若基因型为S(Aa)的个体连续自交两代，则F2 中雄性不育个体所占的比例为3/8 C.两系杂交应当在高温长日照条件下自交繁育， 在低温短日照下杂交制种 D.光温敏雄性不育系水稻遗传行为更简单，进 行杂交育种更简单，更易选育优良杂交种 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 √ S(aa)是雄性不育，雄性可育为N(A_)、N(aa)、S(A_)。若基因型为S(Aa)的个体自交，F1的基因型为S(AA)、S(Aa)、S(aa)，比例为1∶2∶1，其中只有S(aa)为雄性不育，F1即1/3S(AA)、2/3S(Aa)自交，F2中雄性不育[S(aa)]的比例为2/3×1/4＝1/6，B错误； 光温敏雄性不育的育性只受细胞核基因控制，且在环境温度高于临界温度或长日照条件下表现为雄性不育，因此两系杂交应当在低温短日照条件下自交繁育，在高温长日照下杂交制种，C错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 9.(多选)(2024·九江高三期末)将水稻中的籼稻和粳稻进行杂交，F1花粉母细胞形成成熟花粉的过程如图所示。已知ORF2基因编码的毒蛋白对全部花粉的发育有毒害作用，ORF2－基因编码无毒蛋白。下列分析正确的是 A.水稻中的籼稻和粳稻之间 存在生殖隔离 B.ORF2与ORF3不遵循基因自 由组合定律 C.若要观察花粉母细胞减数 分裂过程应采集成熟花药作为观察材料 D.推测ORF3基因可能在花粉发育过程中编码解毒蛋白 √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 籼稻和粳稻可以杂交，且F1能 产生可育花粉，说明二者之间 没有生殖隔离，A错误； ORF2与ORF3在一条染色体上， 它们的遗传不遵循基因自由组 合定律，B正确； 成熟的花药已经完成减数分裂，不可作为观察减数分裂的材料，C错误； ORF2基因编码的毒蛋白对全部花粉的发育有毒害作用，但含有ORF2基因和ORF3基因的花粉可育，由此推知ORF3基因可能编码解毒蛋白，D正确。 10.(多选)与雌蚕相比，雄蚕在生命力、桑叶利用率和吐丝结茧等方面具有更大的优势。科学家利用诱变和杂交的方法构建了一种家蚕品系，实现了专养雄蚕的目的。该家蚕品系雌雄个体基因组成如图所示。A/a为控制卵色的基因，显性基因A决定黑色，隐性基因a决定白色，b、e是纯合时引起胚胎死亡的突变基因(注：ZbW、ZeW为纯合子)，“＋”代表野生型基因。研究发现，在该家蚕品系 的性染色体上存在交换抑制因子，能 避免四分体中染色体片段互换，从而 保留该品系用于育种。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 下列有关叙述正确的是 A.在构建该品系过程中发生了基因突变 和染色体变异 B.该品系产生的黑色受精卵为雌蚕，白 色受精卵为雄蚕 C.由图可知该品系不可能产生基因型是Za＋＋、Zabe、Zab＋、WAb、Wa＋的 配子 D.该品系能产生四种受精卵，其中胚胎致死的基因型为Zab＋Zab＋、Za＋eWA＋ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 √ √ 图示雌性个体和雄性个体的染色体上 存在b、e突变基因，说明构建该品系 过程中发生了基因突变；图示雌性个 体的一条性染色体同时含有Z染色体 片段和W染色体片段，说明构建该品系过程中发生了染色体结构变异，A正确； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 该品系中，Zab＋Za＋e的雄蚕能形成 Zab＋、Za＋e两种基因型的雄配子， Zab＋WA＋的雌蚕能形成Zab＋、WA＋ 两种基因型的雌配子，二者杂交能 产生Zab＋Zab＋(白色雄性)、Zab＋WA＋(黑色雌性)、Zab＋Za＋e(白色雄性)、Za＋eWA＋(黑色雌性)四种受精卵，由于b、e纯合时引起胚胎死亡，因此胚胎致死的基因型为Zab＋Zab＋、Za＋eWA＋，B、D正确，C错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 11.(2024·长春高三模拟)镰刀菌、立枯丝核菌引起的水稻立枯病造成水稻减产。某科研团队以不具有抗性的连粳11号、龙粳39号两个纯合水稻品种为实验材料，培育抗立枯病的水稻新品种，进行了以下实验。请回答下列问题： (1)连粳11号对镰刀菌表现为易感病，对立枯丝核菌表现为抗病，而龙粳39号则相反。已知水稻对镰刀菌和立 枯丝核菌的抗性分别受非同源染色体 上的A/a、B/b基因控制。连粳11号和 龙粳39号杂交得到F1，F1自交得到F2， 统计F2结果如图所示。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 据图可知，连粳11号和龙粳39号的基 因型分别为______________，选择F2 中对两种菌均具有抗性的个体自交， 单株收获其所结的种子种在一起形成 一个株系，不发生性状分离的株系占_____，将其培育成甲品种。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 aabb、AABB 1/3 水稻对镰刀菌和立枯丝核菌的抗性 分别受非同源染色体上的A/a、B/b 基因控制，且图中显示镰刀菌抗性 株∶易感株＝3∶1，说明抗性(A)对 易感性(a)为显性，立枯丝核菌抗性 株∶易感株＝1∶3，说明易感性(B)对抗性(b)为显性，由此可推知，连粳11号和龙粳39号的基因型分别为aabb、AABB，在F2中对两种菌均有抗性的基因型为A_bb(1/3AAbb、2/3Aabb)，这些个体自交，不发生性状分离(即纯合子)的株系为AAbb，所占比例为1/3。