第7单元第23讲从杂交育种到基因工程

1、第23讲从杂交育种到基因工程考纲考频1生物变异在育种上的应用(3年13考)2.转基因食品的安全(3年2考)学生用书P154一、杂交育种和诱变育种1杂交育种(1)概念：将两个或多个品种的 优良性状 通过交配集中在一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法。(2)原理： 基因重组 。(3)过程：选择具有不同优良性状的亲本 杂交 ，获得F1 F1自交 获得F2 鉴别、选择需要的类型。(4)优点：可以把多个品种的优良性状集中在一起；缺点：获得新品种的周期 长 。(5)应用：根据需要培育理想类型。2诱变育种(1)概念：利用物理因素或化学因素来处理生物，使生物发生 基因突变 ，从而获得优良变异类型的育种方法

2、。(2)原理： 基因突变 。(3)过程：选择生物 诱发基因突变 选择理想类型 培育。(4)优点(5)缺点：诱发产生的突变， 有利 的个体往往不多，需处理大量材料。(6)应用：培育具有新性状的品种。诱变育种与杂交育种相比，最大的区别是什么？提示：二者最大的区别在于诱变育种能创造出新基因。二、基因工程1概念：基因工程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。2原理：不同生物间的 基因重组 。3.4操作步骤提取 目的基因 目的基因与 运载体 结合将目的基因导入 受体细胞 目的基

3、因的 检测与鉴定 5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。解惑(1)DNA连接酶和DNA聚合酶都可形成磷酸二酯键。(2)操作工具有三种，但工具酶只有两种限制酶和DNA连接酶，另一种工具运载体的化学本质为DNA。1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AB C D解析：选D。无子西瓜的培育利用了染色体变异的原理，属

4、于多倍体育种。高产青霉素菌株的产生属于人工诱变育种，原理是基因突变。杂交育种的原理是基因重组。2有一种塑料在乳酸菌的作用下能迅速分解为无毒物质，可以降解，不至于对环境造成严重的“白色污染”。培育专门“吃”这种塑料的细菌能手的方法是()A杂交育种 B诱变育种C单倍体育种 D多倍体育种解析：选B。细菌的生殖方式是无性生殖，其他三个选项都是不行的。诱变育种是在特殊条件下，对生物进行处理，使之发生基因突变。3以基因型为RRYY和rryy的二倍体植株为亲本，欲培育出基因型为RRrrYYyy的植株，下列方法可行的是()F1不断自交以秋水仙素处理F1利用F1的花粉进行离体培养运用植物体细胞杂交技术培育A或B

5、或 C或 D或解析：选D。以基因型为RRYY和rryy的二倍体植株为亲本，培育出基因型为RRrrYYyy的四倍体植株，染色体组的数目成倍增加，可用秋水仙素处理F1或用植物体细胞杂交技术处理。而用F1的花粉进行离体培养，会使染色体组的数目成倍减少。4基因工程是将目的基因通过一定过程，转入到受体细胞，经过受体细胞的分裂，使目的基因的遗传信息扩大，再进行表达，从而培养成工程生物或生产基因产品的技术。你认为支持基因工程技术的理论有()遗传密码的通用性 不同基因可独立表达 不同基因表达互相影响 DNA作为遗传物质能够严格地自我复制A B C D解析：选A。转基因之所以在不同种生物间可以进行，是因为遗传密

6、码的通用性，不同基因表达的独立性，DNA自我复制的严格性。学生用书P155P157考 点 一以变异为基础，考查生物育种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人工选育性状稳定遗传的新品种生物地面理 太空飞化处理 船搭载多种变异 人工选育新品种取相关植株花粉 单倍体幼苗 若干植株 人

7、工选育新品种正常幼苗 秋水仙素染色体数目加倍 人工选育新品种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“

8、向日葵豆”、转基因抗虫棉1欲利用aaBB和AAbb的亲代个体选育出双隐性状的优良植株个体如何培育？大约需几年？ .两亲本个体杂交，只要在F2中出现该性状即可。3年。 2杂交育种和杂种优势含义相同吗？ 不同。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。 3下列哪些过程属于单倍体育种？需经几年完成？每一年完成哪些过程？ 2年第一年完成过程，第二年完成过程 4植株M和植株N是两个不同物种的纯系二倍体植物，现用以下两种方案培育新品种：M的体细胞N的体细胞MN杂种细胞植株1；植株M植株N幼苗植株2。若上

