浙科版必修2生物变异在生产上的应用 作业.docx

生物变异在生产上的应用一、单选题1水稻是重要的粮食作物，是四倍体。下列有关水稻的说法正确的是a四倍体水稻的配子形成的子代含两个染色体组，是二倍体b二倍体水稻经过秋水仙素加倍后可以得到四倍体植株，表现为早熟、粒多等性状c三倍体水稻的花粉经离体培养，可得到单倍体水稻，稻穗、米粒变小d单倍体水稻是由配子不经过受精直接形成的新个体，可以利用它迅速获得纯合体【答案】d【解析】试题分析：所有配子不经过受精形成的新个体都是单倍体（无论含有几个染色体组），所以四倍体水稻的配子形成的子代虽然含有两个染色体组，但仍是单倍体，a错误；二倍体水稻秋水仙素处理，染色体数目加倍，得到四倍体水稻，多倍体植株的特点是其种子粒大，籽粒数目减少，但是发育周期延长，表现为晚熟，b错误；三倍体水稻高度不育，不能形成正常配子，所以无法形成单倍体，c错误；单倍体水稻是由配子不经过受精直接形成的新个体，用秋水仙素处理可获得纯合的四倍体，d正确。考点：染色体组的概念、单倍体、二倍体、多倍体【名师点睛】单倍体与二倍体、多倍体的判定方法：（1）单倍体与二倍体、多倍体是两个概念系统，主要区别在于是由什么发育而来的，单倍体的概念与染色体组无关单倍体一般含一个染色体组（二倍体生物产生的单倍体），也可以含两个、三个甚至更多个染色体组，如普通小麦产生的单倍体，就有三个染色体组。（2）二倍体、多倍体与染色体组直接相关，体细胞含有两个染色体组的个体叫二倍体，含有三个或三个以上的叫多倍体。2下列关于育种的叙述，错误的是（ ）a. 杂交育种的基本程序是杂交、选择、纯合化b. 诱变育种的基本原理之一是染色体畸变c. 单倍体育种过程需要进行花药离体培养d. 过程中需诱导染色体加倍的育种方式是多倍体育种【答案】d【解析】杂交育种一般通过杂交、选择、纯合化等手段获得纯合体新品种，a正确；诱变育种的基本原理是基因突变或染色体畸变，b正确；单倍体育种过程中，需要进行花药离体培养、秋水仙素处理等过程，c正确；多倍体育种和单倍体育种过程中，都需要诱导染色体加倍，d错误。3生产上培育无籽番茄、青霉素高产菌株、杂交培育矮秆抗锈病小麦、抗虫棉的培育依据的原理依次是：（ ）生长素促进果实发育 染色体变异 基因重组 基因突变 基因工程a. b. c. d. 【答案】b【解析】生产上培育无子番茄利用生长素促进子房发育成果实的作用，为；培育青霉素高产菌是诱变育种的典型实例，诱变育种的原理是基因突变，即；培育矮秆抗锈病小麦是通过杂交育种获得的，杂交育种的原理是基因重组，即；抗虫棉的培育原理是基因工程，即，故b正确。【点睛】育种的方法一般有：杂交育种、诱变育种、单倍体育种、多倍体育种、基因工程育种、植物体细胞杂交育种等，它们分别利用了基因重组、基因突变、染色体变异、染色体变异、基因重组、染色体变异的原理，在平时学习过程中要将无籽西瓜和无籽番茄的原理区分开，无籽西瓜属于单倍体育种，而无籽番茄是利用了生长素促进果实发育的作用，过程中遗传物质并没有改变。4无籽西瓜是现在市场上常见的西瓜品种，其中三倍体无籽西瓜是利用多倍体育种获得的，具体的培育工程是：用秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗后，在让其与二倍体植株（父本）进行杂交，得到的种子种下去，就会长出三倍体植株。下列叙述正确的是a秋水仙素的作用是促进纺锤体形成，以抑制染色体被拉向两极b用秋水仙素处理后的幼苗细胞分裂后期，都观察到了8个染色体组c三倍体植株上所结的西瓜无籽的主要原因是减数分裂时联会紊乱d因为形成三倍体的过程未经地理隔离，所以三倍体西瓜不是新物种【答案】c【解析】试题分析：秋水仙素的作用是抑制纺锤体的形成，以抑制染色体被拉向两极，故a错误。