高考生物大一轮复习 第3单元 生物的变异、育种和进化 第3讲 从杂交育种到基因工程课时作业（必修2）.doc

第3讲 从杂交育种到基因工程一、选择题1(2015年福建莆田模拟)下列关于育种的叙述中，正确的是()a用物理因素诱变处理可提高突变率b诱变育种和杂交育种均可形成新的基因c三倍体植物不能由受精卵发育而来d诱变获得的突变体多数表现出优良性状【答案】a【解析】诱变育种具有的优点是可以提高突变率，缩短育种周期，以及能改良某些性状，所以用物理因素诱变处理可提高突变率，a正确；诱变育种可形成新的基因，杂交育种不能形成新的基因，b错误；三倍体植物可以由受精卵发育而来，如四倍体和二倍体杂交产生的三倍体就是由受精卵发育而来，c错误；基因突变是随机的和不定向的，诱变育种虽可提高突变率，但有利变异的个体往往不多，d错误。2(2015年湖北襄阳调研)下列关于育种方法的叙述正确的是()a用杂交的方法进行育种，往往从f1自交后代中可筛选出符合人类需要的优良品种b用辐射的方法进行诱变育种，诱变后的植株一定比诱变前的植株具备更多优良性状c用基因型为ddtt的植株进行单倍体育种，所育的新品种自交后代中约有1/4为纯合子d用基因型为ddtt的植株进行多倍体育种，所育的新品种和原品种杂交一定能产生可育后代【答案】a【解析】诱变育种的生物学原理是基因突变，基因突变具有多害少利性和不定向性的特点，故诱变后的植株不一定比诱变前的植株具备更多优良性状，b错误；用基因型为ddtt的植株进行单倍体育种，产生的新品种全为纯合子，其自交后代也全为纯合子，c错误；二倍体植株染色体加倍后成为四倍体植株，四倍体植株和原二倍体植株杂交得到的三倍体植株是高度不育的，d错误。3(2015年宁夏银川模拟)随着我国航天技术的发展，引起了太空诱变育种的热潮。太空育种一般要经过“诱变自交杂交”才能获得具有优良性状的品种。下列叙述错误的是()a纯合品种经诱变，后代可能会发生性状分离b自交的目的是获得单株具有优良性状的植株c杂交的目的是获得具有多种优良性状的品种d太空育种获得的植物也存在与转基因植物一样的安全性问题【答案】d【解析】太空育种只是作物本身遗传物质发生改变，提高了突变频率，与自然界植物的自然变异一样，没有外源基因的导入，不存在与转基因植物一样的安全性问题。4(改编)甲磺酸乙酯(ems)能使鸟嘌呤变成7乙基鸟嘌呤，后者不与胞嘧啶配对而与胸腺嘧啶配对。为获得更多的水稻变异类型，育种专家常用适宜浓度的ems溶液浸泡种子后再进行大田种植。下列叙述正确的是() aems浸泡种子培育出的新品种是地球上原本不存在的物种b使用ems浸泡种子提高了突变频率，缩短了育种年限c使用ems进行人工诱变，能避免育种的盲目性dems处理种子可使种子细胞发生染色体结构替换【答案】b【解析】ems浸泡种子属于人工诱变育种，人工诱变育种培育出的新品种不属于新物种，a项错误；人工使用ems浸泡种子能使鸟嘌呤变成7乙基鸟嘌呤，dna序列中的碱基对gc变成at，能提高基因突变的频率，缩短了育种年限，b项正确；人工诱变育种具有不定向性，所以该育种方式产生的变异不一定是人类需要的，故具有盲目性，c项错误；使用ems浸泡种子只是使鸟嘌呤变成7乙基鸟嘌呤，即碱基对的替换，属于基因突变，没有改变染色体结构，d项错误。5(2015年江苏南京三模)现有甲、乙两种二倍体纯种植物，甲植物的光合产量高于乙植物，但乙植物更适宜在盐碱地种植(相关性状均由核基因控制)。