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1、第18講生物變異在生產上的應用考點知識內容考試屬性及要求考查頻率必考加試生物變異在生產上的應用(1)雜交育種、誘變育種、單倍體育種和多倍體育種aa2017年4月7題(2分)2016年10月5題(2分)2016年4月10題(2分)2015年10月13題(2分)(2)雜交育種和誘變育種在農業(yè)生產中的應用bb(3)轉基因技術aa(4)生物變異在生產上的應用c(5)轉基因生物和轉基因食品的安全性b考點一雜交育種、誘變育種、單倍體育種和多倍體育種1.雜交育種(1)原理：基因重組。(2)過程：雜交選擇純合化。(3)特點：可以把多個品種的優(yōu)良性狀集中在一起；操作簡單，但需要的時間長。2.誘變育種(1)概念：
2、利用物理因素或化學因素誘導生物發(fā)生變異，并從變異后代中選育新品種的過程。(2)原理：基因突變和染色體畸變。(3)方法：輻射誘變：各種輻射；化學誘變：化學物質。(4)優(yōu)點：可以提高突變頻率；能在較短時間內有效地改良生物品種的某些性狀；改良作物品質，增強抗逆性。(5)實例：高產青霉素、卵期區(qū)分蠶的雌雄等。3.單倍體育種(1)含義：利用單倍體作為中間環(huán)節(jié)產生具有優(yōu)良性狀的可育純合子的育種方法。(2)原理：染色體數(shù)目變異。(3)優(yōu)點：明顯縮短育種年限；能排除顯隱性干擾，提高效率。(4)花藥離體培養(yǎng)育種程序ABF1花粉單倍體植株純合子優(yōu)良品種。(5)單倍體的特點：一般植株弱小，而且高度不育。4.多倍體育
3、種(1)原理：染色體數(shù)目變異。(2)常用方法：用一定濃度的秋水仙素處理萌發(fā)的種子、幼苗，使其染色體數(shù)目加倍。(3)作用機理：秋水仙素能抑制細胞分裂時紡錘體的形成，染色體復制后不能分離，最終導致染色體數(shù)目加倍。(4)優(yōu)點：可培育出自然界中沒有的新品種，且培育出的植物器官大，產量高，營養(yǎng)豐富。5.轉基因技術(1)原理：基因重組(2)過程：用人工方法將人類所需要的目的基因導入受體細胞內，使其整合到受體的染色體上，人工選擇出具有所需新性狀的個體(3)特點：增加生物變異的范圍，實現(xiàn)種間遺傳物質的交換針對性更強，效率更高，經濟效益更明顯1.(2016浙江4月選考)用六倍體小麥和二倍體黑麥培育出異源八倍體小
4、黑麥。這種育種方式屬于()A.轉基因育種 B.輻射誘變育種C.化學誘變育種 D.多倍體育種解析六倍體小麥和二倍體黑麥雜交獲得異源四倍體，然后用秋水仙素處理誘導染色體加倍，經選育得到異源八倍體小黑麥，這是人工誘導多倍體的育種方式即多倍體育種。答案D2.(2015浙江10月學考，13)下列屬于誘變育種的是()A.用射線處理秈稻種子，培育出早熟的新品種B.將抗蟲基因轉入普通棉的體細胞中，培育出抗蟲棉C.用秋水仙素處理二倍體草莓幼苗，培育出多倍體草莓D.將抗病黃果肉番茄與感病紅果肉番茄雜交，培育出新品種解析A項屬于典型的輻射誘變育種，A正確；抗蟲棉的培育屬于轉基因技術育種，B錯誤；培育多倍體草莓屬于多