用秋水仙素处理后，因为细胞分裂是不同步的，所以不是所有的细胞都能观察到8个染色体组，故b错误。三倍体植株上所结的西瓜无籽是因为减数分裂联会紊乱，不能形成正常的配子，故c正确。形成三倍体的过程虽然未经过地理隔离，但不是新物种的原因，不是新物种主要其是不可育的，故d错误。考点：本题考查染色体变异相关知识，意在考察考生对知识点的理解掌握程度。【名师点睛】易错警示 与低温诱导植物染色体数目变化实验有关的3个注意问题（1）显微镜下观察到的细胞是已被盐酸杀死的细胞。（2）选材应选用能进行分裂的分生组织细胞，否则不会出现染色体数目加倍的情况。（3）对低温诱导植物染色体数目变化的实验原理的理解关键信息：低温处理分生组织细胞、抑制纺锤体形成、染色体不能被拉向两极、不能形成两个子细胞。错误理解：将“抑制纺锤体形成”等同于“着丝点不分裂”，将低温处理“分生组织细胞”等同于“任何细胞”。5下列有关人工培育作物新品种的说法，不正确的是()a. 多倍体育种依据的遗传学原理是染色体变异b. 杂交育种所依据的主要遗传学原理是基因重组c. 只有单倍体育种能缩短育种年限d. 基因工程属于定向改造生物，产生新品种【答案】c【解析】多倍体育种利用的原理是染色体变异，a正确。杂交育种利用的是基因重组，b正确。单倍体育种能明显缩短育种年限，但诱变育种也能缩短育种周期，c错误。基因工程利用的是基因重组，能定向改造生物体性状，产生新品种，d正确。6在科学家进行的下列研究中，采用的核心技术相同（或相似）的一组是证明光合作用所释放的氧气来自于水用紫外线等处理青霉菌选育高产青霉素菌株用t2噬菌体侵染大肠杆菌证明dna是遗传物质用甲基绿和吡罗红对细胞染色，观察核酸的分布a. b. c. d. 【答案】a【解析】证明光合作用所释放的氧气来自于水和用t2噬菌体侵染大肠杆菌证明dna是遗传物质均采用了同位素标记技术；用紫外线等处理青霉菌选育高产青霉素菌株利用紫外线可诱发基因突变的原理；用甲基绿和吡罗红对细胞染色利用甲基绿与dna亲和力较强，吡罗红与rna亲和力较强。7下图是科研人员培育矮秆抗病新品种小麦的两种方案。相关分析错误的是a. 涉及的育种原理有基因重组和染色体变异b. 过程通常用秋水仙素处理幼苗c. 过程得到的矮秆抗病植株中纯合子占3/16d. 过程是通过连续自交获得新品种【答案】c【解析】图中包含杂交育种和单倍体育种，原理有基因重组和染色体变异，a正确。过程由单倍体得到二倍体，通常用秋水仙素处理幼苗，b正确。过程由ddtt得到ddt_，其中ddtt占1/16，ddtt占2/16，则矮秆抗病植株（ddt_）中纯合子（ddtt）占1/3，c错误。过程只能得到ddt_，既存在纯合子，也存在杂合子，因此需要通过连续自交淘汰杂合子，获得新品种（ddtt），d正确。8培育矮秆抗锈病小麦新品种的方法如下：纯种的高秆（d）抗锈病（t）纯种的矮秆（d）易染锈病（t）f1雄配子幼苗选出符合要求的品种。下列有关该育种方法的叙述中，正确的是a过程3为单倍体育种b过程4必须使用生长素处理c过程3存在基因的自由组合d过程2可能发生基因突变【答案】d【解析】试题分析：过程是花药离体培养，a错误；过程必须使用秋水仙素处理单倍体幼苗，抑制细胞有丝分裂过程中纺锤体的形成，从而使细胞中染色体数目加倍，形成纯合体，b错误；过程是采用花药离体培养的方法来获得单倍体植株，没有减数分裂的过程，不会发生基因的自由组合，c错误；过程是杂种子一代产生雄配子，所以需要经过减数分裂的过程，有可能发生基因突变，d正确。