高考非选择题专项训练(50题)【遗传变异类】
- 2026-11-05 17:54:30
马铃薯野生种是二倍体，普通栽培种为四倍体，其减数分裂形成配子时，同源染色体联会出现"2+2""3+1""2+1+1"等类型。马铃薯既可用种子繁殖，也可用块茎繁殖，块茎繁殖易积累病毒。回答下列问题。
(1) 用种子繁殖是实现马铃薯育种优化的重要途径，原因是。
(2) 研究人员为获得具有杂种优势的杂交种，需先纯化父本和母本，再让其杂交，从而获得表现一致的杂交种。
① 四倍体栽培种比野生种杂交育种难度大，原因是。
② 研究发现，二倍体马铃薯传粉时，花柱中的 S-RNase 蛋白过多会引起花粉管生长停滞，其它植株花粉产生的 SLF 蛋白能识别并降解 S-RNase。推测二倍体马铃薯自交不亲和的原因是。由于自交不亲和的特性，野生种无法获得，限制了野生种杂交育种进程。自交不亲和是马铃薯在长期进化中形成的维持马铃薯多样性的一种策略。
(3) 研究者发现一株自交亲和的二倍体马铃薯杂合植株，并确定该性状受显性基因 A 控制，A 蛋白可广泛识别并降解多种类型的 S-RNase；该杂合植株的自交后代只出现 AA 和 Aa 两种基因型，比例接近1∶1，而不是 1∶2，推测其原因是。
(4) 育种过程中，为短期内获得野生型自交亲和纯化个体，可进行单倍体育种。
① 研究者获得了野生型基因突变个体 S，用 S 给自交亲和马铃薯授粉，会结出一定比例的单倍体籽粒。对亲子代该突变基因及其等位基因进行 PCR 扩增并电泳，结果如图所示。推测 F₁ 单倍体是由发育而来
。
② 为便于筛选单倍体，研究者向 S 中转入能在胚和胚乳中表达的红色荧光蛋白基因 RFP，并得到转基因纯合子 S′，用 S′ 进行上述杂交实验。单倍体籽粒与二倍体籽粒的胚乳都是由 1 个精子和 2 个极核结合发育而成，极核的遗传物质与卵细胞相同。写出筛选单倍体籽粒的原理。
【答案】
(1) 有性生殖使后代呈现多样性，为育种提供更多选择材料
(2) ① 四倍体减数分裂时联会紊乱，不容易得可育配子 ② 自身产生的 S-RNase 蛋白不能被自身花粉产生的 SLF 蛋白识别降解；纯合个体（或答：纯化个体）；基因/遗传
(3) 只有含有 A 基因的花粉才具有降解 S-RNase 蛋白的功能
(4) ① 未受精的卵细胞（或答：卵细胞） ② S′ 给普通二倍体马铃薯授粉后，产生的二倍体籽粒胚和胚乳都能发出红色荧光，而单倍体籽粒只有胚乳能发出红色荧光
【详解】
(1) 由于有性生殖使后代呈现多样性，可为育种提供更多选择材料，所以用种子繁殖是实现马铃薯育种优化的重要途径。
(2) ① 四倍体马铃薯减数分裂时同源染色体会出现"2+2""3+1""2+1+1"等多种联会方式，说明减数分裂过程会发生联会紊乱，无法产生正常的配子，无法进行受精作用，导致结实率低，难以获得纯合亲本进行杂交，种子繁殖非常困难。
② 由题意可知，花柱中的 S-RNase 蛋白过多会引起花粉管生长停滞，其它植株花粉产生的 SLF 蛋白能识别并降解 S-RNase，说明自身产生的 S-RNase 蛋白不能被自身花粉产生的 SLF 蛋白识别降解，导致自交不亲和，所以野生种无法获得纯合植株；自交不亲和是植物在长期进化中形成的维持基因（遗传）多样性的一种策略。
(3) 杂合子 Aa 自交，后代只有 AA 和 Aa，比例接近 1∶1，同时 A 蛋白可广泛识别并降解多种类型的 S-RNase，说明 a 基因不能降解 S-RNase，a 花粉没有受精能力，即只有含有 A 基因的花粉才具有降解 S-RNase 蛋白的功能。
(4) ① 据图可知 2 号和 3 号的条带位置相同，说明 F₁ 单倍体胚是由卵细胞发育而来。
② RFP 是红色荧光蛋白基因。转基因纯合子 S′ 给普通二倍体马铃薯授粉，S′ 提供带有 RFP 的精子，普通二倍体马铃薯提供普通的卵细胞：胚是来源于卵细胞的单倍体胚，不含 RFP，不发出红色荧光；胚乳是由 1 个精子和 2 个极核结合成的三倍体，含 RFP，会发出红色荧光。因此，选取胚乳能够发出红色荧光、但胚不发出红色荧光的种子，即为单倍体种子。
⭐ 考前 30 秒复盘
四倍体育种难：联会紊乱→可育配子少；自交不亲和：自身 S-RNase 不被自身 SLF 降解→无法获得纯合个体；后代 1∶1 无 aa：只有含 A 的花粉可受精；单倍体来源：未受精的卵细胞；荧光筛选：胚不发光＋胚乳发光＝单倍体籽粒。
🌟 收藏这道大题精讲，遗传题不慌！
觉得有用就点个「赞」和「在看」，转发给你的同学吧～
📣 扫码关注 · 海夫子生物
高中生物考点同步更新，复习资料持续放送
长按识别二维码，添加老师微信
微信号：swwk9999
