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一、单倍体育种和多倍体育种
（1）图中②的操作是秋水仙素处理或者低温诱导，其作用原理是抑制纺锤体的形成。
（2）图中①过程是花药离体培养。
（3）单倍体育种的优点是能明显缩短育种年限。
二、低温诱导植物染色体数目的变化
（1）实验原理
低温处理植物分生组织细胞→纺锤体不能形成→染色体不能被拉向两极→细胞不能分裂→细胞染色体数目加倍。
（2）实验步骤
三、杂交育种与诱变育种
1．杂交育种
①概念：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过程：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→优良品种。
2．诱变育种
①概念：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。
②过程：选择生物→诱发基因突变→选择理想类型→培育。
3．生物育种原理、方法、实例（连线）
1．下列关于常见作物育种方法的叙述正确的是
A．利用杂交育种，可培育出新物种，促进生物的进化
B．在单倍体育种中，最终获得的植株有两个染色体组
C．在多倍体育种中，秋水仙素的作用是促进着丝点的分裂，增加染色体的数目
D．利用诱变育种，可以获得新基因，丰富基因的多样性
【答案】D
【解析】杂交育种的原理为基因重组，只会产生新的基因型，不会出现新物种，A错误；单倍体育种中，最终获得的植株和该物种正常染色体组数相同，但不一定是两个染色体组，B错误；秋水仙素的作用是抑制纺锤体的形成，使染色体数目加倍，C错误；基因突变会产生新的基因，增加基因的多样性，D正确。
2．现有AABB、aabb两个品种，控制两对相对性状的基因位于两对同源染色体上。如图表示不同的培育方法，下列相关叙述正确的是
A．①过程可定向产生新基因，从而加快育种进程
B．②⑥是单倍体育种过程
C．只有⑦过程可用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗来实现
D．②③④的原理是基因重组，经④后，子代中aaBB占1/2
【答案】D
【解析】①过程表示的是诱变育种，原理是基因突变，但基因突变是不定向的，A错误；②⑥⑦表示的育种方法是单倍体育种，原理是染色体变异，方法是花药离体培养和秋水仙素处理，其优点是明显缩短育种年限，B错误；⑤和⑦都可用秋水仙素处理幼苗，抑制细胞有丝分裂过程中纺锤体的形成，使细胞染色体数目加倍，C错误；②③④是典型的杂交育种，原理是基因重组，过程是杂交→自交→筛选→连续自交→筛选，基因型aaB_的组成中，aaBB占1/3，aaBb占2/3，则其自交后代中aaBB的比例是1/3+2/3×1/4＝1/2，D正确。
3．如图为小麦的五种不同育种方法示意图，请结合图示回答些列问题。
（1）图中A、D方向所示的途径表示___________育种方式，A→B→C的途径表示__________育种方式。这两种育种方式的原理分别是_____________、_______________。
（2）E方法所用的原理是______________________________________，而通过该过程出现优良性状也是不容易的，其原因是____________________________________________________________。
（3）C、F方法用的是同一种药剂其作用原理是________________________________________。
（4）由G→J过程中涉及到的生物工程技术有_______________，
_________________。
【答案】（1）杂交
单倍体
基因重组
染色体变异
（2）基因突变
基因突变是不定向的，突变大多是有害的
（3）抑制细胞分裂过程中纺缍体的形成，导致染色体不能移向两极，从面使染色体数目加倍
（4）基因工程
植物组织培养
【解析】（1）图中A→D方向所示的途径表示杂交育种方式，其原理是基因工程；A→B→C的途径表示单倍体育种方式。育种原理是染色体变异。（2）E为诱变育种，所运用的原理是基因突变。（3）C、
F过程中最常采用的试剂是秋水仙素，使染色体数目加倍。（4）由G→J为基因工程育种，该过程中涉及的生物工程技术有：植物组织培养和基因工程。
