2022屆高考生物一輪復(fù)習《從雜交育種到基因工程》教學案

PAGE27第23講從雜交育種到基因工程【2022高考在線】1（2022·江蘇卷）下圖是高產(chǎn)糖化酶菌株的育種過程，有關(guān)敘述錯誤的是（）出發(fā)菌株eq\a\vs4\al挑取200個,單細胞菌株選出50株選出5株多輪重復(fù)篩選A通過上圖篩選過程獲得的高產(chǎn)菌株未必能作為生產(chǎn)菌株射線處理既可以引起基因突變也可能導(dǎo)致染色體變異C上圖篩選高產(chǎn)菌株的過程是定向選擇過程D每輪誘變相關(guān)基因的突變率都會明顯提高2（2022·北京卷）為控制野兔種群數(shù)量，澳洲引入一種主要由蚊子傳播的兔病毒。引入初期強毒性病毒比例最高，兔被強毒性病毒感染后很快死亡，致兔種群數(shù)量大幅下降。兔被中毒性病毒感染后可存活一段時間。幾年后中毒性病毒比例最高，兔種群數(shù)量維持在低水平。由此無法推斷出（）A病毒感染對兔種群的抗性具有選擇作用B毒性過強不利于維持病毒與兔的寄生關(guān)系C中毒性病毒比例升高是因為兔抗病毒能力下降所致D蚊子在兔和病毒之間的協(xié)同（共同）進化過程中發(fā)揮了作用

3（2022·天津卷）MRSA菌是一種引起皮膚感染的“超級細菌”，對青霉素等多種抗生素有抗性。為研究人母乳中新發(fā)現(xiàn)的蛋白質(zhì)H與青霉素組合使用對MRSA菌生長的影響，某興趣小組的實驗設(shè)計及結(jié)果如下表。下列說法正確的是（）組別培養(yǎng)基中的添加物MRSA菌1100μg/mL蛋白質(zhì)H生長正常220μg/mL青霉素生長正常32μg/mL青霉素＋100μg/mL蛋白質(zhì)H死亡A細菌死亡與否是通過光學顯微鏡觀察其細胞核的有無來確定的B第2組和第3組對比表明，使用低濃度的青霉素即可殺死MRSA菌青霉素做處理的對照組有很強的殺菌作用，是一種新型抗生素4（2022·四川卷）油菜物種甲（2n＝20）與乙（2n＝16）通過人工授粉雜交，獲得的幼胚經(jīng)離體培養(yǎng)形成幼苗丙，用秋水仙素處理丙的頂芽形成幼苗丁，待丁開花后自交獲得后代戊若干。下列敘述正確的是（）A秋水仙素通過促進著絲點分裂，使染色體數(shù)目加倍B幼苗丁細胞分裂后期，可觀察到36或72條染色體C丙到丁發(fā)生的染色體變化，決定了生物進化的方向D形成戊的過程未經(jīng)過地理隔離，因而戊不是新物種5（2022·廣東卷）某種蘭花有細長的花矩（如圖），花矩頂端貯存著花蜜，這種蘭花的傳粉需借助具有細長口器的蛾在吸食花蜜的過程中完成，下列敘述正確的是（）

A蛾口器的特征決定蘭花花矩變異的方向B花矩變長是蘭花新種形成的必要條件C口器與花矩的相互適應(yīng)是共同進化的結(jié)果D蛾的口器會因吸食花蜜而越變越長6（2022·江蘇卷）某醫(yī)院對新生兒感染的細菌進行了耐藥性實驗，結(jié)果顯示70%的致病菌具有耐藥性。下列有關(guān)敘述正確的是（）A孕婦食用了殘留抗生素的食品，導(dǎo)致其體內(nèi)大多數(shù)細菌突變B即使孕婦和新生兒未接觸過抗生素，感染的細菌也有可能是耐藥菌C新生兒體內(nèi)缺少免疫球蛋白，增加了致病菌的耐藥性D新生兒出生時沒有及時接種疫苗，導(dǎo)致耐藥菌形成7（2022·重慶卷）肥胖與遺傳密切相關(guān)，是影響人類健康的重要因素之一。