2019-2020年高考生物 第24講 從雜交育種到基因工程限時規(guī)范特訓(xùn).doc
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2019-2020年高考生物 第24講 從雜交育種到基因工程限時規(guī)范特訓(xùn) [組題說明] 1.農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上常常需要進(jìn)行作物育種,以保證正常的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動。下列有關(guān)作物育種方法的敘述,正確的是( ) A.作物育種中最簡捷的方法是雜交育種和單倍體育種 B.只有單倍體育種能明顯縮短育種年限 C.采用克隆的方法培育作物品種能保持親本的優(yōu)良性狀 D.體細(xì)胞中染色體組數(shù)為奇數(shù)的作物品種都是經(jīng)花藥培養(yǎng)得來的 解析:雜交育種時間長、工作量大;單倍體育種與雜交育種相比,能明顯縮短育種年限,但不是縮短育種年限的唯一方法;克隆是無性生殖,能保持親本的優(yōu)良性狀;三倍體無子西瓜的體細(xì)胞中染色體組數(shù)為奇數(shù),但其并不是經(jīng)花藥培養(yǎng)得來的。 答案:C 2.小麥高稈(A)對矮稈(a)為顯性,抗病(B)對易感病(b)為顯性,如圖表示培育矮稈抗病品種的幾種途徑,下列相關(guān)說法正確的是( ) A.過程①的原理是基因突變,最大的優(yōu)點是育種周期短 B.過程⑥使用的試劑是秋水仙素,在有絲分裂間期發(fā)揮作用 C.過程⑤為單倍體育種,可明顯縮短育種年限 D.④過程產(chǎn)生的子代中純合子所占比例是2/3 解析:過程①為誘變育種,最大的優(yōu)點是變異頻率高,可在較短的時間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類型;秋水仙素作用于有絲分裂前期;過程②⑤⑥結(jié)合起來稱為單倍體育種;③過程產(chǎn)生的基因型為aaB_的個體中含有1/3aaBB和2/3aaBb,自交后代純合子所占的比例為1/31+2/31/2=2/3。 答案:D 3.下列關(guān)于育種方法的敘述,正確的是( ) A.用雜交的方法進(jìn)行育種,往往從F1自交后代中可篩選出符合人類需要的優(yōu)良品種 B.用輻射的方法進(jìn)行誘變育種,誘變后的植株一定比誘變前的植株具備更多優(yōu)良性狀 C.用基因型為DdTt的植株進(jìn)行單倍體育種,所育的新品種自交后代中約有1/4為純合子 D.用基因型為DdTt的植株進(jìn)行多倍體育種,所育的新品種和原品種雜交一定能產(chǎn)生可育后代 解析:誘變育種的生物學(xué)原理為基因突變,基因突變具有多害少利和不定向的特點,故誘變后的植株不一定比誘變前的植株具備更多優(yōu)良性狀,故B錯誤;用基因型為DdTt的植株進(jìn)行單倍體育種,產(chǎn)生的新品種全為純合子,其自交后代也全為純合子,故C錯誤;二倍體植株染色體加倍后成為四倍體植株,四倍體植株和原二倍體植株雜交得到的三倍體植株是高度不育的,故D錯誤。 答案:A 4.將某種植物的①②兩個植株雜交,得到③,對③的處理如圖所示。下列分析不正確的是( ) A.由③到④的育種過程依據(jù)的原理是基因突變 B.通過⑤⑥植株雜交得到的⑧植株不屬于新物種 C.若③的基因型為AaBbdd,則⑩植株中能穩(wěn)定遺傳的個體占總數(shù)的1/4 D.由⑦到⑨的過程中會發(fā)生突變和重組,可為生物進(jìn)化提供原材料 解析:由⑦到⑨的過程是通過有絲分裂來實現(xiàn)的,而基因重組發(fā)生在減數(shù)分裂過程中,故D錯誤。 答案:D 5.