2019-2020年高考生物一輪復(fù)習(xí) 第23講 從雜交育種到基因工程1.下列有關(guān)基因工程中限制性內(nèi)切酶的描述，錯誤的是()A一種限制性內(nèi)切酶只能識別一種特定的脫氧核苷酸序列B限制性內(nèi)切酶的活性受溫度影響C限制性內(nèi)切酶能識別和切割RNAD限制性內(nèi)切酶可從原核生物中提取答案：C解析：限制性內(nèi)切酶主要存在于微生物中。一種限制性內(nèi)切酶只能識別一種特定的核苷酸序列，并能在特定的切點上切割DNA分子。其作用對象不是RNA分子，故C錯誤。2質(zhì)粒是基因工程中最常用的運載體，有關(guān)質(zhì)粒的說法正確的是()A質(zhì)粒不僅存在于細(xì)菌中，某些病毒也具有B細(xì)菌的基因只存在于質(zhì)粒上C質(zhì)粒為小型環(huán)狀DNA分子，存在于擬核(或細(xì)胞核)外的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中D質(zhì)粒是基因工程中的重要工具酶之一答案：C解析：質(zhì)粒存在于許多細(xì)菌以及酵母菌等生物中，是細(xì)胞染色體外能夠自主復(fù)制的很小的環(huán)狀DNA分子，在病毒、動植物細(xì)胞中是不存在的，故A錯誤；細(xì)菌的基因除少部分在質(zhì)粒上外，大部分在擬核中的DNA分子上，故B錯誤。3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B用DNA連接酶連接經(jīng)切割的抗除草劑基因和載體C將重組DNA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(xì)胞答案：A解析：本題考查基因工程的工具和基本操作步驟，意在考查考生對基因工程技術(shù)過程的理解及應(yīng)用于實際生產(chǎn)生活中的能力。限制性核酸內(nèi)切酶切割的是DNA，而煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)為RNA。4下列敘述符合基因工程概念的是()AB淋巴細(xì)胞與腫瘤細(xì)胞融合，雜交瘤細(xì)胞中含有B淋巴細(xì)胞中的抗體基因B將人的干擾素基因重組到質(zhì)粒后導(dǎo)入大腸桿菌，獲得能產(chǎn)生人干擾素的菌株C用紫外線照射青霉菌，使其DNA發(fā)生改變，通過篩選獲得青霉素高產(chǎn)菌株D自然界中天然存在的噬菌體自行感染細(xì)菌后其DNA整合到細(xì)菌DNA上答案：B解析：本題考查基因工程的概念，意在考查考生的理解能力?；蚬こ逃纸谢蚱唇蛹夹g(shù)或DNA重組技術(shù)，是一種人為的操作過程。A屬于細(xì)胞工程；B符合基因工程的概念；C屬于誘變育種；D是自然發(fā)生的，不是人為操作的，不屬于基因工程。5人們試圖利用基因工程的方法，用乙種生物生產(chǎn)甲種生物的一種蛋白質(zhì)。生產(chǎn)流程是：甲生物的蛋白質(zhì)mRNA目的基因與質(zhì)粒DNA重組導(dǎo)入乙細(xì)胞獲得甲生物的蛋白質(zhì)，下列說法正確的是()A過程需要的酶是逆轉(zhuǎn)錄酶，原料是A、U、G、CB要用限制酶切斷質(zhì)粒DNA，再用DNA連接酶將目的基因與質(zhì)粒連接在一起C如果受體細(xì)胞是細(xì)菌，可以選用枯草桿菌、炭疽桿菌等D過程中用的原料不含有A、U、G、C答案：B解析：過程是逆轉(zhuǎn)錄，利用逆轉(zhuǎn)錄酶合成DNA片段，需要的原料是A、T、G、C；是目的基因與質(zhì)粒DNA重組階段，需要限制酶切斷質(zhì)粒DNA，再用DNA連接酶將目的基因與質(zhì)粒連接在一起；如果受體細(xì)胞是細(xì)菌，則不應(yīng)該用致病菌，而炭疽桿菌是致病菌；過程是基因的表達過程，原料中含有A、U、G、C。