高三生物第一轮总复习 第一编 考点过关练 考点25 从杂交育种到基因工程.doc

考点25从杂交育种到基因工程1. 2013四川高考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：本题考查细胞全能性、有丝分裂、遗传定律、基因突变等相关知识。高度分化的植物细胞仍具有全能性，因为其含有发育成完整个体所需的全套遗传物质；单倍体植株的体细胞含有20条染色体，其有丝分裂后期共含有40条染色体；因为植株x花药离体培养后得到的单倍体植株中抗病植株占50%，所以植株x是杂合子，连续自交可以使纯合抗病植株的比例升高；基因突变是不定向的，不能决定生物进化的方向，自然选择能决定生物进化方向。因此a项正确。答案：a2. 2013大纲全国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：本题主要考查不同育种方式所用到的技术。a项为单倍体育种，用到植物组织培养技术；b项为传统的杂交育种；c项抗病植株的培育用到基因工程技术和植物组织培养技术；d项为诱变育种。答案：c3. 2012天津高考芥酸会降低菜籽油的品质。油菜有两对独立遗传的等位基因(h和h，g和g)控制菜籽的芥酸含量，下图是获得低芥酸油菜新品种(hhgg)的技术路线。已知油菜单个花药由花药壁(2n)及大量花粉(n)等组分组成，这些组分的细胞都具有全能性。据图分析，下列叙述错误的是()a. 、两过程均需要植物激素来诱导细胞脱分化b. 与过程相比，过程可能会产生二倍体再生植株c. 图中三种途径中，利用花粉培养筛选低芥酸植株(hhgg)的效率最高d. f1减数分裂时，h基因所在染色体会与g基因所在染色体发生联会解析：本题主要考查杂交育种、单倍体育种及减数分裂的特点等知识。通过杂交方法可将不同个体的优良性状的基因集中到同一个个体中；通过单倍体育种可大大缩短育种年限。分析题图可知，、两过程均为细胞脱分化的过程，均需要植物激素来诱导，故a正确；由于花药由花药壁(2n)和大量花粉(n)等组分组成，由花药壁培养成的再生植株可能为二倍体，故b正确；利用花粉培养成的再生植株为单倍体，再用秋水仙素处理，使其染色体数目加倍，成为可育的纯合子，大大缩短了育种年限，故c正确；由于h基因所在的染色体与g基因所在的染色体不是一对同源染色体，因此，在减数分裂过程中，二者不会发生联会现象，故d错误。答案：d4. 2014课标全国卷现有两个纯合的某作物品种：抗病高秆(易倒伏)和感病矮秆(抗倒伏)品种。已知抗病对感病为显性，高秆对矮秆为显性，但对于控制这两对相对性状的基因所知甚少。回答下列问题：(1)在育种实践中，若利用这两个品种进行杂交育种，一般来说，育种目的是获得具有_优良性状的新品种。(2)杂交育种前，为了确定f2代的种植规模，需要正确的预测杂交结果。若按照孟德尔遗传定律来预测杂交结果，需要满足3个条件：条件之一是抗病与感病这对相对性状受一对等位基因控制，且符合分离定律；其余两个条件是_。(3)为了确定控制上述这两对性状的基因是否满足上述3个条件，可用测交实验来进行检验。请简要写出该测交实验的过程。解析：(1)杂交育种的目的是获得多种优良性状于一身的纯合新品种，从题意知，抗病与矮秆(抗倒伏)为优良性状。(2)孟德尔遗传定律研究的是真核生物细胞核基因的遗传特点，故控制相对性状的等位基因应位于细胞核。两对基因分别位于两对同源染色体上，才遵循基因的自由组合定律。(3)测交是指用杂合子和隐性纯合子杂交，而题干无杂合子，故应先杂交得到杂合子，然后再进行测交实验。答案：(1)抗病矮秆(2)高秆与矮秆这对相对性状受一对等位基因控制，且符合分离定律；控制这两对相对性状基因位于非同源染色体上(3)将纯合抗病高秆与感病矮秆植株杂交，产生f1，让f1与感病矮秆杂交。5. 2012浙江高考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：(1)由“甲和丁杂交后代均为抗病高秆”可知，抗病和高秆为显性，据此推出各亲本的基因型：甲(aabb)、乙(aabb)、丙(aabb)、丁(aabb)。(2)基因缺失dna片段后，其数量并未减少，变异类型为基因突变。突变后的基因无法正常进行转录和翻译，体现了变异的有害性。(3)乙和丙杂交得到的f1，其基因型为aabb，可产生4种不同类型的配子。