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高考重点冲关练11.生物变异在育种中的应用
满分30分,攻坚克难,12分钟突破高考易失分点!
一、单项选择题(共6小题,每小题3分,共18分)
1.下列有关变异和育种的说法正确的是 ( )
A.非同源染色体自由组合,导致所有的非等位基因之间发生基因重组
B.圆粒豌豆的淀粉分支酶基因内部因插入一段外来DNA序列导致种子皱缩,属于染色体变异
C.肺炎双球菌R型细菌转化成S型细菌的原理和青霉素高产菌株选育的原理相同
D.八倍体小黑麦是由六倍体普通小麦和二倍体黑麦杂交后选育产生的,其花药离体培养得到的单倍体是不育的
【解析】选D。非同源染色体自由组合,只能导致非同源染色体上的非等位基因重组,A错误;圆粒豌豆的淀粉分支酶基因内部因插入一段外来DNA序列导致种子皱缩,属于基因重组,B错误;肺炎双球菌R型细菌转化成S型细菌的原理是基因重组,而青霉素高产菌株选育的原理是基因突变,C错误;八倍体小黑麦是由六倍体普通小麦和二倍体黑麦杂交,再经过秋水仙素处理后选育产生的异源八倍体,其花药离体培养得到的单倍体是不育的,D正确。
2.下列关于生物变异、育种的叙述,正确的是 ( )
A.育种可以培育出新品种,也可能得到新物种
B.无子果实的获得均要用到秋水仙素,变异类型为染色体的数目变异
C.中国荷斯坦牛、青霉素高产菌株和转基因抗虫棉的培育依据的原理相同
D.联会时的交叉互换实现了染色体上等位基因的重新组合
【解析】选A。育种可以培育出新品种,也可能得到新物种,如由二倍体生物培育而成的四倍体生物,与原二倍体生物存在生殖隔离,是一个新物种,A正确;无子果实的获得,有的要用到秋水仙素(如三倍体无子西瓜),变异类型为染色体的数目变异,有的是用一定浓度的生长素涂在没有受粉的雌蕊柱头上得到的(如无子番茄),B错误;中国荷斯坦牛的培育属于杂交育种,其培育原理与转基因抗虫棉的培育依据的原理相同,都是基因重组,青霉素高产菌株的培育依据的原理是基因突变,C错误;联会时的同源染色体上的等位基因随非姐妹染色单体的交叉互换实现了染色体上非等位基因的重新组合,D错误。
【加固训练】
下列有关变异与育种的叙述,正确的是 ( )
A.某植物经X射线处理后若未出现新的性状,则没有新基因产生
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B.经秋水仙素处理的幼苗体内并非所有细胞的染色体数目都会加倍
C.二倍体植株的花粉经脱分化和再分化后便可得到稳定遗传的植株
D.发生在水稻根尖细胞内的基因重组常常通过有性生殖遗传给后代
【解析】选B。某植物经X射线处理后若未出现新的性状,有可能是显性基因突变为隐性基因,A错误;由于幼苗体内不同细胞的细胞周期是不同步的,因此经秋水仙素处理的幼苗体内并非所有细胞的染色体数目都会加倍,B正确;二倍体植株的花粉借助植物组织培养技术,经脱分化和再分化后可得到单倍体植株,该单倍体植株的幼苗再经过秋水仙素处理才能得到稳定遗传的植株,C错误;水稻根尖细胞进行有丝分裂,不能发生基因重组,D错误。
3.将某二倍体植物与番茄植株杂交得到能正常成活的F1,用显微镜观察番茄植株和F1个体处于同一分裂时期的两个细胞,分别看到了24条两两配对的染色体和22条不配对的染色体。则下列叙述错误的是 ( )
A.用秋水仙素处理F1幼苗可能形成新的物种
B.配对的染色体形态相同,所含的基因也相同
C.这两个细胞处于减数第一次分裂的某一时期
D.该二倍体植物的体细胞中染色体数是20条
【解析】选B。题意可知“某二倍体植物”与“番茄植株”属于两个不同的物种,F1个体不育,因此用秋水仙素处理F1幼苗可能形成新的物种,A正确;配对的染色体为同源染色体,形态和大小一般都相同,但所含的基因不一定相同,B错误;同源染色体两两配对,发生在减数第一次分裂的过程中,C正确;F1个体的体细胞中含有22条染色体,其中12条来自番茄植株产生的配子,10条来自该二倍体植物产生的配子,进而推知该二倍体植物的体细胞中染色体数是20条,D正确。
4.园艺工作者在栽培开黄花的兰花品种时,偶然发现了一株开白花的兰花。下列叙述正确的是 ( )
A.控制白花性状的基因是通过基因重组产生的
B.白花植株和黄花植株存在着生殖隔离
C.白花植株的自交子代开出黄花,则白花植株为杂合子
D.快速繁育白花品种,应取白花植株的种子进行繁殖