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 (2)褐飞虱是水稻的害虫，也会造成减产。该团队利用X射线对另一个无褐飞虱抗性的荃优822号纯合水稻进行处理后，发现少数水稻对褐飞虱产生较高抗性，标记为突变型乙。乙5号染色体上某DNA区段与高抗虫性相关，对荃优822号的该区段设计重叠引物，提取乙和荃优822号的5号染色体DNA进行扩增，扩增产物的电 泳结果如图所示。据图推测5号染色 体上第____对引物对应区间(记为N 基因)发生了碱基的______(填“增 添”“缺失”或“替换”)。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 4 增添 根据电泳结果可以推测出，只有5号染色体上的第4对引物对应区间发生了碱基的增添(突变型乙扩增产物距离点样处距离小，说明其分子量大)。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 (3)研究者对N基因进行分离和克隆，以其作为目的基因与Ti质粒的_________区段进行拼接，导入水稻甲的叶肉细胞中，经组培获得具有抗立枯病和抗褐飞虱的转基因植株丙。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 T－DNA (4)对丙进行扩大培养，发现有部分丙植株体细胞中含有2个N基因，请写出由丙获得稳定遗传的抗褐飞虱新品种丁的最简便方法：_____________ _____________________________。在作答区域内标出丁植株体细胞内N基因在染色体上的相对位置(请参照图例，圆圈表示细胞，竖线表示染色体，圆点表示基因位点，字母表示基因)。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 让丙植株自交， 选择子代不发生性状分离的植株 12.普通小麦(AABBDD，A、B、D分别表示三个不同物种的染色体组)是世界上广为栽培的主要粮食作物之一，养活了约占全球三分之一以上的人口。白粉病严重影响小麦产量，选育抗白粉病优良小麦品种是保证粮食安全的重要途径。回答下列问题： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 (1)普通小麦起源于皆为2n＝14的一粒小麦、山羊草和节节麦在自然条件下的远缘杂交。其染色体组的来源如图1。请完成图2中二粒小麦自然产生过程的图解：①是__________；②表示___________________________ 诱导使染色体数目加倍。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 AB(幼苗) 低温(等自然条件的剧烈变化) 图2中一粒小麦(AA)与山羊草(BB)进行杂交，其产生的子代是AB(异源二倍体)，细胞中具有2个染色体组；AB通过低温(等自然条件的剧烈变化)诱导或秋水仙素处理幼苗，使其染色体数目加倍，形成二粒小麦AABB，由于图2为二粒小麦自然产生过程，因此②表示低温(等自然条件的剧烈变化)诱导使染色体数目加倍，①是AB(幼苗)。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 (2)普通小麦(AABBDD)每个染色体组的某条染色体上都有MLO基因。利用基因组编辑技术，敲除所有MLO基因后获得隐性突变体植株mlo－aabbdd，其性状表现与野生型相比，结果如表。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 植株 白粉病 株高和产量 野生型(MLO－AABBDD) 感病 正常 突变体(mlo－aabbdd) 抗病 下降 结果表明，MLO基因与具体性状的对应关系是______________________ ____________________________________。 既控制感病性状又影响 生长发育和产量(或MLO基因具有多效性)　 根据题意，敲除所有MLO基因后获得隐性突变体植株，与野生型相比，突变体抗白粉病，株高和产量下降，由此说明MLO基因既控制感病性状又影响生长发育和产量(或MLO基因具有多效性)。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 (3)科学家在mlo－aabbdd群体中发现一个新型突变株mlo－R32，在其B染色体组上mlo基因相邻位置因缺失了304 kb的一个染色体大片段，导致局部染色体三维空间重排，激活了其上游紧邻的TMT3基因的表达，恢复了株高和产量，这种遗传现象称为表观遗传，其判断的依据是___________ ___________________________________________________________。 为验证正是TMT3基因的表达导致了mlo－R32株高和产量的恢复，请设计一个验证实验，要求写出实验思路和预期实验结果。_______________ ______________________________________________________________________________________________________________________________。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 TMT3基因的 碱基序列没有变化，之所以被激活是因为染色体的结构发生了变化 实验思路：同等 种植条件下，对比敲除TMT3基因的mlo－R32小麦与mlo－R32小麦的株高和产量。预期结果：敲除TMT3基因的mlo－R32小麦，株高和产量下降 生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象，叫作表观遗传。