【优化方案】2022届高考生物一轮复习第六章第1、2节杂交育种与诱变育种基因工程及其应用知能演练强化闯关（含解析）新人教版必修21．下列各种措施中，能产生新基因的是( )A．高秆抗锈病小麦和矮秆不抗锈病小麦杂交获得矮秆抗锈病小麦优良品种B．用秋水仙素诱导二倍体西瓜获得四倍体西瓜C．用X射线、紫外线处理青霉菌获得高产青霉菌株D．用花药离体培育单倍体小麦植株解析：选C。只有基因突变可以产生新基因。选项A是基因重组，选项B、D为染色体变异。2．(2022·襄阳调研)下列关于育种方法的叙述正确的是( )A．用杂交的方法进行育种，往往从F1自交后代中筛选出符合人类需要的优良品种B．用辐射的方法进行诱变育种，诱变后的植株一定比诱变前的植株具备更多优良性状C．用基因型为DdTt的植株进行单倍体育种，所育的新品种自交后代中约有1/4为纯合子D．用基因型为DdTt的植株进行多倍体育种，所育的新品种和原品种杂交一定能产生可育后代解析：选A。诱变育种的生物学原理为基因突变，基因突变具有多害少利和不定向的特点，故诱变后的植株不一定比诱变前的植株具备更多优良性状，故B错误。用基因型为DdTt的植株进行单倍体育种，产生的新品种全为纯合子，其自交后代也全为纯合子，故C错误。二倍体植株染色体加倍后成为四倍体植株，四倍体植株和原二倍体植株杂交得到的三倍体植株是高度不育的，故D错误。3．科学家用纯种的高秆(D)抗锈病(T)小麦与矮秆(d)易染锈病(t)小麦培育出矮秆抗锈病小麦新品种，方法如图所示。下列叙述正确的是( )A．过程甲产生的F1有四种表现型B．利用该育种方法培育的优良品种不可育C．过程乙没有涉及花药离体培养D．该育种方法可以明显缩短育种年限解析：选D。过程甲产生的F1只有一种表现型；单倍体育种涉及花药离体培养和人工诱导染色体加倍，得到的个体是可育的纯合子。4．(2022·潍坊模拟)小麦高秆(A)对矮秆(a)为显性，抗病(B)对易感病(b)为显性，如图表示培育矮秆抗病品种的几种途径，下列相关说法正确的是( )A．过程①的原理是基因突变，最大的优点是育种周期短B．过程⑥使用的试剂是秋水仙素，在有丝分裂间期发挥作用8\nC．过程⑤为单倍体育种，可明显缩短育种年限D．④过程产生的子代中纯合子所占比例是2/3解析：选D。过程①为诱变育种，最大的优点是提高变异频率，可在较短的时间内获得更多的优良变异类型；秋水仙素作用于有丝分裂前期；过程②⑤⑥结合起来为单倍体育种；③过程产生的基因型为aaB_的个体中含有1/3aaBB和2/3aaBb，自交后代纯合子所占的比例为1/3×1＋2/3×1/2＝2/3。5．(2022·高考天津卷)芥酸会降低菜籽油的品质。油菜有两对独立遗传的等位基因(H和h，G和g)控制菜籽的芥酸含量，下图是获得低芥酸油菜新品种(HHGG)的技术路线。已知油菜单个花药由花药壁(2n)及大量花粉(n)等组分组成，这些组分的细胞都具有全能性。据图分析，下列叙述错误的是( )A．①、②两过程均需要植物激素来诱导细胞脱分化B．与④过程相比，③过程可能会产生二倍体再生植株C．图中三种途径中，利用花粉培养筛选低芥酸植株(HHGG)的效率最高D．F1减数分裂时，H基因所在染色体会与G基因所在染色体发生联会解析：选D。通过分析比较三种不同育种过程的本质快速解答。①②过程均为植物组织培养中的脱分化，均需要利用植物激素来诱导，A项正确。两亲本杂交使H基因和G基因集中到一个生物个体中，可通过杂交育种的方法获得双显性性状个体，但要获得纯合子HHGG需要H_G_个体连续多代自交，育种效率不高；根据自由组合定律推知：F1产生的花粉有HG、Hg、hG、hg四种，花药离体培养获得的再生单倍体植株也是四种，使用秋水仙素处理后可根据性状直接筛选获得纯合的HHGG植株，其效率最高；F1花药离体培养所得的再生植株中，除HG、Hg、hG、hg四种单倍体植株外，还可能有花药壁细胞经组织培养获得的HhGg二倍体植株，因而其育种效率较花粉离体培养低，B、C两项正确。