人教版生物必修课后检测第章 从杂交育种到基因工程 单元评估.docx

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人教版生物必修课后检测第章从杂交育种到基因工程单元评估

第6章单元评估

第Ⅰ卷（选择题，共60分）

一、选择题（本题共20小题，每小题3分，共60分）

1．要将目的基因与运载体连接起来，在基因操作上应选用（　B　）

A．只需DNA连接酶

B．同一种限制酶和DNA连接酶

C．只需限制酶

D．不同的限制酶和DNA连接酶

解析：

要将目的基因与运载体连接起来，应选用同一种限制酶切割目的基因和运载体，两者暴露出相同的黏性末端，用DNA连接酶连接时，碱基之间才会按碱基互补配对形成氢键，相邻两个脱氧核苷酸之间在DNA连接酶的作用下形成化学键。

2．下列有关生物育种实例与原理相符的是（　B　）

A．无子西瓜的培育——基因重组

B．高产青霉素菌株——基因突变

C．用花粉（Ab）培养成幼苗，再用秋水仙素处理获得纯种植株（AAbb）——基因突变

D．培育能产生胰岛素的大肠杆菌——染色体结构变异

解析：

三倍体无子西瓜的培育是利用染色体数目变异的原理，A错误；高产青霉素菌株的获得是用各种诱变剂处理青霉菌，其原理是基因突变，B正确；用花粉（Ab）培养成幼苗，再用秋水仙素处理获得纯种植株（AAbb）是利用染色体变异的原理，C错误；通过基因工程技术培育能产生胰岛素的大肠杆菌是利用基因重组的原理，D错误。

3．下列关于染色体的变异的叙述，错误的是（　C　）

A．染色体上某一片段颠倒后不会改变基因数量，对个体性状可能会产生影响

B．染色体结构变异和数目变异都可能发生在有丝分裂和减数分裂的过程中

C．用生长素处理获得的无子番茄与三倍体无子西瓜的过程中都有染色体变异

D．诱导多倍体的育种方法可以克服远缘杂交不育的障碍，培育出作物新品种

解析：

染色体上某一片段颠倒后不会改变基因数量，但会改变基因的排列顺序，所以对个体性状可能会产生影响，A正确；染色体结构变异和数目变异都可能发生在有丝分裂和减数分裂的过程中，B正确；用生长素处理获得无子番茄利用的是生长素促进子房发育成果实的原理，该过程中遗传物质没有发生改变，也没有发生染色体变异，而三倍体无子西瓜的培育属于染色体变异，C错误；当植物体不存在同源染色体或同源染色体组数是奇数时，杂交不育，可以通过诱导多倍体的方法培育出作物新类型，D正确。

4．下列关于基因工程中有关酶的叙述，不正确的是（　C　）

A．限制酶水解相邻核苷酸间的化学键打断DNA

B．DNA连接酶可将末端碱基互补的两个DNA片段连接

C．DNA聚合酶能够从引物末端延伸DNA或RNA

D．逆转录酶以一条RNA为模板合成互补的DNA

解析：

DNA聚合酶只能从引物末端延伸DNA而不能延伸RNA；限制酶水解相邻核苷酸间的化学键打断DNA；DNA连接酶可将末端碱基互补的两个DNA片段连接；逆转录酶以一条RNA为模板合成互补的DNA。

5．下列关于基因工程的应用的叙述，不正确的是（　B　）

A．利用基因工程的方法，可获得高产、稳产和具有优良品质的农作物

B．抗虫基因作物的使用，不仅减少了农药的用量，大大降低了生产成本，而且还减少了农药对环境的污染，因此，抗虫基因作物是绝对无害的

C．用基因工程的方法能够高效率地生产出各种高质量、低成本的药品

D．基因工程可用于环境保护

解析：

抗虫基因作物的基因若传播到野生植物中，会对植物遗传多样性构成威胁，因此，抗虫基因作物并非是没有任何危害的。

6．有关图中育种方法或生理过程的叙述，正确的是（　C　）

A．甲、乙依据的育种原理相同

B．乙得到的纯合子植株一定是二倍体

C．丙所示的分裂方式有利于生物进化

D．丁中R型细菌的转化是基因突变的结果

解析：

甲（基因工程）的原理是基因重组，乙（单倍体育种）的原理是染色体变异，A错误；乙得到的纯合子植株可以是二倍体，也可以是多倍体，B错误；丙减数第一次分裂过程中发生了基因重组，导致产生的配子具有多样性，从而增加了生物的变异，增强了生物适应环境的能力，有利于生物的进化，C正确；丁中R型细菌的转化是基因重组的结果，D错误。

