1、1解密 19 从杂交育种到基因工程高考考点考查内容 三年高考探源 考查频率变异与育种 二倍体、多倍体、单倍体的比较及应用低温诱导植物染色体数目的变化（实验探究）1联系生产实例理解杂交育种；2从育种原理、方法、优点、不足等方面对诱变育种进行分析；3列表比较常见的四种育种方法；4通过联想制作拼接画的过程，理解基因工程的操作工具；5采用绘图方法逐步掌握基因工程的操作步骤；6联系基因工程的具体实例掌握基因工程的应用。2018 天津卷312015 浙江卷92017 天津卷92017 北京卷302017 江苏卷27考点 1 变异与育种1几种育种方法比较名称 原理 方法 优点 缺点 应用杂交育种基因重组培育
2、纯合子品种：杂交自交筛选出符合要求的表现型，通过自交方法简便，使分散在同一物种不同品种中的多个优良性状集中于同一个体上育种时间一般比较长；局限于同种或亲缘关用纯种高秆抗病小麦与矮秆不抗病小麦培育矮秆抗病小麦2至不发生性状分离为止系较近的个体；需及时发现优良品种培育杂合子品种：一般是选取纯合双亲子一代 杂 交 年年制种杂交水稻、杂交玉米等诱变育种基因突变物理：紫外线、X 或 射线、微重力、激光等处理，再筛选；化学：亚硝酸、硫酸二乙酯处理，再选择提高变异频率，加快育种进程，大幅度改良某些性状盲目性大，有利变异少，工作量大，需要处理大量的供试材料高产青霉菌单倍体育种染色体变异先进行花药离体培养，培养
3、出单倍体植株；将单倍体幼苗经一定浓度的秋水仙素处理获得纯合子；从中选择优良植株明显缩短育种年限，子代均为纯合子，加速育种进程技术复杂用纯种高秆抗病小麦与矮秆不抗病小麦快速培育矮秆抗病小麦多倍体育种染色体数目变用一定浓度的秋水仙素处理萌发的种子或操作简单，能较快获得所需品种所获品种发育延迟，结实率低，一三倍体无子西瓜、八倍体小黑麦3异 幼苗 般只适用于植物基因工程育种基因重组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表达与检测筛选获得优良个体目的性强，育种周期短；克服了远缘杂交不亲和的障碍技术复杂，安全性问题多，有可能引起生态危机转基因“向日葵豆” 、转基因抗虫棉【特别提醒
4、】（1）杂交育种选育的时间是从 F2开始，原因是从 F2开始发生性状分离；选育后是否连续自交取决于所选优良性状是显性还是隐性。（2）诱变育种尽管能提高突变率，但处理材料时仍然是未突变的远远多于突变的个体；突变的不定向性和一般有害的特性决定了在突变的个体中有害仍多于有利，只是与自然突变相比较，二者都增多。（3）基因工程育种可按照人们的意愿定向培育新品种，且可突破生殖隔离，实现不同物种间的基因重组。2育种程序图的识别（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4分化，J包裹人工种皮。这是识别各种
5、育种方法的主要依据。（2）根据以上分析可以判断：“亲本 A、D新品种”为杂交育种， “亲本 A、D新品种”为单倍体育种， “种子或幼苗 E 新品种”为诱变育种， “种子或幼苗 F新品种”为多倍体育种， “植物细胞 G新细胞 H愈伤组织 I胚状体 J人工种子 新品种”为基因工程育种。3基于个体基因型的育种图解识别根据基因型的变化可以判断：“aabbAABBAaBbAAbb”为杂交育种， “aabbAABBAaBbAbAAbb”为单倍体育种，“AABBAaBB”为诱变育种， “aabbAABBAaBbAAaaBBbb”为多倍体育种。调研 1 下列关于培育生物新品种的叙述，正确的是A杂交育种培育的新
6、品种必须是纯合子B单倍体育种是为了获取单倍体新品种C诱变育种获得的优良性状均可稳定遗传D培育三倍体转基因植物，可以防止基因污染【答案】D调 研 2 如图列举了五种育种方法，请回答相关问题：5（1）属于_育种。（2）第种育种方法的原理是_，红色种皮的花生种子用第种育种方法培育获得了一株紫色种皮的变异植株，其自交后代中有些结出了红色种皮的种子，其原因是_。（3）能体现细胞具有全能性的是方法_（填） 。与方法相比，方法的优点是_。（4）通过育种方法培育抗虫棉属基因工程育种，此操作过程中抗虫基因表达时的遗传信息传递方向是_。【答案】 （1）杂交（2）基因突变 该突变为显性突变（或该变异植株是杂合子）（