分析题干得出：H基因和G基因位于两对同源染色体上，减数分裂时非同源染色体不发生联会，D项错误。6.为提高小麦的抗旱性，有人将大麦的抗旱基因(HVA)导入小麦，筛选出HVA基因成功整合到染色体上的高抗旱性T0植株(假定HVA基因都能正常表达)。(1)某T0植株体细胞含一个HVA基因。让该植株自交，在所得种子中，种皮含HVA基因的种子所占比例为________，胚含HVA基因的种子所占比例为________。(2)某些T0植株体细胞含两个HVA基因，这两个基因在染色体上的整合情况有下图所示的三种类型(黑点表示HVA基因的整合位点)。①将T0植株与非转基因小麦杂交：若子代高抗旱性植株所占比例为50%，则两个HVA基因的整合位点属于图________类型；若子代高抗旱性植株所占的比例为100%，则两个HVA基因的整合位点属于图________类型。②让图C所示类型的T0植株自交，子代中高抗旱性植株所占比例为________。解析：(1)体细胞中含有一个HVA基因的植株，其产生的配子中有一半含有该基因；种皮的基因型与其母本完全相同；胚是由受精卵发育而来，综合分析，得出答案。(2)从图示看，图A类型有一对同源染色体分别含有一个HVA基因，其产生的配子全部含有HVA基因；图B类型只有一条染色体上含有HVA基因，其配子只有一半含有该基因；图C类型有两条非同源染色体分别含有该基因，其配子有3/4含有该基因。再根据题干要求，得出答案。答案：(1)100% 75%(2)①B A ②15/168\n1．(2022·苏北四市联考)以下培育原理相同的一组是( )A．太空椒和抗虫棉B．无子番茄和“番茄—马铃薯”C．高产优质杂交水稻和青霉素高产菌株D．无子西瓜和八倍体小黑麦解析：选D。太空椒、青霉素高产菌株属于人工诱变育种，原理是基因突变；番茄—马铃薯利用了植物体细胞杂交的方法；高产优质杂交水稻利用了杂交育种方法，原理是基因重组；抗虫棉属于基因工程，原理是基因重组；无子番茄利用了生长素促进果实发育的原理；八倍体小黑麦和无子西瓜的原理都是染色体变异，属于多倍体育种。2．两个亲本的基因型分别为AAbb和aaBB，这两对基因按照自由组合定律遗传，欲培育出基因型为aabb的新品种，最简捷的育种方法是( )A．人工诱变育种 B．基因工程育种C．单倍体育种D．杂交育种解析：选D。人工诱变育种有很大的盲目性；基因工程育种难度比较大；单倍体育种操作复杂；杂交育种只需要两年就可以得到新品种(aabb)。3．(2022·大连双基测试)野生型链孢霉能在基本培养基上生长，而用X射线照射后的链孢霉不能在基本培养基上生长。向基本培养基中添加某种维生素后，经过X射线照射的链孢霉又能生长了。由此说明( )A．这种维生素是基本培养基的一种成分B．自然状态下野生型链孢霉不会发生基因突变C．野生型链孢霉发生了定向的基因突变D．可能是基因突变导致链孢霉不能合成该维生素解析：选D。链孢霉在用X射线照射前，能在基本培养基上生长，照射后不能生长，但在培养基中加入某种维生素后又能生长，说明用X射线照射后的链孢霉不能合成该维生素。4．(2022·洛阳统考)下列有关育种的说法中，正确的是( )A．杂交育种所依据的主要遗传学原理是基因突变B．生产上通常采用多倍体育种的方法来获得无子番茄C．诱变育种可以快速获得具有新基因的纯合子D．植物体细胞杂交育种可以克服远缘杂交不亲和的障碍解析：选D。杂交育种依据的遗传学原理是基因重组，故A错误；生产上主要利用一定浓度的生长素或生长素类似物来获得无子番茄，故B错误；诱变育种的原理是基因突变，即使得到具有新基因的个体，其基因纯合的可能性也很低，所以诱变育种不能快速获得具有新基因的纯合子，故C错误。5.2022年6月，我国载人飞船与“天宫一号”人工交会对接的成功，为我国太空育种开创了新时代。太空育种是指利用太空综合因素，如强辐射、微重力等，诱导由宇宙飞船携带的种子发生变异，然后进行培育的一种育种方法。