现要利用甲、乙两种植物培育出高产、耐盐的植株。下列技术不可行的是()a利用植物体细胞杂交技术，可以获得符合要求的四倍体杂种植株b将乙种植物耐盐基因导入甲种植物的体细胞中，可培育出所需植株c两种植物杂交后，得到的f1再利用单倍体育种，可较快获得所需植株d诱导两种植物的花粉融合后培育成幼苗，再用秋水仙素处理可培育出所需植株【答案】c【解析】甲、乙两种植物存在生殖隔离，无法通过杂交获得可育后代，c项错误。6(2015年山西山大附中月考)如图表示小麦的三个纯种品系的部分染色体及基因组成：、表示染色体，a为矮秆基因，b为抗矮黄病基因，e为抗条斑病基因，均为显性。乙品系和丙品系由普通小麦与近缘种偃麦草杂交后，经多代选育而来(图中黑色部分是来自偃麦草的染色体片段)。下列有关叙述正确的是()a乙、丙品系的产生为长期自然选择的结果b在培育乙、丙品系的过程中发生了染色体变异c甲和丙杂交所得到的f1自交，减数分裂中无法观察到四分体d三个品系两两杂交，子一代都会出现表现三种优良性状的植株【答案】b【解析】由题意可知，乙品系和丙品系由普通小麦与近缘种偃麦草杂交后，经多代选育而来，a项错误；乙、丙品系的染色体同其他染色体发生了易位，b项正确；甲和丙杂交所得到的f1自交，减数分裂中同源区段可联会形成四分体，c项错误；三个品系两两杂交，由于形成配子过程中，同源染色体分离，雌雄配子随机结合，子一代不全表现三种优良性状的植株，d项错误。7(2015年河南洛阳模拟)科学家以玉米为实验材料进行遗传实验，实验过程和结果如图所示，则f1中出现绿株的根本原因是()a在产生配子的过程中，等位基因分离b射线处理导致配子中的染色体数目减少c射线处理导致配子中染色体片段缺失d射线处理导致控制茎颜色的基因发生突变【答案】c【解析】图中亲本均为纯合子，不存在等位基因分离，a项错误；从图示可知，配子中染色体数目没有减少，b项错误；f1中出现绿株的根本原因是射线处理导致配子中染色体片段缺失，而不是基因突变，c项正确，d项错误。8(2015年陕西咸阳模拟)两植株杂交得到，将做进一步处理，如图所示。有关分析错误的是()a到过程发生了等位基因的分离和非等位基因的自由组合b到的育种过程，发生了染色体数目变异c若的基因型为aabbdd，则植株中能稳定遗传的个体占总数的1/4d到过程如果出现突变和基因重组，可为生物进化提供原材料【答案】a【解析】到过程发生了基因突变，并没有进行减数分裂，不发生等位基因的分离和非等位基因的自由组合；到发生了染色体数目变异；若的基因型为aabbdd，则植株中能稳定遗传的个体即纯合子，用分枝法计算，aaaaaaaaaa121，纯合子的概率为：aaaa1/2，同理：bbbb1/2，dd1，所以植株中能稳定遗传的个体数占总数的1/21/211/4；到过程发生了减数分裂和有丝分裂，能发生突变和基因重组，进而形成新个体，为生物进化提供原材料。9(2015年广东珠海质监)玉米的抗病和不抗病、高秆和矮秆是两对独立遗传的相对性状。现有不抗病矮秆玉米种子(甲)，研究人员欲培育抗病高秆玉米，进行以下实验：实验：取适量的甲，用合适剂量的射线照射后种植，在后代中观察到白化苗6株、抗病矮秆1株(乙)和不抗病高秆1株(丙)。将乙与丙杂交，f1中出现抗病高秆、抗病矮秆、不抗病高秆和不抗病矮秆。