9、述方案能培育成功，理论上新品种植株1和植株2的染色体数目和遗传物质存在差异吗？ 染色体数目不存在差异，遗传物质存在差异（细胞质遗传物质和性染色体遗传物质存款在差异）。 提示：1.两亲本个体杂交，只要在F2中出现该性状即可。3年。2不同。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。32年第一年完成过程，第二年完成过程4染色体数目不存在差异，遗传物质存在差异。1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，如图是获得低芥酸油菜新品种(HHGG)的技术路线

10、。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DF1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：选D。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

11、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。2(2015四川泸州模拟)假设a、B为玉米的优良基因，现有AABB、aabb两个品种，控制两对相对性状的基因位于两对同源染色体上，实验小组用不同方法进行了实验(如图)，下列说法不正确的是()A过程育种方法运用的原理是基因突变，最大优点是能提高突变率，在短时间内获得更多的变异类型B过程使用的试剂是秋水仙素，它可作用于正在分裂的细胞，抑制纺锤体的形成C过程育种方法运用的原理是基因重组，基因型aaB_的类型经后，子代中aaBB所占比例是5/6D过

12、程应用了单倍体育种的方法，最大的优点是明显缩短育种年限解析：选C。是诱变育种。是杂交育种，原理是基因重组，基因型aaB_的类型中aaBB占1/3，aaBb占2/3，经过自交后，子代中aaBB所占比例是1/2，故C项错误。方法技巧生物育种方法的选择(1)集中不同亲本的优良性状杂交育种选择具有不同优良性状的个体作为亲本，经过杂交自交过程，在F2中选择，如果选取显性个体，还需要连续自交。(2)集中优良性状，又缩短育种年限单倍体育种选择具有不同优良性状的个体作为亲本，经过杂交获得F1，取F1的花药进行离体培养，形成单倍体幼苗，再用秋水仙素或低温处理。(3)获得较大果实或大型植株或提高营养物质含量多倍体

13、育种用秋水仙素或低温处理萌发的种子或幼苗，使染色体加倍而形成多倍体。(4)提高变异频率，“改良”或“改造”或直接改变现有性状，获得当前不存在的基因或性状诱变育种。(5)实现定向改变现有性状基因工程育种。考 点 二利用图解法突破基因工程的操作工具及基本步骤基因工程操作步骤图解1用 同一种限制 酶完成过程。2用 DNA连接 酶完成过程。3产物为 目的基因合成的蛋白质 。1要想从DNA上切下某个基因，应有几个切口，产生几个黏性末端？ 2。4。 2运载体与细胞膜上的载体在本质上有何不同？ 运载体为DNA，细胞膜上的载体为蛋白质。 3获取目的基因和切割运载体需要用同一种限制酶，目的是什么？ 产生相同的黏

14、性末端。 提示：1.2。4。2运载体为DNA，细胞膜上的载体为蛋白质。3产生相同的黏性末端。3下图是利用基因工程技术生产人胰岛素的操作过程示意图，请据图作答。(1)图中基因工程的基本过程可以概括为“四步曲”： 提取目的基因 ； 构建基因表达载体 ； 将目的基因导入受体细胞 ； 目的基因的检测与鉴定 。(2)能否利用人的皮肤细胞来完成过程？ 不能 ，为什么？ 皮肤细胞中的胰岛素基因未表达(或未转录)，不能形成胰岛素mRNA 。(3)过程必需的酶是 逆转录 酶，过程必需的酶是 解旋 酶。(4)若A中共有a个碱基对，其中鸟嘌呤有b个，则过程连续进行4次，至少需提供胸腺嘧啶 15(ab) 个。(5)在

