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专题24 从杂交育种到基因工程1下列关于育种的说法，不正确的是 ()A基因突变普遍存在，可用于诱变育种B诱变育种和杂交育种均可产生新的基因型C三倍体植物可由受精卵发育而来D培养普通小麦花粉得到的个体是三倍体答案D解析基因突变具有普遍性，诱变育种的原理是基因突变，A正确；诱变育种可通过基因突变产生新的基因进而形成新的基因型，杂交育种可通过基因重组而产生新的基因型，B正确；三倍体植物可由四倍体和二倍体的生殖细胞形成的受精卵发育而来，C正确；培养普通小麦花粉得到的个体为单倍体，D错误。2下列关于基因工程及转基因食品的安全性的叙述，正确的是 ()A基因工程经常以抗生素抗性基因作为目的基因B通过转基因技术可获得抗虫粮食作物，从而增加粮食产量，减少农药使用C通常用一种限制性核酸内切酶处理含目的基因的DNA，用另一种限制性核酸内切酶处理运载体DNAD若转入甘蔗中的外源基因来源于自然界，则生产出来的甘蔗不存在安全性问题答案B3随着我国航天技术的发展，引起了太空诱变育种的热潮。太空育种一般要经过“诱变自交杂交”才能获得具有优良性状的品种。下列叙述错误的是 ()A纯合品种经诱变，后代可能会发生性状分离B自交的目的是获得单株具有优良性状的植株C杂交的目的是获得具有多种优良性状的品种D太空育种获得的植物也存在与转基因植物一样的安全性问题答案D解析太空育种只是作物本身遗传物质发生改变，提高了突变频率，与自然界植物的自然变异一样，没有外源基因的导入，不存在与转基因植物一样的安全性问题。4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1、2、3是杂交B过程4必须使用生长素处理C过程3必须经过受精作用D过程2有减数分裂答案D解析该图表示的是单倍体育种，过程1是杂交，过程4通常用秋水仙素处理，过程3是组织培养过程。5下图是利用玉米(2N20)的幼苗芽尖细胞(基因型BbTt)进行实验的流程示意图。下列分析不正确的是 ()A基因重组发生在图中过程，过程中能够在显微镜下看到染色单体的时期是前期和中期B秋水仙素用于培育多倍体的原理是其能够抑制纺锤体的形成C植株A为二倍体，其体细胞内最多有4个染色体组；植株C属于单倍体，其发育起点为配子D利用幼苗2进行育种的最大优点是明显缩短育种年限，植株B纯合的概率为25%答案D6现有矮秆不抗病玉米种子，研究人员欲培育高秆抗病玉米。用适宜剂量的射线照射，后代中出现白化苗4株(甲)、矮秆抗病1株(乙)和高秆不抗病1株(丙)。将乙与丙杂交，F1中出现高秆抗病、矮秆抗病、高秆不抗病和矮秆不抗病四种表现型。选取F1中高秆抗病植株的花药进行离体培养获得幼苗，经秋水仙素处理后筛选出高秆抗病植株(丁)。下列相关叙述不正确的是 ()A出现甲的原因可能是控制叶绿素合成的基因缺失了一段DNA，该变异属于基因突变B丁的培育过程运用了诱变育种、单倍体育种和杂交育种技术CF1中高秆抗病植株产生2种配子DF1四种表现型的比为1111答案C解析叶绿素是相关基因表达的结果，白化苗可能是由于其叶绿素相关基因发生缺失所引起的，基因的部分发生缺失而产生的变异属于基因突变，A项正确。这里的育种运用了射线，导致植株的基因型发生改变，这种育种方式为诱变育种；后面的花药离体培养，秋水仙素诱导染色体加倍，属于单倍体育种；利用不同表现型的植株杂交得到优良性状的后代为杂交育种，B项正确。设抗病与不抗病基因用A、a表示，高秆与矮秆基因用B、b表示，乙和丙杂交得到F1，F1的基因型有AaBb、Aabb、aaBb、aabb。其中高秆抗病个体的基因型为AaBb，这种基因型个体能够产生4种类型的配子，C项错误。F1四种表现型，其比例为1：1：1：1，D项正确。7下列关于育种的叙述，正确的是 ()A培育三倍体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青霉菌高产菌种的选育原理和杂交育种相同D花药离体培养过程中，基因重组、基因突变和染色体变异均有可能发生答案B8二倍体早熟易感病茄子(aatt)和四倍体晚熟抗病茄子(AAAATTTT)为材料，培育纯合的二倍体早熟抗病茄子。以下有关叙述合理的是 ()A取四倍体植株的花药离体培养可获得二倍体植株AATTB基因型aatt与基因型AATT的植株杂交，可以从F2中直接选出符合要求的植株C取B选项中F1植株的花药进行离体培养，利用的原理是植物细胞具有全能性D种植C选项得到的植株，成熟后用秋水仙素处理即可选出符合要求的植株答案C解析四倍体植株的花药离体培养获得的是单倍体植株。基因型aatt与基因型AATT的植株杂交，F1的基因型为AaTt，F2中早熟抗病茄子的基因型为aaTT或aaTt，需要进一步筛选出基因型为aaTT的个体。用B选项中F1的花粉(AT、At、aT、at)离体培养得到四种基因型的幼苗，利用了植物细胞全能性的原理。种植C选项得到的幼苗，用秋水仙素处理可选出符合要求的植株。9某农科所通过如图所示的育种过程培育成了高品质的糯小麦(aaBB)。下列叙述正确的是 ()A过程中运用的遗传学原理是基因重组B过程需要通过逐代自交来提高纯合率C过程需要用秋水仙素处理萌发的种子D过程提高了突变率从而缩短了育种年限答案B解析据图分析，过程是单倍体育种，利用的原理是染色体数目变异；过程是杂交育种，要想获得纯种，需要多代自交纯化；由二倍体获得的单倍体不可育，没有种子，应用秋水仙素处理单倍体幼苗；杂交育种依据的原理是基因重组，不能提高突变率和缩短育种年限。