高中生物：2023届新高考生物第一轮复习微限时训练：生物变异在育种上的应用

2023届新高考生物第一轮复习微专题限时训练

生物变异在育种上的应用

一、选择题

1、一粒小麦（染色体组AA,2〃=14）与山羊草（染色体组BB,2/7=14）

杂交，产生的杂种AB经染色体自然加倍，形成了具有AABB染色体组

的四倍体二粒小麦（4〃=28）。后来，二粒小麦又与节节麦（染色体组

DD,2〃=14）杂交，产生的杂种ABD经染色体加倍，形成了具有AABBDD

染色体组的六倍体小麦（6〃=42）。这就是现在农业生产中广泛种植的

普通小麦。下列关于普通小麦与二粒小麦的叙述，正确的是（）

A.二粒小麦与普通小麦可以杂交获得可育后代

B.普通小麦性母细胞在减数分裂时，可观察到21个四分体

C.普通小麦中A、B、D染色体组中的染色体，形态、功能彼此相同

D.在普通小麦形成的过程中发生了基因重组以及染色体数目和结构

的变异

2、植物的自交不亲和性是指花粉落在柱头上时，不能正常萌发或不

能穿过柱头，无法完成受精作用而不能结实的现象。下图为培育自交

不亲和油菜的过程，其中A、C代表不同的染色体组。下列叙述正确

的是（）

白菜（自交不亲和）j

（2"=2O,AA）4

x--------------F1一自交不

甘蓝型油菜（自交亲和）?x—►Fz幽亲和油

（2«=38,AACC）亲代母本菜

A.甘蓝型油菜是由两个不同物种进行杂交后直接选育获得的

B.白菜是二倍体，A代表的染色体组中有10条染色体

C.储不含来自白菜的自交不亲和有关的基因

D.该育种方法为杂交育种，可大幅度改良生物，使之出现前所未有

的新性状

3、穿梭育种是近年来小麦育种采用的新模式。农业科学家将一个地

区的品种与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，最终选育出多种抗病高产的小麦新

品种。下列关于穿梭育种的叙述不正确的是（）

A.自然选择方向不同使各地区的小麦基因库存在差异

B.穿梭育种培育的新品种可适应两个地区的环境条件

C.穿梭育种充分地利用了小麦的遗传多样性

D.穿梭育种利用的主要原理是染色体变异

4、诱变育种、杂交育种、单倍体育种、多倍体育种都是传统的育种

技术，转基因技术是育种的新技术。下列叙述错误的是（）

A.杂交育种和单倍体育种过程中通常都涉及基因重组原理

B.采用上述技术的目的是获得具有所需性状的品种

C.上述技术中，通常仅多倍体育种会育出与原物种生殖隔离的个体

D.与传统育种比较，转基因的优势是能使生物出现自然界中没有的

新基因和性状

5、如图为雄果蝇体细胞染色体组成示意图，以下说法正确的是（）

A.雄果蝇的一个染色体组含有的染色体是n、in、iv、x、Y

B.X染色体上的基因控制的性状遗传，均表现为性别差异

C.果蝇体内的细胞，除生殖细胞外都只含有两个染色体组

D.II、III、IV、X（或Y）四条染色体互相协调，共同控制果蝇生长、

发育、遗传和变异

6、下列关于生物变异与育种的叙述，正确的是（）

A.基因重组只是基因间的重新组合，不会导致生物性状变异

B.基因突变使DNA序列发生的变化，都能引起生物性状变异

C.弱小且高度不育的单倍体植株，进行加倍处理后可用于育种

D.多倍体植株染色体组数加倍，产生的配子数加倍，有利于育种

7、如图是某植物的多种育种方法途径，A〜F是育种处理手段（其中E

是射线处理），甲、乙、丙分别代表不同植株。分析以下说法错误的

是（）

番本4、d)种子或幼苗

/单倍体3/染色体组

i长成上的罂嚣

甲-----------＞新品种=!--------ZT°

新品种推广

A.植株甲和植株丙是纯系植株，乙是具有新基因的种子或幼苗

B.D和B过程可发生基因重组，F过程发生了染色体变异

C.图中C、F过程都可用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗

D.杂交育种过程如需获得显性纯合子需经历较长的纯化过程，单倍

体育种由配子直接加倍获得纯合子，育种年限短

8、某二倍体植物雌雄异株，高茎(H)对矮茎(h)为显性，红花(R)对黄

花(r)为显性，且两对等位基因分别位于两对同源染色体上，现有基

因型为HHRR和hhrr的植株作亲本进行育种，下列说法正确的是()

