【创新设计】（山东专用）高考生物 第三单元 第3讲 从杂交育种到基因工程 新人教版必修2(1).doc

第3讲从杂交育种到基因工程2015备考最新考纲1生物变异在育种上的应用()。2.转基因食品的安全()。考点1几种常见育种方式的比较(5年21考)(2013四川卷、江苏卷、天津卷、浙江卷，2012天津卷，2011四川卷、福建卷)杂交育种诱变育种单倍体育种多倍体育种基因工程育种原理基因重组基因突变染色体变异染色体变异基因重组常用方式选育纯种：杂交自交选优自交选育杂种：杂交杂交种辐射诱变、激光诱变、空间诱变花药离体培养，然后再使染色体数目加倍秋水仙素处理萌发的种子或幼苗转基因(dna重组)技术将目的基因导入生物体内，培育新品种育种程序甲品种乙品种f1f2性状稳定遗传的新品种生物多种变异新品种取相关植株花粉花药离体培养单倍体幼苗若干植株新品种正常幼苗染色体数目加倍新品种目的基因运载体重组dna分子导入受体细胞培育转基因生物优点使位于不同个体的优良性状集中到一个个体上操作简便可以提高变异的频率、加速育种进程且大幅度地改良某些性状明显缩短育种年限所得品种为纯合子器官巨大，提高产量和营养成分打破物种界限，定向改变生物的性状缺点育种时间长不能克服远缘杂交不亲和的障碍有利变异少，需大量处理实验材料(有很大盲目性)技术复杂且需与杂交育种配合只适用于植物，发育延迟，结实率低有可能引发生态危机应用用纯种高秆抗病小麦与矮秆不抗病小麦培育矮秆抗病小麦高产青霉菌用纯种高秆抗病小麦与矮秆不抗病小麦快速培育矮秆抗病小麦三倍体无子西瓜、八倍体小黑麦转基因“向日葵豆”、转基因抗虫棉拓展提升1诱变育种与杂交育种相比，前者能产生前所未有的新基因，创造变异新类型；后者不能产生新基因，只是实现原有基因的重新组合。2在所有育种方法中，最简捷、常规的育种方法杂交育种。3根据不同育种需求选择不同的育种方法。(1)将两亲本的两个不同优良性状集中于同一生物体上，可利用杂交育种，亦可利用单倍体育种。(2)要求快速育种，则运用单倍体育种。(3)要求大幅度改良某一品种，使之出现前所未有的性状，可利用诱变育种和杂交育种相结合的方法。(4)要求提高品种产量，提高营养物质含量，可运用多倍体育种。4随着我国航天技术的日趋成熟，太空育种正在兴起，有两个优势：太空失重、真空状态，将很多在地球重力场中无法完成的育种实验变为容易实现的现实；太空高辐射环境为动、植物、微生物发生基因突变提供良好条件！思维激活1判断正误(1)太空育种能按人的意愿定向产生优良性状()。(2)杂交育种的范围只能在有性生殖的植物中()。(3)诱变育种的优点之一是需大量处理实验材料()。(4)诱变育种时突变的个体中有害个体多于有利个体()。(5)杂交育种和诱变育种都能产生前所未有的新基因，创造变异新类型()。(6)杂合子品种的种子只能种一年，需要年年制种()。答案(1)(2)(3)提示此特点为缺点，不是优点。(4)(5)(6)2思考感悟(1)杂交育种与杂种优势是一回事吗？(2)诱变育种与杂交育种相比，最大的区别是什么？提示(1)不是。两者都是将两个品种中的优良性状集中到一个亲本上，但杂交育种培育成能稳定遗传的纯合子，杂种优势主要是利用杂种f1的优良性状，并不要求遗传学上的稳定。(2)二者最大的区别在于诱变育种能创造出新基因。考查生物变异在育种上的应用1(2013四川理综，5)大豆植株的体细胞含40条染色体。用放射性60co处理大豆种子后，筛选出一株抗花叶病的植株x，取其花粉经离体培养得到若干单倍体植株，其中抗病植株占50%。下列叙述正确的是()。a用花粉离体培养获得的抗病植株，其细胞仍具有全能性b单倍体植株的细胞在有丝分裂后期，共含有20条染色体c植株x连续自交若干代，纯合抗病植株的比例逐代降低d放射性60co诱发的基因突变，可以决定大豆的进化方向解析单倍体植株体细胞仍具全能性，故a正确；单倍体植株的细胞中有20条染色体，在有丝分裂后期染色体加倍，应含40条染色体；杂合子连续自交，其纯合度提升；基因突变可为生物进化提供原材料，不能决定生物进化方向；生物进化方向取决于“自然选择”，故b、c、d选项所述不正确。