5、倍體育種，C錯誤；D項屬于雜交育種，D錯誤。答案A3.(20174月浙江選考)研究人員用X射線處理野生型青霉菌，選育出了高產青霉菌新菌株。這種育種方法屬于()A.雜交育種 B.單倍體育種C.誘變育種 D.多倍體育種解析誘變育種是利用物理、化學因素誘導生物發(fā)生變異，并從變異后代中選育新品種的過程，故選C。答案C本題組對應必修二教材P8285，主要考查各種育種方式的特點及相互區(qū)別。1.雜交育種：有目的地將兩個或多個品種優(yōu)良性狀結合在一起，培育出更優(yōu)良的新品種。進行雜交育種的個體一定是進行有性生殖的個體，只進行無性生殖的個體無法通過雜交育種培育新品種。2.誘變育種：利用物理因素或化學因素誘導生物發(fā)生
6、變異，并從變異后代中選育新品種的過程。(2、3題)3.多倍體育種：利用秋水仙素或其他方法使染色體加倍的育種方式。(1題)角度1育種方式的判斷1.(201610月浙江選考卷)用射線處理秈稻種子，選育出了新品種。該育種方法屬于()A.雜交育種 B.誘變育種C.單倍體育種 D.轉基因育種解析射線處理會誘發(fā)種子發(fā)生基因突變，以基因突變?yōu)樵淼挠N方式是誘變育種。答案B2.(2017浙江名校協(xié)作體高三試題)中國農科院已成功培育出自然界沒有的八倍體小黑麥，其產量比當?shù)匦←湲a量高30%40%，且蛋白質含量高，抗逆性強。該育種原理是()A.基因突變 B.基因重組C.染色體畸變 D.基因工程解析培育八倍體小黑麥
7、的育種原理為染色體畸變。答案C針對不同育種目標選擇育種方案育種目標育種方案集中雙親優(yōu)良性狀單倍體育種雜交育種對原品系實施“定向”改造基因工程及植物細胞工程(植物體細胞雜交)育種讓原品系產生新性狀(無中生有)誘變育種使原品系營養(yǎng)器官“增大”或“加強”多倍體育種角度2不同育種原理、操作手段及優(yōu)缺點的比較1.(2017杭州地區(qū)高三期中)各種育種方法或技術都有其優(yōu)劣之處，下列相關敘述正確的是()A.雜交育種中，出現(xiàn)所需性狀后，必須連續(xù)自交，直至不發(fā)生性狀分離為止B.單倍體育種是利用單倍體作為中間環(huán)節(jié)產生具有優(yōu)良性狀的可育純合子的方法C.通過誘變育種，有目的地選育新品種，能避免育種的盲目性D.轉基因技術
8、人為地增加了生物變異的范圍，實現(xiàn)種內遺傳物質的交換解析雜交育種中，出現(xiàn)所需性狀后，若為隱性性狀，則無需連續(xù)自交，A錯誤；單倍體育種是利用單倍體作為中間環(huán)節(jié)產生具有優(yōu)良性狀的可育純合子的方法，B正確；人工誘變育種的原理是基因突變和染色體畸變，而突變是不定向的，避免不了盲目性，C錯誤；轉基因技術人為增加了生物變異的范圍，實現(xiàn)了種間遺傳物質交換，D錯誤。答案B2.(2017嘉興市3月模擬)如圖為某二倍體植物單倍體育種過程，下列敘述正確的是()A.中發(fā)生了染色體數(shù)目變異B.一般采用花藥離體培養(yǎng)的方法C.中秋水仙素抑制著絲粒分裂D.中選到的植株中為純合子解析中發(fā)生了基因重組，A錯誤；一般采用花藥離體培養(yǎng)
9、的方法獲得單倍體植株，B正確；中秋水仙素抑制細胞有絲分裂過程中紡錘體的形成，C錯誤；秋水仙素處理后得到AABB、AAbb、aaBB、aabb，所以中選到的寬葉、抗病植株都是純合體，D錯誤。答案B考點二生物變異在生產上的應用1.育種實驗設計思路明確育種目標和要求確定育種材料選擇育種方法設計具體的育種程序。2.育種實驗設計舉例(1)利用雜交育種培育寬葉抗病植株(2)利用單倍體育種培育寬葉抗病植株(3)利用多倍體育種培育無籽西瓜角度生物變異在生產上的應用1.(2017吳越聯(lián)盟高三第二次聯(lián)考)現(xiàn)有小麥種子資源：高產、感?。坏彤a、抗病；高產、晚熟等品種。為滿足不同地區(qū)及不同環(huán)境條件下的栽培需求，育種專家
