2027届高中生物一轮复习讲义 第28讲　染色体变异与育种

该高中生物学高考复习讲义聚焦染色体变异与育种核心考点，涵盖染色体结构与数目变异辨析、染色体组判定方法、二倍体多倍体单倍体概念及杂交、诱变、单倍体等育种技术，结合低温诱导染色体数目变化实验，按“基础概念-原理应用-实验探究-真题演练”逻辑系统整合，通过考点梳理、方法指导、分层训练帮助学生构建知识网络。 讲义突出科学思维与探究实践培养，如通过三体配子类型分析、染色体组判定方法归纳提升逻辑推理能力，设置基因定位创新拓展和实验试剂作用总结强化实践技能。分层练习（对点强化、综合提升）配合真题精讲，助力学生高效突破难点，为教师把控复习节奏提供清晰路径。

第28讲　染色体变异与育种 考点一　染色体变异 1.染色体变异类型辨析 (1)下图表示细胞内发生的变异，请判断生物变异的类型。 图1是染色体片段重复，图2是染色体数目变异，图3是互换，图4是易位。 (2)如图1表示果蝇某细胞内的相关染色体行为，1、2代表两条未发生变异的染色体，3、4代表两条正在发生变异的染色体，图中字母表示染色体上的不同片段。 ①正常情况下，1与2是非同源染色体，图1A中发生碱基的增添、缺失或替换不一定(填“一定”或“不一定”)属于基因突变。 ②请将图2中联会过程补充完整。 2.染色体组及其判断方法 (1)组成特点 (2)染色体组数目的判定 方法1　根据染色体形态判定 细胞内形态相同的染色体有几条，则含有几个染色体组(细胞内不存在异型性染色体)。 方法2　根据基因型判定 在细胞或生物体的基因型中，控制同一性状的基因(包括同一字母的大、小写)出现几次，则含有几个染色体组(细胞内不存在姐妹染色单体)。 方法3　根据染色体数和染色体的形态数推算 染色体组数＝染色体数/染色体形态数(细胞内不存在异型性染色体)。 3.二倍体、多倍体及单倍体 (1)二倍体：体细胞中含有两个染色体组的个体。 (2)多倍体 (3)单倍体：体细胞中的染色体数目与本物种配子染色体数目相同的个体。 提醒　二倍体和多倍体都是由受精卵发育而来。单倍体由配子发育而来。 [创新拓展]　染色体变异与配子的产生 (1)如图甲是某二倍体生物体细胞染色体模式图，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。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)同源四倍体(基因型为AAaa)产生配子时染色体以图示的情况进行组合，从而形成不同基因型的配子。 根据上述推导过程，请思考回答下列问题： ①若同源四倍体的基因型为Aaaa，则产生的配子类型及比例：Aa∶aa＝1∶1。 ②若同源四倍体的基因型为AAAa，则产生的配子类型及比例：AA∶Aa＝1∶1。 ③若同源四倍体的基因型为AAaa，则产生的配子类型及比例：AA∶Aa∶aa＝1∶4∶1。 (3)某三体雄性果蝇的性染色体组成为XXY，若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X∶Y∶XY∶XX＝2∶1∶2∶1。 (1)二倍体无子葡萄的果肉细胞含1个染色体组。(2023·辽宁卷，2D)(×) 提示　果肉细胞是母本子房壁细胞经分裂和分化形成的，含两个染色体组。 (2)雄蜂精子中染色体数目是其体细胞的一半。(2022·北京卷，5B)(×) 提示　相同。 (3)高等植物细胞每个染色体组中都含有常染色体和性染色体。(2020·全国卷Ⅱ，4C)(×) 提示　雌雄同体的高等植物如豌豆、水稻没有性染色体。 (4)通过普通小麦和黑麦杂交培育出了小黑麦与染色体变异无关。(2020·江苏卷，8D)(×) 提示　属于多倍体育种，原理是染色体变异。 (5)弱小且高度不育的单倍体植株，进行加倍处理后可用于育种。