6用純種的高稈(D)抗銹病(T)小麥與矮稈(d)易染銹病(t)小麥培育矮稈抗病小麥新品種的方法如下，下列有關(guān)此育種方法的敘述中，正確的是()高稈抗銹病矮稈易染銹病F1雄配子幼苗選出符合生產(chǎn)要求的品種A過程的作用原理為染色體變異B過程必須經(jīng)過受精作用C過程必須使用生長素處理幼苗D此育種方法可選出符合生產(chǎn)要求的品種占1/4答案：D解析：圖示為單倍體育種，過程原理為基因重組；是將花藥培育為幼苗，屬于植物組織培養(yǎng)；過程應(yīng)該用一定濃度的秋水仙素處理幼苗。7某線性DNA分子含有5000個堿基對(bp)，先用限制酶a切割，再把得到的產(chǎn)物用限制酶b切割，得到的DNA片段大小如下表，限制酶a和b的識別序列和切割位點如圖所示，下列有關(guān)說法正確的是()酶a切割產(chǎn)物(bp)酶b再次切割產(chǎn)物(bp)21001400100050019002008006001000500A在該DNA分子中，酶a與酶b的識別序列分別有3個和2個B酶a與酶b切出的黏性末端不能相互連接C酶a與酶b切斷的化學(xué)鍵不相同D用酶a切割與該線性DNA堿基序列相同的質(zhì)粒，得到4種切割產(chǎn)物答案：A解析：依線性DNA分子用限制酶a切割后產(chǎn)生4個DNA片段，可推知該DNA分子中含有3個酶a的切點；經(jīng)酶a切割后再用酶b切割，產(chǎn)生了6個片段，說明該DNA分子中含有2個酶b的切點，故A正確。依圖示可知酶a和酶b切割后將產(chǎn)生相同的黏性末端，因此能夠相互連接，故B錯誤；酶a與酶b切斷的化學(xué)鍵均為核苷酸之間的磷酸二酯鍵，故C錯誤；若用酶a切割環(huán)狀DNA分子，將獲得3種切割產(chǎn)物，故D錯誤。8如圖所示為由兩個水稻品種培育出三個品種的過程，下列敘述正確的是()A步驟中通常使用花藥離體培養(yǎng)法B步驟中通常用物理或化學(xué)的方法進行誘變育種C由經(jīng)步驟、培育出的方法屬于多倍體育種D由和經(jīng)步驟、培育出，育種時間最短答案：A解析：由經(jīng)到為單倍體育種，也是時間最短的育種方法，所以步驟通常使用花藥離體培養(yǎng)法，A正確，C、D錯誤；由經(jīng)步驟培育的為多倍體育種而不是誘變育種，B錯誤。9為獲得純合高蔓抗病番茄植株，采用了下圖所示的方法：圖中兩對相對性狀獨立遺傳。據(jù)圖分析，不正確的是()A過程的自交代數(shù)越多，純合高蔓抗病植株的比例越高B過程可以取任一植株的適宜花藥作培養(yǎng)材料C過程包括組織培養(yǎng)的過程D圖中篩選過程不改變抗病基因頻率答案：D解析：過程屬于雜交育種，通過連續(xù)自交，不斷淘汰不需要的類型，后代純合高蔓抗病植株的比例越來越高；過程屬于單倍體育種，由于F1植株的基因型相同，所以取任一植株的花藥離體培養(yǎng)都能達到相同的目的；過程是植物組織培養(yǎng)的過程。圖中篩選過程使抗病基因頻率升高。10現(xiàn)有高稈不抗病(Bbcc)和矮稈抗病(bbCc)兩作物品種，為了達到長期培育高稈抗病(BbCc)雜交種的目的。下列有關(guān)快速育種方案的敘述中，正確的是()A每年讓高稈不抗病(Bbcc)和矮稈抗病(bbCc)雜交就可以達到目的B利用誘變育種技術(shù)可以達到快速育種的目的C制備純合的親本對長期培育雜交種是必要的D只要使用單倍體育種技術(shù)就能實現(xiàn)快速育種的目的答案：C解析：達到長期培育高稈抗病(BbCc)雜交種的目的，就必須先培育出BBcc和bbCC的純合子，可以利用單倍體育種或連續(xù)自交的方法，選出純合子。11用純合的二倍體水稻品種高稈抗銹病(DDTT)和矮稈不抗銹病(ddtt)進行育種時，一種方法是雜交得到F1，F(xiàn)1再自交得F2；另一種方法是用F1的花藥進行離體培養(yǎng)，再用秋水仙素處理幼苗得到相應(yīng)植株。下列敘述正確的是()A前一種方法所得的F2中重組類型和純合子各占5/8、1/4B后一種方法所得的植株中可用于生產(chǎn)的類型比例為2/3C前一種方法的原理是基因重組，原因是非同源染色體自由組合D后一種方法的原理是染色體變異，是由于染色體結(jié)構(gòu)發(fā)生改變答案：C解析：根據(jù)題意可知F1基因型是DdTt，F(xiàn)1自交得F2，根據(jù)基因的自由組合定律可得F2中重組類型占3/8，純合子占1/4。