下列说法中，不正确的是( )A．太空育种产生的突变总是多数有害，少数有益B．太空育种的目的是诱变出人类所需要的新性状C．太空育种培育的植物性状都是地球上原来就有的D．太空育种与其他诱变方法在本质上是相同的解析：选C。太空育种主要是通过强辐射、微重力等太空综合因素诱发植物种子发生基因突变，具有多向性和多害少利性，所培育的植物性状是地球上没有的。6．(2022·长春调研)如图为利用纯合高秆(D)抗病(E)小麦和纯合矮秆(d)易染病(e)小麦快速培育纯合优良矮秆抗病小麦(ddEE)品种的示意图，下列有关此图的叙述错误的是( )8\nA．①过程的主要目的是让控制不同优良性状的基因组合到一起B．②过程中发生了非同源染色体的自由组合C．③过程依据的主要生物学原理是细胞增殖D．④过程中要用到一定浓度的秋水仙素溶液解析：选C。③过程为花药离体培养，其依据的原理是细胞的全能性。7．无子西瓜的培育过程如下列简图所示：根据上述图解，结合你所学过的生物学知识，下列叙述中正确的是( )A．①过程只能用秋水仙素处理，它的作用主要是抑制细胞有丝分裂前期纺锤体的形成B．由三倍体种子发育成无子西瓜，与中心体有密切的关系C．四倍体西瓜与二倍体西瓜不存在生殖隔离，它们属于同一物种D．四倍体植株所结的西瓜，果皮细胞内含有4个染色体组解析：选D。除秋水仙素外，还可低温诱导染色体加倍；西瓜属于高等植物，无中心体；四倍体和二倍体杂交不能产生可育后代，存在生殖隔离；果皮、种皮的染色体组成和植株相同。8．以基因型为RRYY和rryy的二倍体植株为亲本，欲培育出基因型为RRrrYYyy的植株，下列方法可行的是( )①F1不断自交 ②以秋水仙素处理F1 ③利用F1的花粉进行离体培养 ④运用植物体细胞杂交技术培育A．②或③ B．③或④C．①或②D．②或④解析：选D。以基因型为RRYY和rryy的二倍体植株为亲本，培育出基因型为RRrrYYyy的四倍体植株，染色体组的数目成倍增加，可用秋水仙素处理F1或用植物体细胞杂交技术处理。而用F1的花粉进行离体培养，会使染色体组的数目成倍减少。9．下列有关基因工程的相关叙述中，正确的是( )A．基因治疗就是去除生物体细胞中有缺陷的突变基因B．运载体上抗性基因的存在有利于对目的基因是否表达进行检测C．在基因工程操作中，必须用同种限制性核酸内切酶剪切目的基因和质粒，才能产生相同的黏性末端D．转基因技术造成的变异，实质上相当于人为的基因重组，但却产生了定向变异解析：选D。基因治疗是将外源正常基因通过基因转移技术将其插入病人适当的受体细胞中，使外源基因制造的产物治疗某种疾病。运载体上抗性基因的存在有利于检测运载体是否导入受体细胞。一般用同种限制性核酸内切酶剪切目的基因和质粒，但有的两种不同的限制酶切割也可产生相同的黏性末端，如G↓ATTCG和↓ATTC。通过转基因技术实现基因重组，可以定向改造生物的性状。10．如图中甲、乙表示小麦的两个品种，A、a和B、b表示独立遗传的两对等位基因，①～⑦表示培育小麦新品种的过程。下列说法正确的是( )8\nA．①～②与③～⑥过程原理相同B．②和⑦的变异都发生于有丝分裂前期C．⑥过程常用秋水仙素处理幼苗或萌发的种子D．④过程的优点是可以产生新的基因解析：选D。①～②过程是杂交育种，原理是基因重组，③～⑥是单倍体育种，原理是染色体变异，A错；②的变异原理为基因重组，发生在减数第一次分裂后期，⑦是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，抑制纺锤体形成，发生在有丝分裂前期，B错；⑥是用秋水仙素处理单倍体幼苗，而不是萌发的种子，因为单倍体不育，C错；④的原理是基因突变，可以产生新基因，D正确。11．如图表示某种二倍体农作物不同的育种方法，据图判断正确的是( )A．通过③④⑤途径培育新品种的过程中，E幼苗和F植株的染色体数目相同B．若A、B两品种的基因型分别是AABBdd、aabbdd，则D植株中不能稳定遗传的个体占总数的3/4C．