2023届高考生物二轮复习通用版29生物育种作业含答案

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专题29 生物育种
一、单选题
1．（2022高一下·汕头期中）下列说法错误的是（　　）
A．杂合的红花豌豆与白花豌豆杂交产生白花后代是性状分离的现象
B．在“性状分离比的模拟实验”中，两个小桶的球数量不同不会影响实验结果
C．杂交育种的优点是能够使两个亲本的优良性状组合在一起
D．利用植物的组织培养进行繁殖有利于保持亲本的优良性状
【答案】A
【知识点】基因的分离规律的实质及应用；“性状分离比”模拟实验；杂交育种
【解析】【解答】A、性状分离是指在杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的个体的现象。杂合的红花豌豆与白花豌豆杂交，亲本有两种表现型，产生白花后代只有一种表现型，不属于性状分离的现象，A错误；
B、在“性状分离比的模拟实验”中，两个小桶的球分别模拟雌雄配子，数量不同但两种彩球比例相等不会影响实验结果，B正确；
C、杂交育种的优点是将两个亲本的优点聚集在一个子代身上，从而表现出杂种优势，C正确；
D、利用植物的组织培养进行繁殖有利于保持亲本的优良性状，D正确。
故答案为：A。

【分析】（1）性状分离：杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象。
（2） 在“性状分离比的模拟实验”中 ，每小桶内部，不同小球必须满足里面的配子的基因型的比例是1：1；每小桶内小球总数无限制；小桶之间数量无限制。
（3）杂交育种的原理：
杂交育种的原理为基因重组（通过基因分离、自由组合或连锁交换，分离出优良性状或使各种优良性状集中在一起）。
（4）生物靠有性生殖繁殖后代，则必须选育出优良性状的纯种，以免后代发生性状分离；若该生物靠无性生殖产生后代，那么只要得到该优良性状就可以了，纯种、杂种并不影响后代性状的表达。
2．（2022高一下·洛阳期中）袁隆平院士将全部心血倾注于杂交水稻事业，实验中他采用了野生型水稻中的雄性不育民品系进行了一系列实验，为中国乃至世界的粮食生产作出了重大贡献。下列关于水稻杂交实验的叙述中错误的是（　　）
A．袁隆平院士对水稻未成熟的花作去雄处理，作为杂交水稻的母本
B．将一株抗倒伏水稻品种的花粉涂在另一株易倒伏水稻的雌蕊上属于杂交
C．作为父本的水稻可以不用套袋处理
D．通过杂交实验可以获得具有杂种优势的新品种
【答案】A
【知识点】杂交育种
【解析】【解答】A、袁隆平院士采用天然的雄性不育水稻作为杂交水稻的母本，故无需去雄，A错误；
B、不同种、属或品种的动植物进行交配叫做杂交。因此将一株抗倒伏水稻品种的花粉涂在另一株易倒伏水稻的雌蕊上属于杂交，B正确；
C、杂交实验中，父本只用提供花粉，不用套袋，C正确；
D、杂交实验可以集中亲本的优良性状，能获得具有杂种优势的新品种，D 正确。
故答案为：A。

【分析】杂交育种： （1）概念：是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。 （2）方法：杂交 →自交→优选→自交。 （3）原理：基因重组。通过基因重组产生新的基因型，从而产生新的优良性状。 （4）优缺点：方法简单，可预见强，但是周期长。 （5）实例：水稻的育种。
3．（2022高三下·大庆月考）“国以农为本，农以种为先”。针对袁隆平院士“亿亩荒滩变良田”的愿景，湖南衡阳2021年南方稻区双季高产攻关试验基地，同一生态区连续2年双季稻亩产超过1500公斤，这意味着袁隆平院士生前提出的攻关目标实现了。这也标志着我国育种技术水平更进一步。下列有关水稻育种的叙述，正确的是（　　）
A．迄今为止，杂交育种仍然是培育新品种的有效手段，其原理是基因重组
B．将水稻花粉经离体培育后，常用秋水仙素处理得到的单倍体的种子或幼苗
C．二倍体水稻幼苗低温诱导，可得到四倍体纯合水稻，茎秆粗壮、米粒变大、稳定遗传
D．二倍体水稻和四倍体水稻杂交得到的三倍体水稻不能进行有性生殖，属于不可遗传变异
【答案】A
【知识点】杂交育种；单倍体育种
【解析】【解答】A、杂交育种可以集合亲本的优良性状，迄今为止，杂交育种仍然是培育新品种的有效手段，其遗传学原理是基因重组，A正确；
B、水稻花粉离体培养后为单倍体植株，经秋水仙素诱导处理染色体数目加倍，为二倍体植株，B错误；
C、二倍体水稻经低温诱导，染色体加倍，可得到四倍体水稻，多倍体茎秆粗壮，叶片、果实和种子较大，所以稻穗、米粒变大，但该四倍体植株不一定为纯合子，C错误；
D、二倍体水稻和四倍体水稻杂交得到的三倍体水稻由于联会紊乱，无可育后代，但该过程发生了染色体变异，属于可遗传变异，D错误。
故答案为：A。

