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2019年高考生物總復習 第23講 從雜交育種到基因工程真題演練（含解析）新人教版 1．(xx四川高考)大豆植株的體細胞含40條染色體。用放射性60Co處理大豆種子后，篩選出一株抗花葉病的植株X，取其花粉經(jīng)離體培養(yǎng)得到若干單倍體植株，其中抗病植株占50%。下列敘述正確的是(　　) A．用花粉離體培養(yǎng)獲得的抗病植株，其細胞仍具有全能性 B．單倍體植株的細胞在有絲分裂后期，共含有20條染色體 C．植株X連續(xù)自交若干代，純合抗病植株的比例逐代降低 D．放射性60Co誘發(fā)的基因突變，可以決定大豆的進化方向 解析：選A　高度分化的植物細胞仍具有全能性，因為其含有發(fā)育成完整個體所需的全套遺傳物質(zhì)；單倍體植株的體細胞含有20條染色體，其有絲分裂后期共含有40條染色體；因為植株X花藥離體培養(yǎng)后得到的單倍體植株中抗病植株占50%，所以植株X是雜合子，連續(xù)自交可以使純合抗病植株的比例升高；基因突變是不定向的，不能決定生物進化的方向，自然選擇能決定生物進化方向。因此A項正確。 2．(xx天津高考)薺酸會降低菜籽油的品質(zhì)。油菜有兩對獨立遺傳的等位基因(H和h，G和g)控制菜籽的芥酸含量，下圖是獲得低芥酸油菜新品種(HHGG)的技術路線。已知油菜單個花藥由花藥壁(2n)及大量花藥(n)等組分組成，這些組分的細胞都具有全能性。 據(jù)圖分析，下列敘述錯誤的是(　　) A．①、②兩過程均需要植物激素來誘導細胞脫分化 B．與④過程相比，③過程可能會產(chǎn)生二倍體再生植株 C．圖中三種途徑中，利用花粉培養(yǎng)篩選低芥酸植株(HHGG)的效率最高 D．F1減數(shù)分裂時，H基因所在染色體會與G基因所在染色體發(fā)生聯(lián)會 解析：選D?、佗谶^程均為植物組織培養(yǎng)中的脫分化，均需要利用植物激素來誘導，A項正確。兩親本雜交使H基因和G基因集中到一個生物個體中，可通過雜交育種的方法獲得雙顯性性狀個體，但要獲得HHGG純合子需要H_G_個體連續(xù)多年自交，育種效率不高；根據(jù)自由組合定律推知：F1產(chǎn)生的花粉有HG、Hg、hG、hg四種，花藥離體培養(yǎng)獲得的再生單倍體植株也是四種，使用秋水仙素處理后可根據(jù)性狀直接篩選獲得純合的HHGG植株，其效率最高；F1花藥離體培養(yǎng)所得的再生植株中，除HG、Hg、hG、hg四種單倍體植株外，還可能有花藥壁細胞經(jīng)組織培養(yǎng)獲得的HhGg二倍體植株，因而其育種效率較花粉離體培養(yǎng)低，B、C兩項正確。分析題干得出；H基因和G基因位于兩對同源染色體上，減數(shù)分裂時非同源染色體不發(fā)生聯(lián)會，D項錯誤。 3．(xx浙江高考)在玉米中，控制某種除草劑抗性(簡稱抗性，T)與除草劑敏感(簡稱非抗，t)非糯性(G)與糯性(g)的基因分別位于兩對同源染色體上。有人以純合的非抗非糯性玉米(甲)為材料，經(jīng)過EMS誘變處理獲得抗性非糯性個體(乙)；甲的花粉經(jīng)EMS誘變處理并培養(yǎng)等，獲得可育的非抗糯性個體(丙)。 請回答： (1)獲得丙的過程中，運用了誘變育種和______育種技術。 (2)若要培育抗性糯性的新品種，采用乙與丙雜交，F(xiàn)1只出現(xiàn)抗性非糯性和非抗非糯性的個體；從F1中選擇表現(xiàn)型為______的個體自交，F(xiàn)2中有抗性糯性個體，其比例是______。 (3)采用自交法鑒定F2中抗性糯性個體是否為純合子。若自交后代中沒有表現(xiàn)型為______的個體，則被鑒定個體為純合子；反之則為雜合子。請用遺傳圖解表示雜合子的鑒定過程。 解析：(1)個體丙是由二倍體花粉培育成的可育后代，花粉含一個染色體組，要想培育成可育二倍體，需經(jīng)染色體加倍，由此推知獲得丙的過程要運用單倍體育種技術。