2019-2020年高考生物 第24講 從雜交育種到基因工程限時(shí)規(guī)范特訓(xùn)組題說(shuō)明1.農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上常常需要進(jìn)行作物育種，以保證正常的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)。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(jiǎn)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采用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)花藥培養(yǎng)得來(lái)的解析：雜交育種時(shí)間長(zhǎng)、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(wú)性生殖，能保持親本的優(yōu)良性狀；三倍體無(wú)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)花藥培養(yǎng)得來(lái)的。答案：C2小麥高稈(A)對(duì)矮稈(a)為顯性，抗病(B)對(duì)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(shuō)法正確的是()A過(guò)程的原理是基因突變，最大的優(yōu)點(diǎn)是育種周期短B過(guò)程使用的試劑是秋水仙素，在有絲分裂間期發(fā)揮作用C過(guò)程為單倍體育種，可明顯縮短育種年限D(zhuǎn)過(guò)程產(chǎn)生的子代中純合子所占比例是2/3解析：過(guò)程為誘變育種，最大的優(yōu)點(diǎn)是變異頻率高，可在較短的時(shí)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(guò)程結(jié)合起來(lái)稱為單倍體育種；過(guò)程產(chǎn)生的基因型為aaB_的個(gè)體中含有1/3aaBB和2/3aaBb，自交后代純合子所占的比例為1/312/31/22/3。答案：D3下列關(guān)于育種方法的敘述，正確的是()A用雜交的方法進(jìn)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(jìn)行誘變育種，誘變后的植株一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(jìn)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(jìn)行多倍體育種，所育的新品種和原品種雜交一定能產(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(diǎn)，故誘變后的植株不一定比誘變前的植株具備更多優(yōu)良性狀，故B錯(cuò)誤；用基因型為DdTt的植株進(jìn)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(cuò)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(cuò)誤。答案：A4將某種植物的兩個(gè)植株雜交，得到，對(duì)的處理如圖所示。下列分析不正確的是()A由到的育種過(guò)程依據(jù)的原理是基因突變B通過(guò)植株雜交得到的植株不屬于新物種C若的基因型為AaBbdd，則植株中能穩(wěn)定遺傳的個(gè)體占總數(shù)的1/4D由到的過(guò)程中會(huì)發(fā)生突變和重組，可為生物進(jìn)化提供原材料解析：由到的過(guò)程是通過(guò)有絲分裂來(lái)實(shí)現(xiàn)的，而基因重組發(fā)生在減數(shù)分裂過(guò)程中，故D錯(cuò)誤。答案：D5下圖中甲、乙表示水稻的兩個(gè)品種，A、a和B、b分別表示位于兩對(duì)同源染色體上的兩對(duì)等位基因，表示培育水稻新品種的過(guò)程，下列敘述不正確的是()A過(guò)程簡(jiǎn)便，但育種周期長(zhǎng)B和的變異都發(fā)生于有絲分裂間期C過(guò)程常用的方法是花藥離體培養(yǎng)D和過(guò)程的育種原理不相同解析：過(guò)程為雜交育種，育種年限比較長(zhǎng)；過(guò)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(guò)程中，過(guò)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；過(guò)程為花藥離體培養(yǎng)；過(guò)程的原理為基因突變，過(guò)程的原理為基因重組。答案：B6在實(shí)驗(yàn)田中偶然出現(xiàn)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()誘變育種 單倍體育種 轉(zhuǎn)基因技術(shù) 組織培養(yǎng)技術(shù)A BC D解析：題干中強(qiáng)調(diào)玉米植株中出現(xiàn)了抗性基因，要使水稻植株中含有該抗性基因，必須利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)，將抗性基因轉(zhuǎn)入后進(jìn)行組織培養(yǎng)，獲得雜合子植株，還需要對(duì)其進(jìn)行單倍體育種才能獲得能穩(wěn)定遺傳的抗性水稻品種。答案：B7下列有關(guān)育種的敘述中，錯(cuò)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(guò)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(jìn)程D三倍體無(wú)子西瓜需年年制種，可利用植物組織培養(yǎng)快速繁殖解析：通過(guò)植物組織培養(yǎng)技術(shù)培育的脫毒苗沒(méi)有病毒，但不一定能抗病毒。