【分析】1、杂交育种：（1）基本原理：基因重组。 （2）过程：①培育杂合子品种：选取符合要求的纯种双亲杂交产生的F1即为所需品种。 ②培育隐性纯合子品种：选取符合要求的纯种双亲杂交产生的F1进行自交，从F2中选出表现型符合要求的个体种植。 ③培育显性纯合子品种：选取符合要求的纯种双亲杂交产生的F1进行自交，从F2中鉴别、选择出需要的类型，再连续自交至不发生性状分离。 （3）优缺点：操作简便，可以把多个品种的优良性状集中在一起，但获得新品种的周期长。
2、单倍体育种： （1）基本原理：染色体数目变异。 （2）过程：花药离体培养成单倍体幼苗，再用秋水仙素处理使染色体数目加倍，得到染色体数目正常的纯合子。 （3）优缺点：明显缩短育种年限，二倍体植物单倍体育种所得个体均为纯合体，但技术复杂。
3、多倍体育种： （1）方法：低温处理或秋水仙素处理。 （2）处理材料：萌发的种子或幼苗。 （3）原理：分裂的细胞用秋水仙素或低温处理会抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞两极，从而引起染色体数目加倍。
4、可遗传变异的来源有突变（基因突变和染色体变异）和基因重组。
4．（2022高三下·江西月考）1994年四川农业大学玉米研究所在国内率先开始玉米空间诱变育种研究，从中获得1份由单基因控制的细胞核雄性不育新材料，为遗传学研究和育种提供了宝贵资源。下列叙述正确的是（　　）
A． 利用雄性不育玉米进行杂交育种，需及时人工去雄、套袋
B．该突变株自交，若后代发生状分离，则该突变性状为显性性状
C．雄性不育玉米的产生源于基因突变，其基因碱基序列发生了改变
D．与空间诱变育种相比，基因工程育种和单倍体育种可定向改造生物的遗传性状
【答案】C
【知识点】基因突变的特点及意义；诱变育种
【解析】【解答】A、雄性不育植株不能产生具有正常功能的花粉，因此在杂交育种的过程中，雄性不育植株具有的优势是不需要人工去雄，A错误；
B、该雄性不育植株不能产生具有正常功能的花粉，不能作父本，所以不能完成自交过程，B错误；
C、空间诱变育种的原理是基因突变，基因突变是DNA分子中发生碱基对的替换、增添、缺失，而引起的基因结构的改变，即基因碱基序列发生了改变，C正确；
D、基因工程育种原理是基因重组，特点是定向改造生物的性状，但单倍体育种并不能定向改变生物体的遗传性状，D错误。
故答案为：C。

【分析】1、诱变育种：（1）基本原理：基因突变。
（2）过程：物理法（X射线、紫外线）、或化学法（亚硝酸、硫酸二乙酯）处理萌发的种子或幼苗。
（3）优点：可以提高突变频率，在较短的时间内获得更多的优良变异类型，大幅度的改变某些性状。
（4）缺点：有利变异个体往往不多，需要处理大量材料。
2、基因突变的特点：普遍性、随机性、低频性、不定向性。
5．（2021高三上·哈尔滨期末）下列关于作物育种的相关叙述，正确的是（　　）
A．诱变育种的优点是容易获得优良性状
B．杂交育种的目的是组合优良性状
C．人工诱导多倍体可导致基因重组
D．基因工程育种的优势是能诱导产生新基因
【答案】B
【知识点】杂交育种；诱变育种；基因工程的应用；单倍体育种；多倍体育种
【解析】【解答】A、诱变育种的优点是提高基因变异的频率，但是基因变异具有不定向性，所以不能说这种方法容易获得优良性状，A错误；
B、杂交育种可以将同一物种里两个或多个优良性状集中在一个新品种中，还可以产生杂种优势，获得比亲本品种更强或表现更好的新品种，B正确；
C、人工诱导多倍体会导致染色体变异而不是基因重组，C错误；
D、基因工程育种的优势是可以按照人类的意愿定向的改造基因，而不是诱导产生新基因，D错误。
故答案为：B。