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)如图所示1. 2015福建模拟花生的含油量随世代的变化情况如图所示。据图分析，对高含油量花生品种的产生所起的作用是()a. 改变了控制产油的一对等位基因的总频率b. 改变了花生的基因库，导致新物种的产生c. 定向诱导了控制高含油量基因的自由组合d. 淘汰部分表现型，使高含油量基因的基因频率增大解析：一对等位基因的总频率等于1，选择育种对其无影响，a错误；由于基因频率改变，基因库改变，但不一定形成新物种，因为新物种形成的标志是产生生殖隔离，b错误；自由组合发生于两对或两对以上的等位基因，并且自由组合也不是人能定向诱导的，c错误；选择育种淘汰含油量低的个体，使高含油量的基因频率增大，d正确。答案：d2. 2015湖北重点中学联考某生物的基因型为aabb，通过某些技术可分别将它转变为以下基因型的生物aabb；ab；aabbc；aaaabbbb。则以下排列正确的是()a. 诱变育种、基因技术、花药离体培养、细胞融合b. 杂交育种、花药离体培养、转基因技术、多倍体育种c. 花药离体培养、诱变育种、多倍体育种、转基因技术d. 细胞融合、杂交育种、诱变育种、多倍体育种解析：aabb的个体aabb，可以采用诱变育种和杂交育种；aabb的个体ab，ab是单倍体个体，需采用花药离体培养法；aabb的个体aabbc，aabbc个体比aabb个体多了基因c，应采用基因工程(转基因技术)育种，导入外源基因c；aabb的个体aaaabbbb，aaaabbbb是多倍体个体，可采用多倍体育种。答案：b3. 2015山东泰安质检利用杂交育种方法，培育具有两种优良性状的作物新品种，下列说法中错误的是()a. 所选的原始材料分别具有某种优良性状且能稳定遗传b. 杂交一次，得f1，若f1在性状上符合要求，则可直接用于扩大栽培c. 让f1自交，得f2，从f2中初步选取性状上符合要求的类型d. 把初步选出的类型进一步隔离自交和汰劣留良，直到确认不在发生性状分离为止解析：所选的原始材料应分别具有某种优良性状且能稳定遗传，通过杂交育种可以将不同个体的优良性状集中到一个个体上，a正确；直接用于扩大栽培的个体除了性状上符合要求外，还要能稳定遗传，b错误；杂交育种的过程为：杂交一次，得f1，让f1自交，得f2，从f2中初步选取性状上符合要求的类型，再把初步选出的类型进一步隔离自交和汰劣留良，直至性状不再分离为止，c正确，d正确。答案：b4. 2015山东德州模拟高产青霉菌的选育过程如下表所示，相关说法正确的是()时间(年)来源产量单位1943自霉甜瓜中筛到201943自发突变2501943b25的x射线诱变5001945x1612的紫外线诱变8501947q176的紫外线诱变850目前进一步变异510万a. 该过程中需要处理大量的青霉菌b. 该育种方式的原理是染色体变异c. 该过程中青霉菌发生了定向变异d. 该育种方式可明显缩短育种年限解析：基因突变具有低频性和不定向性，因此要筛选出高产青霉素菌株需要处理大量的青霉菌，a正确；该育种方式的原理是基因突变，b错误；变异都是不定向的，c错误；单倍体育种能缩短育种年限，而该育种方式为诱变育种，d错误。答案：a5. 2015安徽铜陵五中月考如图表示一项重要的生物技术，对图中物质a、b、c、d的描述正确的是()a. a具有多个标记基因和多个限制酶切点，最为常用的是噬菌体b. 要获得相同的黏性末端，应用同种b去切割a和dc. c连接双链间的氢键，使黏性末端处碱基互补配对d. 重组dna导入受体细胞中即可表达解析：a表示运载体，运载体要求具有标记基因和多个限制酶切点，最为常用的是质粒，a错误；要获得相同的黏性末端，需要用同种限制酶切割目的基因和运载体，b正确； c表示dna连接酶，连接具有相同黏性末端的dna片段之间的磷酸二酯键，c错误；重组dna导入受体细胞中不一定能成功表达，因此需要对目的基因进行检测和鉴定，d错误。答案：b6. 2015济宁市高三统考普通小麦中有高秆抗病(ttrr)和矮秆易感病(ttrr)两个品种，控制两对性状的基因分别位于两对同源染色体上。