【金榜新學案-復習參考】高三生物課時精練：第24講-從雜交育種到基因工程

第24講從雜交育種到基因工程一、單項選擇題1．(廣東珠海聯(lián)考)自從人類開頭種植作物和飼養(yǎng)動物以來，就從未停止對品種的改良。下列對幾種育種方法的優(yōu)點說法不正確的是()A．雜交育種的優(yōu)點是能使不同個體的優(yōu)良性狀集中在一個個體上B．誘變育種的優(yōu)點是提高突變頻率C．單倍體育種的優(yōu)點是子代大多為純合體D．基因工程育種的優(yōu)點是定向轉變生物性狀2．(南通二調)空間誘變育種是將農(nóng)作物種子或試管苗送到太空，利用太空特殊環(huán)境的誘變作用，使種子或試管苗產(chǎn)生變異，培育新品種?？臻g誘變育種()A．培育出的新品種都是地球上原本不存在的物種B．加快了變異的速率，縮短了育種年限C．需人工篩選，獲得的優(yōu)良性狀均可以穩(wěn)定遺傳D．與轉基因作物的培育原理相同，都存在食品平安性問題3．(湖北武漢調研)現(xiàn)有基因型aabb與AABB的水稻品種，通過不同的育種方法可以培育出不同的類型，下列有關敘述不正確的是()A．雜交育種可獲得AAbb，其變異發(fā)生在減數(shù)分裂其次次分裂后期B．單倍體育種可獲得AAbb，變異的原理有基因重組和染色體變異C．將aabb人工誘變可獲得aaBb，則等位基因的產(chǎn)生來源于基因突變D．多倍體育種獲得的AAaaBBbb比個體AaBb可表達出更多的蛋白質4.如上圖所示，下列有關基因工程酶功能的敘述中，錯誤的是()A．切斷a處的酶為限制性內切酶B．連接a處的酶為DNA連接酶C．切斷b處的酶為解旋酶D．連接b處的酶為RNA聚合酶5．(廣東汕尾統(tǒng)考)下列有關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的影響C．限制酶能識別和切割RNAD．限制酶能從原核生物中提取6．(2021·惠州二模)基因污染是指在自然?物種的DNA中嵌入了人工重組基因，這些外來基因可隨被污染生物的繁殖、傳播而發(fā)生集中。下列敘述錯誤的是()A．基因工程間接導致了基因污染B．基因工程破壞了生物原有的基因組成C．基因工程是通過染色體的重組發(fā)生基因交換，從而獲得了生物的新性狀D．人類在推廣轉基因作物時，沒有充分考慮生物和環(huán)境之間的相互影響二、雙項選擇題7．圖示為由①②兩個水稻品種分別培育出④⑤⑥三個品種的過程，下列敘述中正確的是()A．步驟Ⅲ中通常使用花藥離體培育法B．步驟Ⅳ中通常用秋水仙素處理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⑤，育種時間最短8．現(xiàn)代生物技術利用突變和基因重組的原理，來轉變生物的遺傳性狀，以達到人們所期望的目的。下列有關敘述中錯誤的是()A．轉基因技術導致基因重組，可產(chǎn)生不定向的變異B．體細胞雜交技術克服了遠緣雜交的不親和性，可培育新品種C．人工誘變沒有轉變基因突變的本質，但可使生物發(fā)生定向變異D．現(xiàn)代生物技術和人工選擇的綜合利用，使生物性狀更符合人類需求三、非選擇題9．(珠海一中)通過DNA重組技術使原有基因得以改造的動物稱為轉基因動物。運用這一技術可使羊奶中含有人體蛋白質，下圖表示這一技術的基本過程，在該工程中所用的基因“剪刀”能識別的序列和切點是—G↓GATCC—，請回答下面的問題。(1)從羊染色體中“剪下”羊蛋白質基因的酶是__________，人體蛋白質基因“插入”后連接在羊體細胞染色體中需要的酶是____________。