热点突破练5 提高农作物产量,保障粮食安全,落实社会责任1.(2021湖南长沙模拟)草莓是一种蔷薇科草莓属的多年生草本植物,主要有二倍体(2n=14)、四倍体(4n=28)、八倍体(8n=56)等类型。下列相关叙述正确的是( )A.研究人员用γ射线处理二倍体黄毛草莓选育大果型黄毛草莓,属于基因工程育种B.二倍体黄毛草莓和八倍体红颜草莓杂交得到的F1植株是单倍体,高度不育C.一定浓度的秋水仙素处理二倍体草莓幼苗可抑制其细胞分裂时DNA的复制D.与二倍体黄毛草莓相比,四倍体黄毛草莓茎秆粗壮,叶片、果实大,营养物质含量增加2.(2021山东潍坊模拟)无融合生殖是指不发生雌、雄配子细胞核融合而产生种子的一种无性生殖过程。下图为我国科研人员对杂交水稻无融合结子品系的研究。含基因A的植株形成雌配子时,减数分裂Ⅰ时染色体均移向同一极,导致雌配子染色体数目加倍;含基因B的植株产生的雌配子不经过受精作用,直接发育成个体。雄配子的发育不受基因A、B的影响。研究人员采用如下图所示的杂交方案,获得了无融合结子个体。下列相关叙述错误的是( )A.子代Ⅰ自交后代基因型不会发生改变B.子代Ⅱ自交后代的基因型最多有4种C.子代Ⅲ自交可得到单倍体植株D.无融合生殖有可能导致遗传多样性降低3.多倍体植株一般具有茎秆粗壮、果实大等特点。野生香蕉是二倍体,通常有大量种子。下图是某育种机构利用白肉抗病野生香蕉和黄肉不抗病香蕉培育三倍体黄肉抗病香蕉的示意图。据图分析,下列叙述错误的是( )A.该三倍体香蕉新品种的培育过程涉及的变异只有染色体变异B.植株甲的基因型为AABB,植株乙的基因型是aabbC.①过程可以表示花药离体培养及诱导染色体数目加倍D.②过程表示诱导染色体数目加倍,可用秋水仙素处理萌发的种子4.(2021黑龙江二模)百香果又名鸡蛋果,酸甜可口,营养丰富,享有“果汁之王”的美誉。下图是某实验小组利用野生百香果(bb)为材料培育新品种(BBBD)的过程。下列关于该育种过程的叙述,错误的是( )A.①过程为诱变育种,育种过程中发生了基因突变B.②过程可以通过秋水仙素处理萌发的种子或幼苗来实现C.⑦过程属于基因工程,该育种方法可以定向地改造生物的遗传性状
D.③过程一定发生了基因突变,突变方向与环境有明确的因果关系5.(2021河北衡水模拟)下图表示小麦育种的几种方式。下列有关叙述错误的是( )A.获得①和⑥的育种原理是基因重组,获得②和③的育种原理是染色体变异B.获得④⑤的育种方式是诱变育种,得到的变异个体不全都符合农业生产需要C.获得⑥的育种方式可定向改变生物体的性状,克服远缘杂交不亲和的障碍D.秋水仙素作用的时间是有丝分裂后期,结果是使细胞中染色体数目加倍6.农田中种植的玉米是一种单性花、雌雄同株的作物,受粉期可以同株异花受粉(自交),也可以异株异花受粉(杂交)。回答下列问题。(1)已知玉米的非糯性(基因H控制)对糯性(基因h控制)为显性,其中非糯性籽粒或花粉遇碘液变蓝黑色,糯性籽粒或花粉遇碘液变橙红色。若用碘液处理杂合的非糯性植株的花粉,则在显微镜下观察统计的花粉颜色及其比例大致为 。 (2)甜玉米比普通玉米蔗糖含量高,主要受基因d控制,基因D对基因d完全显性,位于9号染色体上;基因e对基因d起增强效应,可形成甜度更高的玉米,增强效应的具体表现是ee使蔗糖含量提高100%(非常甜),Ee提高25%(比较甜),EE则无效。