从杂交育种到基因工程(含答案解析).docx

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
1. 联系生产实例理解杂 交育种；
2. 从育种原理、方法、 优点、缺乏等方面对诱变 育种进行分析；
3. 列表比拟常见的四种 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。
2015浙江卷• 9
2017天津卷• 9
2017北京卷• 30
2017江苏卷• 27
★ ★★★☆
二倍体、多倍体、单倍体
的比拟及应用
★ ★★☆☆
低温诱导植物染色体数目
的变化（实验探究）
★★★☆☆
考点1变异与育种i.几种育种方法比拟
名称
原理
方法
优点
缺点
应用
杂交育种
基因
重组
培育纯合子品 种：杂交一自 交一筛选出符 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
① 育种时间
f比拟 长；
② 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
C.动植物病毒。
2.基因重组与基因工程的异同【特别提醒】
比拟工程
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
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
（1）基因重组发生于有性生殖中，不能打破生殖隔离，而基因工程那么可实现异种生物的基 因转移。
（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。
5.下表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（）
选项
供体
剪刀
针线
载体
受体
A
质粒
限制性核酸
内切酶
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
限制性核酸内
切酶
质粒
大肠杆菌
等
C
提供目的基
因的生物
限制性核酸
内切酶
DNA连接酶
质粒
大肠杆菌
等
D
大肠杆菌等
DNA连接酶
限制性核酸内
切酶
提供目的基
因的生物
质粒
A. AB.BC. CD. D
【答案】C
【解析】
【分析】1、基因工程又叫DNA重组技术，是指按照人们的意愿，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、基因工程的工具：
(1) 限制酶：能够识别双链DNA分子的某种特定核昔酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核昔酸之间的磷酸二酯键断裂。
(2) DNA连接酶：连接的是两个核昔酸之间的磷酸二酯键。
(3) 运载体：常用的运载体：质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒。
【详解】供体是指提供目的基因的生物；限制酶能切割DNA分子，是基因的剪刀；DNA连接酶能将DNA片段连接起来，是基因的针线；运载体包括质粒、噬菌 体或动植物病毒；基因工程的受体可以是动物细胞、植物细胞或微生物细胞，但常 以大肠杆菌等微生物细胞作为受体。综上所述，C正确，ABD错误。应选C。
6. 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。以下表达正确的选项是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
A. 80%的野生油菜体内出现抗除草剂基因是基因突变的结果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
B. 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】
【分析】
【详解】A、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 体内也含有抗除草剂基因，A正确；B、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，属于基因重组，B错误；
C、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，C错误；D、大量使用除草剂会导致环境污染加重，D错误。
应选Ao
【点睛】育种的方法有杂交育种、单倍体育种、诱变育种、多倍体育种等，下面对这四
