2019-2020年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

2019-2020年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1. xx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. xx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. xx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. xx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. xx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. xx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. xx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. xx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. xx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. xx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. xx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. xx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. xx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. xx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. xx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. xx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. xx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MmmRrr，发育成的植株可育，它们比例是73，说明三体植株产生的8条染色体MmRr的配子和含有7条染色体mr的可育雌配子的比例是37。要获得可育的品种应选择mmrr即黄色种子，如果要获得新一代的雄性不育植株可选择褐色MmmRrr的种子进行自交。答案：(1)基因的分离(2)母本去雄(3)染色体变异(染色体结构和数目变异)7减数第一次分裂后期50%37黄茶褐1. 三倍体无子西瓜是利用二倍体西瓜通过多倍体育种培育出来的(如下图)，相关说法不正确的是()A. 第一年制备三倍体种子，第二年获得无子西瓜B. 四倍体西瓜、二倍体西瓜正反交不影响西瓜的品质C. 正常情况下三倍体无子西瓜不能进行正常的减数分裂形成种子D. 无子西瓜与无子番茄都没有种子，但其来源及无子原因不同解析： 选项A正确，第一年用秋水仙素处理二倍体西瓜萌发的种子或幼苗，获得四倍体植株，将其作母本，二倍体西瓜作父本进行杂交，四倍体植株上结出三倍体的种子，再将其种下开花后，授以二倍体西瓜的花粉，在三倍体植株上结出无子西瓜。选项B不正确，若用二倍体西瓜作母本，四倍体西瓜作父本进行反交，所得西瓜种子的果皮和早期胚乳细胞染色体组数与正交不同，会影响西瓜的品质。选项C正确，三倍体植株一般不能进行正常的减数分裂形成生殖细胞。选项D正确，培育无子西瓜和无子番茄的原理不同，培育无子番茄是使用一定浓度的生长素类似物溶液处理未授粉的番茄雌蕊的柱头，使子房发育成无子果实。答案：B 2. 中国航天科技集团公司副总经理雷凡培介绍，未来5年到10年，中国将全面实施载人航天工程与月球探测工程等国家科技重大专项，将为航天工程育种提供丰富的试验环境和有力的技术支持。下列说法错误的是()A. 航天工程育种的基本原理是基因突变B. 航天器上搭载的植物种子必须是正处于萌发时期的种子C. 通过航天工程育种一定能选育出高产的品种D. 基因突变一定是发生在细胞分裂时期解析：太空环境各种宇宙射线的辐射强度大，基因突变发生的可能性增强；萌发的种子细胞正在分裂，有DNA复制，可以发生基因突变；由于基因突变的不定向性，故通过航天工程育种不一定能选育出高产的品种。答案：C