A.如果要获得hhRR植株，最简便的方法是采用杂交育种技术，其过

程不需要选育

B.如果要获得hhRR植株，最快捷的方法是单倍体育种技术，其原理

是基因重组

C.如果采用诱变育种技术，也可以获得hhRR植株，不过存在一定的

随机性

D.如果育种过程中需要筛选出hhRR和hhRr的植株，最简便的方法

是通过自交判断

9、下图是利用玉米（2〃=20）的幼苗芽尖细胞（基因型为BbTt）进行实

验的流程示意图。下列分析不正确的是（）

芽

尖

细

胞

A.基因重组发生在图中②过程，③过程中能够在显微镜下看到染色

单体的时期是前期和中期

B.秋水仙素用于培育多倍体的原理是其能够抑制纺锤体的形成

C.植株A为二倍体，其体细胞内最多有4个染色体组；植株C属于

单倍体，其发育起点为配子

D.利用幼苗2进行育种的最大优点是能明显缩短育种年限，植株B

纯合的概率为25%

10、育种专家利用普通小麦（6〃=42,AABBDD）与其近缘属簇毛麦（2〃

=24,VV）进行相关的育种实验（注：每个字母代表一个染色体组），

如图所示，下列相关分析错误的是（）

技技

术X簇毛术品系2（染

品系1

品系3J_普通小麦麦（W）L色体数为

（ABD厂（AABBDD）■(ABDV)

49、55等)

A.技术I可为药物处理，品系2发生染色体丢失

B.技术n表示花药离体培养，其过程需添加糖类等物质

C.品系1、2和3在培育过程中都发生了染色体变异

D.品系1和品系3均为单倍体，因而均不可育

n、对于“低温诱导植物染色体数目变化”的实验，叙述错误的是()

A.不可能出现三倍体细胞

B.多倍体细胞形成过程无完整的细胞周期

C.在显微镜视野内可以观察到二倍体细胞和四倍体细胞

D.多倍体形成过程增加了非同源染色体重组的机会

12、油菜中基因G和g控制菜籽的芥酸含量，而芥酸会降低菜籽油的

品质。研究人员拟利用高芥酸油菜品种(gg)和水稻抗病基因R培育低

芥酸抗病油菜新品种(GGRR),育种过程如图所示。下列有关叙述不正

确的是()

基因勺----------1多代自新

高芥酸7射线\低芥酸交筛选品

低芥酸种

(gg)②抗病③

A.过程①诱发基因突变，其优点是提高基因突变的频率

B.过程②的原理是基因重组，可以克服物种远缘杂交不亲和的障碍

C.过程①与过程②操作顺序互换，对育种结果没有影响

D.若要缩短育种年限，在过程②后可进行单倍体育种

13、西瓜消暑解渴，深受百姓喜爱，已知西瓜的染色体数目2〃=22,

品种甲、乙都能稳定遗传，如图是几种育种方法流程图，据此以下说

法中正确的是（）

杂种体细胞④杂种植株@•单倍体植株

A.⑦⑧过程都用到了植物组织培养技术，都体现了植物细胞的全能

性

B.试剂1和试剂2的种类不同，但花粉刺激与试剂2的作用相似

C.①③过程均能获得无子西瓜，且两者的无子性状都属于不可遗传

的变异

D.⑥⑦过程能克服远缘杂交不亲和，通过⑥⑦过程获得杂种植株的

育种原理是基因重组

14、下列关于生物变异、育种的叙述，正确的是（）

A.育种可以培育出新品种，也可能得到新物种

B.无子果实的获得均要用到秋水仙素，变异类型为染色体的数目变

异

C.中国荷斯坦牛、青霉素高产菌株和转基因抗虫棉的培育依据的原

理相同

D.联会时的交叉互换实现了染色体上等位基因的重新组合

15、野生猫猴桃是一种多年生的富含维生素C的二倍体(2〃=58)小野

果。如图是某科研小组利用野生猾猴桃种子(aa)为材料培育无子称猴

桃新品种(AAA)的过程，下列关于育种叙述错误的是()