考点分析：本题考查育种的相关知识，属于对理解、应用层次的考查。9以下育种原理相同的一组是a无籽西瓜和八倍体小黑麦b太空椒和抗虫棉c高产优质的杂交水稻和青霉素高产菌株d无籽番茄和抗寒番茄【答案】a【解析】试题分析：无籽西瓜和八倍体小黑麦属于染色体变异，a正确；太空椒是基因突变，抗虫棉是基因工程，b错误；杂交水稻是基因重组、青霉素高产是基因突变，c错误；无籽番茄是生长素导致，抗寒番茄是基因工程，d错误。考点：本题考查基因突变、基因重组、染色体变异等的相关知识，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成知识的网络结构的能力。10下面对杂交育种、单倍体育种、诱变育种等育种方法的说法正确的是 （ ）a. 涉及的原理分别是：基因重组、染色体变异、基因突变b. 都可能产生定向的可遗传变异c. 都在细胞水平上进行操作d. 都不能通过产生新基因从而产生新性状【答案】a【解析】a、杂交育种、单倍体育种、诱变育种的原理是基因重组、染色体变异、基因突变，都属于可遗传变异，a正确；b、生物变异是不定向的，b错误；c、杂交育种属于个体水平，但多倍体育种和单倍体育种是在细胞水平的操作，c错误；d、诱变育种能通过产生新基因从而产生新性状，d错误；故选a11科研人员利用基因工程育种的方法获得了一种只含有有抗虫基因a的品种甲，一种含有抗虫基因a和b的品种乙，基因分布情况如图所示。已知只含a或b基因的植株抗虫较弱（弱抗虫），同时含有a和b基因的植株抗虫较强（强抗虫），不含a和b基因的植株对虫没有抗性（不抗虫）。不考虑突变和交叉互换，下列相关叙述，正确的是a. 基因工程所用的运载体上应有限制酶能识别的核序b. 甲品种植株与乙品种中植株杂交，子代中强抗虫植株占1/4c. 乙品种中植株自交，子代中强抗虫:弱抗虫:不抗虫=9:3:4d. 甲品种植株自交和乙品种中植株自交，都会出现31的性状分离比【答案】d【解析】基因工程所用的运载体上应有限制酶能识别的脱氧核苷酸序列，a错误；甲品种植株产生的含a和不含a配子的概率各为1/2，乙品种中植株产生的只含b配子、同时含ab配子的概率各为1/4，二者杂交，子代中强抗虫植株（同时含有a和b基因）占1/2(a)1/4(ab) 1/2(不含a)1/4(ab) 1/2(a)1/4(b)3/8，b错误；乙品种中植株自交，子代中强抗虫（同时含有a和b基因）弱抗虫（只含有a或b基因）不抗虫（不含a和b基因）961，c错误；不考虑突变和交叉互换的情况下，甲品种植株和乙品种中植株各产生两种比值相等的配子，所以甲品种植株自交和乙品种中植株自交，都会出现31的性状分离比，d正确。12单倍体经一次秋水仙素处理，对结果的说法正确的是（ ）一定是二倍体不一定是二倍体一定是多倍体二倍体或多倍体一定是杂合体可能是纯合体a b c d【答案】d【解析】试题分析：本题主要考查单倍体、二倍体、多倍体的概念1、单倍体是具有体细胞染色体数为本物种配子染色体数的生物个体凡是由配子发育而来的个体，均称为单倍体体细胞中可以含有1个或几个染色体组，花药离体培养得到的是单倍体，雄蜂也是单倍体，仅有一个染色体组的生物是单倍体2、凡是由受精卵发育而来，且体细胞中含有两个染色体组的生物个体，均称为二倍体几乎全部动物和过半数的高等植物都属于二倍体3、凡是由受精卵发育而来，且体细胞中含有三个或三个以上染色体组的生物个体，均称为多倍体如香蕉是三倍体，马铃薯是四倍体，普通小麦是六倍体解：单倍体是由配子发育而来的个体，含有1个或几个染色体组，经一次秋水仙素处理后染色体数目加倍，可得到二倍体或多倍体，错误、正确；单倍体经一次秋水仙素处理，可得到纯合子，如单倍体ab经一次秋水仙素处理得到aabb，为纯合子，错误；单倍体经一次秋水仙素处理，可能得到纯合体如单倍体ab经一次秋水仙素处理得到aabb为纯合子，也有可能得到杂合子，如aa形成的aaaa是杂合子，正确所以，正确故选：d考点：染色体数目的变异13（2015秋烟台校级期末）用单倍体育种可明显缩短育种年限，是因为后代不发生性状分离，关于这点下列说法正确的是（ ）a通过染色体加倍的可育植株，等位基因纯合，这样植株自交后代不发生性状分离b单倍体植株只有一套染色体，不会出现等位基因，不会有杂合体，后代不会发生性状分离c两单倍体交配后，后代都是纯合体，纯合体自交后代不会发生性状分离d以上三种说法均不正确【答案】d【解析】试题分析：a、通过染色体加倍的可育植株，如果是杂合体（aaaa），则等位基因不纯合，这样植株自交后代会发生性状分离，a错误；b、单倍体植株是由未受精的配子发育而来，高度不育，b错误；c、单倍体植株是由未受精的配子发育而来，高度不育，所以两单倍体不能交配，c错误；d、由于a、b、c都错误，所以以上三种说法均不正确，d正确故选：d考点：染色体数目的变异14下列与基因工程有关的是( )a. 培养利用“工程菌”生产胰岛素 b. 诱变育种 c. 植物组织培养 d. 杂交育种【答案】a【解析】“工程菌”是指利用基因工程技术将外源基因导入受体细胞的过程，所以与基因工程有关，a正确；诱变育种原理是基因突变，从突变的个体中选出能稳定遗传的符合生产要求的个体，属于常规育种，与基因工程无关，b错误；植物组织培养属于细胞工程技术，与基因工程无关，c错误；杂交育种是利用基因重组的原理将具有不同优良性状的个体杂交，从子代杂合体中逐代自交选出能稳定遗传的符合生产要求的个体，属于常规育种，与基因工程无关，d错误。15下列关于育种的叙述，正确的是a. 基因工程育种与杂交育种的原理完全不同b. 多倍体育种得到的个体都能进行正常的减数分裂c. 明显缩短育种年限是单倍体育种的优点d. 诱变育种可按照人类的意愿来改造生物的性状【答案】c【解析】基因工程育种与杂交育种的原理都是基因重组，a错误；多倍体育种得到的个体不一定能够正常进行减数分裂，如三倍体无籽西瓜，不能进行正常的减数分裂，b错误；单倍体育种的优点是可以明显缩短育种年限，c正确；诱变育种的原理是基因突变，具有不定向性，所以不能按照人类的意愿来改造生物的性状，d错误。16杂交育种和诱变育种的实质是利用（ ）a基因突变b基因重组和基因突变c染色体变异d基因突变和染色体变异【答案】b【解析】试题分析：杂交育种利用基因重组原理，将不同个体优良性状集中在同一个个体，是原有性状的重新组合；人工诱变育种利用基因突变原理，生成新基因，出现新性状；故b正确。考点：本题考查育种相关知识，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成知识的网络结构能力。17下列有关变异与育种的说法，错误的是a基因中脱氧核苷酸的种类、数量和排列顺序的改变歳是基因突变b选择育种是一种古老的育种方法，它的突出优点是进展快，选择范围广泛c人工诱变是创造动植物新品种和微生物新类型的重要方法，它的突出优点是提高突变率，加速育种工作的进程d对于基因工程或分子生物学实验室向外排放转基因细菌等必须严加管制【答案】b【解析】基因突变是指dna分子中碱基对的增添、缺失或替换造成的基因结构的改变，a正确。选择育种是一种古老的育种方法，缺点是进展慢，b错误。人工诱变利用的是基因突变，可以创造新基因控制的新性状。因为利用的物理或化学因素采取诱变，所以突出优点是突变率高，可以加速育种工作的进程，c正确。