后一種方法所得的植株中可用于生產(chǎn)的類型比例為1/4。后一種方法的原理是染色體變異，是由于染色體數(shù)目發(fā)生改變。12(xx山東德州模擬)玉米(2n20)是一種雌雄同株植物。下表表示5個玉米純系的表現(xiàn)型、相應(yīng)的基因型及基因所在的染色體。其中品系均只有一個性狀屬隱性，其他性狀均為顯性。品系粒色節(jié)長果穗長短莖高表現(xiàn)型(基因型)顯性(純合子)白粒(bb)短節(jié)(ee)短果穗(aa)矮莖(dd)所在染色體、(1)如果研究玉米的基因組，應(yīng)測定_條染色體上的DNA堿基序列。(2)若要進行自由組合定律的實驗，選擇品系和作親本是否可行？_；原因是_。(3)選擇品系和做親本雜交得F1，F(xiàn)1再自交得F2，則F2表現(xiàn)為長節(jié)高莖的植株中，純合子的幾率為_。(4)為了提高玉米的產(chǎn)量，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中使用的玉米種子都是雜交種。現(xiàn)有長果穗(A)白粒(b)和短果穗(a)黃粒(B)兩個玉米雜合子品種，為了達到長期培育長果穗黃粒(AaBb)玉米雜交種的目的，科研人員設(shè)計了以下快速育種方案。請在括號內(nèi)填寫相關(guān)的基因型。處理方法A和B分別是指_、_。以上方案所依據(jù)的育種原理有_。答案：(1)10(2)不可行控制粒色和節(jié)長的基因位于同一對同源染色體()上(3)1/9(4)答案如圖花藥離體培養(yǎng)秋水仙素處理基因重組和染色體變異解析：(1)由于玉米是雌雄同株的植物，不含性染色體，所以研究玉米基因組時測定10條染色體。(2)由于控制粒色和節(jié)長的基因在一對同源染色體上，所以選擇品系和研究基因自由組合定律不可行。(3)品系和控制節(jié)長、莖高的基因型分別是eeDD和EEdd，雜交得F1再自交得F2，則F2表現(xiàn)為長節(jié)高莖E_D_的植株占：3/43/49/16，其中純合子的幾率為1/9。(4)欲快速獲得長果穗黃粒(AaBb)玉米雜交種，需選擇單倍體育種的方法，選擇的親本分別是長果穗白粒和短果穗黃粒，待它們開花后取花藥離體培養(yǎng)，并用秋水仙素處理加倍得到可育植株，然后讓這兩種可育植株雜交獲得AaBb種子，該過程利用的原理是基因重組和染色體變異。1. (xx海南單科)已知小麥無芒(A)與有芒(a)為一對相對性狀，用適宜的誘變方式處理花藥可導(dǎo)致基因突變。為了確定基因A是否突變?yōu)榛騛，有人設(shè)計了以下4個雜交組合，雜交前對每個組合父本的花藥進行誘變處理，然后與未經(jīng)處理的母本進行雜交。若要通過對雜交子一代表現(xiàn)型的分析來確定該基因是否發(fā)生突變，則最佳的雜交組合是()A無芒有芒(AAaa)B無芒有芒(Aaaa)C無芒無芒(AaAa)D無芒無芒(AAAa)答案：A解析：本題考查育種原理及其應(yīng)用的知識。在四個選項中，A選項中、個體均為純合子，是具有相對性狀的親本組合，其雜交后代只有一種表現(xiàn)型，即顯性性狀，若無芒個體中A突變?yōu)閍，則雜交后代將會出現(xiàn)有芒和無芒，A選項適合；而B、C、D選項中，其親本、個體，均有雜合子，故通過雜交實驗無法檢測無芒個體中的基因A是否突變?yōu)榛騛。2(xx浙江理綜)玉米的抗病和不抗病(基因為A、a)、高稈和矮稈(基因為B、b)是兩對獨立遺傳的相對性狀。現(xiàn)有不抗病矮稈玉米種子(甲)，研究人員欲培育抗病高稈玉米，進行以下實驗：取適量的甲，用合適劑量的射線照射后種植，在后代中觀察到白化苗4株、抗病矮稈1株(乙)和不抗病高稈1株(丙)。將乙與丙雜交，F(xiàn)1中出現(xiàn)抗病高稈、抗病矮稈、不抗病高稈和不抗病矮稈。