7．番茄红素（C40H56）是一种重要的类胡萝卜素，具有较强的抗氧化活性，能防治动脉粥样硬化和冠心病等，目前利用基因工程生产的大肠杆菌能大量生产番茄红素。

与此有关的下列叙述，正确的是（　C　）

A．该大肠杆菌细胞内含4种碱基、4种核苷酸

B．番茄红素在核糖体上合成，经加工分泌到细胞外

C．该大肠杆菌可遗传变异的来源是基因重组

D．基因工程常用的工具酶有限制酶、DNA连接酶和运载体

解析：

大肠杆菌细胞内含有两类核酸：

DNA和RNA，DNA中含有A、C、G、T四种碱基，RNA中含有A、C、G、U四种碱基，因此该大肠杆菌细胞内含5种碱基、8种核苷酸（4种脱氧核苷酸和4种核糖核苷酸），A错误；核糖体是蛋白质合成的场所，番茄红素是一种类胡萝卜素，不属于蛋白质，B错误；由题意“利用基因工程生产的大肠杆菌能大量生产番茄红素”可知，该大肠杆菌可遗传变异的来源是基因重组，C正确；基因工程常用的工具有限制酶、DNA连接酶和运载体，其中限制酶和DNA连接酶属于工具酶，D错误。

8．下列关于生物变异在理论和实践上的意义，错误的是（　D　）

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．基因重组有利于物种在多变的环境中生存

C．人工诱变育种可大大提高突变率

D．用二倍体植物的花药离体培养，能得到叶片和果实较小的单倍体植株

解析：

D项中获得的单倍体植株只含1个染色体组，不能产生可育的配子，因此自然情况下不能结出果实，故“果实较小”错误。

9．下列有关基因工程的叙述，正确的是（　A　）

A．质粒上的抗性基因可能会在基因工程操作中被破坏

B．有些限制性核酸内切酶能识别特定的核糖核苷酸序列

C．利用细菌质粒构建的重组质粒不宜用于真核生物的基因工程

D．受体细胞若能表达质粒载体上的抗性基因，即表明重组质粒成功导入

解析：

在切割质粒时，可能会破坏质粒中的抗性基因；限制性核酸内切酶识别的是特定的脱氧核糖核苷酸序列；重组质粒既可以用于原核生物的基因工程，也可以用于真核生物的基因工程；受体细胞若能表达质粒载体上的抗性基因，只能说明导入了质粒，但不一定是重组质粒。

10．抗病毒转基因植物成功表现出抗病毒特性后，以下说法正确的是（　B　）

A．抗病毒转基因植物可以抵抗所有病毒

B．抗病毒转基因植物对病毒的抗性具有局限性或特异性

C．抗病毒转基因植物可以抗害虫

D．抗病毒转基因植物的抗病毒性状可以稳定遗传，不会变异

解析：

抗病毒转基因植物不能抵抗所有病毒，只能抵抗与抗病毒基因相对应的病毒，故A、C错误，B正确；变异是普遍存在的，转基因植物也不例外，故D错误。

11．下列有关育种方法的叙述中，正确的是（　C　）

A．多倍体育种需在获得单倍体植株的基础上进行

B．单倍体育种需在亲本植株染色体数加倍的基础上进行

C．杂交育种的亲本可以是具有相对性状的杂合子

D．诱变育种可以获得使目的基因发生定向变异的新类型

解析：

多倍体育种不需要在获得单倍体植株的基础上进行；单倍体育种是将亲本植株的花药进行离体培养获得幼苗，再用秋水仙素处理获得纯合子；杂交育种是利用基因重组将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起；诱变育种的原理是基因突变，突变的方向是不定的。

12．一株同源四倍体玉米的基因型为Aaaa，其异常联会形成的部分配子也可受精形成子代。

下列相关叙述正确的是（　B　）

A．上图表示的过程发生在减数第一次分裂后期

B．自交后代会出现染色体数目变异的个体

C．该玉米单穗上的籽粒基因型相同

D．该植株花药离体培养加倍后的个体均为纯合子

解析：

图示联会过程发生在减数第一次分裂前期，A项错误；由于出现异常联会，产生的配子中染色体数目不再均等分配，自交后代会出现染色体数目变异的个体，B项正确；该玉米为杂合子，而且既可以进行自交，也可以进行杂交，所以该玉米单穗上的籽粒基因型不一定相同，C项错误；同源四倍体玉米的基因型为Aaaa，正常联会产生的配子的基因型是Aa和aa，经过花药离体培养加倍后的个体的基因型为AAaa和aaaa，不均为纯合子，D项错误。