答案a2(2013江苏卷改编)现有小麦种质资源包括：高产、感病；低产、抗病；高产、晚熟等品种。为满足不同地区及不同环境条件下的栽培需求，育种专家要培育3类品种：a.高产、抗病；b.高产、早熟；c.高产、抗旱。下述育种方法可行的是()。(1)利用、品种间杂交筛选获得a(2)对品种进行染色体加倍处理筛选获得b(3)a、b和c的培育均可采用诱变育种方法(4)用转基因技术将外源抗旱基因导入中获得ca(1)(2) b(2)(3) c(3)(4) d(1)(4)解析欲获得高产、抗病品种，应利用和进行品种间杂交筛选，(1)错误；欲获得高产、早熟品种，则应对进行诱变育种，(2)错误；诱变育种可以产生新基因，因此a、b、c都可以通过诱变育种获得，(3)正确；基因工程可定向改变生物性状，要获得高产、抗旱品种，可通过基因工程转入抗旱基因实现，(4)正确。答案c题后反思(1)杂交育种选育的时间是从f2代开始，原因是从f2开始发生性状分离；选育后是否连续自交取决于所选优良性状是显性还是隐性。(2)诱变育种大幅度改良生物性状，这是优点；能提高突变率，但突变的不定向性和一般有害的特性决定了在突变的个体中有害远多于有利，因而需要大量处理材料，工作量大，能否产生有价值的变异类型，不以人的意志为转移，目的性差。对点强化1(2013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解析诱变育种的生物学原理为基因突变，基因突变具有多害少利和不定向的特点，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，故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，故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，故d错误。答案a2(经典题)下面为6种不同的育种方法。据图回答下列问题。(1)图中a至d方向所示的途径表示_育种方式，这种方法属常规育种，一般从f2代开始选种，这是因为_。abc的途径表示_育种方式，这两种育种方式中后者的优越性主要表现在_。(2)b常用的方法为_。(3)e方法所用的原理是_，所用的方法如_、_。育种时所需处理的种子应是萌动的(而非休眠的)种子，原因是_。(4)c、f过程最常用的药剂是_，其作用的原理是_。(5)由g到h过程中涉及的生物技术有_和_。(6)klm这种育种方法的优越性表现在_ _。答案(1)杂交从f2代开始发生性状分离单倍体明显缩短育种年限(2)花药离体培养(3)基因突变x射线、紫外线、激光亚硝酸、硫酸二乙酯、秋水仙素(理化因素需各说出一项)种子萌动后进行细胞分裂，dna在复制过程中可能由于某种因素的影响发生基因突变(4)秋水仙素在细胞分裂时，抑制纺锤体形成，引起染色体数目加倍(5)基因工程(或dna拼接技术或dna重组技术或转基因技术)植物组织培养(6)克服了远缘杂交不亲和的障碍，大大扩展了可用于杂交的亲本组合范围考点2基因工程的操作工具及基本步骤(5年34考)(2013新课标卷、，广东卷、浙江卷、福建卷、天津卷、山东卷，2012新课标卷、浙江卷、福建卷)一、概念又叫基因拼接技术或dna重组技术。通俗地说，就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状。二、操作工具1基因的“剪刀”限制性核酸内切酶(简称限制酶)(1)分布：主要在微生物体内。(2)特性：一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割dna分子。