高一生物人教版必修2单元测评6单元测评 从杂交育种到基因工程 Word版含答案Word格式文档下载.docx

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解析　杂交育种的原理是基因重组，其优点是能将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起，从而获得新品种；

诱变育种的原理是基因突变，其优点是提高变异的频率、加速育种进程且大幅度地改良某些性状；

单倍体育种的优点是明显缩短育种年限，所得品种为纯合子，即子代全为纯合体而不是大多为纯合体，C错误。

基因工程育种的优点是打破物种界限，定向改变生物性状。

答案　C

4．用纯合的二倍体水稻品种高秆抗锈病（DDTT）和矮秆不抗锈病（ddtt）进行育种时，一种方法是杂交得到F1，F1再自交得到F2；

另一种方法是用F1的花药进行离体培养，再用秋水仙素处理幼苗得到相应植株。

下列叙述正确的是（　　）

A．前一种方法所得的F2中重组类型、纯合子各占5/8、1/4

B．后一种方法所得到的植株中可用于生产的类型比例为2/3

C．前一种方法的原理是基因重组，原因是非同源染色体自由组合

D．后一种方法的原理是染色体变异，是由于染色体结构发生改变

解析　前一种为杂交育种，F2中重组类型占3/8，后一种为单倍体育种，可用于生产的类型比例为1/4，原理是染色体（数目）变异。

5．下列品种的培育与育种原理相符的是（　　）

A．无子西瓜的培育——染色体数目变异

B．高产青霉菌株的培育——基因重组

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．培育能产生人胰岛素的大肠杆菌——染色体结构变异

解析　A项的育种方式属于多倍体育种，原理是染色体数目变异。

B项的育种方式属于诱变育种，原理是基因突变。

C项的育种方式是单倍体育种，原理是染色体数目变异。

D项的育种方式是基因工程育种，原理是基因重组。

6．基因工程是在DNA分子水平上对生物的定向改造。

下列有关基因工程的叙述中，错误的是（　　）

A．DNA限制性内切酶可用于目的基因的提取

B．运载体和目的基因通常要用同一酶处理

C．基因工程所用的工具酶是限制酶、运载体、DNA连接酶

D．带有目的基因的运载体是否进入受体细胞需要检测

解析　基因工程所用的工具中运载体不是酶。

所以C项错误。

7．科学家做了两项实验：

①用适当浓度的生长素溶液处理未授粉的番茄花蕾子房，发育成无子番茄。

②用四倍体与二倍体西瓜杂交，获得三倍体西瓜植株，给其雌蕊授二倍体花粉，子房发育成无子西瓜。

下列有关叙述正确的是（　　）

A．上述无子番茄性状能遗传

B．若取无子番茄植株进行无性繁殖，长成的植株所结果实中有种子

C．上述无子西瓜进行无性繁殖，长成的植株所结果实中有种子

D．若取上述无子西瓜进行无性繁殖，长成的植株子房壁细胞含有四个染色体组

解析　本题通过无子果实的产生考查生物变异的知识，本题难度中等。

无子番茄的产生原理是生长素能促进子房发育成果实，该过程中细胞中遗传物质没有发生改变，故不能遗传；

而无子西瓜的产生原理是染色体变异，属于可遗传的变异，因为不能产生种子，故需经无性繁殖，后代体细胞中含三个染色体组。

答案　B

8．镰刀型细胞贫血症的病因是血红蛋白基因的碱基序列发生了改变。

检测这种碱基序列改变必须使用的酶是（　　）

A．解旋酶B．DNA连接酶

C．限制性内切酶D．RNA聚合酶

解析　选项B、D可以直接排除。

对于选A可能理解为既然是检测突变的部位，那么很自然想到用该基因的探针，进行碱基互补配对杂交而检测之，但是分子杂交的前提必须是单链DNA，于是很自然想到用解旋酶处理被检测基因。

但是，解开DNA双链结构不一定要用解旋酶，高温也可以得到单链DNA，而且题干上也有“必须使用的酶”的叙述，所以可以排除A选项。

对于C选项的理解：

限制酶只是把原DNA切成很多片段，其中某个片段可能包含突变的目的基因，然后再用化学方法处理成单链，最后再和探针杂交，根据放射性（或荧光）出现部位而检测出突变部位，这种技术其实就是所谓的基因诊断。

如不用限制酶把DNA切割成若干片段，已经变性成单链的DNA很有可能常温下复性，可能会重新形成许多双链区，如果恰恰突变部位及其临近区域和该单链其他区域结合成双链，那么必然影响探针与相应部位的结合，也就无法准确检测到突变部位。