選取F1中抗病高稈植株上的花藥進行離體培養(yǎng)獲得幼苗，經(jīng)秋水仙素處理后選出純合二倍體的抗病高稈植株(丁)。另一實驗表明，以甲和丁為親本進行雜交，子一代均為抗病高稈。請回答：(1)對上述1株白化苗的研究發(fā)現(xiàn)，控制其葉綠素合成的基因缺失了一段DNA，因此該基因不能正常_，功能喪失，無法合成葉綠素，表明該白化苗的變異具有_的特點，該變異類型屬于_。(2)上述培育抗病高稈玉米的實驗運用了_、單倍體育種和雜交育種技術(shù)，其中雜交育種技術(shù)依據(jù)的原理是_。(3)從基因組成看，乙與丙植株雜交的F1中抗病高稈植株能產(chǎn)生_種配子。(4)請用遺傳圖解表示乙與丙植株雜交得到F1的過程。答案：(1)表達有害性基因突變(2)誘變育種基因重組(3)4(4)解析：此題考查基因突變、遺傳育種等知識。(1)射線照射玉米種子，可能會導(dǎo)致葉綠素合成基因發(fā)生突變，產(chǎn)生白化苗，該種變異對幼苗本身是有害的。(2)本實驗中運用了多種育種方法。射線照射種子是運用了誘變育種方法；抗病矮稈(乙)和不抗病高稈(丙)雜交得到F1，運用了雜交育種方法；最后選取F1中抗病高稈植株的花藥進行離體培養(yǎng)獲得幼苗，再用秋水仙素處理后得到純合二倍體的抗病高稈植株，這是單倍體育種方法?；ㄋ庪x體培養(yǎng)過程中，可通過誘導(dǎo)愈傷組織分化成胚狀體獲得再生植株，也可直接誘導(dǎo)愈傷組織分化出根、芽，獲得再生植株。(3)不抗病矮稈(甲)和抗病高稈(丁)雜交，子一代均為抗病高稈，這說明抗病、高稈均為顯性，故甲、丁基因型分別為aabb、AABB。由甲突變來的乙、丙植株基因型分別為Aabb、aaBb。乙與丙雜交得到的F1中抗病高稈植株基因型為AaBb，AaBb植株可產(chǎn)生Ab、AB、aB、ab四種配子。(4)乙、丙植株基因型分別為Aabb、aaBb。書寫遺傳圖解時注意不要漏寫P、配子、F1及各種表現(xiàn)型的比例等。3(xx江蘇單科)科學(xué)家將培育的異源多倍體的抗葉銹病基因轉(zhuǎn)移到普通小麥中，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(yuǎn)緣雜交形成的后代，經(jīng)_方法培育而成，還可用植物細(xì)胞工程中_方法進行培育。(2)雜交后代染色體組的組成為_，進行減數(shù)分裂時形成_個四分體，體細(xì)胞中含有_條染色體。(3)雜交后代中C組的染色體減數(shù)分裂時易丟失，這是因為減數(shù)分裂時這些染色體_。(4)為使雜交后代的抗病基因穩(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(zhuǎn)接到小麥染色體上，這種變異稱為_。答案：(1)秋水仙素誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍植物體細(xì)胞雜交(2)AABBCD1442(3)無同源染色體配對(4)染色體結(jié)構(gòu)變異解析：此題考查多倍體及多倍體育種相關(guān)的知識。(1)異源多倍體AABBCC是由兩種植物AABB與CC遠(yuǎn)緣雜交產(chǎn)生的后代ABC，再經(jīng)過秋水仙素誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍形成。在生產(chǎn)中還可由AABB細(xì)胞與CC細(xì)胞通過誘導(dǎo)融合產(chǎn)生。(2)親本AABBCC和AABBDD雜交，雜交后代的基因組成為AABBCD。雜交后代體細(xì)胞中染包體數(shù)目為7642條，該個體減數(shù)分裂時，由于C、D組染色體無同源染色體配對，因此只形成7214個四分體。(3)C組染色體由于無同源染色體配對，故減數(shù)分裂時易丟失。(4)射線照射有可能引起C組攜帶抗病基因的染色體片段裂斷，而后又重接到普通小麥的A或B組染色體上，這種變異稱為易位，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異。