(3)实例：ecor 限制酶能专一识别gaattc序列，并在g和a之间将这段序列切开。(4)切割结果：产生两个带有黏性末端的dna片段。(5)作用：基因工程中重要的切割工具。在微生物体内能将外来的dna切断，对自己的dna无损害。2基因的“针线”dna连接酶(1)催化对象：两个具有相同黏性末端的dna片段。(2)催化位置：脱氧核糖与磷酸之间的缺口。(3)催化结果：形成重组dna。3常用的运载体质粒(1)本质：小型环状dna分子(2)作用(3)条件三、操作步骤将目的基因导入受体细胞：主要是借鉴细菌或病毒侵染细胞的方法特别提醒 (1)微生物常被用做受体细胞的原因是其具有繁殖快、代谢快、目的基因产物多的特点。(2)动物受体细胞一般选用受精卵，植物受体细胞可以是体细胞，但需与植物组织培养技术相结合。四、应用1作物育种：利用基因工程的方法，获得高产、稳产和具有优良品质的农作物，培育出具有各种抗逆性的作物新品种，如抗虫棉等。2药物研制：利用基因工程的方法，培育转基因生物，利用转基因生物生产出各种高质量、低成本的药品，如胰岛素、 干扰素、乙肝疫苗等。3环境保护：如利用转基因细菌降解有毒有害的化合物，吸收环境中的重金属，分解泄漏的石油，处理工业废水等。思维激活(1)dna连接酶和dna聚合酶有何不同？(2)运载体和细胞膜上的载体相同吗？提示(1)dna连接酶是修复愈合dna片段间单链上的缺口，使之形成磷酸二酯键。dna聚合酶是dna分子复制时，按模板链的要求，逐个把脱氧核苷酸连接起来，形成dna的子链。(2)不同。运载体是将外源基因导入受体细胞的专门运输工具，常用的运载体有质粒、动植物病毒、噬菌体等。位于细胞膜上的载体是蛋白质，与控制物质进出细胞有关系。考查杂交育种与基因工程育种(2013浙江理综，32)在玉米中，控制某种除草剂抗性(简称抗性，t)与除草剂敏感(简称非抗，t)、非糯性(g)与糯性(g)的基因分别位于两对同源染色体上。有人以纯合的非抗非糯性玉米(甲)为材料，经过ems诱变处理获得抗性非糯性个体(乙)；甲的花粉经ems诱变处理并培养等，获得可育的非抗糯性个体(丙)。请回答：(1)获得丙的过程中，运用了诱变育种和_育种技术。(2)若要培育抗性糯性的新品种，采用乙与丙杂交，f1只出现抗性非糯性和非抗非糯性的个体；从f1中选择表现型为_的个体自交，f2中有抗性糯性个体，其比例是_。(3)采用自交法鉴定f2中抗性糯性个体是否为纯合子。若自交后代中没有表现型为_的个体，则被鉴定个体为纯合子；反之则为杂合子。请用遗传图解表示杂合子的鉴定过程。(4)拟采用转基因技术改良上述抗性糯性玉米的抗虫性。通常从其它物种获得_，将其和农杆菌的_用合适的限制性核酸内切酶分别切割，然后借助_连接，形成重组dna分子，再转移到该玉米的培养细胞中，经筛选和培养等获得转基因抗虫植株。解析(1)甲ttgg产生的花粉为tg，在ems在诱变下通过花药离体培养获得单倍体tg，再由单倍体tg获得可育的丙非抗糯性ttgg，需要秋水仙素处理使染色体加倍，这个过程属于单倍体育种。(2)甲ttgg通过诱变产生乙ttgg，乙和丙ttgg杂交，可以获得ttgg和ttgg，从中选出表现型为抗性非糯性ttgg的个体自交，f2中有抗性糯性t_gg的个体，其比例为。(3)采用自交法，纯合子不会发生性状分离，杂合子出现性状分离。f2中抗性糯性t_gg的个体有可能为ttgg，其自交结果不会出现性状分离。如果出现性状分离且抗性糯性非抗糯性31则为杂合子ttgg。(4)转基因技术的第一步是获取目的基因，可以从其它生物直接获取抗虫基因，用同一种限制性核酸内切酶分别切割目的基因和质粒，然后在dna连接酶的作用下将其拼接到载体质粒上构建基因表达载体(农杆菌转化法中是将目的基因插入ti质粒的tdna中)，然后通过农杆菌转化法导入到受体细胞玉米细胞中，通过组织培养获得抗虫植株，最后鉴定和筛选。