【分析】1、杂交育种：
（1）概念：是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法。
（2）方法：杂交一自交一选优一自交。
（3）原理：基因重组。通过基因重组产生新的基因型，从而产生新的优良性状。
（4）优缺点：方法简单，可预见强，但周期长。
（5）实例：水稻的育种。
2、诱变育种：
（1）概念：在人为的条件下，利用物理、化学等因素，诱发生物体产生突变，从中选择，培育成动植物和微生物的新品种。
（2）方法：用射线、激光、化学药物处理。
（3）原理：人工诱发基因突变。
（4）优缺点：加速育种，改良性状，但有利个体不多，需大量处理。
（5）实例：水稻的育种。
3、单倍体育种：
（1）概念：花药离体培养获得单倍体植株的过程。
（2）方法：花药离体培养、秋水仙素诱导加倍，
（3）原理：染色体变异（染色体组先成倍减少，再加倍，得到纯种）；
（4）优缺点：明显缩短育种年限；技术相对复杂，不能产生更多的变异，不能大幅度的改良形状。
（5）实例：三倍体西瓜、八倍体小黑麦。
4、多倍体育种：
（1）概念：人工诱导染色体数目加倍培育新品种的方法。
（2）方法：秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，
（3）原理：染色体变异（染色体组成倍增加）。
（4）优缺点：营养器官大，营养物质含量高；结实率下降，发育迟缓。
（5）实例：抗病植株的育成。
5、基因工程育种：
（1）概念：指按照人们的意愿，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。
（2）方法：方法：按照人们的意愿，把一种生物的个别基因复制出来，加以修饰改造，放到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状.操作步骤包括：提取目的基因、目的基因与运载体结合、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与表达等。
（3）原理：原理：DNA重组技术（属于基因重组范畴）。
（4）优缺点：打破物种界限；定向地改造生物的遗传性状，克服远远杂交不亲和障碍；育种技术难度大，成本高，一般用于非本物种或自行设计的基因植入。
（5）实例：能分泌人类胰岛素的大肠杆菌菌株的获得，抗虫棉，转基因动物。
6．（2021高三上·汕头期末）我国利用返回式卫星、神舟飞船、天宫空间实验室和其他返回式航天器搭载植物种子，借助宇宙空间的特殊环境诱发变异，已在千余种植物中培育出众多新品系、新品种。下列关于航天育种的说法，错误的是（　　）
A．航天育种所依据的主要遗传学原理是基因突变
B．搭载的植物种子一般是萌发的种子而非干种子
C．航天育种技术能快速培育出植物的优良新品种
D．对于萌发后未出现优良性状的种子应马上淘汰
【答案】D
【知识点】诱变育种
【解析】【解答】A、航天育种属于诱变育种，诱变育种的原理是基因突变，A正确；
B、诱变育种利用的原理是基因突变，基因突变发生在细胞分裂的间期，干种子不进行细胞分裂，所以搭载的植物种子一般是萌发的种子而非干种子，B正确；
C、诱变育种能够加快育种进程，快速培育出植物的优良新品种，C正确；
D、基因突变具有不定向性，隐性突变不会当代出现优良性状，对于航天育种的植物需要进行筛选处理，D错误。
故答案为：D。
【分析】诱变育种：
（1）概念：在人为的条件下，利用物理、化学等因素，诱发生物体产生突变，从中选择，培育成动植物和微生物的新品种。
（2）方法：用射线、激光、化学药物处理。
（3）原理：人工诱发基因突变。
（4）优缺点：加速育种，改良性状，但有利个体不多，需大量处理。
（5）实例：水稻的育种。
7．（2021·吉林模拟）2020年，袁隆平团队在全国十地启动海水稻万亩片种植示范，拟用8至10年实现1亿亩盐碱地改造整治目标，实现“亿亩荒滩变良田”。以下叙述正确的是（　　）
A．培育杂种优势的高产抗倒伏的“海水稻”操作最简便的育种方法为单倍体育种
B．两株不耐盐碱植株杂交，F1耐盐碱，自交后F2中有约361株耐盐碱植株，279株不耐盐碱植株，说明该对相对性状的遗传遵循自由组合定律
C．推测“海水稻”根细胞细胞液浓度低于普通水稻
D．海水稻（2n=24）基因组测序，需测定13条染色体上全部DNA的碱基序列
【答案】B
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用；杂交育种
【解析】【解答】A、培育海水稻操作最简便的方法是杂交育种，该方法可以将两个或多个优良性状通过杂交集中在一起，A错误；
B、水稻耐盐碱与不耐盐碱是一对相对性状，若受一对等位基因控制，不耐盐碱杂交子代出现耐盐碱，说明耐盐碱是隐性性状，耐盐碱的植株自交不发生性状分离，与题意不符，说明不受一对等位基因控制；若是受两对等位基因控制，子一代耐盐碱杂交，F2中耐盐碱∶不耐盐碱约等于9∶7，说明该对相对性状的遗传遵循自由组合定律，B正确；
C、海水稻具有较高的耐盐性，能够用稀释的海水灌溉，说明“海水稻”根细胞细胞液浓度高于普通水稻，C错误；
D、海水稻是没有性别之分的植物，所以基因组测序，需测定12条染色体上全部DNA的碱基序列，D错误。
故答案为：B。

【分析】1、杂交育种： （1）概念：是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。 （2）方法：杂交 →自交→优选→自交。 （3）原理：基因重组。通过基因重组产生新的基因型，从而产生新的优良性状。 （4）优缺点：方法简单，可预见强，但是周期长。 （5）实例：水稻的育种。
2、基因自由组合定律的实质：进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中，位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离，分别进入不同的配子中，随配子独立遗传给后代，同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合，由于自由组合定律同时也遵循分离定律，因此可以将自由组合问题转化成分离定律问题进行解决。
8．（2021·黑龙江模拟）下列有关生物变异和育种的叙述，正确的是（　　）
A．猫叫综合征是染色体中增加某一片段引起的
B．亲代的突变基因一定能传递给子代
C．杂交育种依据的主要遗传学原理是基因重组
D．用秋水仙素处理单倍体植株后得到的一定是二倍体
【答案】C
【知识点】染色体结构的变异；杂交育种；诱变育种
【解析】【解答】A、猫叫综合征是人类5号染色体中部分缺失引起的，A错误；
B、有性生殖的生物亲代的基因突变发生在配子中有可能传递给子代，发生在体细胞中则不能传递给后代，B错误；
C、杂交育种依据的主要遗传学原理是基因重组，C正确；
D、单倍体是由配子发育而来的，其细胞中可以含有1个、2个、3个甚至更多个染色体组，所以用秋水仙素处理单倍体植株后染色体加倍，得到的不一定是二倍体，D错误。
故答案为：C。

【分析】1、染色体结构变异的类型：（1）缺失：如猫叫综合征。（2）重复：如果蝇棒状眼的形成。（3）倒位：如人类9号染色体长臂倒位可导致习惯性流产。（4）易位：如人类慢性粒细胞白血病。
2、杂交育种：
（1）基本原理：基因重组。
（2）过程：①培育杂合子品种：选取符合要求的纯种双亲杂交产生的F1即为所需品种。 ②培育隐性纯合子品种：选取符合要求的纯种双亲杂交产生的F1进行自交，从F2中选出表现型符合要求的个体种植。 ③培育显性纯合子品种：选取符合要求的纯种双亲杂交产生的F1进行自交，从F2中鉴别、选择出需要的类型，再连续自交至不发生性状分离。
（3）优缺点：操作简便，可以把多个品种的优良性状集中在一起，但获得新品种的周期长。
9．（2021高二上·沈阳期中）下列高科技成果中，不需要利用细胞工程技术的是（　　）
A．制备HIV单克隆抗体作为艾滋病诊断试剂
B．我国科学家通过体细胞克隆技术培育出体细胞克隆猴
C．我国科学家袁隆平利用杂交技术培育出优良杂种水稻
D．将叶肉细胞的叶绿体移入奶牛体细胞
【答案】C
【知识点】杂交育种；动物细胞工程的常用技术与应用
【解析】【解答】A、制备HIV单克隆抗体需要用到动物细胞融合技术和动物细胞培养技术，A错误；
B、通过体细胞克隆技术培育出体细胞克隆猴的过程需要用到动物细胞培养技术、核移植技术，B错误；
C、利用杂交技术培育出优良杂种水稻的过程，不需要用到细胞工程技术，C正确；
D、将叶肉细胞的叶绿体移入奶牛体细胞，从细胞器水平改变了动物细胞的结构，获得了具有叶绿体的动物细胞，属于细胞工程，D错误。
故答案为：C。