⑤过程中也可用秋水仙素处理E萌发的种子来获得F植株D．④过程中使用的花药可以从A、B、C三个品种植株上采集解析：选B。③④⑤过程为单倍体育种过程，主要包括花药离体培养获得单倍体幼苗和用秋水仙素处理幼苗获得正常植株，因此经过⑤过程形成的F植株的染色体数目是E幼苗的2倍，故A错误；A、B两品种的基因型分别是AABBdd、aabbdd，C的基因型为AaBbdd，其后代中不能稳定遗传的比例为1－1/2×1/2×1＝3/4，故B正确；E幼苗是由二倍体的花药发育成的，是高度不育的，不能形成种子，故C错误；④过程中使用的花药只能在C植株上采集才能获得新品种，故D错误。12.(2022·郑州质量预测)用玉米的花药进行组织培养，得到的单倍体幼苗经秋水仙素处理后形成二倍体植株(不考虑基因突变)。在此过程中某时间段内细胞核内DNA含量变化如图所示。下列叙述正确的是( )A．e～f过程中细胞内可能发生基因重组B．与c～d过程相比，d～e过程中细胞内发生了染色体数目的加倍C．秋水仙素作用于c点之前而导致染色体数目加倍D．e点后细胞内染色体组最多有4个，且各染色体组的基因组成相同解析：选D。图中所示过程中发生的是有丝分裂，而有丝分裂过程中不会出现基因重组，故A错误；图中d～e段发生DNA的复制，染色体数目并未加倍，故B错误；秋水仙素作用的时期为有丝分裂前期，对应图中c～d段，故C错误；单倍体玉米体细胞内只有1个染色体组，经秋水仙素处理后得到的二倍体玉米为纯合子，体细胞中含有2个染色体组，而在有丝分裂后期染色体数目加倍，染色体组有4个，且每个染色体组的基因组成相同，故D正确。13．普通小麦中有高秆抗病(TTRR)和矮秆易感病(ttrr)两个品种，控制两对性状的基因分别位于两对同源染色体上。实验小组利用不同的方法进行了如下三组实验：8\n A组 B组 C组P 高秆抗病×矮秆易感病 P高秆抗病×矮秆易感病 P 高秆抗病 γ射线F1 高秆抗病 F1高秆抗病 F1矮秆抗病Ⅲ花药离体培养F2 矮秆抗病Ⅰ F2矮秆抗病Ⅱ 请分析回答：(1)A组由F1获得F2的方法是__________，F2矮秆抗病植株中不能稳定遗传的占____________。(2)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三类矮秆抗病植株中，最可能产生不育配子的是____________类。(3)A、B、C三组方法中，最不容易获得矮秆抗病小麦品种的是______组，原因是________________________________________________________________________。(4)通过矮秆抗病Ⅱ获得矮秆抗病小麦新品种的方法是__________________________。获得的矮秆抗病植株中能稳定遗传的占________。(5)在一块高秆(纯合体)小麦田中，发现了一株矮秆小麦。请设计实验方案探究该矮秆性状出现的可能原因(简要写出所用方法、结果和结论)。________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：本题侧重于对诱变育种、杂交育种和单倍体育种的比较。(1)杂交育种是具两对相对性状的纯合子杂交得F1，F1再自交得F2，在F2中出现所需的类型，若是显性性状还需连续自交直至不发生性状分离为止。F2中矮秆抗病有1ttRR、2ttRr，其中不能稳定遗传的(ttRr)占2/3。(2)花药离体培养得到的是单倍体植株，不能进行正常的减数分裂，所以不能产生正常的配子。(3)基因突变的频率较低，而且是不定向的。(4)单倍体育种是先通过花药离体培养获得单倍体，再用秋水仙素处理单倍体幼苗，诱导染色体加倍，得到的个体一定是纯合体。(5)高秆(纯合体)小麦田中，发现了一株矮秆小麦，可能有两个原因：基因突变或环境因素的影响。