1．單倍體育種
(1)原理：染色體(數(shù)目)變異。
(2)過程
(3)優(yōu)點：明顯縮短育種年限，且得到純合二倍體。
(4)缺點：技術(shù)復(fù)雜。
2．多倍體育種
(1)方法：用秋水仙素或低溫處理。
(2)處理材料：萌發(fā)的種子或幼苗。
(3)原理：染色體(數(shù)目)變異。
(4)實例：三倍體無子西瓜的培育
①eq \a\vs4\c1(兩次,傳粉)eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(第一次傳粉：雜交獲得三倍體種子,第二次傳粉：刺激子房發(fā)育成果實))
②用秋水仙素處理幼苗后，分生組織分裂產(chǎn)生的莖、葉、花的染色體數(shù)目加倍，而未經(jīng)處理部分(如根部細(xì)胞)的染色體數(shù)目不變。
③三倍體西瓜無子的原因：三倍體西瓜植株在減數(shù)分裂過程中，由于染色體聯(lián)會紊亂，不能產(chǎn)生正常配子。
3．雜交育種
(1)原理：基因重組。
(2)過程
①培育雜合子品種
選取符合要求的純種雙親雜交(♀×♂)→F1(即為所需品種)。
②培育隱性純合子品種：選取符合要求的雙親雜交(♀×♂)→F1eq \(――→,\s\up7(?))F2→選出表型符合要求的個體種植并推廣。
③培育顯性純合子品種
a．植物：選擇具有不同優(yōu)良性狀的親本雜交，獲得F1→F1自交→獲得F2→鑒別、選擇需要的類型，連續(xù)自交至不發(fā)生性狀分離為止。
b．動物：選擇具有不同優(yōu)良性狀的親本雜交，獲得F1→F1雌雄個體交配→獲得F2→鑒別、選擇需要的類型與隱性類型測交，選擇后代不發(fā)生性狀分離的F2個體。
(3)優(yōu)點：操作簡便，可以把多個品種的優(yōu)良性狀集中在一起。
(4)缺點：獲得新品種的周期長。
4．誘變育種
(1)原理：基因突變。
(2)過程
(3)優(yōu)點
①可以提高突變率，在較短時間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類型。
②大幅度地改良某些性狀。
(4)缺點：有利變異個體往往不多，需要處理大量材料。
考向一 分析單倍體育種與多倍體育種的應(yīng)用
1．(2022·寧波高三模擬)如圖為二倍體玉米花粉培育成植株的過程。下列有關(guān)敘述錯誤的是( )
A．過程①是花藥離體培養(yǎng)
B．過程②若正常培養(yǎng)，則植株B是單倍體
C．過程②若使用秋水仙素處理幼苗使其染色體加倍，則植株B是二倍體純合子
D．若該過程為單倍體育種，則育種原理是基因重組
答案 D
2．一粒小麥(染色體組AA,2n＝14)與山羊草(染色體組BB,2n＝14)雜交，產(chǎn)生的雜種AB經(jīng)染色體自然加倍，形成了具有AABB染色體組的四倍體二粒小麥(4n＝28)。后來，二粒小麥又與節(jié)節(jié)麥(染色體組DD,2n＝14)雜交，產(chǎn)生的雜種ABD經(jīng)染色體加倍，形成了具有AABBDD染色體組的六倍體小麥(6n＝42)。這就是現(xiàn)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中廣泛種植的普通小麥。下列關(guān)于普通小麥與二粒小麥的敘述，正確的是( )
A．二粒小麥與普通小麥可以雜交獲得可育后代
B．普通小麥性母細(xì)胞在減數(shù)分裂時，可觀察到21個四分體
C．普通小麥中A、B、D染色體組中的染色體，形態(tài)、功能彼此相同
D．在普通小麥形成的過程中發(fā)生了基因重組以及染色體數(shù)目和結(jié)構(gòu)的變異
答案 B
