2015届高三生物一轮总复习：生物的变异、育种和进化第24讲《从杂交育种到基因工程》课时训练(含解析)

高考学习网： 高考学习网： 第 24讲 从杂交育种到基因工程 课时训练知能提升 限时式检测 梯级式提升 (时间:40 分钟 分值:90 分) 测控导航表 知识点 题号及难易度 1.杂交育种的过程、原理及特点 1,2,3,11,12(中) 2.诱变育种的原理及特点 4,5,6,13(中) 3.基因工程及其应用 7,8, 9(中),10,14(中) 一、选择题:本大题共 10小题,每小题 4分,共 40分。 1.两个亲本的基因型分别为 Aabb和 aaBB,这两对基因按自由组合定律遗传。要培育出基因型 为 aabb的新品种,最简捷的方法是( D ) A.人工诱变育种 B.细胞工程育种 C.单倍体育种 D.杂交育种 解析:此题选育的品种是 aabb隐性纯合个体,且要求方法最简捷,用杂交育种即可直接选出。 2.用杂合子种子尽快获得纯合子植株的方法是( C ) A.种植F 2选不分离者纯合子 B.种植秋水仙素处理纯合子 C.种植花药离体培养单倍体幼苗秋水仙素处理纯合子 D.种植秋水仙素处理花药离体培养纯合子 解析:种植后直接用秋水仙素处理,虽然能得到纯合子,但后代染色体数目加倍,用染色体数目 加倍的个体产生的花粉离体培养得到的个体染色体倍性虽然恢复正常,但不一定是纯合子。 3.某育种公司有基因型为 AAbb、aaBB 的两个玉米品种(这两对基因是自由组合的)。现要在 短时间内培育基因型为 AABB、aabb 的两个玉米新品种,可以选择不同、简便而且合理的育种 方法分别是( C ) A.杂交育种 单倍体育种 B.诱变育种 杂交育种 C.单倍体育种 杂交育种 D.基因工程育种 多倍体育种 解析:由题意可知,新品种中并没有新基因出现,故不需要用诱变育种和基因工程育种,而且也 不涉及多倍体育种。如果用杂交育种获得品种 AABB,则需要经历杂交、自交、淘汰、连续自 交等过程,不符合短时间育种的要求;如果用亲本杂交后,再经单倍体育种,只需两个世代即可 获得新品种 AABB。品种 aabb的获得,不管用杂交育种还是单倍体育种都只需两个世代,但相 对单倍体育种而言,杂交育种更简便。 4.(2014北京东城模拟)让植株、杂交得到,再将分别作如图所示处理。有关分析正 确的是( D ) A.图中秋水仙素的作用是使染色单体分离,染色体数目加倍 B.由至过程中产生的变异都是有利的 - 2 - C.获得和植株的育种原理基本上相同 D.由到的过程涉及减数分裂和细胞全能性的表现 解析:秋水仙素的作用是抑制有丝分裂前期纺锤体的形成,使细胞内染色体加倍,A 错误;至 过程为人工诱变,而基因突变大多是有害的,B 错误;获得植株的育种原理为基因突变,获 得植株的育种原理为染色体数目的变异,C 错误;由幼苗形成花粉,需进行减数分裂,而由 花粉形成试管苗需进行植物组织培养,其原理为细胞的全能性,D 正确。 5.天宫一号是中国首个目标飞行器,于 2011年 9月 29日在甘肃酒泉卫星发射中心发射成功, 为航天工程育种提供了丰富的试验环境和有力的技术支持。下列说法错误的是( A ) A.航天工程育种获得的突变体多数表现出优良性状 B.航天器上搭载的植物种子必须是正处于萌发时期的种子 C.通过航天工程育种可使控制某性状的基因突变成等位基因 D.