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高考生物一轮复习重难点专项 专题30 生物变异在育种上的应用
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这是一份高考生物一轮复习重难点专项 专题30 生物变异在育种上的应用，文件包含专题30生物变异在育种上的应用学生版docx、专题30生物变异在育种上的应用教师版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共58页， 欢迎下载使用。
高考一轮生物复习策略
1、落实考点。
一轮复习时要在熟读课本、系统掌握基础知识、基本概念和基本原理后，要找出重点和疑点；通过结合复习资料，筛选出难点和考点，有针对地重点复习。这就需要在掌握重点知识的同时，要善于进行知识迁移和运用，提高分析归纳的能力。
2、注重理论联系实际，高三生物的考试并不仅仅是考概念，学会知识的迁移非常重要，并要灵活运用课本上的知识。
不过特别强调了从图表、图形提取信息的能力。历年高考试题，图表题都占有比较大的比例。那些图表题虽不是教材中的原图，但它源于教材而又高于教材，是对教材内容和图表的变换、深化、拓展，使之成了考查学生读图能力、综合分析能力、图文转换能力的有效途径。
3、一轮复习基础知识的同时，还要重点“攻坚”，突出对重点和难点知识的理解和掌握。
这部分知识通常都是学生难于理解的内容，做题时容易出错的地方。分析近几年的高考生物试题，重点其实就是可拉开距离的重要知识点。
4、学而不思则罔，思而不学则殆。
这一点对高三生物一轮复习很重要。尤其是对于错题。错题整理不是把错题抄一遍。也不是所有的错题都需要整理。
专题30 生物变异在育种上的应用
1．单倍体育种
(1)原理：染色体(数目)变异。
(2)方法
(3)优点：明显缩短育种年限，所得个体均为纯合子。
(4)缺点：技术复杂。
2．多倍体育种
(1)方法：用秋水仙素或低温处理。
(2)处理材料：萌发的种子或幼苗。
(3)原理
分裂的细胞
(4)实例：三倍体无子西瓜
①两次传粉
②三倍体西瓜无子的原因：三倍体西瓜在减数分裂过程中，由于染色体联会紊乱，不能产生正常配子。
特别提醒 (1)单倍体并非都不育。二倍体的配子发育成的单倍体，表现为高度不育；多倍体的配子如含有偶数个染色体组，则发育成的单倍体含有同源染色体及等位基因，可育并能产生后代。
(2)单倍体育种主要包括杂交、花药离体培养、秋水仙素处理和筛选四个过程，不能简单地认为花药离体培养就是单倍体育种的全部。
(3)单倍体育种与多倍体育种的操作对象不同。两种育种方式都出现了染色体加倍情况，但操作对象不同。单倍体育种操作的对象是单倍体幼苗，通过组织培养得到纯合子植株；多倍体育种操作的对象是正常萌发的种子或幼苗。
3．杂交育种
(1)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(♀×♂)→F1(即为所需品种)。
②培育隐性纯合子品种
选取符合要求的双亲杂交(♀×♂)→F1F2→选出表现型符合要求的个体种植并推广。
③培育显性纯合子品种
a．植物：选择具有不同优良性状的亲本杂交，获得F1→F1自交→获得F2→鉴别、选择需要的类型，自交至不发生性状分离为止。
b．动物：选择具有不同优良性状的亲本杂交，获得F1→F1雌雄个体交配→获得F2→鉴别、选择需要的类型与隐性类型测交，选择后代不发生性状分离的F2个体。
(3)优点：操作简便，可以把多个品种的优良性状集中在一起。
(4)缺点：获得新品种的周期长。
4．诱变育种
(1)原理：基因突变。
(2)过程
(3)优点
①可以提高突变频率，在较短时间内获得更多的优良变异类型。
②大幅度地改良某些性状。
(4)缺点：有利变异个体往往不多，需处理大量材料。
解题技巧
1、根据育种程序图识别育种名称和过程
(1)首先要识别图解中各字母表示的处理方法：A——杂交，D——自交，B——花药离体培养，C——秋水仙素处理，E——诱变处理，F——秋水仙素处理，G——转基因技术，H——脱分化，I——再分化，J——包裹人工种皮。这是识别各种育种方法的主要依据。
(2)根据以上分析可以判断：“亲本新品种”为杂交育种，“亲本新品种”为单倍体育种，“种子或幼苗新品种”为诱变育种，“种子或幼苗新品种”为多倍体育种，“植物细胞新细胞愈伤组织胚状体人工种子―→新品种”为基因工程育种。
2．根据育种目标选择育种方案
育种目标
育种方案
集中双亲优良性状
单倍体育种(明显缩短育种年限)
杂交育种(耗时较长，但简便易行)
对原品系实施“定向”改造
基因工程及植物细胞工程(植物体细胞杂交)育种
让原品系产生新性状(无中生有)
诱变育种(可提高变异频率，期望获得理想性状)
使原品系营养器官“增大”或“加强”
多倍体育种
3.关注“三最”定方向
(1)最简便——侧重于技术操作，杂交育种操作最简便。
(2)最快——侧重于育种时间，单倍体育种所需时间明显缩短。
(3)最准确——侧重于目标精准度，基因工程技术可“定向”改变生物性状。
归纳总结 根据育种程序图识别育种名称和过程
一、单选题
1．诱变育种不同于杂交育种的特点是（ ）
A．能大幅改良某些性状 B．不能形成新的基因
C．能形成新的基因型 D．一定对个体生存有利
【答案】A
【分析】
诱变育种是利用物理、化学等手段处理生物，使生物发生基因突变，从而获得新品种，其优点是提高突变频率，能产生多种多样的新类型，但具有一定的盲目性，往往需要处理大量的材料；杂交育种利用基因重组的原理，将双亲的优良性状集中到同一个体上，其优点是可以将两个或多个品种的优良性状集中在一起，且操作简单，但育种周期长，不能创造新基因。
【详解】
A、诱变育种能能大幅改良某些性状，而杂交育种不可以，A正确；
B、诱变育种可以形成新的基因，B错误；
C、杂交育种和诱变育种都可以产生新的基因型，C错误；
D、基因突变具有多害少利性，诱变育种产生的性状对个体生存不一定有利，D错误。
故选A。
2．下列有关单倍体及单倍体育种的叙述，错误的是（ ）
A．经花药离体培养获得单倍体植株的过程称为单倍体育种
B．单倍体的体细胞中可以含有一个或多个染色体组
C．单倍体育种的过程中常常要使用秋水仙素
D．与二倍体相比，单倍体植株往往高度不育
【答案】A
【分析】
单倍体育种：采用花药离体培养的方法来获得单倍体植株，然后经过人工诱导使染色体数目加倍重新恢复到正常植株的染色体的数目，明显的缩短了育种的年限，其原理是染色体变异。
【详解】
A、经花药离体培养获得单倍体植株，还需经过人工诱导使染色体数目加倍，才是单倍体育种的全过程，A错误；
B、单倍体是由配子发育而来的个体，其体细胞中可以含有一个或多个染色体组，B正确；
C、单倍体育种的过程中常常要使用秋水仙素使染色体数目加倍，C正确；
D、与二倍体相比，单倍体植株长的弱小，且往往高度不育，D正确。
故选A。
3．在生产上，可通过人工诱导培育产生多倍体品种，下列关于多倍体的说法错误的是（ ）
A．与二倍体相比，多倍体细胞更大、抗逆性强、有机物含量高
B．三倍体西瓜虽无法进行减数分裂，但却属于可遗传变异
C．可使用秋水仙素处理萌发的种子、幼苗等使染色体加倍
D．无籽西瓜产生过程需要二倍体花粉刺激三倍体子房发育
【答案】B
【分析】
无子西瓜的培育的具体方法：
（1）用秋水仙素处理幼苗期的普通二倍体西瓜，得到四倍体西瓜；
（2）用四倍体西瓜作母本，用二倍体西瓜作父本，杂交，得到含有三个染色体组的西瓜种子；
（3）种植三倍体西瓜的种子，这样的三倍体西瓜是开花后是不会立即结果的，还需要授给普通二倍体西瓜的成熟花粉，以刺激三倍体西瓜的子房发育成为果实，这样就会得到三倍体西瓜。
【详解】
A、与二倍体相比，多倍体细胞更大、抗逆性强、有机物含量高，A正确；
B、三倍体西瓜在进行减数分裂时染色体无法正常的平均分开，从而导致联会紊乱，一般不能产生可育的配子，属于染色体变异，是可遗传变异，B错误；
C、可使用秋水仙素处理萌发的种子、幼苗等抑制细胞有丝分裂前期纺锤体的形成，使染色体加倍，C正确；
D、无籽西瓜产生过程需要授给普通二倍体西瓜的成熟花粉，以刺激三倍体西瓜的子房发育成为果实，D正确。
故选B。
4．获得具有杂种优势的杂种种子是提高水稻产量的重要途径，雄性不育水稻的发现加速了杂交育种的进程。下列有关叙述错误的是（ ）
A．有杂种优势的杂合子在自交过程中优势会衰退
B．要保持杂种优势应保留纯合植株年年进行杂交制种
C．雄性不育植株的出现能免去杂交过程中的去雄工作
D．雄性不育水稻在杂交过程中可作为父本或母本
【答案】D
【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→选优→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。
【详解】
A、由于杂合子产生配子时等位基因分离，使自交子代出现一定比例的纯合子，所以具有杂种优势的个体自交，子一代都会出现优势衰退的现象，A正确；
B、由于杂合子自交会出现性状分离，后代遗传性状不稳定，故杂种优势无法在自交后代中保持，需年年制种，B正确；
C、杂交水稻在育种过程中，它的可遗传雄性不育性状的发现，免去了大量的人工去雄工作，C正确；
D、雄性不育水稻不能产生可育配子，在杂交过程中不可作为亲本，D错误；
故选D。
5．如图是培育三倍体无子西瓜的原理及流程图，下列分析正确的是（ ）
A．图中的处理Ⅰ和Ⅱ都是用适宜浓度的秋水仙素处理
B．三倍体植株高度不育是因为其体细胞中无同源染色体
C．秋水仙素通过抑制有丝分裂后期纺锤体的形成使染色体数目加倍
D．三倍体无子西瓜很难形成可育的种子，说明四倍体西瓜与二倍体西瓜间存在生殖隔离
【答案】D
【分析】
图示表示无子西瓜的培育过程，首先用秋水仙素（抑制纺锤体的形成）处理二倍体西瓜的幼苗，获得四倍体植株；用该四倍体西瓜和二倍体进行杂交得到三倍体西瓜；三倍体西瓜结的种子再种植即可获得三倍体无籽西瓜。
【详解】
A、图中Ⅰ是用适宜浓度的秋水仙素处理，但Ⅱ是对三倍体植株授粉，促进其果实的发育，A错误；
B、三倍体植株高度不育是因为减数分裂过程中，染色体联会发生紊乱，B错误；
C、秋水仙素通过抑制有丝分裂前期纺锤体的形成使染色体数目加倍，C错误；
D、四倍体西瓜与二倍体西瓜杂交形成的三倍体植物，由于联会紊乱，很难形成可育的种子，说明四倍体西瓜与二倍体西瓜间存在生殖隔离，D正确。
故选D。
6．两个亲本的基因型分别为AAbb和aaBB的植株，这两对基因独立遗传，要培育出基因型为aabb的新品种，最简捷的育种方法是（ ）
A．单倍体育种 B．杂交育种 C．诱变育种 D．基因工程育种
【答案】B
【分析】
单倍体育种的原理是利用染色体数目变异，优点是能明显缩短育种年限；杂交育种的原理是基因重组，能将具有优良的性状集中在一起；诱变育种的原理是基因突变，能够获得新的性状；基因工程育种的原理是基因重组，能够定向改造生物的性状。
【详解】
A、将两个亲本进行杂交，得到的基因型为AaBb，挑选其基因型为ab的配子，通过花药离体培养和染色体加倍过程得到基因型为aabb的植株，虽然单倍体育种可行，但是过程和技术都很复杂，A不符合题意；
B、新品种的基因型为aabb，是隐性性状，可以直接用两个亲本AAbb和aaBB的植株杂交，得到F1，基因型为AaBb，再进行自交，在F2中选择出隐性性状的植株，就是基因型为aabb的新品种，所以最简捷的育种方法是杂交育种，B符合题意；
C、通过人工诱变育种可能培育出aabb的植株，但是因为诱变育种具有不定向性，且在改变特定基因的同时也容易改变其它基因，所以需要从大量植株中才能筛选到，工作量大，C不符合题意；
D、基因工程育种技术难度大，成本高，一般用于非本物种或自行设计的基因植入，不适合此类简单育种，D不符合题意。
故选B。
7．不同的育种方式具有各自优点，下列叙述中正确的是（ ）
A．杂交育种能产生新基因和新基因型的个体
B．多倍体植株与二倍体植株比较，果实小但营养丰富
C．多倍体育种与杂交育种比较，能明显缩短育种年限
D．人工诱变育种可以有针对性的提高有利变异的频率
【答案】C
【分析】
杂交育种原理：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）。
诱变育种原理：基因突变，方法：用物理因素（如X射线、射线、紫外线、激光等）或化学因素（如亚硝酸、硫酸二乙脂等）来处理生物，使其在细胞分裂间期DNA复制时发生差错，从而引起基因突变，举例：太空育种、青霉素高产菌株的获得。
单倍体育种原理：染色体变异，方法与优点：花药离体培养获得单倍体植株，再人工诱导染色体数目加倍，优点是明显缩短育种年限，原因是纯合体自交后代不发生性状分离。
多倍体育种原理：染色体变异，方法：最常用的是利用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。秋水仙素能抑制有丝分裂时纺缍丝的形成，染色体不能移动，使得已经加倍的染色体无法平均分配，细胞也无法分裂。当秋水仙素的作用解除后，细胞又恢复正常的生长，然后再复制分裂，就能得到染色体数目加倍的细胞。如八倍体小黑麦的获得和无籽西瓜的培育成功都是多倍体育种取得的成就。
【详解】
A、杂交育种能产生新基因型，诱变育种能产生新基因和新基因型，A错误；
B、多倍体育种果实大，但结实率低，B错误；
C、单倍体育种的优点是明显缩短育种年限，C正确；
D、基因突变的方向是不定向的，D错误。
故选C。
8．现有抗病、黄果肉（ssrr）和易感病、红果肉（SSRR）两个番茄品种，研究人员欲通过杂交育种培育出一个既抗病又是红果肉的新品种（ssRR）。下列叙述正确的是（ ）
A．亲本杂交产生F1的过程中s和R发生了基因重组
B．可以直接在F2中选出目标新品种进行推广
C．此育种过程中产生了新的基因型
D．也可利用F1经过花药离体培养后直接得到目标新品种
【答案】C
【分析】
杂交育种的一般流程是：杂交→F1→自交→F2→选育→连续自交，筛选所需。杂交育种的原理是基因重组。
【详解】
A、亲本ssrr和SSRR杂交，F1基因型为SsRr，s和R集中在同一个体是因为配子随机结合，A错误；
B、F2中抗病红果肉S-R-基因型有四种，无法直接选出纯合的ssRR，不能直接推广，B错误；
C、杂交育种没有产生新基因，但可以产生新的基因型，C正确；
D、F1基因型为SsRr，产生SR、Sr、sR、sr四种配子，利用F1花药离体培养产生的是单倍体，而不是目标新品种，D错误。
故选C。
9．2020年12月，搭载嫦娥五号绕月的水稻种子催芽成功，预示着我国水稻航天育种首次完成深空空间诱变实验。下列有关叙述错误的是（ ）
A．绕月过程中，水稻种子在微重力、强辐射的条件下发生基因重组
B．这批水稻种子经过栽培筛选，不一定能获得人们期望的优良性状
C．出现优良性状的水稻之间通过进―步的杂交，可培育水稻新品种
D．此研究可为探索生物进化和宇航生物安全提供理论支撑
【答案】A
【分析】
诱变育种是指利用物理因素或化学因素来处理生物，使生物发生基因突变，从而获得优良变异类型的育种方法。这种方法的原理为基因突变。
【详解】
A、种子萌发过程能进行有丝分裂，不能进行减数分裂，故绕月过程中，水稻种子在微重力、强辐射的条件下发生基因突变，不能发生基因重组，因为基因重组发生在减数分裂过程中，A错误；
B、由于基因突变具有不定向性，故这批水稻种子经过栽培筛选，不一定能获得人们期望的优良性状，B正确；
C、杂交育种是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。所以出现优良性状的水稻之间通过进―步的杂交，可培育水稻新品种，C正确；
D、基因突变能产生新基因，可为生物进化提供原材料，故此研究可为探索生物进化和宇航生物安全提供理论支撑，D正确。
故选A。
10．在我国高寒山区种植小黑麦，其产量明显高于普通小麦和黑麦。小黑麦的形成包括不同物种杂交和染色体加倍的过程，图中A、B、D、R分别代表不同物种的一个染色体组，每个染色体组均含7条染色体。下列叙述错误的是（ ）
A．杂种甲、乙丙都是高度不育的
B．普通小麦的体细胞中最多含有84条染色体
C．可用秋水仙素或低温处理杂种丙的幼苗以获得小黑麦
D．高倍镜下可观察到小黑麦根尖分生区细胞中有28个四分体
【答案】D
【分析】
分析题图：小麦与西尔斯三羊草属于不同物种，杂交子代获得杂种甲，经过人工处理，染色体数目加倍后获得二粒小麦，再与粗三羊草杂交，获得杂种乙，再经过人工诱导处理，获得普通小麦，原理是染色体变异。
【详解】
A、杂种甲和杂种乙都是由不同物种杂交而来，体内染色体数目不全是成对存在，故均是高度不育的，A正确；
B、据题意可知，普通小麦基因型为AABBDD，具有6个染色体组，每个染色体组均含7条染色体，故普故通小麦体细胞中有6×7=42条染色体，有丝分裂后期时染色体数目最多为84条，B正确；
C、杂种丙为普通小麦与黑麦的杂交个体，基因型为ABDR，为诱导染色体数目加倍，可用秋水仙素或低温处理杂种丙的幼苗以获得小黑麦，C正确；
D、四分体是减数分裂过程中特有的现象，小黑麦根尖分生区无四分体，D错误。
故选D。
11．下图表示将基因型为AAbb、aaBB（两对基因独立遗传）的两株幼苗①②杂交，得到③，将③做如图所示的进一步处理来培育新品种，下列叙述错误的是（ ）
A．③到⑧遵循的主要原理是染色体变异
B．⑥和⑧植株的茎秆一般比较粗壮，结实率也会提高
C．③到⑦的过程可能发生突变、基因重组和染色体变异
D．若③的基因型为AaBb，⑩植株中能稳定遗传的个体占总数的1/4
【答案】B
【分析】
将基因型为AAbb、aaBB（两对基因独立遗传）的两株幼苗①②杂交，得到③AaBb，③经多次射线处理，发生基因突变得到④；用秋水仙素处理，发生染色体数目变化得到多倍体⑥；⑤⑥经过杂交获得⑧；花药离体培养得到单倍体幼苗⑦；秋水仙素处理，染色体数目加倍后得到正常的二倍体植株⑨；⑤AaBb自交产生⑩。
【详解】
A、③到⑧三倍体的培育，遵循的主要原理是染色体变异，A正确；
B、⑥四倍体和⑧三倍体植株的茎秆一般比较粗壮，但⑧三倍体植株由于联会紊乱自然状态下难以结实，B错误；
C、③到⑦，产生花粉的减数分裂及花药离体培养过程可能会发生突变、基因重组和染色体变异，C正确；
D、若③的基因型为AaBb，⑤AaBb自交产生的⑩有9种基因型，其中能稳定遗传的个体(基因型为AABB、AAbb、aaBB、aabb)占总数的1/4，D正确。