育种方式的选择
1．根据育种目的和提供的材料选择合适的育种方法
①集中不同亲本的优良性状：a．一般情况下，选择杂交育种，这也是最简捷的方法；b．需要缩短育种年限（快速育种）时，选择单倍体育种。
②培育果实较大或植株较大或营养物质含量较高的新物种——多倍体育种。
③提高变异频率，“改良”“改造”或“直接改变”现有性状，获得当前不存在的基因或性状——诱变育种。
④若要培育隐性性状个体，可选择自交或杂交育种，只要出现该性状即可。
2．根据育种流程图来辨别育种方式
①杂交育种：涉及亲本的杂交和子代的自交。
②诱变育种：涉及诱变因子，产生的子代中会出现新的基因，但基因的总数不变。
③单倍体育种：常用方法为花药离体培养，然后人工诱导染色体加倍，形成纯合子。
④多倍体育种：用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。
⑤基因工程育种：与原有生物相比，出现了新的基因。
1．（2015浙江卷）某自花且闭花授粉植物，抗病性和茎的高度是独立遗传的性状。抗病和感病由基因R和r控制，抗病为显性；茎的高度由两对独立遗传的基因（D、d，E、e）控制，同时含有D和E表现为矮茎，只含有D或E表现为中茎，其他表现为高茎。现有感病矮茎和抗病高茎两品种的纯合种子，欲培育纯合的抗病矮茎品种。请回答：
（1）自然状态下该植物一般都是__________合子。
（2）若采用诱变育种，在γ射线处理时，需要处理大量种子，其原因是基因突变具有__________和有害性这三个特点。
（3）若采用杂交育种，可通过将上述两个亲本杂交，在F2等分离世代中__________抗病矮茎个体，再经连续自交等__________手段，最后得到稳定遗传的抗病矮茎品种。据此推测，一般情况下，控制性状的基因数越多，其育种过程所需的__________。若只考虑茎的高度，亲本杂交所得的F1在自然状态下繁殖，则理论上F2的表现型及其比例为__________。
（4）若采用单倍体育种，该过程涉及的原理有____________________________。请用遗传图解表示其过程（说明：选育结果只需写出所选育品种的基因型、表现型及其比例）。
【答案】（1）纯
（2）多方向性、稀有性
（3）选择　纯合化　年限越长　高茎∶中茎∶矮茎=1∶6∶9
（4）基因重组和染色体畸变　如图：
【解析】本题考查遗传定律、变异的应用等内容，意在考查考生的应用能力、逻辑推理能力和应用知识解决问题的能力。（1）该植物是自花且闭花传粉，所以在自然状态下，该植物一般都是纯合子。（2）由于基因突变具有稀有性、多方向性和有害性等特点，所以采用诱变育种获得优良品种时需要处理大量种子。（3）若采用杂交育种获得所需要的稳定遗传的优良品种，需要将两个亲本杂交获得F1，F1自交获得所需要的性状后再连续自交，直到不再出现性状分离，最终获得所需要的稳定遗传的品种。由此可推测，一般情况下，控制性状的基因数越多，育种年限越长。只考虑茎的高度，两亲本杂交获得F1的基因型为DdEe，F1自交后代F2的基因型（表现型）为：9/16D_E_（矮茎）、3/16D_ee（中茎）、3/16ddE_（中茎）、1/16ddee（高茎），故F2的表现型及其比例为高茎∶中茎∶矮茎=1∶6∶9。（4）单倍体育种分为三步：第一步是亲本杂交得到F1，第二步是将F1的花药离体培养获得单倍体幼苗，第三步是用秋水仙素处理单倍体幼苗。单倍体育种涉及的原理有基因重组和染色体畸变。
1．如图是利用野生猕猴桃种子（aa，2n=58）为材料培育无籽猕猴桃新品种（AAA）的过程，下列叙述错误的是
A．③和⑥都可用秋水仙素处理来实现
B．若④是自交，则产生AAAA的概率为1/16
C．AA植株和AAAA植株是不同的物种
D．若⑤是杂交，产生的AAA植株的体细胞中染色体数目为87
2．下列育种方式中培育原理相同的一组是
A．矮秆抗病杂交水稻和八倍体小黑麦
B．“黑农五号大豆”和太空椒
C．无子西瓜和无子番茄
D．高产青霉菌和抗虫棉
3．某二倍体植物的株高受A-a、B-b、D-d三对等位基因控制，三种显性基因均存在的植株表现为高茎，否则为矮茎。现有一株杂合的高茎植株M和纯合的矮茎植株N，其中植株M的体细胞内有一条染色体（B-b基因所在的染色体）缺失了一段，并且含有该异常染色体的配子不能受精。下列相关叙述，错误的是