解析 普通小麥?zhǔn)钱愒戳扼wAABBDD，產(chǎn)生的配子是ABD，二粒小麥?zhǔn)钱愒此谋扼wAABB，產(chǎn)生的配子是AB，雜交后形成的染色體組成為AABBD的個體是不可育的，A錯誤；普通小麥為六倍體小麥(6n＝42)，在性母細(xì)胞減數(shù)分裂時，同源染色體發(fā)生配對，42條染色體可配成21對，故可觀察到21個四分體，B正確；普通小麥中A、B、D染色體組分別來自一粒小麥、山羊草和節(jié)節(jié)麥，所以A、B、D染色體組中的染色體，形態(tài)、功能彼此不同，C錯誤；在普通小麥的形成過程中，發(fā)生的生物變異有染色體加倍(數(shù)目變異)、基因重組，沒有發(fā)生染色體結(jié)構(gòu)變異，D錯誤。
考向二 生物育種的綜合判斷
3．誘變育種、雜交育種、單倍體育種、多倍體育種都是傳統(tǒng)的育種技術(shù)，轉(zhuǎn)基因技術(shù)是育種的新技術(shù)。下列敘述錯誤的是( )
A．雜交育種和單倍體育種過程中通常都涉及基因重組原理
B．采用上述技術(shù)的目的是獲得具有所需性狀的品種
C．上述技術(shù)中，通常僅多倍體育種會育出與原物種生殖隔離的個體
D．與傳統(tǒng)育種比較，轉(zhuǎn)基因的優(yōu)勢是能使生物出現(xiàn)自然界中沒有的新基因和性狀
答案 D
解析 雜交育種和單倍體育種過程中都涉及雜合親本減數(shù)分裂產(chǎn)生花粉的過程，該過程的原理是基因重組，A正確；不管采用哪種育種技術(shù)，都是為了獲得具有所需性狀的品種，B正確；上述技術(shù)中，僅多倍體育種育出的多倍體與原物種存在生殖隔離，其余育種技術(shù)育出的個體都與原親本的染色體數(shù)相同，不會出現(xiàn)生殖隔離，C正確；與傳統(tǒng)育種相比，轉(zhuǎn)基因的優(yōu)勢是定向培育出人們所需的性狀類型，其轉(zhuǎn)入基因并不是自然界不存在的新基因，D錯誤。
4．如圖是某植物的多種育種方法途徑，A～F是育種處理手段(其中E是射線處理)，甲、乙、丙分別代表不同植株。分析以下說法錯誤的是( )
A．植株甲和植株丙是純系植株，乙是具有新基因的種子或幼苗
B．D和B過程可發(fā)生基因重組，F(xiàn)過程發(fā)生了染色體變異
C．圖中C、F過程都可用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗
D．雜交育種過程如需獲得顯性純合子需經(jīng)歷較長的純化過程，單倍體育種由配子直接加倍獲得純合子，育種年限短
答案 C
解析 通過雜交育種篩選獲得的甲，通過單倍體育種獲得的丙，都是純合子，經(jīng)過射線處理獲得的乙已經(jīng)發(fā)生基因突變，A正確；D和B過程都有減數(shù)分裂過程，都可發(fā)生基因重組，F(xiàn)過程發(fā)生染色體數(shù)目變異獲得多倍體，B正確；單倍體育種中一般沒有種子，只能用秋水仙素處理幼苗，C錯誤。
重溫高考 真題演練
1．(2021·廣東，11)白菜型油菜(2n＝20)的種子可以榨取食用油(菜籽油)，為了培育高產(chǎn)新品種，科學(xué)家誘導(dǎo)該油菜未受精的卵細(xì)胞發(fā)育形成完整植株Bc。下列敘述錯誤的是( )
A．Bc成熟葉肉細(xì)胞中含有兩個染色體組
B．將Bc作為育種材料，能縮短育種年限
C．秋水仙素處理Bc幼苗可以培育出純合植株
D．自然狀態(tài)下Bc因配子發(fā)育異常而高度不育
答案 A
解析 白菜型油菜屬于二倍體生物，體細(xì)胞中含有兩個染色體組，而Bc是通過未受精的卵細(xì)胞發(fā)育而來的單倍體，其成熟葉肉細(xì)胞中含有一個染色體組，A錯誤；Bc是通過未受精的卵細(xì)胞發(fā)育而來的單倍體，秋水仙素處理Bc幼苗可以培育出純合植株，此種方法為單倍體育種，能縮短育種年限，B、C正確；自然狀態(tài)下，Bc只含有一個染色體組，細(xì)胞中無同源染色體，減數(shù)分裂不能形成正常配子，而高度不育，D正確。
2．(2021·北京，7)研究者擬通過有性雜交的方法將簇毛麥(2n＝14)的優(yōu)良性狀導(dǎo)入普通小麥(2n＝42)中。用簇毛麥花粉給數(shù)以千計的小麥小花授粉，10天后只發(fā)現(xiàn)兩個雜種幼胚，將其離體培養(yǎng)，產(chǎn)生愈傷組織，進(jìn)而獲得含28條染色體的大量雜種植株。以下表述錯誤的是( )
