資源簡介

生物學高考總復習教案
第27講　生物變異在育種上的應用
課標內容　闡明生物變異在育種上的應用。
1.雜交育種(以培育顯性純合子植物品種為例
提醒　若培育隱性純合品種則無需連續自交篩選，F2中出現相關表型即為純種，可推廣應用。
2.誘變育種
包括花藥離體培養和秋水仙素處理兩個過程
3.單倍體育種
4.多倍體育種
①兩次傳粉
②用秋水仙素處理幼苗后，分生組織分裂產生的莖、葉、花的染色體數目加倍，而未經處理部分(如根部細胞)的染色體數目不變。
③三倍體西瓜無子的原因：三倍體西瓜植株在減數分裂過程中，由于染色體聯會紊亂，一般不能產生正常配子。
④用秋水仙素處理植株使染色體數目加倍，若操作對象是單倍體植株，屬于單倍體育種；若操作對象為正常植株，則屬于多倍體育種。不能看到“染色體數目加倍”就認為是多倍體育種。
⑤單倍體育種和多倍體育種都需用秋水仙素處理，使染色體數目加倍。單倍體育種在幼苗期處理，多倍體育種在種子萌發期或幼苗期處理。　　　
【情境推理·探究】
1.為什么平時吃的香蕉是沒有種子的？
提示　平時吃的香蕉是栽培品種，體細胞中含有3個染色體組，在進行減數分裂時，染色體聯會紊亂，不能產生正常配子。
2.三倍體無子西瓜培育時用一定濃度的秋水仙素溶液處理二倍體西瓜的芽尖的原因是______________________________________________________________
__________________________________________________________________。
提示　西瓜幼苗的芽尖是有絲分裂旺盛的地方，用秋水仙素處理有利于抑制細胞有絲分裂時形成紡錘體，從而形成四倍體西瓜植株
3.已知普通青椒的果實肉薄且不抗病，基因型為ddtt，而現有果實肉厚且抗病的太空椒的基因型為DdTt。若要在最短時間內培育出純合的果實肉厚且抗病的太空椒育種思路是______________________________________________________
____________________________________________________________________。
提示　種植果實肉厚且抗病的太空椒(DdTt)，取其花粉離體培養獲得單倍體，用秋水仙素處理單倍體幼苗獲得二倍體植株，挑選出果實肉厚且抗病的植株即為符合要求的純合品種
考向1　結合育種的原理及過程，考查科學思維
1.普通西瓜(2n＝22)為單性花，雌雄同株。如圖為培育三倍體無子西瓜的流程圖。據圖分析下列相關敘述錯誤的是(　　)
A.圖中育種過程利用了染色體變異的原理
B.秋水仙素抑制了紡錘體的形成，誘導產生了新物種
C.四倍體母本所結的西瓜的種子胚細胞內含有三個染色體組
D.由于同源染色體聯會紊亂，商品果實中一定沒有種子
答案　D
解析　題圖中獲得三倍體無子西瓜的過程，利用了染色體數目變異的原理，A正確；秋水仙素抑制了紡錘體的形成，使得二倍體西瓜變成四倍體西瓜，而二倍體西瓜和四倍體西瓜雜交產生的后代三倍體西瓜高度不育，說明四倍體西瓜和二倍體西瓜具有生殖隔離，是兩個物種，B正確；四倍體西瓜植株作母本與二倍體西瓜植株雜交，所結出的西瓜為四倍體，但其中的種子為三倍體，即胚細胞含有三個染色體組，C正確；三倍體西瓜的植株在進行減數分裂時，細胞中同源染色體聯會紊亂，因此難以產生正常的可育配子，但也可能產生極少數種子，D錯誤。
2.(2023·哈爾濱三中模擬)2019年，袁隆平被授予“共和國勛章”，以表彰他在雜交水稻研究領域作出的杰出貢獻。請根據所學知識，回答有關某品種水稻(2N＝24，兩性花，花多且小，自花受粉并結種子)育種的問題：
(一)(1)雜交育種的原理是________________，袁隆平找到的雄性不育的水稻，在進行雜交操作時的優勢是_______________________________________________