7、3） 明显缩短育种年限（4）DNA 转 录 RNA 翻 译 蛋白质考点 2 育种方案的选择及育种年限的分析一、关于育种方式的选择要根据育种目的和提供的材料选择合适的育种方法。6（1）培育无子果实可选择多倍体育种，其原理是三倍体植株在进行减数分裂时联会紊乱，通常不能产生正常的配子，因而不能结子。（2）要获得本物种没有的性状可采用诱变育种或基因工程育种，其中基因工程育种的目的性强。（3）如果要将不同个体的优良性状集中到某一个体上，则可以选择杂交育种或单倍体育种，其中单倍体育种可大大缩短育种年限，从而快速获得纯种个体。（4）如果要克服远缘杂交不亲和的障碍，则可以选择基因工程育种和植物体细胞杂交技术。
8、（5）如果要培育具有隐性性状的个体，则可用自交或杂交的方法，只要出现该性状即可。（6）如果要使染色体加倍，则可以采用秋水仙素或低温处理等方法。（7）有些植物如小麦、水稻等，杂交实验较难操作，则在选育显性纯合子时最简便的方法是自交。（8）实验植物若为营养繁殖类，如土豆、地瓜等，则只要出现所需性状即可，不需要培育出纯种。（9）实验材料若为原核生物，则不能运用杂交育种，细菌一般采用诱变育种和基因工程育种。二、关于育种年限的分析不同的育种方法需要的时间不同，即使是同一种育种方法，也会因为物种、性状的不同而存在时限上的差异。下面所有分析均为理论年限分析，在实践中，所需时间可能有变化。1杂交育种性状表现于
9、植株（1）一年生作物育种，以玉米为例。育种目标为具有双显性性状的植株。玉米种群中存在高产不抗病（AAbb） 、低产抗病（aaBB）两种类型，以此为材料培育高产抗病（AABB）新品种。（2）一年生作物育种，以玉米为例。育种目标为具有双隐性性状的植株。参照图示可知：理论上，第三年就可以得到所需品种（aabb） 。（3）一年生作物育种，以玉米为例。育种目标为具有一显一隐性状的植株。参照图示可知：理论上到第四年就能获得所需品种。2杂交育种性状表现于种子7（1）一年生作物育种，以豌豆为例。育种目标为具有双显性性状的植株。参照上图可知：性状表现于种子时，理论上，双显性性状育种或单显性性状育种所需时限应比性
10、状表现于植株时节省一年的时间，即到第三年就能获得所需品种。（2）一年生作物育种，以豌豆为例。育种目标为具有双隐性性状的植株。参照上图可知：性状表现于种子时，理论上，第二年就能获得所需品种。（3）如果是三对以上相对性状的育种，则育种时限会在上述基础上相应延长。3杂交育种多年生植物如果育种对象为多年生植物，则杂交育种的周期就会更长。4单倍体育种花药离体培养必然是第二年的工作，诱导单倍体幼苗的染色体数加倍，所需的时间很短，故理论上，第二年就可以得到所需新品种。【特别提醒】（1）育种目标不同育种方案的选择不同育种目标 育种方案单倍体育种（明显缩短育种年限）集中双亲优良性状杂交育种（耗时较长，但简便易行
11、）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（2）关注“三最”定方向最简便侧重于技术操作，杂交育种操作最简便。最快侧重于育种时间，单倍体育种所需时间明显缩短。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。8调研 1 现有某种植物的四种不同基因型的种子，其基因型分别为aaBBCCDD、AAbbCCDD、AABBccDD、AABBCCdd，四对基因独立遗传。该种植物从播种到收获种子需要一年的时间。利用现有种子获得基因型为 aabbccdd