②___________

aa或Aa-叟AAA

L^AAaa^AAAA^

A.①为诱变育种，优点是可提高突变率，在较短时间内获得更多的

变异类型

B.③、⑥都可表示用秋水仙素或低温处理萌发的种子或幼苗，以获

得多倍体

C.图中无子猫猴桃属于可遗传变异

D.若④是自交，则其产生AAAA的概率为1/4

16、我国小麦育种专家李振声将长穗偃麦草的抗病、高产等基因转移

到普通小麦中，培育成了小麦二体异附加系(流程如下图所示)。普通

小麦6〃=42,记为42W；长穗偃麦草2〃=14,记为14E。下列叙述错

误的是(

普通普通

小麦

小麦选自

普通小麦42W2丙色丁叁戊

匕W-R2市一42W42W

42W++

长穗偃21W42W+IE2E

十4-7E

麦草14E7E14E单体附加

A.甲是纯合的二倍体

B.丙染色体组成是42W+0〜7E

C.丁自交后代中植株戊约占1/4

D.育种中发生了基因重组和染色体变异

二、非选择题

17、利用遗传和变异的原理培育农作物的新品种在现代农业生产上得

到了广泛应用。用某闭花受粉的植物进行育种实验。请回答下列问题:

⑴自然状态下该植物一般都是合子。若采用诱变育种，在

Y射线处理时，需要处理大量种子，其原因是基因突变具有、

和多害性等特点。

⑵生产中使用的该植物品种都是具有优良性状的杂合子(杂种优

势)，且该植物的穗大(A)对穗小(a)为显性，黄粒(B)对白粒(b)为显

性。请利用现有的穗大白粒和穗小黄粒品种(基因型未知)设计一个快

速的育种方案，以实现长期培育穗大黄粒(AaBb)优良品种的目的。

18、普通小麦是目前世界各地栽培的重要粮食作物。普通小麦的形成

包括不同物种杂交和染色体加倍过程，如图所示(其中A、B、D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)。在

此基础上，人们又通过杂交育种培育出许多优良品种。回答下列问题:

一粒小麦X斯氏麦草

(AA)।(BB)

杂种一

I

拟二粒小麦x滔氏麦草

(AABB)।(DD)

杂种二

I

普通小麦

(AABBDD)

⑴在普通小麦的形成过程中，杂种一是高度不育的，原因是

已知普通小麦是杂种二染色体加倍形成的多倍体，普通小麦体细胞中

有条染色体。一般来说，与二倍体相比，多倍体的优点是

_______________________(答出2点即可)。

⑵若要用人工方法使植物细胞染色体加倍，可采用的方法有

(答出］点即可)。

⑶现有甲、乙两个普通小麦品种(纯合子)，甲的表型是抗病易倒伏,

乙的表型是易感病抗倒伏。若要以甲、乙为实验材料设计实验获得抗

病抗倒伏且稳定遗传的新品种，请简要写出实验思路：

19、研究人员在研究两个二倍体近缘植物甲、乙间杂交时发现，获得

的储植株X不可育，已知甲乙的花色各由一对等位基因决定，卜、A2

分别控制出现红色和蓝色，二者同时存在时表现为紫色。请根据图示

回答：

甲种植物AAxa同一A四（植株Z）

红色白色红色

x—•■植株X（不可育）工•植株Y（可育）

乙种植物A2A2xa2a2—►A2a?