选取f1中抗病高秆植株上的花药进行离体培养，获得幼苗，经秋水仙素处理后，选出纯合二倍体的抗病高秆植株(丁)。实验：以甲和丁为亲本进行杂交，f1都表现为抗病高秆。以下叙述中，不正确的是()a实验可以确定这两对相对性状之间的显、隐性关系b实验f1中抗病高秆植株能产生四种类型的雌、雄配子c该育种实验运用了诱变育种、单倍体育种和杂交育种技术d实验中的白化苗不能合成叶绿素，不久会死亡。这类变异属于不可遗传的变异【答案】d【解析】实验是不抗病矮秆(甲)与纯合抗病高秆(丁)杂交，后代全表现为抗病高秆，这说明抗病对不抗病是显性性状，高秆对矮秆是显性性状；假设控制性状的基因为a(抗病)、a(不抗病)、b(高秆)、b(矮秆)，实验中乙(抗病矮秆)的基因型为a_bb，丙(不抗病高秆)的基因型为aab_，则f1中抗病高秆的基因型为aabb，该个体可以产生ab、ab、ab、ab四种类型的雌、雄配子；用合适剂量的射线照射甲后种植，该过程运用的是诱变育种的方法，用花药进行离体培养获得单倍体后，再用秋水仙素处理获得能稳定遗传的纯合子为单倍体育种；实验中的白化苗是因物理射线处理导致遗传物质发生改变而形成的，这种变异是可遗传的变异。二、非选择题10下图为某农科所培育高品质小麦的过程，其中代表具体操作过程。(1)具有操作的育种方法是_，依据的原理是_。(2)具有操作的育种方法是_，依据的原理是_。(3)操作是_，其目的是_。操作常用的方法有_，原理是_。(4)操作表示杂交，其目的是将两个纯合亲本的_通过杂交集中在一起，再经过选择和培育获得新品种。【答案】(1)单倍体育种染色体数目变异(2)杂交育种基因重组(3)连续自交提高纯合子的比例(选出符合要求的个体)低温诱导或秋水仙素处理低温或秋水仙素抑制纺锤体形成，导致染色体不能移向细胞两极，从而使细胞内的染色体数目加倍(4)优良性状(基因)【解析】由图可知，表示杂交，表示减数分裂，表示连续自交，表示花药离体培养，表示用秋水仙素处理或低温处理幼苗。操作的育种方法是单倍体育种，依据的原理是染色体变异。操作的育种方法是杂交育种，依据的原理是基因重组。连续自交可以提高纯合子的比例。原理是低温或秋水仙素在细胞分裂前期抑制纺锤体的形成，导致染色体数目加倍。杂交的目的是将纯合子亲本的优良性状(或基因)通过杂交集中在一起。11(2015年山东临沂模拟)家蚕主要以桑叶为食，一个世代中要经历卵(蚕蛾交配后产下的受精卵)、幼虫(蚕)、蛹(蚕吐丝成茧变成蛹)、成虫(蚕蛾)四个发育阶段。请回答下列问题：(1)某科研小组为提高桑叶产量，通过下列育种过程培育出了具有产量高、叶质好、叶大而厚等优点的桑树新品种(如图)。图1中培育该新品种应用的育种方法主要是_，该方法依据的原理是_。得到的新品种是否可育？_。请判断并说明理由：_。(2)在家蚕遗传中，黑色(h)与淡赤色(h)是蚕体色的相对性状，黄茧(d)与白茧(d)是有关茧色的相对性状。现有一对蚕蛾杂交后产下的受精卵发育得到黑色黄茧黑色白茧淡赤色黄茧淡赤色白茧9331，若让杂交子代中的黑色白茧类型发育的蚕蛾自由交配，其后代中黑色白茧占_。(3)若蚕蛾的黑斑翅和白翅由两对独立遗传的常染色体基因(b和b、e和e)共同控制，含有b和e基因的黑色素细胞不能合成黑色素(作用机理如图2)。现有一批白翅蚕蛾，甲组：bbee，乙组：bbee，丙组：bbee，若想利用这批白翅蚕蛾通过杂交方法培育出纯种黑斑翅蚕蛾，请完成实验方案并讨论。