12、的种子至少需要A3 年 B4 年C5 年 D6 年【答案】A调 研 2 普通小麦中有高秆抗病（TTRR）和矮秆易感病（ttrr）两个品种，控制两对相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，请分析回答：（1）A 组由 F1获得 F2的方法是_，F 2矮秆抗病植株中不能稳定遗传的占_。（2）、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新品种的方法是_组，原因是_。（4）B 组的育种方法是_。B 组育种过程中“处理”的具体方法是_。（5）在一块高秆（纯合体）小麦田中，发现了一株矮秆小麦。该性状出现的原
13、因是_。【答案】 （1）自交 2/39（2）（3）C 基因突变发生的频率极低，且具不定向性（4）单倍体育种 用低温处理或用一定（适宜）浓度的秋水仙素处理矮秆抗病的幼苗（5）该性状的出现可能是由环境引起的，也可能是基因突变引起的【解析】 （1）图示 A 组表示杂交育种的过程，其中 F1获得 F2的方法叫自交，F 2矮秆抗病植株为ttR_，其中不能稳定遗传的占 2/3。 （2）图示 B 组为单倍体育种，图示 C 组为诱变育种。、三类矮秆抗病植株中，是单倍体植株，具有高度不育性，所以最可能产生不育配子。 （3）A、B、C三组方法中，最不容易获得矮秆抗病小麦新品种的方法是诱变育种，因为基因突变具有不定
14、向性和低频性。 （4）B 组育种过程中“处理”的具体方法是用低温或者秋水仙素处理单倍体幼苗。 （5）在一块高秆（纯合体）小麦田中，发现了一株矮秆小麦，可能是由环境引起，也可能是基因突变引起。考点 3 基因工程1基因工程的操作工具（1）限制性核酸内切酶特点：一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的切点切割 DNA 分子。存在：主要存在于微生物中。结果：产生黏性末端（碱基互补配对）或平末端。（2）DNA 连接酶连接的部位：两核苷酸之间的磷酸二酯键（“梯子的扶手” ） ，而不是氢键（“梯子的踏板” ） 。结果：两个相同的黏性末端或平末端相连。（3）运载体条件：a.能在宿主细胞内稳定保存并大
15、量复制；b.有多个限制酶切点，以便与外源基因连接；c有标记基因，以便筛选。常用的运载体a质粒Error!b噬菌体（又叫细菌病毒） 。c动植物病毒。2基因重组与基因工程的异同比较项目 基因重组（狭义） 基因工程不同点 重组基因 同一物种的不同基因 不同物种间的不同基因10繁殖方式 有性生殖 无性生殖变异大小 小 大意义是生物变异的来源之一，对生物进化有重要意义使人类有可能按自己的意愿直接定向地改造生物，培育出新品种相同点都实现了不同基因间的重新组合，都能使生物产生变异，基因工程属于广义的基因重组【特别提醒】（1）基因重组发生于有性生殖中，不能打破生殖隔离，而基因工程则可实现异种生物的基因转移。（
16、2）基因工程可使受体获得新的基因，表现出新的性状，该技术可看作是一种广义的基因重组。（3）转基因动植物的培育，因其细胞全能性不同，外源基因的受体细胞也不同。培育转基因动物的受体细胞一般为受精卵；培育转基因植物的受体细胞可用生殖细胞，也可用体细胞。基因工程常需与其他工程技术配合，才能实现目的。调研 1 下列关于基因工程中有关基因操作的名词及对应的内容，正确的组合是供体 剪刀 针线 运载体 受体A 质粒 限制酶DNA 连接酶提供目的基因的生物大肠杆菌等B提供目的基因的生物DNA 连接酶限制酶 质粒 大肠杆菌等C提供目的基因的生物限制酶DNA 连接酶质粒 大肠杆菌等D 大肠杆菌等DNA 连接酶限制酶
17、提供目的基因的生物质粒【答案】C【解析】供体是提供目的基因的生物，受体是接受目的基因的生物，剪刀是限制酶，针线是 DNA 连接酶，常用的运载体是质粒。调 研 2 将抗除草剂基因转入油菜中，得到转基因油菜，在转基因油菜种植多年后，调查发现在公路边的野生油菜有 80%含有抗除草剂基因。下列叙述正确的是11A野生油菜体内的抗除草剂基因主要源自转基因油菜的花粉B80%的野生油菜体内出现抗除草剂基因是基因突变的结果C含抗除草剂基因的野生油菜是经自然选择进化出的新物种D大量使用单一除草剂可以减轻环境污染，提高物种多样性【答案】A【解析】转基因油菜的含抗除草剂基因的花粉传播到野生油菜上后，产生的后代体内也含
