2021高考生物限時規(guī)范特訓(xùn)：第24講-從雜交育種到基因工程

1.【題文】農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上經(jīng)常需要進行作物育種，以保證正常的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動。下列有關(guān)作物育種方法的敘述，正確的是()A．作物育種中最簡捷的方法是雜交育種和單倍體育種B．只有單倍體育種能明顯縮短育種年限C．接受克隆的方法培育作物品種能保持親本的優(yōu)良性狀D．體細(xì)胞中染色體組數(shù)為奇數(shù)的作物品種都是經(jīng)花藥培育得來的【解析】雜交育種時間長、工作量大；單倍體育種與雜交育種相比，能明顯縮短育種年限，但不是縮短育種年限的唯一方法；克隆是無性生殖，能保持親本的優(yōu)良性狀；三倍體無子西瓜的體細(xì)胞中染色體組數(shù)為奇數(shù)，但其并不是經(jīng)花藥培育得來的?！敬鸢浮緾2．【題文】小麥高稈(A)對矮稈(a)為顯性，抗病(B)對易感病(b)為顯性，如圖表示培育矮稈抗病品種的幾種途徑，下列相關(guān)說法正確的是()A．過程①的原理是基因突變，最大的優(yōu)點是育種周期短B．過程⑥使用的試劑是秋水仙素，在有絲分裂間期發(fā)揮作用C．過程⑤為單倍體育種，可明顯縮短育種年限D(zhuǎn)．④過程產(chǎn)生的子代中純合子所占比例是2/3【解析】過程①為誘變育種，最大的優(yōu)點是變異頻率高，可在較短的時間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類型；秋水仙素作用于有絲分裂前期；過程②⑤⑥結(jié)合起來稱為單倍體育種；③過程產(chǎn)生的基因型為aaB_的個體中含有1/3aaBB和2/3aaBb，自交后代純合子所占的比例為1/3×1＋2/3×1/2＝2/3?！敬鸢浮緿3．【題文】下列關(guān)于育種方法的敘述，正確的是()A．用雜交的方法進行育種，往往從F1自交后代中可篩選出符合人類需要的優(yōu)良品種B．用輻射的方法進行誘變育種，誘變后的植株確定比誘變前的植株具備更多優(yōu)良性狀C．用基因型為DdTt的植株進行單倍體育種，所育的新品種自交后代中約有1/4為純合子D．用基因型為DdTt的植株進行多倍體育種，所育的新品種和原品種雜交確定能產(chǎn)生可育后代【解析】誘變育種的生物學(xué)原理為基因突變，基因突變具有多害少利和不定向的特點，故誘變后的植株不愿定比誘變前的植株具備更多優(yōu)良性狀，故B錯誤；用基因型為DdTt的植株進行單倍體育種，產(chǎn)生的新品種全為純合子，其自交后代也全為純合子，故C錯誤；二倍體植株染色體加倍后成為四倍體植株，四倍體植株和原二倍體植株雜交得到的三倍體植株是高度不育的，故D錯誤?！敬鸢浮緼4．【題文】將某種植物的①②兩個植株雜交，得到③，對③的處理如圖所示。下列分析不正確的是()A．由③到④的育種過程依據(jù)的原理是基因突變B．通過⑤⑥植株雜交得到的⑧植株不屬于新物種C．若③的基因型為AaBbdd，則⑩植株中能穩(wěn)定遺傳的個體占總數(shù)的1/4D．由⑦到⑨的過程中會發(fā)生突變和重組，可為生物進化供應(yīng)原材料【解析】由⑦到⑨的過程是通過有絲分裂來實現(xiàn)的，而基因重組發(fā)生在減數(shù)分裂過程中，故D錯誤?！敬鸢浮緿5．【題文】下圖中甲、乙表示水稻的兩個品種，A、a和B、b分別表示位于兩對同源染色體上的兩對等位基因，①～⑦表示培育水稻新品種的過程，下列敘述不正確的是()A．①→②過程簡便，但育種周期長B．②和⑥的變異都發(fā)生于有絲分裂間期C．③過程常用的方法是花藥離體培育D．⑤和⑦過程的育種原理不相同【解析】①→②過程為雜交育種，育種年限比較長；②過程發(fā)生了基因重組，基因重組發(fā)生在減數(shù)第一次分裂過程中，⑥過程需要用秋水仙素處理幼苗，秋水仙素作用于細(xì)胞分裂前期；③過程為花藥離體培育；⑤過程的原理為基因突變，⑦過程的原理為基因重組?！