(2)純合的非抗非糯性玉米(甲)基因型為ttGG，經(jīng)EMS誘變處理獲得抗性非糯性個體(乙)基因型應為TtGG，非抗糯性個體(丙)的基因型為ttgg。采用乙與丙雜交產(chǎn)生F1，即TtGGttgg→F1∶TtGg、ttGg。在F1的兩種基因型個體中，只有基因型為TtGg個體自交，F(xiàn)2中才可出現(xiàn)抗性糯性個體，在16種組合中只有基因型為TTgg(1/16)和Ttgg(2/16)的個體為抗性糯性個體，故其比例為3/16。(3)若F2中抗性糯性個體為雜合子Ttgg，其自交后代會出現(xiàn)另一性狀非抗糯性，遺傳圖解見答案。若F2中抗性糯性個體為純合子TTgg，其自交后代就不會出現(xiàn)另一性狀非抗糯性。 答案：(1)單倍體　(2)抗性非糯性　3/16　(3)非抗糯性 4．(xx海南高考)無子西瓜是由二倍體(2n＝22)與同源四倍體雜交后形成的三倍體?；卮鹣铝袉栴}。 (1)雜交時選用四倍體植株作母本，用二倍體植株作父本，取其花粉涂在四倍體植株的______上，授粉后套袋。四倍體植株上產(chǎn)生的雌配子含有______條染色體，該雌配子與二倍體植株上產(chǎn)生的雄配子結合，形成含有______條染色體的合子。 (2)上述雜交獲得的種子可發(fā)育為三倍體植株。該植株會產(chǎn)生無子果實，該果實無子的原因是三倍體的細胞不能進行正常的______分裂。 (3)為了在短期內(nèi)大量繁殖三倍體植株，理論上可以采用________的方法。 解析：本題以三倍體無子西瓜的培育過程為信息載體，考查了多倍體育種的方法。(1)在三倍體無子西瓜培育過程中，以四倍體植株為母本，授以二倍體植株花粉，可獲得三倍體西瓜種子(胚)。四倍體植株上產(chǎn)生的雌配子含有22條染色體，二倍體產(chǎn)生的雄配子含11條染色體，則合子中含有三個染色體組，33條染色體。(2)三倍體西瓜無子的原因是：三倍體的細胞含有三個染色體組，在減數(shù)分裂時，染色體聯(lián)會紊亂，不能產(chǎn)生正常的生殖細胞。(3)由于三倍體植株不能進行有性繁殖，故可采用組織培養(yǎng)等無性生殖方式繁殖。 答案：(1)雌蕊(或柱頭)　22　33　(2)減數(shù)　(3)組織培養(yǎng) 5．(xx浙江高考)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?，F(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，其中雜交育種技術依據(jù)的原理是______?；ㄋ庪x體培養(yǎng)中，可通過誘導愈傷組織分化出芽、根獲得再生植株，也可通過誘導分化成______獲得再生植株。 (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。 解析：(1)DNA分子中發(fā)生堿基對的增添、缺失或替換而引起的基因結構的改變屬于基因突變。由此可以判斷，控制其葉綠素合成的基因缺失了一段DNA屬于基因突變，突變后的基因不能正常表達而影響細胞正常的生理功能?；蛲蛔兙哂械皖l性、不定向性、多害少利性等特點。(2)取適量甲種子，用合適劑量的射線照射，屬于誘變育種的方法；雜交育種的原理為基因重組；單倍體育種常采用花藥離體培養(yǎng)技術，在該過程中，可通過誘導其脫分化形成愈傷組織，再分化出芽、根獲得再生植株，也可以通過誘導分化成胚狀體獲得再生植株。(3)根據(jù)甲與丁雜交的結果可判斷抗病對不抗病為顯性、高稈對矮稈為顯性。因為乙為抗病矮稈，其基因型為A_bb，丙為不抗病高稈，其基因型為aaB_，再根據(jù)乙與丙雜交的結果，可判斷乙的基因型為Aabb，丙的基因型為aaBb。乙與丙雜交，F(xiàn)1中抗病高稈的基因型為AaBb，根據(jù)基因自由組合定律可知，它能產(chǎn)生AB、Ab、aB、ab四種數(shù)目相等的配子。(4)根據(jù)乙、丙的基因型，寫出遺傳圖解見答案。 答案：(1)表達　有害性　基因突變　(2)誘變育種　基因重組　胚狀體　(3)4　(4)如圖