10、要培育3類品種：A.高產、抗??；b.高產、早熟；c.高產、抗旱。下述育種方法不可行的是()A.利用品種、，通過雜交、選擇、純合化等手段獲得a品種B.對品種進行輻射誘變，可能獲得b品種C.用轉基因技術將外源抗旱基因導入品種中獲得c品種D.品種a、b、c的培育均可采用單倍體育種解析利用、品種間雜交，并讓產生的后代自交，從子二代中篩選獲得a，A正確；對品種進行輻射誘變，其中晚熟基因可突變?yōu)樵缡旎颍M而篩選獲得b品種，B正確；可通過基因工程技術，將外源抗旱基因導入高產品種細胞內，經組織培養(yǎng)可獲得c高產、抗旱品種，C正確；品種a的培育均可采用單倍體育種，而僅采用單倍體育種不可能培育獲得品種b、c，D錯
11、誤。答案D2.(2017浙江重點中學協(xié)作體適應性測試，19)空間誘變育種是將農作物種子或試管苗送到太空，利用太空特殊環(huán)境的誘變作用，使種子或試管苗產生變異，培育新品種?？臻g誘變育種()A.培育出的新品種都是地球上原本不存在的物種B.加快了變異的速率，縮短了育種年限C.需人工篩選，獲得的優(yōu)良性狀均可以穩(wěn)定遺傳D.與轉基因作物的培育原理相同，都存在食品安全性問題解析太空誘變與地球上的人工誘變的原理相同，通過物理、化學等因素誘導生物體發(fā)生基因突變，而基因突變將產生相應的等位基因，只是出現(xiàn)新的性狀。新品種與原品種仍是同一物種，而不是形成新的物種。誘變育種的優(yōu)點是可以提高變異頻率、縮短育種年限；誘變育種
12、的原理是基因突變和染色體畸變，而基因工程的原理是基因重組。答案B(時間：40分鐘分數(shù)：100分)1.(2017溫州十校聯(lián)考)下列實踐活動包含轉基因技術的是()A.水稻F1花藥經培養(yǎng)和秋水仙素處理，獲得基因型純合新品種B.抗蟲小麥與矮稈小麥雜交，獲得抗蟲矮稈小麥C.將含抗病基因的重組DNA導入玉米細胞，經組織培養(yǎng)獲得抗病植株D.用射線照射大豆，獲得種子性狀發(fā)生變異的大豆解析水稻F1花藥經培養(yǎng)和染色體加倍，獲得基因型純合新品種，這采用了單倍體育種的方法，并沒有采用基因工程技術，A錯誤；抗蟲小麥與矮稈小麥雜交，獲得抗蟲矮稈小麥，這采用了雜交育種的方法，并沒有采用基因工程技術，B錯誤；將含抗病基因的重
13、組DNA導入玉米細胞，經組織培養(yǎng)獲得抗病植株，這采用了基因工程技術，C正確；用射線照射大豆使其基因結構發(fā)生改變，獲得種子性狀發(fā)生變異的大豆，這采用了誘變育種的方法，并沒有采用基因工程技術，D錯誤。答案C2.(2017紹興適應性試題)下列有關單倍體育種的敘述，錯誤的是()A.獲得單倍體不是育種的目的B.能縮短育種年限C.能排除顯隱性干擾D.秋水仙素處理是產生單倍體植株的簡便而有效的方法解析秋水仙素處理能使染色體加倍，產生單倍體的方法是花藥離體培養(yǎng)。答案D3.(2017杭州市高三期末)下列能產生新基因的育種方式是()A.高稈抗銹病小麥與矮稈易感病小麥雜交獲得矮稈抗銹病的小麥B.用X射線處理青霉菌獲