【解析】选C。控制白花性状的基因是通过基因突变产生的,A错误。白花植株和黄花植株是否存在生殖隔离,需要看它们能否产生后代及后代是否可育,而题干中没有任何相关信息,
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无法进行判断,B错误。如果白花植株的自交子代开出黄花,则白花植株为杂合子,C正确。快速繁育白花品种,应取白花植株的茎尖进行植物组织培养,而种子繁殖的后代会发生性状分离,D错误。
5.有关图中育种方法或生理过程的叙述,正确的是 ( )
A.甲、乙依据的育种原理相同
B.乙得到的纯合子植株一定是二倍体
C.丙所示分裂方式有利于生物进化
D.丁中R型细菌的转化是基因突变的结果
【解析】选C。甲(基因工程)的原理是基因重组,乙(单倍体育种)的原理是染色体变异,A错误;乙得到的纯合子植株可能是二倍体,也可能是多倍体,B错误;减数第一次分裂过程中发生了基因重组,导致产生的配子具有多样性,从而增加了生物的变异,增强了生物适应环境的能力,有利于生物的进化,C正确;丁中R型细菌的转化是基因重组的结果,D错误。
【加固训练】
下列关于常见作物育种方法优点的叙述,不正确的是 ( )
A.杂交育种可以集中不同亲本的优良性状
B.诱变后的植株一定具备更多的优良性状
C.多倍体育种培育的新品种往往果实大,茎秆粗壮,营养成分含量高
D.利用诱变育种可提高突变频率,获得新基因
【解析】选B。杂交育种指将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起,再经过选择和培育,获得新品种的方法,因此其可以集中不同亲本的优良性状,A正确。基因突变是不定向的,诱变后的植株不一定具备更多的优良性状,B错误。多倍体育种培育新品种的优点是果实大,茎秆粗壮,
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营养成分含量高,C正确。诱变育种的原理是基因突变,可提高突变频率,产生新的基因,D正确。
6.下列关于变异、育种与生物进化的叙述,错误的是 ( )
A.杂交育种过程中一定有基因频率的改变
B.杂交育种年限一定较单倍体育种年限长
C.袁隆平培育高产杂交水稻的育种原理是基因重组
D.单倍体育种的核心技术是花药离体培养
【解析】选B。杂交育种过程中需要有选择过程,一定有基因频率的改变,A正确;如利用杂种优势,杂交育种一年即可达到育种目的,年限不一定较单倍体育种年限长,B错误;培育高产杂交水稻的育种原理是基因重组,C正确;单倍体育种的核心技术是花药离体培养,D正确。
二、非选择题(除特殊标注外,每空2分,共12分)
7.利用遗传和变异的原理培育农作物的新品种在现代农业生产上得到了广泛应用。用某闭花受粉的植物进行育种实验。请回答下列问题:
(1)自然状态下该植物一般都是____________合子。若采用诱变育种,在用γ射线处理时,需要处理大量种子,其原因是基因突变具有________、______________和少利多害性等特点。
(2)生产中使用的该植物品种都是具有优良性状的杂合子(杂种优势),且该植物的穗大(A)对穗小(a)为显性,黄粒(B)对白粒(b)为显性。请利用现有的穗大白粒和穗小黄粒品种(基因型未知)设计一个快速的育种方案,以实现长期培育穗大黄粒(AaBb)优良品种的目的。(6分)
【解析】(1)闭花受粉的植物自然条件下只进行自交,一般都是纯合子;诱变育种的原理是基因突变,基因突变具有随机性、低频性、不定向性、少利多害性等特点。(2)因现有的穗大白粒和穗小黄粒品种基因型未知,故可先用单倍体育种的方法快速获得纯合的穗大白粒(AAbb)和穗小黄粒(aaBB)植株,两者杂交即可获得穗大黄粒(AaBb)的优良品种。又因需达到长期培育该品种的目的,故需每年留一部分穗大白粒 (AAbb)和穗小黄粒(aaBB)植株自交,分别留种,以便下年杂交获得穗大黄粒(AaBb)品种。
答案:(1)纯 低频性 不定向性
(2)①分别种植穗大白粒、穗小黄粒植株,性成熟后分别取其花药离体培养至单倍体幼苗,然后用秋水仙素处理得到二倍体纯合子,分别自交,选择穗大白粒(AAbb)、穗小黄粒(aaBB)植株分别留种。
②分别种植穗大白粒(AAbb)、穗小黄粒(aaBB)的植株,选择其中的一部分植株进行杂交,获得穗大黄粒(AaBb)的杂合子品种。
③其余另一部分植株进行自交,获得穗大白粒(AAbb)、穗小黄粒(aaBB)植株,分别留种。
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