15、利用A、B获得C的过程中，常用 同一种限制性核酸内切酶 切割A和B，使它们产生 相同的黏性末端 ，再加入 DNA连接酶 才可形成C。解析：(2)图中过程是从细胞中获取相应的mRNA，由于基因的选择性表达，人的皮肤细胞中的胰岛素基因不转录，不表达，因此不能形成胰岛素mRNA。(3)从mRNADNA是逆转录的过程，需要逆转录酶。DNA分子的扩增需用解旋酶将双链DNA解旋为单链。(4)一个DNA分子中的鸟嘌呤(b个)和胸腺嘧啶之和占碱基总数(2a个)的一半，所以一个DNA分子片段中胸腺嘧啶数为(ab)个。连续复制4次，共产生DNA分子2416个，由于复制方式为半保留复制，故需要提供的胸腺嘧啶数量为(

16、ab)(161)15(ab)。(5)目的基因与运载体需用同一种限制酶切割，产生相同的黏性末端，才可以在DNA连接酶的作用下连接形成基因表达载体。答案：(1)提取目的基因构建基因表达载体将目的基因导入受体细胞目的基因的检测与鉴定(2)不能皮肤细胞中的胰岛素基因未表达(或未转录)，不能形成胰岛素mRNA(3)逆转录解旋(4)15(ab)(5)同一种限制性核酸内切酶相同的黏性末端DNA连接酶归纳提炼酶与磷酸二酯键(1)形成磷酸二酯键的酶：DNA连接酶、DNA聚合酶、RNA聚合酶、逆转录酶。(2)断裂磷酸二酯键的酶：限制性核酸内切酶(限制酶)、DNA酶、RNA酶。(3)解旋酶作用于氢键，不作用于磷酸二

17、酯键。学生用书P157易错点1混淆“最简便”与“最快速”点拨 “最简便”着重于技术含量应为“易操作”，如杂交育种，虽然年限长，但农民自己可简单操作，但“最快速”则未必简便如单倍体育种可明显缩短育种年限，但其技术含量却较高，单就花粉培养成幼苗已很难实现。易错点2混淆无子西瓜培育过程中父本与母本的选择与处理点拨(1)无子西瓜的培育过程中，两次传粉的目的：第一次传粉是为了杂交得到三倍体种子，第二次传粉是为了刺激子房发育成果实。(2)如果以二倍体西瓜为母本，四倍体西瓜为父本，也能得到三倍体种子，但这种三倍体种子结的西瓜，因珠被发育成厚硬的种皮，故达不到“无子”的目的。(3)用秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗

18、使之成为四倍体时，处理的对象应是“幼苗或萌发的种子”。因为萌发的种子和幼苗具有分生能力，细胞进行有丝分裂，秋水仙素处理后可达到使产生的新细胞染色体数目加倍的目的。易错点3对基因工程中一些观点、说法辨析不清点拨(1)限制性核酸内切酶和DNA连接酶的作用部位都是脱氧核苷酸之间形成的磷酸二酯键(不是氢键)，只是一个切开，一个连接。(2)DNA酶即DNA水解酶，是将DNA水解的酶；DNA聚合酶是在DNA复制过程中，催化形成新DNA分子的酶，是将单个游离的脱氧核苷酸加到DNA片段上，需要模板。(3)质粒是最常用的运载体，不要把质粒同运载体等同，除此之外，噬菌体和动植物病毒也可作为运载体。运载体的化学本质

19、为DNA，其基本单位为脱氧核苷酸。(4)基因工程可按照人们的意愿定向培育新品种，且可突破生殖隔离，实现不同物种间的基因重组。1判断下列有关生物育种的叙述(1)诱变育种和杂交育种均可形成新基因。()(2)若用AAbb和aaBB的植株培育出AABB的植株至少需用3年的时间。()(3)(2009上海卷T21C)花药离体培养可获得抗锈病高产小麦新品种。()2判断下列有关基因工程的叙述(1)在所有的基因工程步骤中都涉及碱基互补配对。()(2)(2013上海卷T58F)没有限制酶就无法使用质粒运载体。()(3)(2013江苏卷T15A)我国已经对转基因食品和转基因农产品强制实施了产品标识制度。()(4)(

20、2011浙江卷T6C改编)重组质粒中每个限制酶识别位点至少插入一个目的基因。()解析：每个限制酶的识别位点只能插入一个目的基因。如质粒上可以有多个同种限制酶的识别位点,但每个识别位点只能插入一个目的基因。(5)(2010全国卷T5D)自然界中天然存在的噬菌体自行感染细菌后其DNA整合到细菌DNA上属于基因工程。()学生用书P158P1591(2013高考四川卷)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

