2025版高考生物一輪復(fù)習(xí)第七單元生物的變異育種和進化第23講從雜交育種到基因工程課時強化訓(xùn)練含解析

PAGEPAGE8第23講從雜交育種到基因工程測控導(dǎo)航表學(xué)問點題號1.雜交育種及誘變育種的原理、過程及應(yīng)用等1,2,32.基因工程的原理及應(yīng)用4,133.生物變異在育種上的應(yīng)用5,6,7,8,9,10,11,12,14,15一、選擇題1.穿梭育種是近年來小麥育種采納的新模式。農(nóng)業(yè)科學(xué)家將一個地區(qū)的品種與國內(nèi)外其他地區(qū)的品種進行雜交,然后通過在兩個地區(qū)間不斷地反復(fù)交替穿梭種植、選擇、鑒定,最終選育出多種抗病高產(chǎn)的小麥新品種。下列關(guān)于穿梭育種的敘述,錯誤的是(D)A.自然選擇方向不同使各地區(qū)的小麥基因庫存在差異B.穿梭育種培育的新品種可適應(yīng)兩個地區(qū)的環(huán)境條件C.穿梭育種充分地利用了小麥的基因多樣性D.穿梭育種利用的主要原理是染色體變異解析:依據(jù)題干信息“將一個地區(qū)的品種與國內(nèi)外其他地區(qū)的品種進行雜交”可知,穿梭育種利用的主要原理是基因重組。2.下列有關(guān)育種的說法,不正確的是(C)A.誘變育種可大幅度改良生物的某種性狀和擴大可供選擇的范圍B.雜交育種通過基因重組和人工選擇可定向變更種群的基因頻率C.秋水仙素作用于有絲分裂后期,使細胞中染色體的數(shù)目加倍D.三倍體無子西瓜的無子性狀是可以遺傳的解析:秋水仙素作用于有絲分裂前期,抑制紡錘體的形成,使細胞中染色體的數(shù)目加倍。3.下列關(guān)于雜交育種、誘變育種敘述錯誤的是(B)A.雜交育種的雙親可以是純合子也可以是雜合子B.雜交育種不同于基因工程育種的優(yōu)勢是可在不同種生物間進行C.雜交育種能產(chǎn)生新的基因型,誘變育種能產(chǎn)生新基因D.高產(chǎn)“黑農(nóng)五號”大豆的培育、高產(chǎn)青霉菌株的選育都利用基因突變的原理解析:可在不同種生物間進行是基因工程育種的優(yōu)勢,不是雜交育種的優(yōu)勢。4.下列有關(guān)基因工程和酶的相關(guān)敘述,正確的是(A)A.限制酶不能切割煙草花葉病毒的核酸B.載體的化學(xué)本質(zhì)與載體蛋白相同C.同種限制酶既可以切割目的基因又可以切割質(zhì)粒,因此不具備專一性D.DNA連接酶可催化脫氧核苷酸鏈間形成氫鍵解析:基因工程的運載體有質(zhì)粒、噬菌體和動植物病毒等,它們的本質(zhì)是DNA,載體蛋白的本質(zhì)是蛋白質(zhì),不相同;同種限制酶既可以切割目的基因又可以切割質(zhì)粒,但識別的都是相同的核苷酸序列并且在相同的切點作用,仍舊體現(xiàn)了酶的專一性;DNA連接酶可催化DNA片段間形成磷酸二酯鍵。5.如圖所示是由①②兩個水稻品種分別培育出④⑤⑥三個品種的過程。據(jù)圖分析,敘述正確的是(D)A.步驟Ⅲ中通常用物理或化學(xué)的方法進行誘變處理B.步驟Ⅳ中通常用秋水仙素處理,處理時期為間期C.由③經(jīng)步驟Ⅲ、Ⅴ培育出⑤的方法屬于多倍體育種D.由①和②經(jīng)步驟Ⅰ、Ⅱ培育出的⑤占所選性狀的1/3解析:步驟Ⅲ通常用花藥離體培育的方法;步驟Ⅳ中通常用秋水仙素處理,抑制紡錘體形成,作用于有絲分裂前期;由③經(jīng)步驟Ⅲ、Ⅴ培育出⑤的方法屬于單倍體育種;由①和②經(jīng)步驟Ⅰ、Ⅱ選出的Abb占F2的3/16,其中AAbb占1/3。