14、得青霉素高產菌株C.用離體花藥培育小麥植株D.三倍體無籽西瓜的培育解析高稈抗銹病小麥與矮稈易感病小麥雜交獲得矮稈抗銹病的小麥屬于雜交育種，只是將原有基因進行重新組合，并不能產生新基因，A錯誤；用X射線處理青霉菌獲得青霉素高產菌株屬于人工誘變育種，其原理是基因突變，能產生新基因，B正確；用離體花藥培育小麥植株屬于植物組織培養(yǎng)，原理是植物細胞的全能性，并沒有產生新基因，C錯誤；三倍體無籽西瓜的培育屬于多倍體育種，原理是染色體數(shù)目變異，并沒有產生新基因，D錯誤。答案B4.(2017紹興市模擬)利用抗逆性強的二倍體黑麥與蛋白質含量高的六倍體小麥雜交產生子代，再經秋水仙素處理，培育出蛋白質含量高、抗逆性
15、強的小黑麥。這種育種方法屬于()A.多倍體育種 B.單倍體育種C.誘變育種 D.雜交育種解析利用抗逆性強的二倍體黑麥與蛋白質含量高的六倍體小麥雜交產生子代，細胞中含有4個染色體組，再經秋水仙素處理，培育出蛋白質含量高、抗逆性強的八倍體小黑麥，原理是染色體數(shù)目變異，屬于多倍體育種。答案A5.(2017杭州市高三七校質檢)雙子葉植物大麻(2N20)為雌雄異株，性別決定為XY型，若將其花藥離體培養(yǎng)，再將幼苗用秋水仙素處理，所得植株的染色體組成應是()A.18XX或18YY B.18YYC.9X或9Y D.18XY解析由題意可知，大麻雄株染色體組成為18XY，經減數(shù)分裂產生花藥的染色體組成為9X或9Y
16、，花藥經離體培養(yǎng)，再將幼苗用秋水仙素處理，染色體數(shù)目加倍，故所得植株的染色體組成應是18XX或18YY，A項正確。答案A6.(2017浙江深化課程改革協(xié)作校期中)隨著環(huán)境污染越來越嚴重，變異發(fā)生的頻率也越來越高，以下相關變異的說法，正確的是()A.誘變育種是利用物理、化學因素誘導生物發(fā)生變異，其原理是基因突變B.用秋水仙素處理單倍體植株后得到的一定是純合子C.用秋水仙素處理幼苗的芽，成熟后植株所有細胞的基因型都一致D.生物育種可以培育出新品種，但是不能得到新物種解析誘變育種是利用物理、化學因素誘導生物發(fā)生變異，其原理是基因突變和染色體畸變，A正確；用秋水仙素處理單倍體植株后得到的不一定是純合子
17、，如AAaa，B錯誤；秋水仙素能抑制紡錘體的形成，導致染色體數(shù)目加倍，用秋水仙素處理幼苗的芽，由此產生的莖葉細胞染色體加倍了，但根細胞沒有發(fā)生染色體加倍，這樣兩者的基因型就不一致了，C錯誤；生物育種可以培育出新品種，也可能得到新物種，如二倍體西瓜經過多倍體育種形成的四倍體西瓜就是新物種，D錯誤。答案A7.(2017臺州市選考教學質量評估)下列有關單倍體育種的敘述，正確的是()A.單倍體育種的遺傳學原理是基因重組B.單倍體育種常用一定濃度的秋水仙素處理萌發(fā)的種子C.單倍體育種的優(yōu)勢之一在于明顯縮短育種年限D.單倍體育種得到的植株屬于單倍體解析單倍體育種的原理是基因重組和染色體畸變，A錯誤；單倍體
18、高度不育不能產生種子，只能用秋水仙素處理幼苗，B錯誤；單倍體育種最后要用秋水仙素處理，使染色體加倍，產生正常植株，D錯誤。答案C8.(2017溫州中學高三11月模擬)人工將二倍體植物甲、乙、丙之間雜交，用顯微鏡觀察子代個體處于同一分裂時期的細胞中的染色體，結果如下表。下列敘述錯誤的是()雜交組合染色體數(shù)及配對狀況甲乙12條兩兩配對，2條不配對乙丙4條兩兩配對，14條不配對甲丙16條不配對A.觀察的子代細胞都處于減數(shù)第一次分裂B.甲、乙、丙體細胞中的染色體數(shù)分別是6條、8條、10條C.甲、乙、丙三個物種中，甲和乙親緣關系較近D.用秋水仙素處理甲與丙的子代幼苗，可能形成四倍體的新物種解析因表中觀察