A．簇毛麥與小麥之間存在生殖隔離
B．培養(yǎng)過程中幼胚細(xì)胞經(jīng)過脫分化和再分化
C．雜種植株減數(shù)分裂時染色體能正常聯(lián)會
D．雜種植株的染色體加倍后能產(chǎn)生可育植株
答案 C
解析 簇毛麥與小麥的后代在減數(shù)分裂時染色體聯(lián)會紊亂，不可育，故二者之間存在生殖隔離，A正確；幼胚細(xì)胞經(jīng)過脫分化形成愈傷組織，愈傷組織經(jīng)過再分化形成胚狀體或叢芽，從而得到完整植株，B正確；雜種植株細(xì)胞內(nèi)由于沒有同源染色體，故減數(shù)分裂時染色體無法正常聯(lián)會，C錯誤；雜種植株的染色體加倍后能獲得可育植株，D正確。
3．(2020·全國Ⅰ，32)遺傳學(xué)理論可用于指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實踐?；卮鹣铝袉栴}：
(1)生物體進(jìn)行有性生殖形成配子的過程中，在不發(fā)生染色體結(jié)構(gòu)變異的情況下，產(chǎn)生基因重新組合的途徑有兩條，分別是______________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)在誘變育種過程中，通過誘變獲得的新性狀一般不能穩(wěn)定遺傳，原因是________________
_______________________________________________________________________________，
若要使誘變獲得的性狀能夠穩(wěn)定遺傳，需要采取的措施是_____________________________
_______________________________________________________________________________。
答案 (1)在減數(shù)分裂過程中，隨著非同源染色體的自由組合，非等位基因自由組合；同源染色體上的等位基因隨著非姐妹染色單體的交換而發(fā)生交換，導(dǎo)致染色單體上的基因重組 (2)控制新性狀的基因是雜合的 通過自交篩選出性狀能穩(wěn)定遺傳的子代
4．(2020·全國Ⅲ，32)普通小麥?zhǔn)悄壳笆澜绺鞯卦耘嗟闹匾Z食作物。普通小麥的形成包括不同物種雜交和染色體加倍過程，如圖所示(其中A、B、D分別代表不同物種的一個染色體組，每個染色體組均含7條染色體)。在此基礎(chǔ)上，人們又通過雜交育種培育出許多優(yōu)良品種?；卮鹣铝袉栴}：
(1)在普通小麥的形成過程中，雜種一是高度不育的，原因是__________________________。
已知普通小麥?zhǔn)请s種二染色體加倍形成的多倍體，普通小麥體細(xì)胞中有________條染色體。一般來說，與二倍體相比，多倍體的優(yōu)點是__________________________________________
________________________________________________________________(答出2點即可)。
(2)若要用人工方法使植物細(xì)胞染色體加倍，可采用的方法有______________(答出1點即可)。
(3)現(xiàn)有甲、乙兩個普通小麥品種(純合子)，甲的表型是抗病易倒伏，乙的表型是易感病抗倒伏。若要以甲、乙為實驗材料設(shè)計實驗獲得抗病抗倒伏且穩(wěn)定遺傳的新品種，請簡要寫出實驗思路：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)無同源染色體，不能進(jìn)行正常的減數(shù)分裂 42 營養(yǎng)物質(zhì)含量高、莖稈粗壯 (2)秋水仙素處理 (3)甲、乙兩個品種雜交，F(xiàn)1自交，選取F2中既抗病又抗倒伏、且自交后代不發(fā)生性狀分離的植株