6.下列關(guān)于生物變異及育種的敘述,正確的是(D)A.花藥離體培育過程中,基因重組和染色體變異均有可能發(fā)生B.某植物經(jīng)X射線處理后若未出現(xiàn)新的性狀,則沒有新基因產(chǎn)生C.在雜交育種中,一般從F1起先選種,因為從F1起先發(fā)生性狀分別D.在多倍體育種中,用秋水仙素處理單倍體幼苗獲得的植株不肯定都是二倍體解析:花藥離體培育過程中,基因突變和染色體變異均有可能發(fā)生,但不行能發(fā)生基因重組;基因突變并不肯定會變更生物的性狀,如AA突變成Aa;雜交育種一般從F2才發(fā)生性狀分別,所以一般從F2起先選種;單倍體不肯定含有一個染色體組,如四倍體產(chǎn)生的配子形成的單倍體含有兩個染色體組,因此用秋水仙素處理單倍體幼苗獲得的植株不肯定都是二倍體。7.下圖表示用AAbb和aaBB兩個品種的某種農(nóng)作物培育出AABB品種的過程。相關(guān)敘述錯誤的是(C)A.育種過程①②③的原理是基因重組B.經(jīng)步驟⑥(人工誘變)處理獲得的品種的基因型不肯定是AABBC.①和②所實行的方法分別是雜交和測交D.若該植物是兩年生植物(第一年秋冬季播種,其次年春夏季開花、結(jié)果),則通過“①→④→⑤”途徑獲得基因型為AABB的植株至少須要3年解析:①是雜交,②③是自交,都可以發(fā)生基因重組;由于基因突變是不定向的,所以經(jīng)步驟⑥(人工誘變)處理獲得的品種的基因型不肯定是AABB;①和②所采納的方法分別是雜交和自交;若該植物是兩年生植物,則通過“①→④→⑤”途徑獲得基因型為AABB的植株至少須要3年,即第一年秋冬季播種,其次年春夏季開花、結(jié)果,其次年秋冬季播種,第三年春夏季開花、結(jié)果。8.在作物育種中,使作物具有矮生性狀是某些農(nóng)作物性狀改良的方向之一。試驗小組利用誘發(fā)基因突變的方法從某二倍體野生型水稻(株高正常)田中獲得了一株矮生型突變體,將該突變體的花粉離體培育后得到若干單倍體植株,其中矮生植株占50%。下列有關(guān)敘述錯誤的是(B)A.可用矮生型突變體植株逐代自交的方法來獲得能穩(wěn)定遺傳的植株B.獲得的單倍體矮生植株長勢弱小,所結(jié)的種子比野生型水稻的小C.單倍體矮生植株與矮生型突變體植株不能進行基因溝通D.獲得單倍體矮生植株的過程中,細胞的染色體組數(shù)目發(fā)生了整倍性的變更解析:依據(jù)以上分析已知,該突變體是雜合子,因此用矮生型突變體植株逐代自交的方法來獲得能穩(wěn)定遺傳的突變體植株;獲得的單倍體矮生植株長勢弱小,高度不育,沒有種子;單倍體矮生植株不能產(chǎn)生配子,因此與矮生型突變體植株不能進行基因溝通;獲得單倍體矮生植株的過程中,細胞的染色體組數(shù)目發(fā)生了整倍性的削減。9.蘆筍是雌雄異株植物,雄株性染色體為XY,雌株為XX;其幼莖可食用,雄株產(chǎn)量高。以下為兩種培育雄株的技術(shù)路途。有關(guān)敘述錯誤的是(C)A.形成愈傷組織可通過添加植物生長調(diào)整劑進行誘導(dǎo)B.幼苗乙和丙的形成均經(jīng)過脫分化和再分化過程C.雄株丁的親本的性染色體組成分別為XY、XXD.