对于基因工程或分子生物学实验室向外排放转基因细菌必须严加管制，以防造成不安全，d正确。【考点定位】本题考查变异和育种相关知识，意在考察考生对知识点的识记理解掌握程度。【名师点睛】易错警示 与遗传育种有关的4个“比较”（1）杂交育种不一定需要连续自交。若选育显性优良纯种，则需要连续自交筛选直至性状不再发生分离；若选育隐性优良纯种，则只要在子二代出现该性状个体即可。（2）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。（3）杂交育种与杂种优势不同：杂交育种是在杂交后代众多类型中选择符合育种目标的个体进一步培育，直到获得稳定遗传的具有优良性状的新品种；杂种优势主要是利用杂种f1的优良性状，并不要求遗传上的稳定。（4）杂交种与多倍体的比较：二者都可产生很多优良性状如茎秆粗壮、抗倒伏、产量提高、品质改良，但多倍体生长周期长，晚熟；而杂交种可早熟，故根据成熟期早晚可判定是多倍体还是杂交种。18淀粉酶可以通过微生物发酵生产。为了提高酶的产量，请你设计一个实验，利用诱变育种方法，获得产生淀粉酶较多的菌株。 写出主要实验步骤。 根据诱发突变率低和诱发突变不定向性的特点预期实验结果。提示：生产菌株在含有淀粉的固体培养基上，随着生长可释放淀粉酶分解培养基中的淀粉，在菌落周围形成透明圈。 主要实验步骤：第一步：制备含淀粉的固体培养基。 预期实验结果：【答案】 主要实验步骤：第二步：将培养好的生产菌株分为两组，一组用一定剂量的诱变剂处理，另一组不处理做对照。（2分）第三步：把诱变组的大量菌株接种于多个含淀粉的固体培养基上，同时接种对照组，相同且适宜条件下培养。第四步：比较两组菌株菌落周围透明圈的大小，选出透明圈变大的菌株。（2分） 预期实验结果：a由于诱发突变率低，诱变组中绝大多数菌落周围的透明圈大小与对照组相同。（2分）b由于诱发突变不定向性，诱变组中极少数菌落周围的透明圈与对照组相比变大或变小。（2分）【解析】本实验的目的是利用诱变育种方法培育获得产生较多淀粉酶菌株实验设计时要遵循对照原则和单一变量原则，所以要设计空白对照组，单一变量是诱变剂处理与否，即将培养好的生产菌株分成两组，一组用诱变剂处理，另一组不处理（作对照）将2组分别进行一系列梯度的稀释后，分别在含淀粉的固体培养基上利用稀释涂布法分离，适宜条件下培养得到单菌落本实验的原理是：菌株生长过程中可释放淀粉酶分解培养基中的淀粉，在菌落周围形成透明圈所以实验最后可以通过观察2组各菌落周围的透明圈大小做出判断因为诱发突变率低，预期诱变组多数菌落周围的透明圈与对照组差异不显著；诱发突变具有不定向性，预期诱变组透明圈大小不一，对照组较一致。【考点定位】微生物的利用【名师点睛】本实验的目的是利用诱变育种方法培育获得产生较多淀粉酶菌株实验设计时要遵循对照原则和单一变量原则，所以要设计空白对照组，单一变量是诱变剂处理与否。19为获得纯合高蔓抗病番茄植株,采用了下图所示的方法,图中两对相对性状独立遗传。据图分析,不正确的是a. 过程的自交代数越多,纯合高蔓抗病植株的比例越高b. 过程可以取任一植株的适宜花药作培养材料c. 过程原理是细胞的全能性d. 图中筛选过程不改变抗病基因频率【答案】d【解析】、表示连续自交过程，这样可以提高高蔓抗病植株的纯合度，a正确；由于f1植株的基因型都相同，所以过程可以任取一植株的适宜花药作培养材料，b正确；是植物组织培养获得转基因植株的过程，包括脱分化和再分化过程两个阶段，c正确；筛选纯合高蔓抗病植株的过程实质就是定向改变基因频率的过程，即使抗病基因频率升高，d错误【考点定位】杂交育种；基因频率的变化；植物培养的条件及过程【名师点睛】分析题图：图示表示获得纯和高蔓抗病番茄植株的育种过程，共采取三种育种手段：杂交育种、单倍体育种和基因工程育种表示杂交育种中的连续自交过程；表示减数分裂形成配子的过程；表示植物组织培养过程20无子西瓜的培育、高产青霉素菌株的产生、杂交育种所依据的原理分别是（ ）基因突变 基因分离 基因重组 染色体变异a. b. c. d. 