基因突变能为生物的进化提供原材料 解析:诱变育种能提高突变率,可形成新的基因,但突变体多数表现出不良性状;萌发的种子细 胞正在分裂,DNA 在间期复制过程中可能会发生基因突变;基因突变的结果是某基因突变后产 生其等位基因,为生物进化提供原材料。 6.(2014山西高三上学期诊考)下列关于育种的说法,不正确的 是( D ) A.基因突变普遍存在,可用于诱变育种 B.诱变育种和杂交育种均可产生新的基因型 C.三倍体植物可由受精卵发育而来 D.培养普通小麦花粉得到的个体是三倍体 解析:基因突变具有普遍性,诱变育种的原理是基因突变,A 正确;诱变育种可通过基因突变产 生新的基因进而形成新的基因型,杂交育种可通过基因重组而产生新的基因型,B 正确;三倍体 植物可由四倍体和二倍体的生殖细胞形成的受精卵发育而来,C 正确;培养普通小麦花粉得到 的个体为单倍体,D 错误。 7.下列关于基因工程中有关酶的叙述不正确的是( C ) A.限制酶水解相邻核苷酸间的化学键打断 DNA B.DNA连接酶可将末端碱基互补的两个 DNA片段连接 C.DNA聚合酶能够从引物末端延伸 DNA或 RNA D.逆转录酶以一条 RNA为模板合成互补的 DNA 解析:DNA 聚合酶只能从引物末端延伸 DNA而不能延伸 RNA;限制酶水解相邻核苷酸间的化学 键打断 DNA;DNA连接酶可将末端碱基互补的两个 DNA片段连接;逆转录酶以一条 RNA为模板 合成互补的 DNA。 8.(2014浙江温州八校联考)下列关于生物工程中常见的几种酶的叙述,正确的是( B ) A.DNA连接酶可把目的基因与载体的黏性末端的碱基黏合,形成重组 DNA B.限制性核酸内切酶将一个 DNA分子片段切成两个片段需消耗两个水分子 C.Taq酶是用 PCR仪对 DNA分子扩增过程中常用的一种耐高温的 DNA连接酶 D.纤维素酶和果胶酶处理植物细胞获得原生质体,便于植物杂交育种 解析:DNA 连接酶连接的是核苷酸之间的磷酸二酯键;DNA 分子是双链,因此切割 DNA分子产生 两个片段时需要两分子的水;Taq 酶是热稳定 DNA聚合酶,是连接单个脱氧核苷酸的,不是 DNA 连接酶;植物杂交育种是借助有性生殖实现,纤维素酶和果胶酶处理植物细胞获得原生质体应 用于细胞工程。 9.某线性 DNA分子含有 5 000个碱基对(bp),先用限制酶 a切割,再把得到的产物用限制酶 b 切割,得到的 DNA片段大小如下表,限制酶 a和 b的识别序列和切割位点如图所示,下列有关 高考学习网中国最大高考学习网站 G | 我们负责传递知识！ 说法正确的 是( A ) 酶 a切割产物(bp) 酶 b再次切割产物(bp) 2 1001 4001 000500 1 9002008006001 000500 A.在该 DNA分子中,酶 a与酶 b的识别序列分别有 3个和 2个 B.酶 a切割后的产物不能相互连接 C.酶 a与酶 b切断的化学键不相同 D.用酶 a切割与该线性 DNA碱基序列相同的质粒,得到 4种切割产物 解析:依线性 DNA分子用限制酶 a切割后产生 4个 DNA片段,可推知该 DNA分子中含有 3个酶 a的切点;经酶 a切割后再用酶 b切割,产生了 6个片段,说明该 DNA分子中含有 2个酶 b的切 点,A 项正确。依图示可知酶 a和酶 b切割后将分别产生相同的黏性末端,能够相互连接,B 项 错误;酶 a与酶 b切断的化学键均为核苷酸之间的磷酸二酯键,C 项错误;若用酶 a切割环状 DNA分子,将获得 3种切割产物,D 项错误。 10.下列关于基因工程及转基因食品的安全性的叙述,正确的 是( B ) A.