答案(1)单倍体(2)抗性非糯性(3)非抗糯性如图抗性糯性非抗糯性31(4)抗虫基因(或目的基因)ti质粒dna连接酶对点强化1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()。a基因工程经常以抗生素抗性基因作为目的基因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dnad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；在基因工程的实验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。答案b2(2013西城区质检)我们日常吃的大米中铁含量极低，科研人员通过基因工程等技术，培育出了铁含量比普通大米高60%的转基因水稻，改良了稻米的营养品质。下图为培育转基因水稻过程示意图，请分析回答有关问题。(1)铁结合蛋白基因来自菜豆，且基因的脱氧核苷酸序列已知，可以用_法获得此目的基因或用_扩增目的基因。(2)构建重组ti质粒时，通常要用_分别切割_。将重组ti质粒转入农杆菌时，可以用_处理农杆菌，使重组ti质粒易于导入。(3)将含有重组ti质粒的农杆菌与水稻愈伤组织共同培养时，通过培养基2的筛选培养，可以获得_；培养基3与培养基2的区别是_。检测培育转基因水稻的目的是否达到，需要检测转基因水稻_。(4)为研究外源基因的遗传方式，将t0代植株上收获的种子种植成t1代株系，检测各单株的潮霉素抗性。在检测的多数t1代株系内，抗潮霉素植株与潮霉素敏感植株的比例为31，此结果说明外源基因的遗传符合_。有少数t1代株系的所有植株都表现为对潮霉素敏感，但其体内能检测到铁结合蛋白基因，造成这一结果最可能的原因是_ _。解析对脱氧核苷酸序列已知的基因可以用化学合成法得到，或用pcr技术扩增。用来切割目的基因和质粒的是限制性核酸内切酶。将目的基因导入细菌时，需要用cacl2处理使细菌处于感受态，便于目的基因导入。将含有重组ti质粒的农杆菌与水稻愈伤组织共同培养时，通过培养基2的筛选培养，可获得含重组质粒的愈伤组织；培养基3的作用是诱导愈伤组织再分化，所以与培养基2的区别是生长素和细胞分裂素的比例不同。检测培育转基因水稻的目的基因(铁结合蛋白基因)是否表达，需要检测转基因水稻种子中铁的含量。潮霉素抗性植株的后代出现抗潮霉素植株与潮霉素敏感植株的比例为31，说明其遗传符合孟德尔的基因分离定律。若转基因植株中检测到铁结合蛋白基因，却对潮霉素敏感，可能是潮霉素抗性其因没表达或丢失。答案(1)化学合成(从基因文库中获取)pcr(2)(同种)限制性核酸内切酶含目的基因的dna片段和质粒cacl2(3)含有重组质粒(有潮霉素抗性)的愈伤组织生长素和细胞分裂素的比例不同(成熟)种子中铁含量(4)基因分离定律潮霉素抗性基因没有表达(或“潮霉素抗性基因丢失”)1(2012海南单科，25)已知小麦无芒(a)与有芒(a)为一对相对性状，用适宜的诱变方式处理花药可导致基因突变。为了确定基因a是否突变为基因a，有人设计了以下4个杂交组合，杂交前对每个组合中父本的花药进行诱变处理，然后与未经处理的母本进行杂交。若要通过对杂交子一代表现型的分析来确定该基因是否发生突变，则最佳的杂交组合是 ()。a. 无芒有芒( aaaa)b. 无芒有芒( aaaa)c. 无芒无芒( aaaa)d. 无芒无芒( aaaa)解析本题考查育种原理及其应用的知识。a选项中，、 个体均为纯合子，是具有相对性状的亲本组合，其杂交后代只有一种表现型，即显性性状，若无芒个体中a突变为a，则杂交后代将会出现有芒和无芒，a选项适合；而b、c、d选项中，其亲本、 个体均有杂合子，故通过杂交实验无法检测 无芒个体中的基因a是否突变为基因a。答案a2(2013大纲卷)下列实践活动包含基因工程技术的是 ()。