敬鸢浮緽6．【題文】在試驗田中偶然毀滅了一株抗旱、抗鹽的玉米，設(shè)想利用該植株培育能穩(wěn)定遺傳的抗旱、抗鹽水稻品種，用到的育種方法和技術(shù)應(yīng)有()①誘變育種②單倍體育種③轉(zhuǎn)基因技術(shù)④組織培育技術(shù)A．①②③ B．②③④C．①③④ D．①②④【解析】題干中強調(diào)玉米植株中毀滅了抗性基因，要使水稻植株中含有該抗性基因，必需利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)，將抗性基因轉(zhuǎn)入后進行組織培育，獲得雜合子植株，還需要對其進行單倍體育種才能獲得能穩(wěn)定遺傳的抗性水稻品種?！敬鸢浮緽7．【題文】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)良品種不愿定是純合子B．通過植物組織培育技術(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．三倍體無子西瓜需年年制種，可利用植物組織培育快速繁殖【解析】通過植物組織培育技術(shù)培育的脫毒苗沒有病毒，但不愿定能抗病毒。【答案】B8．【題文】某農(nóng)科所通過如圖所示的兩種育種方法培育成了高品質(zhì)的糯小麥。下列有關(guān)敘述正確的是()A．a(chǎn)、b兩過程應(yīng)用的遺傳學(xué)原理分別是染色體變異和基因重組B．b過程需要通過雜交來提高純合率C．a(chǎn)過程需要使用秋水仙素，其只能作用于萌發(fā)的種子D．a(chǎn)過程提高了突變率，從而明顯縮短了育種年限【解析】a過程屬于單倍體育種，原理為染色體變異；由于通過花藥離體培育只能獲得幼苗，故秋水仙素只能作用于幼苗；單倍體幼苗經(jīng)秋水仙素處理后均為純合子，因而可明顯縮短育種年限。b過程屬于雜交育種，原理為基因重組，由YyRr獲得yyRR需要通過連續(xù)自交提高純合率。【答案】A9．【題文】如圖所示某種二倍體農(nóng)作物不同的育種方法，據(jù)圖推斷下列有關(guān)敘述正確的是()A．通過③④⑤途徑培育新品種的過程中，E幼苗和F植株的染色體數(shù)目相同B．若A、B兩品種的基因型分別是AABBdd、aabbdd，則D植株中不能穩(wěn)定遺傳的個體占總數(shù)的3/4C．⑤過程中也可用秋水仙素處理E萌發(fā)的種子來獲得F植株D．④過程中使用的花藥可以從A、B、C三個品種植株上采集【解析】③④⑤過程為單倍體育種過程，主要包括花藥離體培育獲得單倍體幼苗和用秋水仙素處理幼苗獲得正常植株，因此經(jīng)過⑤過程形成的F植株的染色體數(shù)目是E幼苗的2倍，故A錯誤；A、B兩品種的基因型分別是AABBdd、aabbdd，可得C的基因型為AaBbdd，其后代中不能穩(wěn)定遺傳的比例為1－1/2×1/2×1＝3/4，故B正確；E幼苗是由二倍體的花藥發(fā)育成的，是高度不育的，不能形成種子，故C錯誤；④過程中使用的花藥只能在C植株上采集才能獲得新品種，故D錯誤?！敬鸢浮緽10．【題文】下列關(guān)于限制酶和DNA連接酶的理解，正確的是()A．其化學(xué)本質(zhì)都是蛋白質(zhì)B．DNA連接酶可以恢復(fù)DNA分子中的氫鍵C．它們不能被反復(fù)使用D．在基因工程操作中可以用DNA聚合酶代替DNA連接酶【解析】限制酶與DNA連接酶的化學(xué)本質(zhì)都是蛋白質(zhì)；DNA連接酶連接的是兩個DNA片段間相鄰兩個脫氧核苷酸間的磷酸二酯鍵；酶在化學(xué)反應(yīng)前后其數(shù)量、性質(zhì)、功能均不發(fā)生轉(zhuǎn)變，因此可以反復(fù)利用；DNA聚合酶是在細(xì)胞內(nèi)DNA分子復(fù)制時發(fā)揮作用的，不能替代DNA連接酶?！敬鸢浮緼11．【題文】下列關(guān)于基因工程及轉(zhuǎn)基因食品的平安性的敘述，正確的是()A．基因工程經(jīng)常以抗生素抗性基因作為目的基因B．