种育种的说法正确的选项是涉及的原理：基因重组、染色体变异、基因突变、染色体变异
B, 都可能产生定向的可遗传变异都在细胞水平上进行操作
D. 都不能通过产生新基因从而产生新性状
【答案】A
【解析】
【详解】试题分析：杂交育种、单倍体育种、诱变育种、多倍体育种四种育种方法 涉及的变异原理分别是基因重组、染色体变异、基因突变、染色体变异，A项正确； 四种方法产生的可遗传变异都是不定向的，B项错误；杂交育种、诱变育种和多倍 体育种都是在个体水平上的操作，C项错误；诱变育种能通过产生新基因从而产生 新性状，D项错误。
考点：此题考查育种方法的相关知识，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，形成知识的网络结构的能力。
7. 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。以下有关表达合理的是取四倍体植株的花药离体培养可获得二倍体植株AATT
A. 基因型aatt与基因型AATT植株杂交，可以从F2中直接选出符合要求的植株取B选项R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
B. 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】C
【解析】
［分析】
【详解】A、花药离体培养得到的是单倍体植株，A项错误；B、基因型aatt与基因型AATT植株杂交，由于抗病是显性，基因型可以是AA或 Aa,因此不能从F2中直接选出符合要求的植株，B项错误；
C、花药离体培养利用的是植物组织培养技术，其原理是植物细胞具有全能性，C 项正确；D、C选项获得的植株是单倍体植株，假设要使其染色体加倍，应用秋水仙素处理C 项获得的单倍体幼苗，而不是成熟的植株，D项错误。
应选C
【点睛】以下有关变异与育种的表达中，正确的选项是
A. DNA分子中碱基对的增添、缺失和替换不一定都是基因突变某植物经X射线处理后未出现新的性状，那么没有新基因产生
B. 二倍体植株的花粉经脱分化与再分化后便可得到稳定遗传的植株发生在水稻根尖内的基因重组比发生在花药中的更容易遗传给后代
【答案】A
【解析】
【详解】试题解析：DNA分子中碱基对的增添、缺失和替换而导致基因结构的改变 才称为基因突变，假设碱基对的增添、缺失和替换发生在基因间区，没有引起基因结 构的改变，那么不属于基因突变，A正确；某植物经X射线处理后未出现新的性状, 有可能该植物是显性纯合子（如AA）,而经X射线处理后只有一个显性基因突变为 新基因，而且该新基因为隐性基因，使得该植物的基因型由原来的AA突变成Aa, B错误；二倍体植株的花粉经脱分化与再分化后得到的单倍体高度不育，需经秋水 仙素处理后使其染色体加倍才可得到稳定遗传的植株，C错误；水稻根尖细胞进行 的是有丝分裂，而基因重组发生在减数分裂过程中，D错误。
考点：此题考查可遗传变异、生物育种的相关知识，意在考查学生能理解所学知识 的要点，把握知识间的内在联系，形成知识网络结构的能力。
8. 为获得优良性状的纯合体，将基因型为Aa的小麦逐代自交，且逐代淘汰aa, 以下说法不正确的选项是（）该育种方式与单倍体育种相比所需育种年限长
A. 此过程中Fi出现aa个体的基础是等位基因别离育种过程中假设不发生突变，那么该种群没有进化
B. 可通过单倍体育种方式得到100%的纯合品种
【答案】C
【解析】
【分析】1、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.
2、单倍体育种是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.单倍体是具有体细胞染色体数为本物种配子染色体数的生物个体.
【详解】A、为获得优良性状的纯合体，将基因型为Aa的小麦逐代自交，且逐代 淘汰aa,这种育种方式与单倍体育种相比所需育种年限长，A正确；Fi自交后代 出现性状别离的原因是等位基因的别离，B正确；C、生物进化的实质是种群基因 频率的改变.育种过程中a基因频率将逐渐降低，因此该种群发生了进化，C错 误；D、单倍体育种获得的个体都是纯合子，D正确.应选C.
9. 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。假设要利 用甲、乙两种植物培育出高产、耐盐碱的植株，最正确的方案是利用植物体细胞杂交技术获得目的植株
A. 将乙种植物的耐盐碱基因导入甲种植物的卵细胞中，然后进行离体培养使两种植物有性杂交获得Fl,再利用单倍体育种技术获得目的植株