下圖中甲、乙表示水稻的兩個品種,A、a和B、b分別表示位于兩對同源染色體上的兩對等位基因,①~⑦表示培育水稻新品種的過程,下列敘述不正確的是( ) A.①→②過程簡便,但育種周期長 B.②和⑥的變異都發(fā)生于有絲分裂間期 C.③過程常用的方法是花藥離體培養(yǎng) D.⑤和⑦過程的育種原理不相同 解析:①→②過程為雜交育種,育種年限比較長;②過程發(fā)生了基因重組,基因重組發(fā)生在減數(shù)第一次分裂過程中,⑥過程需要用秋水仙素處理幼苗,秋水仙素作用于細(xì)胞分裂前期;③過程為花藥離體培養(yǎng);⑤過程的原理為基因突變,⑦過程的原理為基因重組。 答案:B 6.在實驗田中偶然出現(xiàn)了一株抗旱、抗鹽的玉米,設(shè)想利用該植株培育能穩(wěn)定遺傳的抗旱、抗鹽水稻品種,用到的育種方法和技術(shù)應(yīng)有( ) ①誘變育種 ?、趩伪扼w育種 ③轉(zhuǎn)基因技術(shù) ④組織培養(yǎng)技術(shù) A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②④ 解析:題干中強(qiáng)調(diào)玉米植株中出現(xiàn)了抗性基因,要使水稻植株中含有該抗性基因,必須利用轉(zhuǎn)基因技術(shù),將抗性基因轉(zhuǎn)入后進(jìn)行組織培養(yǎng),獲得雜合子植株,還需要對其進(jìn)行單倍體育種才能獲得能穩(wěn)定遺傳的抗性水稻品種。 答案:B 7.下列有關(guān)育種的敘述中,錯誤的是( ) A.用于大田生產(chǎn)的優(yōu)良品種不一定是純合子 B.通過植物組織培養(yǎng)技術(shù)培育脫毒苗,篩選培育抗病毒新品種 C.誘變育種可提高突變頻率,加速新基因的產(chǎn)生,從而加速育種進(jìn)程 D.三倍體無子西瓜需年年制種,可利用植物組織培養(yǎng)快速繁殖 解析:通過植物組織培養(yǎng)技術(shù)培育的脫毒苗沒有病毒,但不一定能抗病毒。 答案:B 8.某農(nóng)科所通過如圖所示的兩種育種方法培育成了高品質(zhì)的糯小麥。下列有關(guān)敘述正確的是( ) A.a(chǎn)、b兩過程應(yīng)用的遺傳學(xué)原理分別是染色體變異和基因重組 B.b過程需要通過雜交來提高純合率 C.a(chǎn)過程需要使用秋水仙素,其只能作用于萌發(fā)的種子 D.a(chǎn)過程提高了突變率,從而明顯縮短了育種年限 解析:a過程屬于單倍體育種,原理為染色體變異;由于通過花藥離體培養(yǎng)只能獲得幼苗,故秋水仙素只能作用于幼苗;單倍體幼苗經(jīng)秋水仙素處理后均為純合子,因而可明顯縮短育種年限。b過程屬于雜交育種,原理為基因重組,由YyRr獲得yyRR需要通過連續(xù)自交提高純合率。 答案:A 9.如圖所示某種二倍體農(nóng)作物不同的育種方法,據(jù)圖判斷下列有關(guān)敘述正確的是( ) A.通過③④⑤途徑培育新品種的過程中,E幼苗和F植株的染色體數(shù)目相同 B.若A、B兩品種的基因型分別是AABBdd、aabbdd,則D植株中不能穩(wěn)定遺傳的個體占總數(shù)的3/4 C.⑤過程中也可用秋水仙素處理E萌發(fā)的種子來獲得F植株 D.④過程中使用的花藥可以從A、B、C三個品種植株上采集 解析:③④⑤過程為單倍體育種過程,主要包括花藥離體培養(yǎng)獲得單倍體幼苗和用秋水仙素處理幼苗獲得正常植株,因此經(jīng)過⑤過程形成的F植株的染色體數(shù)目是E幼苗的2倍,故A錯誤;A、B兩品種的基因型分別是AABBdd、aabbdd,可得C的基因型為AaBbdd,其后代中不能穩(wěn)定遺傳的比例為1-1/21/21=3/4,故B正確;E幼苗是由二倍體的花藥發(fā)育成的,是高度不育的,不能形成種子,故C錯誤;④過程中使用的花藥只能在C植株上采集才能獲得新品種,故D錯誤。 