A．植株M的体细胞内部分核基因不成对存在
B．植株M自交，子代可能全部是矮茎植株
C．植株M与N杂交，子代可能全部是矮茎植株
D．植株M自交，子代不可能全部是高茎植株
4．单倍体育种可以明显地缩短育种年限，这是由于
A．育种技术操作简单
B．单倍体植物生长迅速
C．诱导出苗成功率高
D．后代不发生性状分离
5．现有两个纯种小麦，一个纯种小麦的性状是高杆（D）、抗锈病（T）；另一个纯种小麦的性状是矮杆（d）、易染锈病（t）（两对基因独立遗传），育种专家提出了如图所示三种方法以获得小麦新品种，三种方法中都出现了矮杆抗锈病的品种，请回答下列问题：
（1）方法一在育种方法上属于
_____
，原理：____________________
。方法一F2中出现的ddTT的概率是_____________________。
（2）方法二在育种方法上属于
，原理：___________________。方法二在育种上的特点是_____________。方法二中最常用的化学剂是_________________。
（3）方法三中出现矮杆抗绣是通过_____________实现的，这种育种方法叫_________________。
6．如图表示番茄植株（HhRr）作为实验材料培育新品种的途径。据图分析回答：
（1）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___________________________。
（2）要尽快获得稳定遗传的优良品种应采用途径____________，该过程中秋水仙素的作用机理是______________________________。
（3）品种A与途径3中幼苗基因型相同的概率为________。品种C的基因型是______________。
（4）品种C与B是否为同一个物种？________，原因是_______________________________________。
（5）途径4依据的原理是__________________，此途径与杂交育种相比，最突出的优点是__________________________________________________。
7．如图为几种育种方法示意图，请据图回答问题：
（1）①→④方向所示的途径利用的遗传学原理是__________。该育种方法得到的后代会出现_________现象，短期内难以得到稳定品种，育种进程缓慢，过程复杂。
（2）②过程中常用的方法是_________，为确认该过程得到的植株是否为单倍体，可在显微镜下观察根尖分生区细胞的染色体，观察的最佳时期为有丝分裂的_________期。
（3）⑦过程所示的育种方法叫做__________。③、⑦过程中目前最常用而且最有效的方法是用_________来处理萌发的种子或幼苗，原理是抑制细胞分裂时_________________的形成，引起细胞内染色体数目加倍。
1．【答案】B
【解析】由图分析可知③和⑥都是染色体数目加倍，可用秋水仙素处理来实现，A正确。如果④是自交，因为AAaa产生AA配子的概率是1/6，则产生AAAA的概率为1/36，B错误。AA和AAAA产生的后代是不育的，所以它们之间有生殖隔离，属于不同的物种，C正确。若⑤是杂交，产生的AAA植株的体细胞中染色体数目为58+58/2=87，D正确。
2．【答案】B
【解析】矮秆抗病杂交水稻利用的是基因重组，八倍体小黑麦利用的是染色体变异，A错误。“黑农五号大豆”和太空椒都是利用的基因突变，B正确。无子西瓜利用的是染色体变异，无子番茄利用的是未受粉的雌蕊涂抹生长素，生长素能促进果实成熟，C错误。高产青霉菌利用的基因突变，抗虫棉利用的是基因重组，D错误。
3．【答案】B
【解析】植株M的体细胞内有一条染色体（B-b基因所在的染色体）缺失了一段，会导致部分核基因不成对存在，A正确；植株M表现为高茎，三种显性基因均存在，自交子代不可能全部是矮茎植株，B错误；植株M体细胞中B基因所在的染色体可能缺失一段，导致含B基因的配子不能参与受精作用，植株M与N杂交，子代可能不含B基因而全部表现为矮茎，C正确；植株M为杂合高茎植株，自交子代可能出现隐性基因纯合，不可能全部是高茎植株，D正确。
4．【答案】D