（1）某肥胖基因發(fā)現(xiàn)于一突變系肥胖小鼠，人們對該基因進行了相關(guān)研究。①為確定其遺傳方式，進行了雜交實驗，根據(jù)實驗結(jié)果與結(jié)論完成以下內(nèi)容。實驗材料：______________小鼠；雜交方法：__________。實驗結(jié)果：子一代表現(xiàn)型均正常。結(jié)論：遺傳方式為常染色體隱性遺傳。②正常小鼠能合成一種蛋白類激素，檢測該激素的方法是________。小鼠肥胖是由于正?；虻木幋a鏈（模板鏈的互補鏈）部分序列“CTCCGA”中的一個C被T替換，突變?yōu)闆Q定終止密碼（UAA或UGA或UAG）的序列，導(dǎo)致該激素不能正常合成，突變后的序列是________，這種突變________（填“能”或“不能”）使基因的轉(zhuǎn)錄終止。③在人類肥胖癥研究中發(fā)現(xiàn)，許多人能正常分泌該類激素卻仍患肥胖癥，其原因是靶細胞缺乏相應(yīng)的________。（2）目前認為，人的體重主要受多基因遺傳的控制。假如一對夫婦的基因型均為AaBb（A、B基因使體重增加的作用相同且具累加效應(yīng)，兩對基因獨立遺傳），從遺傳角度分析，其子女體重超過父母的概率是________，體重低于父母的基因型為______________________。（3）有學者認為，利于脂肪積累的基因由于適應(yīng)早期人類食物缺乏而得以保留并遺傳到現(xiàn)代，表明________決定生物進化的方向。在這些基因的頻率未明顯改變的情況下，隨著營養(yǎng)條件改善，肥胖發(fā)生率明顯增高，說明肥胖是________________共同作用的結(jié)果?！局攸c知識梳理】一、生物育種1雜交育種與單倍體育種的過程（以選育抗病高產(chǎn)aaBB為例）

2幾種育種方法的比較方法原理常用方法優(yōu)點缺點代表實例雜交育種基因重組雜交操作簡單，目標性強育種年限長矮稈抗病小麥誘變育種基因突變輻射誘變、激光誘變等提高突變率，加速育種進程有利變異少，需大量處理實驗材料高產(chǎn)青霉素菌株多倍體育種染色體變異秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗操作簡單，且能在較短的時間內(nèi)獲得所需品種所得品種發(fā)育遲緩、結(jié)實率低、在動物中無法開展無子西瓜、八倍體小黑麥單倍體育種染色體變異花藥離體培養(yǎng)后，再用秋水仙素處理明顯縮短育種年限技術(shù)復(fù)雜，需要與雜交育種配合“京花1號”小麥基因工程育種基因重組將一種生物特定的基因轉(zhuǎn)移到另一種生物細胞中能定向改造生物的遺傳性狀有可能引發(fā)生態(tài)危機轉(zhuǎn)基因抗蟲棉3生物育種方法的選擇（1）若要培育隱性性狀個體，則可用自交或雜交的方法，只要出現(xiàn)該性狀即可穩(wěn)定遺傳。（2）有些植物如小麥、水稻等，雜交實驗較難操作，則最簡便的方法是自交。（3）若要快速獲得純種，則最好采用單倍體育種方法。（4）若實驗植物為營養(yǎng)繁殖類如馬鈴薯等，則只要出現(xiàn)所需性狀即可，不需要培育出純種。（5）若要培育原先沒有的性狀，則可用誘變育種。二、基因工程1基因工程的原理（1）不同生物的DNA分子具有相同結(jié)構(gòu)。（2）基因是控制生物性狀的基本結(jié)構(gòu)單位和功能單位。（3）各種生物共用一套遺傳密碼。