【分析】1、动物细胞工程技术包括：动物细胞培养、动物细胞融合、核移植等。 2、杂交育种： （1）概念：是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。 （2）方法：杂交 →自交→优选→自交。 （3）原理：基因重组。通过基因重组产生新的基因型，从而产生新的优良性状。 （4）优缺点：方法简单，可预见强，但是周期长。 （5）实例：水稻的育种。

10．（2021高三上·期中）四川农业大学玉米研究所于 1994 年在国内率先开始玉米空间诱变育种研究，从中获得 1 份由单基因控制的细胞核雄性不育新材料，为遗传学研究和育种利用提供了宝贵资源。 下列叙述错误的是（　　）
A．雄性不育玉米的产生来源于基因突变，其基因结构一定发生了改变
B．利用雄性不育玉米进行杂交育种的优势是可以避免人工去雄不及时、不彻底
C．将该突变株进行自交，若后代发生性状分离，则该突变性状为显性性状
D．与空间诱变育种相比，基因工程育种可定向改造生物的遗传性状
【答案】C
【知识点】诱变育种；育种方法综合
【解析】【解答】A、基因突变是指碱基的缺失、替换、增添，会导致基因结构的改变，A正确；
B、单基因控制的细胞核雄性不育会直接会导致雄性配子不育，进而避免人工去雄不及时、不彻底，B正确；
C、基因突变可以是显性突变也可以是隐性突变，C错误；
D、空间诱变是利用外界因素来诱发基因突变，基因突变是不定向性的；基因工程的原理是基因重组，具有的定向性，D正确。
故答案为：C
【分析】考查基因突变的特点，条件及意义。
（1）基因突变是指碱基的缺失、替换、增添，基因突变一定导致遗传信息的改变，不一定改变生物性状。
（2）基因突变的特点：普遍性、随机性、不定向性、低频率性、多害少利性；基因工程是按照人类的需要定向的改造生物遗传的特性。
11．（2021高三上·重庆月考）下列关于生物育种的叙述，错误的是（　　）
A．植物单倍体育种和多倍体育种的遗传学原理相同，而且都可用秋水仙素处理
B．在多种生物育种方式中，达到育种目的概率最低的是诱变育种
C．通过杂交育种获得某优良品种都需要用F1连续自交
D．基因工程育种和杂交育种的原理相同，但基因工程可以克服远缘杂交不亲和的障碍
【答案】C
【知识点】杂交育种；诱变育种；单倍体育种；多倍体育种
【解析】【解答】A、植物单倍体育种和多倍体育种的遗传学原理都是染色体数目的变异，都可用秋水仙素处理使染色体数目加倍，A正确；
B、诱变育种的原理是基因突变，基因突变具有低频性，B正确；
C、若通过杂交育种获得的某品系是隐性纯合子，则只要出现所需性状即可，无须进行连续自交，C错误；
D、基因工程育种和杂交育种的原理都是基因重组，基因工程育种能克服远缘杂交不亲和的障碍，D正确。
故答案为：C。

【分析】常见的育种方法有：杂交育种、诱变育种、单倍体育种、多倍体育种，比较如下：

杂交育种
诱变育种
单倍体育种
多倍体育种
方法
杂交→自交→选优
辐射诱变、激光诱变、化学药剂处理
花药离体培养、秋水仙素诱导加倍
秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
原理
基因重组
基因突变
染色体变异（染色体组先成倍减少，再加倍，得到纯种）
染色体变异（染色体组成倍增加）
优
点
不同个体的优良性状可集中于同一个体上，操作简单，目标性强
提高变异频率，出现新性状，大幅度改良某些性状，加速育种进程
明显缩短育种年限
营养器官增大、提高产量与营养成分
缺
点
时间长，需要及时发现优良性状，育种年限长
有利变异少，需要处理大量实验材料，具有不确定性
技术复杂，成本高
技术复杂，且需要与杂交育种配合，所得品种发育迟缓，结实率低；在动物中难以实现
代表实例
矮秆抗
病小麦
高产青
霉菌株
“京花1
号”小麦
无子西瓜、
八倍体小
黑麦
12．（2021·安徽模拟）穿梭育种是近年来水稻、小麦等禾本科植物育种采用的新模式。农业科学家将一个地区的品种与国内国际其他地区的品种进行杂交，然后通过在两个地区间不断地反复交替穿梭种植、选择、鉴定，最终选育出多种抗病高产等优良特征的农作物新品种。下列关于穿梭育种的叙述错误的是（　　）
A．自然选择的方向不同使各地区的水稻基因库存在差异
B．穿梭育种培育的新品种可适应两个地区的环境条件
C．穿梭育种充分地利用了禾本科植物的物种多样性
D．穿梭育种利用的主要原理是基因重组
【答案】C
【知识点】杂交育种
【解析】【解答】A、两个地区的环境不同，导致自然选择的方向不同，使各地区的水稻基因库存在差异，A正确；
B、穿梭育种培育的新品种过程中不断的在两个地区反复交替，因而可适应两个地区的环境条件，B正确；
C、穿梭育种充分地利用了禾本科植物的基因多样性，不同物种之间存在生殖隔离，不能杂交，C错误；
D、根据题干信息“将一个地区的品种与国内国际其它地区的品种进行杂交”可知，穿梭育种利用的主要原理是基因重组，D正确。
故答案为：C。