解析 (1)雜種一中的兩個染色體組分別來自一粒小麥和斯氏麥草兩個不同物種，無同源染色體，不能通過減數(shù)分裂產(chǎn)生正常的配子，因此雜種一是高度不育的。雜種二中含3個染色體組，經(jīng)其染色體加倍形成的普通小麥中含有6個染色體組，每個染色體組均含7條染色體，故普通小麥體細(xì)胞中共含有42條染色體。與二倍體植株相比，多倍體植株的優(yōu)點是莖稈粗壯，葉片、果實和種子都比較大，糖類和蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)的含量都有所增加。(2)人工誘導(dǎo)染色體加倍的方法有很多，如低溫處理、用秋水仙素處理等。目前最常用且最有效的方法是用秋水仙素來處理萌發(fā)的種子或幼苗。(3)甲(抗病易倒伏)和乙(易感病抗倒伏)具有兩對相對性狀，且都是純合子，可通過雜交育種或單倍體育種的方法將兩者的優(yōu)良性狀集中在一個個體上。若采用雜交育種的方法，其實驗思路是將甲、乙兩個品種雜交得F1，F(xiàn)1自交得F2，選取F2中既抗病又抗倒伏、且自交后代不發(fā)生性狀分離的植株。若采用單倍體育種的方法，其實驗思路是甲、乙雜交得F1，將F1的花藥進(jìn)行離體培養(yǎng)獲得單倍體幼苗，再用秋水仙素處理單倍體幼苗，最后經(jīng)篩選可獲得抗病抗倒伏且穩(wěn)定遺傳的新品種。
一、易錯辨析
1．抗蟲小麥與矮稈小麥雜交，通過基因重組可獲得抗蟲矮稈小麥( √ )
2．通過花藥離體培養(yǎng)可獲得抗銹病高產(chǎn)小麥新品種( × )
3．單倍體育種中，通過花藥離體培養(yǎng)所得的植株均為純合的二倍體( × )
4．誘變育種可通過改變基因的結(jié)構(gòu)達(dá)到育種目的( √ )
5．用二倍體西瓜給四倍體西瓜授粉，則四倍體植株上會結(jié)出三倍體無子西瓜( × )
6．單倍體不一定不育( √ )
7．多倍體植株都可以用種子繁殖后代( × )
二、填空默寫
1．三倍體不育的原因是三倍體個體在進(jìn)行減數(shù)分裂時染色體聯(lián)會紊亂，不能形成可育的配子。
2．騾子不育的原因是騾子細(xì)胞內(nèi)無同源染色體，不能進(jìn)行正常的減數(shù)分裂。
3．單倍體育種中的秋水仙素作用于幼苗期的單倍體植株，多倍體育種中的秋水仙素作用于萌發(fā)的種子或幼苗期的正常植株。
課時精練
一、選擇題
1．二倍體經(jīng)秋水仙素誘導(dǎo)可獲得同源四倍體。與二倍體相比，同源四倍體植株往往育性差，結(jié)實率低，其原因是( )
A．減數(shù)分裂時容易發(fā)生聯(lián)會紊亂，形成較多的染色體數(shù)目異常的配子
B．有絲分裂前的間期容易發(fā)生染色體結(jié)構(gòu)變異，導(dǎo)致植株活力下降
C．秋水仙素抑制紡錘體的形成，導(dǎo)致初級性母細(xì)胞中染色體復(fù)制受阻
D．四倍體植株體細(xì)胞中基因數(shù)目增多，導(dǎo)致凋亡基因過量表達(dá)，細(xì)胞活力差
答案 A
2．下列關(guān)于生物變異與育種的敘述，正確的是( )
A．基因重組只是基因間的重新組合，不會導(dǎo)致生物性狀變異
B．基因突變使DNA序列發(fā)生的變化，都能引起生物性狀變異
C．弱小且高度不育的單倍體植株，進(jìn)行加倍處理后可用于育種
D．多倍體植株染色體組數(shù)加倍，產(chǎn)生的配子數(shù)加倍，有利于育種
答案 C
解析 基因重組是在有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因的重新組合，會導(dǎo)致后代性狀發(fā)生改變，A錯誤；基因突變會導(dǎo)致DNA的堿基序列發(fā)生改變，但由于密碼子的簡并性等原因，基因突變不一定會導(dǎo)致生物體性狀發(fā)生改變，B錯誤；多倍體的染色體組數(shù)如果奇倍數(shù)的增加(如三倍體)，其后代遺傳會嚴(yán)重的不平衡，在減數(shù)分裂形成配子時，同源染色體聯(lián)會紊亂，不能形成正常的配子，因此不利于育種，D錯誤。