(2)請畫出質粒被切割形成黏性末端的過程圖。－G↓GATCC→(3)人體蛋白質基因之所以能連接到羊的染色體DNA中，緣由是－G↓GATCC→(4)此過程中目的基因的檢測與表達中的表達是指__________。(5)你認為此類羊產(chǎn)的奶平安牢靠嗎？理由是什么？______________10．(江蘇生物)科學家將培育的異源多倍體的抗葉銹病基因轉移到一般小麥中，育成了抗葉銹病的小麥，育種過程見圖。圖中A、B、C、D表示4個不同的染色體組，每組有7條染色體，C染色體組中含攜帶抗病基因的染色體。請回答下列問題：(1)異源多倍體是由兩種植物AABB與CC遠緣雜交形成的后代，經(jīng)_____________________方法培育而成，還可用植物細胞工程中______________方法進行培育。(2)雜交后代①染色體組的組成為____________________，進行減數(shù)分裂時形成____________個四分體，體細胞中含有________條染色體。(3)雜交后代②中C組的染色體減數(shù)分裂時易丟失，這是由于減數(shù)分裂時這些染色體________。(4)為使雜交后代③的抗病基因穩(wěn)定遺傳，常用射線照射花粉，使含抗病基因的染色體片段轉接到小麥染色體上，這種變異稱為__________。11．玉米(2N＝20)是重要的糧食作物之一。已知玉米的高稈、易倒伏(D)對矮稈、抗倒伏(d)為顯性，抗病(R)對易感病(r)為顯性，把握上述兩對性狀的基因分別位于兩對同源染色體上。為獲得純合矮稈抗病玉米植株，爭辯人員接受了下圖所示的方法。依據(jù)材料分析回答：(1)過程④“航天育種”方法中主要的變異類型是______________。(2)若過程①的F1，自交3代，產(chǎn)生的F4代中純合抗病植株占________。(3)過程②，若只考慮F1中分別位于n對同源染色體上的n對等位基因，則利用其花藥離體培育成的單倍體幼苗的基因型，在理論上應有________種；若單倍體幼苗通過加倍后獲得M株番茄，通過篩選得到的矮稈抗病植株的基因型為________，在理論上有________株。(4)鹽堿地是一種有開發(fā)價值的土地資源，為了開發(fā)利用鹽堿地，從而擴大耕地面積，增加糧食產(chǎn)量，我國科學家應用耐鹽基因培育出了耐鹽玉米新品系。①由導入耐鹽基因的玉米細胞培育成植株需要利用植物組織培育技術，該過程可以簡要歸結為：玉米細胞eq\o(→,\s\up7(A))愈傷組織eq\o(→,\s\up7(B))根、芽→植物體。則A過程稱為________，誘導這一過程的兩種植物激素是_____________。②為了確定耐鹽轉基因玉米是否培育成功，既要用放射性同位素標記的________作探針進行分子雜交檢測，又要用__________________的方法從個體水平鑒定玉米植株的耐鹽性。12．已知二倍體番茄紅果(A)對黃果(a)為顯性，雙子房(B)對多子房(b)為顯性，高蔓(C)對矮蔓(c)為顯性?，F(xiàn)有三個純系品種：Ⅰ(黃色、多子房、高蔓)，Ⅱ(黃色、雙子房、矮蔓)，Ⅲ(紅色、雙子房、高蔓)，為了快速獵取紅色、多子房、矮蔓純系新品種。(1)請完善以下試驗步驟。第一步：Ⅰ×Ⅱ→獲得植株Ⅳ，讓Ⅳ自交，從子代中選取黃色、多子房、矮蔓植株Ⅴ。其次步：______________。第三步：______________。(2)據(jù)報道，番茄紅素具有肯定的防癌效果?？茖W家將含有酵母S—腺苷基蛋氨酸脫羧酶基因(簡稱S基因)cDNA片斷導入一般番茄植株，培育了番茄紅素高的新品種。①獲得cDNA片斷的方法是________________________。②cDNA與質粒構建基因表達載體時所用到的工具酶有__________________和______________________。③為確保S基因在番茄中表達，在構建基因表達載體時應插入特定的________________。④將基因表達載體導入番茄的方法有農(nóng)桿菌轉化法和______________等。