由题意可知，TMT3基因的碱基序列没有变化，之所以被激活是因为染色体结构发生变化，因此这种遗传现象称为表观遗传。为验证TMT3基因的表达导致了mlo－R32株高和产量的恢复，该实验的自变量为是否含有TMT3基因，因变量为mlo－R32小麦的株高和产量，故可设计在同等种植条件下，对比敲除TMT3基因的mlo－R32小麦与mlo－R32小麦的株高和产量。若敲除TMT3基因的mlo－R32小麦，株高和产量下降，这说明TMT3基因的表达导致了mlo－R32株高和产量的恢复。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 13.(2024·石家庄高三联考)我国种植的水稻有籼稻和粳稻，籼稻广泛种植于南方，粳稻广泛种植于北方。选育籼粳杂交稻是南方水稻产业调整的重要措施。水稻单株产量主要由单株穗数、穗粒数和千粒重决定。Gnla基因(位于细胞核)通过编码细胞分裂素氧化酶，降低细胞分裂素含量，减少水稻枝梗，进而导致穗粒数减少。研究发现H品种籼稻的Gnla基因突变后能显著增加穗粒数，提高产量。目前，突变的Gnla基因广泛应用在籼稻上，但对粳稻的影响还未知，研究人员对此开展研究。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 研究过程如图所示，突变的Gnla基因对粳稻8号的产量影响如表所示。回答下列问题： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 组别 单株穗数 一次枝梗数 一次枝梗花数 二次枝梗数 二次枝梗花数 千粒重/g 突变型 8.16 13.06 71.59 47.49 151.31 27.06 野生型 11.50 12.16 71.51 31.73 98.16 26.58 (1)H品种籼稻的Gnla基因突变后，_______________________ ___________________________， 促进水稻枝梗数增加，从而提高穗粒数。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 无法表达细胞分裂素氧化 酶，体内细胞分裂素含量升高 H品种籼稻的Gnla基因突变后，无法表达细胞分裂素氧化酶，体内细胞分裂素含量增加，从而促进水稻枝梗数增加，进而提高穗粒数。 (2)F1～F3均和粳稻8号杂交并进行选择的目的是_____________ ________________________________。检测F4时，阳性植株比例为_______。F7中Gnla基因的 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 使后代获得粳 稻8号的优良性状和突变的Gnla 基因 50% 检测结果与______________的检测结果完全相同，即为目标植株。 H品种纯合籼稻 F1～F3均和粳稻8号杂交并进行 选择的目的是使后代获得粳稻 8号的优良性状和突变的Gnla 基因。由于F1为杂合子，且每 代均选择阳性植株继续实验， 因此检测F4时，阳性植株比例为50%，F7中Gnla基因的检测结果与H品种纯合籼稻检测结果完全相同时，可得到纯合植株，即为目标植株。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 (3)研究发现，突变的Gnla基因可显著提高粳稻8号的产量。据表分析，原因是_____________ _________________________________________________________________________________。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 突变型的二次 枝梗数和二次枝梗花数明显增高且其对产量的影响大于因单株穗数减少而导致的产量减少 研究发现，突变的Gnla基因可 显著提高粳稻8号的产量。据 表分析，突变体单株穗数减少， 但是二次枝梗数和二次枝梗花 数明显增高，因此实验组的二 次枝梗数和二次枝梗花数明显增高且其对产量的影响大于因单株穗数减少而导致的产量减少。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 (4)J品种籼稻为感光型品种，粳稻8号为感温型品种，J品种籼稻和粳稻8号杂交后代的“籼(感光性)－粳(感温性)”性状会出现差异。已知感光型品种在 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 南方生长期较短，在北方较长，感温型品种则相反。据此分析，如何根据生长期差异选育出适合在华南地区生长的“粳型”杂交稻品种？_________________________________________________________。 选择杂交后代中生育期长的单株并经连续自交稳定后得到新品种 为了选育出适合在华南地区生 长的“粳型”杂交稻品种，可 以利用J品种籼稻的感光型特性 和粳稻8号的感温型特性进行杂 交。由于感光型品种在南方生长 期较短，在北方较长，而感温型品种则相反，也就是感温型品种在南方生长期较长，在北方较短。因此要选择华南地区生长的“粳型”杂交稻品种，可以选择杂交后代中生育期长的单株并经连续自交稳定后得到新品种。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 更多精彩内容请登录：www.xinjiaoyu.com 本课结束 THANKS aaZW 研究人员利用W1通过杂交培育了基因型为aaZW的种蚕，该种蚕与白色卵雄蚕杂交，白色卵雄蚕基因型为aaZZ，则得到的后代基因型及表型为aaZZ(白色卵雄蚕)、aaZW(黑色卵雌蚕)，即子代中白色卵孵化为雄蚕。 $