____________________________________________________________________。
(2)水稻的抗稻瘟病性狀(R/r)與抗倒伏性狀(T/t)均由一對等位基因控制且獨立遺傳。現有抗稻瘟病易倒伏植株與易感稻瘟病抗倒伏植株雜交，F1中僅有抗稻瘟病易倒伏與易感稻瘟病易倒伏兩類植株且比例為1∶1，則親本基因組成為________________________，技術人員在對基因型為rrTt的該品種水稻的幼苗用秋水仙素處理時，偶爾出現了一株基因型為RrrrTTtt的植株，該植株自交后代的性狀分離比例是(只寫出比例，不用寫性狀)______________________________。
(3)該水稻花序的正常和異常是由一對等位基因控制的相對性狀。某顯性植株X自交，F1表現為正常花序∶異常花序＝1∶1。取F1正常花序植株的花粉進行離體培養，獲得的幼苗用秋水仙素處理后都是異常花序植株。由此推測________是顯性性狀，植株X自交的子代性狀分離比為1∶1的原因可能是_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(二)科研人員將另外兩種栽培水稻品系(甲和乙)進行下圖所示雜交，培育抗赤霉菌感染的水稻品系。
染色體組成為24＋RR的水稻品系甲中，除含有水稻的24條染色體外，還具有兩條來自一種野生稻的R染色體，R染色體攜帶抗赤霉病基因。染色體組成為24＋CC的水稻品系乙中，除含有水稻的24條染色體外，另有兩條來自另一種野生稻的C染色體。
(1)據圖分析，F1的體細胞中染色體數為______，染色體組成為________。
(2)據圖可知，甲、乙兩品系之間并沒有出現生殖隔離，因為它們的F1________。
(3)需從F2選擇具有________性狀的個體，進行多代自交以及赤霉病抗性檢測，最終獲得赤霉病抗性品系，該品系具有赤霉病抗性是由于
____________________________________________________________________。
答案　(一)(1)基因重組　省掉去雄的操作，提高了雜交育種的效率　(2)RrTT×rrtt或rrTT×Rrtt　105∶35∶3∶1　(3)正常花序　含有正常花序(顯性)基因的花粉不育，而含有異常花序(隱性)基因的花粉可育　(二)(1)26　24＋R＋C　(2)可育(自交可產生可育后代)　(3)抗赤霉病　具有來自R染色體的抗赤霉病基因
考向2　育種方法的選擇
3.(2023·廣東惠州調研)現有小麥種質資源包括：①高產、感病；②低產、抗病；③高產、晚熟等品種。為滿足不同地區及不同環境條件下的栽培需求，育種專家要培育3類品種：a.高產、抗病；b.高產、早熟；c.高產、抗旱。下列敘述育種方法可行的是(　　)
A.利用①③品種間雜交篩選獲得a
B.對品種③進行染色體加倍處理篩選獲得b
C.a、b和c的培育均可采用誘變育種方法
D.用雜交育種的方法可以獲得c
答案　C
解析　欲獲得高產、抗病品種，應利用①和②進行品種間雜交篩選；欲獲得高產、早熟品種，則應對③進行誘變育種；誘變育種可以產生新基因，因此，a、b、c都可以通過誘變育種獲得；雜交育種不能獲得新性狀，因此，不能利用雜交育種的方法培育出抗旱植株。
4.(2023·四川成都診斷)下列有關雜交育種的敘述，不正確的是(　　)
A.雜交育種的原理是基因重組，雜交育種可以集合兩個或多個親本的優良特性
B.雜交育種的目的可能是獲得純種，也可能是獲得雜合子以利用雜種優勢
C.與誘變育種相比，雜交育種一般過程簡單，操作不繁瑣，育種時間較短
D.若育種目標是獲得隱性純合子，則在育種時長上可能與單倍體育種相差不大
答案　C