參考答案一、單項選擇題1．解析：雜交育種的原理是基因重組，其優(yōu)點是能將兩個或多個品種的優(yōu)良性狀通過交配集中在一起，從而獲得新品種；誘變育種的原理是基因突變，其優(yōu)點是提高變異的頻率、加速育種進程且大幅度地改良某些性狀；單倍體育種的優(yōu)點是明顯縮短育種年限，所得品種為純合子，即子代全為純合體而不是大多為純合體，C錯誤?；蚬こ逃N的優(yōu)點是打破物種界限，定向轉變生物性狀。答案：C2．解析：太空誘變與地球上的人工誘變的原理相同，通過物理、化學等因素誘導生物體發(fā)生基因突變，培育出的新品種由于沒有消滅生殖隔離，屬于地球上原本存在的物種，A錯誤；誘變育種的優(yōu)點是可以提高變異頻率、縮短育種進程，B正確；誘變育種獲得的優(yōu)良性狀往往是雜合子，不能穩(wěn)定遺傳，C錯誤。誘變1育種的原理是基因突變，而基因工程的原理是基因重組，D錯誤。答案：B3．解析：雜交育種可獲得AAbb，其變異來自基因重組，F(xiàn)1代自交產(chǎn)生配子的過程中，發(fā)生在減數(shù)分裂第一次分裂后期，同源染色體上的等位基因分別，非同源染色體上的非等位基因自由組合，故A項錯誤。單倍體育種可獲得AAbb，其方法是aabb與AABB雜交得到AaBb，減數(shù)分裂得到花粉(配子)Ab，經(jīng)花藥的離體培育得到單倍體Ab，再經(jīng)秋水仙素誘導得到純合子Aabb，該變異的原理有基因重組和染色體變異，B項正確。將aabb人工誘變可獲得aaBb，則等位基因的產(chǎn)生來源于基因突變，C項正確。多倍體植株的特點是莖稈粗大，葉片、果實和種子都比較大，糖類和蛋白質等養(yǎng)分物質的含量都有所增加，D項正確。答案：A4．解析：本題考查基因工程和DNA復制中不同酶的作用部位。RNA聚合酶的作用是催化DNA的轉錄，b處的連接通過堿基互補配對方式實現(xiàn)縫合，所需的酶為DNA聚合酶。答案：D5．解析：限制酶的特點是只能識別特定的脫氧核苷酸序列，且在特定位點上切割DNA分子，故A正確、C錯誤；限制酶的本質是蛋白質，其活性受溫度、酸堿度、重金屬等因素影響，故B正確；限制酶主要來源于原核生物，真核生物內少見，故D正確。答案：C6．解析：基因工程打破自然物種原有界限、二次污染、重組出有害的病原微生物、毒蛋白等，間接導致了基因污染；轉基因生物集中到種植區(qū)之外變成野生種類、成為入侵的外來物種、后果組出有害的病原體、成為超級雜草、有可能造成“基因污染”等?；蚬こ逃纸蠨NA重組技術，克服遠緣雜交不親和的障礙，定向改造生物性狀的方法，其原理是基因重組，C錯誤。答案：C二、雙項選擇題7．解析：本題考查多種育種方法，屬中檔題。A正確，Ⅲ過程獲得的是單倍體，所以通常接受花藥離體培育法。B正確，Ⅳ過程獲得的是多倍體，常用的方法是用秋水仙素處理。C錯誤，由通過Ⅲ、Ⅴ獲得到⑤的方法屬于單倍體育種，優(yōu)點是大大縮短了育種時間。D錯誤，由①和②經(jīng)Ⅰ、Ⅱ獲得⑤的過程屬于雜交育種，此方法具有育種周期長、過程繁瑣等缺點。答案：AB8．解析：轉基因技術定向改造生物的性狀，產(chǎn)生的變異是定向的；人工誘變沒有轉變突變的本質，產(chǎn)生的變異是不定向的。