(2019·江苏卷，4C)(√) (6)杂合体雌果蝇在形成配子时，同源染色体非姐妹染色单体间相应片段发生对等交换，导致新配子类型出现，应属染色体易位。(2018·海南卷，14C)(×) 提示　属于基因重组。 考向　染色体变异类型辨析[科学思维] 1.(2024·浙江6月选考，2)野生型果蝇的复眼为椭圆形，当果蝇X染色体上的16A片段发生重复时，形成棒状的复眼(棒眼)，如图所示。 棒眼果蝇X染色体的这种变化属于(　　) A.基因突变 B.基因重组 C.染色体结构变异 D.染色体数目变异 答案　C 解析　染色体结构的变异主要有缺失、重复、倒位、易位四种类型，果蝇X染色体上的16A片段发生重复时，复眼会由正常的椭圆形变成“棒眼”，该变异属于染色体结构变异中的重复，C正确，A、B、D错误。 2.(2025·黑吉辽蒙卷，15)某二倍体(2n)植物的三体(2n＋1)变异株可正常生长。该变异株减数分裂得到的配子为“n”型和“n＋1”型两种，其中“n＋1”型的花粉只有约50%的受精率，而卵子不受影响。该变异株自交，假设四体(2n＋2)细胞无法存活，预期子一代中三体变异株的比例约为(　　) A. B. C. D. 答案　A 解析　该三体植株的染色体组成为2n＋1，理论上产生的配子类型及比例为雌配子：“n”型∶“n＋1”型＝1∶1(卵子不受影响)；雄配子：“n”型∶“n＋1”型＝1∶1，但“n＋1”型花粉的受精率只有约50%，故实际参与受精的雄配子的类型及比例为“n”型∶“n＋1”型＝2∶1。自交时，雌雄配子随机结合，由于四体(2n＋2)细胞无法存活，因此存活子代类型有两种：二倍体(2n)占比为，三体(2n＋1)占比为，故存活子一代中三体变异株所占的比例约为，A正确。 3.(2025·八省联考内蒙古卷，14)正常小鼠的Sry基因只位于Y染色体上，是雄性性腺形成的关键基因。有一只小鼠的性染色体是XX，其中一条X上带有Sry基因。下列叙述正确的是(　　) A.其母本卵细胞形成过程中发生了染色体易位 B.其父本精子形成过程中发生了染色体易位 C.其母本卵细胞形成过程中发生了基因突变 D.其父本精子形成过程中发生了基因突变 答案　B 解析　由题意可知，正常小鼠的Sry基因只位于Y染色体上，是雄性性腺形成的关键基因，有一只小鼠的性染色体是XX，其中一条X上带有Sry基因，其两条X染色体，从父母双方各获得一条，可推知来自母本的X染色体正常，来自父本的X染色体带有Sry基因，说明是在其父本精子形成过程中发生了染色体易位，A、C、D错误，B正确。 几种常考变异类型产生配子的分析方法 分析三体产生的配子类型时，为了避免混淆，可以进行标号，如AAa，可以记为A1A2a，则染色体的三种分离方式为1A1A2、1a，1A1、1A2a，1A2、1A1a，最后把A合并即可得到各种配子的比例。 　　　 考点二　变异与育种 1.掌握不同育种方法的原理和过程 (1)杂交育种(以培育显性纯合子植物品种为例) 操作流程 特点分析 a.原理：基因重组 b.优点：操作简便，可以把多个品种的优良性状集中在一起 c.缺点：①育种周期长 ②局限于同种或亲缘关系较近的物种 (2)诱变育种 操作流程 特点分析 a.原理：基因突变 b.优点：①可以提高突变率 ②大幅度地改良某些性状 ③加速育种进程 c.缺点：有利变异少，工作量大，需处理大量材料，具有盲目性 (3)单倍体育种与多倍体育种 2.实验：低温诱导植物细胞染色体数目的变化 (1)实验原理 低温处理植物的分生组织细胞→抑制纺锤体形成→染色体加倍后不能被拉向两极→细胞不能分裂→细胞染色体数目加倍。 (2)方法步骤 (3)实验结论 适宜的低温处理植物分生组织细胞可诱导其染色体数目加倍。 考向1　变异在育种方面的应用[社会责任] 1.(2025·新课标卷，5)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　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。 