【分析】杂交育种
概念：是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法。
原理：基因重组。通过基因重组产生新的基因型，从而产生新的优良性状。
优点：可以将两个或多个优良性状集中在一起。
缺点：不会产生新基因，且杂交后代会出现性状分离，育种过程缓慢。
13．（2021高二下·温州期末）下列有关育种的叙述，错误的是（　　）
A．花药离体培养得到的是单倍体植株
B．杂交育种和基因工程育种的原理都是基因重组
C．三倍体无籽西瓜培育过程中产生的变异属于不可遗传的变异
D．多倍体育种需使用秋水仙素处理萌发的种子，使其染色体加倍
【答案】C
【知识点】杂交育种；单倍体育种；多倍体育种；育种方法综合
【解析】【解答】A、花药离体培养是将花粉离体培养成单倍体植株，A正确；
B、杂交育种和基因工程育种的原理都是基因重组，基因工程育种是将不同生物的基因进行重新组合，B正确；
C、三倍体无籽西瓜培育的原理是染色体数目变异，C错误；
D、多倍体育种需使用低温诱导或者秋水仙素处理萌发的种子，使其染色体加倍，D正确。
故答案为：C。

【分析】（1）杂交育种，
方法：杂交→自交→选优；原理：基因重组；举例：高杆抗病与矮杆抗病小麦杂交产生矮杆抗病品种。
（2）诱变育种，
方法：辐射诱变、激光诱变、化学药剂处理；原理：基因突变；举例：高产量青霉素菌株。
（3）单倍体育种，
方法：花药离体培养、秋水仙素诱导加倍；原理：染色体变异（染色体组先成倍减少，再加倍，得到纯种）；举例：三倍体西瓜、八倍体小黑麦。
（4）多倍体育种，
方法：秋水仙素处理萌发的种子或幼苗；原理：染色体变异（染色体组成倍增加）；举例：抗病植株的育成。
14．（2021高一下·扬州期末）首届国家最高科学技术奖的获得者——袁隆平长期致力于水稻育种的研究，已培育出多个高产水稻品种，为解决世界粮食问题做出了重要贡献。其采取的育种方法主要是（　　）
A．杂交育种 B．单倍体育种 C．诱变育种 D．多倍体育种
【答案】A
【知识点】杂交育种
【解析】【解答】袁隆平被誉为“杂交水稻之父”，其采用的育种方法主要是杂交育种，杂交育种可以通过杂交的方式将不同个体的优良性状结合到同一个体上。A符合题意，BCD不符合题意。
故答案为：A。

【分析】比较几种遗传育种：
方法
原理
常用方法
优点
缺点
代表实例
杂交育种
基因重组
杂交
操作简单，目标性强
育种年限长
中国荷斯坦牛
杂交水稻
诱变育种
基因突变
辐射诱变、激光诱变等
提高突变率，加速育种进程
有利变异少，需大量处理实验材料
高产青霉菌株
太空育种
多倍
体育种
染色体变异
秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
操作简单，且能在较短的时间内获得所需品种
所得品种发育迟缓，结实率低；在动物中无法开展
无子西瓜、八倍体小黑麦
单倍
体育种
染色体变异
花药离体培养后，再用秋水仙素处理
明显缩短育种年限
技术复杂，需要与杂交育种配合
“京花1号”小麦
基因
工程
育种
基因重组
将一种生物特定的基因转移到另一种生物细胞中
能定向改造生物的遗传性状
有可能引发生态危机
转基因
抗虫棉
15．（2021高一下·无锡期末）随着科学技术的发展，育种方法得到不断改进。下图所示的育种方法属于（　　）

A．单倍体育种 B．多倍体育种 C．杂交育种 D．诱变育种
【答案】D
【知识点】诱变育种
【解析】【解答】根据题意和图示分析可知：用射线照射小麦种子，后代出现了新的性状，说明射线引起种子细胞发生了基因突变，产生了新的基因，从而表现出新的性状，这种育种方式属于诱变育种。
故答案为：D。
【分析】比较几种遗传育种：
方法
原理
常用方法
优点
缺点
代表实例
杂交育种
基因重组
杂交
操作简单，目标性强
育种年限长
中国荷斯坦牛
杂交水稻
诱变育种
基因突变
辐射诱变、激光诱变等
提高突变率，加速育种进程
有利变异少，需大量处理实验材料
高产青霉菌株
太空育种
多倍
体育种
染色体变异
秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
操作简单，且能在较短的时间内获得所需品种
所得品种发育迟缓，结实率低；在动物中无法开展
无子西瓜、八倍体小黑麦
单倍
体育种
染色体变异
花药离体培养后，再用秋水仙素处理
明显缩短育种年限
技术复杂，需要与杂交育种配合
“京花1号”小麦
基因
工程
育种
基因重组
将一种生物特定的基因转移到另一种生物细胞中
能定向改造生物的遗传性状
有可能引发生态危机
转基因
抗虫棉
16．（2021·浙江模拟）下列关于生物变异与育种的叙述，正确的是（　　）
A．弱小且高度不育的单倍体植株，经染色体加倍处理后可用于育种
B．基因重组能产生新的基因，也会导致生物性状变异
C．基因突变使基因结构发生变化，一定会导致生物性状的改变
D．相比于二倍体，多倍体植株染色体组数加倍，产生的配子数目加倍，有利于育种
【答案】A
【知识点】基因重组及其意义；基因突变的特点及意义；染色体组的概念、单倍体、二倍体、多倍体；单倍体育种
【解析】【解答】A、弱小且高度不育的单倍体植株经染色体加倍处理后变成可育，可用于育种，A正确；
B、基因重组不能产生新的基因，只能产生新的基因型，B错误；
C、基因突变使基因结构发生变化，不一定会导致生物性状的改变，C错误；
D、多倍体的染色体组数如果奇倍数的增加（如三倍体），在减数分裂形成配子时，同源染色体联会紊乱，不能形成正常的配子，因此不利于育种，D错误。
故答案为：A。