基因工程经常以抗生素抗性基因为目的基因 B.通过转基因技术可获得抗虫粮食作物,从而增加粮食产量,减少农药使用 C.通常用一种限制性核酸内切酶处理含目的基因的 DNA,用另一种限制性核酸内切酶处理运载 体 DNA D.若转入甘蔗中的外源基因来源于自然界,则生产出来的甘蔗不存在安全性问题 解析:基因工程常以抗生素抗性基因作为标记基因;在基因工程的实际操作中一定要注意用同 一种限制性核酸内切酶来处理含目的基因的 DNA和运载体 DNA,使它们产生相同的黏性末端; 若转基因甘蔗中的外源基因来源于自然界,则仍可能存在食品安全、环境安全等安全性问题。 二、非选择题:本大题共 4小题,共 50分。 11.(2013安徽江南十校一模)(8 分)玉米(2N=20)是雌雄同株的植物,顶生雄花序,侧生雌花序,已 知玉米的高秆(D)对矮秆(d)为显性,抗病(R)对易感病(r)为显性,控制上述两对性状的基因分 别位于两对同源染色体上,现有两个纯合的玉米品种甲(DDRR)和乙(ddrr),试根据下图分析回 答: (1)玉米的等位基因 R、r 的遗传遵循 定律,欲将甲乙杂交,其具体做法是 。 (2)将图 1中 F1与另一玉米品种丙杂交,后代的表现型及比例如图 2所示,则丙的基因型为 - 4 - 。丙的测交后代中与丙基因型相同的概率是 。 (3)已知玉米高秆植株易倒伏。为获得符合生产要求且稳定遗传的新品种,按照图 1中的程序 得到 F2后,对植株进行 处理,选出表现型为 植株,通过多次自交并不断 选择后获得所需的新品种。 (4)科研人员在统计实验田中成熟玉米植株的存活率时发现,易感植株存活率是 1/2,高秆植株 存活率是 2/3,其他植株的存活率是 1,据此得出上图 1中 F2成熟植株表现型有 种,比例 为 (不论顺序)。 解析:(1)等位基因遗传遵循分离定律。(2)F 1基因型为 DdRr,由图 2知,F 1与丙杂交的后代中 高秆矮秆=11,抗病易感病=31,说明丙基因型为 ddRr。若对丙进行测交,则测交后代 中 ddRr的概率为 1/2。(3)在 F2出现了性状分离,需要通过对比茎秆高度,进行病原体感染选 择出矮秆抗病植株,再通过连续自交提高品种的纯合率。(4)图 1中 F1DdRr F2D R ddR D rrddrr=9331,据题意,易感病植株存活率是 1/2,高秆植株存活率是 2/3,其他 性状的植株存活率是 1,可知,F 2有四种表现型,其比(92/3)(31)(32/31/2) (11/2)=12621。 答案:(1)基因的分离 对雌雄花分别套袋处理,待花蕊成熟后,将甲(或乙)花粉撒在乙(或甲) 的雌蕊上,再套上纸袋 (2)ddRr 1/2 (3)病原体感染 矮秆抗病 (4)4 12621 12.(2014达州质检)(10 分)已知某种植物的花色有白花和紫花两种。两株开白花的植株杂交,子 一代全部开紫花,子一代随机交配产生了 96株后代,其中 53株开紫花,43 株开白花。根据以 上信息回答下列 问题: (1)该植物花色的遗传受 对等位基因控制,遵循 定律。 (2)欲利用亲本在最短的时间内培育出能稳定遗传的紫花品种,请用遗传图解及相关的文字说 明表示育种过程。 解析:(1)子一代随机交配产生的子二代中紫花白花=534397,该比例是 9331 的变式,说明控制花色性状的基因有两对,并且遵循基因自由组合定律。 (2)根据子二代中紫花白花97 可知,紫花的基因型为 A B ,推知子一代紫花的基因型 为 AaBb;单倍体育种能明显缩短育种年限,因此若要在最短时间内获得能稳定遗传的品种 (AABB),应采用单倍体育种的方法,先利用亲本杂交获得子一代(AaBb)后,将子一代的花药离 体培养获得单倍体植株,再用一定浓度的秋水仙素处理单倍体植株的幼苗,获得二倍体植株, 并从中选出能开紫花的植株即为能稳定遗传的品种。 答案:(1)两 基因的自由组合 (2) 13.(18分)育种专家们受达尔文进化思想的启发,广泛开展了人工动、植物育种研究,通过人 工创造变异选育优良的新品种。 高考学习网中国最大高考学习网站 G | 我们负责传递知识！ (1)为丰富植物育种的种质资源材料,利用钴的射线辐射植物种子,筛选出不同性状的突变植 株。这属于 育种。 (2)若以某植物抗病高秆品种与感病矮秆品种杂交,选育抗病矮秆品种。其依据的遗传学原理 是 。 (3)通常情况下,控制抗病与染病(A 与 a)、高秆与矮秆(B 与 b)这两对相对性状的基因应分别 位于不同对同源染色体上,杂交育种的效果较好。从实验植株中获得了显性高秆抗病植株(纯 合子)和隐性矮秆染病植株(纯合子),为验证控制这两对相对性状的基因是否分别位于两对同 源染色体上,请参与实验设计并完善实验方案: 步骤 1:选择 和 杂交。 预期结果: 。 步骤 2: 。 预期结果: 。 观察实验结果,进行统计分析:如果 与 相符,可证明控 制这两对相对性状的基因分别位于两对同源染色 体上。 解析:诱变育种的方法可以用物理方法如 射线、X 射线以及紫外线等处理;也可以用化学方 法来处理,如硫酸二乙酯、亚硝酸盐等。如果控制两对相对性状的基因分别位于两对同源染 色体上,则这两对等位基因控制的两对相对性状符合自由组合定律,即自交后代出现 9331 的性状分离比,测交后代出现 1111 的性状分离比。 答案:(1)诱变 (2)基因重组 (3)高秆抗病植株(纯合子) 矮秆染病植株(纯合子) F 1的表现型全为高秆抗病植株 测交方案:用 F1与矮秆染病植株杂交 后代中高秆抗病、高秆染病、矮秆抗病、矮秆染病 植株的比例是 1111(或自交方案:F 1自交 后代中高秆抗病、矮秆抗病、高秆染病、矮 秆染病植株的比例是 9331) 实际实验结果 预期结果 14.(2013陕西咸阳四校抽检)(14 分)大豆是两性花植物。子叶颜色基因在号染色体上(BB 表现深绿;Bb 表现浅绿;bb 呈黄色,幼苗阶段死亡)、花叶病(S 病毒引起)的抗性 R对不抗病 r 为显性,基因在号染色体上。 (1)某些大豆品种具有抗花叶病的特性是因为 R基因能控制合成与抗病有关的蛋白质。R 基因 刚转录的 RNA需经过加工才能成为成熟的 mRNA,加工的场所是 。 (2)子叶浅绿不抗花叶病与纯合的子叶深绿抗花叶病植株杂交得 F1。将所得 F1中子叶浅绿抗 花叶病植株自交得 F2,F2成熟植株的表现型及比例是 ,其中纯合子占 (用分数表示)。若通过基因工程把细菌的抗 N病毒基因导入到 F1的子叶浅绿抗花叶病大豆中,以 获得抗 N病毒大豆新品种。现得到一株抗 N病毒基因成功整合到一条号染色体上的 A植株。 考虑子叶颜色、花叶病及抗 N病毒三种性状,A 植株自交所结的种子中,胚细胞的基因型有 种。经研究发现,在某植株中有两个抗 N病毒基因成功整合到两条非同源染色体上。该植株 自交后代中,抗 N病毒植株占 (用分数表示)。 (3)用子叶浅绿植株作亲本自交得 F1,F1连续自交得到的 F3成熟群体中。B 基因的基因频率为 (用分数表示)。