2.(2024·海南卷，10)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　多花报春(AA)体细胞含有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，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。 3.(2026·河南安阳一中质检)人们平常食用的西瓜是二倍体，按如图所示的方法可培育得到三倍体无子西瓜。下列叙述正确的是(　　) A.将二倍体西瓜幼苗用秋水仙素处理后得到的都是纯合的四倍体 B.该过程中两次将二倍体西瓜植株作父本对母本传粉，其作用相同 C.要得到无子西瓜，需每年制种，所以可用无性繁殖进行快速繁殖 D.四倍体母本与二倍体父本杂交形成的三倍体种子中有三个染色体组 答案　C 解析　如果二倍体西瓜本身是杂合子，则将其幼苗用秋水仙素处理得到的四倍体也会是杂合子，A错误；三倍体培育过程中两次传粉的作用不同：第一次传粉是为了让二倍体父本和四倍体母本杂交得到三倍体种子，第二次传粉是为了刺激子房发育成果实，B错误；因为无子西瓜没有种子，所以需每年制种，所以可用无性繁殖进行快速繁殖，C正确；四倍体母本与二倍体父本杂交形成的三倍体种子的胚中有三个染色体组，但是发育成种皮的细胞与母本相同，含有四个染色体组，D错误。 考向2　低温诱导植物细胞染色体数目的变化[实验探究] 4.(2026·江苏苏州调研)下列关于低温诱导植物细胞染色体数目的变化实验的叙述，错误的是(　　) A.选材应选能进行有丝分裂的植物分生区细胞，否则不会出现染色体加倍 B.将根尖放入卡诺氏液中浸泡的目的是固定细胞形态，便于后期进行观察 C.使用酒精和盐酸混合液的目的是解离根尖细胞，使细胞相互分离开来 D.若实验操作正确，显微镜下可观察到大多数细胞的染色体数目发生改变 答案　D 解析　该实验的原理是低温能抑制有丝分裂过程中纺锤体的形成，使染色体不能被拉向两极，因此选材应选能进行有丝分裂的植物分生区细胞，否则不会出现染色体加倍，A正确；显微镜下可看到大多数细胞的染色体数目未发生改变，因为大多数细胞处于有丝分裂前的间期，只有有丝分裂后期和末期细胞中染色体数目发生改变，D错误。 实验中的试剂及其作用 　　　 [创新拓展]　利用单体、三体或缺体定位特定基因的位置 1.利用三体进行基因定位 2.利用单体进行基因定位 3.利用染色体片段缺失进行基因定位 [例] (2026·河北石家庄调研)正常番茄(2n＝24)含有丰富的胡萝卜素、维生素，是全世界栽培最普遍的果蔬之一。请回答下列问题： (1)番茄的花粉母细胞经减数分裂产生配子时，染色体数目的减半发生在__________________________________________________________________。 (2)某一对同源染色体少一条的个体称为单体(染色体表示为2n－1)；某一对同源染色体多一条的个体称为三体(染色体表示为2n＋1)。 ①若不考虑同源染色体之间的差异，理论上番茄共有________种单体。 ②若番茄的紫茎和绿茎分别受位于2号染色体上的基因B、b控制，利用纯合紫茎植株给绿茎植株授粉，F1中出现了基因型为BBb的三体植株。该三体植株的出现是发生了________________(填变异类型)，其产生原因可能是 __________________________________________________________________。 ③非整倍体测交法可以用来测定基因是否位于某条常染色体上。敲除番茄的乙烯形成酶基因可以延长番茄的储藏时间。利用乙烯形成酶基因缺失突变体与人工构建的纯合野生型5号染色体三体杂交，再利用F1中三体与缺失突变体测交，观察后代中野生型的比例。