解析　雜交育種中可將多個親本的優良性狀集中在一起，A正確；雜種優勢的利用也是雜交育種的一種應用，B正確；與誘變育種相比，雜交育種一般過程操作繁瑣，育種時間較長，C錯誤；隱性純合子在性狀表現上就可以確定是純合子，如果顯隱性性狀只由一對等位基因控制，那么雜交育種用時與單倍體育種基本相同，D正確。
跳出題海　 根據不同育種目標選擇最佳育種方案
重溫真題　經典再現
1.(2021·廣東卷，11)白菜型油菜(2n＝20)的種子可以榨取食用油(菜籽油)。為了培育高產新品種，科學家誘導該油菜未受精的卵細胞發育形成完整植株Bc。下列敘述錯誤的是(　　)
A.Bc成熟葉肉細胞中含有兩個染色體組
B.將Bc作為育種材料，能縮短育種年限
C.秋水仙素處理Bc幼苗可以培育出純合植株
D.自然狀態下Bc因配子發育異常而高度不育
答案　A
解析　白菜型油菜是二倍體，有兩個染色體組，植株Bc是由該油菜的卵細胞發育而成的單倍體植株，故其成熟葉肉細胞中含有一個染色體組，A錯誤；在單倍體育種中可以用單倍體幼苗Bc作為實驗材料，通過秋水仙素誘導其染色體數目加倍來獲取純合植株，能明顯縮短育種年限，B、C正確；植株Bc僅含有一個染色體組，在形成配子時，由于染色體聯會紊亂而使其配子發育異常，最終導致高度不育，D正確。
2.(2021·北京卷，7)研究者擬通過有性雜交的方法將簇毛麥(2n＝14)的優良性狀導入普通小麥(2n＝42)中。用簇毛麥花粉給數以千計的小麥小花授粉，10天后只發現兩個雜種幼胚，將其離體培養，產生愈傷組織，進而獲得含28條染色體的大量雜種植株。以下表述錯誤的是(　　)
A.簇毛麥與小麥之間存在生殖隔離
B.培養過程中幼胚細胞經過脫分化和再分化
C.雜種植株減數分裂時染色體能正常聯會
D.雜種植株的染色體加倍后能產生可育植株
答案　C
解析　簇毛麥(2n＝14)與小麥(2n＝42)屬于不同的物種，物種之間存在生殖隔離，A正確；幼胚細胞經過脫分化形成愈傷組織，愈傷組織經過再分化形成胚狀體或叢芽，從而得到完整植株，B正確；雜種植株細胞內由于沒有同源染色體，故減數分裂時染色體無法正常聯會，C錯誤；雜種植株的染色體加倍后能獲得可育植株，D正確。
3.(2021·重慶卷，22)2017年，我國科學家發現一個水稻抗稻瘟病的隱性突變基因b(基因B中的一個堿基A變成G)，為水稻抗病育種提供了新的基因資源。請回答以下問題：
(1)基因B突變為b后，組成基因的堿基數量______。
(2)基因b包含一段DNA單鏈序列TAGCTG，能與其進行分子雜交的DNA單鏈序列為________。自然界中與該序列堿基數量相同的DNA片段最多有________種。
(3)基因b影響水稻基因P的轉錄，使得酶P減少，從而表現出稻瘟病抗性。據此推測，不抗稻瘟病水稻細胞中基因P轉錄的mRNA量比抗稻瘟病水稻細胞________。
(4)現有長穗、不抗稻瘟病(HHBB)和短穗、抗稻瘟病(hhbb)兩種水稻種子，欲通過雜交育種方法選育長穗、抗稻瘟病的純合水稻。請用遺傳圖解寫出簡要選育過程。
(5)某水稻群體中抗稻瘟病植株的基因型頻率為10%，假如該群體每增加一代，抗稻瘟病植株增加10%、不抗稻瘟病植株減少10%，則第二代中，抗稻瘟病植株的基因型頻率為________%(結果保留整數)。
答案　(1)不變　(2)ATCGAC　64　(3)多
(4)
(5)14