实验小组利用不同的方法进行了如下三组实验：下列关于该实验的说法错误的是 ()a. a组、b组和c组所运用的育种方法分别是杂交育种、单倍体育种和诱变育种b. a组和b组都利用杂交的方法，目的是一致的c. f2中的矮秆抗病植株都可以直接用于生产d. c组射线要处理萌发的种子或幼苗解析： a组的育种方法通过连续自交，是杂交育种；b组用花药离体培养，属于单倍体育种；c组用射线照射，属于诱变育种，a正确；a组和b组都利用杂交的方法，目的是一致的，都是先通过杂交，将优良性状(基因)集中到一个个体身上，b正确；f2出现了符合要求的植株，但在矮秆抗病(ttr_)的植株中，纯合子(ttrr)只占1/3，还有2/3的矮秆抗病植株是杂合子，还不能用于农业生产，还需要通过连续自交的方法得到纯合子种子，c错误；c组用射线照射萌发的种子或幼苗，此时细胞分裂旺盛，可以提高突变频率，d正确。答案：c7. 2015山东临沂检测一种名为“傻瓜水稻”的新品种，割完后的稻蔸(留在土壤中的部分)第二年还能再生长，并能收获种子，如图是“傻瓜水稻”的产生图。据图分析，下列叙述正确的是()a. 该育种方法是杂交育种，双重低温加压能诱发基因突变b. 完成过程的作用是选择，其基础是生殖隔离c. 割完后的稻蔸第二年还能再生长，并能收获种子，其意义是快速繁殖后代d. 可以通过基因工程育种方式提高“傻瓜水稻”的抗逆性解析：该育种方法是杂交育种，双重低温加压能诱发染色体变异，a错误；完成过程的作用是选择，其基础是遗传和变异，b错误；割完后的稻茬第二年还能再生长，并能收获种子，属于无性繁殖，意义是保持亲本的性状，c错误；可以通过基因工程育种方式导入外源基因，提高“傻瓜水稻”的抗逆性，d正确。答案：d8. 2014北京西城区期末为获得优良性状的纯合体，将基因型为aa的小麦逐代自交，且逐代淘汰aa，下列说法不正确的是()a. 该育种方式与单倍体育种相比所需育种年限长b. 此过程中f1出现aa个体的基础是等位基因分离c. 育种过程中若不发生突变，则该种群没有进化d. 可通过单倍体育种方式得到100%的纯合品种解析：与杂交育种相比，单倍体育种的优点是能明显缩短育种年限；aa自交后代出现性状分离是等位基因分离的结果；生物进化的实质就是种群基因频率的改变，该育种过程中虽然没发生突变，但逐渐淘汰aa，a基因频率会减少，种群的基因频率发生了改变，所以该物种已经发生了进化；基因型为aa的小麦通过单倍体育种可得到aa和aa纯种。答案：c9. 2014山东德州高三校际联考下图中，甲、乙表示水稻的两个品种，a、a和b、b表示分别位于两对同源染色体上的两对等位基因，表示培育水稻新品种的过程，有关说法错误的是 ()a. 过程简便，但培育周期长b. 和的变异都发生于有丝分裂间期c. 过程常用的方法是花药离体培养d. 过程与过程的原理相同解析：.为杂交育种过程，虽然简便但培育周期长；过程是利用了aabb自交过程中的基因重组，其变异发生在减数分裂产生配子时，过程用秋水仙素作用于有丝分裂前期，抑制纺锤体的形成；表示单倍体育种，其中过程常用花药离体培养法培养获得单倍体植株；过程是单倍体育种，其原理是染色体变异；过程是多倍体育种，其原理是染色体变异。答案：b10. 2015山东菏泽月考下图是利用某植物(基因型为aabb)进行单倍体育种获得aabb植株的过程，下列叙述错误的是()a. 过程通常使用的试剂是秋水仙素，植株b为二倍体b. 植株a的基因型为aabb的可能性为1/4c. 过程常用花药离体培养，发育成的植物体是单倍体d. 与杂交育种相比，该育种方法的优点是能明显缩短育种年限解析：过程是用秋水仙素处理使植物a的染色体加倍成为二倍体，a项正确；植株a是单倍体，基因型为ab或ab或ab或ab，其基因型不可能是aabb，b项错误；该植物基因型为aabb，是二倍体，花药离体培养发育成的植株是单倍体，c项正确；单倍体育种的优点是明显缩短育种年限，d项正确。答案：b11. 2015广东揭阳质检油菜的株高由等位基因g和g决定，gg为高秆，gg为中秆，gg为矮秆。b基因是另一种植物的高秆基因，b基因与g基因在油菜的株高上有相同的效果，并且株高与这两个基因的数量正相关。下图是培育转基因油菜的操作流程。请回答下列问题：(1)步骤中用到的工具酶是_，可用含_的培养基来筛选含有目的基因的油菜受体细胞。培育转基因油菜主要运用了_。(2)若将一个b基因连接到了矮秆油菜的染色体上并在植株中得到成功表达，且b基因与g基因位于非同源染色体上，这样的转基因油菜表现为_。写出该转基因油菜自交产生子一代的遗传图解(无目的基因表示为b)。(3)若将一个b基因连接到了中秆油菜的染色体上并在植株中得到成功表达，培育了甲丁四种转基因油菜(如图)。