答案:B 10.下列關(guān)于限制酶和DNA連接酶的理解,正確的是 ( ) A.其化學(xué)本質(zhì)都是蛋白質(zhì) B.DNA連接酶可以恢復(fù)DNA分子中的氫鍵 C.它們不能被反復(fù)使用 D.在基因工程操作中可以用DNA聚合酶代替DNA連接酶 解析:限制酶與DNA連接酶的化學(xué)本質(zhì)都是蛋白質(zhì);DNA連接酶連接的是兩個DNA片段間相鄰兩個脫氧核苷酸間的磷酸二酯鍵;酶在化學(xué)反應(yīng)前后其數(shù)量、性質(zhì)、功能均不發(fā)生改變,因此可以反復(fù)利用;DNA聚合酶是在細(xì)胞內(nèi)DNA分子復(fù)制時發(fā)揮作用的,不能替代DNA連接酶。 答案:A 11.下列關(guān)于基因工程及轉(zhuǎn)基因食品的安全性的敘述,正確的是( ) A.基因工程經(jīng)常以抗生素抗性基因作為目的基因 B.通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)可獲得抗蟲糧食作物,從而增加糧食產(chǎn)量,減少農(nóng)藥使用 C.通常用一種限制性核酸內(nèi)切酶處理含目的基因的DNA,用另一種限制性核酸內(nèi)切酶處理運載體DNA D.若轉(zhuǎn)入甘蔗中的外源基因來源于自然界,則生產(chǎn)出來的甘蔗不存在安全性問題 解析:基因工程常以抗生素抗性基因作為標(biāo)記基因;在基因工程的實驗操作中一定要注意用同一種限制性核酸內(nèi)切酶來處理含目的基因的DNA和運載體DNA,使它們產(chǎn)生相同的黏性末端;若轉(zhuǎn)基因甘蔗中的外源基因來源于自然界,則仍可能存在食品安全、環(huán)境安全等安全性問題。 答案:B 12.下圖表示一項重要生物技術(shù)的關(guān)鍵步驟,X是獲得外源基因并能夠表達(dá)的細(xì)胞。下列有關(guān)說法不正確的是( ) A.X是能合成胰島素的細(xì)菌細(xì)胞 B.質(zhì)粒具有多個標(biāo)記基因和多個限制酶切點 C.基因與運載體的重組只需要DNA連接酶 D.該細(xì)菌的性狀被定向改造 解析:根據(jù)圖示,重組質(zhì)粒導(dǎo)入的是細(xì)菌細(xì)胞,所以X是能合成胰島素的細(xì)菌細(xì)胞;質(zhì)粒作為運載體需要有多個限制酶切位點以便轉(zhuǎn)運多種目的基因,同時具有標(biāo)記基因以便于檢測目的基因是否導(dǎo)入到受體細(xì)胞內(nèi);基因與運載體的重組需要限制酶和DNA連接酶;基因工程的特點是能夠定向改造生物的遺傳性狀。 答案:C 13.已知水稻的高稈(A)對矮稈(a)為顯性,抗病(B)對感病(b)為顯性,有芒(D)對無芒(d)為顯性,三對相對性狀獨立遺傳。請回答下列問題。 (1)現(xiàn)有三個純系水稻品種:①矮稈感病有芒、②高稈感病有芒、③高稈抗病無芒。要在最短時間內(nèi)獲得矮稈抗病無芒純系新品種,請寫出育種過程。 第一步:_____________________________________________。 第二步:_____________________________________________。 第三步:_______________________________________________ ______________________________________________________________________________________________。 (2)為獲得矮稈無芒的新品種,科研人員設(shè)計了育種方案,如圖所示。