【解析】单倍体育种技术流程复杂，需要先进行花药离体培养，然后再进行人工诱导；单倍体植株弱小，而且高度不育；花药离体培养获得单倍体幼苗需要严格的无菌要求，且需要一定的营养条件，成功率不一定很高；单倍体育种获得的个体为纯合子，自交后代不发生性状分离，则可以明显缩短育种年限。故选D。
5．【答案】（1）杂交育种
基因重组
1/16
（2）单倍体育种
染色体变异
后代都是纯合体
秋水仙素
（3）基因突变
诱变育种
【解析】分析图中三种方法：方法一是杂交育种，方法二是单倍体育种，方法三是诱变育种。（1）方法一属于杂交育种，原理是基因重组。由于F1为DdTt，所以F2中ddTT出现的概率为1/4×1/4=1/16。（2）方法二属于单倍体育种，原理是染色体数目变异。其特点是后代全为纯合体，优点是能明显缩短育种年限。常用的化学试剂是秋水仙素，目的是抑制纺锤体形成，使细胞内染色体数目加倍。（3）方法三是通过基因突变的原理实现的，这种育种方法叫诱变育种。
【名师点睛】四种育种方法的比较
原理
常用方式
优点
缺点
举例
杂交育种
基因重组
杂交→自交→选种→自交
①使不同个体的优良性状集中在一个个体上②操作简便
①育种时间长②局限于亲缘关系较近的个体
矮秆抗病小麦
诱变育种
基因突变
物理因素、化学因素等
提高变异频率，加速育种进程，大幅度改良性状
有很大盲目性，有利变异少，需大量处理实验材料
青霉素高产菌株
单倍体育种
染色体变异
花药离体培养→用秋水仙素处理
明显缩短育种年限
技术复杂，需与杂交育种配合
单倍体育种获得矮秆抗病小麦
多倍体育种
染色体变异
用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
器官大，提高营养物质含量
只适用于植物，发育延迟，结实率低
三倍体无子西瓜
6．【答案】（1）细胞的全能性
（2）2
抑制细胞分裂时纺锤体的形成
（3）1/4
HHhhRRrr
（4）否
存在生殖隔离
（5）基因突变
能够产生新基因
【解析】（1）植物组织培养技术依据的生物学原理是植物细胞的全能性。（2）要尽快获得稳定遗传的优良品种，应采用的育种方法是单倍体育种，即图中2途径。秋水仙素能抑制细胞分裂前期纺锤体的形成，从而使染色体数目加倍。（3）途径3中幼苗的基因型是HhRr，品种A是杂交育种形成的，基因型为HhRr的概率为1/2×1/2=1/4。番茄植株（HhRr）经多倍体育种使染色体数目加倍，品种C的基因型是HHhhRRrr。（4）品种C与B存在生殖隔离，故不是同一个物种。（5）途径4是诱变育种，原理是基因突变，与杂交育种相比，最突出的特点是能够产生新基因。
7．【答案】（1）基因重组
性状分离
（2）花药离体培养
中
（3）多倍体育种
秋水仙素
纺锤体
【解析】分析图示中育种过程：①→④方向所示的途径表示杂交育种，原理是基因重组；②→③方向所示的途径表示单倍体育种，⑦过程所示的育种方法为多倍体育种；多倍体育种和单倍体育种的原理是染色体变异；⑤过程所示的育种方法是诱变育种，原理是基因突变。（1）①→④方向所示的途径表示杂交育种，原理是基因重组。该育种方法得到的后代会出现性状分离现象，短期内难以得到稳定品种，育种进程缓慢，过程复杂。（2）②过程中常用的方法是花药离体培养。观察染色体的最佳时期为有丝分裂的中期，因为此时染色体形态最固定，数目最清晰。（3）⑦过程所示的育种方法叫做多倍体育种。为了让染色体数目加倍，③、⑦过程中目前最常用而且最有效的方法是利用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，原理是抑制细胞分裂时纺锤体的形成。
单倍体育种、多倍体育种及植物细胞工程育种的几个易错点
（1）单倍体育种一般应用于二倍体植物，因为若为四倍体植物，通过单倍体育种形成的个体不一定是纯合子。
（2）用秋水仙素处理植株使染色体数目加倍，若操作对象是单倍体植株，属于单倍体育种；若操作对象为正常植株，叫多倍体育种，不能看到“染色体数目加倍”就认为是多倍体育种。
（3）单倍体育种和多倍体育种都需用秋水仙素处理，使染色体数目加倍。单倍体育种在幼苗期处理，多倍体育种在种子萌发期或幼苗期处理。
（4）单倍体育种和植物细胞工程育种，都运用了植物组织培养技术。

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