a水稻f1花药经培养和染色体加倍，获得基因型纯合新品种b抗虫小麦与矮秆小麦杂交，通过基因重组获得抗虫矮秆小麦c将含抗病基因的重组dna导入玉米细胞，经组织培养获得抗病植株d用射线照射大豆使其基因结构发生改变，获得种子性状发生变异的大豆解析a项所述为单倍体育种，b项所述为杂交育种，d项所述为诱变育种，都没有涉及基因工程技术；c项所述育种方法涉及组织培养技术和基因工程技术。答案c3(2012海南单科，29)无子西瓜是由二倍体(2n22)与同源四倍体杂交后形成的三倍体。回答下列问题。(1)杂交时选用四倍体植株作母本，用二倍体植株作父本，取其花粉涂在四倍体植株的_上，授粉后套袋。四倍体植株上产生的雌配子含有_条染色体，该雌配子与二倍体植株上产生的雄配子结合，形成含有_条染色体的合子。(2)上述杂交获得的种子可发育为三倍体植株。该植株会产生无子果实，该果实无子的原因是三倍体的细胞不能进行正常的_分裂。(3)为了在短期内大量繁殖三倍体植株，理论上可以采用_的方法。解析本题以三倍体无子西瓜的培育过程为信息载体，考查了多倍体育种的方法。(1)在三倍体无子西瓜培育过程中，以四倍体植株为母本，授以二倍体植株花粉，可获得三倍体西瓜种子(胚)。四倍体植株上产生的雌配子含有22条染色体，二倍体产生的雄配子含11条染色体，则合子中含有三个染色体组，33条染色体。(2)三倍体西瓜无子的原因是：三倍体的细胞含有三个染色体组，在减数分裂时，染色体联会紊乱，不能产生正常的生殖细胞。(3)由于三倍体植株不能进行有性繁殖，故可采用组织培养等无性生殖方式繁殖。答案(1)雌蕊(或柱头)2233(2)减数(3)组织培养(其他合理答案也可)4(2012浙江理综)玉米的抗病和不抗病(基因为a、a)、高秆和矮秆(基因为b、b)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：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4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)。另一实验表明，以甲和丁为亲本进行杂交，子一代均为抗病高秆。请回答：(1)对上述1株白化苗的研究发现，控制其叶绿素合成的基因缺失了一段dna，因此该基因不能正常_，功能丧失，无法合成叶绿素，表明该白化苗的变异具有_的特点，该变异类型属于_。(2)上述培育抗病高秆玉米的实验运用了_、单倍体育种和杂交育种技术，其中杂交育种技术依据的原理是_。花药离体培养中，可通过诱导愈伤组织分化出芽、根获得再生植株，也可通过诱导分化成_获得再生植株。(3)从基因组成看，乙与丙植株杂交的f1中抗病高秆植株能产生_种配子。(4)请用遗传图解表示乙与丙植株杂交得到f1的过程。解析本题主要考查遗传与变异的知识，涉及基因突变的本质和特点、生物育种的方法、基因的自由组合定律、遗传图解的书写、植物组织培养等知识，意在考查考生的理解能力及综合应用能力。(1)基因中缺失了一段dna，这属于基因突变。植物因基因突变而无法合成叶绿素，成为白化苗，体现了基因突变的有害性。(2)从育种过程看，除了单倍体育种、杂交育种外，还有诱变育种。杂交育种的原理是基因重组，可以有目的地将两个或多个优良性状“组合”在一起，培育出更优良的新品种。通过植物组织培养获得新植株的途径有两条，一是通过调节营养物质和生长调节剂的适当配比，从愈伤组织中诱导出芽和根的顶端分生组织，并可由此再生出新的植株；二是将含有愈伤组织培养物的试管放在摇床上，通过液体悬浮培养分散成单细胞，在适宜的培养基中，这种单细胞可发育成胚状体，胚状体继续发育，可以形成植株。(3)由于甲植株表现为不抗病矮秆，丁植株表现为抗病高秆，其后代全表现为抗病高秆，故抗病对不抗病为显性，高秆对矮秆为显性。