根據(jù)預(yù)期,F(xiàn)1植株所結(jié)種子分株保存,播種后長出的植株應(yīng)既有高稈,又有矮稈。但研究人員發(fā)現(xiàn)有一株植株所結(jié)的種子播種后長出的植株全部表現(xiàn)為矮稈,并據(jù)此推斷F1中有純合矮稈植株。通過分析認(rèn)為,F(xiàn)1中純合矮稈植株出現(xiàn)的原因可能有兩種:一是母本去雄不徹底,母本自交:二是父本在減數(shù)分裂形成花粉時,一個高稈基因發(fā)生了基因突變。要確定是哪一種原因,可以通過分析F2矮稈植株上所結(jié)種子的表現(xiàn)情況來進(jìn)行判斷。 ①如果所結(jié)種子的表現(xiàn)型為____________,則原因是母本去雄不徹底,發(fā)生了自交。 ②如果所結(jié)種子的表現(xiàn)型為____________,則原因是父本在減數(shù)分裂形成花粉時,一個高稈基因發(fā)生了基因突變。 解析:(1))根據(jù)育種要求,需通過雜交將矮稈、抗病、無芒基因集中在同一生物體中,因此選擇①和③雜交,F(xiàn)1的基因型為AaBbDd,然后通過單倍體育種方法獲得純合矮稈抗病無芒純合子。(2)采用逆推法,母本的基因型為aaDD,父本的基因型為AAdd,二者雜交形成F1,①若母本去雄不徹底,母本發(fā)生自交,則F1中還有基因型為aaDD的個體,該植株自交后代全為矮稈有芒,因此,若F2矮稈植株上所結(jié)種子全為有芒,則可推測是母本去雄不徹底;②若父本減數(shù)分裂形成花粉時發(fā)生基因突變,則父本的基因型為Aadd,和母本雜交,F(xiàn)1的基因型為aaDd和AaDd,F(xiàn)1自交,后代中既有有芒,也有無芒。 答案:(1)第一步:選擇①和③雜交得到F1 第二步:取F1的花藥進(jìn)行離體培養(yǎng),獲得單倍體幼苗 第三步:用秋水仙素處理單倍體幼苗,然后選育矮稈抗病無芒的純系新品種 (2)①全為有芒 ②有芒和無芒 14.下圖為水稻的幾種不同育種方法示意圖,據(jù)圖回答下列問題: (1)B過程常用的方法是________,用到秋水仙素的過程有________(用圖中字母表示)。 (2)打破物種界限的育種方法是________(用圖中的字母表示),該方法所運用的原理是_______________________________________ _______________________。 (3)假設(shè)你想培育一個穩(wěn)定遺傳的水稻品種,它的性狀都是由隱性基因控制的,最簡單的育種方法是____________;如果都是由顯性基因控制的,為縮短育種時間常采用的方法是________(用圖中的字母表示)。 (4)現(xiàn)有三個水稻品種,①的基因型為aaBBDD,②的基因型為AAbbDD,③的基因型為AABBdd,三對等位基因分別位于三對同源染色體上?,F(xiàn)運用雜交育種方法,利用以上三個品種獲得基因型為aabbdd的植株:______________________________________________________________________________________________________________________________________________(用文字簡要描述獲得過程即可)。 解析:圖中A過程代表雜交,D過程代表自交,B過程代表花藥離體培養(yǎng),C和F過程代表用秋水仙素處理使染色體加倍,E過程代表基因工程,其中基因工程可以在任何生物之間進(jìn)行,該技術(shù)的原理為基因重組。如果選育的性狀都是隱性性狀,最簡單的方法是雜交育種,即A→D過程,因為表現(xiàn)出隱性性狀的個體為純合子,可穩(wěn)定遺傳;如果選育的性狀都是顯性性狀,雜交育種年限比較長,可明顯縮短育種年限的育種方法是單倍體育種,即A→B→C過程。