(注：三体产生的配子均可育且后代均存活) 若子代中野生型占________，则说明乙烯形成酶基因位于5号染色体上； 若子代中野生型占________，则说明乙烯形成酶基因不在5号染色体上。 答案　(1)减数分裂Ⅰ　(2)①12　②染色体数目变异　紫茎植株在形成花粉的过程中B所在的染色体减数分裂Ⅰ后期同源染色体未分离，或B所在的染色体减数分裂Ⅱ后期姐妹染色单体分开后移向同一极　③5/6　1/2 解析　(1)番茄的花粉母细胞在减数分裂Ⅰ后期发生同源染色体分离，使产生的次级精母细胞染色体数减半。(2)①依题意，某一对同源染色体少一条的个体称为单体，正常番茄染色体数为2n＝24。因此，若不考虑同源染色体之间的差异，理论上番茄共有12种单体。②依题意，某一对同源染色体多一条的个体称为三体。三体的形成是细胞中个别染色体数增加导致的，属于染色体数目变异。利用纯合紫茎植株给绿茎植株授粉，F1中出现了基因型为BBb的三体植株，产生原因可能是紫茎植株在形成花粉的过程中B所在的染色体减数分裂Ⅰ后期同源染色体未分离，或B所在的染色体减数分裂Ⅱ后期姐妹染色单体分开后移向同一极。③若乙烯形成酶基因(用H表示)位于5号染色体上，乙烯形成酶基因缺失突变体(用OO表示)与人工构建的纯合野生型5号染色体三体(HHH)杂交，F1三体的基因型为HHO，F1产生的配子类型为HH∶HO∶H∶O＝1∶2∶2∶1，与缺失突变体(OO)测交，测交子代为：HHO∶HOO∶HO∶OO＝1∶2∶2∶1，后代中野生型占5/6；若乙烯形成酶基因不在5号染色体上，乙烯形成酶基因缺失突变体(用OO55表示)与人工构建的纯合野生型5号染色体三体(用HH555表示)杂交，F1三体表示为HO555。F1三体产生的配子类型为H5∶H55∶O5∶O55＝1∶1∶1∶1。F1三体(HO555)与缺失突变体(OO55)测交，测交子代为：HO55∶HO555∶OO55∶OO555＝1∶1∶1∶1，子代中野生型占1/2。 限时练28　染色体变异与育种 (时间：30分钟　分值：50分) 【对点强化】 考点一　染色体变异 1.(2022·浙江6月选考，3)猫叫综合征的病因是人类第五号染色体短臂上的部分片段丢失所致。这种变异属于(　　) A.倒位 B.缺失 C.重复 D.易位 答案　B 解析　五号染色体部分片段丢失属于染色体结构变异中的缺失，故选B。 2.(2022·湖南卷，9改编)大鼠控制黑眼/红眼的基因和控制黑毛/白化的基因位于同一条染色体上。某个体测交后代表型及比例为黑眼黑毛∶黑眼白化∶红眼黑毛∶红眼白化＝1∶1∶1∶1。该个体最可能发生了下列哪种染色体结构变异(　　) 答案　C 解析　分析题意可知：大鼠控制黑眼/红眼的基因和控制黑毛/白化的基因位于同一条染色体上，两对等位基因为连锁关系，正常情况下，测交结果只能出现两种表型，但题干中某个体测交后代表型及比例为黑眼黑毛∶黑眼白化∶红眼黑毛∶红眼白化＝1∶1∶1∶1，推测该个体可产生四种数目相等的配子，且控制两对性状的基因遵循自由组合定律，即两对等位基因被易位到两对同源染色体上，C正确。 3.(2026·江西部分学校联考)图中的m和n是一对同源染色体，A～E为部分染色体片段，因其中一条染色体异常，导致二者联会后形成了如图所示的“染色体桥”。染色体桥会在两个着丝粒之间的任意位置断裂，随后细胞正常进行分裂。下列有关叙述正确的是(　　) A.m和n上的染色体片段相同，蕴含的遗传信息也相同 B.染色体桥形成前，细胞中的端粒酶没有正常发挥作用 C.染色体桥断裂后，子细胞中染色体数量均会出现异常 D.