13．小麦高秆（A）对矮秆（a）为显性，抗病（B）对易感病（b）为显性，如图表示培育矮秆抗病品种的几种途径，下列相关说法正确的是（　D　）

A．过程①的原理是基因突变，最大的优点是育种周期短

B．过程⑥使用的试剂是秋水仙素，在有丝分裂间期发挥作用

C．过程⑤为单倍体育种，可明显缩短育种年限

D．④过程产生的子代中纯合子所占比例是2/3

解析：

过程①为诱变育种，最大的优点是能提高变异频率，可在较短的时间内获得更多的优良变异类型；秋水仙素作用于有丝分裂前期；过程②⑤⑥结合起来为单倍体育种；③过程产生的基因型为aaB_的个体中含有1/3aaBB和2/3aaBb，自交后代纯合子所占的比例为1/3×1＋2/3×1/2＝2/3。

14．转基因植物是通过基因工程拥有其他物种基因及外源基因的植物。

下列有关叙述中正确的是（　D　）

A．外源基因就是目的基因

B．外源基因的遗传都遵循孟德尔遗传定律

C．基因工程中的运载体质粒是细胞核内能够自主复制的DNA分子

D．通过基因工程，植物细胞也能合成某些细菌的蛋白质

解析：

外源基因也可能是标记基因，A错误；外源基因也可能位于细胞质中，其遗传不遵循孟德尔遗传定律，B错误；基因工程中的运载体质粒是细菌拟核之外的小型环状DNA分子，C错误；通过基因工程，植物细胞也能合成某些细菌的蛋白质，D正确。

15．育种的方法有杂交育种、单倍体育种、诱变育种、多倍体育种、基因工程育种等，下面对这五种育种方法的说法正确的是（　A　）

A．涉及的原理有基因突变、基因重组、染色体变异

B．都不可能产生定向的可遗传变异

C．都在细胞水平上进行操作

D．都不能通过产生新基因从而产生新性状

解析：

基因工程育种可以产生定向的可遗传变异。

基因工程是在分子水平上进行的。

诱变育种能产生新基因。

16．我国科学家以兴国红鲤（2N＝100）为母本、草鱼（2N＝48）为父本进行杂交，杂种子一代染色体自动加倍发育为异源四倍体鱼。

该异源四倍体与草鱼进行正反交，子代均为三倍体。

据此分析细胞内的染色体数目及组成，下列说法不正确的是（　B　）

A．兴国红鲤的初级卵母细胞可有200条染色单体

B．三倍体鱼产生的精子或卵细胞均含有49条染色体

C．三倍体鱼的三个染色体组两个来自草鱼、一个来自红鲤

D．异源四倍体产生的卵细胞、精子均含有74条染色体

解析：

A.兴国红鲤的染色体数目为100，经过DNA复制后，初级卵母细胞可有200条姐妹染色单体，A正确；B.三倍体鱼由于联会紊乱，不能产生正常的精子和卵细胞，B错误；C.草鱼的染色体组可以表示为BB，兴国红鲤的染色体组可以表示为AA，异源四倍体鱼的染色体组可以表示为AABB，该异源四倍体与草鱼进行正反交产生的三倍体鱼（ABB）的三个染色体组中两个来自草鱼、一个来自红鲤，C正确；D.异源四倍体的染色体数为（50＋24）×2＝148，因此产生的卵细胞、精子均含有74条染色体，D正确。

17．玉米是重要的经济作物，合理密植可提高玉米的产量。

最新研究表明玉米茎叶夹角是由多对独立遗传的等位基因控制，假如玉米茎叶夹角由A（a）、B（b）、C（c）三对基因控制，且基因型为aabbcc植株的茎叶夹角度数为x，每增加一个显性基因茎叶夹角度数减小y。