故选B。
12．普通小麦中有高秆抗病（TTRR）和矮秆易感病（ttrr）两个品种，下图示甲、乙两个实验小组的育种实验方案。下列叙述错误的是（ ）
A．甲组进行杂交育种，原理是基因重组 B．通过杂交可以集中两个亲本的优良基因
C．矮秆抗病II中全部基因纯合，能稳定遗传 D．矮秆抗病I中能稳定遗传的占1/3
【答案】C
【分析】
分析题图：甲组是杂交育种，通过自交得到了矮杆抗病个体，后续可以进行多代自交，得到可以稳定遗传的植株；乙组进行了花药离体培养，得到的是单倍体，基因型为tR。
【详解】
A、杂交育种的原理是基因重组，发生了非同源染色体上非等位基因的重新组合，A正确；
B、子一代杂交之后会发生性状分离，子代得到了不同于两个亲本的基因组合，通过选择，得到了集中了两个亲本的优良基因的个体，B正确；
C、矮秆抗病II是单倍体，高度不育，需要秋水仙素诱导染色体加倍之后才能稳定遗传，C错误；
D、F1高杆抗病基因型为TtRr，杂交之后的得到的矮秆抗病基因型为2/16的ttRr和1/16的ttRR，故矮秆抗病I中能稳定遗传的ttRR占1/3，D正确。
故选C。
13．玉米（2N=20）是重要的粮食作物之一，如图为几种生物育种方式。下列叙述中错误的是（ ）
A．方法Ⅲ是一种具有盲目性的育种方法，在绝大多数时候可能达不到育种目的
B．方法Ⅰ获得单倍体hR所依据的原理是植物细胞的全能性
C．方法Ⅱ和方法Ⅰ的育种原理相同
D．方法Ⅰ需要用秋水仙素处理单倍体幼苗
【答案】C
【分析】
分析题图，方法Ⅰ～Ⅲ分别是单倍体育种、杂交育种和诱变育种，对应的原理分别是染色体变异、基因重组和基因突变。
【详解】
A、方法Ⅰ～Ⅲ分别是单倍体育种、杂交育种和诱变育种。由于方法Ⅲ的原理是基因突变，基因突变具有不定向性，所以该育种方法盲目性最强且最可能达不到育种目的，A正确；
B、方法Ⅰ是将配子经过植物组织培养形成单倍体，其原理是植物细胞的全能性，B正确；
C、方法Ⅰ单倍体育种和方法Ⅱ杂交育种的原理不同，前者是染色体数目变异，后者是基因重组，C错误；
D、方法Ⅰ单倍体育种中得到的单倍体高度不育，所以需要用秋水仙素处理幼苗，使其染色体组加倍从而获得可育性，D正确。
故选C。
14．已有甲、乙两种水稻品种，A、a和B、b是非同源染色体上的两对非等位基因，研究人员设计的育种方案如下图所示。下列有关叙述正确的是（ ）
A．过程①和②属于杂交育种，该育种方式简便易行，但需要的育种年限长
B．过程③和④属于单倍体育种，育种需要的变异只发生在花药离体培养过程
C．过程⑤和⑥分别指诱变育种和多倍体育种，变异都主要发生于有丝分裂间期
D．过程⑦属于基因工程育种，外源基因C只能来自植物而不能来自动物和微生物
【答案】A
【分析】
由图可知，过程①和②属于杂交育种，过程③和④属于单倍体育种，过程⑤和⑥分别指诱变育种和多倍体育种，过程⑦属于基因工程育种。
【详解】
Ａ、过程①和②属于杂交育种，杂交育种方式简便易行，但需要的育种年限长，Ａ正确；
Ｂ、单倍体育种需要的变异发生减数分裂形成配子的过程③，基因重组产生Ab配子，然后是花药离体培养过程，还需要染色体数目加倍， Ｂ错误；
Ｃ、过程⑤和⑥分别指诱变育种和多倍体育种，诱变育种变异主要发生在分裂间期DNA复制过程中，而多倍体育种主要是纺锤体形成受到抑制，主要发生在分裂前期，Ｃ错误；
Ｄ、过程⑦属于基因工程育种，基因工程育种需要的外源基因可以来自多种生物，包括原核生物和动物的基因都可以在植物体内表达，Ｄ错误。
故选Ａ。
15．穿梭育种是将一个地区的品种与国内外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，最终选育出作物新品种的方法。下列有关穿梭育种的说法，正确的是（ ）
A．属于杂交育种，原理是基因突变
B．具有操作简便、育种周期短等优点
C．可克服地理隔离和生殖隔离引起的基因交流障碍
D．可扩大优良基因的选择范围，优势互补改良作物品种
【答案】D
【分析】
1、穿梭育种是将一个地区的品种与国内外其他地区的品种进行杂交，说明两个品种可以进行基因交流，不存在生殖隔离，育种方式是杂交育种；
2、杂交育种：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；优缺点：方法简单，但周期长。
【详解】
A、根据题干信息“将一个地区的品种与国内外其他地区的品种进行杂交”可知，穿梭育种属于杂交育种，主要原理是基因重组，A错误；
B、该育种方式属于杂交育种，有操作简便、育种周期长等特点，B错误；
C、穿梭育种的品种间不存在生殖隔离，穿梭育种打破了地理隔离，实现了不同种群之间的基因交流，C错误；
D、根据题干信息“将一个地区的品种与国内外其他地区的品种进行杂交”可知，穿梭育种可扩大优良基因的选择范围，优势互补改良作物品种，D正确。
故选D。
16．水稻为雌雄同株、同花植物，我国约在7000年前就开始种植水稻（2n=24），现在水稻已经成为我国广泛种植的重要作物。水稻花粉是否可育受到细胞质基因S（不育基因）、N（可育基因）和细胞核基因R、（r可育基因R对不育基因r为显性）共同控制。当细胞质基因为S且细胞核基因型为rr[记为S（rr）]时、水稻表现为雄性不育，其他遗传组成的水稻，其花粉均可育，下列说法错误的是（ ）
A．杂交育种的优点之一是可以把多个品种的优良性状集中在一起
B．在杂交育种时，选育雄性不育植株的优点是无需进行去雄
C．水稻的雄性不育性状是由细胞核基因和细胞质基因共同控制的
D．基因型为N（rr）的水稻与基因型为S（rr）的水稻杂交可使其后代恢复为雄性可育
【答案】D
【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，再通过选择和培育，获得新品种的方法。
（2）方法：杂交→自交→选优→自交。
（3）原理：基因重组。
（4）优缺点：方法简单、可预见性强，但周期长。
2、细胞质基因的遗传表现为母系遗传，细胞核基因的遗传遵循孟德尔遗传定律。
【详解】
A、杂交育种可以把多个品种的优良性状集中在一起，A正确；
B、在杂交育种时，选育雄性不育植株的优点是无需进行去雄，B正确；
C、水稻雄性是否可育是由细胞核基因（R、r）（可育基因R对不育基因r为显性）和细胞质基因（可育基因为N，不育基因为S）共同控制的，C正确；
D、让基因型为N（rr）的水稻与基因型为S（rr）的水稻杂交，S（rr）雄性不育做母本，N（rr）做父本，细胞质是母性遗传，故为S，核基因符合孟德尔遗传是rr，则F1基因型是S（rr），其花粉不可育，D错误。
故选D。
17．下列关于生物育种技术的叙述和分析，错误的是（ ）
A．诱变育种能加快育种进程，大幅度改良某些性状，但有利变异个体少
B．用秋水仙素处理单倍体植株得到的不一定是纯合子
C．操作最简便的育种方法是杂交育种，能明显缩短育种年限的是单倍体育种
D．单倍体育种中，需要用适宜浓度的秋水仙素溶液处理刚萌发的种子或单倍体幼苗
【答案】D
【分析】
诱变育种的原理是基因突变，杂交育种的原理是基因重组，单倍体育种和多倍体育种的原理是染色体变异。
【详解】
A、诱变育种能加快育种进程，大幅度改良某些性状，但由于基因突变的不定向性，有利变异个体少，A正确；
B、用秋水仙素处理单倍体植株得到的不一定是纯合子，例如AAaa获取的单倍体可以是Aa，经过秋水仙素处理后得到的是AAaa，是杂合子，B正确；
C、杂交育种操作简便，但耗时长，单倍体育种经过花药离体培养和秋水仙素加倍两个步骤，能明显缩短育种时间，C正确；
D、单倍体育种过程中用秋水仙素处理幼苗，单倍体植株不能产生种子，D错误。
故选D。
18．万年野生稻不但抗病、抗虫害能力特别强，一穗可达千粒果实，而且可与现有栽培水稻杂交，其杂交子代在长势、生活力、适应性和产量等性状上优于双亲。科技工作者一方面加强对该濒危野生稻的保护，另一方面试图通过杂交、转基因等方式来对现有栽培水稻进行品种改良，提高栽培水稻的抗逆性和产量。下列叙述错误的是（ ）
A．若栽培稻与杂交稻的杂交后代不可育，说明它们属于两个物种
B．万年野生稻的进化与其他生物和所生存的环境息息相关
C．通过杂交育种的方式改良现有栽培水稻，可增大栽培水稻的基因库
D．研究万年野生稻是否进化的标志是其基因型频率是否发生改变
【答案】D
【分析】
1、保护生物多样性就是在生态系统、物种和基因三个水平上采取保护战略和保护措施。主要有：就地保护，即建立自然保护区；易地保护，如建立遗传资源种质库、植物基因库，以及野生动物园和植物园及水族馆等；制定必要的法规，对生物多样性造成重大损失的活动进行打击和控制。
2、共同进化就是不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展的过程。
3、物种：能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物称为一个物种。
【详解】
A、若栽培稻与杂交稻的杂交后代不可育，两者之间存在生殖隔离，则说明它们属于两个物种，A正确；
B、生物与生物之间，生物与无机环境之间是相互影响的，万年野生稻的进化与其他生物和所生存的环境息息相关，B正确；
C、根据题干中“万年野生稻不但抗病、抗虫害能力特别强，一穗可达千粒果实，而且可与现有栽培水稻杂交，其杂交子代在长势、生活力、适应性和产量等性状上优于双亲”，可推出通过杂交育种的方式改良现有栽培水稻，可以增大栽培水稻的基因库，C正确；
D、生物进化的实质是种群基因频率的改变，D错误。
故选D。
二、综合题
19．已知西瓜的染色体数目2N＝22，请根据下面的西瓜育种流程回答有关问题：
（1）图中所用的试剂①是__________，该试剂的作用是__________。
（2）培育无子西瓜A的育种方法称为__________，其原理是__________。
（3）③过程中形成单倍体植株所采用的方法是__________。该过程利用了植物细胞的__________性。用试剂①处理该单倍体植株后获得的个体是__________。
（4）通过实验检验过程①是否诱导成功时，实验材料需放入__________中浸泡0．5～1 h，以固定细胞的形态，然后用体积分数为95%的酒精冲洗2次，再制作装片。
【答案】秋水仙素 抑制纺锤体的形成，使染色体数目加倍 多倍体育种 染色体(数目)变异 花药离体培养 全能 纯合子 卡诺氏液
【分析】
1、据图分析，品种甲经过秋水仙素处理形成四倍体，与二倍体品种乙杂交形成三倍体植株，三倍体植株在减数分裂过程中同源染色体联会紊乱，不能形成正常的生殖细胞，因此形成无子果实。
2、品种乙经过花药离体培养形成单倍体植株。
【详解】
（1）图中①过程为诱导染色体组加倍，常用秋水仙素处理，该试剂的作用是抑制纺锤体的形成，使得染色体数目加倍。
（2）无子西瓜是三倍体，比正常的二倍体多一个染色体组，育种方法是多倍体育种，应用的原理是染色体(数目)变异。
（3）③过程经过花药离体培养形成单倍体植株，体现植物细胞具有全能性，用①秋水仙素处理单倍体植株后获得纯合的二倍体。
（4）通过实验检验过程①是否诱导成功时，实验材料需放入卡诺氏液中浸泡0．5～1 h，以固定细胞的形态，然后用体积分数为95%的酒精冲洗2次，再制作装片。
【点睛】
本题考查多倍体育种、单倍体育种、意在考查学生的识图和理解能力。
20．图示番茄植株（HhRr）作为实验材料培育新品种的途径，请据图分析回答下列相关问题：
（1）通过途径2获得新品种的方法是______________，该过程中花粉粒经过花药离体培养得到______________植株；然后用秋水仙素溶液滴在该个体______________（部位），原因是______________。
（2）途径4依据的遗传学原理是______________。通过途径2、3获得幼苗的过程都应用了植物组织培养技术，该技术依据的生物学原理是____________________________。
（3）品种C的基因是______________，该过程中秋水仙素的作用机理是____________________________。
（4）若想获得基因型为hhrr的番茄植物，最简单的方法是利用途径______________，该途径依据的生物学原理为_____________________________________。
（5）如果想得到基因型为HhRrT（T不属该物种基因库的基因）这样的植株，常采用______________技术。
【答案】单倍体育种 单倍体 幼苗（或芽尖） 幼苗或芽尖的分裂旺盛 基因突变 植物细胞的全能性 HHhhRRrr 抑制细胞分裂时纺锤体的形成，使染色体数目加倍 1 基因重组 基因工程
【分析】
图解中途径1为种子繁殖，途径2为单倍体育种，途径3为多倍体育种，途径4为诱变育种。花药离体培养的生物学原理是植物细胞的全能性，单倍体育种能明显缩短育种年限，秋水仙素的作用机理是抑制纺锤体的形成。
【详解】
（1）途径2是通过花粉的离体培养，再用秋水仙素处理使染色体加倍，得到的个体都是纯合体，故获得新品种的方法是单倍体育种，花粉经过花药离体培养得到单倍体植株，用秋水仙素处理的为分生能力强的部位，故为幼苗（芽尖），原因是幼苗（芽尖）的分裂能力比较强。
（2）途径4是用射线处理种子，依据的遗传学原理为基因突变，通过途径2和3植物由细胞发育成了个体幼苗，都应用了植物组织培养技术，该技术体现了植物细胞的全能性。
（3）途径3中幼苗基因型为HhRr，通过途径3获得的品种C属于四倍体品种，基因型是HHhhRRrr，该过程中秋水仙素的作用机理是抑制细胞分裂时纺锤体的形成，使染色体数目加倍。
（4）若想获得基因型为hhrr的番茄植株，最简便的方法是利用途径1杂交育种，该途径依据的生物学原理为基因重组。
（5）如果想得到基因型为HhRrT (T不属该物.种基因库的基因)这样的植株，常采用基因工程技术，该技术能够克服远缘杂交不亲和的障碍。
【点睛】
本题考查常见的几种培育新品种的方法，要求考生识掌握生物变异在育种工作中的应用，识记几种常见育种方法的原理、方法及优缺点等知识，能结合所学的知识准确答题。
21．遗传学理论可用于指导农业生产实践。通过各种方法改善农作物的遗传性状，提高粮食产量一直是科学家不断努力追求的目标。如图表示一些育种途径，请回答相关问题。
（1）①途径称之为杂交育种，所利用的原理是______。
（2）最常用的试剂M是______，该试剂能让细胞内染色体数目加倍的机理是__________________。②途径相对于①途径，优势在于__________________。
（3）可定向改变生物遗传性状的是______途径，经③途径所得到的植株基因型为______。
（4）在诱变育种过程中，通过诱变获得的新性状一般不能稳定遗传，原因是____________，若要使诱变获得的性状能够稳定遗传，需要采取的措施是________________________。
【答案】基因重组 秋水仙素 抑制纺锤体的形成 明显缩短育种年限 ④ AAaaBBbb 控制新性状的基因是杂合的 通过自交筛选性状能稳定遗传的子代
【分析】
由图可知，途径①表示杂交育种，②表示单倍体育种，③表示多倍体育种，④表示基因工程育种。
【详解】
（1）杂交育种的原理是基因重组。
（2）试剂M是秋水仙素，可以抑制纺锤体的形成，导致细胞中染色体数目的加倍。①表示杂交育种，②表示单倍体育种，单倍体育种可以明显的缩短育种年限。
（3）④表示基因工程育种，可以定向的改造生物的性状；③表示多倍体育种，F1的基因型为AaBb，经秋水仙素处理后的植株的基因型为AAaaBBbb。
（4）诱变育种的过程中，经过诱变获得的控制新性状的基因是杂合的，故一般不能稳定遗传。常通过自交筛选性状能够稳定遗传的子代即纯合子。
【点睛】
基因工程育种和杂交育种的原理是基因重组，单倍体育种和多倍体育种的原理是染色体数目变异。
22．袁隆平是我国杰出的杂交水稻育种专家，被誉为“杂交水稻之父”。在一次采访中袁隆平简单介绍了杂交水稻就是通过将遗传上有一定差异、优良性状互补的两个水稻品种杂交，获得的具有优良性状的新品种。回答下列问题：
（1）培育杂交水稻的育种方法是______，所依据的主要遗传学原理是______。
（2）杂交水稻培育过程中，得到的新品种______（填“是”或“不是”）均具有优良性状，原因是______。
（3）通过上述育种方式获具有优良性状的新品种，若要大面积推广，需筛选出能稳定遗传的个体。若优良性状为显性性状，筛选方案是______；若优良性状均为隐性性状，筛选方案是______。
【答案】杂交育种 基因重组 不是 因为杂交育种是通过交配将已有性状进行重新组合，组合具有随机性，产生的后代可能将优良性状集中在一起，也可能将不优良的性状集中在一起 将具有显性优良性状的植株选出进行连续自交，直至不再发生性状分离为止 将具有隐性优良性状的植株选出，即可留种
【分析】
杂交育种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。杂交可以使双亲的基因重新组合，形成各种不同的类型，为选择提供丰富的材料。
【详解】
（1）培育杂交水稻的育种方法是杂交育种，原理是基因重组。
（2）杂交育种是通过交配将已有性状进行重新组合，组合具有随机性，不一定得到的新品种就具有优良性状，可能将优良性状集中在一起，也可能将不优良的性状集中在一起。
（3）如果优良性状为显性性状，则将具有显性优良性状的植株选出进行连续自交，直至不再发生性状分离为止；如果优良性状均为隐性性状，即可直接留种。
【点睛】
本题考查杂交育种的相关知识，熟记并理解其原理，步骤和优缺点是关键。
23．将基因型为AABBccDD和aabbCCdd的西瓜植株杂交，得到F1，F1植株自然生长为甲植株，将F1植株用低温处理得到乙植株，甲植株和乙植株杂交得到丙植株，请分析回答：
（1）乙植株的基因型是___________。
（2）用乙植株的花粉直接培育出的后代是丁，丁体细胞中具有________个染色体组，属于___________倍体。
（3）植株丙的后代为无子西瓜，原因是_________________________________________。
（4）低温的作用机理是___________________________________________，低温条件还可以替换为___________________。