3．植物的自交不親和性是指花粉落在柱頭上時，不能正常萌發(fā)或不能穿過柱頭，無法完成受精作用而不能結(jié)實的現(xiàn)象。下圖為培育自交不親和油菜的過程，其中A、C代表不同的染色體組。下列敘述正確的是( )
A．甘藍(lán)型油菜是由兩個不同物種進(jìn)行雜交后直接選育獲得的
B．白菜是二倍體，A代表的染色體組中有10條染色體
C．F1不含來自白菜的自交不親和有關(guān)的基因
D．該育種方法為雜交育種，可大幅度改良生物，使之出現(xiàn)前所未有的新性狀
答案 B
解析 由于不同物種之間存在生殖隔離，所以甘藍(lán)型油菜不可能是由兩個不同物種通過自然種間雜交后直接獲得的物種，A錯誤；F1是由AAC組成的三倍體，F(xiàn)1含有來自白菜的自交不親和有關(guān)的基因，C錯誤；該育種方法為雜交育種，能形成新的基因型，不能大幅度改良生物性狀，D錯誤。
4．我國科學(xué)家利用二倍體竹子和水稻相互授粉培育出新品種，命名為“中華竹稻”。下列有關(guān)敘述正確的是( )
A．培育中華竹稻的原理是基因突變
B．中華竹稻無同源染色體，屬于單倍體
C．竹子和水稻能夠雜交，屬于同一個物種
D．中華竹稻根尖細(xì)胞有絲分裂后期有4個染色體組
答案 D
5．穿梭育種是近年來小麥育種采用的新模式。農(nóng)業(yè)科學(xué)家將一個地區(qū)的品種與其他地區(qū)的品種進(jìn)行雜交，然后通過在兩個地區(qū)間不斷地反復(fù)交替穿梭種植、選擇、鑒定，最終選育出多種抗病高產(chǎn)的小麥新品種。下列關(guān)于穿梭育種的敘述不正確的是( )
A．自然選擇方向不同使各地區(qū)的小麥基因庫存在差異
B．穿梭育種培育的新品種可適應(yīng)兩個地區(qū)的環(huán)境條件
C．穿梭育種充分地利用了小麥的遺傳多樣性
D．穿梭育種利用的主要原理是染色體變異
答案 D
解析 兩個地區(qū)環(huán)境條件不同，自然選擇方向不同使各地區(qū)的小麥基因庫存在差異，A正確；小麥的遺傳多樣性為自然選擇提供了原材料，C正確；穿梭育種通過雜交、選擇過程，利用的主要原理是基因重組，D錯誤。
6．(2022·呂梁市高三模擬)某二倍體植物雌雄異株，高莖(H)對矮莖(h)為顯性，紅花(R)對黃花(r)為顯性，且兩對等位基因分別位于兩對同源染色體上，現(xiàn)有基因型為HHRR和hhrr的植株作親本進(jìn)行育種，下列說法正確的是( )
A．如果要獲得hhRR植株，最簡便的方法是采用雜交育種技術(shù)，其過程不需要選育
B．如果要獲得hhRR植株，最快捷的方法是單倍體育種技術(shù)，其原理是基因重組
C．如果采用誘變育種技術(shù)，也可以獲得hhRR植株，不過存在一定的隨機性
D．如果育種過程中需要篩選出hhRR和hhRr的植株，最簡便的方法是通過自交判斷
答案 D
解析 若要獲得hhRR植株，最簡便的方法是采用雜交育種技術(shù)，即用HHRR和hhrr雜交，獲得HhRr的子代，令其自交后再從中選育，A錯誤；如果要獲得hhRR植株，最快捷的方法是單倍體育種技術(shù)，即用HHRR和hhrr雜交，獲得HhRr的個體后，采用花藥離體培養(yǎng)和植物組織培養(yǎng)后獲得單倍體，再經(jīng)秋水仙素誘導(dǎo)加倍后篩選hhRR的個體，該方法的原理是染色體數(shù)目變異，B錯誤；基因突變的結(jié)果通常是產(chǎn)生新的等位基因，如果采用誘變育種技術(shù)，也可以獲得hhRR植株，但由于突變的不定向性(而非隨機性)，通常需要處理大量材料，C錯誤；如果育種過程中需要篩選出hhRR和hhRr的植株，最簡便的方法是通過自交判斷：若子代出現(xiàn)性狀分離，則證明為雜合子，D正確。
7．下圖是利用玉米(2n＝20)的幼苗芽尖細(xì)胞(基因型為BbTt)進(jìn)行實驗的流程示意圖。下列分析不正確的是( )