19、到的是染色體的配對現(xiàn)象，應發(fā)生在減數(shù)第一次分裂前期的聯(lián)會過程中，A正確；由甲乙的子代中染色體的配對情況可以知道，甲和乙體細胞中共有染色體(122)228條；由乙丙的子代中染色體的配對情況可以知道，乙和丙體細胞中共有染色體(414)236條；由甲丙的子代中染色體的配對情況可以知道，甲和丙體細胞中共有染色體16232條，因此甲、乙、丙體細胞中的染色體數(shù)分別是12條、16條、20條，B錯誤；甲、乙、丙三個物種中，甲和乙配對的染色體最多，說明親緣關系較近，C正確；用秋水仙素處理甲與丙的子代幼苗，可得到異源四倍體，D正確。答案B9.(2017浙江協(xié)作校聯(lián)考)下列有關生物育種的敘述，正確的是()A.花藥離
20、體培養(yǎng)獲得的植株體細胞中不存在同源染色體B.轉基因育種能引起基因定向突變C.三倍體西瓜無種子，所以無籽性狀屬于不可遺傳的變異D.誘變育種可提高基因的突變頻率和染色體畸變率解析經花藥離體培養(yǎng)獲得的植株是單倍體，而單倍體的體細胞中可能只有1個染色體組，也可能有兩個或多個染色體組，故其體細胞可能存在同源染色體；轉基因育種的原理是基因重組，并沒有引起基因突變；三倍體西瓜發(fā)生了染色體數(shù)目變異，可通過無性繁殖的方式將無籽性狀遺傳給后代，其產生過程發(fā)生了可遺傳變異。答案D10.(2017麗水市縉云中學模擬)不同濃度秋水仙素對某植物(二倍體)幼苗尖端進行不同時間的處理，結果如圖。下列有關敘述正確的是()A.秋
21、水仙素處理后的根尖細胞均為四倍體細胞B.正常情況下該植物性成熟后只能產生一種配子C.本實驗的自變量為秋水仙素濃度和處理時間D.當秋水仙素濃度為0.03%時，處理時間越長加倍率越高解析根尖處只有分生區(qū)細胞能夠進行有絲分裂，染色體能夠加倍，其他部位染色體不能加倍，A錯誤；正常情況下該植物性成熟后能產生2n種配子，n表示同源染色體的對數(shù)，B錯誤；本實驗的自變量為秋水仙素濃度和處理時間，C正確；當秋水仙素濃度為0.03%時，處理時間2d和6d的加倍率相等，D錯誤。答案C11.(2017寧波市高三上學期期末)為獲得純合高蔓抗病番茄植株，采用了下圖所示的方法。圖中兩對相對性狀獨立遺傳。據圖分析，下列敘述錯
22、誤的是()A.過程的自交代數(shù)越多，純合高蔓抗病植株的比例越高B.過程可以取F1任一植株的適宜花藥作培養(yǎng)材料C.過程不會發(fā)生基因重組D.培養(yǎng)花藥至單倍體不能體現(xiàn)細胞的全能性解析表示連續(xù)自交過程，這樣可以提高高蔓抗病植株的純合度，A正確；由于F1植株的基因型都相同，所以過程可以任取一植株的適宜花藥作培養(yǎng)材料，B正確；表示植物組織培養(yǎng)過程，原理是利用了細胞的全能性，因此不出現(xiàn)基因重組，C正確；培養(yǎng)花藥至單倍體為植物組織培養(yǎng)過程，能夠體現(xiàn)細胞的全能性，D錯誤。答案D12.(2017嘉興模擬、杭州高級中學等五校聯(lián)考)下列關于水稻變異的敘述，正確的是()A.若用射線照射植株，可能引起基因突變或者染色體結構
23、變異B.由于水肥充足引起水稻籽粒大、稻穗大的變異屬于可遺傳變異C.若用水稻的花粉直接培育成植株，該植株所結的米粒會變小D.若將葉綠體DNA上導入了抗蟲基因的水稻葉肉細胞培育成植株，該抗蟲基因的遺傳符合孟德爾遺傳定律解析由于水肥充足引起水稻籽粒大、稻穗大的變異是環(huán)境條件改變引起的，水稻的遺傳物質沒有發(fā)生改變，屬于不遺傳變異；利用水稻的花粉直接培育成的植株是單倍體(一倍體)，是不育的，不會結出米粒(種子)；孟德爾遺傳定律的分離定律和自由組合定律研究的是染色體上基因的傳遞規(guī)律。答案A13.(2017臺州中學統(tǒng)練)科研人員圍繞培育四倍體草莓進行研究。實驗中，每個實驗組選取50株二倍體草莓幼苗用秋水仙素