【答案】AAaaBBbbCCccDDdd 2 单 减数分裂联会紊乱无法形成正常配子 抑制纺锤体的形成使染色体不能移到细胞两极 秋水仙素
【分析】
将基因型为AABBccDD和aabbCCdd的西瓜植株杂交，得到F1，F1基因型为AaBbCcDd（甲），甲植株低温处理，染色体加倍为AAaaBBbbCCccDDdd（乙）。
【详解】
（1）通过分析可知，乙植株的基因型是AAaaBBbbCCccDDdd。
（2）用乙植株是四倍体植株，减数分裂形成花粉，花粉含有2个染色体组，花粉直接培育出的后代是丁，丁体细胞中具有2个染色体组，属于单倍体。
（3）甲植株是二倍体，乙植株是四倍体，甲×乙，后代植株丙为三倍体，减数分裂联会紊乱无法形成正常配子，故丙的后代为无子西瓜。
（4）多倍体育种中，低温的作用机理是抑制纺锤体的形成使染色体不能移到细胞两极，低温条件还可以替换为秋水仙素。
【点睛】
本题考查多倍体的知识，要求学生具有较强的综合分析能力和解决问题的能力，并且能灵活的应用学到的知识。
24．图示为以某种农作物①和②两个品种为基础，培育出④⑤⑥⑦四个品种的育种过程。请回答下列问题：
（1）Ⅰ过程的目的是_______________。
（2）②→⑦的育种方法是_______________。③→⑥的育种方法是_______________。
（3）在过程③→④→⑤中，获得Ab植株常采用的方法是_______________。在V过程中，需要用秋水仙素处理_______________。
（4）AAaaBBbb个体具有_______________个染色体组，经正常减数分裂可产生_______________种基因型的配子。
【答案】集中优良基因（性状） 诱变育种 多倍体育种 花药离体培养 （单倍体）幼苗 4 9
【分析】
根据题意和图示分析可知：Ⅰ杂交和Ⅱ自交属于杂交育种，Ⅲ花药离体培养和Ⅴ人工诱导属于单倍体育种，Ⅳ是多倍体育种，Ⅵ是诱变育种。
【详解】
（1）用Ⅰ杂交和Ⅱ自交培育出⑤所采用的育种方法称为杂交育种，Ⅰ杂交的目的是集中优良基因（性状）。
（2）②→⑦的育种方法是诱变育种；③→⑥的育种方法是多倍体育种。
（3）过程③→④→⑤为单倍体育种，获得单倍体Ab植株常采用的方法是花药离体培养。在V过程中，需要用秋水仙素处理单倍体幼苗，使其染色体数目加倍。
（4）AAaaBBbb个体具有4个染色体组，经正常减数分裂，AAaa可产生AA、aa、Aa三种配子，BBbb可以产生BB、bb、Bb三种配子，两种基因自由组合可以产生3×3=9种基因型的配子。
【点睛】
本题以作物育种为背景，综合考查诱变育种、杂交育种、单倍体和多倍体育种的区别与联系，这部分需要重点记忆各育种方式的原理和方法。
25．可通过诱导遗传变异、改良遗传特性来进行育种，高产、稳产、优质、高效是育种的目标。利用所学知识解决以下育种问题：
（1）为了提高青霉菌产生青霉素的速率，可以利用诱导________（填一种变异类型）的原理得到拥有高产基因的青霉菌。
（2）小麦的品种中有抗病高秆小麦（AABB）和不抗病矮秆小麦（aabb）。高秆易倒伏，会导致产量降低。为了得到能够稳定遗传的抗病矮秆小麦，可以将上述两种小麦进行杂交：
①方法一：杂交后，再让子一代进行自交，从子二代中挑选________的个体进行________以获得目标品种。
②方法二：杂交后，取子一代的花药，进行________，得到单倍体幼苗；然后用________处理单倍体幼苗。该方法相比于方法一的优势是________________。
【答案】基因突变 抗病矮秆 连续自交 花药离体培养 秋水仙素 明显缩短育种年限，且获得的目标品种一定是纯合子
【分析】
1、诱变育种具有的优点是可以提高突变率，缩短育种周期，以及能大幅度改良某些性状；其原理是基因突变。
2、交育种是将父母本杂交，形成不同的遗传多样性，再通过对杂交后代的筛选，获得具有父母本优良性状，且不带有父母本中不良性状的新品种的育种方法。
3、单倍体育种是植物育种手段之一。即利用植物组织培养技术(如花药离体培养等)诱导产生单倍体植株，再通过某种手段使染色体组加倍(如用秋水仙素处理)，从而使植物恢复正常染色体数。该方法的优势是明显缩短育种年限，且获得的目标品种一定是纯合子。
【详解】
（1）为了提高青霉菌产生青霉素的速率，可以利用诱导基因突变的原理得到拥有高产基因的青霉素。
（2）为了得到能够稳定遗传的抗病矮秆小麦（AAbb），①方法一：杂交后，子一代基因型为AaBb，让子一代进行自交，从子二代中挑选所需要的个体即抗病矮秆个体（A_bb），再让该个体进行连续自交以获得纯合的抗病矮杆小麦。②方法二：杂交后，子一代的花药基因型有四种：AB、Ab、aB、ab，用花药离体培养得到四种单倍体植株（AB、Ab、aB、ab）；然后用秋水仙素处理单倍体幼苗，使植物恢复正常染色体数（AABB、AAbb、aaBB、aabb），从选取所需要的抗病矮秆小麦。该方法相比于方法一的优势是明显缩短育种年限，且获得的目标品种一定是纯合子
【点睛】
本题考查诱变育种的原理、杂交育种和单倍体育种的相关知识，要求考生掌握几种常见育种方法的原理、过程、优点和缺点，能根据题干要求正确作答。
26．下图表示西瓜的两种培育过程，A~L分别代表不同的时期，请回答下列问题。
（1）培育无子西瓜的育种方法为________________，依据的遗传学原理是______________________。
（2）抑制A、L两时期需要使用____________（试剂）处理使染色体数目加倍，该试剂能够抑制______________的形成。
（3）K时期需采用___________的方法得到单倍体植株，这种育种方法最大的优点是_____________________。
（4）三倍体无子西瓜之所以没有种子，是因为_____________________________________。
【答案】多倍体育种 染色体（数目）变异 秋水仙素 纺锤体 花药离体培养 明显缩短育种年限 三倍体植株的原始生殖细胞中有三套非同源染色体（三个染色体组），减数分裂时出现联会紊乱，因此不能形成可育的配子
【分析】
分析题图：图示表示无子西瓜的培育过程，A用秋水仙素（抑制纺锤体的形成）处理二倍体西瓜的幼苗，获得四倍体植株；B四倍体植株减数分裂产生配子（2n）；C二倍体植株减数分裂产生配子（n）；D、E雌雄配子完成受精作用，形成受精卵（3n）；F受精卵进行有丝分裂、细胞分化、细胞生长得到三倍体植株；G用二倍体西瓜的花粉给三倍体授粉，即可获得三倍体无子西瓜；H二倍体植株减数分裂产生配子（n）；I、J雌雄配子完成受精作用，受精卵（3n）发育形成二倍体植株；K二倍体植株的花药离体培养得到单倍体；L用秋水仙素或低温诱导（抑制纺锤体的形成）处理单倍体西瓜的幼苗，获得纯合二倍体植株。
【详解】
（1）培育无子西瓜的育种方法为多倍体育种，依据的遗传学原理是染色体（数目）变异。
（2）A、L两时期使用秋水仙素处理有丝分裂旺盛的幼苗，通过秋水仙素抑制纺锤体的形成使染色体数目加倍。
（3）K时期需采用花药离体培养的方法得到单倍体植株，单倍体育种最大的特点是可以明显缩短育种年限。
（4）三倍体无子西瓜之所以没有种子，是因为三倍体植株的原始生殖细胞中有三套非同源染色体（三个染色体组），减数分裂时出现联会紊乱，因此不能形成可育的配子。
【点睛】
本题以单倍体、三倍体无子西瓜培养过程为知识背景，主要考查秋水仙素作用、培育原理和方法，关键是利用染色体变异在生产实践中的应用。
27．如图为农业生产中利用AABB、aabb两个品种培育水稻优良品种（AAbb）的几种方法，其中A、b均代表优良基因且二者是自由组合的。回答下列问题：
（1）图中②③过程应用的原理是________，其过程发生在________________时期。
（2）⑤过程一般采用________的方法。
（3）④过程称为________________育种，其优点是________________________。
（4）⑦过程所用的育种方法的优点是________。
【答案】基因重组 减数第一次分裂后期 花药离体培养 基因工程 定向改造生物性状、客服远缘杂交不亲和的障碍 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
【分析】
根据题意和图示分析可知：①②③为杂交育种，⑤⑥为单倍体育种，④是基因工程育种，⑦是诱变育种。
【详解】
（1）图中②③过程为连续不断的自交，属于杂交育种中的一个环节，其应用的原理是基因重组，发生在减数第一次分裂后期，非等位基因随非同源染色体的自由组合而组合。
（2）过程⑤常采用花药离体培养的方法得到Ab幼体。
（3）④过程为基因工程育种，基因工程育种的优点表现在定向改造生物的性状，并能客服远缘杂交不亲和的障碍。
（4）过程⑦的育种方式是诱变育种，诱变育种的优点表现在提高变异频率，出现新性状，大幅度改良某些性状，加速育种进程。
【点睛】
本题考查生物变异的应用的相关知识，意在考查考生理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系、分析题意以及解决问题的能力．要求学生将杂交育种、诱变育种、单倍体育种、多倍体育种和基因工程育种等方式的原理识记并理解，难度不大。
28．2021年5月22日，“杂交水稻之父”袁隆平院士逝世。袁隆平是世界上第一个成功利用水稻杂种优势的科学家。下图表示袁隆平院士及其团队用杂交水稻①和②两个品种分别培育出④、⑤、⑥三个品种的过程，其中Ⅰ～Ⅴ为育种过程中所采用的方法。
（1）通过方法Ⅰ和Ⅱ培育出品种⑤的育种方法是________。
（2）方法Ⅲ是_________，方法Ⅳ和Ⅴ常采用秋水仙素处理幼苗使染色体数目加倍，其作用原理是___________。⑥个体中有________个染色体组。
（3）从杂交水稻种群中随机选取250株个体，如果测得基因型为AA、Aa、aa的个体分别是80株、150株、20株。则该杂交水稻种群中，A的基因频率是_______。
【答案】杂交育种 花药离体培养 秋水仙素抑制有丝分裂的前期纺锤体的形成，使细胞中染色体不能移向细胞两极，细胞不能一分为二，最终导致细胞内染色体数目翻倍。 4 62%
【分析】
根据题意和图示分析可知：题中所涉及的育种方式有杂交育种（I→II），原理是基因重组；单倍体育种（I→III→V），原理是植物细胞具有全能性和染色体数目变异；多倍体育种（I→IV），原理是染色体数目变异。
【详解】
（1）AABB和aabb杂交得到F1AaBb，F1再自交，从F2中筛选A-bb这样的个体，继续让其自交再筛选，自交筛选几代，直到自交后代不出现性状分离为止，最终得到的几乎全部为AAbb的纯合子，这样的育种方法是杂交育种，所依据的原理是基因重组。
（2）AaBb通过减数分裂产生配子，再通过花药离体培养得到单倍体幼苗。所以方法Ⅲ是花药离体培养。秋水仙素诱导细胞内染色体数目加倍的原理是秋水仙素抑制有丝分裂前期纺锤体的形成，染色体不能向细胞两极移动，细胞不能一分为二，导致细胞内染色体数目加倍。方法Ⅳ和Ⅴ常采用秋水仙素或低温处理幼苗使染色体数目加倍。⑥个体中有4个染色体组，每组2条染色体。
（3）从杂交水稻种群中随机选取250株个体，如果测得基因型为AA、Aa、aa的个体分别是80株、150株、20株。则该杂交水稻种群中，A的基因频率=AA%+1/2Aa%=80/250+1/2×150/250=0.62。
【点睛】
本题重点考查几种育种技术的方法与操作流程。难点是基因频率的计算。在已知基因型的频率的前提下，可以按照下面公式计算对应基因的频率，A%=AA%+1/2Aa%，a%=aa%+1/2Aa%。
29．如图是以二倍体水稻(2N=24)为亲本的几种不同育种方法示意图，回答问题。
（1）A→D表示的育种方法称为____________。A→B育种途径中，常采用___________方法来获取单倍体幼苗。
（2）若亲本的基因型有以下四种类型(两对基因控制不同性状，且A对a、B对b完全显性)：
①两亲本相互杂交，后代表现型为3：1的杂交组合是__________。
②选乙、丁为亲本，经A、B、C途径可培育出__________种纯合植株，其中AAbb植株占_______。
（3）科学家培育出了抗旱的水稻新品种，而海岛水稻没有抗旱类型。有人想培育出抗旱的海岛水稻新品种，但是用海岛水稻与抗旱的陆地水稻进行了多次杂交，始终得不到子代，原因可能是________________________________。
【答案】杂交育种 花药离体培养 甲和乙 4 3/8 陆地水稻与海岛水稻存在生殖隔离
【分析】
根据题意和图示分析可知：A→D是杂交育种，A→B→C是单倍体育种，E是诱变育种，F是多倍体育种。
【详解】
（1）A过程表示雌雄两个亲本杂交，D表示F1自交，经过连续自交和选择，获得能稳定遗传的所需性状的个体，这种育种方法为杂交育种。获得单倍体幼苗常采用花药离体培养的方法。
（2）①甲（AaBb）与乙（AABb）杂交，后代的基因型为A_BB（1/4）、A_Bb（1/2）、A_bb（1/4），所以后代表现型之比为3︰1。
②乙(AABb)与丁(aabb)杂交，F1的基因型为AaBb、Aabb，AaBb产生的配子有AB、Ab、aB、ab，Aabb产生的配子有Ab、ab，故利用单倍体育种（A、B、C途径）可以获得4种纯合植株(AABB、AAbb、aaBB、aabb)。其中AAbb植株占1/2×1/4+1/2×1/2=3/8。
（3）用海岛水稻与抗旱的陆地水稻进行多次杂交，始终得不到子代，说明二者间存在生殖隔离。
【点睛】
本题将几种不同的育种方法结合在一起，考查了学生的育种方法及识图能力，训练了学生的综合实践能力。准确判断图解中各种育种方法是解答本题的关键。
30．黑麦（2n=14）有高杆（A）和矮杆（a）、抗病（B）和不抗病（b）两对相对性状。下图表示某农科所用不同方法进行的育种操作设计思路。请回答问题：
（1）利用基因突变原理获得高杆抗病黑麦新品种的过程是_____（填图中序号）；但是即使a基因发生碱基对的替换，也未必能够获得所需要的性状，原因是_____。
（2）通过①②③过程获得高杆抗病黑麦新品种的原理是_____，运用该育种方法的前提是_____。
（3）图中的_____（填图中序号）育种过程，常用秋水仙素处理从而使体细胞中染色体数目加倍；与其他方法不同，通过⑦过程得到的是新物种，原因是_____。
（4）乙品种黑麦在栽培过程中出现了7种单体（比正常个体少一条染色体，分别编为1至7号，可用显微镜观察分辨），单体与单体的杂交后代会出现二倍体、单体和缺体（即缺失一对同源染色体）三种类型。请设计实验，判断甲品种黑麦抗病基因B的位置，即位于第几号染色体上_____。
【答案】⑥ a基因发生碱基对替换后控制的密码子仍然是原来氨基酸的密码子（a基因发生碱基对替换后的密码子与原来的密码子控制的是同一种氨基酸） 基因重组 A、a和B、b基因分别位于不同的同源染色体上 ⑤和⑦（缺一不得分） 与原来的黑麦品种（乙）存在着生殖隔离（与原来的黑麦品种在自然状态下交配不能产生可育后代） 让甲品种黑麦与乙品种7种单体分别杂交，若乙品种某单体的子代中出现抗病单体类型，则抗病基因B在相应的染色体上
【分析】
常见的育种方法：
1、杂交育种，原理：基因重组，优点：简便易操作。
2、诱变育种，原理：基因突变，优点：可以大幅度改良性状。
3、单倍体育种，原理：染色体变异，优点：明显缩短育种年限。
4、多倍体育种：原理：染色体变异，优点：生物优良性状明显。
【详解】
（1）⑥利用射线处理获得新品种，属于诱变育种，利用的原理是基因突变，但是即使a基因发生碱基对的替换，也未必能够获得所需要的性状，原因是a基因发生碱基对替换后控制的密码子仍然是原来氨基酸的密码子（a基因发生碱基对替换后的密码子与原来的密码子控制的是同一种氨基酸）。
（2）①②③过程属于杂交育种，应用的是基因重组的原理。运用该育种方法的前提是A、a和B、b基因分别位于不同的同源染色体上。
（3）⑦是多倍体育种，①④⑤过程是单倍体育种过程，其中⑤⑦过程常用秋水仙素处理从而使体细胞中染色体数目加倍。与其他方法不同，通过⑦过程得到的是新物种，原因是与原来的黑麦品种（乙）存在着生殖隔离（与原来的黑麦品种在自然状态下交配不能产生可育后代）
（4）要判断甲品种黑麦抗病基因B的位置，即位于第几号染色体上可以让甲品种黑麦与乙品种7种单体分别杂交，若乙品种某单体的子代中出现抗病单体（AaB0）类型，则抗病基因B在相应的染色体上，即假如B—b这对等位基因位于1号染色体上，而乙品种单体是缺失1条1号染色体。则甲aaBB乙AAb0杂交子代为AaBb和AaB0，由AaB0抗病单体，则说明 B基因位于1号染色体上，而与其他类型的单体杂交，则不会出现抗病单体，依次类推。
【点睛】
本题考查了育种方法以及染色体变异的有关知识，要求学生能够正确区分不同的育种方法，并且清楚优缺点，同时理解单体的含义，以及如何应用遗传定律来解决相关问题。
31．下图所示为两种西瓜的培育过程，A—L分别代表不同的时期，请回答下列问题：
（1）A时期需要用______（试剂）处理使染色体加倍，其作用是__________________。图示还有某一时期也要用到和A相同的处理方法，该时期是______。
（2）K时期采用______方法获得到单倍体植株，KL育种方法最大的优点是_____________。
（3）三倍体无子西瓜为什么没有种子？________________________________________________。
【答案】秋水仙素 抑制纺锤体的形成 L 花药离体培养 明显缩短育种年限 减数分裂时联会紊乱，不能形成正常生殖细胞
【分析】
据图分析，AL表示秋水仙素处理，BC表示减数分裂，DE、U表示受精作用，F表示有丝分裂，G表示用二倍体的花粉刺激三倍体植株的柱头形成无子西瓜，K表示花药离体培养。
【详解】
（l）图可知无子西瓜是三倍体，所以培育无子西瓜的育种方法为多倍体育种，依据的遗传学是染色体变异。A时期需要用秋水仙素处理使染色体加倍，其作用是抑制纺锤体的形成，使染色体不能移向两极，数目加倍；单倍体要形成可育的二倍体也需要用其进行处理，即图中的L过程。
（2）K时期获得单倍体植株需要用花药离体培养法，单倍体育种最终获得的均为纯合子，所以最大优点是明显缩短育种年限。