实验方案：i选择_组；ii.让f1雌雄个体相互交配获得f2；.让f2中表现型为_的雌雄个体相互交配，挑选f3中_的个体继续杂交，逐代筛选，就会得到纯种的黑斑翅蚕蛾。讨论：if2中黑斑翅蚕蛾与白翅蚕蛾的比例为_。ii.从理论上分析，若将f2黑斑翅中基因型相同的雌雄个体间相互交配得f3，后代中黑斑翅的纯合子占f3中全部黑斑翅蚕蛾个体的比例为_。【答案】(1)多倍体育种染色体变异不可育由于新品种是三倍体，在减数分裂时染色体配对紊乱，不能形成正常的配子(2)8/9(3)乙和丙黑斑翅不发生性状分离3133/5【解析】(1)由于要培育出具有产量高、叶质好、叶大而厚等优点的桑树新品种，所以应该采用多倍体育种的方法，其依据的原理是染色体数目变异。由于新品种是三倍体，在减数分裂时染色体配对紊乱，不能形成正常的配子，所以得到的新品种不可育。(2)杂交子代中的黑色白茧的基因型为hhdd和hhdd，比例为12，所以hd的概率为2/3，hd的概率为1/3，自由交配产生的后代中黑色白茧的概率是2/32/32/3l/328/9。(3)根据题意和图示分析可知：黑斑翅蚕蛾的基因型为b_ee，其他都为白翅蚕蛾。实验方案：选择乙和丙两个品种进行杂交获得f1；让f1雌雄个体相互交配获得f2；让f2中表现型为黑斑翅的雌雄个体相互交配，挑选f3中不发生性状分离的个体继续杂交，逐代筛选，就会得到纯种的黑斑翅蚕蛾。讨论：f2中黑斑翅蚕蛾(b_ee)与白翅蚕蛾(b_e_、bbe_、bbee)的比例为313。由于f2黑斑翅的基因型有bbee和bbee，比例为12。所以从理论上分析，若将f2黑斑翅中基因型相同的雌雄个体间相互交配得f3，后代中黑斑翅的纯合子占f3中全部黑斑翅蚕蛾个体的比例为(1/312/31/4)(12/31/4)3/5。12(2015年河南郑州一模)科学家发现多数抗旱性农作物能通过细胞代谢，产生一种代谢产物，调节根部细胞液的渗透压，此代谢产物在叶肉细胞和茎部细胞中却很难找到。(1)该代谢产物能够使细胞液的渗透压_(填“增大”或“减小”)。(2)这种代谢产物在茎部和叶肉细胞中很难找到，而在根部细胞中却能产生的根本原因是_。(3)现有一抗旱植物，其体细胞内有一个抗旱基因r，其等位基因为r(旱敏基因)：r、r的部分核苷酸序列为r：ataagcatgacatta；r：ataagcaagacatta。抗旱基因突变为旱敏基因的根本原因是_。研究得知与抗旱有关的代谢产物主要是糖类，该抗旱基因控制抗旱性状是通过_实现的。(4)已知抗旱性(r)和多颗粒(d)属显性，各由一对等位基因控制，且分别位于两对同源染色体上。纯合的旱敏多颗粒植株与纯合的抗旱少颗粒植株杂交得到f1，f1自交：f2抗旱多颗粒植株中双杂合子占的比例是_。若拔掉f2中所有的旱敏植株后，剩余植株自交。从理论上讲f3中旱敏型植株的比例是_。某人用一植株和一旱敏多颗粒的植株做亲本进行杂交，发现后代出现4种类型，性状的统计结果显示：抗旱旱敏11，多颗粒少颗粒31。若只让f1中抗旱多颗粒植株相互授粉，f2的性状分离比是_。(5)请设计一个快速育种方案，利用抗旱少颗粒(rrdd)和旱敏多颗粒(rrdd)两植物品种做亲本，通过一次杂交，使后代个体全部都是抗旱多颗粒杂交种(rrdd)，用文字简要说明。_。【答案】(1)增大(2)基因选择性表达(3)碱基对替换基因控制酶的合成来控制生物的新陈代谢过程