解析　(1)由題意可知，該基因突變是因為發生了堿基的替換(A→G)，故組成基因的堿基數量不變。(2)根據堿基互補配對原則，與TAGCTG配對的DNA序列為ATCGAC，該單鏈序列共有6個堿基，自然界中DNA分子為雙鏈，則每條鏈有3個堿基，每個堿基的可能是4種，故自然界中與該序列堿基數量相同的DNA片段最多有43＝64種。(3)由題意可知，基因b抑制基因P的轉錄，使其表現為抗稻瘟病，不抗稻瘟病水稻細胞中含基因B，無法抑制基因P的轉錄，故其基因P轉錄出的mRNA比抗稻瘟病水稻細胞中多。(4)先讓長穗、不抗稻瘟病植株(HHBB)和短穗、抗稻瘟病植株(hhbb)雜交得F1，F1自交，從F2中選育出長穗、抗稻瘟病植株(H_bb)不斷自交，直至不出現性狀分離的即為所需品種。(5)某水稻群體中抗稻瘟病植株基因型頻率為10%，假設抗稻瘟病植株為10株，則不抗稻瘟病植株為90株，每增加一代，抗稻瘟病植株增加10%，不抗稻瘟病植株減少10%，則第二代中抗稻瘟病植株為10×(1＋10%)×(1＋10%)＝12.1(株)，不抗稻瘟病植株為90×(1－10%)×(1－10%)＝72.9(株)，則第二代中抗稻瘟病植株占比為12.1/(12.1＋72.9)×100%≈14%。
4.(2020·全國卷Ⅰ，32)遺傳學理論可用于指導農業生產實踐。回答下列問題：
(1)生物體進行有性生殖形成配子的過程中，在不發生染色體結構變異的情況下，產生基因重新組合的途徑有兩條，分別是_____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
(2)在誘變育種過程中，通過誘變獲得的新性狀一般不能穩定遺傳，原因是____________________，若要使誘變獲得的性狀能夠穩定遺傳，需要采取的措施是___________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
答案　(1)在減數分裂過程中，隨著非同源染色體的自由組合，非等位基因自由組合；同源染色體上的等位基因隨著非姐妹染色單體的交換而發生交換，導致染色單體上的基因重組　(2)控制新性狀的基因型是雜合的　通過自交篩選性狀能穩定遺傳的子代
解析　(1)互換型基因重組發生在減數分裂Ⅰ前期同源染色體聯會過程中，在該過程中非姐妹染色單體之間進行互換；自由組合型基因重組發生在減數分裂Ⅰ后期，伴隨著非同源染色體的自由組合，位于非同源染色體上的非等位基因自由組合。(2)誘變育種過程中，突變體一般為雜合子，即控制新性狀的基因型是雜合的，不能穩定遺傳；對于雜合子，可以采用連續自交和不斷選擇的方法，獲得純合子，即通過自交篩選性狀能穩定遺傳的子代。
限時強化練
(時間：30分鐘)
【對點強化】
1.(2023·遼寧沈陽二中)下列關于生物變異的敘述，正確的是(　　)
A.八倍體小黑麥花藥離體培養得到的植株為四倍體
B.X射線可誘發基因突變，但不會導致染色體變異
C.基因重組都發生在同源染色體的非姐妹染色單體之間
D.觀察紅細胞形態可確定患者是否患鐮狀細胞貧血
答案　D
解析　八倍體小黑麥花藥離體培養得到的植株為單倍體，A錯誤；X射線可誘發基因突變，也會導致染色體變異，B錯誤；基因重組包括自由組合型和互換型，自由組合型發生于非同源染色體之間，而互換型發生于同源染色體的非姐妹染色單體之間，C錯誤；鐮狀細胞貧血患者的紅細胞呈鐮刀狀，因此觀察紅細胞的形態即可確定患者是否為鐮狀細胞貧血，D正確。
2.(2023·安徽淮北調研)如圖為幾種主要育種方法的流程圖，
下列相關敘述錯誤的是(　　)
A.雜交育種可以將同一物種的兩個或多個優良性狀集中在一個新品種中
B.植株Ⅰ、植株Ⅱ、植株Ⅲ的基因型都與原種植株的不同
C.選育植株Ⅱ的過程中，可用秋水仙素處理單倍體幼苗或種子
D.圖示植株選育的原理涉及基因重組、基因突變和染色體數目變異
答案　C
解析　選育植株Ⅱ運用的是單倍體育種方法，單倍體植株一般高度不育且沒有種子，只能用秋水仙素處理單倍體幼苗，C錯誤。
3.(2023·山西師大附中質檢)家蠶(2n＝28)雌性體細胞內有兩條異型的性染色體ZW，雄性體細胞內有兩條同型的性染色體ZZ。人們用輻射的方法使常染色體上帶有卵色基因的片段易位到W染色體上，使ZW卵和不帶卵色基因的ZZ卵有所區別，從而在家蠶卵還未孵化時就能區分雌雄。下列有關敘述錯誤的是(　　)