18、有抗除草剂基因；80%的野生油菜具有抗除草剂基因是转基因油菜中的抗除草剂基因转入野生油菜并通过自然选择产生的；含抗除草剂基因的野生油菜发生了进化，但还不是新的物种；大量使用除草剂会导致环境污染加重。1下列有关不同育种方法优缺点的说法中，不正确的是A基因工程育种的最大优点是定向改造生物B多倍体育种的优点是快速获得性状遗传稳定的纯合子C人工诱变育种的优点是能够在较短时间内获得更多优良变异类型D杂交育种的优点之一是获得杂种并表现杂种优势【答案】B 2下列有关生物育种实例与原理相符的是A无子西瓜的培育基因重组B获得高产青霉菌株基因突变C用花粉（Ab）培养成幼苗，再用秋水仙素处理获得纯种植株（AAbb）
19、基因突变D培育能产生胰岛素的大肠杆菌染色体结构变异【答案】B【解析】三倍体无子西瓜的培育是利用染色体数目变异原理，A 错误；高产青霉菌株的获得是用各种诱变剂处理青霉菌，其原理是基因突变，B 正确；用花粉（Ab）培养成幼苗，再用秋水仙素处理获得纯种12植株（AAbb）是利用染色体变异的原理，C 错误；通过基因工程技术培育能产生胰岛素的大肠杆菌是利用基因重组的原理，D 错误。3用二倍体早熟易感病茄子（aatt）和四倍体晚熟抗病茄子（AAAATTTT）为材料，培育纯合的二倍体早熟抗病茄子。以下有关叙述合理的是A取四倍体植株的花药离体培养可获得二倍体植株 AATTB基因型 aatt 与基因型 AATT
20、 植株杂交，可以从 F2中直接选出符合要求的植株C取 B 选项 F1植株花药进行离体培养，利用的原理是植物细胞具有全能性D种植 C 选项得到的植株，成熟后用秋水仙素处理即可选出符合要求的植株【答案】C4用杂合子 F1（DdEe）种子获得纯合子(ddee)，最简捷的方法是A种植秋水仙素处理纯合子B种植F 2选双隐性性状个体纯合子C种植秋水仙素处理花药离体培养纯合子D种植花药离体培养单倍体幼苗秋水仙素处理纯合子【答案】B【解析】杂合子（DdEe）种子种植后，用秋水仙素处理得到的仍是杂合子，A 错误；杂合子（DdEe）直接种植后用秋水仙素处理后，获得的是 DDddEEee，再进行花药离体培养，方案不
21、可取，C 错误；F1（DdEe）自交可获得四种表现型，因为表现型为双隐性个体（ddee）的全为纯合子，因此选择出性状符合要求的个体即可，故 B 可行；种植花药离体培养（DE、De、dE、de）单倍体幼苗用秋水仙素处理纯合子（DDEE、DDee、ddEE、ddee） ，可以从中选择出 ddee 个体，故 D 可行，但是该方案与B 选项的方案比较，比较复杂，B 正确，D 错误。5现有甲、乙两种植物（均为二倍体纯合子） ，其中甲种植物的光合作用能力高于乙种植物，但乙种植物很适宜在盐碱地种植，相关性状均由核基因控制。若要利用甲、乙两种植物培育出高产、耐盐碱的植株，最佳的方案是13A利用植物体细胞杂交技
22、术获得目的植株B将乙种植物的耐盐碱基因导入甲种植物的卵细胞中，然后进行离体培养C使两种植物有性杂交获得 F1，再利用单倍体育种技术获得目的植株D诱导两种植物的花粉融合，并直接培育成幼苗【答案】A【解析】本题中的 C 选项最具干扰性。甲、乙两种植物属于两个物种，这是要挖掘出来的隐含条件，它是排除 C 选项的突破口。单倍体植株弱小、高度不育，而 B 选项中将“卵细胞”离体培养，只能获得单倍体植株。由于生殖隔离的存在，两种植物很难通过有性杂交获得 F1，故 C 选项错误。D 选项中由“花粉融合”后直接培育成的幼苗中不含同源染色体，后代不可育。6育种工作离不开相关的生物学知识，下图为某育种过程的流程图
23、，则下列有关该育种过程所涉及的生物学原理的叙述恰当的是A过程为减数分裂，涉及的遗传学原理是基因突变和染色体变异B过程为花药离体培养，涉及的原理是植物体细胞具有全能性C过程为染色体加倍，涉及的遗传学原理是染色体变异和基因重组D该育种过程为单倍体育种，涉及的遗传学原理主要是染色体变异和基因重组【答案】D7某农科所通过如下图所示的育种过程培育出了高品质的糯小麦。下列有关叙述正确的是14Ab 过程需要通过自交来提高纯合率Ba 过程中运用的遗传学原理是基因重组Ca 过程需要使用秋水仙素作用于萌发的种子Db 过程能提高突变率，从而可明显缩短育种年限【答案】A【解析】b 属于杂交育种过程，能通过逐代自交提高