A．基因重組發(fā)生在圖中②過程，③過程中能夠在顯微鏡下看到染色單體的時期是前期和中期
B．秋水仙素用于培育多倍體的原理是其能夠抑制紡錘體的形成
C．植株A為二倍體，其體細(xì)胞內(nèi)最多有4個染色體組；植株C屬于單倍體，其發(fā)育起點為配子
D．利用幼苗2進(jìn)行育種的最大優(yōu)點是能明顯縮短育種年限，植株B純合的概率為25%
答案 D
解析 圖中②過程為經(jīng)減數(shù)分裂形成花藥的過程，會發(fā)生基因重組；③過程為有絲分裂，染色體在間期復(fù)制，結(jié)果每條染色體含2條染色單體，染色單體在后期分離，后期無染色單體，A項正確；秋水仙素用于培育多倍體的原理是其能夠抑制紡錘體的形成，導(dǎo)致染色體不能移向細(xì)胞兩極，引起細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍，B項正確；植株A為二倍體，其體細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂，體細(xì)胞在有絲分裂后期有4個染色體組；植株C由配子直接發(fā)育而來，為單倍體，C項正確；利用幼苗2進(jìn)行育種的最大優(yōu)點是能明顯縮短育種年限，得到的植株B全部為純合子，D項錯誤。
8．育種專家利用普通小麥(6n＝42，AABBDD)與其近緣屬簇毛麥(2n＝24，VV)進(jìn)行相關(guān)的育種實驗(注：每個字母代表一個染色體組)，如圖所示，下列相關(guān)分析錯誤的是( )
A．技術(shù)Ⅰ可為藥物處理，品系2發(fā)生染色體丟失
B．技術(shù)Ⅱ表示花藥離體培養(yǎng)，其過程需添加糖類等物質(zhì)
C．品系1、2和3在培育過程中都發(fā)生了染色體變異
D．品系1和品系3均為單倍體，因而均不可育
答案 D
解析 普通小麥屬于六倍體，簇毛麥屬于二倍體，二者雜交得到的品系1(ABDV)是異源四倍體植株，品系3屬于普通小麥的單倍體，D錯誤。
9．油菜中基因G和g控制菜籽的芥酸含量，而芥酸會降低菜籽油的品質(zhì)。研究人員擬利用高芥酸油菜品種(gg)和水稻抗病基因R培育低芥酸抗病油菜新品種(GGRR)，育種過程如圖所示。下列有關(guān)敘述不正確的是( )
A．過程①誘發(fā)基因突變，其優(yōu)點是提高基因突變的頻率
B．過程②的原理是基因重組，可以克服物種遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙
C．過程①與過程②操作順序互換，對育種結(jié)果沒有影響
D．若要縮短育種年限，在過程②后可進(jìn)行單倍體育種
答案 C
解析 若先導(dǎo)入基因R再人工誘變，這樣可能會導(dǎo)致基因R發(fā)生突變，進(jìn)而影響育種結(jié)果，造成篩選困難，C錯誤；單倍體育種能明顯縮短育種年限，因此若要縮短育種年限，在過程②后可進(jìn)行單倍體育種，D正確。
10．西瓜消暑解渴，深受百姓喜愛，已知西瓜的染色體數(shù)目2n＝22，品種甲、乙都能穩(wěn)定遺傳，如圖是幾種育種方法流程圖，據(jù)此以下說法中正確的是( )
A．⑦⑧過程都用到了植物組織培養(yǎng)技術(shù)，都體現(xiàn)了植物細(xì)胞的全能性
B．試劑1和試劑2的種類不同，但花粉刺激與試劑2的作用相似
C．①③過程均能獲得無子西瓜，且兩者的無子性狀都屬于不可遺傳的變異
D．⑥⑦過程能克服遠(yuǎn)緣雜交不親和，通過⑥⑦過程獲得雜種植株的育種原理是基因重組
答案 A
解析 ⑦過程為將雜種體細(xì)胞培育為雜種植株，⑧過程為雜種植株的花粉離體培養(yǎng)為單倍體植株，都用到了植物組織培養(yǎng)技術(shù)，都體現(xiàn)了植物細(xì)胞的全能性，A正確；試劑1為一定濃度的生長素類激素，試劑2是秋水仙素，花粉中的生長素能刺激三倍體的子房壁發(fā)育成無子西瓜，B錯誤；③過程獲得無子西瓜b的原理為染色體變異，屬于可遺傳變異，①過程獲得無子西瓜屬于不可遺傳的變異，C錯誤；⑥⑦過程為植物體細(xì)胞雜交得到雜種體細(xì)胞，再經(jīng)植物組織培養(yǎng)獲得雜種植株，能克服遠(yuǎn)緣雜交不親和，通過⑥⑦過程獲得雜種植株的育種原理是植物細(xì)胞的全能性，D錯誤。