21、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：选A。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。2(2013高考江苏卷)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

22、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(多选)()A利用、品种间杂交筛选获得aB对品种进行染色体加倍处理筛选获得bCa、b 和c的培育均可采用诱变育种方法D用转基因技术将外源抗旱基因导入中获得c解析：选CD。利用、品种间杂交不能筛选出抗病品种；多倍体植株具有发育延迟的特点，对品种 进行染色体加倍处理不能使其表现早熟特性；a、b、c品种的优良性状均可通过基因突变获得；可利用转基因技术，将外源抗旱基因导入中从而获得高产、抗旱品种。3(2013高考大纲全国卷)下列实践活动包含基因工程技术的是()A水稻F1花药

23、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：选C。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。4(2014高考新课标卷)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

24、种，一般来说，育种目的是获得具有_抗病矮秆_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 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；控制这两对性状的基因位于非同源染色体上 。(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。 将纯合的抗病高秆与感病矮秆杂交，产生F1，让F1与感病矮秆杂交 。解析：(1)通过杂交育种，可将两个或多个品种的优良性状

25、集中在一起。(2)抗病与感病、高秆与矮秆各自受一对等位基因控制，两对基因位于两对同源染色体上均符合分离定律时，才可依据自由组合定律对杂交结果进行正确预测。(3)纯合抗病高秆和感病矮秆杂交获得F1，让F1与感病矮秆测交，若测交后代有抗病高秆、抗病矮秆、感病高秆和感病矮秆四种表现型，且比例为1111，则这两对等位基因满足上述3个条件。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；控制这两对性状的基因位于非同源染色体上(3)将纯合的抗病高秆与感病矮秆杂交，产生F1，让F1与感病矮秆杂交5(2015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

26、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解析：选C。甲、乙是两种植物，存在生殖隔离，无法通过杂交获得可育后代，既使能够杂交得到F1，F1是异源二倍体不可育，需用秋水仙素处理加倍，此为多倍体育种，C错误。6下图是玉米(2n20)单倍体育种过程中染色体含量变化示意

27、图。下列叙述正确的是()Aia、cd、ef形成的原因不相同B秋水仙素作用的时期为cdCgh段后形成的子细胞内各染色体组的基因组成一般都相同Ddh段为有丝分裂的一个细胞周期解析：选C。ia、cd、ef形成的原因相同，都为着丝点分裂，A项错误；秋水仙素的作用机理是抑制纺锤体的形成，作用的时期为有丝分裂前期位于c点前，B项错误；秋水仙素作用后的细胞，染色体加倍，为纯合子，然后进行正常的有丝分裂形成的子细胞内各染色体组的基因组成一般都是相同的，且都为纯合子，C项正确；dh过程后还有末期，不是一个细胞周期，D项错误。7(2015南京四校联考)已知水稻的高秆(A)对矮秆(a)为显性，抗病(B)对感病(b)

28、为显性，有芒(D)对无芒(d)为显性，三对相对性状独立遗传。请回答下列问题。(1)现有三个纯系水稻品种：矮秆感病有芒、高秆感病有芒、高秆抗病无芒。要在最短时间内获得矮秆抗病无芒纯系新品种，请写出育种过程。第一步， 选择和杂交得到F1 。第二步， 取F1的花药进行离体培养，获得单倍体幼苗 。第三步， 用秋水仙素处理单倍体幼苗，然后选育矮秆抗病无芒的纯系新品种 。(2)为获得矮秆无芒的新品种，科研人员设计了育种方案，如图所示。根据预期，F1植株所结种子分株保存，播种后长出的植株应既有高秆，又有矮秆。但研究人员发现有一株植株所结的种子播种后长出的植株全部表现为矮秆，并据此推断F1中有纯合矮秆植株。通