B. 诱导两种植物的花粉融合，并直接培育成幼苗
【答案】A
【解析】
【详解】A、C.甲、乙两种植物之间存在生殖隔离，很难通过有性杂交获得E,而利 用植物体细胞杂交技术可以打破生殖隔离，进而获得目的植株，A正确，C错误； B,将乙种植物的耐盐碱基因导入甲种植物的卵细胞中，然后进行离体培养得到的是 高度不育的单倍体植株，B错误；由两种植物的“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，D错误。
应选Ao育种工作离不开相关的生物学知识，以下图为某育种过程的流程图，那么以下有关 该育种过程所涉及的生物学原理的表达恰当的是
A. 过程②为减数分裂，涉及的遗传学原理是基因突变和染色体变异过程③为花药离体培养，涉及的原理是植物体细胞具有全能性
B. 过程④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】D
【解析】
【详解】在减数分裂过程中，涉及的遗传学原理有：基因突变（减数第一次分裂的 间期）、基因重组（减数第一次分裂的后期）和染色体变异（减I或减II）, A错误； 过程③为花药离体培养，涉及的原理是植物的生殖细胞具有全能性，而不是体细胞， B错误；过程④为染色体加倍，该过程涉及的遗传学原理是染色体变异，没有涉及基 因重组，C错误；根据流程图可知，该过程的育种方法为单倍体育种，在流程图中涉 及杂交过程（基因重组）和染色体加倍过程（染色体变异），因此该育种过程涉及的 遗传学原理主要是染色体变异和基因重组，D正确。
10. 以下有关育种的表达正确的选项是经③产生④的过程，是基因中碱基数量发生了改变
A. 经③产生⑨的过程可以发生突变，但不发生基因重组经③产生⑧的过程，假设获得显性纯合子需屡次测交
B. ⑩植株体内不是所有细胞都含有两个染色体组
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A、经③产生④的过程为人工诱变育种，其原理是基因突变，基因突变包括 基因中碱基对的替换、缺失和改变，其中碱基对的替换不会导致碱基数量发生改变， A错误；B、基因重组发生在有性生殖过程中，经③产生⑨的过程，既涉及到细胞的分裂和 分化，也涉及到有性生殖过程，因此可以发生突变，也可以发生基因重组，B错 误；
C、经③产生⑧的过程，假设获得显性纯合子需屡次自交，C错误；D、③的花粉经离体培养成的⑦为单倍体幼苗，其体细胞含有1个染色体组，⑦幼 苗经秋水仙素处理后所得到的⑩植株，其体细胞含有2个染色体组，当体细胞处于 有丝分裂后期时，含有4个染色体组，D正确。
应选D。
11. 玉米(2N=20)是一年生禾本科单性花草本植物，是重要的粮食作物和重要的 饲料来源。请对以下问题做出回答：
(1) 玉米常用作遗传实验材料与豌豆不同的理由有
(2) 图一是在培育玉米新品种过程中，一个细胞的核DNA变化坐标图。
① 用适宜浓度秋水仙素处理如图二所示，秋水仙素的作用是。处理后的玉米植株根细胞染色体数为
② 该育种方式的原理是假如秋水仙素作用迅速，在BD时间段滴加适宜浓度秋水仙素 （填“一
定”或“不一定”）能得到图一所示核DNA变化坐标图。
（3）玉米非甜（H）对甜（h）为显性，基因位于常染色体上，H—和h—表示该基 因所在染色体发生局部缺失（缺失区段不包括H和h基因），缺失不影响减数分裂 过程。染色体缺失的花粉不育，而染色体缺失的卵细胞可育。
① 现有基因型分别为HH、Hh、H—h、hh —、hh 5种玉米，欲设计实验验证“染色体缺失的花粉不育，而染色体缺失的卵细胞可育”的结论，可选择基因型为 的测交亲本组合进行实验。
② 假设上述结论成立，以H-h个体为母本，Hh一个体为父本杂交得Fl, F1植株间随机受粉，那么后代的表现型及比例是。
【答案】 （1）.雌雄同株单性花，防止人工去雄等繁杂的操作 （2）,抑制细胞 分裂过程中纺锤体形成，使染色体加倍 （3）. 10 （或N=10）（4）.染色体变异（5）. 一定 （6）.H—hXhh （或 H—hXhh—） （7）.正交和反交 （8）.②非甜： 甜=11 : 1
【解析】
【详解】试题分析：（1）玉米与豌豆相比，做遗传实验材料不同的是玉米雌雄同株 单性花，防止人工去雄等繁杂的操作。（2）①秋水仙素的作用是抑制细胞分裂过程 中纺锤体形成，使染色体加倍。②用秋水仙素直接作用于玉米的是多倍体育种，其 育种原理是染色体数目变异。③分析图一，BD为分裂间期，假设在BD时间段滴加适 宜浓度秋水仙素，刚好使相比内染色体复制后，由于纺锤体形成受抑制，导致细胞 本次不能一分为二，使染色体加倍，所以一定能得到图示的核DNA含量变化曲线。