（3）三倍体植株不能进行正常的减数分裂，在分裂过程中会出现联会紊乱，无法产生正常的生殖细胞，因此不能形成种子。
【点睛】
本题考查变异和育种相关知识，意在考查考生对知识点的理解掌握和对图形分析能力。
32．下图中，甲、乙表示水稻两个品种，A、a和B、b表示分别位于两对同源染色体上的两对等位基因，①～⑧表示培育水稻新品种的过程：
（1）方法①②属于____________育种，该过程通常从 F2开始筛选所需品种是因为________。
（2）太空椒与图中哪个过程的育种原理相同________（填序号），该育种方式的优点是_____。
（3）由图可知，通过③ 获得的植株通常具有________________的特点，④⑦通常使用的化学试剂为________________，其能使染色体数目加倍的原理是_______________。
【答案】杂交育种 F2开始出现性状分离 5 提高突变率 植株弱小，高度不育 秋水仙素 抑制纺锤体形成
【分析】
根据题意和图示分析可知：①表示杂交过程；②是连续自交、筛选获得能稳定遗传的AAbb品种的过程；③是花药离体培养形成单倍体的过程；④是人工诱导染色体数目加倍的过程，常用秋水仙素处理；⑤⑥表示人工诱变过程；⑦表示人工诱导染色体数目加倍的过程，常用秋水仙素处理；⑧表示导入外源基因，属于基因工程育种。
【详解】
（1）①→②表示杂交育种，通过杂交、连续自交、筛选获得能稳定遗传的AAbb品种的过程；由于F1是杂合子，自交后代F2开始发生性状分离，所以常从 F2开始筛选所需品种。
（2）太空椒是利用太空的辐射进行诱发作物基因突变，与⑤诱变育种原理相同。诱变育种的优点在于可大大提高突变率。
（3）由图可知，通过③ 单倍体育种获得的单倍体植株植株弱小，因为联会紊乱难以产生配子而高度不育；④⑦诱导染色体数目加倍，常用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，秋水仙素在有丝分裂过程中抑制纺锤体的形成而使染色体数目加倍。
【点睛】
本题主要考查育种过程与原理等相关知识，意在考查考生获取信息的能力，以及能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论的能力。
33．目前，我国是世界西瓜产业最大生产和消费国，人们平常食用的普通西瓜是二倍体，其果肉有红瓤和黄瓤之分，分别由一对独立遗传的等位基因R/r控制，而多倍体西瓜的细胞通常比二倍体西瓜的细胞大，细胞内有机物含量高、抗逆性强，在生产上具有很好的经济价值。下图表示三倍体无籽西瓜的培育过程，根据所学知识，请回答下列问题：
（1）研究人员在F1中发现了基因型为RRr的三倍体西瓜植株X，植株X的变异类型属于________________，用正常植株丙的花粉直接培育出的后代属于________倍体，其基因型及比例为________________。
（2）育种过程中，秋水仙素溶液要滴在F1幼苗的芽尖部位，选择滴在芽尖的理由是_____________________。
（3）鉴定细胞中染色体数目是确认植株丁染色体数目加倍最直接的证据。首先取植株丁幼嫩的芽尖，再经固定、解离、漂洗、________和制片后，制得鉴定植株丁芽尖的临时装片。最后选择处于________________的细胞进行染色体数目统计。
（4）三倍体无籽西瓜的“无籽性状”________（填“属于”或“不属于”）可遗传的变异。有人说三倍体无籽西瓜的培育过程就是培育新物种的过程，这种说法是否正确？请说明理由： ___________________。
【答案】染色体变异 单 R∶r=1∶1 西瓜幼苗的芽尖有丝分裂旺盛，易变异 染色 有丝分裂中期 属于 不正确，植株戊不能产生可育后代，不是一个新物种
【分析】
题图分析：植株甲与植株乙杂交产生的F1基因型为Rr，植株丙为Rr，植株丁为RRrr，植株戊是三倍体。
【详解】
（1）研究人员在F1中发现了基因型为RRr的三体西瓜植株X，植株X的变异类型属于染色体变异。用正常植株丙（Rr）的花粉直接培育出的后代属于单倍体，其基因型及比例为R：r=1：1。
（2）育种过程中，由于西瓜幼苗的芽尖是有丝分裂旺盛的地方，用秋水仙素处理可以抑制细胞有丝分裂前期形成纺锤体，导致细胞内染色体数目加倍，从而得到四倍体植株，所以秋水仙素溶液要滴在F1幼苗的芽尖部位。
（3）观察染色体时临时装片的制作过程为：固定、解离、漂洗、染色和制片后。由于有丝分裂中期的细胞中染色体形态固定、数目清晰，所以最后选择处于有丝分裂中期的细胞进行染色体数目统计。
（4）三倍体无籽西瓜的“无籽性状”属于可遗传变异中的染色体变异。由于植株戊不能产生可育后代，不是一个新物种，所以不能说明三倍体无籽西瓜的培育过程就是培育新物种的过程。
【点睛】
本题结合流程图，主要考查育种的相关知识，要求考生识记几种常见的育种方法，难度适中。
34．陈日胜团队研发的海稻86具有较强的耐盐能力，本试验采用人工模拟盐害处理，以黄华占（常规水稻）品种为对照， 比较了海稻 86萌发期的某些特性，如图所示。
（1）耐盐性试验使用NaC1配制盐溶液，设置了8个盐浓度（如图），图中CK的数值为____，设置该处理的目的是___________________________。
（2）请为本实验拟定实验目的：__________________________。
（3）由图可见，海稻86与黄华占的发芽率与苗高均表现为随NaCl溶液浓度升高而______， _____水稻品种表现出对盐更敏感，海稻86的_______特性对盐浓度更敏感。
（4）种子在高盐环境下难以萌发的原因可能是：______________________。
（5）海稻 86发芽率在盐浓度为0.8%时发芽率显著下降，在盐浓度为0.3%时苗高开始显著下降，而正常海水的平均盐浓度为3.5%，远远不能用海水直接灌溉。若该海稻86耐盐性状已是水稻之最，想培育出更耐盐的水稻，还有哪些育种方法：______________（写出两种）
【答案】0 作空白对照，排除盐浓度以外的因素对实验结果的影响 验证海稻86相较于常规水稻在发芽率和生长方面具有更强的耐盐性 降低 黄华占（常规水稻） 苗高 高盐溶液的渗透压高，种子细胞难以从外界吸收水分，甚至严重失水而死亡 诱变育种、植物体细胞杂交、基因工程育种
【分析】
植物细胞吸水和失水的原理是：细胞外部溶液的浓度大于细胞内部细胞液浓度时失水，细胞外部溶液的浓度小于细胞内部细胞液浓度时吸水，则根毛细胞液的浓度大于土壤溶液的浓度时，根从土壤中吸收水分；根毛细胞向外突起形成根毛，使得植物根部与土壤的接触面积增大，有利于根吸收水分和无机盐。
【详解】
（1）分析图示可知，本实验的自变量之一为NaCl的浓度，图中CK的数值为0，该组为空白对照组，设置的目的是排除盐浓度以外的因素对实验结果的影响。
（2）根据图示可知，该实验的自变量为NaCl的浓度和植物种类，因变量为发芽率和苗高，因此实验目的是验证海稻86相较于常规水稻在发芽率和生长方面具有更强的耐盐性。
（3）由图可见，海稻86与黄华占的发芽率与苗高均表现为随NaCl溶液浓度升高而降低，其中黄华占表现出对盐更敏感，海稻86的苗高特性对盐浓度更敏感。
（4）由于高盐溶液的渗透压高，种子细胞难以从高盐环境中吸收水分，甚至严重失水而死亡，故种子在高盐环境下难以萌发。
（5）若该海稻86耐盐性状已是水稻之最，想培育出更耐盐的水稻，可以采用诱变育种的方法产生更耐盐的基因，或与其他更耐盐的植物进行植物体细胞杂交，或导入其他生物更耐盐的基因等方法。
【点睛】
本题通过海稻86和黄华占的耐盐比较，考查实验设计和分析，以及育种的相关知识，要求考生结合题图获取有效信息，并准确答题。
35．杂交育种是最常规的育种方式，在其他的育种方式中也常用到杂交这种技术。回答下列问题：
（1）太空育种是诱变育种的一种方式，可大幅度改变植物性状。其原理是____________，若将经过处理的种子种植后没有表现出不一样的性状，可采用___________的方法让其表现出来，原因是______________________________________________。
（2）在进行单倍体育种时，首先要将选择的亲本进行杂交，这样做的目的是_________________________________，然后采用___________方法获得单倍体幼苗，经过染色体数目加倍处理后培育即可获得所需的纯合子植株。
（3）马铃薯为四倍体，利用其四倍体与野生型二倍体马铃薯进行杂交，获得的个体是不育的，可通过_________________________________处理，恢复马铃薯的育性，最后得到的马铃薯是______________________（填“纯合子”“杂合子”或“纯合子或杂合子”），只要获得优良性状的个体即可在生产上推广，原因是_________________________________。
【答案】基因突变 自交 有些基因突变为隐性突变，在当代不表现出来，自交后可出现隐性纯合子 将不同的优良性状集中到某一个体中 花药离体培养 一定浓度的秋水仙素（低温） 纯合子或杂合子 马铃薯的繁殖方式为无性繁殖
【分析】
几种常考的育种方法：
杂交育种
诱变育种
单倍体育种
多倍体育种
方法
（1）杂交→自交→选优（2）杂交（获得杂种优势时）
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
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
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；在动物中难以实现
举例
高杆抗病与矮杆抗病小麦杂产生矮杆抗病品种
高产量青霉素菌株的育成
抗病植株的育成
三倍体西瓜、八倍体小黑麦
【详解】
（1）太空育种的原理是基因突变，若将经过处理的种子种植后没有表现出不一样的性状，可能是隐性突变，在当代不表现出来，所以可以通过自交的方法让其表现出来，杂合子自交子代会出现性状分离。（2）单倍体育种时，首先要将选择的亲本进行杂交，目的是将不同的优良性状集中到某一个体中，用花药离体培养的方法获得单倍体幼苗。
（3）马铃薯含有四个染色体组，当其和野生型二倍体马铃薯进行杂交，后代是三倍体，含有三个染色体组，高度不育，可以通过一定浓度的秋水仙素处理，促使染色体加倍，恢复马铃薯的育性；
最后得到的马铃薯可能是纯合子，也可能是杂合子，例如四倍体基因型是AAaa，其配子可能是AA，加倍后是纯合子，如果产生的配子是Aa，加倍后是杂合子；
由于马铃薯繁殖方式为无性繁殖，和亲本保持一致，所以只要获得优良性状的个体即可在生产上推广。
【点睛】
本题考查生物变异的应用，要求考生识记几种常见的育种方法的原理、方法、优缺点及实例，能结合所学的知识准确答题。
36．2019 年 9 月 17 日，袁隆平被授予“共和国勋章”，以表彰他在杂交水稻研究领域作出的杰出贡献。请根据所学知识，回答有关问题。
（1）杂交育种常用到人工授粉的方法，人工授粉的步骤是：去雄→____________ →_______→_________，该育种方法应用了_________________原理。
（2）水稻进行有性生殖形成配子的过程中，产生基因重新组合的途径有两条，分别是________________________________________________________________。
（3）在对水稻进行诱变育种过程中，通过诱变获得的新性状一般不能稳定遗传，原因是________________________________，若要使诱变获得的性状能够稳定遗传，需要采取的措施是_______________________________________________________。
（4）过去的50年里，通过杂交育种已经大幅度提高了水稻的产量。然而杂交育种最近几年也遇到了瓶颈，多倍体化则成为水稻育种的另一条思路。欲以二倍体水稻幼苗为实验材料培育获得四倍体水稻种子，请简要写出一种思路： ________________。
【答案】套袋 人工传粉 套袋 基因重组 在减数分裂过程中，随着非同源染色体的自由组合，非等位基因自由组合；同源染色体上的等位基因随着非姐妹染色单体的互换而发生交换，导致染色单体上的基因重组 控制新性状的基因是杂合的 通过自交筛选出性状能稳定遗传的子代 在二倍体水稻的幼苗期，用秋水仙素处理，得到四倍体植株，让其自交收获的种子即为四倍体水稻种子
【分析】
1、杂交育种是一种最常规的育种方法，它可将多个亲本的性状集中在一起，再经过选择和培育获得新品种。杂交育种的原理是基因重组。
2、基因突变的应用--诱变育种：①方法：用射线、激光、化学药品等处理生物。②原理：基因突变。③实例：高产青霉菌株的获得。④优缺点：加速育种进程，大幅度地改良某些性状，但有利变异个体少。
【详解】
（1）由于水稻雌雄同株同花，所以在杂交育种过程中，需要进行人工授粉的步骤是：去雄→套袋→人工传粉→套袋，杂交育种方法应用了基因重组原理。
（2）在不发生染色体结构变异的情况下，基因重组有两种类型：①在减数分裂过程中，随着非同源染色体的自由组合，其上的非等位基因自由组合；②在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因随着非姐妹染色单体的交换而发生交换，导致基因重组。
（3）诱变育种过程中，通过诱变获得的新性状一般不能稳定遗传原因是控制新性状的基因是杂合的，要使诱变获得的性状能够稳定遗传，需要采取的措施是通过自交筛选出性状能稳定遗传的子代。
（4）多倍体育种的方法常用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，欲以二倍体水稻幼苗为实验材料培育获得四倍体水稻种子，应在二倍体水稻的幼苗期，用秋水仙素处理，得到四倍体植株，让其自交收获的种子即为四倍体水稻种子。
【点睛】
本题考查杂交育种的相关知识，意在考查考生的识记能力和理解所学知识要点，把握知识间内在联系，运用所学知识，准确判断问题的能力，属于考纲识记和理解层次的考查。
37．玉米（2N=20）是重要的粮食作物之一。请分析回答下列有关遗传学问题：
（1）玉米的高杆（H）对矮秆（h）为显性，抗病（R）对易感病（r）为显性，两对基因分别位于两对同源染色体上。图表示利用品种甲（HHRR）和乙（hhrr）通过三种育种方法（Ⅰ～Ⅲ）培育优良品种矮杆抗病（hhRR）植株的过程。
①图中所示的三种方法（Ⅰ～Ⅲ）中，最难获得优良品种（hhRR）的是方法______，其原因是______________。
②用方法Ⅱ培育优良品种时，先将基因型为HhRr的植株自交获得子代（F2），F2植株中自交会发生性状分离的基因型共有___种，这些植株在全部 F2中的比例为____。若将F2的全部高秆抗病植株去除雄蕊，用F2矮秆抗病植株的花粉随机授粉，则杂交所得子代中的纯合矮秆抗病植株占___。
（2）玉米花序的正常和异常是由一对等位基因控制的相对性状。某显性植株X自交产生F1，F1表现为约1/2的正常花序和1/2的异常花序；取F1正常花序植株的花粉进行离体培养，获得的幼苗用秋水仙素处理后都是异常花序植株。由此推测____________是显性性状，植株X自交产生的子代性状分离比为1：1的原因最可能是_________________________________。
（3）玫瑰品种的花色有白色、红色和黄色，为探究其花色的遗传规律，科研人员分别进行了三组杂交实验，并对子代植株花色进行了统计分析，实验结果如下：(相关基因表现为完全显性) 实验甲：白色×白色→白色实验乙：黄色×黄色→黄色：白色=3：1实验丙：红色×白色→红色：黄色：白色=1：14：1请回答：根据实验丙可判断该花色遗传受_______等位基因控制。实验甲中的白色个体是_________（填“纯合子”或“杂合子”），实验丙中子代黄色基因型有______种。
【答案】Ⅲ 基因突变频率很低，且具是不定向性 5 3/4 4/27 正常花序 含有正常花序基因的花粉不育，含有异常花序的花粉可育 4 纯合子 14
【分析】
分析题图可知，Ⅰ为单倍体育种，能明显缩短育种年限；Ⅱ为杂交育种；Ⅲ为诱变育种，这种方法最难获得优良品种（hhRR），因基因突变频率很低而且是不定向的。
【详解】
（1）①图中所示的三种方法（Ⅰ～Ⅲ）中，Ⅰ为单倍体育种，Ⅱ为杂交育种；Ⅲ为诱变育种，由于基因突变频率很低，且具是不定向性，Ⅲ最难获得优良品种（hhRR）。
②用方法Ⅱ培育优良品种时，先将基因型为HhRr的植株自交获得子代（F2），F2代基因型共有9种，其中纯合体为4种（HHRR、HHrr、hhRR、hhrr，各占1/16），发生性状分离的基因型为杂合体，共9-4=5种；这些植株在全部 F2中的比例为1-1/16×4=3/4。F2的高秆抗病植株基因型为H-R-，其中HH占1/3、Hh占2/3，则H的频率为2/3，h的频率为1/3；RR占1/3，Rr占2/3，则R的频率为2/3，r的频率为1/3。矮秆抗病植株基因型为hhR_，其中RR占1/3，Rr占2/3，则R的频率为2/3，r的频率为1/3。随机授粉所得hh占1/3，RR占2/3×2/3=4/9，故后代中纯合矮秆抗病植株hhRR概率为1/3×4/9=4/27。
（2）根据题意可知，玉米花序的正常和异常是由一对等位基因控制的相对性状。某显性植株X自交，F1表现为约1/2的正常花序和1/2的异常花序，说明显性植株X为杂合子；取F1正常花序植株的花粉进行离体培养，获得的幼苗用秋水仙素处理后都是异常花序植株，说明F1正常花序是杂合子，正常花序显性性状，由于含有正常花序（显性）基因的花粉不育，故获得的幼苗用秋水仙素处理后都是异常花序植株。由此推测植株X自交的子代性状分离比为1：1的原因是含有正常花序（显性）基因的花粉不育，而含有异常花序（或隐性）基因的花粉可育。
（3）实验乙中，黄色×黄色→白色、黄色，说明白色是隐性；实验丙中，红色×白色→红色：黄色：白色=1：14：1，属于测交，其中白色的概率=1/16＝1/24，说明这对相对性状受四对等位基因控制（相关基因用A和a、B和b、C和c、D和d表示），遵循基因的自由组合定律，且A_B_C_D_为红色，aabbccdd为白色，其余为黄色。实验甲中的白色个体是纯合子（aabbccdd）实验丙：红色AaBbCcDd×白色aabbccdd，子代红色为AaBbCcDd，白色为aabbccdd，黄色基因型有24-2=14种。