29、过分析认为，F1中纯合矮秆植株出现的原因可能有两种：一是母本去雄不彻底，母本自交；二是父本在减数分裂形成花粉时，一个高秆基因发生了基因突变。要确定哪一种原因，可以通过分析F2矮秆植株上所结种子的表现型来进行判断。P纯合矮秆有芒()纯合高秆无芒()F1植株 F1植株上所结的种子分株保存 播种观察F1各植株所结种子长出的植株性状如果所结种子的表现型为 全为有芒 ，则原因是母本去雄不彻底，发生了自交。如果所结种子的表现型为 有芒和无芒 ，则原因是父本在减数分裂形成花粉时，一个高秆基因发生了基因突变。解析：(1)根据育种要求，需通过杂交将矮秆、抗病、无芒基因集中在同一生物体中，因此选择和杂交，F1的基

30、因型为AaBbDd，然后通过单倍体育种方法获得纯合矮秆抗病无芒。(2)采用逆推法，母本的基因型为aaDD，父本的基因型为AAdd，二者杂交形成F1，若母本去雄不彻底，母本发生自交，则F1中还有基因型为aaDD的个体，该植株自交后代全为矮秆有芒，因此，若F2矮秆植株上所结种子全为有芒，则可推测是母本去雄不彻底；若父本减数分裂形成花粉时发生基因突变，则父本的基因型为Aadd，和母本杂交，F1的基因型为aaDd和AaDd，F1自交，后代中既有有芒，也有无芒。答案：(1)选择和杂交得到F1取F1的花药进行离体培养，获得单倍体幼苗用秋水仙素处理单倍体幼苗，然后选育矮秆抗病无芒的纯系新品种(2)全为有芒有

31、芒和无芒1下列关于育种的叙述中，正确的是()A培育无子西瓜的原理是生长素促进果实发育B培育八倍体小黑麦的原理是染色体变异C青霉素高产菌株的选育原理和杂交育种相同D培育无子番茄的原理是基因重组解析：选B。培育无子西瓜的原理是染色体变异。青霉素高产菌株的选育利用了基因突变的原理。无子番茄的获得利用了生长素促进果实发育的原理。八倍体小黑麦的培育原理是染色体变异。2两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()A单倍体育种 B杂交育种C人工诱变育种 D细胞工程育种解析：选B。本题考查不同育种方法的特点以及理解能力、分析能力和

32、推理能力。单倍体育种的过程为：两纯种亲本杂交产生的F1花药离体培养得到单倍体幼苗，用秋水仙素处理选择aabb新品种。该方法可以明显缩短育种年限但操作复杂，要求高而不简捷。人工诱变育种不能实现基因重组，且有很强的盲目性。细胞工程育种虽然目的性强，但无法实现基因重组得到aabb的个体，且操作复杂。杂交育种则可以实现基因重组，在两亲本杂交所得的F2中选择出aabb的新品种，这种操作比较简捷。3杂交育种是利用基因重组的原理选育新品种的育种方法之一，在获得选育的新品种之外，杂交的另一个结果是获得()A纯种 B杂种表现的优势C基因突变 D染色体变异解析：选B。杂交过程体现的是基因重组，没有基因突变和染色体

33、变异。杂交是无法得到纯种的，杂交育种的另一个重要功能就是获得具有杂种优势的杂交种，比如杂交水稻和杂交玉米等。4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解析：选A。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，诱变后的植株不一定比诱变前的植株具备更多优良性状。用基因型为D

34、dTt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。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。5下列各种措施中，能产生新基因的是()A高秆抗锈病小麦和矮秆不抗锈病小麦杂交获得矮秆抗锈病小麦优良品种B用秋水仙素诱导二倍体西瓜获得四倍体西瓜C用X射线、紫外线处理青霉菌获得高产青霉菌株D用花药离体培育单倍体小麦植株解析：选C。只有基因突变可以产生新基因。选项A的原理是基因重组，选项B、D的原理为染色体变异。6下列关于育种原理或方法的叙述中，正确的是()A我国著名育种专家袁隆平利用杂交技术培育出超级水稻品种，这是利用了自由组