由乙植株与丙植株杂交后代的表现型可推知，乙植株和丙植株都是杂合子，基因型分别是aabb、aabb，后代抗病高秆的基因型是aabb。产生ab、ab、ab、ab 4种配子。，(4)书写遗传图解时应注意写出亲本的基因型和表现型、配子、后代的基因型和表现型及其比例和各种符号。答案(1)表达有害性基因突变(2)诱变育种基因重组胚状体(3)4(4)如图(时间：30分钟)基础对点练考纲对点夯基础考点一生物变异在育种上的应用()1(2014鄄城第三次月考)如图甲、乙表示小麦的两个品种，a、a和b、b表示独立遗传的两对等位基因，表示培育小麦新品种的过程，下列说法正确的是 ()。a与过程原理相同b和的变异都发生于有丝分裂前期c过程常用秋水仙素处理幼苗或萌发的种子d过程的优点是可以产生新的基因解析过程是杂交育种，原理是基因重组，是单倍体育种，原理是染色体变异；的变异原理为基因重组，发生在减数第一次分裂后期，是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，抑制纺锤体形成，发生在有丝分裂前期；是用秋水仙素处理单倍体幼苗，而不是萌发的种子，因为单倍体高度不育；的原理是基因突变，可以产生新基因。答案d2(2013长沙一模)以下培育原理相同的一组是 ()。a太空椒和抗虫棉b无子番茄和“番茄马铃薯”c高产优质杂交水稻和青霉素高产菌株d无子西瓜和八倍体小黑麦解析太空椒、青霉素高产菌株属于人工诱变育种，原理是基因突变；“番茄马铃薯”利用了植物体细胞杂交的方法；高产优质杂交水稻利用了杂交育种方法，原理是基因重组；抗虫棉属于基因工程，原理是基因重组；无子番茄利用了生长素促进果实发育的原理；八倍体小黑麦和无子西瓜应用的原理是染色体变异，属于多倍体育种。答案d3(2013福建泉州质检)下列对有关育种方法的叙述中，正确的是 ()。a多倍体育种需在获得单倍体植株的基础上进行b单倍体育种需在亲本植株染色体数加倍的基础上进行c杂交育种的亲本双方可以是具有相对性状的杂合子d诱变育种可以获得目的基因发生定向变异的新类型解析多倍体育种一般用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，此种子或幼苗可以是单倍体，也可以是二倍体；单倍体育种是将亲本植株的花药进行离体培养获得幼苗，再用秋水仙素处理获得纯合子；杂交育种是利用基因重组将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起；诱变育种的原理是基因突变，突变的方向是不定的。答案c4如图是无子西瓜的培育流程简图，依据图解和所学生物学知识，判断下列说法错误的是 ()。a秋水仙素的作用是抑制有丝分裂前期纺锤体的形成，不影响着丝点的分裂b四倍体植株所结的西瓜，果皮细胞内含有4个染色体组c三倍体母本虽然授以二倍体父本的花粉，却无法形成正常的卵子与精子结合d无子辣椒、无子番茄的繁育过程与无子西瓜类似解析四倍体植株所结西瓜的果皮来自母本，细胞内含4个染色体组；三倍体母本减数分裂时联会紊乱，不能形成正常的配子；无子番茄是在未受粉时，用生长素或生长素类似物处理雌蕊柱头所得，与染色体变异得到无子西瓜的繁育过程不同。答案d考点二基因工程与转基因食品的安全()5(2013天津十二区县重点中学联考)对下图所示dna片段的说法错误的是()。a甲、乙、丙的黏性末端是由三种限制酶催化产生的b甲、乙之间可形成重组dna分子，但甲、丙之间不能cdna连接酶催化磷酸基团和核糖之间形成化学键，该反应有水产生d切割甲的限制酶不能识别由甲、乙片段形成的重组dna分子解析a正确，从题图中看甲、乙、丙的黏性末端不相同，所以应该是由三种限制酶催化产生的。b正确，从题图中看甲、乙的黏性末端中的碱基能互补配对，而甲、丙的黏性末端中的碱基不能互补配对，所以甲、乙之间可形成重组dna分子，但甲、丙之间不能。c错误，dna连接酶催化磷酸基团和脱氧核糖之间形成化学键，该反应有水产生。