通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)可獲得抗蟲糧食作物，從而增加糧食產(chǎn)量，削減農(nóng)藥使用C．通常用一種限制性核酸內(nèi)切酶處理含目的基因的DNA，用另一種限制性核酸內(nèi)切酶處理運載體DNAD．若轉(zhuǎn)入甘蔗中的外源基因來源于自然界，則生產(chǎn)出來的甘蔗不存在平安性問題【解析】基因工程常以抗生素抗性基因作為標(biāo)記基因；在基因工程的試驗操作中確定要留意用同一種限制性核酸內(nèi)切酶來處理含目的基因的DNA和運載體DNA，使它們產(chǎn)生相同的黏性末端；若轉(zhuǎn)基因甘蔗中的外源基因來源于自然界，則仍可能存在食品平安、環(huán)境平安等平安性問題?！敬鸢浮緽12．【題文】下圖表示一項重要生物技術(shù)的關(guān)鍵步驟，X是獲得外源基因并能夠表達的細(xì)胞。下列有關(guān)說法不正確的是()A．X是能合成胰島素的細(xì)菌細(xì)胞B．質(zhì)粒具有多個標(biāo)記基因和多個限制酶切點C．基因與運載體的重組只需要DNA連接酶D．該細(xì)菌的性狀被定向改造【解析】依據(jù)圖示，重組質(zhì)粒導(dǎo)入的是細(xì)菌細(xì)胞，所以X是能合成胰島素的細(xì)菌細(xì)胞；質(zhì)粒作為運載體需要有多個限制酶切位點以便轉(zhuǎn)運多種目的基因，同時具有標(biāo)記基因以便于檢測目的基因是否導(dǎo)入到受體細(xì)胞內(nèi)；基因與運載體的重組需要限制酶和DNA連接酶；基因工程的特點是能夠定向改造生物的遺傳性狀?！敬鸢浮緾13．【題文】已知水稻的高稈(A)對矮稈(a)為顯性，抗病(B)對感病(b)為顯性，有芒(D)對無芒(d)為顯性，三對相對性狀獨立遺傳。請回答下列問題。(1)現(xiàn)有三個純系水稻品種：①矮稈感病有芒、②高稈感病有芒、③高稈抗病無芒。要在最短時間內(nèi)獲得矮稈抗病無芒純系新品種，請寫出育種過程。第一步：_____________________________________________。其次步：_____________________________________________。第三步：_____________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)為獲得矮稈無芒的新品種，科研人員設(shè)計了育種方案，如圖所示。依據(jù)預(yù)期，F(xiàn)1植株所結(jié)種子分株保存，播種后長出的植株應(yīng)既有高稈，又有矮稈。但爭辯人員發(fā)覺有一株植株所結(jié)的種子播種后長出的植株全部表現(xiàn)為矮稈，并據(jù)此推斷F1中有純合矮稈植株。通過分析認(rèn)為，F(xiàn)1中純合矮稈植株毀滅的緣由可能有兩種：一是母本去雄不徹底，母本自交：二是父本在減數(shù)分裂形成花粉時，一個高稈基因發(fā)生了基因突變。要確定是哪一種緣由，可以通過分析F2矮稈植株上所結(jié)種子的表現(xiàn)狀況來進行推斷。①假如所結(jié)種子的表現(xiàn)型為____________，則緣由是母本去雄不徹底，發(fā)生了自交。②假如所結(jié)種子的表現(xiàn)型為____________，則緣由是父本在減數(shù)分裂形成花粉時，一個高稈基因發(fā)生了基因突變。【解析】(1))依據(jù)育種要求，需通過雜交將矮稈、抗病、無芒基因集中在同一生物體中，因此選擇①和③雜交，F(xiàn)1的基因型為AaBbDd，然后通過單倍體育種方法獲得純合矮稈抗病無芒純合子。(2)接受逆推法，母本的基因型為aaDD，父本的基因型為AAdd，二者雜交形成F1，①若母本去雄不徹底，母本發(fā)生自交，則F1中還有基因型為aaDD的個體，該植株自交后代全為矮稈有芒，因此，若F2矮稈植株上所結(jié)種子全為有芒，則可推想是母本去雄不徹底；②若父本減數(shù)分裂形成花粉時發(fā)生基因突變，則父本的基因型為Aadd，和母本雜交，F(xiàn)1的基因型為aaDd和AaDd，F(xiàn)1自交，后代中既有有芒，也有無芒?！