24、纯合率，A 正确；a 过程常用秋水仙素处理单倍体幼苗，使染色体数目加倍，其遗传学原理是染色体变异，B 错误；a 过程需要用秋水仙素处理单倍体幼苗，因为 yR 是单倍体，高度不育，没有种子，C 错误；b 属于杂交育种过程，其遗传学原理是基因重组，而不是基因突变，所以不能提高突变率，且杂交育种周期长，D 错误。8已知小麦的高秆对矮秆为显性、抗病对不抗病为显性，分别由 D、d 和 T、t 控制，这两对等位基因遵循自由组合定律。现利用下图所示两种育种方法获得抗倒伏抗病的植株，相关叙述错误的是A图中表示的基因组成分别为 Dt、DDTT、ddTTB两种育种方法都是为了获得 ddTT，但所需时间不一样C图中
25、两种育种方法利用的遗传学原理都是染色体变异D图中代表的含义是连续多代自交、选纯的过程【答案】C 159如图表示利用某种农作物品种和培育出的几种方法，据图分析错误的是A过程是用秋水仙素处理正在萌发的种子B培育品种的最简捷的途径是C通过过程育种的原理是染色体变异D通过过程育种最不容易达到目的【答案】A 【解析】ab 为单倍体，没有种子，过程是用秋水仙素处理幼苗，A 错误；为杂交育种，培育品种的最简捷的途径是杂交育种，B 正确；过程为单倍体育种，其育种的原理是染色体变异，C 正确；过程为诱变育种，最不容易达到目的，D 正确。10下列有关育种的叙述正确的是A经产生的过程，是基因中碱基数量发生了改变B经
26、产生的过程可以发生突变，但不发生基因重组C经产生的过程，若获得显性纯合子需多次测交D植株体内不是所有细胞都含有两个染色体组【答案】D1611如图所示，将二倍体植株和杂交得到，再将做进一步处理。对此分析错误的是A由得到的育种原理是基因重组B图中秋水仙素的作用是使染色体数目加倍C若的基因型是 AaBbdd，则的基因型可能是 aBdD至的过程中，所产生的变异都有利于生产【答案】D 12玉米(2N20)是重要的粮食作物之一。已知玉米的高秆、易倒伏(D)对矮秆、抗倒伏(d)为显性，抗病(R)对易感病(r)为显性，控制上述两对性状的基因分别位于两对同源染色体上。为获得纯合矮秆抗病玉米植株，研究人员采用了下
27、图所示的方法。根据材料分析回答问题。（1）过程“航天育种”方法中主要的变异类型是_。17（2）若过程的 F1自交 3 代，产生的 F4中纯合抗病植株占_。（3）过程，若只考虑 F1中分别位于 n 对同源染色体上的 n 对等位基因，则利用其花药离体培育成的单倍体幼苗的基因型，在理论上应有_种；若单倍体幼苗通过加倍后获得 M 株玉米，通过筛选得到的矮秆抗病植株的基因型为_，在理论上有_株。【答案】 （1）基因突变（2）7/16（3）2 n ddRR M/4【解析】根据题意和图示分析可知：为杂交育种中对筛选植株连续自交；是单倍体育种中选取花药进行离体培养；是植物组织培养，将植物离体细胞培养成植株；是
28、诱变育种。 （1）过程“航天育种”方法属于诱变育种，其主要的变异类型是基因突变。 （2）由题意知，F 1的基因型是 DdRr，自交 3 代，产生的 F4中杂合子 Rr 占（1/2） 3=1/8，则纯合抗病植株 RR 占 1/2（1-1/8）=7/16。 （3）若只考虑 F1中分别位于 n 对同源染色体上的 n 对等位基因，则其减数分裂后可产生 2n种花药。利用其花药离体培育成的单倍体幼苗的基因型，在理论上应有 2n种。由于 F1的基因型为 DdRr，其减数分裂后可产生 DR、Dr、dR、dr 四种花药。所以若单倍体幼苗通过加倍后获得 M 株玉米，通过筛选得到的矮秆抗病植株的基因型为 ddRR，