【点睛】
本题考查基因自由组合定律的实质及应用，要求考生识记基因自由组合定律的实质，能根据题目信息准确推断这对相对性状的显隐性关系及亲本的基因型，再结合题中信息准确作答，属于考纲理解应用层次的考查。
高考一轮生物复习策略
1、落实考点。
一轮复习时要在熟读课本、系统掌握基础知识、基本概念和基本原理后，要找出重点和疑点；通过结合复习资料，筛选出难点和考点，有针对地重点复习。这就需要在掌握重点知识的同时，要善于进行知识迁移和运用，提高分析归纳的能力。
2、注重理论联系实际，高三生物的考试并不仅仅是考概念，学会知识的迁移非常重要，并要灵活运用课本上的知识。
不过特别强调了从图表、图形提取信息的能力。历年高考试题，图表题都占有比较大的比例。那些图表题虽不是教材中的原图，但它源于教材而又高于教材，是对教材内容和图表的变换、深化、拓展，使之成了考查学生读图能力、综合分析能力、图文转换能力的有效途径。
3、一轮复习基础知识的同时，还要重点“攻坚”，突出对重点和难点知识的理解和掌握。
这部分知识通常都是学生难于理解的内容，做题时容易出错的地方。分析近几年的高考生物试题，重点其实就是可拉开距离的重要知识点。
4、学而不思则罔，思而不学则殆。
这一点对高三生物一轮复习很重要。尤其是对于错题。错题整理不是把错题抄一遍。也不是所有的错题都需要整理。
专题30 生物变异在育种上的应用
1．单倍体育种
(1)原理：染色体(数目)变异。
(2)方法
(3)优点：明显缩短育种年限，所得个体均为纯合子。
(4)缺点：技术复杂。
2．多倍体育种
(1)方法：用秋水仙素或低温处理。
(2)处理材料：萌发的种子或幼苗。
(3)原理
分裂的细胞
(4)实例：三倍体无子西瓜
①两次传粉
②三倍体西瓜无子的原因：三倍体西瓜在减数分裂过程中，由于染色体联会紊乱，不能产生正常配子。
特别提醒 (1)单倍体并非都不育。二倍体的配子发育成的单倍体，表现为高度不育；多倍体的配子如含有偶数个染色体组，则发育成的单倍体含有同源染色体及等位基因，可育并能产生后代。
(2)单倍体育种主要包括杂交、花药离体培养、秋水仙素处理和筛选四个过程，不能简单地认为花药离体培养就是单倍体育种的全部。
(3)单倍体育种与多倍体育种的操作对象不同。两种育种方式都出现了染色体加倍情况，但操作对象不同。单倍体育种操作的对象是单倍体幼苗，通过组织培养得到纯合子植株；多倍体育种操作的对象是正常萌发的种子或幼苗。
3．杂交育种
(1)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(♀×♂)→F1(即为所需品种)。
②培育隐性纯合子品种
选取符合要求的双亲杂交(♀×♂)→F1F2→选出表现型符合要求的个体种植并推广。
③培育显性纯合子品种
a．植物：选择具有不同优良性状的亲本杂交，获得F1→F1自交→获得F2→鉴别、选择需要的类型，自交至不发生性状分离为止。
b．动物：选择具有不同优良性状的亲本杂交，获得F1→F1雌雄个体交配→获得F2→鉴别、选择需要的类型与隐性类型测交，选择后代不发生性状分离的F2个体。
(3)优点：操作简便，可以把多个品种的优良性状集中在一起。
(4)缺点：获得新品种的周期长。
4．诱变育种
(1)原理：基因突变。
(2)过程
(3)优点
①可以提高突变频率，在较短时间内获得更多的优良变异类型。
②大幅度地改良某些性状。
(4)缺点：有利变异个体往往不多，需处理大量材料。
解题技巧
1、根据育种程序图识别育种名称和过程
(1)首先要识别图解中各字母表示的处理方法：A——杂交，D——自交，B——花药离体培养，C——秋水仙素处理，E——诱变处理，F——秋水仙素处理，G——转基因技术，H——脱分化，I——再分化，J——包裹人工种皮。这是识别各种育种方法的主要依据。
(2)根据以上分析可以判断：“亲本新品种”为杂交育种，“亲本新品种”为单倍体育种，“种子或幼苗新品种”为诱变育种，“种子或幼苗新品种”为多倍体育种，“植物细胞新细胞愈伤组织胚状体人工种子―→新品种”为基因工程育种。
2．根据育种目标选择育种方案
育种目标
育种方案
集中双亲优良性状
单倍体育种(明显缩短育种年限)
杂交育种(耗时较长，但简便易行)
对原品系实施“定向”改造
基因工程及植物细胞工程(植物体细胞杂交)育种
让原品系产生新性状(无中生有)
诱变育种(可提高变异频率，期望获得理想性状)
使原品系营养器官“增大”或“加强”
多倍体育种
3.关注“三最”定方向
(1)最简便——侧重于技术操作，杂交育种操作最简便。
(2)最快——侧重于育种时间，单倍体育种所需时间明显缩短。
(3)最准确——侧重于目标精准度，基因工程技术可“定向”改变生物性状。
归纳总结 根据育种程序图识别育种名称和过程
一、单选题
1．诱变育种不同于杂交育种的特点是（ ）
A．能大幅改良某些性状 B．不能形成新的基因
C．能形成新的基因型 D．一定对个体生存有利
【答案】A
【分析】
诱变育种是利用物理、化学等手段处理生物，使生物发生基因突变，从而获得新品种，其优点是提高突变频率，能产生多种多样的新类型，但具有一定的盲目性，往往需要处理大量的材料；杂交育种利用基因重组的原理，将双亲的优良性状集中到同一个体上，其优点是可以将两个或多个品种的优良性状集中在一起，且操作简单，但育种周期长，不能创造新基因。
【详解】
A、诱变育种能能大幅改良某些性状，而杂交育种不可以，A正确；
B、诱变育种可以形成新的基因，B错误；
C、杂交育种和诱变育种都可以产生新的基因型，C错误；
D、基因突变具有多害少利性，诱变育种产生的性状对个体生存不一定有利，D错误。
故选A。
2．下列有关单倍体及单倍体育种的叙述，错误的是（ ）
A．经花药离体培养获得单倍体植株的过程称为单倍体育种
B．单倍体的体细胞中可以含有一个或多个染色体组
C．单倍体育种的过程中常常要使用秋水仙素
D．与二倍体相比，单倍体植株往往高度不育
【答案】A
【分析】
单倍体育种：采用花药离体培养的方法来获得单倍体植株，然后经过人工诱导使染色体数目加倍重新恢复到正常植株的染色体的数目，明显的缩短了育种的年限，其原理是染色体变异。
【详解】
A、经花药离体培养获得单倍体植株，还需经过人工诱导使染色体数目加倍，才是单倍体育种的全过程，A错误；
B、单倍体是由配子发育而来的个体，其体细胞中可以含有一个或多个染色体组，B正确；
C、单倍体育种的过程中常常要使用秋水仙素使染色体数目加倍，C正确；
D、与二倍体相比，单倍体植株长的弱小，且往往高度不育，D正确。
故选A。
3．在生产上，可通过人工诱导培育产生多倍体品种，下列关于多倍体的说法错误的是（ ）
A．与二倍体相比，多倍体细胞更大、抗逆性强、有机物含量高
B．三倍体西瓜虽无法进行减数分裂，但却属于可遗传变异
C．可使用秋水仙素处理萌发的种子、幼苗等使染色体加倍
D．无籽西瓜产生过程需要二倍体花粉刺激三倍体子房发育
【答案】B
【分析】
无子西瓜的培育的具体方法：
（1）用秋水仙素处理幼苗期的普通二倍体西瓜，得到四倍体西瓜；
（2）用四倍体西瓜作母本，用二倍体西瓜作父本，杂交，得到含有三个染色体组的西瓜种子；
（3）种植三倍体西瓜的种子，这样的三倍体西瓜是开花后是不会立即结果的，还需要授给普通二倍体西瓜的成熟花粉，以刺激三倍体西瓜的子房发育成为果实，这样就会得到三倍体西瓜。
【详解】
A、与二倍体相比，多倍体细胞更大、抗逆性强、有机物含量高，A正确；
B、三倍体西瓜在进行减数分裂时染色体无法正常的平均分开，从而导致联会紊乱，一般不能产生可育的配子，属于染色体变异，是可遗传变异，B错误；
C、可使用秋水仙素处理萌发的种子、幼苗等抑制细胞有丝分裂前期纺锤体的形成，使染色体加倍，C正确；
D、无籽西瓜产生过程需要授给普通二倍体西瓜的成熟花粉，以刺激三倍体西瓜的子房发育成为果实，D正确。
故选B。
4．获得具有杂种优势的杂种种子是提高水稻产量的重要途径，雄性不育水稻的发现加速了杂交育种的进程。下列有关叙述错误的是（ ）
A．有杂种优势的杂合子在自交过程中优势会衰退
B．要保持杂种优势应保留纯合植株年年进行杂交制种
C．雄性不育植株的出现能免去杂交过程中的去雄工作
D．雄性不育水稻在杂交过程中可作为父本或母本
【答案】D
【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→选优→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。
【详解】
A、由于杂合子产生配子时等位基因分离，使自交子代出现一定比例的纯合子，所以具有杂种优势的个体自交，子一代都会出现优势衰退的现象，A正确；
B、由于杂合子自交会出现性状分离，后代遗传性状不稳定，故杂种优势无法在自交后代中保持，需年年制种，B正确；
C、杂交水稻在育种过程中，它的可遗传雄性不育性状的发现，免去了大量的人工去雄工作，C正确；
D、雄性不育水稻不能产生可育配子，在杂交过程中不可作为亲本，D错误；
故选D。
5．如图是培育三倍体无子西瓜的原理及流程图，下列分析正确的是（ ）
A．图中的处理Ⅰ和Ⅱ都是用适宜浓度的秋水仙素处理
B．三倍体植株高度不育是因为其体细胞中无同源染色体
C．秋水仙素通过抑制有丝分裂后期纺锤体的形成使染色体数目加倍
D．三倍体无子西瓜很难形成可育的种子，说明四倍体西瓜与二倍体西瓜间存在生殖隔离
【答案】D
【分析】
图示表示无子西瓜的培育过程，首先用秋水仙素（抑制纺锤体的形成）处理二倍体西瓜的幼苗，获得四倍体植株；用该四倍体西瓜和二倍体进行杂交得到三倍体西瓜；三倍体西瓜结的种子再种植即可获得三倍体无籽西瓜。
【详解】
A、图中Ⅰ是用适宜浓度的秋水仙素处理，但Ⅱ是对三倍体植株授粉，促进其果实的发育，A错误；
B、三倍体植株高度不育是因为减数分裂过程中，染色体联会发生紊乱，B错误；
C、秋水仙素通过抑制有丝分裂前期纺锤体的形成使染色体数目加倍，C错误；
D、四倍体西瓜与二倍体西瓜杂交形成的三倍体植物，由于联会紊乱，很难形成可育的种子，说明四倍体西瓜与二倍体西瓜间存在生殖隔离，D正确。
故选D。
6．两个亲本的基因型分别为AAbb和aaBB的植株，这两对基因独立遗传，要培育出基因型为aabb的新品种，最简捷的育种方法是（ ）
A．单倍体育种 B．杂交育种 C．诱变育种 D．基因工程育种
【答案】B
【分析】
单倍体育种的原理是利用染色体数目变异，优点是能明显缩短育种年限；杂交育种的原理是基因重组，能将具有优良的性状集中在一起；诱变育种的原理是基因突变，能够获得新的性状；基因工程育种的原理是基因重组，能够定向改造生物的性状。
【详解】
A、将两个亲本进行杂交，得到的基因型为AaBb，挑选其基因型为ab的配子，通过花药离体培养和染色体加倍过程得到基因型为aabb的植株，虽然单倍体育种可行，但是过程和技术都很复杂，A不符合题意；
B、新品种的基因型为aabb，是隐性性状，可以直接用两个亲本AAbb和aaBB的植株杂交，得到F1，基因型为AaBb，再进行自交，在F2中选择出隐性性状的植株，就是基因型为aabb的新品种，所以最简捷的育种方法是杂交育种，B符合题意；
C、通过人工诱变育种可能培育出aabb的植株，但是因为诱变育种具有不定向性，且在改变特定基因的同时也容易改变其它基因，所以需要从大量植株中才能筛选到，工作量大，C不符合题意；
D、基因工程育种技术难度大，成本高，一般用于非本物种或自行设计的基因植入，不适合此类简单育种，D不符合题意。
故选B。
7．不同的育种方式具有各自优点，下列叙述中正确的是（ ）
A．杂交育种能产生新基因和新基因型的个体
B．多倍体植株与二倍体植株比较，果实小但营养丰富
C．多倍体育种与杂交育种比较，能明显缩短育种年限
D．人工诱变育种可以有针对性的提高有利变异的频率
【答案】C
【分析】
杂交育种原理：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）。
诱变育种原理：基因突变，方法：用物理因素（如X射线、射线、紫外线、激光等）或化学因素（如亚硝酸、硫酸二乙脂等）来处理生物，使其在细胞分裂间期DNA复制时发生差错，从而引起基因突变，举例：太空育种、青霉素高产菌株的获得。
单倍体育种原理：染色体变异，方法与优点：花药离体培养获得单倍体植株，再人工诱导染色体数目加倍，优点是明显缩短育种年限，原因是纯合体自交后代不发生性状分离。
多倍体育种原理：染色体变异，方法：最常用的是利用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。秋水仙素能抑制有丝分裂时纺缍丝的形成，染色体不能移动，使得已经加倍的染色体无法平均分配，细胞也无法分裂。当秋水仙素的作用解除后，细胞又恢复正常的生长，然后再复制分裂，就能得到染色体数目加倍的细胞。如八倍体小黑麦的获得和无籽西瓜的培育成功都是多倍体育种取得的成就。
【详解】
A、杂交育种能产生新基因型，诱变育种能产生新基因和新基因型，A错误；
B、多倍体育种果实大，但结实率低，B错误；
C、单倍体育种的优点是明显缩短育种年限，C正确；
D、基因突变的方向是不定向的，D错误。
故选C。
8．现有抗病、黄果肉（ssrr）和易感病、红果肉（SSRR）两个番茄品种，研究人员欲通过杂交育种培育出一个既抗病又是红果肉的新品种（ssRR）。下列叙述正确的是（ ）
A．亲本杂交产生F1的过程中s和R发生了基因重组
B．可以直接在F2中选出目标新品种进行推广
C．此育种过程中产生了新的基因型
D．也可利用F1经过花药离体培养后直接得到目标新品种
【答案】C
【分析】
杂交育种的一般流程是：杂交→F1→自交→F2→选育→连续自交，筛选所需。杂交育种的原理是基因重组。
【详解】
A、亲本ssrr和SSRR杂交，F1基因型为SsRr，s和R集中在同一个体是因为配子随机结合，A错误；
B、F2中抗病红果肉S-R-基因型有四种，无法直接选出纯合的ssRR，不能直接推广，B错误；
C、杂交育种没有产生新基因，但可以产生新的基因型，C正确；
D、F1基因型为SsRr，产生SR、Sr、sR、sr四种配子，利用F1花药离体培养产生的是单倍体，而不是目标新品种，D错误。
故选C。
9．2020年12月，搭载嫦娥五号绕月的水稻种子催芽成功，预示着我国水稻航天育种首次完成深空空间诱变实验。下列有关叙述错误的是（ ）
A．绕月过程中，水稻种子在微重力、强辐射的条件下发生基因重组
B．这批水稻种子经过栽培筛选，不一定能获得人们期望的优良性状
C．出现优良性状的水稻之间通过进―步的杂交，可培育水稻新品种
D．此研究可为探索生物进化和宇航生物安全提供理论支撑
【答案】A
【分析】
诱变育种是指利用物理因素或化学因素来处理生物，使生物发生基因突变，从而获得优良变异类型的育种方法。这种方法的原理为基因突变。
【详解】
A、种子萌发过程能进行有丝分裂，不能进行减数分裂，故绕月过程中，水稻种子在微重力、强辐射的条件下发生基因突变，不能发生基因重组，因为基因重组发生在减数分裂过程中，A错误；
B、由于基因突变具有不定向性，故这批水稻种子经过栽培筛选，不一定能获得人们期望的优良性状，B正确；
C、杂交育种是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。所以出现优良性状的水稻之间通过进―步的杂交，可培育水稻新品种，C正确；
D、基因突变能产生新基因，可为生物进化提供原材料，故此研究可为探索生物进化和宇航生物安全提供理论支撑，D正确。
故选A。
10．在我国高寒山区种植小黑麦，其产量明显高于普通小麦和黑麦。小黑麦的形成包括不同物种杂交和染色体加倍的过程，图中A、B、D、R分别代表不同物种的一个染色体组，每个染色体组均含7条染色体。下列叙述错误的是（ ）
A．杂种甲、乙丙都是高度不育的
B．普通小麦的体细胞中最多含有84条染色体
C．可用秋水仙素或低温处理杂种丙的幼苗以获得小黑麦
D．高倍镜下可观察到小黑麦根尖分生区细胞中有28个四分体
【答案】D
【分析】
分析题图：小麦与西尔斯三羊草属于不同物种，杂交子代获得杂种甲，经过人工处理，染色体数目加倍后获得二粒小麦，再与粗三羊草杂交，获得杂种乙，再经过人工诱导处理，获得普通小麦，原理是染色体变异。
【详解】
A、杂种甲和杂种乙都是由不同物种杂交而来，体内染色体数目不全是成对存在，故均是高度不育的，A正确；
B、据题意可知，普通小麦基因型为AABBDD，具有6个染色体组，每个染色体组均含7条染色体，故普故通小麦体细胞中有6×7=42条染色体，有丝分裂后期时染色体数目最多为84条，B正确；
C、杂种丙为普通小麦与黑麦的杂交个体，基因型为ABDR，为诱导染色体数目加倍，可用秋水仙素或低温处理杂种丙的幼苗以获得小黑麦，C正确；
D、四分体是减数分裂过程中特有的现象，小黑麦根尖分生区无四分体，D错误。
故选D。
11．下图表示将基因型为AAbb、aaBB（两对基因独立遗传）的两株幼苗①②杂交，得到③，将③做如图所示的进一步处理来培育新品种，下列叙述错误的是（ ）
A．③到⑧遵循的主要原理是染色体变异
B．⑥和⑧植株的茎秆一般比较粗壮，结实率也会提高
C．③到⑦的过程可能发生突变、基因重组和染色体变异
D．若③的基因型为AaBb，⑩植株中能稳定遗传的个体占总数的1/4
【答案】B
【分析】
将基因型为AAbb、aaBB（两对基因独立遗传）的两株幼苗①②杂交，得到③AaBb，③经多次射线处理，发生基因突变得到④；用秋水仙素处理，发生染色体数目变化得到多倍体⑥；⑤⑥经过杂交获得⑧；花药离体培养得到单倍体幼苗⑦；秋水仙素处理，染色体数目加倍后得到正常的二倍体植株⑨；⑤AaBb自交产生⑩。
【详解】
A、③到⑧三倍体的培育，遵循的主要原理是染色体变异，A正确；
B、⑥四倍体和⑧三倍体植株的茎秆一般比较粗壮，但⑧三倍体植株由于联会紊乱自然状态下难以结实，B错误；
C、③到⑦，产生花粉的减数分裂及花药离体培养过程可能会发生突变、基因重组和染色体变异，C正确；
D、若③的基因型为AaBb，⑤AaBb自交产生的⑩有9种基因型，其中能稳定遗传的个体(基因型为AABB、AAbb、aaBB、aabb)占总数的1/4，D正确。
故选B。
12．普通小麦中有高秆抗病（TTRR）和矮秆易感病（ttrr）两个品种，下图示甲、乙两个实验小组的育种实验方案。下列叙述错误的是（ ）
A．甲组进行杂交育种，原理是基因重组 B．通过杂交可以集中两个亲本的优良基因