研究者用杂合子普通玉米(DdEe)与非常甜玉米(ddee)杂交,取所结的籽粒测定蔗糖的含量,结果子代的表型仅有普通玉米和非常甜玉米两种,且数量大致相等,对此结果的合理解释是 。 (3)为了提高玉米的产量,农业生产中使用的玉米都是杂交种,但是杂种玉米的性状不能稳定遗传,因此农民每年都需要购买玉米杂交种。现有长果穗(A)白粒(b)和短果穗(a)黄粒(B)两个玉米杂合子品种,为了达到长期培育长果穗黄粒(AaBb)杂交种玉米的目的,请设计合理的快速育种方案(要求用遗传图解并附简要文字说明)。7.大麦是自花传粉、闭花受粉的二倍体农作物(2n=14),因杂交去雄工作很不方便,科学家培育出一种如下图所示的6号染色体三体新品系,该三体植株在减数分裂Ⅰ后期染色体Ⅰ和Ⅱ分离,染色体Ⅲ因结构特殊随机分配。含Ⅲ号染色体的花粉无受粉能力,雄性可育(M)对雄性不育(m)为显性(雄性不育指植株不能产生花粉);椭圆粒种子(R)对长粒种子(r)为显性。请回答下列问题。
(1)控制大麦雄性是否可育和种子形状的两对等位基因 (填“遵循”或“不遵循”)基因的自由组合定律。 (2)欲测定大麦基因组的序列,需要对 条染色体的DNA进行测序。 (3)该三体新品系自交产生的F1的表型及其比例为 。其中形状为 的种子种植后方便用来杂交育种。 (4)在大麦群体中由于隐性突变出现一株高产植株,为判断该突变是否发生在6号染色体上,现用题(3)中方便用来杂交育种的植株与高产植株杂交得到F1,F1自交得到F2,单独种植F2各植株,最后统计F2的产量(不考虑互换)。若F2普通产量植株∶高产植株= ,则高产突变发生在6号染色体上;若F2普通产量植株∶高产植株= ,则高产突变发生在其他染色体上。 热点突破练5 提高农作物产量,保障粮食安全,落实社会责任1.D 解析:用γ射线处理生物属于诱变育种,不是基因工程育种,A项错误。二倍体黄毛草莓(2n=14)和八倍体红颜草莓(8n=56)杂交后产生的个体是异源五倍体,不是单倍体,B项错误。一定浓度的秋水仙素处理二倍体草莓幼苗可抑制其细胞分裂时纺锤体的形成,C项错误。与二倍体植物相比,多倍体植物茎秆粗壮,叶片、果实大,营养物质含量增加,D项正确。2.B 解析:子代Ⅰ的基因型是AaBb,作母本时,由于含有A基因和B基因,因此既有雌配子染色体数目加倍,也有雌配子直接发育成个体,子代Ⅰ自交后代的基因型依然为AaBb,A项正确。子代Ⅱ的基因型是Aabb,作母本时产生的雌配子是Aabb,作父本时产生的雄配子是Ab、ab,则自交后代产生的基因型最多有AAabbb和Aaabbb2种,B项错误。子代Ⅲ的基因型是aaBb,基因B能使雌配子直接发育成个体,为单倍体,C项正确。无融合生殖缺乏雌、雄配子的随机结合,可能导致遗传多样性降低,D项正确。3.A 解析:白肉抗病和黄肉不抗病二倍体香蕉杂交获得F1涉及的变异为基因重组,A项错误。乙、丙杂交获得的新品种的基因型是AAaBBb,则丙的基因型应为AAAABBBB,乙的基因型为aabb,甲的基因型为AABB,由甲到丙的过程(②)发生了染色体数目加倍,可用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,B、D两项正确。①过程可以是通过自交获得甲、乙,也可以是通过花药离体培养后诱导染色体数目加倍获得甲、乙,C项正确。4.D 解析:①过程将基因型为bb的野生百香果诱变成基因型为Bb的百香果,该育种方式为诱变育种,原理是基因突变,A项正确。②过程利用多倍体育种,将二倍体