不考虑环境因素，现要通过自交培育最适合密植的植株，则适合做亲本的植株中茎叶夹角最大为（　C　）

A．x－y　　　　　　　　　B．x－2y

C．x－3yD．x－4y

解析：

“现要通过自交培育最适合密植的植株”，“做亲本的植株中茎叶夹角最大”，可知，亲本的自交后代中应该具有各种基因型，因此亲本为AaBbCc才能满足要求。

18．切取某动物合成生长激素的基因，用某方法将此基因转移到鲇鱼的受精卵中，从而使鲇鱼比同类个体大了3～4倍。

此项研究遵循的原理是（　D　）

A．基因突变，DNA→RNA→蛋白质

B．基因重组，RNA→DNA→蛋白质

C．染色体变异，

―→RNA→蛋白质

D．基因重组，

―→RNA→蛋白质

解析：

此种生物工程称为基因工程，利用的原理是基因重组，即把某种动物的某种基因转移到另一种生物体内，然后使它在另一种生物体内得以表达。

遗传信息的传递与表达遵循中心法则。

19．现有基因型为aabb与AABB的水稻品种，通过不同的育种方法可以培育出不同的类型，下列有关叙述中，不正确的是（　A　）

A．杂交育种可获得AAbb，其变异发生在减数第二次分裂后期

B．单倍体育种可获得AAbb，变异的原理有基因重组和染色体变异

C．将aabb人工诱变可获得aaBb，则等位基因的产生来源于基因突变

D．多倍体育种获得的AAaaBBbb比AaBb可表达出更多的蛋白质

解析：

杂交育种可获得AAbb，其变异发生在减数第一次分裂后期等位基因分离、非等位基因自由组合过程中，A错误。

单倍体育种可获得AAbb，其方法是aabb与AABB杂交得到AaBb，减数分裂得到配子Ab，经花药离体培养得到单倍体Ab，再经秋水仙素诱导得到纯合子AAbb，该变异的原理有基因重组和染色体变异，B正确。

将aabb人工诱变可获得aaBb，是b基因突变为B基因的结果，C正确。

多倍体植株的特点是茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加，D正确。

20．下图中的①②③④分别表示不同的育种方式，下列相关叙述不正确的是（　C　）

A．方式①应用的原理包括细胞全能性

B．方式②只适用于进行有性生殖的生物

C．方式③试剂处理的对象只能是萌发的种子

D．方式④可以诱发基因突变产生新基因

解析：

方式①是单倍体育种，包括花药离体培养和秋水仙素处理两个过程，花药离体培养的原理是细胞全能性，A正确；方式②为杂交育种，只有进行有性生殖的生物才能进行，B正确；方式③为多倍体育种，可用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，C错误；方式④为诱变育种，其原理为基因突变，基因突变可产生新基因，D正确。

第Ⅱ卷（非选择题，共40分）

二、非选择题（共40分）

21．（6分）某自花且闭花受粉植物，抗病性和茎的高度是独立遗传的性状。

抗病和感病由基因R和r控制，抗病为显性；茎的高度由两对独立遗传的基因（D、d，E、e）控制，同时含有D和E表现为矮茎，只含有D或E表现为中茎，其他表现为高茎。

现有感病矮茎和抗病高茎两品种的纯合种子，欲培育纯合的抗病矮茎品种。

请回答：

（1）自然状态下该植物一般都是纯合子。

（2）若采用诱变育种，在γ射线处理时，需要处理大量种子，其原因是基因突变具有不定向性、低频性和有害性这三个特点。

（3）若采用杂交育种，可通过将上述两个亲本杂交，在F2等分离世代中选择抗病矮茎个体，再经连续自交等纯合化手段，最后得到稳定遗传的抗病矮茎品种。

据此推测，一般情况下，控制性状的基因数越多，其育种过程所需的年限越长。

若只考虑茎的高度，亲本杂交所得的F1在自然状态下繁殖，则理论上，F2的表现型及比例为高茎∶中茎∶矮茎＝1∶6∶9。

（4）若采用单倍体育种，该过程涉及的原理有基因重组和染色体变异。

请用遗传图解表示其过程。

（说明：

选育结果只需写出所选育品种的基因型、表现型及其比例）

解：

解析：

（1）该植物为自花且闭花受粉植物，故一般情况下，其植株大多为纯合子。

（2）诱变育种利用的原理是基因突变，由于基因突变具有不定向性、低频性以及有害性三个特点，故需要处理大量种子以获得所需品种。

（3）如采用杂交育种的方式，将上述两个亲本杂交，即DDEErr×ddeeRR→F1∶DdEeRr，在F1自交所得的F2中选择抗病矮茎个体（D_E_R_），再通过连续自交及逐代淘汰等纯合化的手段，最终获得能稳定遗传的抗病矮茎品种（DDEERR）。

一般情况下，控制性状的基因数量越多，需进行自交和筛选的次数越多，育种时间相对越长。

若只考虑茎的高度，F1（DdEe）在自然状态下繁殖，即自交，后代基因型及比例为D_E_：

D_ee：

ddE_∶ddee＝

9∶3∶3∶1，则F2中表现型及比例为矮茎（D_E_）：

中茎（D_ee、ddE_）∶高茎（ddee）＝9∶6∶1。

（4）若采用单倍体育种的方式获得所需品种，首先需将花药进行离体培养得到单倍体，继而使用秋水仙素对其进行处理，使其染色体数目加倍，该过程涉及的原理有基因重组和染色体变异。