C．矮秆抗病II中全部基因纯合，能稳定遗传 D．矮秆抗病I中能稳定遗传的占1/3
【答案】C
【分析】
分析题图：甲组是杂交育种，通过自交得到了矮杆抗病个体，后续可以进行多代自交，得到可以稳定遗传的植株；乙组进行了花药离体培养，得到的是单倍体，基因型为tR。
【详解】
A、杂交育种的原理是基因重组，发生了非同源染色体上非等位基因的重新组合，A正确；
B、子一代杂交之后会发生性状分离，子代得到了不同于两个亲本的基因组合，通过选择，得到了集中了两个亲本的优良基因的个体，B正确；
C、矮秆抗病II是单倍体，高度不育，需要秋水仙素诱导染色体加倍之后才能稳定遗传，C错误；
D、F1高杆抗病基因型为TtRr，杂交之后的得到的矮秆抗病基因型为2/16的ttRr和1/16的ttRR，故矮秆抗病I中能稳定遗传的ttRR占1/3，D正确。
故选C。
13．玉米（2N=20）是重要的粮食作物之一，如图为几种生物育种方式。下列叙述中错误的是（ ）
A．方法Ⅲ是一种具有盲目性的育种方法，在绝大多数时候可能达不到育种目的
B．方法Ⅰ获得单倍体hR所依据的原理是植物细胞的全能性
C．方法Ⅱ和方法Ⅰ的育种原理相同
D．方法Ⅰ需要用秋水仙素处理单倍体幼苗
【答案】C
【分析】
分析题图，方法Ⅰ～Ⅲ分别是单倍体育种、杂交育种和诱变育种，对应的原理分别是染色体变异、基因重组和基因突变。
【详解】
A、方法Ⅰ～Ⅲ分别是单倍体育种、杂交育种和诱变育种。由于方法Ⅲ的原理是基因突变，基因突变具有不定向性，所以该育种方法盲目性最强且最可能达不到育种目的，A正确；
B、方法Ⅰ是将配子经过植物组织培养形成单倍体，其原理是植物细胞的全能性，B正确；
C、方法Ⅰ单倍体育种和方法Ⅱ杂交育种的原理不同，前者是染色体数目变异，后者是基因重组，C错误；
D、方法Ⅰ单倍体育种中得到的单倍体高度不育，所以需要用秋水仙素处理幼苗，使其染色体组加倍从而获得可育性，D正确。
故选C。
14．已有甲、乙两种水稻品种，A、a和B、b是非同源染色体上的两对非等位基因，研究人员设计的育种方案如下图所示。下列有关叙述正确的是（ ）
A．过程①和②属于杂交育种，该育种方式简便易行，但需要的育种年限长
B．过程③和④属于单倍体育种，育种需要的变异只发生在花药离体培养过程
C．过程⑤和⑥分别指诱变育种和多倍体育种，变异都主要发生于有丝分裂间期
D．过程⑦属于基因工程育种，外源基因C只能来自植物而不能来自动物和微生物
【答案】A
【分析】
由图可知，过程①和②属于杂交育种，过程③和④属于单倍体育种，过程⑤和⑥分别指诱变育种和多倍体育种，过程⑦属于基因工程育种。
【详解】
Ａ、过程①和②属于杂交育种，杂交育种方式简便易行，但需要的育种年限长，Ａ正确；
Ｂ、单倍体育种需要的变异发生减数分裂形成配子的过程③，基因重组产生Ab配子，然后是花药离体培养过程，还需要染色体数目加倍， Ｂ错误；
Ｃ、过程⑤和⑥分别指诱变育种和多倍体育种，诱变育种变异主要发生在分裂间期DNA复制过程中，而多倍体育种主要是纺锤体形成受到抑制，主要发生在分裂前期，Ｃ错误；
Ｄ、过程⑦属于基因工程育种，基因工程育种需要的外源基因可以来自多种生物，包括原核生物和动物的基因都可以在植物体内表达，Ｄ错误。
故选Ａ。
15．穿梭育种是将一个地区的品种与国内外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，最终选育出作物新品种的方法。下列有关穿梭育种的说法，正确的是（ ）
A．属于杂交育种，原理是基因突变
B．具有操作简便、育种周期短等优点
C．可克服地理隔离和生殖隔离引起的基因交流障碍
D．可扩大优良基因的选择范围，优势互补改良作物品种
【答案】D
【分析】
1、穿梭育种是将一个地区的品种与国内外其他地区的品种进行杂交，说明两个品种可以进行基因交流，不存在生殖隔离，育种方式是杂交育种；
2、杂交育种：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；优缺点：方法简单，但周期长。
【详解】
A、根据题干信息“将一个地区的品种与国内外其他地区的品种进行杂交”可知，穿梭育种属于杂交育种，主要原理是基因重组，A错误；
B、该育种方式属于杂交育种，有操作简便、育种周期长等特点，B错误；
C、穿梭育种的品种间不存在生殖隔离，穿梭育种打破了地理隔离，实现了不同种群之间的基因交流，C错误；
D、根据题干信息“将一个地区的品种与国内外其他地区的品种进行杂交”可知，穿梭育种可扩大优良基因的选择范围，优势互补改良作物品种，D正确。
故选D。
16．水稻为雌雄同株、同花植物，我国约在7000年前就开始种植水稻（2n=24），现在水稻已经成为我国广泛种植的重要作物。水稻花粉是否可育受到细胞质基因S（不育基因）、N（可育基因）和细胞核基因R、（r可育基因R对不育基因r为显性）共同控制。当细胞质基因为S且细胞核基因型为rr[记为S（rr）]时、水稻表现为雄性不育，其他遗传组成的水稻，其花粉均可育，下列说法错误的是（ ）
A．杂交育种的优点之一是可以把多个品种的优良性状集中在一起
B．在杂交育种时，选育雄性不育植株的优点是无需进行去雄
C．水稻的雄性不育性状是由细胞核基因和细胞质基因共同控制的
D．基因型为N（rr）的水稻与基因型为S（rr）的水稻杂交可使其后代恢复为雄性可育
【答案】D
【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，再通过选择和培育，获得新品种的方法。
（2）方法：杂交→自交→选优→自交。
（3）原理：基因重组。
（4）优缺点：方法简单、可预见性强，但周期长。
2、细胞质基因的遗传表现为母系遗传，细胞核基因的遗传遵循孟德尔遗传定律。
【详解】
A、杂交育种可以把多个品种的优良性状集中在一起，A正确；
B、在杂交育种时，选育雄性不育植株的优点是无需进行去雄，B正确；
C、水稻雄性是否可育是由细胞核基因（R、r）（可育基因R对不育基因r为显性）和细胞质基因（可育基因为N，不育基因为S）共同控制的，C正确；
D、让基因型为N（rr）的水稻与基因型为S（rr）的水稻杂交，S（rr）雄性不育做母本，N（rr）做父本，细胞质是母性遗传，故为S，核基因符合孟德尔遗传是rr，则F1基因型是S（rr），其花粉不可育，D错误。
故选D。
17．下列关于生物育种技术的叙述和分析，错误的是（ ）
A．诱变育种能加快育种进程，大幅度改良某些性状，但有利变异个体少
B．用秋水仙素处理单倍体植株得到的不一定是纯合子
C．操作最简便的育种方法是杂交育种，能明显缩短育种年限的是单倍体育种
D．单倍体育种中，需要用适宜浓度的秋水仙素溶液处理刚萌发的种子或单倍体幼苗
【答案】D
【分析】
诱变育种的原理是基因突变，杂交育种的原理是基因重组，单倍体育种和多倍体育种的原理是染色体变异。
【详解】
A、诱变育种能加快育种进程，大幅度改良某些性状，但由于基因突变的不定向性，有利变异个体少，A正确；
B、用秋水仙素处理单倍体植株得到的不一定是纯合子，例如AAaa获取的单倍体可以是Aa，经过秋水仙素处理后得到的是AAaa，是杂合子，B正确；
C、杂交育种操作简便，但耗时长，单倍体育种经过花药离体培养和秋水仙素加倍两个步骤，能明显缩短育种时间，C正确；
D、单倍体育种过程中用秋水仙素处理幼苗，单倍体植株不能产生种子，D错误。
故选D。
18．万年野生稻不但抗病、抗虫害能力特别强，一穗可达千粒果实，而且可与现有栽培水稻杂交，其杂交子代在长势、生活力、适应性和产量等性状上优于双亲。科技工作者一方面加强对该濒危野生稻的保护，另一方面试图通过杂交、转基因等方式来对现有栽培水稻进行品种改良，提高栽培水稻的抗逆性和产量。下列叙述错误的是（ ）
A．若栽培稻与杂交稻的杂交后代不可育，说明它们属于两个物种
B．万年野生稻的进化与其他生物和所生存的环境息息相关
C．通过杂交育种的方式改良现有栽培水稻，可增大栽培水稻的基因库
D．研究万年野生稻是否进化的标志是其基因型频率是否发生改变
【答案】D
【分析】
1、保护生物多样性就是在生态系统、物种和基因三个水平上采取保护战略和保护措施。主要有：就地保护，即建立自然保护区；易地保护，如建立遗传资源种质库、植物基因库，以及野生动物园和植物园及水族馆等；制定必要的法规，对生物多样性造成重大损失的活动进行打击和控制。
2、共同进化就是不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展的过程。
3、物种：能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物称为一个物种。
【详解】
A、若栽培稻与杂交稻的杂交后代不可育，两者之间存在生殖隔离，则说明它们属于两个物种，A正确；
B、生物与生物之间，生物与无机环境之间是相互影响的，万年野生稻的进化与其他生物和所生存的环境息息相关，B正确；
C、根据题干中“万年野生稻不但抗病、抗虫害能力特别强，一穗可达千粒果实，而且可与现有栽培水稻杂交，其杂交子代在长势、生活力、适应性和产量等性状上优于双亲”，可推出通过杂交育种的方式改良现有栽培水稻，可以增大栽培水稻的基因库，C正确；
D、生物进化的实质是种群基因频率的改变，D错误。
故选D。
二、综合题
19．已知西瓜的染色体数目2N＝22，请根据下面的西瓜育种流程回答有关问题：
（1）图中所用的试剂①是__________，该试剂的作用是__________。
（2）培育无子西瓜A的育种方法称为__________，其原理是__________。
（3）③过程中形成单倍体植株所采用的方法是__________。该过程利用了植物细胞的__________性。用试剂①处理该单倍体植株后获得的个体是__________。
（4）通过实验检验过程①是否诱导成功时，实验材料需放入__________中浸泡0．5～1 h，以固定细胞的形态，然后用体积分数为95%的酒精冲洗2次，再制作装片。
【答案】秋水仙素 抑制纺锤体的形成，使染色体数目加倍 多倍体育种 染色体(数目)变异 花药离体培养 全能 纯合子 卡诺氏液
【分析】
1、据图分析，品种甲经过秋水仙素处理形成四倍体，与二倍体品种乙杂交形成三倍体植株，三倍体植株在减数分裂过程中同源染色体联会紊乱，不能形成正常的生殖细胞，因此形成无子果实。
2、品种乙经过花药离体培养形成单倍体植株。
【详解】
（1）图中①过程为诱导染色体组加倍，常用秋水仙素处理，该试剂的作用是抑制纺锤体的形成，使得染色体数目加倍。
（2）无子西瓜是三倍体，比正常的二倍体多一个染色体组，育种方法是多倍体育种，应用的原理是染色体(数目)变异。
（3）③过程经过花药离体培养形成单倍体植株，体现植物细胞具有全能性，用①秋水仙素处理单倍体植株后获得纯合的二倍体。
（4）通过实验检验过程①是否诱导成功时，实验材料需放入卡诺氏液中浸泡0．5～1 h，以固定细胞的形态，然后用体积分数为95%的酒精冲洗2次，再制作装片。
【点睛】
本题考查多倍体育种、单倍体育种、意在考查学生的识图和理解能力。
20．图示番茄植株（HhRr）作为实验材料培育新品种的途径，请据图分析回答下列相关问题：
（1）通过途径2获得新品种的方法是______________，该过程中花粉粒经过花药离体培养得到______________植株；然后用秋水仙素溶液滴在该个体______________（部位），原因是______________。
（2）途径4依据的遗传学原理是______________。通过途径2、3获得幼苗的过程都应用了植物组织培养技术，该技术依据的生物学原理是____________________________。
（3）品种C的基因是______________，该过程中秋水仙素的作用机理是____________________________。
（4）若想获得基因型为hhrr的番茄植物，最简单的方法是利用途径______________，该途径依据的生物学原理为_____________________________________。
（5）如果想得到基因型为HhRrT（T不属该物种基因库的基因）这样的植株，常采用______________技术。
【答案】单倍体育种 单倍体 幼苗（或芽尖） 幼苗或芽尖的分裂旺盛 基因突变 植物细胞的全能性 HHhhRRrr 抑制细胞分裂时纺锤体的形成，使染色体数目加倍 1 基因重组 基因工程
【分析】
图解中途径1为种子繁殖，途径2为单倍体育种，途径3为多倍体育种，途径4为诱变育种。花药离体培养的生物学原理是植物细胞的全能性，单倍体育种能明显缩短育种年限，秋水仙素的作用机理是抑制纺锤体的形成。
【详解】
（1）途径2是通过花粉的离体培养，再用秋水仙素处理使染色体加倍，得到的个体都是纯合体，故获得新品种的方法是单倍体育种，花粉经过花药离体培养得到单倍体植株，用秋水仙素处理的为分生能力强的部位，故为幼苗（芽尖），原因是幼苗（芽尖）的分裂能力比较强。
（2）途径4是用射线处理种子，依据的遗传学原理为基因突变，通过途径2和3植物由细胞发育成了个体幼苗，都应用了植物组织培养技术，该技术体现了植物细胞的全能性。
（3）途径3中幼苗基因型为HhRr，通过途径3获得的品种C属于四倍体品种，基因型是HHhhRRrr，该过程中秋水仙素的作用机理是抑制细胞分裂时纺锤体的形成，使染色体数目加倍。
（4）若想获得基因型为hhrr的番茄植株，最简便的方法是利用途径1杂交育种，该途径依据的生物学原理为基因重组。
（5）如果想得到基因型为HhRrT (T不属该物.种基因库的基因)这样的植株，常采用基因工程技术，该技术能够克服远缘杂交不亲和的障碍。
【点睛】
本题考查常见的几种培育新品种的方法，要求考生识掌握生物变异在育种工作中的应用，识记几种常见育种方法的原理、方法及优缺点等知识，能结合所学的知识准确答题。
21．遗传学理论可用于指导农业生产实践。通过各种方法改善农作物的遗传性状，提高粮食产量一直是科学家不断努力追求的目标。如图表示一些育种途径，请回答相关问题。
（1）①途径称之为杂交育种，所利用的原理是______。
（2）最常用的试剂M是______，该试剂能让细胞内染色体数目加倍的机理是__________________。②途径相对于①途径，优势在于__________________。
（3）可定向改变生物遗传性状的是______途径，经③途径所得到的植株基因型为______。
（4）在诱变育种过程中，通过诱变获得的新性状一般不能稳定遗传，原因是____________，若要使诱变获得的性状能够稳定遗传，需要采取的措施是________________________。
【答案】基因重组 秋水仙素 抑制纺锤体的形成 明显缩短育种年限 ④ AAaaBBbb 控制新性状的基因是杂合的 通过自交筛选性状能稳定遗传的子代
【分析】
由图可知，途径①表示杂交育种，②表示单倍体育种，③表示多倍体育种，④表示基因工程育种。
【详解】
（1）杂交育种的原理是基因重组。
（2）试剂M是秋水仙素，可以抑制纺锤体的形成，导致细胞中染色体数目的加倍。①表示杂交育种，②表示单倍体育种，单倍体育种可以明显的缩短育种年限。
（3）④表示基因工程育种，可以定向的改造生物的性状；③表示多倍体育种，F1的基因型为AaBb，经秋水仙素处理后的植株的基因型为AAaaBBbb。
（4）诱变育种的过程中，经过诱变获得的控制新性状的基因是杂合的，故一般不能稳定遗传。常通过自交筛选性状能够稳定遗传的子代即纯合子。
【点睛】
基因工程育种和杂交育种的原理是基因重组，单倍体育种和多倍体育种的原理是染色体数目变异。
22．袁隆平是我国杰出的杂交水稻育种专家，被誉为“杂交水稻之父”。在一次采访中袁隆平简单介绍了杂交水稻就是通过将遗传上有一定差异、优良性状互补的两个水稻品种杂交，获得的具有优良性状的新品种。回答下列问题：
（1）培育杂交水稻的育种方法是______，所依据的主要遗传学原理是______。
（2）杂交水稻培育过程中，得到的新品种______（填“是”或“不是”）均具有优良性状，原因是______。
（3）通过上述育种方式获具有优良性状的新品种，若要大面积推广，需筛选出能稳定遗传的个体。若优良性状为显性性状，筛选方案是______；若优良性状均为隐性性状，筛选方案是______。
【答案】杂交育种 基因重组 不是 因为杂交育种是通过交配将已有性状进行重新组合，组合具有随机性，产生的后代可能将优良性状集中在一起，也可能将不优良的性状集中在一起 将具有显性优良性状的植株选出进行连续自交，直至不再发生性状分离为止 将具有隐性优良性状的植株选出，即可留种
【分析】
杂交育种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。杂交可以使双亲的基因重新组合，形成各种不同的类型，为选择提供丰富的材料。
【详解】
（1）培育杂交水稻的育种方法是杂交育种，原理是基因重组。
（2）杂交育种是通过交配将已有性状进行重新组合，组合具有随机性，不一定得到的新品种就具有优良性状，可能将优良性状集中在一起，也可能将不优良的性状集中在一起。
（3）如果优良性状为显性性状，则将具有显性优良性状的植株选出进行连续自交，直至不再发生性状分离为止；如果优良性状均为隐性性状，即可直接留种。
【点睛】
本题考查杂交育种的相关知识，熟记并理解其原理，步骤和优缺点是关键。
23．将基因型为AABBccDD和aabbCCdd的西瓜植株杂交，得到F1，F1植株自然生长为甲植株，将F1植株用低温处理得到乙植株，甲植株和乙植株杂交得到丙植株，请分析回答：
（1）乙植株的基因型是___________。
（2）用乙植株的花粉直接培育出的后代是丁，丁体细胞中具有________个染色体组，属于___________倍体。
（3）植株丙的后代为无子西瓜，原因是_________________________________________。
（4）低温的作用机理是___________________________________________，低温条件还可以替换为___________________。
【答案】AAaaBBbbCCccDDdd 2 单 减数分裂联会紊乱无法形成正常配子 抑制纺锤体的形成使染色体不能移到细胞两极 秋水仙素
【分析】
将基因型为AABBccDD和aabbCCdd的西瓜植株杂交，得到F1，F1基因型为AaBbCcDd（甲），甲植株低温处理，染色体加倍为AAaaBBbbCCccDDdd（乙）。