（3）①由于题目中明确要求进行测交，所以选择亲本时一个为显性杂合子（即Hh、 H h）, 一个为隐性纯合子（血-、hh）,再结合验证的目的，交配亲本必须含有染色体 缺失的植株且要进行正交和反交实验才能证明目的中的两个事实，所以4个亲本可 进行三种组合，即H hxhh或Hhxhh-或Hhxhh-,分析它们的测交后代发现，只有前 两种组合正反交实验结果不同,可以区别开来到达验证目的。②以Hh个体为母本， Hh-个体为父本杂交得Fi： 1/2HH—、l/2Hh, Fi植株间随机受粉，分四种交配组合即： 1/2HH-和l/2Hh自交以及1/2HH-与l/2Hh正反交，分别计算后代的表现型及比例 再分类统计：非甜（HH、Hh、HH—、H-h）:甜（hh） =11:1。
考点：此题主要考查细胞有丝分裂、基因的别离定律应用以及多倍体育种等相关知 识，意在考查学生能理解相关知识要点，能用文字、图表以及数学方式等多种表达 形式准确地描述生物学方面的内容以及具备验证简单生物学事实的能力，并能对实 验现象和结果进行解释、分析和处理的能力。
12. 野生猗猴桃是一种多年生的富含VC的二倍体(2N=58)小野果。以下图是某科 研小组以大量的野生赫猴桃种子(aa)为实验材料培育抗虫0弥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：①表示,③表示o
(2) ③⑦过程用到的药剂是,原理是o
(3) 假设④过程是自交，那么产生的AAAA的概率是o
(4) 假设⑤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o
(5) ⑥过程中用到的工具酶是o 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 虫新品种植株，这种变异属于。
【答案】(1).诱变育种(2),多倍体育种 (3).秋水仙素 (4).抑制纺锤体的形成，使染色体数目加倍 (5). 1/36 (6). 87 (7).减数分裂过程 中联会紊乱，不能产生可育(有效)的配子(8).不是，杂交后代不育 (9).
限制性核酸内切酶、DNA连接酶 (10).基因重组
【解析】
【详解】试题分析：(1)据图可知，aa变为Aa,发生了基因突变，因此对应的育种 方式为诱变育种；Aa变成AAaa,说明染色体数目加倍，对应的育种方式是多倍体 育种；过程⑥是将另一种生物的基因B导入个体中，属于基因工程育种。
(2) 诱导染色体数目加倍通常使用的试剂是秋水仙素，原理是抑制纺锤体的形 成，使染色体数目加倍。
(3) AAaa个体能产生的配子种类及比例分别是：AA： Aa： aa= 1:4:1,即AA的 概率为1/6,因此AAaa个体自交形成AAAA的概率为1/6x1/6=1/36。
(4) 根据题干可知，0弥猴桃的一个染色体组中有29条染色体，故AAA含有3个 染色体组，共有87条染色体；三倍体植株在减数分裂过程，联会紊乱，不能产生 可育配子，因此高度不育；由于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；基因工程的第三步 是将目的基因导入受体细胞；基因工程育种的原理是基因重组。
考点：此题主要考查几种育种方法的过程和原理，意在考查考生能理解所学知识的 要点，把握知识间的内在联系，形成知识的网络结构和能用文字、图表以及数学方 式等多种表达形式准确地描述生物学方面的内容的能力中国是世界上最大的茄子生产国，为培养优良品种，育种工作者应用了多种育 种方法。请回答以下问题。
（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.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o
（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。假设采用二倍体早开花、易感青枯病茄子
（aatt）与四倍体晚开花、抗青枯病茄子（AAAATTTT）为育种材料，培育纯合的二 倍体早开花、抗青枯病茄子，那么主要步骤如下：
① 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。
② 第二步，以基因型为的茄子作为亲本杂交，得到Fi （AaTt）o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（2）. 1/16（3）. AATT （4）. aatt 与 AATT （5）.