d正确，切割甲的限制酶识别的序列是，由甲、乙片段形成的重组dna分子为所以不能识别。答案c6(2013广雅中学月考)下列有关基因工程的叙述，正确的是 ()。a质粒上的抗性基因可能会在基因工程操作中被破坏b有些限制性核酸内切酶能识别特定的核糖核苷酸序列c利用细菌质粒构建的重组质粒不宜用于真核生物的基因工程d受体细胞若能表达质粒载体上的抗性基因，即表明重组质粒成功导入解析在切割质粒时，可能会破坏质粒中的抗性基因；限制性核酸内切酶识别的是特定的脱氧核糖核苷酸序列；重组质粒既可以用于原核生物，也可以用于真核生物的基因工程；受体细胞若能表达质粒载体上的抗性基因，只能说明导入了质粒，但不一定是重组质粒。答案a7应用基因工程方法，可将酵母菌制造成“工程菌”，用于生产乙肝疫苗，在制造该“工程菌”时，应向酵母菌导入下列中的 ()。a乙肝病毒的表面抗原b抗乙肝病毒抗体的基因c抗乙肝病毒的抗体d乙肝病毒表面抗原的基因解析运用基因工程方法生产疫苗，导入的一定是基因。抗乙肝病毒抗体的基因是人体内已存在的基因，制作疫苗选用的是乙肝病毒表面抗原的基因，这样就可以在酵母菌体内表达出大量的乙肝病毒表面抗原，从而可以制作成疫苗。答案d提能强化练考点强化重能力8(2013沈阳教学质量监测三)下列有关育种的叙述正确的是 ()。a经产生的过程，是基因中碱基数量发生了改变b经产生的过程可以发生突变和基因重组c经产生的过程，若获得显性纯合子需多次测交d植株体内的所有细胞都含有两个染色体组解析由产生的过程属于诱变育种，诱变育种的原理是基因突变，而基因突变是指dna分子中发生碱基对的替换、增添和缺失而引起的基因结构的改变；经产生的过程，若获得显性纯合子可通过多次自交；秋水仙素通过抑制有丝分裂前期纺锤体的形成最终可获得多倍体，植株体内处于有丝分裂后期的细胞含有四个染色体组。答案b9已知伞花山羊草是二倍体，二粒小麦是四倍体，普通小麦是六倍体。为了将伞花山羊草携带的抗叶锈病基因转入小麦，研究人员做了如图所示的操作。下列有关叙述正确的是 ()。a秋水仙素处理杂种p获得异源多倍体，异 源多倍体中没有同源染色体b异源多倍体与普通小麦杂交产生的杂种q 中一定含有抗叶锈病基因c射线照射杂种r使抗叶锈病基因的染色体片段移接到小麦染色体上，属于基因重组d杂种q与普通小麦杂交过程遵循孟德尔遗传定律解析a项错，秋水仙素处理获得的异源多倍体含有同源染色体；b项错，由于等位基因分离，杂种q中不一定含有抗叶锈病基因；c项错，杂种r中抗叶锈病基因所在染色体片段移接到小麦染色体上，属于染色体结构变异；d项对，杂种q与普通小麦杂交过程遵循孟德尔遗传定律。答案d10(2013重庆一中月考)在高强光、高温和高氧的条件下，高粱由于含有磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶，故其利用co2的能力远远高于水稻。从高粱的基因组中分离出磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因(ppc基因)，利用农杆菌介导的转化系统将其转入水稻体内，从而提高水稻的光合作用效率。下列说法不正确的是 ()。a此过程中会利用到限制性核酸内切酶、dna连接酶和载体等工具b此技术与花药离体培养技术相结合，而后用秋水仙素处理可以快速获得纯合子，缩短育种周期c将ppc基因导入到受精卵是此技术的关键，否则不能达到该基因在各组织细胞中都表达的目的d判断ppc基因是否成功表达可以测定该转基因植株与对照组植株固定二氧化碳的速率解析从高粱基因组中分离出ppc基因需要用到限制性核酸内切酶，而要构建含有ppc基因的基因表达载体需要限制性核酸内切酶、dna连接酶和载体等工具，因此a正确。利用农杆菌介导的转化系统将含有ppc基因的基因表达载体转入水稻体内，得到的相当于是杂合子，再采用花药离体培养技术得到单倍体，而后用秋水仙素处理单倍体可以快速获得纯合子，缩短育种周期，故b正确。