2基因工程操作的工具（1）限制性核酸內(nèi)切酶——基因的“剪刀”①存在場所：主要是存在于微生物細胞中。②特性：一種限制性核酸內(nèi)切酶只能識別一種特定的核苷酸序列，并且能夠在特定的切點上切割DNA分子。③作用結(jié)果：得到黏性末端。（2）DNA連接酶——基因的“針線”①作用：連接限制性核酸內(nèi)切酶切開的斷口。②常用的種類及iDNA連接酶T4DNA連接酶）運載體——基因的運輸工具作為運載體必須具備的條件：①能夠在宿主細胞內(nèi)復(fù)制并穩(wěn)定地保存。②含有多個限制酶切點，以便和外源基因相連。③含有標記基因，以便于篩選。3基因工程與基因重組比較項目基因重組基因工程不同點重組方式同一物種的不同基因不同物種間的不同基因繁殖方式有性生殖無性生殖變異大小小大意義是生物變異的使人類有可能按自己的意愿直接定向地改造生物，培育出新品種相同點都實現(xiàn)了不同基因間的重新組合，都能使生物產(chǎn)生變異【高頻考點突破】考點一生物育種的原理和操作例1下列關(guān)于生物學中常見育種方法的敘述錯誤的是（）A在雜交育種中，一般從F2開始選種，因為從F2開始發(fā)生性狀分離B在單倍體育種中，常先篩選F1的花粉再進行花藥離體培養(yǎng)C在多倍體育種中，秋水仙素處理的目的是使染色體加倍D在誘變育種中，常選用萌發(fā)的種子或幼苗作為處理材料解析：選B在單倍體育種中，通常先將F1的花粉進行花藥離體培養(yǎng)，待秋水仙素處理獲得純合子后再進行篩選。【變式探究】下列有關(guān)育種的敘述中，錯誤的是（）A用于大田生產(chǎn)的優(yōu)良品種不一定是純合子B通過植物組織培養(yǎng)技術(shù)培育脫毒苗，篩選培育抗病毒新品種C誘變育種可提高突變頻率，加速新基因的產(chǎn)生，從而加速育種進程D為了避免對三倍體無子西瓜年年制種，可利用植物組織培養(yǎng)快速繁殖【解析】脫毒即使其無毒，不一定能抗毒。【答案】B考點二、基因工程例2、下列有關(guān)基因工程中限制酶的描述，錯誤的是（）A一種限制酶只能識別一種特定的脫氧核苷酸序列B限制酶的活性受溫度影響D限制酶可從原核生物中提取【解析】限制性內(nèi)切酶作用的底物為DNA?！敬鸢浮緾【變式探究】科學家用納米技術(shù)制造出一種“生物導(dǎo)彈”，可以攜帶DNA分子。把它注射入組織中，可以通過細胞的胞吞作用的方式進入細胞內(nèi)，DNA被釋放出來，進入到細胞核內(nèi)，最終整合到細胞染色體中，成為細胞基因組的一部分，DNA整合到細胞染色體中的過程，屬于（）A基因突變B基因重組C基因互換D染色體變異【解析】該過程屬于人工基因重組?！敬鸢浮緽【經(jīng)典考題精析】（2022·全國卷）下列實踐活動包含基因工程技術(shù)的是（）1花藥經(jīng)培養(yǎng)和染色體加倍，獲得基因型純合新品種B抗蟲小麥與矮稈小麥雜交，通過基因重組獲得抗蟲矮稈小麥導(dǎo)入玉米細胞，經(jīng)組織培養(yǎng)獲得抗病植株D用射線照射大豆使其基因結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，獲得種子性狀發(fā)生變異的大豆