11．野生獼猴桃是一種多年生的富含維生素C的二倍體(2n＝58)小野果。如圖是某科研小組利用野生獼猴桃種子(aa)為材料培育無子獼猴桃新品種(AAA)的過程，下列關(guān)于育種敘述錯誤的是( )
A．①為誘變育種，優(yōu)點是可提高突變率，在較短時間內(nèi)獲得更多的變異類型
B．③、⑥都可表示用秋水仙素或低溫處理萌發(fā)的種子或幼苗，以獲得多倍體
C．圖中無子獼猴桃屬于可遺傳變異
D．若④是自交，則其產(chǎn)生AAAA的概率為1/4
答案 D
解析 ①為誘變育種，原理是基因突變，優(yōu)點是可提高突變率，在較短時間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類型，A正確；Aa和AA都是二倍體，所以③、⑥都可表示用秋水仙素或低溫處理萌發(fā)的種子或幼苗，以獲得多倍體，B正確；三倍體無子獼猴桃是染色體變異，屬于可遺傳變異，C正確；由于AAaa經(jīng)減數(shù)分裂產(chǎn)生的配子有AA、Aa、aa，比例為1∶4∶1，所以若④是自交，則產(chǎn)生AAAA的概率為1/36，D錯誤。
12．我國小麥育種專家李振聲將長穗偃麥草的抗病、高產(chǎn)等基因轉(zhuǎn)移到普通小麥中，培育成了小麥二體異附加系(流程如下圖所示)。普通小麥6n＝42，記為42W；長穗偃麥草2n＝14，記為14E。下列敘述錯誤的是( )
A．甲是純合的二倍體
B．丙染色體組成是42W＋0～7E
C．丁自交后代中植株戊約占1/4
D．育種中發(fā)生了基因重組和染色體變異
答案 A
解析 普通小麥與長穗偃麥草雜交，F(xiàn)1為異源四倍體，則甲為異源八倍體，A錯誤；分析題圖可知，乙中來自長穗偃麥草的染色體組是一個，因此長穗偃麥草的染色體不能聯(lián)會，產(chǎn)生的配子的染色體組成是21W＋0～7E，則丙的染色體組成是42W＋0～7E，B正確；丁體細(xì)胞中含有一條長穗偃麥草染色體，自交后代中長穗偃麥草染色體的情況是2條∶1條∶0條＝1∶2∶1，因此含有兩條長穗偃麥草染色體的植株戊占1/4，C正確；圖中雜交過程均發(fā)生了基因重組；圖中①過程發(fā)生了染色體變異，D正確。
二、非選擇題
13．現(xiàn)有純合油菜優(yōu)良品系甲和乙，均為圓葉雄性可育植株，控制圓葉與花葉的基因位于10號染色體上?？蒲腥藛T在圓葉油菜(野生型)中新發(fā)現(xiàn)一株純合花葉雄性不育株(植株丙)，油菜育性相關(guān)基因M/m在9號染色體上，R/r在7號染色體上，在R基因存在時，m基因純合，可導(dǎo)致植株雄性不育?；卮鹣铝袉栴}：
(1)將圓葉和花葉植株進(jìn)行雜交，實驗所得F1表現(xiàn)為介于圓葉與花葉之間的半花葉，判斷控制圓葉的基因與控制花葉的基因間顯隱性關(guān)系為______________。
(2)利用甲、丙進(jìn)行下圖所示雜交實驗。
①過程Ⅰ產(chǎn)生的F1均為半花葉，若F1自交，則子代中雄性不育株所占比例約為________________________________________________________________________，
過程Ⅱ產(chǎn)生的子代中，基因型為MmRr的半花葉植株所占比例約為______________。
②提取半花葉植株的DNA，可用________技術(shù)進(jìn)行高精度的檢測，將基因型為MmRr的植株篩選出來，該技術(shù)所需材料包括引物、耐高溫的DNA聚合酶、________________等。