24、溶液處理它們的幼芽，得到下圖所示結果。下列敘述錯誤的是()A.實驗原理是秋水仙素能夠抑制紡錘體的形成進而誘導形成多倍體B.自變量是秋水仙素的濃度和處理的時間，故各組草莓幼苗應數(shù)量相等，長勢相近C.由實驗結果可知用0.2%的秋水仙素溶液處理草莓幼苗1天最容易成功D.判斷培育是否成功的最簡便方法是將經處理過的草莓結出的果實與二倍體草莓的果實進行比較解析將四倍體草莓結出的果實與二倍體草莓結出的果實進行比較并不能準確判斷是否發(fā)生了染色體加倍，這是因為草莓果實的大小會受到外界環(huán)境等多種因素的影響；鑒定四倍體草莓的方法之一是觀察分裂中期細胞中的染色體數(shù)目。答案D14.(加試探究)(2017吳越聯(lián)盟高三第二
25、次聯(lián)考)為比較研究不同濃度的青嵩素和地塞米松對細胞毒性的影響，請根據以下提供的實驗材料，以細胞相對生存活力為衡量指標，提出實驗思路，并預測實驗結果。材料與用具：培養(yǎng)瓶若干個、培養(yǎng)液、小鼠淋巴細胞懸液、一定濃度梯度的青蒿素溶液和地塞米松溶液、血細胞計數(shù)板、顯微鏡等。(要求與說明：不考慮加入青嵩素和地塞米松后的體積變化；細胞計數(shù)的具體操作不做要求；細胞相對生存活力100%；實驗條件適宜)(1)實驗思路：(2)預測最可能的實驗結果：(設計一個坐標系，用曲線圖表示細胞相對生存活力隨青蒿素溶液濃度和地塞米松溶液濃度的變化；假定在各濃度下，青蒿素對細胞的毒性均小于地塞米松)解析(1)自變量是可以人為直接改
26、變或施加的變量，因變量是隨自變量變化而變化的量，只能觀察或測量獲得。要注意無關變量應該相同且適宜。實驗設計時要注意單一變量原則和對照原則。結合題干分析，實驗思路為：取培養(yǎng)瓶若干個，均分為三組，編號為甲、乙、丙，各組培養(yǎng)瓶分別加入等量且適量的培養(yǎng)液和小鼠淋巴細胞懸液；向甲組培養(yǎng)瓶中分別加入等量的一定濃度梯度的青蒿素溶液，向乙組培養(yǎng)瓶中分別加入等量一定濃度梯度的地塞米松溶液，丙組培養(yǎng)瓶不加其他溶液作為空白對照；適宜條件下培養(yǎng)一段時間后，取個培養(yǎng)瓶中的細胞懸液，在顯微鏡下用血細胞計數(shù)板測定細胞數(shù)，并記錄；對實驗數(shù)據進行統(tǒng)計分析，計算出細胞相對生存活力。答案(1)實驗思路：取培養(yǎng)瓶若干個，均分為三組，編號為甲、乙、丙，各組培養(yǎng)瓶分別加入等量且適量的培養(yǎng)液和小鼠淋巴細胞懸液；向甲組培養(yǎng)瓶中分別加入等量的一定濃度梯度的青蒿素溶液，向乙組培養(yǎng)瓶中分別加入等量一定濃度梯度的地塞米松溶液，丙組培養(yǎng)瓶不加其他溶液作為空白對照；適宜條件下培養(yǎng)一段時間后，取個培養(yǎng)瓶中的細胞懸液，在顯微鏡下用血細胞計數(shù)板測定細胞數(shù)，并記錄；對實驗數(shù)據進行統(tǒng)計分析，計算出細胞相對生存活力。(2)如圖所示：(說明：空白對照組的細胞相對存活力是100%，兩條曲線的變化趨勢正確即可)14
（浙江專版）2019版高考生物一輪復習 第18講 生物變異在生產上的應用學案