（2022·江蘇卷）現(xiàn)有小麥種質(zhì)資源包括：①高產(chǎn)、感病；②低產(chǎn)、抗??；③高產(chǎn)、晚熟等品種。為滿足不同地區(qū)及不同環(huán)境條件下的栽培需求，育種專家要培育3類品種：a高產(chǎn)、抗?。籦高產(chǎn)、早熟；c高產(chǎn)、抗旱。下述育種方法可行的是（）A利用①③品種間雜交篩選獲得aB對品種③進行染色體加倍處理篩選獲得b、b和c的培育均可采用誘變育種方法D用轉(zhuǎn)基因技術(shù)將外源抗旱基因?qū)擘壑蝎@得c【答案】CD【解析】本題通過育種方式的選擇，考查變異等知識，屬于分析、判斷和理解能力。欲獲得a，應(yīng)利用①和②品種進行雜交篩選，A項錯誤；染色體加倍后結(jié)實率降低，欲獲得b，可對③進行誘變育種，B項錯誤；誘變育種可以產(chǎn)生新基因，因此a、b、c都可以通過誘變育種獲得，C項正確；基因工程可定向改造生物的性狀，利用③獲得c可通過基因工程實現(xiàn)，D項正確。（2022·四川卷）大豆植株的體細胞含40條染色體。用放射性60Co處理大豆種子后，篩選出一株抗花葉病的植株X，取其花粉經(jīng)離體培養(yǎng)得到若干單倍體植株，其中抗病植株占50%。下列敘述正確的是（）A用花粉離體培養(yǎng)獲得的抗病植株，其細胞仍具有全能性B單倍體植株的細胞在有絲分裂后期，共含有20條染色體連續(xù)自交若干代，純合抗病植株的比例逐代降低誘發(fā)的基因突變，可以決定大豆的進化方向

（2022·浙江卷）在玉米中，控制某種除草劑抗性（簡稱抗性，T）與除草劑敏感（簡稱非抗，t）、非糯性（G）與糯性（g）的基因分別位于兩對同源染色體上。有人以純合的非抗非糯性玉米（甲）為材料，經(jīng)過EMS誘變處理獲得抗性非糯性個體（乙）；甲的花粉經(jīng)EMS誘變處理并培養(yǎng)等，獲得可育的非抗糯性個體（丙）。請回答：（1）獲得丙的過程中，運用了誘變育種和________育種技術(shù)。（2）若要培育抗性糯性的新品種，采用乙與丙雜交，F(xiàn)1只出現(xiàn)抗性非糯性和非抗非糯性的個體；從F1中選擇表現(xiàn)型為________的個體自交，F(xiàn)2中有抗性糯性個體，其比例是________。（3）采用自交法鑒定F2中抗性糯性個體是否為純合子。若自交后代中沒有表現(xiàn)型為_______的個體，則被鑒定個體為純合子；反之則為雜合子。請用遺傳圖解表示雜合子的鑒定過程。（4）擬采用轉(zhuǎn)基因技術(shù)改良上述抗性糯性玉米的抗蟲性。通常從其他物種獲得_________，將其和農(nóng)桿菌的________用合適的限制性核酸內(nèi)切酶分別切割，然后借助__________連接，形成重組DNA分子，再轉(zhuǎn)移到該玉米的培養(yǎng)細胞中，經(jīng)篩選和培養(yǎng)等獲得轉(zhuǎn)基因抗蟲植株?！敬鸢浮浚?）單倍體（2）抗性非糯性3/16（3）非抗糯性P：抗性糯性（Ttgg）↓F1雌配子雄配子TgtgTgTTgg抗性糯性Ttgg抗性糯性tgTtgg抗性糯性ttgg非抗糯性【當堂鞏固】1下列育種方式中培育原理相同的一組是（）A太空椒和抗蟲棉B“番茄—馬鈴薯”和無子西瓜C矮稈抗病雜交水稻和無子番茄D青霉素高產(chǎn)菌株和八倍體小黑麥2各種育種方法或技術(shù)都有其優(yōu)劣之處，下列相關(guān)敘述不正確的是（）A傳統(tǒng)的育種方法周期長，可選擇的范圍有限B通過人工誘變，人們有目的地選育新品種，能避免育種的盲目性C雜交育種難以克服遠緣雜交不親和的障礙，過程繁雜緩慢，效率低D基因工程可以實現(xiàn)基因在不同物種之間的轉(zhuǎn)移，人們可以定向選育新品種解析雜交育種的缺點：育種周期長，可選擇的范圍有限；誘變育種的原理是基因突變，突變是不定向的，避免不了盲目性；雜交育種必須選擇同種生物進行雜交，不能克服遠緣雜交不親和的障礙?