「电白M蓝色

⑴植株X产生配子的过程中四分体数量为,图中①处处理

方法是用处理_______（部位）进而获得可育植株Yo

⑵植株X不可育的原因是；若想得到植株X上结

的无子果实可采用的方法是0此时果皮细胞的染色体

组数为。

⑶植株Y有种基因型，其中紫色个体占0

20、现有纯合油菜优良品系甲和乙，均为圆叶雄性可育植株，控制圆

叶与花叶的基因位于10号染色体上。科研人员在圆叶油菜（野生型）

中新发现一株纯合花叶雄性不育株（植株丙），油菜育性相关基因M/m

在9号染色体上，R/r在7号染色体上，在R基因存在时，m基因纯

合，可导致植株雄性不育。回答下列问题：

⑴将圆叶和花叶植株进行杂交，实验所得储表现为介于圆叶与花叶

之间的半花叶，判断控制圆叶的基因与控制花叶的基因间显隐性关系

为O

（2）利用甲、丙进行下图所示杂交实验。

筛选基

因型为

植株丙植株甲MmRr

(mmRR)]R均为(乂个力n短生要筛选基

植德甲f半引匚寓舞—x一^黑露了

(MMrr)植株甲勺髻;植株甲变缕的半花

(MMrr)备里加(MMrr)多代叶植株

叶植株

①过程I产生的储均为半花叶，若储自交，则子代中雄性不育株所

占比例约为,过程H产生的子代中，基因型

为MmRr的半花叶植株所占比例约为。

②提取半花叶植株的DNA,可用技术进行高精度的检测，将

基因型为MmRr的植株筛选出来，该技术所需材料包括引物、耐高温

的DNA聚合酶、等。

③过程HI连续多代与植株甲杂交、筛选的目的是。

⑶纯合圆叶品系乙(MMrr)具有其他一些优良性状，请在上述杂交、

筛选结果的基础上，设计育种方案，完成下列育种目标：获得兼具品

系甲和乙优良性状的杂种一代植株，并能以叶形性状作为标记性状区

分杂交种。请写出育种方案：。

答案与解析

1、B

解析：普通小麦是异源六倍体AABBDD,产生的配子是ABD,二粒小麦

是异源四倍体AABB,产生的配子是AB,杂交后形成的染色体组成为

AABBD的个体是不可育的，A错误；普通小麦为六倍体小麦(6〃=42),

在性母细胞减数分裂时，同源染色体发生配对，42条染色体可配成

21对，故可观察到21个四分体，B正确；普通小麦中A、B、D染色

体组分别来自一粒小麦、山羊草和节节麦，所以A、B、D染色体组中

的染色体，形态、功能彼此不同，C错误；在普通小麦的形成过程中，

发生的生物变异有染色体加倍（数目变异）、基因重组，没有发生染色

体结构变异，D错误。

2、B

解析：由于不同物种之间存在生殖隔离，所以甘蓝型油菜不可能是由

两个不同物种通过自然种间杂交后直接获得的物种，A错误；E是由

AAC组成的三倍体，储含有来自白菜的自交不亲和有关的基因，C错

误；该育种方法为杂交育种，能形成新的基因型，不能大幅度改良生

物性状，D错误。

3、D

解析：两个地区环境条件不同，自然选择方向不同使各地区的小麦基

因库存在差异，A正确；小麦的遗传多样性为自然选择提供了原材料,

C正确；穿梭育种通过杂交、选择过程，利用的主要原理是基因重组,

D错误。

4、D

解析：杂交育种和单倍体育种过程中都涉及杂合亲本减数分裂产生花

粉的过程，该过程的原理是基因重组，A正确；不管采用哪种育种技

术，都是为了获得具有所需性状的品种，B正确；上述技术中，仅多

倍体育种育出的多倍体与原物种存在生殖隔离，其余育种技术育出的

个体都与原亲本的染色体数相同，不会出现生殖隔离，C正确；与传

统育种相比，转基因的优势是定向培育出人们所需的性状类型，其转

入基因并不是自然界不存在的新基因，D错误。

5、D

解析：一个染色体组中是没有同源染色体的，而X与Y为一对同源染

色体，A错误；X染色体与Y染色体具有同源区段，此区段上基因控

制的性状不一定表现出性别差异，B错误；果蝇体细胞有丝分裂后期

染色体数目加倍，含有四个染色体组，C错误。

6、C

解析：基因重组是在有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新

组合，会导致后代性状发生改变，A错误；基因突变会导致DNA的碱

基序列发生改变，但由于密码子的简并性等原因，基因突变不一定会

导致生物体性状发生改变，B错误；多倍体的染色体组数如果奇倍数

的增加（如三倍体），其后代遗传会严重的不平衡，在减数分裂形成配

子时，同源染色体联会紊乱，不能形成正常的配子，因此不利于育种,

D错误。

7、C

解析：通过杂交育种筛选获得的甲，通过单倍体育种获得的丙，都是

纯合子，经过射线处理获得的乙已经发生基因突变，A正确；D和B

过程都有减数分裂过程，都可发生基因重组，F过程发生染色体数目

变异获得多倍体，B正确；单倍体育种中一般没有种子，只能用秋水

仙素处理幼苗，C错误。

8、D

解析：若要获得hhRR植株，最简便的方法是采用杂交育种技术，即

用HHRR和hhrr杂交，获得HhRr的子代，令其自交后再从中选育，A

错误；如果要获得hhRR植株，最快捷的方法是单倍体育种技术，即

用HHRR和hhrr杂交，获得HhRr的个体后，采用花药离体培养和植

物组织培养后获得单倍体，再经秋水仙素诱导加倍后筛选hhRR的个

体，该方法的原理是染色体数目变异，B错误；基因突变的结果通常

是产生新的等位基因，如果采用诱变育种技术，也可以获得hhRR植

株，但由于突变的不定向性（而非随机性），通常需要处理大量材料，

C错误；如果育种过程中需要筛选出hhRR和hhRr的植株，最简便的

方法是通过自交判断：若子代出现性状分离，则证明为杂合子，D正

确。

9、D

解析：图中②过程为经减数分裂形成花药的过程，会发生基因重组;