染色体桥断裂后，最终不会形成正常的成熟生殖细胞 答案　B 解析　m和n长臂上的染色体片段种类相同，但倒位可能导致基因被剪切后重新拼接，从而使其蕴含的遗传信息不同，A错误；染色体桥的形成通常与染色体的不稳定有关，例如由于端粒功能障碍导致的染色体末端融合，当端粒酶正常工作时，可以修复端粒序列，能够防止染色体末端的融合，从而避免染色体桥的生成，因此推测染色体桥形成前，细胞中的端粒酶没有正常发挥作用，B正确；减数第一次分裂时，染色体桥随机断裂分为两条染色体，形成的子细胞中染色体数目正常，C错误；染色体桥断裂后，随后细胞正常进行分裂，可能会获得含有正常染色体m或n的成熟生殖细胞，D错误。 考点二　变异与育种 4.(2026·湖南雅礼中学联考)香蕉的原始种是尖苞野蕉(AA)和长梗蕉(BB)两个野生芭蕉属品种，尖苞野蕉味甜但多子，长梗蕉软糯但酸涩。人们利用多种育种手段得到了口感更好的多个新品种，如下表所示，A、B分别表示不同的染色体组。下列说法错误的是(　　) 品种 大麦克 南华蕉 金手指蕉 FHIA－02蕉 FHIA－03蕉 染色体组成 AAA ABB AAAB AAAA AABB A.表中五个新品种香蕉在育种过程中均发生了染色体变异 B.低温或秋水仙素处理能抑制细胞分裂过程中纺锤体的形成 C.大麦克和南华蕉无子的原因是细胞中同源染色体无法联会 D.金手指蕉可能是FHIA－02蕉与FHIA－03蕉杂交所得的后代 答案　C 解析　表中五个新品种香蕉均属于多倍体，即这五个新品种香蕉在育种过程中均发生了染色体变异，A正确；低温或秋水仙素处理能抑制细胞分裂过程中纺锤体的形成，进而实现染色体数目加倍，获得多倍体，B正确；大麦克和南华蕉无子的原因是细胞中含有三个染色体组，虽然含有同源染色体，但在减数分裂过程中联会紊乱，因而不能产生正常的配子，导致无子，C错误；金手指蕉可能是FHIA－02蕉与FHIA－03蕉杂交所得的后代，即前者产生的染色体组成为AA的配子与后者产生的染色体组成为AB的配子结合形成，D正确。 5.(2026·河南部分学校联考)在自然条件下，多倍体植物的形成途径有多种情况，如低温诱导染色体数目加倍、减数分裂失败等。如图表示减数分裂失败导致某四倍体植物出现的示意图，下列叙述错误的是(　　) A.图中异常配子的出现可能是减数分裂Ⅰ后期同源染色体未分离所致 B.发生图示减数分裂失败的植株，其后代中一定有三倍体植株 C.秋水仙素和低温都能诱导新物种产生，两者作用原理类似 D.图示二倍体植物与四倍体植物杂交，二者均进行正常的减数分裂，所得子代都是高度不育的 答案　B 解析　减数分裂Ⅰ后期同源染色体未分离，导致这两个染色体组进入同一个次级性母细胞中，可以产生含有两个染色体组的异常配子，A正确；发生题图所示减数分裂失败的植株，其产生的配子类型有含两个染色体组的配子和不含染色体组的配子。当含两个染色体组的配子与不含染色体组的配子结合时，后代为二倍体；当含两个染色体组的配子相互结合时，后代为四倍体；当含两个染色体组的配子与正常的含一个染色体组的配子(二倍体植物进行正常减数分裂产生的配子)结合时，后代为三倍体，所以其后代中不一定有三倍体植株，B错误；秋水仙素和低温都能抑制纺锤体的形成，使染色体不能移向细胞两极，从而导致染色体数目加倍，进而诱导新物种产生，两者作用原理类似，C正确；题图所示二倍体植物与四倍体植物杂交，二者均进行正常的减数分裂，所得子代是三倍体，三倍体在减数分裂过程中，染色体联会紊乱，不能产生正常的配子，所以都是高度不育的，D正确。 6.(2025·浙江6月选考，10)作物甲与乙都是六倍体，它们杂交产生的F1体细胞中有42条染色体，其中3个染色体组来自甲，3个染色体组来自乙。F1减数分裂过程中部分染色体不能正常联会。下列叙述错误的是(　　) A.用亲本甲的花药离体培养成的植株为三倍体 B.亲本乙的体细胞中含有6个染色体组 C.杂交产生的 F1个体具有高度不育的特性 D.