；蚬こ炭稍诓煌锓N之間進行基因轉(zhuǎn)移，定向地改造生物的某些性狀。答案B3要把兩個不同物種的優(yōu)良性狀集中在一起，應(yīng)采用的育種方法是（）A雜交育種 B單倍體育種C誘變育種 D基因工程育種解析把兩個物種的優(yōu)良性狀集于一體，應(yīng)采用基因工程育種的方法。答案D4下列關(guān)于育種的敘述中，正確的是（）A用物理因素誘變處理可提高突變率B誘變育種和雜交育種均可形成新的基因C自然條件下，三倍體與二倍體能進行雜交D誘變獲得的突變體多數(shù)表現(xiàn)出優(yōu)良性狀5糧食問題是當今舉世矚目的迫切問題之一。改善農(nóng)作物的遺傳性狀、提高糧食產(chǎn)量是科學工作者不斷努力的目標，下圖是遺傳育種的一些途徑。有關(guān)分析不正確的是（）

A若要在較短時間內(nèi)獲得圖示新品種，可選圖中E→F→G的育種方法→I、J→K都必須用到與G過程相同的技術(shù)操作→D和H→I過程都可以克服遠緣雜交不親和的障礙D圖中的遺傳育種途徑，A→B所表示的方法具有典型的不定向性解析圖中A→B為誘變育種，C→D為基因工程育種，E→F→G為單倍體育種，H→I為細胞工程育種，J→K為多倍體育種。要盡快獲得新品種，應(yīng)該采用單倍體育種法，G過程是用秋水仙素誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍，H→I過程是植物體細胞雜交，不需要用秋水仙素誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍?；蚬こ逃N和植物體細胞雜交都克服了遠緣雜交不親和的障礙。誘變育種、雜交育種都具有不定向性。答案B6在用基因工程技術(shù)構(gòu)建抗除草劑的轉(zhuǎn)基因煙草過程中，下列操作錯誤的是（）A用限制性核酸內(nèi)切酶切割煙草花葉病毒的核酸連接酶連接經(jīng)切割的抗除草劑基因和載體分子導(dǎo)入煙草原生質(zhì)體D用含除草劑的培養(yǎng)基篩選轉(zhuǎn)基因煙草細胞分子的某一片段，其中①②③分別表示某種酶的作用部位，則相應(yīng)的酶依次是（）

連接酶、限制性核酸內(nèi)切酶、解旋酶B限制性核酸內(nèi)切酶、解旋酶、DNA連接酶C解旋酶、限制性核酸內(nèi)切酶、DNA連接酶D限制性核酸內(nèi)切酶、DNA連接酶、解旋酶答案C8下列有關(guān)基因工程操作的敘述正確的是（）A用同種限制性核酸內(nèi)切酶切割運載體與目的基因可獲得相同黏性末端B以蛋白質(zhì)的氨基酸序列為依據(jù)合成的目的基因與原基因的堿基序列相同C檢測到受體細胞含有目的基因就標志著基因工程操作的成功D用含抗生素抗性基因的質(zhì)粒作為運載體是因為其抗性基因便于與外源基因連接解析因多種密碼子可決定一種氨基酸，故以蛋白質(zhì)的氨基酸序列為依據(jù)合成的目的基因與原基因的堿基序列不一定完全相同；目的基因在受體細胞中表達才能說明基因工程操作的成功；用含抗生素抗性基因的質(zhì)粒作為運載體是因為便于篩選。答案A