【详解】
（1）通过分析可知，乙植株的基因型是AAaaBBbbCCccDDdd。
（2）用乙植株是四倍体植株，减数分裂形成花粉，花粉含有2个染色体组，花粉直接培育出的后代是丁，丁体细胞中具有2个染色体组，属于单倍体。
（3）甲植株是二倍体，乙植株是四倍体，甲×乙，后代植株丙为三倍体，减数分裂联会紊乱无法形成正常配子，故丙的后代为无子西瓜。
（4）多倍体育种中，低温的作用机理是抑制纺锤体的形成使染色体不能移到细胞两极，低温条件还可以替换为秋水仙素。
【点睛】
本题考查多倍体的知识，要求学生具有较强的综合分析能力和解决问题的能力，并且能灵活的应用学到的知识。
24．图示为以某种农作物①和②两个品种为基础，培育出④⑤⑥⑦四个品种的育种过程。请回答下列问题：
（1）Ⅰ过程的目的是_______________。
（2）②→⑦的育种方法是_______________。③→⑥的育种方法是_______________。
（3）在过程③→④→⑤中，获得Ab植株常采用的方法是_______________。在V过程中，需要用秋水仙素处理_______________。
（4）AAaaBBbb个体具有_______________个染色体组，经正常减数分裂可产生_______________种基因型的配子。
【答案】集中优良基因（性状） 诱变育种 多倍体育种 花药离体培养 （单倍体）幼苗 4 9
【分析】
根据题意和图示分析可知：Ⅰ杂交和Ⅱ自交属于杂交育种，Ⅲ花药离体培养和Ⅴ人工诱导属于单倍体育种，Ⅳ是多倍体育种，Ⅵ是诱变育种。
【详解】
（1）用Ⅰ杂交和Ⅱ自交培育出⑤所采用的育种方法称为杂交育种，Ⅰ杂交的目的是集中优良基因（性状）。
（2）②→⑦的育种方法是诱变育种；③→⑥的育种方法是多倍体育种。
（3）过程③→④→⑤为单倍体育种，获得单倍体Ab植株常采用的方法是花药离体培养。在V过程中，需要用秋水仙素处理单倍体幼苗，使其染色体数目加倍。
（4）AAaaBBbb个体具有4个染色体组，经正常减数分裂，AAaa可产生AA、aa、Aa三种配子，BBbb可以产生BB、bb、Bb三种配子，两种基因自由组合可以产生3×3=9种基因型的配子。
【点睛】
本题以作物育种为背景，综合考查诱变育种、杂交育种、单倍体和多倍体育种的区别与联系，这部分需要重点记忆各育种方式的原理和方法。
25．可通过诱导遗传变异、改良遗传特性来进行育种，高产、稳产、优质、高效是育种的目标。利用所学知识解决以下育种问题：
（1）为了提高青霉菌产生青霉素的速率，可以利用诱导________（填一种变异类型）的原理得到拥有高产基因的青霉菌。
（2）小麦的品种中有抗病高秆小麦（AABB）和不抗病矮秆小麦（aabb）。高秆易倒伏，会导致产量降低。为了得到能够稳定遗传的抗病矮秆小麦，可以将上述两种小麦进行杂交：
①方法一：杂交后，再让子一代进行自交，从子二代中挑选________的个体进行________以获得目标品种。
②方法二：杂交后，取子一代的花药，进行________，得到单倍体幼苗；然后用________处理单倍体幼苗。该方法相比于方法一的优势是________________。
【答案】基因突变 抗病矮秆 连续自交 花药离体培养 秋水仙素 明显缩短育种年限，且获得的目标品种一定是纯合子
【分析】
1、诱变育种具有的优点是可以提高突变率，缩短育种周期，以及能大幅度改良某些性状；其原理是基因突变。
2、交育种是将父母本杂交，形成不同的遗传多样性，再通过对杂交后代的筛选，获得具有父母本优良性状，且不带有父母本中不良性状的新品种的育种方法。
3、单倍体育种是植物育种手段之一。即利用植物组织培养技术(如花药离体培养等)诱导产生单倍体植株，再通过某种手段使染色体组加倍(如用秋水仙素处理)，从而使植物恢复正常染色体数。该方法的优势是明显缩短育种年限，且获得的目标品种一定是纯合子。
【详解】
（1）为了提高青霉菌产生青霉素的速率，可以利用诱导基因突变的原理得到拥有高产基因的青霉素。
（2）为了得到能够稳定遗传的抗病矮秆小麦（AAbb），①方法一：杂交后，子一代基因型为AaBb，让子一代进行自交，从子二代中挑选所需要的个体即抗病矮秆个体（A_bb），再让该个体进行连续自交以获得纯合的抗病矮杆小麦。②方法二：杂交后，子一代的花药基因型有四种：AB、Ab、aB、ab，用花药离体培养得到四种单倍体植株（AB、Ab、aB、ab）；然后用秋水仙素处理单倍体幼苗，使植物恢复正常染色体数（AABB、AAbb、aaBB、aabb），从选取所需要的抗病矮秆小麦。该方法相比于方法一的优势是明显缩短育种年限，且获得的目标品种一定是纯合子
【点睛】
本题考查诱变育种的原理、杂交育种和单倍体育种的相关知识，要求考生掌握几种常见育种方法的原理、过程、优点和缺点，能根据题干要求正确作答。
26．下图表示西瓜的两种培育过程，A~L分别代表不同的时期，请回答下列问题。
（1）培育无子西瓜的育种方法为________________，依据的遗传学原理是______________________。
（2）抑制A、L两时期需要使用____________（试剂）处理使染色体数目加倍，该试剂能够抑制______________的形成。
（3）K时期需采用___________的方法得到单倍体植株，这种育种方法最大的优点是_____________________。
（4）三倍体无子西瓜之所以没有种子，是因为_____________________________________。
【答案】多倍体育种 染色体（数目）变异 秋水仙素 纺锤体 花药离体培养 明显缩短育种年限 三倍体植株的原始生殖细胞中有三套非同源染色体（三个染色体组），减数分裂时出现联会紊乱，因此不能形成可育的配子
【分析】
分析题图：图示表示无子西瓜的培育过程，A用秋水仙素（抑制纺锤体的形成）处理二倍体西瓜的幼苗，获得四倍体植株；B四倍体植株减数分裂产生配子（2n）；C二倍体植株减数分裂产生配子（n）；D、E雌雄配子完成受精作用，形成受精卵（3n）；F受精卵进行有丝分裂、细胞分化、细胞生长得到三倍体植株；G用二倍体西瓜的花粉给三倍体授粉，即可获得三倍体无子西瓜；H二倍体植株减数分裂产生配子（n）；I、J雌雄配子完成受精作用，受精卵（3n）发育形成二倍体植株；K二倍体植株的花药离体培养得到单倍体；L用秋水仙素或低温诱导（抑制纺锤体的形成）处理单倍体西瓜的幼苗，获得纯合二倍体植株。
【详解】
（1）培育无子西瓜的育种方法为多倍体育种，依据的遗传学原理是染色体（数目）变异。
（2）A、L两时期使用秋水仙素处理有丝分裂旺盛的幼苗，通过秋水仙素抑制纺锤体的形成使染色体数目加倍。
（3）K时期需采用花药离体培养的方法得到单倍体植株，单倍体育种最大的特点是可以明显缩短育种年限。
（4）三倍体无子西瓜之所以没有种子，是因为三倍体植株的原始生殖细胞中有三套非同源染色体（三个染色体组），减数分裂时出现联会紊乱，因此不能形成可育的配子。
【点睛】
本题以单倍体、三倍体无子西瓜培养过程为知识背景，主要考查秋水仙素作用、培育原理和方法，关键是利用染色体变异在生产实践中的应用。
27．如图为农业生产中利用AABB、aabb两个品种培育水稻优良品种（AAbb）的几种方法，其中A、b均代表优良基因且二者是自由组合的。回答下列问题：
（1）图中②③过程应用的原理是________，其过程发生在________________时期。
（2）⑤过程一般采用________的方法。
（3）④过程称为________________育种，其优点是________________________。
（4）⑦过程所用的育种方法的优点是________。
【答案】基因重组 减数第一次分裂后期 花药离体培养 基因工程 定向改造生物性状、客服远缘杂交不亲和的障碍 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
【分析】
根据题意和图示分析可知：①②③为杂交育种，⑤⑥为单倍体育种，④是基因工程育种，⑦是诱变育种。
【详解】
（1）图中②③过程为连续不断的自交，属于杂交育种中的一个环节，其应用的原理是基因重组，发生在减数第一次分裂后期，非等位基因随非同源染色体的自由组合而组合。
（2）过程⑤常采用花药离体培养的方法得到Ab幼体。
（3）④过程为基因工程育种，基因工程育种的优点表现在定向改造生物的性状，并能客服远缘杂交不亲和的障碍。
（4）过程⑦的育种方式是诱变育种，诱变育种的优点表现在提高变异频率，出现新性状，大幅度改良某些性状，加速育种进程。
【点睛】
本题考查生物变异的应用的相关知识，意在考查考生理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系、分析题意以及解决问题的能力．要求学生将杂交育种、诱变育种、单倍体育种、多倍体育种和基因工程育种等方式的原理识记并理解，难度不大。
28．2021年5月22日，“杂交水稻之父”袁隆平院士逝世。袁隆平是世界上第一个成功利用水稻杂种优势的科学家。下图表示袁隆平院士及其团队用杂交水稻①和②两个品种分别培育出④、⑤、⑥三个品种的过程，其中Ⅰ～Ⅴ为育种过程中所采用的方法。
（1）通过方法Ⅰ和Ⅱ培育出品种⑤的育种方法是________。
（2）方法Ⅲ是_________，方法Ⅳ和Ⅴ常采用秋水仙素处理幼苗使染色体数目加倍，其作用原理是___________。⑥个体中有________个染色体组。
（3）从杂交水稻种群中随机选取250株个体，如果测得基因型为AA、Aa、aa的个体分别是80株、150株、20株。则该杂交水稻种群中，A的基因频率是_______。
【答案】杂交育种 花药离体培养 秋水仙素抑制有丝分裂的前期纺锤体的形成，使细胞中染色体不能移向细胞两极，细胞不能一分为二，最终导致细胞内染色体数目翻倍。 4 62%
【分析】
根据题意和图示分析可知：题中所涉及的育种方式有杂交育种（I→II），原理是基因重组；单倍体育种（I→III→V），原理是植物细胞具有全能性和染色体数目变异；多倍体育种（I→IV），原理是染色体数目变异。
【详解】
（1）AABB和aabb杂交得到F1AaBb，F1再自交，从F2中筛选A-bb这样的个体，继续让其自交再筛选，自交筛选几代，直到自交后代不出现性状分离为止，最终得到的几乎全部为AAbb的纯合子，这样的育种方法是杂交育种，所依据的原理是基因重组。
（2）AaBb通过减数分裂产生配子，再通过花药离体培养得到单倍体幼苗。所以方法Ⅲ是花药离体培养。秋水仙素诱导细胞内染色体数目加倍的原理是秋水仙素抑制有丝分裂前期纺锤体的形成，染色体不能向细胞两极移动，细胞不能一分为二，导致细胞内染色体数目加倍。方法Ⅳ和Ⅴ常采用秋水仙素或低温处理幼苗使染色体数目加倍。⑥个体中有4个染色体组，每组2条染色体。
（3）从杂交水稻种群中随机选取250株个体，如果测得基因型为AA、Aa、aa的个体分别是80株、150株、20株。则该杂交水稻种群中，A的基因频率=AA%+1/2Aa%=80/250+1/2×150/250=0.62。
【点睛】
本题重点考查几种育种技术的方法与操作流程。难点是基因频率的计算。在已知基因型的频率的前提下，可以按照下面公式计算对应基因的频率，A%=AA%+1/2Aa%，a%=aa%+1/2Aa%。
29．如图是以二倍体水稻(2N=24)为亲本的几种不同育种方法示意图，回答问题。
（1）A→D表示的育种方法称为____________。A→B育种途径中，常采用___________方法来获取单倍体幼苗。
（2）若亲本的基因型有以下四种类型(两对基因控制不同性状，且A对a、B对b完全显性)：
①两亲本相互杂交，后代表现型为3：1的杂交组合是__________。
②选乙、丁为亲本，经A、B、C途径可培育出__________种纯合植株，其中AAbb植株占_______。
（3）科学家培育出了抗旱的水稻新品种，而海岛水稻没有抗旱类型。有人想培育出抗旱的海岛水稻新品种，但是用海岛水稻与抗旱的陆地水稻进行了多次杂交，始终得不到子代，原因可能是________________________________。
【答案】杂交育种 花药离体培养 甲和乙 4 3/8 陆地水稻与海岛水稻存在生殖隔离
【分析】
根据题意和图示分析可知：A→D是杂交育种，A→B→C是单倍体育种，E是诱变育种，F是多倍体育种。
【详解】
（1）A过程表示雌雄两个亲本杂交，D表示F1自交，经过连续自交和选择，获得能稳定遗传的所需性状的个体，这种育种方法为杂交育种。获得单倍体幼苗常采用花药离体培养的方法。
（2）①甲（AaBb）与乙（AABb）杂交，后代的基因型为A_BB（1/4）、A_Bb（1/2）、A_bb（1/4），所以后代表现型之比为3︰1。
②乙(AABb)与丁(aabb)杂交，F1的基因型为AaBb、Aabb，AaBb产生的配子有AB、Ab、aB、ab，Aabb产生的配子有Ab、ab，故利用单倍体育种（A、B、C途径）可以获得4种纯合植株(AABB、AAbb、aaBB、aabb)。其中AAbb植株占1/2×1/4+1/2×1/2=3/8。
（3）用海岛水稻与抗旱的陆地水稻进行多次杂交，始终得不到子代，说明二者间存在生殖隔离。
【点睛】
本题将几种不同的育种方法结合在一起，考查了学生的育种方法及识图能力，训练了学生的综合实践能力。准确判断图解中各种育种方法是解答本题的关键。
30．黑麦（2n=14）有高杆（A）和矮杆（a）、抗病（B）和不抗病（b）两对相对性状。下图表示某农科所用不同方法进行的育种操作设计思路。请回答问题：
（1）利用基因突变原理获得高杆抗病黑麦新品种的过程是_____（填图中序号）；但是即使a基因发生碱基对的替换，也未必能够获得所需要的性状，原因是_____。
（2）通过①②③过程获得高杆抗病黑麦新品种的原理是_____，运用该育种方法的前提是_____。
（3）图中的_____（填图中序号）育种过程，常用秋水仙素处理从而使体细胞中染色体数目加倍；与其他方法不同，通过⑦过程得到的是新物种，原因是_____。
（4）乙品种黑麦在栽培过程中出现了7种单体（比正常个体少一条染色体，分别编为1至7号，可用显微镜观察分辨），单体与单体的杂交后代会出现二倍体、单体和缺体（即缺失一对同源染色体）三种类型。请设计实验，判断甲品种黑麦抗病基因B的位置，即位于第几号染色体上_____。
【答案】⑥ a基因发生碱基对替换后控制的密码子仍然是原来氨基酸的密码子（a基因发生碱基对替换后的密码子与原来的密码子控制的是同一种氨基酸） 基因重组 A、a和B、b基因分别位于不同的同源染色体上 ⑤和⑦（缺一不得分） 与原来的黑麦品种（乙）存在着生殖隔离（与原来的黑麦品种在自然状态下交配不能产生可育后代） 让甲品种黑麦与乙品种7种单体分别杂交，若乙品种某单体的子代中出现抗病单体类型，则抗病基因B在相应的染色体上
【分析】
常见的育种方法：
1、杂交育种，原理：基因重组，优点：简便易操作。
2、诱变育种，原理：基因突变，优点：可以大幅度改良性状。
3、单倍体育种，原理：染色体变异，优点：明显缩短育种年限。
4、多倍体育种：原理：染色体变异，优点：生物优良性状明显。
【详解】
（1）⑥利用射线处理获得新品种，属于诱变育种，利用的原理是基因突变，但是即使a基因发生碱基对的替换，也未必能够获得所需要的性状，原因是a基因发生碱基对替换后控制的密码子仍然是原来氨基酸的密码子（a基因发生碱基对替换后的密码子与原来的密码子控制的是同一种氨基酸）。
（2）①②③过程属于杂交育种，应用的是基因重组的原理。运用该育种方法的前提是A、a和B、b基因分别位于不同的同源染色体上。
（3）⑦是多倍体育种，①④⑤过程是单倍体育种过程，其中⑤⑦过程常用秋水仙素处理从而使体细胞中染色体数目加倍。与其他方法不同，通过⑦过程得到的是新物种，原因是与原来的黑麦品种（乙）存在着生殖隔离（与原来的黑麦品种在自然状态下交配不能产生可育后代）
（4）要判断甲品种黑麦抗病基因B的位置，即位于第几号染色体上可以让甲品种黑麦与乙品种7种单体分别杂交，若乙品种某单体的子代中出现抗病单体（AaB0）类型，则抗病基因B在相应的染色体上，即假如B—b这对等位基因位于1号染色体上，而乙品种单体是缺失1条1号染色体。则甲aaBB乙AAb0杂交子代为AaBb和AaB0，由AaB0抗病单体，则说明 B基因位于1号染色体上，而与其他类型的单体杂交，则不会出现抗病单体，依次类推。
【点睛】
本题考查了育种方法以及染色体变异的有关知识，要求学生能够正确区分不同的育种方法，并且清楚优缺点，同时理解单体的含义，以及如何应用遗传定律来解决相关问题。
31．下图所示为两种西瓜的培育过程，A—L分别代表不同的时期，请回答下列问题：
（1）A时期需要用______（试剂）处理使染色体加倍，其作用是__________________。图示还有某一时期也要用到和A相同的处理方法，该时期是______。
（2）K时期采用______方法获得到单倍体植株，KL育种方法最大的优点是_____________。
（3）三倍体无子西瓜为什么没有种子？________________________________________________。
【答案】秋水仙素 抑制纺锤体的形成 L 花药离体培养 明显缩短育种年限 减数分裂时联会紊乱，不能形成正常生殖细胞
【分析】
据图分析，AL表示秋水仙素处理，BC表示减数分裂，DE、U表示受精作用，F表示有丝分裂，G表示用二倍体的花粉刺激三倍体植株的柱头形成无子西瓜，K表示花药离体培养。
【详解】
（l）图可知无子西瓜是三倍体，所以培育无子西瓜的育种方法为多倍体育种，依据的遗传学是染色体变异。A时期需要用秋水仙素处理使染色体加倍，其作用是抑制纺锤体的形成，使染色体不能移向两极，数目加倍；单倍体要形成可育的二倍体也需要用其进行处理，即图中的L过程。
（2）K时期获得单倍体植株需要用花药离体培养法，单倍体育种最终获得的均为纯合子，所以最大优点是明显缩短育种年限。
（3）三倍体植株不能进行正常的减数分裂，在分裂过程中会出现联会紊乱，无法产生正常的生殖细胞，因此不能形成种子。
【点睛】
本题考查变异和育种相关知识，意在考查考生对知识点的理解掌握和对图形分析能力。
32．下图中，甲、乙表示水稻两个品种，A、a和B、b表示分别位于两对同源染色体上的两对等位基因，①～⑧表示培育水稻新品种的过程：
（1）方法①②属于____________育种，该过程通常从 F2开始筛选所需品种是因为________。