22．（8分）下图所示为农业上关于两对相对性状的两种不同育种方法的过程。

据图回答：

（1）图中⇨所示的育种方法是单倍体育种，其显著的优点是明显缩短育种年限，该育种方法中基因重组发生在F1减数分裂形成花粉粒的过程中。

（2）从F1到F4连续多代自交的目的是提高纯合子的含量；从F2开始逐代进行人工选择是为了淘汰表现型不符合育种目标的个体。

这种选择必须从F2开始而不能从F1开始的原因是从F2开始才出现性状分离，F1不出现性状分离。

（3）图示的两种育种方法都以亲本杂交开始，这样做的目的是什么？

解：

使两个亲本中控制优良性状的基因集中在F1体细胞中，再从F1→F2的过程中选育出由于基因的重组而产生的符合育种目标的优良品种。

解析：

本题考查单倍体育种的过程，通常先用两亲本杂交，让控制优良性状的基因组合到F1中，F1在减数分裂产生配子时出现基因重组，控制优良性状的基因组合到同一个配子中，然后再经过花药离体培养和秋水仙素处理获得稳定遗传的个体。

23．（13分）彩色小麦是河南南阳市著名育种专家周中普带领的科研小组，经过10多年的努力，采用“化学诱变”、“物理诱变”和“远缘杂交”三结合的育种方法培育而成的。

其蛋白质、锌、铁、钙的含量超过普通小麦，并含有普通小麦所没有的微量元素碘和硒，因为富含多种微量元素，种皮上呈现出不同的色彩，而被称为彩色小麦。

目前，彩色小麦已被列入我国太空育种升空计划，以创造出更优质的小麦新品种。

请结合学过的育种知识，分析研究以下问题：

（1）三结合育种方法的原理是基因突变和基因重组。

“化学诱变”和“物理诱变”可以提高突变率，创造人类需要的变异类型。

“远缘杂交”由于亲本间的遗传物质相差较大，因而基因重组产生变异的可能性也较大。

（2）假若杂交后代子房壁的染色体数目为2n，则种皮、胚乳和胚的染色体数目分别为2n、3n和2n。

（3）彩色小麦所含较多的微量元素是通过主动运输方式从土壤中吸收来的。

（4）作物空间技术育种相对于人工诱变育种的优势是种子在微重力和空间辐射等多种空间环境因素的综合作用下，种子内遗传物质更容易发生改变。

解析：

（1）三结合方法中的“化学诱变”和“物理诱变”，都能诱发基因突变，提高突变率。

由于基因突变是不定向的，能产生新的基因，所以有可能创造出人类需要的变异类型；“远缘杂交”的原理是基因重组，由于亲本的亲缘关系较远，遗传物质的差别大，因而通过基因重组产生变异的可能性也大。

（2）若杂交后代子房壁染色体数目为2n，则种皮、胚乳和胚的染色体数目分别为2n、3n、2n。

（3）植物体对微量元素的吸收都是通过主动运输方式从土壤中吸收的。

（4）空间技术育种主要是利用了空间辐射和微重力等因素诱发种子内的遗传物质发生改变。

24．（13分）通过DNA重组技术使原有基因得以改造的动物称为转基因动物。

运用这一技术可使羊奶中含有人体蛋白质，如图表示了这一技术的基本过程。

在该过程中所用的基因“剪刀”能识别的序列和切点是—G↓GATCC—，请回答：

（1）从羊染色体DNA中“剪下”羊蛋白质基因的酶是限制酶。

人体蛋白质基因“插入”后连接在羊体细胞染色体中时需要的酶是DNA连接酶。

（2）请画出质粒被切割形成黏性末端的过程图。

（3）人体蛋白质基因之所以能“插入”到羊的染色体内，原因是有互补的碱基序列，“插入”时常用的工具是细菌质粒或病毒。

（4）这里“表达”的含义是人体蛋白质基因在羊体细胞内合成了人体蛋白质。

（5）你认为此类羊产生的奶安全可靠吗？

理由是什么？

安全，因为目的基因导入受体细胞后没有改变，控制合成的人体蛋白质成分没有改变（或不安全，因为目的基因导入受体细胞后，可能由于羊细胞中某些成分的影响，合成的蛋白质成分可能发生一定的改变）。

解析：

在基因工程中用到的工具酶有限制酶和DNA连接酶，在对运载体和目的基因进行切割的时候，一般选用同一种限制酶，从而切割出相同的黏性末端，当插入目的基因时常用DNA连接酶把二者之间的磷酸二酯键连上。

目的基因成功表达的含义是人体蛋白质基因在羊体细胞内通过转录、翻译两个过程控制合成人体蛋白质。