【分析】1、杂交育种：
（1）概念：是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法。
（2）方法：杂交一自交一选优一自交。
（3）原理：基因重组。通过基因重组产生新的基因型，从而产生新的优良性状。
（4）优缺点：方法简单，可预见强，但周期长。
（5）实例：水稻的育种。
2、诱变育种：
（1）概念：在人为的条件下，利用物理、化学等因素，诱发生物体产生突变，从中选择，培育成动植物和微生物的新品种。
（2）方法：用射线、激光、化学药物处理。
（3）原理：人工诱发基因突变。
（4）优缺点：加速育种，改良性状，但有利个体不多，需大量处理。
（5）实例：水稻的育种。
3、单倍体育种：
（1）概念：花药离体培养获得单倍体植株的过程。
（2）方法：花药离体培养、秋水仙素诱导加倍，
（3）原理：染色体变异（染色体组先成倍减少，再加倍，得到纯种）；
（4）优缺点：明显缩短育种年限；技术相对复杂，不能产生更多的变异，不能大幅度的改良形状。
（5）实例：三倍体西瓜、八倍体小黑麦。
4、多倍体育种：
（1）概念：人工诱导染色体数目加倍培育新品种的方法。
（2）方法：秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，
（3）原理：染色体变异（染色体组成倍增加）。
（4）优缺点：营养器官大，营养物质含量高；结实率下降，发育迟缓。
（5）实例：抗病植株的育成。
17．（2021高三上·杭州期中）下列关于生物变异与育种的叙述正确的是（　　）
A．果蝇由正常的“椭圆形眼”变为“棒眼”，是基因突变的结果
B．减数分裂过程中因基因重组产生的新基因可作为进化的原材料
C．交替使用辐射诱变和化学诱变有利于培育高产青霉菌
D．可通过对花药离体培养获得的单倍体种子进行秋水仙素处理以获得稳定遗传的后代
【答案】C
【知识点】基因重组及其意义；诱发基因突变的因素；染色体结构的变异；单倍体育种
【解析】【解答】A、果蝇由正常的“椭圆形眼”变为“棒眼”，是染色体结构变异的结果（X染色体某区段基因重复的结果），A错误；
B、基因重组不能产生新基因，B错误；
C、青霉菌的产量最初是很低的，通过交替使用X射线、紫外线等辐射诱变和化学物质诱发突变，结果选育出了发酵单位提高了数千倍的高产菌株，C正确；
D、花药离体培养获得的单倍体一般高度不育，不能产生种子，可用秋水仙素处理单倍体幼苗，D错误。
故答案为：C。

【分析】1、染色体结构变异中有缺失（缺失某一片段）、重复（增加某一片段）、倒位（某一片段位置颠倒）、易位（某一片段移接到另一条非同源染色体上）。
2、基因重组：
（1）概念：在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的非等位基因重新组合。
（2）类型：①自由组合型：减数第一次分裂后期，随着非同源染色体自由组合，非同源染色体上的非等位基因也自由组合。②交叉互换型：减数第一次分裂前期（四分体），基因随着同源染色体的非等位基因的交叉互换而发生重组。
（3）意义：①形成生物多样性的重要原因之一。②是生物变异的来源之一，对生物的进化也具有重要的意义。
3、基因突变：
（1）概念：指基因中碱基对的增添、缺失或替换。
（2）时间：基因突变可以发生在发育的任何时期，通常发生在DNA复制时期，即细胞分裂间期，包括有丝分裂间期和减数分裂间期。
（3）基因突变的类型：自发突变和人工诱变。
（4）基因突变的特点：①基因突变具有普遍性：生物界中普遍存在；②低频性：自然情况下突变频率很低（10-10）；③随机性：个体发育的任何时期和部位；④不定向性：突变是不定向的；⑤多害少利性：多数对生物有害。
（5）基因突变是点突变，在光学显微镜下观察不到，在染色体变异在显微镜下可以观察到。
（6）基因突变的意义：基因突变是新基因产生的途径；基因突变能为生物进化提供原材料；基因突变是生物变异的根本来源。
4、秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞的两极，从而引起细胞内染色体数目加倍。
18．（2021高三上·疏附期中）“筛选”是生物工程中常用的技术手段。下列有关叙述错误的是（　　）
A．基因工程育种时，需要筛选出含有目的基因的受体细胞
B．单倍体育种时，需要对F1的花药进行筛选后才可继续组织培养
C．胚胎移植前，需要对来自供体母牛子宫内的胚胎进行质量筛查
D．制备单克隆抗体时，需从分子水平筛选能产生所需抗体的杂交瘤细胞
【答案】B
【知识点】单克隆抗体的制备过程；胚胎移植；单倍体育种
【解析】【解答】A、基因工程育种时，需要通过标记基因，筛选出含有目的基因的受体细胞，A正确；
B、单倍体育种中，通过对F1的花药离体培养获得的单倍体，需要利用秋水仙素处理幼苗使染色体加倍后，才能筛选出符合要求的品种，B错误；
C、胚胎移植前，需要对来自供体母牛子宫内的胚胎进行质量筛查，一般选择滋养层细胞检测，因为内细胞团将来发育成胎儿各组织，C正确；
D、单克隆抗体制备过程中，第一次筛选出杂交瘤细胞，第二次从分子水平筛选出产生所需抗体的杂交瘤细胞，D正确。
故答案为：B。