敬鸢浮?1)第一步：選擇①和③雜交得到F1其次步：取F1的花藥進行離體培育，獲得單倍體幼苗第三步：用秋水仙素處理單倍體幼苗，然后選育矮稈抗病無芒的純系新品種(2)①全為有芒②有芒和無芒14．【題文】下圖為水稻的幾種不同育種方法示意圖，據(jù)圖回答下列問題：(1)B過程常用的方法是________，用到秋水仙素的過程有________(用圖中字母表示)。(2)打破物種界限的育種方法是________(用圖中的字母表示)，該方法所運用的原理是______________________________________________________________。(3)假設(shè)你想培育一個穩(wěn)定遺傳的水稻品種，它的性狀都是由隱性基因把握的，最簡潔的育種方法是____________；假如都是由顯性基因把握的，為縮短育種時間常接受的方法是________(用圖中的字母表示)。(4)現(xiàn)有三個水稻品種，①的基因型為aaBBDD，②的基因型為AAbbDD，③的基因型為AABBdd，三對等位基因分別位于三對同源染色體上。現(xiàn)運用雜交育種方法，利用以上三個品種獲得基因型為aabbdd的植株：______________________________________________________________________________________________________________________________________________(用文字簡要描述獲得過程即可)?！窘馕觥繄D中A過程代表雜交，D過程代表自交，B過程代表花藥離體培育，C和F過程代表用秋水仙素處理使染色體加倍，E過程代表基因工程，其中基因工程可以在任何生物之間進行，該技術(shù)的原理為基因重組。假如選育的性狀都是隱性性狀，最簡潔的方法是雜交育種，即A→D過程，由于表現(xiàn)出隱性性狀的個體為純合子，可穩(wěn)定遺傳；假如選育的性狀都是顯性性狀，雜交育種年限比較長，可明顯縮短育種年限的育種方法是單倍體育種，即A→B→C過程。(4)中三個水稻品種的基因型均為“雙顯＋一隱”的組合方式，要利用雜交育種方法培育基因型為aabbdd的品種，可選擇任意兩個品種作親本雜交得到雜交一代，然后雜交一代與剩下的一個品種雜交得到雜交二代，雜交二代自交即可得到基因型為aabbdd的種子，由基因型為aabbdd的種子長成的植株即為符合要求的植株。【答案】(1)花藥離體培育CF(2)E基因重組(3)ADABC(4)①與②雜交得到雜交一代，雜交一代與③雜交得到雜交二代，雜交二代自交，得到基因型為aabbdd的種子，該種子可長成基因型為aabbdd的植株15．【題文】回答下列有關(guān)遺傳和變異以及育種的問題。(1)設(shè)小麥的高產(chǎn)與低產(chǎn)受一對等位基因把握，基因型為AA的小麥為高產(chǎn)，基因型為Aa的小麥為中產(chǎn)，基因型為aa的小麥為低產(chǎn)?？逛P病與不抗銹病受另一對等位基因(用B、b表示)把握，只要有一個B基因，小麥就表現(xiàn)為抗病。這兩對等位基因的遺傳遵循自由組合定律。現(xiàn)有高產(chǎn)不抗銹病與低產(chǎn)抗銹病兩個純種品系雜交產(chǎn)生F1，F(xiàn)1自交得F2。①F2的表現(xiàn)型有________種，其中高產(chǎn)抗銹病個體的基因型為________，占F2的比例為________。②選出F2的高產(chǎn)抗銹病個體之后，對高產(chǎn)性狀________(填“需要”或“不需要”)連續(xù)選育，緣由是______________________。(2)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上使用的玉米都是雜交種，雜交玉米的性狀不能穩(wěn)定遺傳，因此農(nóng)夫每年都需要購買玉米雜交種?，F(xiàn)有長果穗(A)白