活的植物体细胞都有全能性，所以可以将ppc基因导入任何活的水稻体细胞中，因此c错误。含有ppc基因的水稻固定二氧化碳的速率加快，所以判断ppc基因是否成功表达可以测定该转基因植株与对照组植株固定二氧化碳的速率，d正确。答案c大题冲关练综合创新求突破11袁隆平院士因培育出超级杂交水稻而闻名于世。如图是以二倍体水稻(2n24)为亲本的几种不同育种方法示意图，请据图回答：(1)ad表示的育种方法称为_，与abc表示的育种方法相比，后者的优点表现在_。(2)b常用的方法是_，其原理是_。(3)e表示的育种方法是_，该过程的原理是_。(4)如果培育一个能够稳定遗传的隐性性状个体，则最简便的育种方法是_；如果培育一个能够稳定遗传的显性性状个体，则最简便的育种方法是_。(5)科学家培育出了抗旱的水稻新品种，而海岛水稻从来没有出现过抗旱类型，有人打算也培养出抗旱的海岛水稻新品种，但是用海岛水稻与抗旱的陆地水稻进行了多次杂交，始终得不到子代，原因是_。解析(1)ad的育种方法称为杂交育种，abc的育种方法是单倍体育种，与杂交育种相比，单倍体育种明显缩短了育种年限。(2)获得单倍体植株常用的方法是花药离体培养，原理是植物细胞的全能性。(3)通过基因工程可将外源基因导入种子或幼苗，该过程的原理是基因重组。(4)培育能够稳定遗传的隐性性状个体，最简便的方法是杂交育种，在f2中就能获得；培育能稳定遗传的显性性状个体，最简便的方法是单倍体育种。(5)由于陆地水稻和海岛水稻属于两个物种，存在生殖隔离。不能通过杂交得到子代。答案(1)杂交育种明显缩短了育种年限(2)花药离体培养植物细胞的全能性(3)基因工程基因重组(4)adabc(5)陆地水稻和海岛水稻是两个物种，存在生殖隔离12(2013昆明适应性检测)某雌雄异株植物，宽叶对窄叶为显性，由x染色体上的一对等位基因a、a控制；另有一对常染色体上的等位基因b、b，当b基因纯合时雌株不能产生配子而形成无子果实，当b基因纯合时导致雄株不能产生配子。现用纯合宽叶雄株和纯合窄叶雌株杂交得到f1，f1个体间杂交得到f2，请回答下列问题：(1)亲本基因型分别是_和_，f2中可育植株所占比例为_。(2)要在短期内获得结无子果实的纯合窄叶植株，最好选用f1中基因型为_的植株作为材料。该育种方法运用的变异原理是_，此过程中最重要的两个步骤是_。解析(1)纯合宽叶雄株和纯合窄叶雌株杂交得到f1，说明纯合宽叶雄株能产生配子，因此，亲本纯合宽叶雄株的基因型为bbxay；f1个体间能杂交，说明亲本纯合窄叶雌株能产生配子，它的基因型为bbxaxa；f1的基因型为bbxaxa、bbxay，f1个体间杂交得到的f2中不可育的雌株所占比例为，不可育的雄株所占比例为，一共占，因此f2中可育植株所占比例为。(2)要抓住题中的关键词“短期内”，要在短期内获得结无子果实的纯合窄叶植株应采用单倍体育种的方法，故最好利用f1中基因型为bbxay的植株采用花药离体培养获得单倍体植株(bxa)，再通过秋水仙素或低温人工诱导染色体数目加倍，即可以获得结无子果实的纯合窄叶植株(bbxaxa)。答案(1)bbxaybbxaxa(2)bbxay染色体变异花药离体培养、人工诱导染色体数目加倍13(2013厦门三检)虎皮鹦鹉的性别决定类型为zw型(zw，zz)，其羽毛绿色和蓝色由常染色体上的基因g、g控制，但同时又受到z染色体上一对基因(a、a)的影响，具体情况如下表所示。请回答：基因表 现 型基因含a基因不含a基因含g基因绿色黄色不含g基因蓝色白色(1)白色虎皮鹦鹉的基因型是_，绿色虎皮鹦鹉的基因型有_种。(2)若杂交亲本组合为ggzawggzaza，则子代的表现型及其比例为_。(3)现有纯合的绿色、黄色、蓝色三个品种的虎皮鹦鹉，请你利用杂交育种的方法培育出符合市场需求的白色虎皮鹦鹉品种。杂交育种的原理是_