【分析】1、标记基因的作用：鉴定受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞算选出来。
2、单倍体育种过程中包括两个技术：花药离体培养、秋水仙素处理单倍体幼苗。
3、胚胎移植的基本程序主要包括：①对供、受体的选择和处理。选择遗传特性和生产性能优秀的供体，有健康的体质和正常繁殖能力的受体，供体和受体是同一物种。并用激素进行同期发情处理，用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理。②配种或人工授精。③对胚胎的收集、检查、培养或保存。配种或输精后第7天，用特制的冲卵装置，把供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来（也叫冲卵）。对胚胎进行质量检查，此时的胚胎应发育到桑葚或胚囊胚阶段。直接向受体移植或放入-196℃的液氨中保存。④对胚胎进行移植。⑤移植后的检查。对受体母牛进行是否妊娠的检查。
4、单克隆抗体制备流程：先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应，之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞；诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合，利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞；进行抗体检测，筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞；进行克隆化培养，即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养；最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。

二、综合题
19．（2022高三下·辽宁月考）染色体工程也叫染色体操作，是按照人们的需求对生物的染色体进行操作，添加，削弱或替代染色体，从而达到定向育种或创造人工新物种的目的。分析以下操作案例，回答下列问题：
（1）我国科学家成功将酿酒酵母的16条染色体融合成为1条染色体，并将这条染色体移植到去核的酿酒酵母细胞中，得到仅含1条线型染色体的酿酒酵母菌株SY14，SY14能够存活且表现出相应的生命特性。这项研究开启了人类“设计、再造和重塑生命”的新纪元。获得SY14运用的可遗传变异原理是　 　，SY14的染色体DNA上有　 　（填“16”或“多于16”）个RNA聚合酶的结合位点。
（2）珍珠贝（2n）卵母细胞处于减数第二次分裂中期，精子入卵后，刺激卵母细胞继续完成第二次分裂并排出第二极体。若用细胞松弛素阻滞第二极体排出，可获得三倍体珍珠贝；若阻滞正常珍珠贝受精卵的第一次卵裂，则可获得　 　倍体珍珠贝；其中　 　倍体珍珠贝具有控制珍珠贝过度繁殖和防止对天然资源的干扰等优点。
（3）二倍体大麦（♀）×二倍体球茎大麦（♂），在受精卵发育形成幼胚的有丝分裂过程中，球茎大麦的染色体逐渐消失，最后形成只具有大麦染色体的植株甲。下列关于植株甲的叙述，正确的是_____（多选）。
A．体细胞中最多含有2个染色体组 B．植株矮小
C．高度不育 D．含同源染色体
（4）下图表示我国科学家培育成功导入了长穗偃麦草（2n=14）抗病、高产等基因的小麦（6n=42）二体附加系的一种途径，其中W表示普通小麦的染色体，E表示长穗偃麦草的染色体，E染色体组随机进人细胞一极。图中F1是　 　倍体；植株丁自交所得子代植株的染色体组成及比例是　 　。

【答案】（1）染色体变异；多于16
（2）四；三
（3）
（4）四或异源四；（42W+2E）∶（42W+1E）∶42W=1∶2∶1
【知识点】染色体数目的变异；染色体组的概念、单倍体、二倍体、多倍体；多倍体育种
【解析】【解答】(1)16条染色体融合成为1条染色体，该过程发生染色体结构上的拼接，属于染色体变异；RNA聚合酶识别并结合到相应结合位点后启动基因的转录，RNA聚合酶的结合位点位于基因首端，因为SY14的染色体是由16条染色体融合而成，因此融合后的染色体DNA上含有的基因数多于16，可知RNA聚合酶的结合位点也多于16个。
(2)当用细胞松弛素阻滞受精卵的第一次卵裂时， 导致着丝点分裂后，染色体数加倍但未分离，会形成四倍体；三倍体珍珠贝减数分裂时联会紊乱，无法正常产生可育配子，不能产生后代，因而具有控制珍珠贝过度繁殖和防止对天然资源的干扰等优点。
(3)二倍体大麦和二倍体球茎大麦分别经减数分裂产生配子，配子中只有一个染色体组，在受精卵发育形成幼胚的有丝分裂过程中，球茎大麦的染色体逐渐消失，最后形成只具有大麦染色体的植株甲，因此植株甲的体细胞只有一个染色体组，植株矮小；在有丝分裂后期，着丝点分裂，染色体数加倍，细胞中含有2个染色体组；在减数分裂时，由于细胞内不含有同源染色体，无法联会，甲植株无法产生正常配子，因而高度不育。故答案为：ABC。
(4)F1是普通小麦(6n=42) 与长穗偃麦草(2n=14) 杂交得到的，含有3+1=4个染色体组， 因此F1是（异源）四倍体；丁体细胞染色体组成为42W+1E，自交后代中普通小麦的染色体仍为42W；因为丁体细胞只含有一条长穗偃麦草染色体，自交后代中长穗偃麦草染色体的情况是2条∶1条∶0条=1∶2∶1，因此植株丁自交所得子代植株的染色体组成及比例是（42W+2E）∶（42W+1E）∶42W=1∶2∶1。
【分析】（1）染色体变异：
变异类型
　
具体变化
结果
染色体结构变异
缺失
缺失某一片段
染色体上的基因数目或排列顺序改变，从而导致性状改变
重复
增加某一片段
易位
某一段移接到另一条非同源染色体上
倒位
某一段位置颠倒
染色体数目变异
个别染色体的增添或缺失
大量基因增加或减少，性状改变幅度较大
染色体组成倍地增加或减少
（2）多倍体：由受精卵发育而来，体细胞中含三个或三个以上染色体组的个体。特点：与二倍体植株相比，多倍体植株常常是茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质含量丰富。
单倍体：由配子发育而来，体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体特点（以植物为例）：与正常植株相比，植株长得弱小，且高度不育。
异源多倍体：指不同物种杂交产生的杂种后代经过染色体加倍形成的多倍体