【解析】
【分析】
【详解】（1）由题意知,Fi的基因型为AaBb,Fi自交,F2中早开花深紫色果实（aaBB） 所占的比例为1/4x1/4=1/16, F2中有A_BB （晚开花深紫色）、A_Bb （晚开花浅紫 色）、A_bb （晚开花白色）、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Fi,然后可采用自交的方法，从F2中选取早开花抗青枯病茄子

至不发生性状
别离为止

系较近的个
体；
③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
年年制种
杂交水稻、杂
交玉米等
诱变育种
基因
突变
① 物理：紫外 线、X或Y射 线、微重力、 激光等处理， 再筛选；
② 化学：亚硝 酸、硫酸二乙 酯处理，再选 择
提周变异频率，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
①先进行花药 离体培养，培 养出单倍体植 株；②将单倍 体幼苗经一定 浓度的秋水仙 素处理获得纯 合子；③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
染色
用一定浓度的
操作简单，能较快获
所获品种发
三倍体无子西
(aaT_)连续自交直至不发生性状别离，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抗青枯病茄子(aaTT)即可。如下图：
【点睛】如图表示培育小麦的几种育种方式，纯种高秆抗锈病植株基因型为DDRR，纯种 矮秆不抗锈病植株基因型为ddrr,两对基因分别位于两对同源染色体上。据图回 答以下问题：
(1) 图中植株A培育的方法是,将亲本杂交的目的是,自交的目的是o
(2) 植株B的培育运用的原理是o
(3) 植株C需要染色体加倍的原因是,诱导染色体加倍的最常用的方法 是O
【答案】 (1).杂交育种 (2).将位于两个亲本中的矮秆基因和抗病基因集中 到R上 (3).通过基因重组使F2中出现矮秆抗病植株 (4).基因突变 (5). 植株C中只有一个染色体组，通过减数分裂不能产生可育配子 (6).利用秋水仙 素处理幼苗C
【解析】
【详解】(1)培育植株A的流程是：纯种高秆抗锈病植株(DDRR)与纯种矮秆不抗 锈病植株(ddrr)杂交，所得R再自交。可见，植株A的培育方法是杂交育种，第 一步将亲本杂交的目的是将位于两个亲本中的矮秆基因和抗病基因集中到色上，但 R并未表现出所需性状；自交的目的是通过基因重组使F2中出现矮秆抗病植株。
(2) 矮秆不抗锈病植株经过y射线照射获得矮秆抗锈病植株B,说明植株B的培 育方法是诱变育种，其原理是基因突变。
(3) 花粉细胞经过组织培养得到的植株C是单倍体，由于植株C的细胞中只有一 个染色体组，不能进行正常的减数分裂，产生的配子不育，所以植株C不能产生后 代，需要染色体加倍使其获得可育性。诱导染色体加倍的最常用的方法是用秋水仙 素处理植株c的幼苗；因秋水仙素能抑制纺锤体的形成，从而导致染色体数目加 倍。
13. 正常的水稻体细胞染色体数为2n=24。现有一种三体水稻，细胞中7号染色体 的同源染色体有三条，即染色体数为2n+l=25。以下图为该三体水稻细胞及其产生的 配子类型和比例示意图（6、7为染色体标号；A为抗病基因，a为非抗病基因； ①〜④为四种类型配子）。染色体数异常的配子（如①、③）中雄配子不能参 与受精作用，其他配子均能参与受精作用。请回答：
（1）假设减数分裂过程没有发生基因突变和染色体交叉互换，且产生的配子均有正常活性，那么配子②和③（可能/不可能）来自一个初级精母细胞，配子
③ 的7号染色体上的基因为。
（2）某同学取该三体的幼嫩花药观察减数分裂过程，欲观察7号染色体的配对状况，应选择处于期的细胞，假设某次级精母细胞形成配子①，那么该次级精
母细胞中染色体数为o
（3）现用非抗病水稻（aa）和该三体抗病水稻（AAa）杂交，已测得正交实验的Fi抗病水稻：非抗病=2:1。请预测反交实验的Fi中，非抗病水稻所占比例为 ,抗病水稻中三体所占比例为。
（4）香稻的香味由隐性基因（b）控制，普通稻的无香味由显性基因（B）控制，等 位基因B、b可能位于6号染色体上，也可能位于7号染色体上。现有正常的香稻 和普通稻，7号染色体三体的香稻和普通稻四种纯合子种子供选用，请你设计杂交 实验并预测实验结果，从而定位等位基因B、b的染色体位置。
实验步骤：
a选择正常的稻为父本和三体的稻为母本杂交得F“b用正常的香味稻为母本与Fi中三体的普通稻为父本杂交。
c统计子代中的香稻和普通稻的性状别离比。实检结果：
d假设子代中的香稻和普通稻的性状别离比为,那么等位基因（B、b）位于7号染色体上。
e假设子代中的香稻和普通稻的性状别离比为,那么等位基因（B、b）位于6号染色体上。
【答案】⑴.不可能 （2）. A （3）.减数第一次分裂前（4）, 13或26. 1/6(6). 3/5(7).香稻(8).普通稻(9). 1： 2(10).1： 1
【解析】
【详解】试题分析：