35、合原理B英国科学家利用细胞核移植技术克隆出小绵羊，只利用了染色体变异原理C二倍体植株的花药离体培养，并经秋水仙素处理，使之成为纯合子，这体现了基因重组原理D乘宇宙飞船上过太空的辣椒种子结出的果实较平常的大一倍以上，这是诱变育种解析：选D。袁隆平利用杂交技术培育出超级水稻品种的原理是基因重组。克隆技术培育新品种的原理是细胞核的全能性。二倍体植株的花药离体培养，并经秋水仙素处理，使之成为纯合子，是单倍体育种，原理是染色体变异。7将某种植物的两个植株杂交，得到，对的处理如图所示。下列分析不正确的是()A由到的育种过程依据的原理是基因突变B通过植株杂交得到的植株属于新物种C若的基因型为AaBbdd，则

36、植株中能稳定遗传的个体占总数的1/4D由到的过程中会发生突变和重组，可为生物进化提供原材料解析：选D。由到的过程是通过有丝分裂来实现的，而基因重组发生在减数分裂过程中。8下列有关育种的叙述中，错误的是()A用于大田生产的优良品种不一定是纯合子B通过植物组织培养技术培育脱毒苗，筛选培育抗病毒新品种C杂交育种可用于家畜、家禽的育种D为了避免对三倍体无子西瓜年年制种，可利用植物组织培养快速繁殖解析：选B。通过植物组织培养技术培育的脱毒苗没有病毒，但不一定能抗病毒。9(2015长春调研)如图为利用纯合高秆(D)抗病(E)小麦和纯合矮秆(d)染病(e)小麦快速培育纯合优良矮秆抗病小麦(ddEE)品种的示

37、意图，下列有关此图叙述错误的是()ddEE (花药) (单倍体)A过程的主要目的是让控制不同优良性状的基因组合到一起B过程中发生了非同源染色体的自由组合C过程依据的主要生物学原理是细胞增殖D过程中可用到一定浓度的秋水仙素溶液解析：选C。图中过程为花药离体培养，其依据的原理是植物细胞的全能性。10下列关于基因工程中有关酶的叙述不正确的是()A限制酶水解相邻核苷酸间的化学键打断DNABDNA连接酶可将末端碱基互补的两个DNA片段连接CDNA聚合酶能够从引物末端延伸DNA或RNAD逆转录酶以一条RNA为模板合成互补的DNA解析：选C。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

38、邻核苷酸间的磷酸二酯键打断DNA；DNA连接酶可将具有相同黏性末端的两个DNA片段连接；逆转录酶以RNA为模板合成互补的DNA。11.(2015郑州质量预测)用玉米的花药进行组织培养，得到的单倍体幼苗经秋水仙素处理后形成二倍体植株(不考虑基因突变)。在此过程中某时间段内细胞核内DNA含量变化如图所示。下列叙述正确的是()Aef过程中细胞内可能发生基因重组B与cd过程相比，de过程中细胞内发生了染色体数目的加倍C秋水仙素作用于c点之前而导致染色体数目加倍De点后细胞内染色体组最多有4个，且各染色体组的基因组成相同解析：选D。图中所示过程中发生的是有丝分裂，而有丝分裂过程中不会出现基因重组，故A项

39、错误；图中de段发生DNA的复制，染色体数目并未加倍，故B项错误；秋水仙素作用的时期为有丝分裂前期，对应图中cd段，故C项错误；单倍体玉米体细胞内只有1个染色体组，经秋水仙素处理后得到的二倍体玉米为纯合子，体细胞中含有2个染色体组，而在有丝分裂后期染色体数目加倍，染色体组有4个，且每个染色体组的基因组成相同，故D项正确。12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：A组B组C组P高秆抗病矮秆易感病 P高秆抗病矮秆易感病 P高秆抗病 射线F1高秆抗病 F1高秆抗病 F1矮秆抗病 花药离体

40、培养F2矮秆抗病F2矮秆抗病请分析回答：(1)A组由F1获得F2的方法是 自交 ，F2矮秆抗病植株中不能稳定遗传的占 2/3 。(2)、三类矮秆抗病植株中，最可能产生不育配子的是 类。(3)A、B、C三组方法中，最不容易获得矮秆抗病小麦品种的是 C 组，原因是 基因突变的频率极低且不定向 。(4)通过矮秆抗病获得矮秆抗病小麦新品种的方法是 秋水仙素(或低温)诱导染色体加倍 。获得的矮秆抗病植株中能稳定遗传的占 100% 。(5)在一块高秆(纯合体)小麦田中，发现了一株矮秆小麦。请设计实验方案探究该矮秆性状出现的可能原因(简要写出所用方法、结果和结论)。 将矮秆小麦与高秆小麦杂交；如果子一代为高