29、占 M/4。13野生猕猴桃是一种多年生的富含 VC的二倍体（2 N58）小野果。下图是某科研小组以大量的野生猕猴桃种子（aa）为实验材料培育抗虫猕猴桃无子新品种的过程，据图回答：（1）各代号表示的育种类型中：表示_，表示_。（2）过程用到的药剂是_，原理是_。（3）若过程是自交，则产生的 AAAA 的概率是_。（4）若过程是杂交，产生的 AAA 植株，其体细胞含染色体数目是_，该植株所结果实无子的原因是_；AA 植株和 AAAA 植株是否为同一个物种，并说明原因_。（5）过程中用到的工具酶是_。AAA 的细胞成功接受抗虫基因 B 后，经植物组织培养产生幼苗，移栽后长成 AAAB 的抗虫新品种植
30、株，这种变异属于_。18【答案】 （1）诱变育种 多倍体育种（2）秋水仙素 抑制纺锤体的形成，使染色体数目加倍（3）1/36（4）87 减数分裂过程中联会紊乱，不能产生可育（有效）的配子 不是，杂交后代不育（5）限制性核酸内切酶、DNA 连接酶 基因重组AA 植株和 AAAA 植株杂交的后代 AAA 不育，因此二者之间存在生殖隔离，属于不同的物种。 （5）基因工程中需要使用的工具酶有限制酶和 DNA 连接酶；基因工程育种的原理是基因重组。14农作物育种又称品种改良，是指通过各种方法改变作物遗传特性，培育优良植物新品种的技术。现有两种纯种玉米品种高杆抗锈病（DDTT)和矮杆不抗锈病（ddtt)，
31、如何利用现有的两个玉米品种培育出新的矮杆抗锈病的玉米品种，研究人员提出了以下两种育种方案，如下图示。 （注：D、d 和 T、t分别位于两对不同的同源染色体上）请分析回答下列问题：（1）育种方法的突出优点是_；方法依据的遗传学原理主要是_。（2）图中和的基因组成分别为_和_；（3）(二）过程中，D 和 d 的分离发生在_。 （三）过程采用的方法称为_；(四）过程最常用的化学药剂是_。19（4）如果让 Fl按（五） 、 （六）过程连续自交，则中符合生产要求并能稳定遗传的个体占_。【答案】 （1）能明显缩短育种年限 基因重组（2）DT ddTT（3）减数第一次分裂（或减数第一次分裂后期） 花药离体培
32、养 秋水仙素（4）1/2而是由发育成的单倍体再经染色体数目加倍后得到的，所以的基因型为 ddTT。 （3）过程（二）表示减数分裂产生配子，D 和 d 是等位基因，它们的分离发生在减数第一次分裂后期；过程（三）采用的是花药离体培养法；过程（四）是人工诱导染色体数目加倍，最常用的化学药剂是秋水仙素。（4）让 F1按（五） 、 （六）过程连续自交 1 代，产生的符合生产要求的抗倒伏抗锈病植株基因型为ddTT 和 ddTt，比例为 12，再自交 1 代，产生的符合生产要求的抗倒伏抗锈病植株 ddTT 占1/3+2/31/4=1/2。15 中 国 是 世 界 上 最 大 的 茄 子 生 产 国 ， 为
33、培 养 优 良 品 种 ， 育 种 工 作 者 应 用 了 多 种 育 种 方 法 。 请 回 答 下 列问 题。（1）茄子晚开花（A）对早开花（a）为显性，果实颜色有深紫色（BB） 、淡紫色（Bb）与白色（bb）之分，两对基因自由组合。为培育早开花深紫色果实的茄子，选择基因型为 AABB 与 aabb 的植株杂交，F 1自交得到的 F2中有_种表现型，其中早开花深紫色果实的植株所占比例为_。（2）青枯病是茄子的主要病害，抗青枯病（T）对易感青枯病（t）为显性，基因 T、t 与控制开花期的基因 A、a 自由组合。若采用二倍体早开花、易感青枯病茄子（aatt）与四倍体晚开花、抗青枯病茄子（AAA
34、ATTTT）为育种材料，培育纯合的二倍体早开花、抗青枯病茄子，则主要步骤如下：第一步，种植四倍体晚开花、抗青枯病茄子（AAAATTTT） ，取其花药离体培养，获得基因型为_的子代。20第二步，以基因型为_的茄子作为亲本杂交，得到 F1（AaTt） 。第三步，请用遗传图解或文字简要描述接下来的育种过程。【答案】 （1）6 1/16（2）AATT aatt 与 AATT 遗传图解如图【解析】 （1）由题意知，F 1的基因型为 AaBb，F 1自交，F 2中早开花深紫色果实（aaBB）所占的比例为1/41/41/16，F 2中有 A_BB（晚开花深紫色） 、A_Bb（晚开花浅紫色） 、A_bb（晚开