(1) 分析题图可知，题中三体细胞的基因型为AAa,形成的配子的基因型为A与 Aa或AA与a,图中配子②和③的基因型分别为a与Aa,因此不可能来自同一个 初级精母细胞，并且配子④的7号染色体上的基因一定是A。
(2) 由于减数第一次分裂前期发生同源染色体联会的现象，此时同源染色体两两 配对；由于该三体生物的体细胞中含有染色体数目为2n+l=25,配子①中多一条7 号染色体，因此形成配子①的次级精母细胞在前期和中期时染色体数目为12+1=13 条，后期由于着丝点分裂，染色体数目加倍，变为26条。
(3) 由于该三体水稻产生的配子基因型及其比例为AA： a： Aa： A=l： 1： 2： 2, 当三体水稻做父本时，由于AA和Aa的花粉不能受精，因此测交后代表现型为抗 病：不抗病=2： 1,当三体水稻做母本时，产生的配子都可以受精，故非抗病水稻 所占比例为1/6,抗病水稻占5/6,抗病水稻中三体所占比例为3/5。
(4) 要确定B、b在染色体上的位置，可以先制备BBb,根据其产生配子的特点 确认B、b在染色体上的位置，因此可以选择正常的香稻为父本和三体的普通稻为 母本杂交得F1,然后用正常的香味稻为母本与F1中三体的普通稻为父本杂交， 最后统计子代中的香稻和普通稻的性状别离比。假设等位基因(B、b)不位于7号 三体染色体上，那么香稻的基因型为bb, Fl代中三体的基因型为Bb,其与基因型为 bb的水稻杂交，后代中表现型及比例为香稻：感病=1： 1；假设等位基因(B、b)位 于7号三体染色体上，那么母本香稻的基因型为bb, Fl代中三体的基因型为BBb, 产生的花粉有B： b=2： 1,其为父本与基因型为bb的水稻杂交，后代中表现型及 比例为香稻：普通稻=1： 2O考点：此题考查减数分裂和基因的别离定律的有关知识，意在考查考生识图能力和 理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力；能运用所学知识与观点，通 过比拟、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。
14. 研究人员在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。请回答以下问题：
（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，那么可采用育种方法①，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，由此造成不规那么的,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传。这种情况下，可考虑选择育种方法③，其缺乏之处是需要不断 制备,本钱较高。
（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屡次,产生的多种基因型中只有一局部
在选育过程中保存下来。
【答案】（1）.遗传 （2）.纯合 （3）.花药 （4）.单倍体 （5）.染色体别离 （6）.配子（7）.组培苗（8）.重组
【解析】
【分析】分析题图，新品种1属于杂交育种，原理是基因重组；新品种2是单倍体 育种，原理是染色体变异；新品种3是植物组织培养，原理是植物细胞全能性。
【详解】（2）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，那么利用杂交育种，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，那么采用单倍体育 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，那么减数分裂中染色体有多种联会方 式，染色体别离时不规那么，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③是植物组织培养，需不断制备组培苗，本钱较高。
（4）新品种a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局部保存下来，后者全部保存下来。
【名师点睛】此题主要考查生物变异和育种的相关知识，要求学生理解可遗传变异 的含义，理解杂交育种和单倍体育种的过程。
15. 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DNA片段电泳别离法以确定单倍体胚的来源，
结果见图2。
从图2结果可以推测单倍体的胚是由发育而来。
① 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：白二3 : 5,出现性状别离的原因是o推测白粒亲本的基因型是o