③过程为有丝分裂，染色体在间期复制，结果每条染色体含2条染色

单体，染色单体在后期分离，后期无染色单体，A项正确；秋水仙素

用于培育多倍体的原理是其能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不能

移向细胞两极，引起细胞内染色体数目加倍，B项正确；植株A为二

倍体，其体细胞进行有丝分裂，体细胞在有丝分裂后期有4个染色体

组；植株C由配子直接发育而来，为单倍体，C项正确；利用幼苗2

进行育种的最大优点是能明显缩短育种年限，得到的植株B全部为纯

合子，D项错误。

10、D

解析：普通小麦属于六倍体，簇毛麦属于二倍体，二者杂交得到的品

系l(ABDV)是异源四倍体植株，品系3属于普通小麦的单倍体，D错

误。

11、D

解析：“低温诱导植物染色体数目变化”的实验中，可能会出现四倍

体细胞和二倍体细胞，但是不会出现三倍体细胞，A、C正确；多倍

体细胞的形成是染色体数目加倍后没有分裂成两个子细胞导致的，因

此无完整的细胞周期，B正确；多倍体形成过程中只进行了有丝分裂,

不进行减数分裂，因此不存在非同源染色体重组，D错误。

12、C

解析：若先导入基因R再人工诱变，这样可能会导致基因R发生突变,

进而影响育种结果，造成筛选困难，C错误；单倍体育种能明显缩短

育种年限，因此若要缩短育种年限，在过程②后可进行单倍体育种，

D正确。

13、A

解析：⑦过程为将杂种体细胞培育为杂种植株，⑧过程为杂种植株的

花粉离体培养为单倍体植株，都用到了植物组织培养技术，都体现了

植物细胞的全能性，A正确；试剂1为一定浓度的生长素类激素，试

剂2是秋水仙素，花粉中的生长素能刺激三倍体的子房壁发育成无子

西瓜，B错误；③过程获得无子西瓜b的原理为染色体变异，属于可

遗传变异，①过程获得无子西瓜属于不可遗传的变异，C错误；⑥⑦

过程为植物体细胞杂交得到杂种体细胞，再经植物组织培养获得杂种

植株，能克服远缘杂交不亲和，通过⑥⑦过程获得杂种植株的育种原

理是植物细胞的全能性，D错误。

14、A

解析：育种可以培育出新品种，也可能得到新物种，如由二倍体培育

而成的四倍体生物，与原二倍体生物存在生殖隔离，是一个新物种，

A正确；用一定浓度的生长素处理未受粉的雌蕊柱头，也可获得无子

果实（如无子番茄），B错误；中国荷斯坦牛的培育属于有性生殖的范

畴，原理是基因重组，转基因抗虫棉的培育原理是基因重组，青霉素

高产菌株的培育原理是基因突变，C错误；联会时的交叉互换实现了

同源染色体上非等位基因的重新组合，D错误。

15、D

解析：①为诱变育种，原理是基因突变，优点是可提高突变率，在较

短时间内获得更多的优良变异类型，A正确；Aa和AA都是二倍体，