35、花白色） 、aaBB（早开花深紫色） 、aaBb（早开花浅紫色） 、aabb（早开花白色）6 种表现型。 （2）为了培育出纯合的二倍体早开花抗青枯病茄子（aaTT） ，可首先利用四倍体晚开花抗青枯病茄子（AAAATTTT）的花药进行离体培养获得基因型为 AATT 的单倍体植株，然后将其与二倍体早开花易感青枯病茄子（aatt）杂交得到基因型为 AaTt 的植株，即 F1，然后可采用自交的方法，从 F2中选取早开花抗青枯病茄子（aaT_）连续自交直至不发生性状分离，获得早开花抗青枯病（aaTT）纯合子；也可取 AaTt植株的花药进行离体培养，并用秋水仙素处理单倍体幼苗，最后筛选出纯合的二倍体早开花
36、抗青枯病茄子（aaTT）即可。16 （2018 天津卷，31）为获得玉米多倍体植株，采用以下技术路线。据图回答：（1）可用_对图中发芽的种子进行处理。（2）筛选鉴定多倍体时，剪去幼苗根尖固定后，经过解离、漂洗、染色、制片，观察_区的细胞。若装片中的细胞均多层重叠，原因是_。统计细胞周期各时期的细胞数和细胞染色体数。下表分别为幼苗 I 中的甲株和幼苗 II 中的乙株的统计结果。21细胞周期幼苗 计数项目间期前期中期后期末期x1 x2 x3 x4 x5甲株细胞数细胞染色体数 / / y 2y /乙株 细胞染色体数 / / 2y 4y /可以利用表中数值_和_，比较甲株细胞周期中的间期与分裂期的时间
37、长短。（3）依表结果，绘出形成乙株的过程中，诱导处理使染色体数加倍的细胞周期及下一个细胞周期的染色体数变化曲线_。【答案】 （1）秋水仙素（或低温）（2）分生 解离不充分或压片不充分 x 1 x 2+x3+x4+x5（3）见下图：22胞周期中的分裂期的时间长短。 （3）秋水仙素诱导导致幼苗在有丝分裂前期不出现纺锤体，因此后期染色体加倍后细胞不会分裂为两个子细胞，进而使细胞内的染色体数目是诱导之前染色体数目的两倍。再进行下一次细胞分裂时，按照加倍后的染色体数目进行正常的有丝分裂。因此诱导处理使染色体数加倍的细胞周期及下一个细胞周期的染色体数变化曲线如图所示：。17（2017江苏卷27）研究人员在
38、柑橘中发现一棵具有明显早熟特性的变异株，决定以此为基础培育早熟柑橘新品种。请回答下列问题：（1）要判断该变异株的育种价值，首先要确定它的_物质是否发生了变化。（2）在选择育种方法时，需要判断该变异株的变异类型。如果变异株是个别基因的突变体，则可采用育种方法，使早熟基因逐渐_，培育成新品种1。为了加快这一进程，还可以采集变异株的_进行处理，获得高度纯合的后代，选育成新品种2，这种方法称为_育种。（3）如果该早熟植株属于染色体组变异株，可以推测该变异株减数分裂中染色体有多种联会方式，由此造成不规则的_，产生染色体数目不等、生活力很低的_，因而得不到足量的种子。即使得到少量后代，早熟性状也很难稳定遗
39、传。这种情况下，可考虑选择育种方法，其不足之处是需要不断制备_，成本较高。 23（4）新品种1与新品种3均具有早熟性状，但其他性状有差异，这是因为新品种1选育过程中基因发生了多次_，产生的多种基因型中只有一部分在选育过程中保留下来。【答案】（1）遗传（2）纯合 花药 单倍体（3）染色体分离 配子 组培苗（4）重组【解析】（1）具有育种价值的变异属于可遗传变异，需先确定遗传物质是否发生了变化。（2）变异株是个别基因的突变体，则利用杂交育种，通过连续自交、选育，使早熟基因逐渐纯合，培育成新品种。加快育种进程，缩短育种年限，则采用单倍体育种，即采集变异株的花药进行处理，获得单倍体，然后用秋水仙素处理
40、单倍体幼苗，诱导染色体数目加倍，获得纯合子。（3）染色体组变异株中染色体组发生了变化，则减数分裂中染色体有多种联会方式，染色体分离时不规则，就会形成染色体数目不等、生活力很低的配子，结果不能完成受精作用，得不到足量的种子。育种是植物组织培养，需不断制备组培苗，成本较高。（4）新品种 1 的形成是通过杂交育种培育形成，属于有性生殖，是基因重组的结果，新品种 3 是植物组织培养的结果，属于无性繁殖，基因没有重组，所以前者产生的多种基因型中只有一部分保留下来，后者全部保留下来。【考点定位】生物变异，杂交育种，单倍体育种，植物组织培养。【名师点睛】本题主要考查生物变异和育种的相关知识，要求学生理解可遗