【答案】d【解析】获得无子西瓜的育种方法是多倍体育种，原理是染色体变异；青霉素高产菌株的育种方法是诱变育种，原理是基因突变；杂交育种的原理是基因重组；答案是d。【考点定位】生物变异的应用；杂交育种；诱变育种【名师点睛】知识拓展：四种育种方法的比较如下表：杂交育种诱变育种单倍体育种多倍体育种方法杂交自交选优辐射诱变、激光诱变、化学药剂处理花药离体培养、秋水仙素诱导加倍秋水仙素处理萌发的种子或幼苗原理基因重组基因突变染色体变异（染色体组先成倍减少，再加倍，得到纯种）染色体变异（染色体组成倍增加）二、非选择题21如图为利用二倍体植物玉米（染色体组成：2n=20）的幼苗芽尖细胞（基因型bbtt）进行实验的流程示意图请分析并回答：（1）植株a的体细胞内最多时有 个染色体组，植株c的染色体组成为 ，过程中能够在显微镜下看到染色单体的时期是 （2）秋水仙素用于培育多倍体的原理是其能够 （3）基因重组发生在图中 （填编号）过程（4）利用幼苗2培育出植株b的育种过程的最大优点是 ，植株b纯合的概率为 （5）植株c属于单倍体是因为 ，其培育成功说明花药细胞具有 【答案】（1）4 n=10 前期和中期（2）抑制纺锤体形成（3）考点：生物变异的应用（4）明显缩短育种年限 100%（5）体细胞中含有玉米配子染色体数目（或由配子发育成的） 全能性（玉米的全套遗传信息）【解析】试题分析：分析题图：图示为利用玉米（2n=20）的幼苗芽尖细胞（基因型bbtt）进行实验的流程示意图，其中表示芽尖细胞组织培养，所得植株a的基因型与亲本相同；表示减数分裂过程；表示有丝分裂过程幼苗2为花药离体培养形成的单倍体，其经过秋水仙素处理可以得到纯合体植株b，若直接培育可得到单倍体植株c解：（1）植株a是亲本的体细胞离体培养形成的，因此植株a的体细胞中也含有2个染色体组，在有丝分裂后期到达最大值，即4个染色体组；植株c为花药离体培养形成的单倍体，只含有一个染色体组，因此其染色体组成为n=10；染色单体是间期复制后出现到后期着丝点分裂后消失，因此能观察到染色单体的时期是前期和中期（2）秋水仙素的作用原理是抑制纺锤体的形成，导致染色体数目加倍（3）基因重组发生在减数分裂过程中，即图中过程；（4）幼苗2是花药离体培养形成的单倍体植株，利用其可进行单倍体育种，而单倍体育种的最大优点是明显缩短育种年限；秋水素能抑制纺锤体的形成，导致细胞中染色体数目加倍，经秋水仙素处理后得到的植株均为纯合子，因此植株b为纯合体的概率是100%（5）植株c是由配子发育而成的单细胞；植株c的培育成功说明花药细胞具有全能性故答案为：（1）4 n=10 前期和中期（2）抑制纺锤体形成（3）（4）明显缩短育种年限 100%（5）体细胞中含有玉米配子染色体数目（或由配子发育成的） 全能性（玉米的全套遗传信息）考点：生物变异的应用22某自花且闭花授粉植物，抗病性和茎的高度是独立遗传的性状。抗病和感病由基因r和r控制，抗病为显性；茎的高度由两对独立遗传的基因（d、d, e、e）控制，同时含有d和e表现为矮茎,只含有d或 e 表现为中茎，其他表现为高茎。现有感病矮茎和抗病高茎两品种的纯合种子，欲培育纯合的抗病矮茎品种。请回答：（1）自然状态下该植物一般都是_合子。（2