② 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 程如下请根据日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）③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 （2）.减数 （3）.染色体组 （4）.卵细胞 （5）.紫粒亲 本和白粒亲本均为杂合子 （6）. aaRr/Aarr （7）.单倍体籽粒的表现型为白色，基 因型为ar；二倍体籽粒胚的表型为紫色，基因型为AaRr （8）. G和H杂交；将所 得Fi为母本与S杂交；根据籽粒颜色挑出单倍体
【解析】
【分析】1、单倍体生物是由未经受精作用的配子发育成的个体，其染色体数为本物 种配子染色体数。
2、玉米籽粒颜色由A、a与R、r两对独立遗传的基因控制，遵循基因的自由组合定 律。A、R同时存在时籽粒为紫色，缺少A或R时籽粒为白色，那么紫色的基因型为 A_R_,白色的基因型为A_rr、aaR_、aarr0
【详解】（1）玉米（2n=20）的正常体细胞中含20条染色体，所以其配子中含有10 条染色体。由于配子发育而成的单倍体玉米体细胞的染色体数为10条，不含同源染 色体，因此单倍体玉米在减数分裂过程中染色体无法联会，导致配子中无完整的染 色体组。
（2）①从图2结果可以看出，Fi单倍体胚与普通玉米母本所含DNA片段相同，所以可推测单倍体的胚是由普通玉米的卵细胞发育而来。
② 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,是3： 1： 3： 1的变式。出现性状别离的原因是紫粒玉米和白粒玉米 均为杂合子。推测紫粒亲本的基因型是AaRr,白粒亲本的基因型是Aarr或aaRr。
③ 由于单倍体的胚是由普通玉米的卵细胞发育而来，而母本是普通玉米白粒aarr, 所以单倍体基因型为ar,表现为白粒。那么二倍体基因型为AaRr,表现型为紫粒。
（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。其育种流程应为：用G和H杂交获得种子，再 与突变体S杂交得到单倍体，再利用秋水仙素处理，使得到的植株细胞中染色体加 倍以获得纯合子，从而选出具有优良性状的个体。
【点睛】此题综合考查染色体变异、基的自由组合定律和育种的相关知识，意在考 查学生的识图能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题和解决问题的能力。
16. 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。
I •获得抗除草剂转基因玉米自交系A,技术路线如以下图。
(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，选择的原那么是Ti质粒内，每种限制酶只有一个切割位点
① 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酶切后，G基因形成的两个黏性末端序列不相同
② 酶切后，Ti质粒形成的两个黏性末端序列相同①③ B.①④ C.②③ D.②④
(2) 下表是4种玉米自交系幼胚组织培养不同阶段的结果。据表可知，细胞脱分化时使用的激素是,自交系的幼胚最适合培养成
愈伤组织作为转化受体。
(3) 农杆菌转化愈伤组织时，T-DNA携带插入其内的片段转移到受体细胞。筛选转化的愈伤组织，需使用含的选择培养基。
(4) 转化过程中，愈伤组织外表常残留农杆菌，导致未转化愈伤组织也可能在选 择培养基上生长。含有内含子的报告基因只能在真核生物中正确表达，其产物能催 化无色物质K呈现蓝色。用K分别处理以下愈伤组织，出现蓝色的是无农杆菌附着的未转化愈伤组织
A. 无农杆菌附着的转化愈伤组织农杆菌附着的未转化愈伤组织
B. 农杆菌附着的转化愈伤组织
(5) 组织培养获得的转基因植株(核DNA中仅插入一个G基因)进行自交，在子代含G基因的植株中，纯合子占o继续筛选，最终选育出抗除草剂
纯合自交系A。
II.通过回交使自交系B获得抗除草剂性状
(6) 抗除草剂自交系A (GG)与自交系B杂交产生R,然后进行多轮回交(以下图)。自交系B作为亲本屡次回交的目的是使后代o
(7) 假设子代生活力一致，请计算上图育种过程Fi、Hi、也、也各代中含G基因植 株的比例，并在图1中画出对应的折线图。假设回交后每代不进行鉴定筛选，直接回 交，请在图2中画出相应的折线图。
(8) 下表是鉴定含G基因植株的4种方法。请预测同一后代群体中，4种方法检出的含G基因植株的比例，从小到大依次是o
对Hn继续筛选，最终选育出高产、抗病、抗除草剂等优良性状的玉米自交系。
【答案】 (1).A(2).2, 4-D(3).乙 (4).除草剂 (5).BD(6), 1/3(7).积累越来越多自交系B的遗传物质/优良性状 (8). (8) X4, X3, X2, XI
【解析】
【详解】(1)质粒作为将目的基因导入受体细胞的载体，每种限制酶的切割位点最 好只有一个，否那么切割后会导致基因缺失，影响基因的表达；限制酶的识别序列和 切割位点位于DNA上，G基因编码的序列是蛋白质，没有限制酶的识别序列和切割 位点；酶切后，G基因和Ti质粒形成的两个黏性末端序列均不相同。应选A。(2) 细胞脱分化形成愈伤组织，由表中结果可知，使用2, 4-D时愈伤组织形成