41、传变异的含义，理解杂交育种和单倍体育种的过程。18 （2017 北京卷30）玉米（2n=20）是我国栽培面积最大的作物，近年来常用的一种单倍体育种技术使玉米新品种选育更加高效。（1）单倍体玉米体细胞的染色体数为_，因此在_分裂过程中染色体无法联会，导致配子中无完整的_。（2）研究者发现一种玉米突变体（S） ，用 S 的花粉给普通玉米授粉，会结出一定比例的单倍体籽粒（胚是单倍体；胚乳与二倍体籽粒胚乳相同，是含有一整套精子染色体的三倍体。见图 1） 根 据 亲 本 中 某 基 因 的 差 异 ， 通 过 PCR 扩 增 以 确 定 单 倍 体 胚 的 来 源 ， 结 果 见 图 2。24从 图 2
42、 结 果 可 以 推 测 单 倍 体 的 胚 是 由 _发 育 而 来 。 玉 米 籽 粒 颜 色 由 A、 a 与 R、 r 两 对 独 立 遗 传 的 基 因 控 制 ， A、 R 同 时 存 在 时 籽 粒 为 紫 色 ，缺 少 A 或 R 时 籽 粒 为 白 色 。 紫 粒 玉 米 与 白 粒 玉 米 杂 交 ， 结 出 的 籽 粒 中 紫 白 =3 5， 出 现性 状 分 离 的 原 因 是 _。 推 测 白 粒 亲 本 的 基 因 型 是 _。 将 玉 米 籽 粒 颜 色 作 为 标 记 性 状 ， 用 于 筛 选 S 与 普 通 玉 米 杂 交 后 代 中 的 单 倍 体 ， 过
43、 程 如 下请根据 F1籽粒颜色区分单倍体和二倍体籽粒并写出与表型相应的基因型_。（3）现有高产抗病白粒玉米纯合子（G） 、抗旱抗倒伏白粒玉米纯合子（H） ，欲培育出高产抗病抗旱抗倒伏的品种。结合（2） 中 的 育 种 材 料 与 方 法 ， 育 种 流 程 应 为 ： _； 将 得 到 的 单 倍体 进 行 染 色 体 加 倍 以 获 得 纯 合 子 ； 选 出 具 有 优 良 性 状 的 个 体 。【答案】（1）10 减数 染色体组（ 2） 卵 细 胞 紫 粒 亲 本 是 杂 合 子 aaRr/Aarr 单 倍 体 籽 粒 胚 的 表 现 型 为 白 色 ， 基 因 型 为 ar； 二 倍
44、 体 籽 粒 胚 的 表 现 型 为 紫 色 ， 基 因 型 为AaRr； 二 者 籽 粒 胚 乳 的 表 现 型 为 紫 色 ， 基 因 型 为 AaaRrr。（ 3） 用 G 和 H 杂 交 ， 将 所 得 F1为 母 本 与 S 杂 交 ； 根 据 籽 粒 颜 色 挑 出 单 倍 体25体 籽 粒 的 颜 色 应 为 紫 色 ， 基 因 型 为 AaRr； 单 倍 体 籽 粒 由 母 本 的 配 子 发 育 而 来 ， 所 以 其 基 因 型 为ar。 胚 乳 都 是 由 一 个 精 子 （ 基 因 组 成 AARR） 和 两 个 极 核 （ 基 因 组 成 都 为 ar） 结 合 后
45、发 育 而 来 ，基 因 型 为 AaaRrr。 （ 3） 按 照 （ 2） 中 的 方 法 ， 可 将 G 和 H 杂 交 ， 得 到 F1， 再 以 F1为 母 本 授 以突 变 体 S 的 花 粉 ， 根 据 籽 粒 颜 色 挑 出 单 倍 体 ； 将 得 到 的 单 倍 体 进 行 染 色 体 加 倍 以 获 得 纯 合 子 ； 选出 具 有 优 良 性 状 的 个 体 。【考点定位】遗传规律，育种，PCR【名师点睛】遗传学中，常用数学的方法对实验结果进行分析，本题中，“3/8=3/41/2”这个数学变化是解答该题（2）小题的突破口。19 （2017 天津卷9）玉米自交系（遗传稳定的育种材料）B 具有高产、抗病等优良性质，但难以直接培育成转基因植株，为使其获得抗除草剂性状，需依次进行步骤 I、II 试验。获得抗除草剂转基因玉米自交系 A，技术路线如下图。（1）为防止酶切产物自身环化，构建表达载体需用 2 种限制酶，选择的原则是_（单选） 。Ti 质粒内，每种限制酶只有一个切割位点G 基因编码蛋白质的序列中，每种限制酶只有一个切割位点