答案：AC三、非選擇題9．解析：本題的第(1)問比較簡潔，難點是第(2)問，首先要依據(jù)堿基互補配對原則，由已知的一條鏈完成質粒雙鏈上的堿基序列，再依據(jù)切點寫出切割后形成的黏性末端。(3)要求回答基因能夠拼接的緣由，不同生物的DNA化學組成和空間結構相同，即都具有相同的物質基礎和結構基礎。目的基因導入受體細胞需要先與運載體結合，最常用的運載體是質粒，也可以用動物病毒。(4)基因的表達是指基因通過把握蛋白質的合成來把握生物的性狀，即通過轉錄和翻譯過程合成相應的蛋白質。(5)為開放性的問題，但要留意回答的理由要與觀點相對應。答案：(1)限制性核酸內切酶DNA連接酶(2)eq\o(\s\up7(－G↓GATCC－),\s\do5(－CCTAG↑G－))用限制酶切割,eq\o(\s\up7(－GGATCC－),\s\do5(－CCTAGG－))(3)具有相同的物質基礎和結構基礎(有互補的堿基序列)細菌質?；騽游锊《?4)人體蛋白質基因在羊體細胞內把握合成人體蛋白質(5)平安。因目的基因導入受體細胞后，把握合成的人奶蛋白質成分沒有轉變(或擔憂全，因目的基因導入受體細胞后，可能由于羊細胞中某些成分的影響，合成的蛋白質成分可能發(fā)生肯定的轉變)10．解析：(1)A、B、C、D表示4個不同的染色體組，植物AABB產(chǎn)生含AB的配子，植物CC產(chǎn)生含C的配子，結合后形成ABC受精卵并發(fā)育為相應的種子，用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗，形成可育的后代AABBCC；還可以利用植物體細胞雜交技術獲得AABBCC的個體。(2)AABBCC產(chǎn)生的配子為ABC，AABBDD產(chǎn)生的配子為ABD，配子結合形成AABBCD的受精卵，減數(shù)分裂過程中同源染色體兩兩配對形成四分體，C染色體組和D染色體組中無同源染色體，不能形成四分體，兩個A染色體組可形成7個四分體，兩個B染色體組可形成7個四分體，共計14個四分體。由于①中有6個染色體組，每個染色體組7條染色體，共42條。(3)雜交后代②，減數(shù)分裂過程中C組染色體無同源染色體配對而丟失。(4)射線可能會導致C染色體斷裂，斷裂的部分假如含有抗病基因，抗病基因可通過易位的方式轉移到另一條非同源染色體上，這種變異為染色體結構變異。答案：(1)秋水仙素誘導染色體數(shù)目加倍植物體細胞雜交(2)AABBCD1442(3)無同源染色體配對(4)染色體結構變異11．解析：本題主要考查雜交育種、誘變育種、單倍體育種和基因工程育種的有關學問。(1)太空中的各種射線等物理因素會誘發(fā)基因突變，產(chǎn)生新的變異類型。(2)F1的基因型為DdRr，抗病雜合子對應的基因型為Rr，Rr自交3代，所得F4中雜合子(Rr)的比例為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))3＝eq\f(1,8)，純合子(RR＋rr)的比例為1－eq\f(1,8)＝eq\f(7,8)，其中純合抗病植株為eq\f(1,2)×eq\f(7,8)＝eq\f(7,16)。(3)若F1中n對等位基因位于n對同源染色體上，則其配子的形成遵循基因自由組合定律，產(chǎn)生的配子有2n種，對應的單倍體幼苗也為2n種；單倍體幼苗染色體加倍后均變?yōu)榧兒献樱透叨?、矮稈和抗病、易染病兩對相對性狀而言，后代共產(chǎn)生4種類型，矮稈抗病植株為其中的一種類型，其基因型為ddRR，若后代共有M株番茄，則ddRR所占比