20．（2021·黑龙江模拟）如图表示番茄植株（HhRr）作为实验材料培育新品种的途径。请据图分析回答下列问题：

（1）若育种的目的是尽快获得基因型为hhrr的个体，图中最简单的操作是途径　 　（填序号）；若育种的目的是尽快获得基因型为HHRR的个体，图中最快速的是途径　 　（填序号）．
（2）一般来说，杂交育种过程中通常从F2 开始选种的原因是　 　．
（3）品种A与途径3中幼苗基因型相同的概率为　 　；品种C与B是否为同一个物种?　 　（填“是”或“否”），原因是　 　．
（4）途径4与杂交育种相比，最突出的优点是　 　．
【答案】（1）1；2
（2）F2 出现性状分离，有所需优良性状的个体
（3）1/4；否；存在生殖隔离
（4）能够产生新基因
【知识点】杂交育种；诱变育种；单倍体育种；多倍体育种
【解析】【解答】(1)途径1是自交，途径2是单倍体育种，途径3是多倍体育种，途径4是诱变育种，题目所给植株是杂合子，杂合子自交就可以出现隐性纯合体，所以途径1操作最简单；要获得显性纯合体，如果选择自交，则需要连续自交，直到不出现性状分离为止，育种年限较长，利用途径2单倍体育种可明显缩短育种年限。
(2)杂交育种时，一般从F2进行筛选，因为F2开始出现性状分离，出现所需优良性状的个体。
(3)途径3幼苗基因型为HhRr，而途径1品种A是 HhRr自交而来，故是HhRr的概率是1/2×1/2=1/4，故基因型都是HhRr的概率是1/4。品种C是幼苗HhRr染色体组加倍而来的，基因型为HHhhRRrr。品种C与B存在生殖隔离，因此它们不是同一个物种。
(4)途径4为诱变育种，依据的遗传学原理是基因突变。与杂交育种相比，最突出的优点是能够产生新的基因。
【分析】1、杂交育种：（1）基本原理：基因重组。
（2）过程：①培育杂合子品种：选取符合要求的纯种双亲杂交产生的F1即为所需品种。
②培育隐性纯合子品种：选取符合要求的纯种双亲杂交产生的F1进行自交，从F2中选出表现型符合要求的个体种植。
③培育显性纯合子品种：选取符合要求的纯种双亲杂交产生的F1进行自交，从F2中鉴别、选择出需要的类型，再连续自交至不发生性状分离。
（3）优缺点：操作简便，可以把多个品种的优良性状集中在一起，但获得新品种的周期长。
2、诱变育种：
（1）基本原理：基因突变。
（2）过程：物理法（X射线、紫外线）、或化学法（亚硝酸、硫酸二乙酯）处理萌发的种子或幼苗。
（3）优缺点：可以提高突变频率，在较短的时间内获得更多的优良变异类型，大幅度的改变某些性状。但有利变异个体往往不多，需要处理大量材料。
3、单倍体育种：
（1）基本原理：染色体数目变异。
（2）过程：花药离体培养成单倍体幼苗，再用秋水仙素处理使染色体数目加倍，得到染色体数目正常的纯合子。
（3）优缺点：明显缩短育种年限，二倍体植物单倍体育种所得个体均为纯合体，但技术复杂。
4、多倍体育种：
（1）方法：低温处理或秋水仙素处理。
（2）处理材料：萌发的种子或幼苗。
（3）原理：分裂的细胞用秋水仙素或低温处理会抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞两极，从而引起染色体数目加倍。
21．（2021高一下·扬州期末）我国盐碱地规模大，主要粮食作物难以生长。下图是某科研小组尝试利用普通水稻（2n=24）培育耐盐水稻新品种的育种方案，请据图回答下列问题。

（1）过程①中，“γ射线”属于　 　诱变因子，应处理萌发的种子而不是干种子，这是因为萌发的种子　 　，容易发生基因突变。
（2）过程③中，花药离体培养形成了　 　幼苗，经秋水仙素处理后形成染色体数为　 　（填数字）的植株。秋水仙素的作用原理是　 　，导致染色体不能移向细胞两极，使染色体数目　 　。
（3）互花米草是常见的耐盐植物，在江苏沿海滩涂大量分布。有人尝试利用互花米草与水稻杂交获得耐盐水稻，但很难成功，这是因为互花米草与水稻之间存在着　 　。
【答案】（1）物理；细胞分裂旺盛
（2）单倍体；24；抑制纺锤体的形成；加倍
（3）生殖隔离
【知识点】诱变育种；多倍体育种
【解析】【解答】（1）“γ射线”属于物理诱变因子，基因突变主要发生在细胞分裂间期DNA复制时，与干种子相比，萌发的种子细胞分裂旺盛，更容易发生基因突变，所以进行诱变常选用萌发的种子。
（2）过程③，花药离体培养形成单倍体幼苗（由配子直接发育而来），该幼苗的染色体数为体细胞的一半，即12条，经过秋水仙素处理，秋水仙素抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向两极，使染色体数目加倍，单倍体植株染色体数目恢复为24条。
（3）利用互花米草与水稻杂交获得耐盐水稻，但很难成功，说明互花米草与水稻属于两个物种，互花米草与水稻之间存在着生殖隔离，因此二者不能杂交产生可育后代。
【分析】1、基因突变是指DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失而引起基因结构的改变。诱发基因突变的因素包括物理因素、化学因素和生物因素。利用基因突变原理进行育种属于诱变育种。
2、秋水仙素作用的机理:人工诱导多倍体的方法很多，如低温处理，目前最常用且最有效的方法是用秋水仙素来处理萌发的种子或幼苗，当秋水仙素作用于正在分裂的细胞时，能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞两极，从而引起细胞内染色体数目加倍，染色体数目加倍的细胞继续进行有丝分裂，将来可能发育成多倍体植株。