與雄株甲不同,雄株丁培育過程中發(fā)生了基因重組解析:植物組織培育過程中,生長素與細胞分裂素用量的比例適中時,可促進愈傷組織的形成;由花粉培育形成幼苗利用的是植物組織培育技術(shù),這一過程須要經(jīng)過脫分化和再分化;雄株丁(XY)的親本為乙、丙,乙、丙都是由花粉培育的單倍體幼苗經(jīng)染色體加倍形成的,故雄株丁的親本的性染色體組成分別為XX、YY;植株乙、丙雜交產(chǎn)生植株丁的過程中發(fā)生了減數(shù)分裂,故會發(fā)生非同源染色體上的非等位基因自由組合的基因重組過程。10.某種野生獼猴桃(2n=58)是一種多年生且富含維生素C的小野果。育種專家以野生獼猴桃的種子(基因型為aa)為試驗材料,培育出抗蟲無子獼猴桃新品種,育種過程如下圖所示,其中①～⑥表示育種過程或方法。下列分析正確的是(C)A.①④過程都是用物理因素或化學(xué)因素處理獼猴桃的種子或幼苗B.④⑦過程依據(jù)的遺傳學(xué)原理相同C.基因型為AAA與AAAB的植株體細胞中染色體數(shù)最多為174條D.基因B為限制無子性狀的基因,基因型為AAAB的植株高度不育解析:①過程是用物理因素或化學(xué)因素處理獼猴桃的種子或幼苗,而④過程是自交;④是自交,其原理是基因重組,⑦為多倍體育種,其原理是染色體變異,兩者依據(jù)的原理是不同的;野生獼猴桃的體細胞染色體數(shù)為58條,為二倍體,則基因型為AAA與AAAB的植株體細胞中都含有三個染色體組,最多含有的染色體數(shù)=58÷2×3×2=174(條);基因型為AAAB的植株高度不育是因為其含有三個染色體組,無法形成正常的配子,而基因B為限制抗蟲性狀的基因。11.一般小麥中有高稈抗病(TTRR)和矮稈易感病(ttrr)兩個品種,限制兩對相對性狀的基因分別位于兩對同源染色體上。試驗小組利用不同的方法進行了如下三組試驗,下列敘述錯誤的是(B)A.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三類矮稈抗病植株中,都能產(chǎn)生可育配子B.要縮短育種年限,應(yīng)選擇B組的育種方法,依據(jù)的原理是基因重組C.A、B、C三組方法中,C組須要處理大量供試材料D.A組育種方法的原理是基因重組,F2矮稈抗病植株中能穩(wěn)定遺傳的占1/3解析:由圖可知,B組的育種方法是單倍體育種,依據(jù)的原理是染色體數(shù)目變異。12.利用基因型為Aa的二倍體植株培育三倍體幼苗,其途徑如圖所示,下列敘述正確的是(C)A.①過程需用秋水仙素處理,并在有絲分裂后期發(fā)揮作用B.②過程稱為單倍體育種,能明顯縮短育種年限C.途徑一和途徑二的三倍體幼苗基因型不完全相同D.兩條途徑依據(jù)的生物學(xué)原理分別是基因重組和染色體變異解析:據(jù)圖分析,①過程為利用秋水仙素處理獲得多倍體的過程,秋水仙素作用的時期是有絲分裂前期;②過程為花藥離體培育,是單倍體育種的過程之一;途徑一和途徑二的三倍體幼苗基因型不完全相同,前者基因型可能為AAA、AAa、Aaa或aaa,后者的基因型可能為AAa或Aaa;兩條途徑依據(jù)的生物學(xué)原理都是染色體變異。二、非選擇題13.人白細胞介素是一種重要的免疫活性調(diào)整因子?？蒲腥藛T將人白細胞介素基因?qū)胍略寮毎娜~綠體基因組中并高效表達,該技術(shù)被稱為葉綠體基因工程。請回答下列問題:(1)質(zhì)粒是基因工程中最常用的運載體,質(zhì)粒作為運載體必需具備的條件是