杂交产生的 F1体细胞中可能存在成对的同源染色体 答案　A 解析　甲为六倍体，其花药(配子)含三个染色体组，离体培养得到的植株由配子发育而来，应称为单倍体，A错误；六倍体的体细胞含六个染色体组，乙为六倍体，故其体细胞含六个染色体组，B正确；F1为异源六倍体，减数分裂时染色体联会紊乱，无法形成正常配子，具有高度不育的特性，C正确；若甲、乙染色体组存在部分同源(如甲含A、B、C组，乙含A、D、E组)，F1体细胞中A组染色体可成对，存在同源染色体，D正确。 7.(2026·江苏南通期中)60Co辐射可使部分花粉活力降低，通过受精过程可诱导卵细胞发育成单倍体幼胚。科研人员利用此原理，通过下图所示操作培养西葫芦优良品种。下列叙述正确的是(　　) A.雌花套袋的目的是防止自花传粉的干扰 B.④处理可在有丝分裂中期抑制纺锤体的形成 C.③应挑选幼苗中叶片大、茎秆粗壮的个体即为单倍体 D.经②得到的部分幼苗体细胞染色体数目可能与④获得的品种相同 答案　D 解析　雌花套袋的目的是防止外来花粉落在雌蕊的柱头上完成受精而影响实验的结果，A错误；据图可知，④是用秋水仙素来处理单倍体幼苗。植物细胞有丝分裂前期，细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体，秋水仙素可抑制纺锤体的形成。据此可知，秋水仙素应对有丝分裂前期的细胞起作用，B错误；据图可知，③过程要挑选的是单倍体幼苗，单倍体植株长得弱小。因此，③应挑选长得弱小的个体即为单倍体，C错误；依题意，60Co辐射可使部分花粉活力降低，通过受精过程可诱导卵细胞发育成单倍体幼胚。据此可知，经②得到的幼苗有单倍体幼苗和正常受精形成的幼苗。单倍体幼苗经秋水仙素作用后，形成的西葫芦中有些细胞染色体数加倍，有些细胞染色体数未加倍。综合以上分析可知，经②得到的部分幼苗体细胞染色体数目可能与④获得的品种相同，D正确。 【综合提升】 8.(2024·安徽卷，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体，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，故选C。 9.(2024·黑吉辽卷，15)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　C 解析　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，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； ， 故Gggg个体产生的次级精母细胞含有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。 10.(2025·河北卷，23)T－DNA插入失活是研究植物基因功能的常用方法，研究者将带有卡那霉素抗性基因的T－DNA插入拟南芥2号染色体的A基因内，使其突变为丧失功能的a基因，花粉中A基因功能的缺失会造成其不育。 回答下列问题： (1)基因内碱基的增添、缺失或________都可导致基因突变。 (2)以Aa植株为________(填“父本”或“母本”)与野生型拟南芥杂交，F1中卡那霉素抗性植株的占比为0，其反交的F1中卡那霉素抗性植株的占比为________。 (3)为进一步验证基因A的功能，将另一个A基因插入Aa植株的3号染色体。仅考虑基因A和a，该植株会产生________种基因型的可育花粉，其中具有a基因的花粉占比为________。该植株自交得到F1。利用图1所示引物P1和P2、P1和P3分别对F1进行PCR检测，电泳结果如图2所示。根据电泳结果F1植株分为Ⅰ型和Ⅱ型，其中Ⅰ型植株占比为________。F1中没有检测到仅扩增出600 bp条带的植株，其原因为__________________________________________________。 (4)实验中还获得了一个E基因被T－DNA插入突变为e基因的植株，e基因纯合的种子不能正常发育而退化。