（2）太空椒与图中哪个过程的育种原理相同________（填序号），该育种方式的优点是_____。
（3）由图可知，通过③ 获得的植株通常具有________________的特点，④⑦通常使用的化学试剂为________________，其能使染色体数目加倍的原理是_______________。
【答案】杂交育种 F2开始出现性状分离 5 提高突变率 植株弱小，高度不育 秋水仙素 抑制纺锤体形成
【分析】
根据题意和图示分析可知：①表示杂交过程；②是连续自交、筛选获得能稳定遗传的AAbb品种的过程；③是花药离体培养形成单倍体的过程；④是人工诱导染色体数目加倍的过程，常用秋水仙素处理；⑤⑥表示人工诱变过程；⑦表示人工诱导染色体数目加倍的过程，常用秋水仙素处理；⑧表示导入外源基因，属于基因工程育种。
【详解】
（1）①→②表示杂交育种，通过杂交、连续自交、筛选获得能稳定遗传的AAbb品种的过程；由于F1是杂合子，自交后代F2开始发生性状分离，所以常从 F2开始筛选所需品种。
（2）太空椒是利用太空的辐射进行诱发作物基因突变，与⑤诱变育种原理相同。诱变育种的优点在于可大大提高突变率。
（3）由图可知，通过③ 单倍体育种获得的单倍体植株植株弱小，因为联会紊乱难以产生配子而高度不育；④⑦诱导染色体数目加倍，常用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，秋水仙素在有丝分裂过程中抑制纺锤体的形成而使染色体数目加倍。
【点睛】
本题主要考查育种过程与原理等相关知识，意在考查考生获取信息的能力，以及能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论的能力。
33．目前，我国是世界西瓜产业最大生产和消费国，人们平常食用的普通西瓜是二倍体，其果肉有红瓤和黄瓤之分，分别由一对独立遗传的等位基因R/r控制，而多倍体西瓜的细胞通常比二倍体西瓜的细胞大，细胞内有机物含量高、抗逆性强，在生产上具有很好的经济价值。下图表示三倍体无籽西瓜的培育过程，根据所学知识，请回答下列问题：
（1）研究人员在F1中发现了基因型为RRr的三倍体西瓜植株X，植株X的变异类型属于________________，用正常植株丙的花粉直接培育出的后代属于________倍体，其基因型及比例为________________。
（2）育种过程中，秋水仙素溶液要滴在F1幼苗的芽尖部位，选择滴在芽尖的理由是_____________________。
（3）鉴定细胞中染色体数目是确认植株丁染色体数目加倍最直接的证据。首先取植株丁幼嫩的芽尖，再经固定、解离、漂洗、________和制片后，制得鉴定植株丁芽尖的临时装片。最后选择处于________________的细胞进行染色体数目统计。
（4）三倍体无籽西瓜的“无籽性状”________（填“属于”或“不属于”）可遗传的变异。有人说三倍体无籽西瓜的培育过程就是培育新物种的过程，这种说法是否正确？请说明理由： ___________________。
【答案】染色体变异 单 R∶r=1∶1 西瓜幼苗的芽尖有丝分裂旺盛，易变异 染色 有丝分裂中期 属于 不正确，植株戊不能产生可育后代，不是一个新物种
【分析】
题图分析：植株甲与植株乙杂交产生的F1基因型为Rr，植株丙为Rr，植株丁为RRrr，植株戊是三倍体。
【详解】
（1）研究人员在F1中发现了基因型为RRr的三体西瓜植株X，植株X的变异类型属于染色体变异。用正常植株丙（Rr）的花粉直接培育出的后代属于单倍体，其基因型及比例为R：r=1：1。
（2）育种过程中，由于西瓜幼苗的芽尖是有丝分裂旺盛的地方，用秋水仙素处理可以抑制细胞有丝分裂前期形成纺锤体，导致细胞内染色体数目加倍，从而得到四倍体植株，所以秋水仙素溶液要滴在F1幼苗的芽尖部位。
（3）观察染色体时临时装片的制作过程为：固定、解离、漂洗、染色和制片后。由于有丝分裂中期的细胞中染色体形态固定、数目清晰，所以最后选择处于有丝分裂中期的细胞进行染色体数目统计。
（4）三倍体无籽西瓜的“无籽性状”属于可遗传变异中的染色体变异。由于植株戊不能产生可育后代，不是一个新物种，所以不能说明三倍体无籽西瓜的培育过程就是培育新物种的过程。
【点睛】
本题结合流程图，主要考查育种的相关知识，要求考生识记几种常见的育种方法，难度适中。
34．陈日胜团队研发的海稻86具有较强的耐盐能力，本试验采用人工模拟盐害处理，以黄华占（常规水稻）品种为对照， 比较了海稻 86萌发期的某些特性，如图所示。
（1）耐盐性试验使用NaC1配制盐溶液，设置了8个盐浓度（如图），图中CK的数值为____，设置该处理的目的是___________________________。
（2）请为本实验拟定实验目的：__________________________。
（3）由图可见，海稻86与黄华占的发芽率与苗高均表现为随NaCl溶液浓度升高而______， _____水稻品种表现出对盐更敏感，海稻86的_______特性对盐浓度更敏感。
（4）种子在高盐环境下难以萌发的原因可能是：______________________。
（5）海稻 86发芽率在盐浓度为0.8%时发芽率显著下降，在盐浓度为0.3%时苗高开始显著下降，而正常海水的平均盐浓度为3.5%，远远不能用海水直接灌溉。若该海稻86耐盐性状已是水稻之最，想培育出更耐盐的水稻，还有哪些育种方法：______________（写出两种）
【答案】0 作空白对照，排除盐浓度以外的因素对实验结果的影响 验证海稻86相较于常规水稻在发芽率和生长方面具有更强的耐盐性 降低 黄华占（常规水稻） 苗高 高盐溶液的渗透压高，种子细胞难以从外界吸收水分，甚至严重失水而死亡 诱变育种、植物体细胞杂交、基因工程育种
【分析】
植物细胞吸水和失水的原理是：细胞外部溶液的浓度大于细胞内部细胞液浓度时失水，细胞外部溶液的浓度小于细胞内部细胞液浓度时吸水，则根毛细胞液的浓度大于土壤溶液的浓度时，根从土壤中吸收水分；根毛细胞向外突起形成根毛，使得植物根部与土壤的接触面积增大，有利于根吸收水分和无机盐。
【详解】
（1）分析图示可知，本实验的自变量之一为NaCl的浓度，图中CK的数值为0，该组为空白对照组，设置的目的是排除盐浓度以外的因素对实验结果的影响。
（2）根据图示可知，该实验的自变量为NaCl的浓度和植物种类，因变量为发芽率和苗高，因此实验目的是验证海稻86相较于常规水稻在发芽率和生长方面具有更强的耐盐性。
（3）由图可见，海稻86与黄华占的发芽率与苗高均表现为随NaCl溶液浓度升高而降低，其中黄华占表现出对盐更敏感，海稻86的苗高特性对盐浓度更敏感。
（4）由于高盐溶液的渗透压高，种子细胞难以从高盐环境中吸收水分，甚至严重失水而死亡，故种子在高盐环境下难以萌发。
（5）若该海稻86耐盐性状已是水稻之最，想培育出更耐盐的水稻，可以采用诱变育种的方法产生更耐盐的基因，或与其他更耐盐的植物进行植物体细胞杂交，或导入其他生物更耐盐的基因等方法。
【点睛】
本题通过海稻86和黄华占的耐盐比较，考查实验设计和分析，以及育种的相关知识，要求考生结合题图获取有效信息，并准确答题。
35．杂交育种是最常规的育种方式，在其他的育种方式中也常用到杂交这种技术。回答下列问题：
（1）太空育种是诱变育种的一种方式，可大幅度改变植物性状。其原理是____________，若将经过处理的种子种植后没有表现出不一样的性状，可采用___________的方法让其表现出来，原因是______________________________________________。
（2）在进行单倍体育种时，首先要将选择的亲本进行杂交，这样做的目的是_________________________________，然后采用___________方法获得单倍体幼苗，经过染色体数目加倍处理后培育即可获得所需的纯合子植株。
（3）马铃薯为四倍体，利用其四倍体与野生型二倍体马铃薯进行杂交，获得的个体是不育的，可通过_________________________________处理，恢复马铃薯的育性，最后得到的马铃薯是______________________（填“纯合子”“杂合子”或“纯合子或杂合子”），只要获得优良性状的个体即可在生产上推广，原因是_________________________________。
【答案】基因突变 自交 有些基因突变为隐性突变，在当代不表现出来，自交后可出现隐性纯合子 将不同的优良性状集中到某一个体中 花药离体培养 一定浓度的秋水仙素（低温） 纯合子或杂合子 马铃薯的繁殖方式为无性繁殖
【分析】
几种常考的育种方法：
杂交育种
诱变育种
单倍体育种
多倍体育种
方法
（1）杂交→自交→选优（2）杂交（获得杂种优势时）
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
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
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；在动物中难以实现
举例
高杆抗病与矮杆抗病小麦杂产生矮杆抗病品种
高产量青霉素菌株的育成
抗病植株的育成
三倍体西瓜、八倍体小黑麦
【详解】
（1）太空育种的原理是基因突变，若将经过处理的种子种植后没有表现出不一样的性状，可能是隐性突变，在当代不表现出来，所以可以通过自交的方法让其表现出来，杂合子自交子代会出现性状分离。（2）单倍体育种时，首先要将选择的亲本进行杂交，目的是将不同的优良性状集中到某一个体中，用花药离体培养的方法获得单倍体幼苗。
（3）马铃薯含有四个染色体组，当其和野生型二倍体马铃薯进行杂交，后代是三倍体，含有三个染色体组，高度不育，可以通过一定浓度的秋水仙素处理，促使染色体加倍，恢复马铃薯的育性；
最后得到的马铃薯可能是纯合子，也可能是杂合子，例如四倍体基因型是AAaa，其配子可能是AA，加倍后是纯合子，如果产生的配子是Aa，加倍后是杂合子；
由于马铃薯繁殖方式为无性繁殖，和亲本保持一致，所以只要获得优良性状的个体即可在生产上推广。
【点睛】
本题考查生物变异的应用，要求考生识记几种常见的育种方法的原理、方法、优缺点及实例，能结合所学的知识准确答题。
36．2019 年 9 月 17 日，袁隆平被授予“共和国勋章”，以表彰他在杂交水稻研究领域作出的杰出贡献。请根据所学知识，回答有关问题。
（1）杂交育种常用到人工授粉的方法，人工授粉的步骤是：去雄→____________ →_______→_________，该育种方法应用了_________________原理。
（2）水稻进行有性生殖形成配子的过程中，产生基因重新组合的途径有两条，分别是________________________________________________________________。
（3）在对水稻进行诱变育种过程中，通过诱变获得的新性状一般不能稳定遗传，原因是________________________________，若要使诱变获得的性状能够稳定遗传，需要采取的措施是_______________________________________________________。
（4）过去的50年里，通过杂交育种已经大幅度提高了水稻的产量。然而杂交育种最近几年也遇到了瓶颈，多倍体化则成为水稻育种的另一条思路。欲以二倍体水稻幼苗为实验材料培育获得四倍体水稻种子，请简要写出一种思路： ________________。
【答案】套袋 人工传粉 套袋 基因重组 在减数分裂过程中，随着非同源染色体的自由组合，非等位基因自由组合；同源染色体上的等位基因随着非姐妹染色单体的互换而发生交换，导致染色单体上的基因重组 控制新性状的基因是杂合的 通过自交筛选出性状能稳定遗传的子代 在二倍体水稻的幼苗期，用秋水仙素处理，得到四倍体植株，让其自交收获的种子即为四倍体水稻种子
【分析】
1、杂交育种是一种最常规的育种方法，它可将多个亲本的性状集中在一起，再经过选择和培育获得新品种。杂交育种的原理是基因重组。
2、基因突变的应用--诱变育种：①方法：用射线、激光、化学药品等处理生物。②原理：基因突变。③实例：高产青霉菌株的获得。④优缺点：加速育种进程，大幅度地改良某些性状，但有利变异个体少。
【详解】
（1）由于水稻雌雄同株同花，所以在杂交育种过程中，需要进行人工授粉的步骤是：去雄→套袋→人工传粉→套袋，杂交育种方法应用了基因重组原理。
（2）在不发生染色体结构变异的情况下，基因重组有两种类型：①在减数分裂过程中，随着非同源染色体的自由组合，其上的非等位基因自由组合；②在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因随着非姐妹染色单体的交换而发生交换，导致基因重组。
（3）诱变育种过程中，通过诱变获得的新性状一般不能稳定遗传原因是控制新性状的基因是杂合的，要使诱变获得的性状能够稳定遗传，需要采取的措施是通过自交筛选出性状能稳定遗传的子代。
（4）多倍体育种的方法常用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，欲以二倍体水稻幼苗为实验材料培育获得四倍体水稻种子，应在二倍体水稻的幼苗期，用秋水仙素处理，得到四倍体植株，让其自交收获的种子即为四倍体水稻种子。
【点睛】
本题考查杂交育种的相关知识，意在考查考生的识记能力和理解所学知识要点，把握知识间内在联系，运用所学知识，准确判断问题的能力，属于考纲识记和理解层次的考查。
37．玉米（2N=20）是重要的粮食作物之一。请分析回答下列有关遗传学问题：
（1）玉米的高杆（H）对矮秆（h）为显性，抗病（R）对易感病（r）为显性，两对基因分别位于两对同源染色体上。图表示利用品种甲（HHRR）和乙（hhrr）通过三种育种方法（Ⅰ～Ⅲ）培育优良品种矮杆抗病（hhRR）植株的过程。
①图中所示的三种方法（Ⅰ～Ⅲ）中，最难获得优良品种（hhRR）的是方法______，其原因是______________。
②用方法Ⅱ培育优良品种时，先将基因型为HhRr的植株自交获得子代（F2），F2植株中自交会发生性状分离的基因型共有___种，这些植株在全部 F2中的比例为____。若将F2的全部高秆抗病植株去除雄蕊，用F2矮秆抗病植株的花粉随机授粉，则杂交所得子代中的纯合矮秆抗病植株占___。
（2）玉米花序的正常和异常是由一对等位基因控制的相对性状。某显性植株X自交产生F1，F1表现为约1/2的正常花序和1/2的异常花序；取F1正常花序植株的花粉进行离体培养，获得的幼苗用秋水仙素处理后都是异常花序植株。由此推测____________是显性性状，植株X自交产生的子代性状分离比为1：1的原因最可能是_________________________________。
（3）玫瑰品种的花色有白色、红色和黄色，为探究其花色的遗传规律，科研人员分别进行了三组杂交实验，并对子代植株花色进行了统计分析，实验结果如下：(相关基因表现为完全显性) 实验甲：白色×白色→白色实验乙：黄色×黄色→黄色：白色=3：1实验丙：红色×白色→红色：黄色：白色=1：14：1请回答：根据实验丙可判断该花色遗传受_______等位基因控制。实验甲中的白色个体是_________（填“纯合子”或“杂合子”），实验丙中子代黄色基因型有______种。
【答案】Ⅲ 基因突变频率很低，且具是不定向性 5 3/4 4/27 正常花序 含有正常花序基因的花粉不育，含有异常花序的花粉可育 4 纯合子 14
【分析】
分析题图可知，Ⅰ为单倍体育种，能明显缩短育种年限；Ⅱ为杂交育种；Ⅲ为诱变育种，这种方法最难获得优良品种（hhRR），因基因突变频率很低而且是不定向的。
【详解】
（1）①图中所示的三种方法（Ⅰ～Ⅲ）中，Ⅰ为单倍体育种，Ⅱ为杂交育种；Ⅲ为诱变育种，由于基因突变频率很低，且具是不定向性，Ⅲ最难获得优良品种（hhRR）。
②用方法Ⅱ培育优良品种时，先将基因型为HhRr的植株自交获得子代（F2），F2代基因型共有9种，其中纯合体为4种（HHRR、HHrr、hhRR、hhrr，各占1/16），发生性状分离的基因型为杂合体，共9-4=5种；这些植株在全部 F2中的比例为1-1/16×4=3/4。F2的高秆抗病植株基因型为H-R-，其中HH占1/3、Hh占2/3，则H的频率为2/3，h的频率为1/3；RR占1/3，Rr占2/3，则R的频率为2/3，r的频率为1/3。矮秆抗病植株基因型为hhR_，其中RR占1/3，Rr占2/3，则R的频率为2/3，r的频率为1/3。随机授粉所得hh占1/3，RR占2/3×2/3=4/9，故后代中纯合矮秆抗病植株hhRR概率为1/3×4/9=4/27。
（2）根据题意可知，玉米花序的正常和异常是由一对等位基因控制的相对性状。某显性植株X自交，F1表现为约1/2的正常花序和1/2的异常花序，说明显性植株X为杂合子；取F1正常花序植株的花粉进行离体培养，获得的幼苗用秋水仙素处理后都是异常花序植株，说明F1正常花序是杂合子，正常花序显性性状，由于含有正常花序（显性）基因的花粉不育，故获得的幼苗用秋水仙素处理后都是异常花序植株。由此推测植株X自交的子代性状分离比为1：1的原因是含有正常花序（显性）基因的花粉不育，而含有异常花序（或隐性）基因的花粉可育。
（3）实验乙中，黄色×黄色→白色、黄色，说明白色是隐性；实验丙中，红色×白色→红色：黄色：白色=1：14：1，属于测交，其中白色的概率=1/16＝1/24，说明这对相对性状受四对等位基因控制（相关基因用A和a、B和b、C和c、D和d表示），遵循基因的自由组合定律，且A_B_C_D_为红色，aabbccdd为白色，其余为黄色。实验甲中的白色个体是纯合子（aabbccdd）实验丙：红色AaBbCcDd×白色aabbccdd，子代红色为AaBbCcDd，白色为aabbccdd，黄色基因型有24-2=14种。
【点睛】
本题考查基因自由组合定律的实质及应用，要求考生识记基因自由组合定律的实质，能根据题目信息准确推断这对相对性状的显隐性关系及亲本的基因型，再结合题中信息准确作答，属于考纲理解应用层次的考查。
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