A.這種育種方式利用的原理是染色體結構變異
B.輻射是為了提高基因的突變率，更容易篩選到卵色基因
C.上述帶有卵色的受精卵將來會發育為雌性家蠶
D.雄家蠶有絲分裂后期含4條Z染色體
答案　B
解析　題干所述的育種方式的原理是染色體結構變異，A正確；輻射是為了使常染色體上帶有卵色基因的片段易位到W染色體上，使家蠶卵還未孵化時就能區分雌雄，B錯誤；據題可知，帶有卵色基因的片段易位到W染色體上，則帶有卵色的受精卵的性染色體組成為ZW，為雌性家蠶，C正確；雄家蠶的性染色體組成為ZZ，故有絲分裂后期其細胞內含4條Z染色體，D正確。
4.(2023·廣東茂名調研)四倍體小麥(AABB)和普通小麥(AABBDD)是兩種小麥栽培種。通過遠緣雜交，可獲得二者的后代F1，F1自交可得到少量的F2。研究表明，以四倍體小麥為母本，F2平均保留的D基因組染色體數顯著多于以六倍體小麥為母本的后代。據此分析，下列敘述錯誤的是(　　)
A.利用四倍體小麥的花粉經組織培養誘導發育成的個體為單倍體
B.四倍體小麥和六倍體小麥雜交獲得的子代為五倍體小麥
C.F1小麥在產生配子時，細胞質會對染色體的分配產生影響
D.遠緣雜交具有優勢，F1小麥自交結實率高于普通小麥自交結實率
答案　D
解析　花藥離體培養獲得的個體，無論細胞中含有幾個染色體組，均為單倍體，A正確；四倍體小麥和六倍體小麥雜交獲得的子代為五倍體小麥，B正確；母本不同時，F2平均保留的D基因組染色體數量不同，說明染色體的分配與母本相關，即細胞質對染色體的分配有一定的影響，C正確；F1為五倍體小麥，自交的結實率低于普通小麥自交的結實率，D錯誤。
5.(2023·黑龍江牡丹江期中)人類目前所食用的香蕉均來自三倍體香蕉植株，下圖是三倍體香蕉的培育過程。下列相關敘述正確的是(　　)
A.無子香蕉的培育過程主要運用了基因重組的原理
B.圖中染色體加倍的主要原因是有絲分裂前期紡錘體不能形成
C.二倍體與四倍體雜交能產生三倍體，它們之間不存在生殖隔離
D.若圖中有子香蕉的基因型為AAaa，則無子香蕉的基因型均為Aaa
答案　B
解析　無子香蕉的培育利用的是多倍體育種，其原理主要是染色體變異，A錯誤；誘導染色體加倍的方法有低溫處理和秋水仙素處理，兩者的作用機理均是抑制有絲分裂前期紡錘體的形成，導致染色體不能移向細胞兩極，從而使染色體數目加倍，B正確；由于二倍體和四倍體雜交所得的是三倍體，三倍體在減數分裂時聯會紊亂，不能形成正常的配子，因此二倍體和四倍體之間存在生殖隔離，C錯誤；若有子香蕉的基因型為AAaa，則相應的野生芭蕉的基因型為Aa，四倍體植株(AAaa)與二倍體植株(Aa)雜交，后代基因型有AAA、AAa、Aaa、aaa四種，D錯誤。
6.(2023·安陽市調研)野生獼猴桃是一種多年生的富含維生素C的二倍體(2n＝58)小野果。如圖是某科研小組利用野生獼猴桃種子(aa)為材料培育無子獼猴桃新品種(AAA)的過程，下列關于育種敘述錯誤的是(　　)
A.①為誘變育種，優點是可提高突變率，在較短時間內獲得更多的變異類型
B.③、⑥都可表示用秋水仙素或低溫處理萌發的種子或幼苗，以獲得多倍體
C.圖中無子獼猴桃屬于可遺傳變異
D.若④是自交，則其產生AAAA的概率為1/4
答案　D
解析　①為誘變育種，原理是基因突變，優點是可提高突變率，在較短時間內獲得更多的優良變異類型，A正確；Aa和AA都是二倍體，所以③、⑥都可表示用秋水仙素或低溫處理萌發的種子或幼苗，以獲得多倍體，B正確；三倍體無子獼猴桃是染色體變異，屬于可遺傳變異，C正確；由于AAaa經減數分裂產生的配子有AA、Aa、aa，比例為1∶4∶1，所以若④是自交，則產生AAAA的概率為1/36，D錯誤。
7.(2022·河南八市重點聯盟聯考)由高溫、輻射、病毒感染、化學因子等因素的影響，生物可能發生染色體缺失，導致部分基因丟失。染色體缺失一般會造成生物體出現不正常的性狀，甚至死亡，但染色體缺失在育種方面也有重要作用。如圖表示育種專家利用染色體缺失對棉花品種的培育過程，下列說法錯誤的是(　　)