Bb变为四倍体BBbb,由于秋水仙素可抑制细胞中纺锤体的形成,从而导致细胞中染色体数目加倍,故可通过秋水仙素处理萌发的种子或幼苗来实现,B项正确。⑦过程将基因D导入基因型为BBB的个体属于基因工程,基因工程育种目的性强,能定向改变生物的遗传性状,打破物种界限,该育种方式的原理是基因重组,C项正确。通过③过程利用基因型为Bb的个体得到基因型为BB的个体,不一定发生了基因突变,Bb个体通过自交、杂交育种或单倍体育种等也可得到基因型为BB的个体,D项错误。5.D 解析:获得①和⑥的育种方式分别是杂交育种和基因工程育种,其原理是基因重组;获得②和③的育种方式分别是单倍体育种和多倍体育种,其原理是染色体变异,A项正确。获得④⑤的育种方式是诱变育种,由于基因突变是不定向的,所以得到的变异个体不全都符合农业生产需要,B项正确。获得⑥的育种方式是基因工程育种,可根据人们的意愿定向改变生物体的性状,克服远缘杂交不亲和的障碍,C项正确。秋水仙素作用的时间是有丝分裂前期,抑制细胞中纺锤体的形成,结果是使细胞中染色体数目加倍,D项错误。6.答案(1)蓝黑色∶橙红色=1∶1(2)两对基因同在9号染色体上,而且D、E基因在一条染色体上(3)7.答案(1)不遵循 (2)7 (3)雄性可育椭圆粒∶雄性不育长粒=1∶1 长粒 (4)2∶1 3∶1解析:(1)由题图可知,M/m与R/r基因位于一对染色体上,因此两对等位基因在遗传中不遵循基因的自由组合定律。(2)大麦为二倍体(2n=14),无性染色体,因此要测定大麦基因组的序列,需要对7条染色体的DNA进行测序。(3)据题干信息可知,在减数分裂过程中,染色体Ⅰ和Ⅱ分离,染色体Ⅲ因结构特殊随机分配,该三体植株产生的配子的染色体组合及其比例为Ⅰ∶ⅡⅢ∶ⅠⅢ∶Ⅱ=1∶1∶1∶1,结合题干中“含Ⅲ号染色体的花粉无受粉能力”,则该三体植株产生的雄配子的染色体组合及其比例为Ⅰ∶Ⅱ=1∶1,则F1的表型及其比例为雄性可育椭圆粒∶雄性不育长粒=1∶1,具体如下表所示。配子♀配子Ⅰ(mr)ⅡⅢ(MmRr)ⅠⅢ(MmRr)Ⅱ(mr)♂配子Ⅰ(mr)mmrr雄性不育长粒MmmRrr雄性可育椭圆粒MmmRrr雄性可育椭圆粒mmrr雄性不育长粒Ⅱ(mr)mmrr雄性不育长粒MmmRrr雄性可育椭圆粒MmmRrr雄性可育椭圆粒mmrr雄性不育长粒因杂交去雄工作很不方便,所以需选择雄性不育的种子作为杂交育种的原料,免去去雄的麻烦,据上表可知,应选择形状为长粒的种子种植。(4)设控制高产的基因为b,
则突变体高产的基因型为bb,则题(3)中方便用来杂交育种的植株的基因型为mmBB,其与高产植株(MMbb)杂交得到F1(MmBb),F1自交得到F2。若高产突变发生在6号染色体上,则F1(MmBb)产生的雌、雄配子均为Mb∶mB=1∶1,F2的基因型及其比例为MMbb∶MmBb∶mmBB=1∶2∶1,由于mmBB不能产生后代,F2植株的表型及其比例为普通产量植株∶高产植株=2∶1。若高产突变发生在其他染色体上,则F2的基因型为bb∶Bb∶BB=1∶2∶1,F2植株的表型及其比例为普通产量植株∶高产植株=3∶1。