前者引起的变异是能遗传的；仅环境影响引起的变异是不能遗传的，仍是高秆基因。因是探究实验，结果和结论要分别考虑这两种情况。答案：(1)自交 2/3(2)Ⅱ(3)C 基因突变的频率极低且不定向(4)秋水仙素(或低温)诱导染色体加倍 100%(5)将矮秆小麦与高秆小麦杂交；如果子一代为高秆，子二代高秆∶矮秆＝3∶1(或出现性状分离)，则矮秆性状是基因突变造成的；否则，矮秆性状是环境引起的。或将矮秆小麦与高秆小麦种植在相同环境条件下，如果两者未出现明显差异，则矮秆性状由环境引起，否则，矮秆性状是基因突变的结果14.8\n假设A、b代表玉米的优良基因，这两种基因是自由组合的。现有AABB、aabb两个品种，为培育出优良品种AAbb，可采用的方法如图所示。请根据图回答问题：(1)由品种AABB、aabb经过①②③过程培育出新品种的育种方式称为________，其原理是____________。用此育种方式一般从________才能开始选育AAbb个体，是因为______________________________________。(2)若经过过程②产生的子代总数为1552株，则其中基因型为AAbb的植株在理论上有________株。基因型为Aabb的植株经过过程③，子代中AAbb与aabb的数量比是________________。(3)过程⑤常采用________________技术得到Ab个体。与过程①②③的育种方法相比，过程⑤⑥的优势是________________________。(4)过程⑦的育种方式是____________，与过程⑦比较，过程④的明显优势是________________________________________________________________________。解析：本题以图解的形式考查考生的识图、析图能力，并且涉及了相关计算。根据孟德尔自由组合定律，F2中基因型为AAbb的植株占1/16，所以共97株。Aabb自交后代AAbb和aabb的比例为1∶1。⑤⑥过程是单倍体育种，包括了花药离体培养和秋水仙素诱导染色体加倍两个步骤。可以明显缩短育种年限。⑦是利用射线，属于诱变育种。过程④与⑦相比，其具有的明显优势是能定向地改造生物的遗传性状。答案：(1)杂交育种 基因重组 F2 从F2开始出现AAbb个体(或从F2开始出现性状分离) (2)97 1∶1(3)花药离体培养 明显缩短了育种年限 (4)诱变育种 过程④产生的变异是定向的(或基因工程育种转入的基因是已知的，用基因工程手段产生的变异是定向的)15．(2022·厦门质检)家蚕是二倍体生物，含56条染色体，ZZ为雄性，ZW为雌性。幼蚕体色中的有斑纹和无斑纹性状分别由Ⅱ号染色体上的A和a基因控制。雄蚕由于吐丝多、丝的质量好，更受蚕农青睐，但在幼蚕阶段，雌雄不易区分。于是，科学家采用如图所示的方法培育出了“限性斑纹雌蚕”来解决这个问题。请回答：(1)家蚕的一个染色体组含有________条染色体。(2)图中变异家蚕的“变异类型”属于染色体变异中的________________________。由变异家蚕培育出限性斑纹雌蚕所采用的育种方法是________。图中的限性斑纹雌蚕的基因型为________。(3)在生产中，可利用限性斑纹雌蚕和无斑纹雄蚕培育出可根据体色辨别幼蚕性别的后代。请用遗传图解和适当的文字描述选育雄蚕的过程。解析：(1)二倍体家蚕体细胞中有56条染色体，其生殖细胞中有28条染色体，则一个染色体组含有28条染色体。(2)由图示可知，家蚕的变异属于染色体结构变异中的易位。由变异家蚕培育出限性斑纹雌蚕利用的是杂交育种。图中的限性斑纹雌蚕的基因型是aaZWA。(3)可以用限性斑纹雌蚕和无斑纹雄蚕杂交，其后代中无斑纹的都是雄蚕，有斑纹的都是雌蚕。答案：(1)28 (2)结构变异 杂交育种 aaZWA(3)如图8\n文字说明：后代中有斑纹的均为雌蚕，应淘汰；无斑纹的为雄蚕，应保留。8