A.深紅棉S的出現是基因突變的結果
B.粉紅棉M的出現是染色體缺失的結果
C.白色棉N的出現是基因重組的結果
D.粉紅棉M自交后代出現三種顏色的棉花
答案　C
解析　深紅棉S的出現是因為B基因突變為b基因，A正確；粉紅棉M的出現是基因型為bb的深紅棉的一條染色體出現缺失(用b－表示染色體缺失的基因)，形成基因型為bb－的個體的結果，B正確；白色棉N的出現是粉紅棉M自交，后代發生性狀分離的結果，而不是基因重組的結果，C錯誤；粉紅棉M自交后代出現深紅色(bb)、粉紅色(bb－)、白色(b－b－)三種顏色的棉花，D正確。
【綜合提升】
8.(2023·江西金太陽全國大聯考)在家兔中黑毛(B)對褐毛(b)為顯性，短毛(E)對長毛(e)為顯性，遵循基因的自由組合定律。現有純合黑色短毛兔、褐色長毛兔、褐色短毛兔三個品種。請回答下列問題：
(1)設計培育出能穩定遺傳的黑色長毛兔的育種方案簡要程序：
第一步：讓基因型為________的兔子和基因型為________的異性兔子雜交，得到F1。
第二步：讓F1________________________________________________________，
得到F2。
第三步：選出F2中表型為黑色長毛兔的個體，讓它們各自與表型為________的異性兔雜交，分別觀察每對兔子產生的子代，若后代足夠多且________________，則該F2中的黑色長毛兔即為能穩定遺傳的黑色長毛兔。
(2)該育種方案的原理是____________________________________________。
(3)上述方案的第三步若改為讓F2中表型為黑色長毛的雌、雄兔子兩兩相互交配，若兩只兔子所產生的子代均為黑色長毛，則這兩只兔子________(填“一定是”或“不一定是”)能穩定遺傳的黑色長毛兔，原因是_____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
答案　(1)BBEE　bbee　雌雄個體相互交配　褐色長毛　不出現性狀分離　
(2)基因重組　(3)不一定是　兩只黑色長毛的雌、雄兔子交配，所產生的子代均為黑色長毛，只能說明這兩只黑色長毛兔中至少有一只是能穩定遺傳的
解析　(1)要想獲得能穩定遺傳的黑色長毛兔，應選擇黑色短毛兔(BBEE)和褐色長毛兔(bbee)作為親本雜交，但是獲得的F1全為雜合子，因此必須讓F1雌、雄個體之間相互交配，在F2中選出黑色長毛兔，然后再通過測交的方法選出后代不發生性狀分離的個體即可。(2)雜交育種的原理為基因重組。(3)黑色長毛兔的基因型為B_ee，如果讓黑色長毛的雌、雄兔子兩兩相互交配，若產生的子代均為黑色長毛，只能說明這兩只黑色長毛兔中至少有一只能穩定遺傳，并不能確定這兩只兔子都是能穩定遺傳的黑色長毛兔。
9.(2023·河南九師聯盟)雜交分為近緣雜交和遠緣雜交。近緣雜交是指同種內的不同品種的個體間的雜交，它可以把不同品種之間的基因組組合在一起，使得雜交后代在表型和基因型方面發生一定程度的變化。遠緣雜交是指兩個物種之間的雜交，它可以把不同物種的基因組組合在一起，使得雜交后代在表型和基因型方面發生顯著變化。一般來說，遠緣雜交后代產生的變化要大于近緣雜交后代所產生的變化，但難以形成可育品系。因此育種工作者在育種過程中建立了如圖所示的一步法育種技術和多步法育種技術，并用這兩種技術培育了一批優良魚類。
(1)遠緣雜交難以形成可育品系的原因是雜交的雙親存在________。圖中A物種的一個染色體組可用A表示，B物種的一個染色體組可用B表示，二者雜交得到的F1染色體數目及組成分別為________、________。