10下列关于基因工程的叙述，正确的是 ()A为育成抗除草剂的作物新品种，导入抗除草剂基因时只能以受精卵为受体B细菌的环状DNA是基因工程常用的运载体C通常用一种限制性内切酶处理含目的基因的DNA，用另一种限制性内切酶处理运载体DNAD基因工程经常以抗生素抗性基因为标记基因答案D11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%的纯合品种答案C解析自交可以提高纯合子的比例，但要获得纯合的显性个体，需要多年。F1中出现aa个体是由于基因型为Aa的亲本减数分裂过程中等位基因分离，产生了A、a两种配子。育种过程中逐代淘汰aa，导致a的基因频率下降，该种群发生了进化。通过单倍体育种，先获得基因型为A的单倍体幼苗，再用秋水仙素处理，获得基因型为AA的纯合二倍体植株。12将两个植株杂交，得到植株，将植株再做进一步处理，如下图所示，相关分析错误的是 ()A由到的育种过程中，应用的主要原理是染色体变异B由到过程中一定发生了等位基因分离、非同源染色体上非等位基因的自由组合C若的基因型为AaBbdd，则植株中能稳定遗传的个体占总数的1/4D由到过程中可能发生的突变和基因重组为生物进化提供原材料答案B13科学家将培育的异源多倍体的抗叶锈病基因转移到普通小麦中，育成了抗叶锈病的小麦，育种过程见下图。图中A、B、C、D表示4个不同的染色体组，每组有7条染色体，C染色体组中含携带抗病基因的染色体。请回答下列问题：(1)异源多倍体是由两种植物AABB与CC远缘杂交形成的后代，经_方法培育而成，还可用植物细胞工程中_方法进行培育。(2)杂交后代染色体组的组成为_，进行减数分裂时形成_个四分体，体细胞中含有_条染色体。(3)杂交后代中C组的染色体减数分裂时易丢失，这是因为减数分裂时这些染色体_。(4)为使杂交后代的抗病基因稳定遗传，常用射线照射花粉，使含抗病基因的染色体片段转接到小麦染色体上，这种变异称为_。答案(1)秋水仙素诱导染色体数目加倍植物体细胞杂交(2)AABBCD1442(3)无同源染色体配对(4)染色体结构变异解析(1)植物AABB和CC远缘杂交得到的F1植株ABC是高度不育的，需经秋水仙素处理诱导其染色体数目加倍，才能得到AABBCC的异源多倍体可育植株；另外也可利用植物细胞工程中的植物体细胞杂交技术，将AABB和CC的细胞进行融合形成杂种细胞后再经植物组织培养得到可育植株AABBCC。(2)杂交后代是AABBCC和AABBDD有性杂交得到的，其染色体组的组成为AABBCD，因每个染色体组中含7条染色体，故进行减数分裂时AA和BB能分别形成7个四分体，而C和D不能形成四分体；AABBCD 6个染色体组共含42条染色体。(3)在减数分裂过程中不能正常进行联会(同源染色体配对)的染色体很容易丢失。(4)抗病基因存在于C组的染色体上，而普通小麦的染色体中不含C组染色体，故含抗病基因的染色体片段转接到小麦染色体上是非同源染色体之间的移接，属于染色体结构变异中的易位。14已知水稻的高秆(A)对矮秆(a)为显性，抗病(B)对感病(b)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：_；第二步：_；第三步：_。(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。要确定是哪一种原因，可以通过分析F2矮秆植株上所结种子的表现情况来进行判断。如果所结种子的表现型为_，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_，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。答案(1)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)全为有芒有芒和无芒解析(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纯合子。(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。15.已知家蚕的性别决定型为ZW型,控制卵色的B基因(黑色)对b基因(白色)为显性。雄性(ZZ)家蚕利用饲料效率高,茧丝质量好,但是在卵期很难分辨雌雄,育种工作者经过下图过程获得新品种丙,实现了通过卵色直接分辨雌雄的目的。请回答问题。(1)过程是用X射线处理甲蚕的蛹获得乙,此变异的类型为变异。(2)过程是用经辐射的甲蚕和雄蚕交配,若F1中,则说明该蚕已变异成乙,且子代中可以得到丙。(3)丙家蚕卵色的遗传(填“符合”或“不符合”)交叉遗传的特点。养蚕人在选种时,用纯合白色卵家蚕和丙杂交,淘汰所有卵即达到筛选出雄蚕的目的。答案：(1)染色体结构(2)白色卵黑色卵都发育成雌性(),白色卵都发育成雄性()(3)不符合黑色16.通过各种方法改善农作物的遗传性状,提高粮食产量一直是科学家不断努力追求的目标。下图表示一些育种途径,请回答相关问题。(1)途径称为杂交育种,所利用的原理是,这种育种方法除了可以得到符合要求的纯合子,还可利用植物的提高产量。(2)最常用的试剂M是,该试剂能让细胞内染色体数目加倍的机理是。相对于途径,途径的优势在于。(3)可定向改变生物遗传性状的是途径。经途径所得到的植株基因型为。答案：(1)基因重组杂种优势(2)秋水仙素抑制纺锤体的形成明显缩短育种年限(3)AAaaBBbb
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