所以③、⑥都可表示用秋水仙素或低温处理萌发的种子或幼苗，以获

得多倍体，B正确；三倍体无子猫猴桃是染色体变异，属于可遗传变

异，C正确；由于AAaa经减数分裂产生的配子有AA、Aa、aa,比例

为1：4：1,所以若④是自交，则产生AAAA的概率为1/36,D错误。

16、A

解析：普通小麦与长穗偃麦草杂交，储为异源四倍体，则甲为异源八

倍体，A错误；分析题图可知，乙中来自长穗偃麦草的染色体组是一

个，因此长穗偃麦草的染色体不能联会，产生的配子的染色体组成是

21W+0-7E,则丙的染色体组成是42W+0〜7E,B正确；丁体细胞中

含有一条长穗偃麦草染色体，自交后代中长穗偃麦草染色体的情况是

2条：1条：0条=1：2：1,因此含有两条长穗偃麦草染色体的植株

戊占1/4,C正确；图中杂交过程均发生了基因重组；图中①过程发

生了染色体变异，D正确。

17、答案：(1)纯低频性不定向性

(2)①分别种植穗大白粒、穗小黄粒植株，性成熟后，分别取其

花药离体培养至单倍体幼苗，然后用秋水仙素处理得到二倍体纯合

子，分别自交，选择穗大白粒(AAbb)、穗小黄粒(aaBB)分别留种。②

分别种植穗大白粒(AAbb)、穗小黄粒(aaBB)的植株，选择其中的一部

分植株进行杂交，获得穗大黄粒(AaBb)的杂合子品种。③其余另一部

分植株进行自交，获得穗大白粒(AAbb)、穗小黄粒(aaBB)分别留种。

(其他答案合理也可)

解析：(2)快速育种常用单倍体育种方法。第一步为选育亲本纯

合子：由于现有的穗大白粒和穗小黄粒品种基因型未知，先分别种植

穗大白粒、穗小黄粒植株，性成熟后，分别取其花药离体培养至单倍

体幼苗，然后用秋水仙素处理得到二倍体纯合子，分别自交，选择穗

大白粒(AAbb)、穗小黄粒(aaBB)分别留种；第二步为培育穗大黄粒

(AaBb)的杂合子：分别种植穗大白粒(AAbb)、穗小黄粒(aaBB)的植株,

选择其中的一部分植株进行杂交，获得穗大黄粒(AaBb)的杂合子品

种；第三步为保留纯合子：种植穗大白粒(AAbb)、穗小黄粒(aaBB)

的植株分别自交，分别留种，以实现长期培育杂合子的目的。

18、答案：(1)无同源染色体，不能进行正常的减数分裂42营养

物质含量高、茎秆粗壮

（2）秋水仙素处理

（3）甲、乙两个品种杂交，E自交，选取F2中既抗病又抗倒伏、且自

交后代不发生性状分离的植株

解析：（1）杂种一中的两个染色体组分别来自一粒小麦和斯氏麦草两

个不同物种，无同源染色体，不能通过减数分裂产生正常的配子，因

此杂种一是高度不育的。杂种二中含3个染色体组，经其染色体加倍

形成的普通小麦中含有6个染色体组,每个染色体组均含7条染色体,

故普通小麦体细胞中共含有42条染色体。与二倍体植株相比，多倍

体植株的优