(2)F1通常不可育，其原因是___________________________________________。
(3)在多步法育種技術中，需突破F1不可育的生殖難關，下列方法中能獲得可育的優質后代的有________。
A.使F1染色體加倍
B.使F1產生染色體未減半的雌雄配子結合產生F2
C.使染色體加倍的F1與染色體未加倍的F1雜交產生的子代
D.使F1與A物種雜交產生(2nAA)的子代
答案　(1)生殖隔離　2n　AB　(2)減數分裂過程中聯會紊亂(“聯會紊亂”也可換為“沒有同源染色體”、“無法聯會”)　(3)AB(答“A和B”、“A與B”也可)
解析　(1)遠緣雜交是指兩個物種之間的雜交，難以形成可育品系的原因是雜交的雙親存在生殖隔離。A物種的配子中含一個染色體組A，B物種的配子中含一個染色體組B，二者雜交得到的F1染色體數目及組成分別為2n、AB。
(2)F1通常不可育，原因是減數分裂過程中聯會紊亂，導致不能產生正常配子。
(3)使F1染色體加倍，可形成(4nAABB)的異源四倍體，可育，A符合題意；使F1產生染色體未減半的雌雄配子結合產生F2，可形成(4nAABB)的異源四倍體，可育，B符合題意；使染色體加倍的F1與染色體未加倍的F1雜交產生的子代為三倍體，不可育，C不符合題意；使F1與A物種雜交產生(2nAA)的子代屬于同源二倍體，但不是優質后代，D不符合題意。
10.(2023·湘豫名校聯考)黑小麥(6n＝42)因營養高等特點而身價倍增。為研究黑小麥性狀的遺傳，將黑小麥與白小麥雜交，F1為黑小麥，F1自交，F2為黑小麥∶白小麥＝9∶7。請回答下列問題：
(1)雜交實驗說明，黑小麥由________對等位基因控制，F2的白小麥基因型有________種。
(2)將F2的黑小麥進行連續自交，則可選出純合的黑小麥，該育種的原理是___________________________________________________________________。
(3)為縮短育種時間，利用染色體消失法誘導小麥單倍體技術使小麥新品種選育更加高效。其過程如下圖：
單倍體苗的染色體數為________，用秋水仙素人工誘導單倍體苗獲得純合小麥，秋水仙素的作用機理是_______________________________________________。
這些純合小麥中，黑小麥占的比例為________。
答案　(1)兩　5　(2)基因重組　(3)21　抑制紡錘體的形成　4/9
解析　(1)F2的黑小麥∶白小麥＝9∶7，是9∶3∶3∶1的變式，因此黑小麥由兩對等位基因控制。假設基因分別為A和a、B和b，則黑小麥的基因型為A_B_，白小麥的基因型為A_bb、aaB_和aabb，F1的基因型為AaBb，因此F2的白小麥基因型有5種，分別為AAbb、Aabb、aaBB、aaBb和aabb。(2)F2的黑小麥的基因型有AABB、AaBB、AABb、AaBb，其連續自交，雜合子會出現性狀分離，純合子不會出現性狀分離，則可選出純合的黑小麥，該育種的原理是基因重組。(3)由圖可知，受精卵中的玉米染色體全部丟失，因此單倍體苗的染色體數目等于黑小麥配子染色體數目，其染色體數目為21。用秋水仙素人工誘導單倍體苗獲得純合小麥，秋水仙素的作用機理是抑制紡錘體的形成。F2的黑小麥的基因型有AABB、AaBB、AABb、AaBb，其比例為1∶2∶2∶4，產生的配子AB占的比例為1/9＋(2/9)×(1/2)＋(2/9)×(1/2)＋(4/9)×(1/4)＝4/9，因此基因型為AB的單倍體苗占的比例為4/9，只有基因型為AB的單倍體苗通過秋水仙素處理，才表現為純合的黑小麥，其余都是純合的白小麥，因此這些純合小麥中，黑小麥占的比例為4/9。

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