《从杂交育种到基因工程》

从杂交育种到基因工程(45分钟 100分)一、选择题(包括9小题,每小题5分,共45分)1.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育种,可利用植物组织培养快速繁殖2.(2013余姚模拟)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.自然条件下,三倍体与二倍体能进行杂交D.诱变获得的突变体多数表现出优良性状3.(2013铜陵模拟)有科学家尝试在实验室里“将狗的卵细胞发育成囊胚”,若能实现,则下列预测中不可能的是()A.该囊胚发育成的个体为单倍体,不能生育后代B.若使囊胚细胞中染色体数目加倍,得到的将是一个纯合的二倍体C.该囊胚发育成的小狗若表现为雌性,可产生含X染色体的配子D.若通过抑制纺锤体的形成使染色体加倍,发育成的个体患遗传病的概率将大大增加4.要把两个不同物种的优良性状集中在一起,应采用的育种方法是()A.杂交育种B.单倍体育种C.诱变育种D.基因工程育种5.(2013安庆模拟)甲磺酸乙酯(EMS)能使鸟嘌呤(G)的N位置上带有乙基而成为7-乙基鸟嘌呤,这种鸟嘌呤不与胞嘧啶(C)配对而与胸腺嘧啶(T)配对,从而使DNA序列中G-C转换成A-T。育种专家为获得更多的变异水稻亲本类型,常先将水稻种子用EMS溶液浸泡,再在大田种植,通常可获得株高、穗形、叶色等性状变异的多种植株。下列与此相关的叙述中,错误的是()A.EMS属于诱发基因突变的化学因素,其作用时期是细胞分裂的间期B.经过EMS处理后得到的变异植株自交后获得两种表现型,说明EMS诱发隐性个体中的一个基因突变为显性基因C.经过EMS处理后往往获得多种变异类型,说明基因突变具有不定向性的特点D.根据EMS的作用原理可以推测,EMS不仅会使水稻发生基因突变,还可能发生染色体缺失6.(2013太原模拟)下图表示基因工程中构建生产人乳铁蛋白的重组载体。图中tetR表示四环素抗性基因,ampR表示氨苄青霉素抗性基因,BamH、Hind、Sma直线所示为三种限制酶的酶切位点。图中将人乳铁蛋白基因插入载体,需用几种限制酶同时酶切载体和人乳铁蛋白基因?筛选含有重组载体的大肠杆菌首先需要在含哪种抗生素的培养基上进行?()A.1种四环素B.2种氨苄青霉素C.1种四环素D.2种四环素7.现有甲、乙两种植株(均为二倍体纯种),其中甲种植株的光合作用能力高于乙种植株,但乙种植株很适宜在盐碱地种植。要利用甲、乙两种植株各自的优势,培育出高产、耐盐的植株,有多种生物技术手段可以利用。下列所采用的技术手段中不可行的是()A.利用植物细胞融合技术,可获得满足要求的四倍体杂种目的植株B.将乙种植株耐盐基因导入到甲种植株的受精卵中,可培育出目的植株C.两种植株杂交后得到F1,取其花粉,进行花药离体培养获得目的植株D.诱导两种植株的花粉融合并培育成幼苗,幼苗用秋水仙素处理,可培育出目的植株8.(能力挑战题)下图中的表示培育番茄新品种的三种育种方法。下列有关说法不正确的是()A.方法和的育种原理都是基因重组,但采用方法的变异是定向的B.方法诱导单倍体的过程中,细胞全能性的表达与植物激素密切相关C.方法可将抗病基因直接导入叶肉细胞,使其与细胞中的DNA分子整合D.上述三种育种方法都没有培育出新物种9.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。则下列说法错误的是()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.与过程的育种原理不相同二、非选择题(包括2小题,共55分)10.(30分)(2013合肥模拟)已知水稻的光效(光能利用效率)由一对基因(A、a)控制,抗病性由另一对基因(B、b)控制,两对基因独立遗传。高光效抗病水稻的育种方案如下,请回答下列问题:纯合低光效抗病水稻(甲)水稻(乙)F1(F1中低光效抗病水稻与高光效抗病水稻=31)(1)水稻的低光效与高光效这对相对性状中,是显性性状,而甲的基因型为。(2)假设辐射处理后得到一株水稻,检测突变基因转录出的mRNA,发现第二个密码子中的一个碱基发生替换,问该水稻的光能利用效率一定提高吗?,原因是。(3)若用乙培育高光效抗病水稻新品种,为了提高其在子代中的比例,应采用的育种方法是,其比例为。(4)若下图为一株水稻(Aa)减数分裂过程中的一个细胞,同一条染色体两条姐妹染色单体的同一位点上的基因分别是A和a,造成这种结果可能的原因有。若要使水稻的高光效基因在玉米植株中表达,从理论上讲常用的育种方法是。11.(25分)(能力挑战题)利用遗传变异的原理培育农作物新品种,在现代农业生产上得到广泛应用。请回答下面的问题:(1)水稻的穗大(A)对穗小(a)为显性。基因型为Aa的水稻自交,子一代中,基因型为的个体表现出穗小,应淘汰;基因型为的个体表现出穗大,需进一步自交和选育。(2)水稻的晚熟(B)对早熟(b)为显性,请回答利用现有纯合子水稻品种,通过杂交育种方法培育纯合大穗早熟水稻新品种的问题。培育纯合大穗早熟水稻新品种,选择的亲本基因型分别是_和。