答案：B8某農(nóng)科所通過(guò)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()Aa、b兩過(guò)程應(yīng)用的遺傳學(xué)原理分別是染色體變異和基因重組Bb過(guò)程需要通過(guò)雜交來(lái)提高純合率Ca過(guò)程需要使用秋水仙素，其只能作用于萌發(fā)的種子Da過(guò)程提高了突變率，從而明顯縮短了育種年限解析：a過(guò)程屬于單倍體育種，原理為染色體變異；由于通過(guò)花藥離體培養(yǎng)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(guò)程屬于雜交育種，原理為基因重組，由YyRr獲得yyRR需要通過(guò)連續(xù)自交提高純合率。答案：A9如圖所示某種二倍體農(nóng)作物不同的育種方法，據(jù)圖判斷下列有關(guān)敘述正確的是()A通過(guò)途徑培育新品種的過(guò)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(gè)體占總數(shù)的3/4C過(guò)程中也可用秋水仙素處理E萌發(fā)的種子來(lái)獲得F植株D過(guò)程中使用的花藥可以從A、B、C三個(gè)品種植株上采集解析：過(guò)程為單倍體育種過(guò)程，主要包括花藥離體培養(yǎng)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(guò)過(guò)程形成的F植株的染色體數(shù)目是E幼苗的2倍，故A錯(cuò)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11/21/213/4，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(cuò)誤；過(guò)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(cuò)誤。答案：B10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)BDNA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(gè)DNA片段間相鄰兩個(gè)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)生改變，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(shí)發(fā)揮作用的，不能替代DNA連接酶。答案：A11下列關(guān)于基因工程及轉(zhuǎn)基因食品的安全性的敘述，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(guò)轉(zhuǎn)基因技術(shù)可獲得抗蟲(chóng)糧食作物，從而增加糧食產(chǎn)量，減少農(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(yùn)載體DNAD若轉(zhuǎn)入甘蔗中的外源基因來(lái)源于自然界，則生產(chǎn)出來(lái)的甘蔗不存在安全性問(wèn)題解析：基因工程常以抗生素抗性基因作為標(biāo)記基因；在基因工程的實(shí)驗(yàn)操作中一定要注意用同一種限制性核酸內(nèi)切酶來(lái)處理含目的基因的DNA和運(yùn)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(lái)源于自然界，則仍可能存在食品安全、環(huán)境安全等安全性問(wèn)題。答案：B12下圖表示一項(xiàng)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(dá)的細(xì)胞。下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是()AX是能合成胰島素的細(xì)菌細(xì)胞B質(zhì)粒具有多個(gè)標(biāo)記基因和多個(gè)限制酶切點(diǎn)C基因與運(yùn)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：根據(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(yùn)載體需要有多個(gè)限制酶切位點(diǎn)以便轉(zhuǎn)運(yùn)多種目的基因，同時(shí)具有標(biāo)記基因以便于檢測(cè)目的基因是否導(dǎo)入到受體細(xì)胞內(nèi)；基因與運(yùn)載體的重組需要限制酶和DNA連接酶；基因工程的特點(diǎn)是能夠定向改造生物的遺傳性狀。答案：C13已知水稻的高稈(A)對(duì)矮稈(a)為顯性，抗病(B)對(duì)感病(b)為顯性，有芒(D)對(duì)無(wú)芒(d)為顯性，三對(duì)相對(duì)性狀獨(dú)立遺傳。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。(1)現(xiàn)有三個(gè)純系水稻品種：矮稈感病有芒、高稈感病有芒、高稈抗病無(wú)芒。要在最短時(shí)間內(nèi)獲得矮稈抗病無(wú)芒純系新品種，請(qǐng)寫(xiě)出育種過(guò)程。第一步：_。第二步：_。第三步：_ _。(2)為獲得矮稈無(wú)芒的新品種，科研人員設(shè)計(jì)了育種方案，如圖所示。根據(jù)預(yù)期，F(xiàn)1植株所結(jié)種子分株保存，播種后長(zhǎng)出的植株應(yīng)既有高稈，又有矮稈。但研究人員發(fā)現(xiàn)有一株植株所結(jié)的種子播種后長(zhǎng)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(guò)分析認(rèn)為，F(xiàn)1中純合矮稈植株出現(xiàn)的原因可能有兩種：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(shí)，一個(gè)高稈基因發(fā)生了基因突變。要確定是哪一種原因，可以通過(guò)分析F2矮稈植株上所結(jié)種子的表現(xiàn)情況來(lái)進(jìn)行判斷。如果所結(jié)種子的表現(xiàn)型為_(kāi)，則原因是母本去雄不徹底，發(fā)生了自交。