?；蚬こ痰牟僮鞴ぞ咧?除了運載體外,還須要。

(2)在構(gòu)建基因表達載體時,應(yīng)將目的基因插入之間,表達載體上標記基因的作用是

。

(3)植物葉肉細胞中能使目的基因表達的細胞器除了葉綠體外還有。從基因工程與環(huán)境平安的角度分析,葉綠體基因工程的優(yōu)點是

。

解析:(1)質(zhì)粒作為運載體必需具備的條件有:具有一個至多個限制酶切割位點;具有標記基因;能在宿主細胞中穩(wěn)定復(fù)制并保存?；蚬こ坛Ｓ玫墓ぞ哂羞\載體、限制酶和DNA連接酶。(2)目的基因必需插入質(zhì)粒上的啟動子與終止子之間才能表達;基因表達載體上的標記基因的作用是鑒別受體細胞中是否有目的基因,從而將含目的基因的細胞篩選出來。(3)葉綠體和線粒體中都含有少量的DNA和核糖體,都可以進行基因的表達,因此將目的基因?qū)雰烧咧卸伎梢员磉_出相關(guān)蛋白質(zhì)。植物受粉時,葉綠體基因不會隨著花粉進入受精卵,因此葉綠體基因工程可防止目的基因通過花粉擴散到環(huán)境中。答案:(1)具有一個至多個限制酶切割位點;具有標記基因;能在宿主細胞中穩(wěn)定復(fù)制并保存限制酶和DNA連接酶(2)啟動子和終止子鑒別受體細胞中是否有目的基因,從而將含目的基因的細胞篩選出來(3)線粒體可防止目的基因通過花粉擴散到環(huán)境中(或可防止基因污染環(huán)境)14.近幾十年來,科學(xué)家們廣泛開展動植物育種探討,通過人工創(chuàng)建變異選育新品種,這一過程被人們形象地稱為“人工進化”。圖甲、乙、丙分別表示棉花、小麥、玉米等植物的人工進化過程,請分析回答:(1)圖甲中,棉花纖維顏色和棉酚含量出現(xiàn)新性狀,是因為60Co導(dǎo)致相應(yīng)基因發(fā)生了堿基對的

;60Co處理后棉花產(chǎn)生棕色、低酚等新性狀,說明基因突變具有的特點。

(2)棕色棉抗蟲實力強,低酚棉產(chǎn)量高。從圖甲誘變1代中選擇表現(xiàn)型為和的植株作為親本,利用育種方法可以快速獲得抗蟲高產(chǎn)棉花新品種。

(3)圖乙中,真菌抗蟲基因能整合到小麥DNA上的基礎(chǔ)是二者均;與圖甲中的誘變育種方法相比,該技術(shù)最大的特點是。

(4)圖丙中方法A處理后所得植株為倍體;方法B處理可使細胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍,其原理是

。

解析:(1)棉花纖維顏色和棉酚含量出現(xiàn)新性狀屬于誘變育種,利用的原理為基因突變,即60Co導(dǎo)致相應(yīng)基因發(fā)生了堿基對的增加、缺失和替換;60Co處理后棉花產(chǎn)生棕色、低酚等新性狀,說明基因突變具有不定向性。(2)分析圖甲可知,棕色為顯性性狀,低酚為隱性性狀。由于棕色棉抗蟲實力強,低酚棉產(chǎn)量高,因此從圖甲誘變l代中選擇表現(xiàn)型為棕色高酚和白色低酚的植株作為親本進行雜交,再利用單倍體育種方法可以快速獲得抗蟲高產(chǎn)棉花新品種。(3)圖乙中,能將真菌抗蟲基因整合到小麥DNA上的基礎(chǔ)是二者均由四種脫氧核苷酸構(gòu)成,且都具有規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)。與圖甲中的誘變育種方法相比,該技術(shù)最大的特點是定向改造生物性狀。(4)圖丙中,處理方法A表示花藥離體培育,花藥離體培育后所得植株為單倍體。處理方法B表示秋水仙素處理,抑制了細胞分裂時紡錘體的形成,使細胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍。答案:(1)增加、缺失和替換多方向性(或不定向性)(2)棕色高酚白色低酚單倍體(3)由四種脫氧核苷酸構(gòu)成,且都具有規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)能定向改造生物性狀(4)單抑制了細胞分裂時紡錘體的形成15.某植物塊根的顏色由兩對自由組合的基因共同確定,只要基因R存在,塊根必為紅色,rrYY或rrYy為黃色,rryy為白色;在基因M存在時果實為復(fù)果型,mm為單果型?，F(xiàn)要獲得白色塊根、單果型的三倍體種子。(1)請寫出以二倍體黃色塊根、復(fù)果型(rrYyMm)植株為原始材料,用雜交