两亲本杂交的目的是。将F1所结种子种下去,长出的水稻中表现为大穗早熟的概率是,在这些大穗早熟植株中约有是符合育种要求的。答案解析1.【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。2.【解析】选A。诱变育种可利用物理、化学或生物方法提高其突变率;杂交育种是将原有基因进行重新组合,不能产生新基因,只能产生新的基因型;自然条件下,三倍体不能进行正常的减数分裂,不能产生配子;诱变育种产生的突变体对生物本身来说,一般是不利的。3.【解析】选C。据题意,该囊胚由卵细胞发育而来,形成的个体为单倍体,由于卵细胞中不存在同源染色体,在减数分裂时发生联会紊乱,不能产生正常配子,故高度不育;卵细胞发育成的囊胚含有一个染色体组,经染色体加倍后形成的是纯合的二倍体,使隐性基因纯合的几率增大,会增大隐性遗传病的发病概率。4.【解析】选D。杂交育种是在同一物种间进行的,不同的两物种不能进行杂交,它们之间存在生殖隔离;单倍体育种不会集合优良的性状;诱变育种能产生新基因;把两个不同物种的优良性状集中在一起,应采用基因工程育种方法。【易错提醒】容易错选A、C。错选A的原因是忽视题干的关键“两个不同物种”,杂交育种能把同一物种的两个个体上的优良性状集中在一起;两个不同物种因存在生殖隔离不能用杂交方式。错选C的原因是不明确是集中两优良的性状,还是产生新性状。5.【解析】选D。由题干可知,EMS的作用是引起碱基对的替换(G-C转换成A-T),属于基因突变,而不会引起染色体缺失,故D项错误。基因突变发生在细胞分裂的间期DNA复制过程中。根据变异类型自交后发生了性状分离,可以判断是隐性个体中的一个基因变成了显性基因(即突变个体为杂合子)。6.【解析】选B。切开质粒及获取人乳铁蛋白基因需要用BamH、Hind两种限制酶。形成重组载体时,四环素抗性基因被破坏,氨苄青霉素抗性基因正常,因此筛选含有重组载体的大肠杆菌首先需要在含氨苄青霉素的培养基上进行。7.【解析】选C。甲、乙为不同物种,不同物种间存在生殖隔离,不能杂交或杂交产生的后代不育,所以C项不可行。A、D项均利用了植物体细胞杂交技术。体细胞杂交技术可以克服植物体远缘杂交不亲和的障碍,因此是可行的。B项利用的是基因工程技术,基因工程技术就是人为地让目的基因在宿主细胞中表达,因此也是可行的。8.【解题指南】知识储备:(1)杂交育种与基因工程育种的原理都是基因重组。(2)在花药离体培养过程中需要生长素和细胞分裂素的调节。(3)新物种产生的标志是出现生殖隔离。【解析】选C。图中方法是杂交育种,方法是单倍体育种,方法是基因工程育种,所以方法的原理是基因重组,方法的变异是定向的,故A项正确;方法包括花药离体培养,体现了细胞全能性的表达,需要各种植物激素的参与,故B项正确;基因工程中抗病基因必须经过修饰改造,借助运载体导入叶肉细胞,故C项错误;三种方法培育的抗病新品种之间不存在生殖隔离,所以没有培育出新物种,故D项正确。9.【解析】选B。过程是杂交育种,过程简便但培育周期长。过程表示自交,自交过程中发生的变异是基因重组,发生于减数第一次分裂后期;过程中发生的变异是染色体数目变异,发生于有丝分裂前期。过程常用的方法是花药离体培养获得单倍体植株。是诱变育种,a突变为A;过程是基因工程,细胞中导入了C基因,二者育种原理不相同。10.【解析】(1)由F1(F1中低光效抗病水稻与高光效抗病水稻=31)可推出低光效是显性性状,且乙的基因型是AaBB或Aabb,因此,甲的基因型为AABB或AAbb。(2)由于密码子具有简并性,基因突变不一定会引起性状的改变,因此,辐射处理后得到一株水稻,检测突变基因转录出的mRNA,发现第二个密码子中的一个碱基发生替换,该水稻的光能利用效率不一定提高。(3)单倍体育种能在较短时间内得到纯合子。由于乙的基因型是AaBB或Aabb,因此,用乙培育高光效抗病水稻新品种的比例为1/2。(4)一株水稻(Aa)减数分裂过程中的一个细胞,同一条染色体的两条姐妹染色单体的同一位点上的基因分别是A和a,造成这种结果可能的原因有基因突变或同源染色体的非姐妹染色单体的交叉互换。答案：(1)低光效AABB或AAbb(2)不一定密码子具有简并性(或一个氨基酸可以由几个不同的密码子来决定)(3)单倍体育种1/2(4)基因突变或同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换基因工程11.【解析】(1)按照自交-淘汰-选育的育种方法,让基因型为Aa的水稻自交,子一代中的基因型有三种类型:AA、Aa、aa。基因型为aa的个体表现为穗小,应该淘汰,基因型为AA或Aa的个体表现为穗大,应该保留。(2)要想得到AAbb的纯种个体,选择的亲本是AABB、aabb,通过杂交可将基因A与b集中到同一个体中。F1自交,产生的A_bb的种子占F2的3/16,其中AAbb符合要求,占A_bb的比例为1/3。答案：(1)aaAA或Aa(2)AABBaabb将基因A和b集中到同一个体中3/161/3高考学习网中国最大高考学习网站G | 我们负责传递知识！