41、秆，子二代高秆矮秆31(或出现性状分离)，则矮秆性状是基因突变造成的；否则，矮秆性状是环境引起的。或将矮秆小麦与高秆小麦种植在相同环境条件下，如果两者未出现明显差异，则矮秆性状由环境引起，否则，矮秆性状是基因突变的结果 。解析：本题侧重于对诱变育种、杂交育种和单倍体育种的比较。(1)杂交育种是具有两对相对性状的纯合子杂交得F1，F1再自交得F2，在F2中出现所需的类型，若是显性性状还需连续自交直至不发生性状分离为止。F2中矮秆抗病有1ttRR、2ttRr，其中不能稳定遗传的(ttRr)占2/3。(2)花药离体培养得到的是单倍体植株，不能进行正常的减数分裂，所以不能产生正常的配子。(3)基因突变

42、的频率较低，而且是不定向的。(4)单倍体育种是先通过花药离体培养获得单倍体，再用秋水仙素处理单倍体幼苗，诱导染色体加倍，得到的个体一定是纯合体。(5)高秆(纯合体)小麦田中，发现了一株矮秆小麦，可能有两个原因：基因突变或环境因素的影响。前者引起的变异是能遗传的；仅环境影响引起的变异是不能遗传的，仍是高秆基因。因是探究实验，结果和结论要分别考虑这两种情况。答案：(1)自交2/3(2)(3)C基因突变的频率极低且不定向(4)秋水仙素(或低温)诱导染色体加倍100%(5)将矮秆小麦与高秆小麦杂交；如果子一代为高秆，子二代高秆矮秆31(或出现性状分离)，则矮秆性状是基因突变造成的；否则，矮秆性状是环境

43、引起的。或将矮秆小麦与高秆小麦种植在相同环境条件下，如果两者未出现明显差异，则矮秆性状由环境引起，否则，矮秆性状是基因突变的结果13(2015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 增大 (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 基因选择性表达 。(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：AT

44、AAGCAAGACATTA。抗旱基因突变为旱敏基因的根本原因是 碱基对替换 。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 基因控制酶的合成来控制生物的新陈代谢过程 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 4/9 。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 1/6 。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

45、，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 24831 。(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。 先用(Rrdd)和(rrDd)通过单倍体育种得到(RRdd)和(rrDD)，然后让它们杂交得到杂交种(RrDd) 。解析：(1)根部细胞通过渗透的方式吸收水分，根细胞的渗透压大于土壤溶液的渗透压时根细胞才能正常吸水，因此分析该代谢产物能够使细胞液的渗透压增大。(2)对同一个体而言，所有体细胞的基因组成是相同的，但不同细胞产生不同代

46、谢产物，根本原因是基因选择性表达。(3)从给出的核苷酸序列不难看出，抗旱基因突变为旱敏基因的根本原因是碱基对发生了替换，根据题意，该抗旱基因控制抗旱性状是通过基因控制酶的合成来控制生物的新陈代谢过程实现的。(4)根据题意，这两对相对性状的遗传符合自由组合定律，F1全部是双杂合子，则F2抗旱多颗粒植株中双杂合子占的比例是4/9。F2中抗旱和旱敏的比例是31，拔掉F2中所有的旱敏型植株后，剩余植株的基因型及比例为1/3RR,2/3Rr，让其自交，后代中旱敏型植株的比例为：2/31/41/6。由题意抗旱旱敏11，多颗粒少颗粒31不难分析出双亲的基因型分别是：RrDd、rrDd，则F1中抗旱多颗粒植株的基因型及比例为：1/3RrDD和2/3RrDd，让其相互授粉，即随机交配，F2的性状分离比是24831。(5)题目要求的条件是通过一次杂交使后代个体全部都是抗旱性多颗粒杂交种，因此只能考虑单倍体育种的方法，通过花药离体培