与甲的株高相同的是_。四种转基因油菜分别自交，在不考虑交叉互换的前提下，子代有3种表现型的是_。另有一种转基因油菜自交子代也有3种表现型，请在图中的染色体上标出b基因的位置。解析：(1)表示基因表达载体的构建过程，该过程需要dna连接酶将目的基因和运载体连接形成重组质粒；由图可知，质粒上含有草丁膦抗性基因，因此可用含草丁膦的培养基来筛选含有目的基因的油菜受体细胞。由以上分析可知，转基因油菜的培育主要运用了转基因技术和植物组织培养技术。(2)矮秆油菜成功导入一个b基因后，其基因型为ggbb，根据题干信息“b基因与g基因在油菜的株高上有相同的效果”可知，这样的转基因油菜表现为中秆，该转基因油菜自交产生子一代的遗传图解为：pggbb f1ggbbggbbggbb 1 2 1 高秆 中秆 矮秆(3)b基因与g基因在油菜的株高上有相同的效果，并且株高与这两个基因的数量呈正相关。甲植株含有两个有效显性基因；乙植株含有2个有效显性基因；丙中b基因的插入导致g基因被破坏，因此丙植株只有一个有效显性基因；丁植株含有2个显性基因，所以与甲的株高相同的是乙和丁。四种转基因油菜分别自交，其中甲后代有5种表现型(含有4个显性基因、含有3个显性基因、含有2个显性基因、含有1个显性基因、不含显性基因)、乙后代只有1种表现型(均含有2个显性基因，即ggbb、ggbb、ggbb)、丙后代只有3种表现型(含有一个有效显性基因b、不含显性基因、含有2个有效显性基因bb)、丁后代只有1种表现型(均含有2个显性基因)。另有一种转基因油菜自交子代也有3种表现型，则b基因应该在g基因所在的染色体上，表现为连锁遗传，其在染色体上的位置如图：该植株自交后代的基因型有3种，即ggbb、ggbb、ggbb，表现型也有3种。答案：(1)dna连接酶草丁膦转基因技术和植物组织培养技术(2)中秆pggbb f1ggbbggbbggbb 1 21 高秆 中秆 矮秆(3)乙和丁丙 12. 2014四川奇章中学模拟某二倍体植物(2n14)开两性花，可自花传粉。研究者发现有雄性不育植株(即雄蕊发育异常不能产生有功能的花粉，但雌蕊发育正常能接受正常花粉而受精结实)，欲选育并用于杂交育种。请回答下列问题：(1)雄性不育与可育是一对相对性状。将雄性不育植株与可育植株杂交，f1代均可育，f1自交得f2，统计其性状，结果如下表，说明控制这对相对性状的基因遗传遵循_定律。表f2性状统计结果编号总株数可育不育135278242321033627944333105463511(2)在杂交育种中，雄性不育植株只能作为亲本中的_(父本/母本)，其应用优势是不必进行_操作。(3)为在开花前即可区分雄性不育植株和可育植株，育种工作者培育出一个三体新品种，其体细胞中增加一条带有易位片段的染色体。相应基因与染色体的关系如右图(基因m控制可育，m控制雄性不育；基因r控制种子为茶褐色，r控制黄色)。三体新品种的培育利用了_原理。带有易位片段的染色体不能参与联会，因而该三体新品种的细胞在减数分裂时可形成_个正常的四分体； _(时期)联会的两条同源染色体彼此分离，分别移向细胞两极，而带有易位片段的染色体随机移向一极。故理论上，含有8条染色体的雄配子占全部雄配子的比例为_，经研究发现这样的雄配子不能与雌配子结合。此品种植株自交，所结的黄色种子占70%且发育成的植株均为雄性不育，其余为茶褐色种子，发育成的植株可育。结果说明三体植株产生的含有8条染色体和含有7条染色体的可育雌配子的比例是_，这可能与带有易位片段的染色体在减数分裂时的丢失有关。若欲利用此品种植株自交后代作为杂交育种的材料，可选择_色的种子留种；若欲继续获得新一代的雄性不育植株，可选择_色的种子种植后进行自交。解析：(1)由实验数据可知可育不可育接近31，故遵循基因的分离定律。(2)在杂交育种中，雄性不育植株只能作为亲本中的母本，因为作为父本是不育的。(3)因为其体细胞中增加一条带有易位片段的染色体，故属于染色体变异。因该细胞有14条染色体，带有易位片段的染色体不参与联会，因而该三体新品种的细胞在减数分裂时可形成7个正常四分体，在减数第一次分裂后期同源染色体会分离，分别移向细胞两极，而带有易位片段的染色体随机移向一极。故理论上，含有8条染色体的雄配子占全部雄配子的比例是1/2。因为此品种植株自交，所结的黄色种子占70%，且发育成的植株均为雄性不育，黄色不育的基因型就是mmrr，其余为茶褐色种子基因型应是mmmr