(4)中三個水稻品種的基因型均為“雙顯+一隱”的組合方式,要利用雜交育種方法培育基因型為aabbdd的品種,可選擇任意兩個品種作親本雜交得到雜交一代,然后雜交一代與剩下的一個品種雜交得到雜交二代,雜交二代自交即可得到基因型為aabbdd的種子,由基因型為aabbdd的種子長成的植株即為符合要求的植株。 答案:(1)花藥離體培養(yǎng) CF (2)E 基因重組 (3)AD ABC (4)①與②雜交得到雜交一代,雜交一代與③雜交得到雜交二代,雜交二代自交,得到基因型為aabbdd的種子,該種子可長成基因型為aabbdd的植株 15.回答下列有關(guān)遺傳和變異以及育種的問題。 (1)設(shè)小麥的高產(chǎn)與低產(chǎn)受一對等位基因控制,基因型為AA的小麥為高產(chǎn),基因型為Aa的小麥為中產(chǎn),基因型為aa的小麥為低產(chǎn)??逛P病與不抗銹病受另一對等位基因(用B、b表示)控制,只要有一個B基因,小麥就表現(xiàn)為抗病。這兩對等位基因的遺傳遵循自由組合定律?,F(xiàn)有高產(chǎn)不抗銹病與低產(chǎn)抗銹病兩個純種品系雜交產(chǎn)生F1,F(xiàn)1自交得F2。 ①F2的表現(xiàn)型有________種,其中高產(chǎn)抗銹病個體的基因型為________,占F2的比例為________。 ②選出F2的高產(chǎn)抗銹病個體之后,對高產(chǎn)性狀________(填“需要”或“不需要”)繼續(xù)選育,原因是______________________。 (2)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上使用的玉米都是雜交種,雜交玉米的性狀不能穩(wěn)定遺傳,因此農(nóng)民每年都需要購買玉米雜交種?,F(xiàn)有長果穗(A)白粒(b)和短果穗(a)黃粒(B)的兩個玉米雜合品種,為了達(dá)到長期培育長果穗黃粒(AaBb)玉米雜交種的目的(即每年都可培育出AaBb的種子),請你用單倍體育種及其他相關(guān)育種方法,設(shè)計育種方案。 ①單倍體育種依據(jù)的原理是___________________________。 ②原始親本的基因型是________________________。 ⑧為保證每年都能得到AaBb的種子,則每年必須留下的純合子的基因型為_________________________________________________ ____________。 ④寫出你的育種方案(用遺傳圖解表示,并要求給出適當(dāng)?shù)奈淖终f明)。 解析:(1)純種的高產(chǎn)不抗銹病(AAbb)與低產(chǎn)抗銹病(aaBB)雜交產(chǎn)生F1(AaBb),F(xiàn)1自交得F2,其中AaAa的后代有3種表現(xiàn)型,BbBb的后代有2種表現(xiàn)型,故F2的表現(xiàn)型有32=6(種)。在F2中AABB占1/16,AABb占2/16,因此高產(chǎn)抗銹病個體在F2中占3/16。(2)單倍體育種常用的方法為花藥離體培養(yǎng)和秋水仙素誘導(dǎo),依據(jù)的原理為染色體變異。由題干中“現(xiàn)有長果穗(A)白粒(b)和短果穗(a)黃粒(B)的兩個玉米雜合品種”可知,原始親本的基因型是Aabb、aaBb。 答案:(1)①6 AABB、AABb 3/16 ②不需要 表現(xiàn)為高產(chǎn)性狀的個體都為AA,可以穩(wěn)定遺傳 (2)①染色體變異 ②Aabb、aaBb ③aaBB、AAbb ④如圖- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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