③過程Ⅲ連續(xù)多代與植株甲雜交、篩選的目的是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)純合圓葉品系乙(MMrr)具有其他一些優(yōu)良性狀，請在上述雜交、篩選結(jié)果的基礎(chǔ)上，設(shè)計育種方案，完成下列育種目標(biāo)：獲得兼具品系甲和乙優(yōu)良性狀的雜種一代植株，并能以葉形性狀作為標(biāo)記性狀區(qū)分雜交種。請寫出育種方案：_____________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)不完全顯性 (2)①eq \f(3,16) eq \f(1,8) ②PCR 4種脫氧核苷酸(dNTP) ③將花葉基因以外的遺傳背景替換為植株甲的基因(使花葉基因與甲的優(yōu)良性狀基因整合在同一植株上)，同時保留雄性不育的基因 (3)①將篩選得到的基因型為MmRr的半花葉植株自交，獲得花葉植株；②在花葉植株中，篩選得到基因型為mmRR(或mmRr)的花葉植株；③將基因型為mmRR(或mmRr)的花葉植株與品系乙雜交，所有半花葉為雜交種
14．自20世紀(jì)60年代開始，我國科學(xué)家用航天器搭載數(shù)千種生物進(jìn)行太空遨游，開啟了植物育種新模式，培育出太空椒、太空黃瓜等一系列農(nóng)作物新品種?；卮鹣铝袉栴}：
(1)科學(xué)家進(jìn)行農(nóng)作物太空育種，是利用太空中________________________________(答出兩點)等誘變因子誘導(dǎo)生物發(fā)生可遺傳變異，這些變異類型可能屬于____________、________________________________________________________________________。
(2)太空育種的優(yōu)點有__________________________________________________(答出兩點)；航天器上搭載的通常是萌發(fā)的種子而不是干種子，原因是________________________
________________________________________________________________________。
(3)青椒是二倍體植株，取青椒植株不同部位的細(xì)胞制成臨時裝片，可觀察到某時期細(xì)胞內(nèi)染色體組數(shù)目為________________(不考慮突變與同源染色體非姐妹染色單體互換)。已知普通青椒的果實肉薄且不抗病，基因型為ddtt，而現(xiàn)有果實肉厚且抗病的太空椒的基因型為DdTt。若要在最短時間內(nèi)培育出純合的果實肉厚且抗病的太空椒，育種思路是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)微重力、X射線、高能離子輻射、宇宙磁場 基因突變 染色體變異 (2)產(chǎn)生新基因、變異多、變異幅度大 萌發(fā)的種子細(xì)胞有絲分裂旺盛，DNA復(fù)制過程中更容易誘發(fā)突變 (3)1或2或4 種植果實肉厚且抗病的太空椒(DdTt)，取其花粉離體培養(yǎng)獲得單倍體，用秋水仙素處理單倍體幼苗獲得二倍體植株，挑選出果實肉厚且抗病的植株即為符合要求的純合品種易錯提醒 ?1?單倍體育種包括花藥離體培養(yǎng)和秋水仙素處理兩個過程。
?2?單倍體育種一般應(yīng)用于二倍體植物，因為若為四倍體植物，通過單倍體育種形成的個體不一定是純合子。
?3?用秋水仙素處理植株使染色體數(shù)目加倍，若操作對象是單倍體植株，屬于單倍體育種；若操作對象為正常植株，叫多倍體育種。不能看到“染色體數(shù)目加倍”就認(rèn)為是多倍體育種。
?4?單倍體育種和多倍體育種都需用秋水仙素處理，使染色體數(shù)目加倍。單倍體育種在幼苗期處理，多倍體育種在種子萌發(fā)期或幼苗期處理。

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