为分析基因E/e和A/a在染色体上的位置关系，进行下列实验： ①利用基因型为AaEE和AAEe的植株进行杂交，筛选出基因型为________的F1植株。 ②选出的F1植株自交获得F2。不考虑其他突变，若F2植株中花粉和自交所结种子均发育正常的植株占比为0，E/e和A/a在染色体上的位置关系及染色体交换情况为__________________________________________________________________； 若两对基因位于非同源染色体，该类植株的占比为________。除了上述两种占比，分析该类植株还可能的其他占比和原因：_______________________________。 答案　(1)替换　(2)父本　　(3)3　　　仅含a基因的花粉不育　(4)①AaEe　②基因A与e连锁、a与E连锁，在形成配子的过程中没有发生染色体交换　　0～，F1(AaEe)植株的A与e连锁、a与E连锁，产生雌雄配子的过程中发生部分染色体互换 解析　(1)基因突变是指DNA分子中发生碱基的增添、缺失或替换，而引起的基因碱基序列的改变。 (2)将带有卡那霉素抗性基因的T－DNA插入拟南芥2号染色体的A基因内，使其突变为丧失功能的a基因，且花粉中A基因功能缺失会造成不育，即a花粉不育，因此，Aa植株与野生型(AA)杂交，正反交的遗传图解如下： 由上图可知，以Aa植株为父本与野生型拟南芥杂交，F1中卡那霉素抗性植株占比为0，其反交的F1中卡那霉素抗性植株的占比为。 (3)将另一个A基因插入Aa植株的3号染色体，仅考虑基因A和a，该植株产生的花粉基因型如下： 由图可知，该植株会产生3种基因型的可育花粉，类型及比例为AA∶A∶Aa＝1∶1∶1，其中具有a基因的花粉(Aa)占。 该植株产生的雌配子基因型及比例为AA∶A∶Aa∶a＝1∶1∶1∶1。分析题图1，引物P1和P2可扩增出A基因，P1和P3可扩增出a基因，结合题图2分析，该植株自交得到的F1植株分别为Ⅰ型和Ⅱ型，其中Ⅰ型植株含A和a基因，Ⅱ型植株只含A基因。其自交子代分析如下表： ♀ ♂　　 AA A Aa a AA AAAa AAa Aa AAAa AAa AAaa Aaa A AAa Aa 由上表可知，F1中Ⅰ型植株占比为×8＝；F1中没有检测到仅扩增出600 bp条带的植株，即只含a基因的植株，原因是亲本植株产生的只含a基因的花粉不育。 (4)①实验获得一个E基因被T－DNA插入突变为e基因的植株(Ee)，且e基因纯合的种子不能正常发育而退化，即ee纯合致死。可利用a花粉不育和ee纯合致死两个特性确定基因E/e和A/a在染色体上的位置关系，即应筛选出基因型为AaEe的F1植株。 ②筛选出的基因型为AaEe的F1植株自交得到F2，各种情况分析如下(由于F2植株中花粉和自交所结种子均发育正常的植株占比为0，故基因A与E连锁、a与e连锁这种情况不用考虑)： F2中AaEe植物产生的花粉存在不育，且其自交所结种子存在致死，因此，F2植株中花粉和自交所结种子均发育正常的植株(AAEE)占比为0。 F2中AAEE的花粉和自交所结种子均发育正常，因此，当基因E/e和A/a位于非同源染色体上时，得到F2植株中花粉和自交所结种子均发育正常的植株(AAEE)占比为。 综上分析，若F2植株中花粉和自交所结种子均发育正常的植株占比为0，则基因E/e和A/a位于一对同源染色体上，其中A与e连锁、a与E连锁，在形成配子的过程中没有发生染色体交换；若基因E/e和A/a位于非同源染色体，则该类植株(花粉和自交所结种子均发育正常，基因型为AAEE)占比为。若当F1(AaEe)植株的A与e连锁、a与E连锁，但在形成配子的过程中发生部分染色体互换，F2植株中花粉和自交所结种子均发育正常的植株(AAEE)占比介于0～。 学科网（北京）股份有限公司 $