如果所結(jié)種子的表現(xiàn)型為_(kāi)，則原因是父本在減數(shù)分裂形成花粉時(shí)，一個(gè)高稈基因發(fā)生了基因突變。解析：(1)根據(jù)育種要求，需通過(guò)雜交將矮稈、抗病、無(wú)芒基因集中在同一生物體中，因此選擇和雜交，F(xiàn)1的基因型為AaBbDd，然后通過(guò)單倍體育種方法獲得純合矮稈抗病無(wú)芒純合子。(2)采用逆推法，母本的基因型為aaDD，父本的基因型為AAdd，二者雜交形成F1，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(gè)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，則可推測(cè)是母本去雄不徹底；若父本減數(shù)分裂形成花粉時(shí)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(wú)芒。答案：(1)第一步：選擇和雜交得到F1 第二步：取F1的花藥進(jìn)行離體培養(yǎng)，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(wú)芒的純系新品種(2)全為有芒 有芒和無(wú)芒14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(wèn)題：(1)B過(guò)程常用的方法是_，用到秋水仙素的過(guò)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(yùn)用的原理是_ _。(3)假設(shè)你想培育一個(gè)穩(wěn)定遺傳的水稻品種，它的性狀都是由隱性基因控制的，最簡(jiǎn)單的育種方法是_；如果都是由顯性基因控制的，為縮短育種時(shí)間常采用的方法是_(用圖中的字母表示)。(4)現(xiàn)有三個(gè)水稻品種，的基因型為aaBBDD，的基因型為AAbbDD，的基因型為AABBdd，三對(duì)等位基因分別位于三對(duì)同源染色體上?，F(xiàn)運(yùn)用雜交育種方法，利用以上三個(gè)品種獲得基因型為aabbdd的植株：_(用文字簡(jiǎn)要描述獲得過(guò)程即可)。解析：圖中A過(guò)程代表雜交，D過(guò)程代表自交，B過(guò)程代表花藥離體培養(yǎng)，C和F過(guò)程代表用秋水仙素處理使染色體加倍，E過(guò)程代表基因工程，其中基因工程可以在任何生物之間進(jìn)行，該技術(shù)的原理為基因重組。如果選育的性狀都是隱性性狀，最簡(jiǎn)單的方法是雜交育種，即AD過(guò)程，因?yàn)楸憩F(xiàn)出隱性性狀的個(gè)體為純合子，可穩(wěn)定遺傳；如果選育的性狀都是顯性性狀，雜交育種年限比較長(zhǎng)，可明顯縮短育種年限的育種方法是單倍體育種，即ABC過(guò)程。(4)中三個(gè)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(gè)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(gè)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(zhǎng)成的植株即為符合要求的植株。答案：(1)花藥離體培養(yǎng) CF(2)E 基因重組 (3)AD ABC(4)與雜交得到雜交一代，雜交一代與雜交得到雜交二代，雜交二代自交，得到基因型為aabbdd的種子，該種子可長(zhǎng)成基因型為aabbdd的植株15回答下列有關(guān)遺傳和變異以及育種的問(wèn)題。(1)設(shè)小麥的高產(chǎn)與低產(chǎn)受一對(duì)等位基因控制，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(duì)等位基因(用B、b表示)控制，只要有一個(gè)B基因，小麥就表現(xiàn)為抗病。這兩對(duì)等位基因的遺傳遵循自由組合定律?，F(xiàn)有高產(chǎn)不抗銹病與低產(chǎn)抗銹病兩個(gè)純種品系雜交產(chǎn)生F1，F(xiàn)1自交得F2。F2的表現(xiàn)型有_種，其中高產(chǎn)抗銹病個(gè)體的基因型為_(kāi)，占F2的比例為_(kāi)。選出F2的高產(chǎn)抗銹病個(gè)體之后，對(duì)高產(chǎn)性狀_(填“需要”或“不需要”)繼續(xù)選育，原因是_。(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)民每年都需要購(gòu)買(mǎi)玉米雜交種?，F(xiàn)有長(zhǎng)果穗(A)白粒(b)和短果穗(a)黃粒(B)的兩個(gè)玉米雜合品種，為了達(dá)到長(zhǎng)期培育長(zhǎng)果穗黃粒(AaBb)玉米雜交種的目的(即每年都可培育出AaBb的種子)，請(qǐng)你用單倍體育種及其他相關(guān)育種方法，設(shè)計(jì)育種方案。單倍體育種依據(jù)的原理是_。原始親本的基因型是_。為保證每年都能得到AaBb的種子，則每年必須留下的純合子的基因型為_(kāi) _。寫(xiě)出你的育種方案(用遺傳圖解表示，并要求給出適當(dāng)?shù)奈淖终f(shuō)明)。解析：(1)純種的高產(chǎn)不抗銹病(AAbb)與低產(chǎn)抗銹病(aaBB)雜交產(chǎn)生F1(AaBb)，F(xiàn)1自交得F2，其中AaAa的后代有3種表現(xiàn)型，BbBb的后代有2種表現(xiàn)型，故F2的表現(xiàn)型有326(種)。在F2中AABB占1/16，AABb占2/16，因此高產(chǎn)抗銹病個(gè)體在F2中占3/16。(2)單倍體育種常用的方法為花藥離體培養(yǎng)和秋水仙素誘導(dǎo)，依據(jù)的原理為染色體變異。由題干中“現(xiàn)有長(zhǎng)果穗(A)白粒(b)和短果穗(a)黃粒(B)的兩個(gè)玉米雜合品種”可知，原始親本的基因型是Aabb、aaBb。答案：(1)6 AABB、AABb 3/16 不需要 表現(xiàn)為高產(chǎn)性狀的個(gè)體都為AA，可以穩(wěn)定遺傳(2)染色體變異 Aabb、aaBb aaBB、AAbb 如圖