9．利用外源基因在受体细胞中表达，可生产人类所需要的产品。

下列各选项中能说明目的基因完成了在受体细胞中表达的是（　　）

A．棉花二倍体细胞中检测到细菌的抗虫基因

B．大肠杆菌中检测到人胰岛素基因及其mRNA

C．山羊乳腺细胞中检测到人生长激素DNA序列

D．酵母菌细胞中提取到人干扰素蛋白

解析　基因的表达即控制蛋白质的合成，只有合成了相应的蛋白质才能证明目的基因完成了在受体细胞中的表达。

10．质粒是基因工程最常用的运载体，它存在于许多细菌体内。

质粒上有标记基因如图所示，通过标记基因可以推知外源基因（目的基因）是否转移成功。

外源基因插入的位置不同，细菌在培养基上的生长情况不同，下表是外源基因插入的位置（插入点有a、b、c），请根据表中提供细菌的生长情况推测①②③三种重组后的外源基因插入点正确的一组是（　　）

细菌在含氨苄青霉素培养基上生长情况

细菌在含四环素培养基上生长情况

①

能生长

②

不能生长

③

A．①是c；

②是b；

③是a

B．①是a和b；

②是a；

C．①是a和b；

D．①是c；

③是b

解析　根据基因突变原理，在正常基因中插入个别碱基就能使之变为不正常的突变基因。

则在原来a、b的抗性基因上插入外源基因都将导致不抗。

11．现有基因型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，下列有关叙述不正确的是（　　）

A．杂交育种可获得AAbb，其变异发生在减数分裂第二次分裂后期

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比个体AaBb可表达出更多的蛋白质

解析　杂交育种可获得AAbb，其变异来自基因重组，F1代自交产生配子的过程中，发生在减数分裂第一次分裂后期，同源染色体上的等位基因分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合，故A项错误。

单倍体育种可获得AAbb，其方法是aabb与AABB杂交得到AaBb，减数分裂得到花粉（配子）Ab，经花药的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项正确。

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，C项正确。

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项正确。

12．空间诱变育种是将农作物种子或试管苗送到太空，利用太空特殊环境的诱变作用，使种子或试管苗产生变异，培育新品种。

空间诱变育种（　　）

A．培育出的新品种都是地球上原本不存在的物种

B．加快了变异的速率，缩短了育种年限

C．需人工筛选，获得的优良性状均可以稳定遗传

D．与转基因作物的培育原理相同，都存在食品安全性问题

解析　太空诱变与地球上的人工诱变的原理相同，通过物理、化学等因素诱导生物体发生基因突变，培育出的新品种由于没有出现生殖隔离，属于地球上原本存在的物种，A错误；

诱变育种的优点是可以提高变异频率、缩短育种进程，B正确；

诱变育种获得的优良性状往往是杂合子，不能稳定遗传，C错误。

诱变育种的原理是基因突变，而基因工程的原理是基因重组，D错误。

13.在用基因工程技术构建抗除草剂的转基因烟草过程中，下列操作错误的是（　　）

A．用限制性核酸内切酶切割烟草花叶病毒的核酸

B．用DNA连接酶连接经切割的抗除草剂基因和载体

C．将重组DNA分子导入烟草原生质体

D．用含除草剂的培养基筛选转基因烟草细胞

解析　限制性核酸内切酶用于提取目的基因和切割运载体，烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，不能用限制性核酸内切酶切割，A项错误；

DNA连接酶可以连接具有相同黏性末端的目的基因和载体，B项正确；

受体细胞可以是受精卵和体细胞，也可以是去除细胞壁的原生质体，C项正确；

目的基因为抗除草剂基因，所以未成功导入目的基因的细胞不具有抗除草剂的能力，筛选时应该用含除草剂的培养基筛选转基因细胞，D项正确。

14．某线性DNA分子含有5000个碱基对（bp），先用限制酶a切割，再把得到的产物用限制酶b切割，得到的DNA片段大小如下表，限制酶a和b的识别序列和切割位点如图所示，下列有关说法正确的是（　　）

酶a切割产物（bp）

酶b再次切割产物（bp）

2100∶1400∶1000∶500

1900∶200∶800∶600∶1000∶500

A．在该DNA分子中，酶a与酶b的识别序列分别有3个和2个

B．酶a切割后的产物不能相互连接

C．酶a与酶b切断的化学键不相同

D．用酶a切割与该线性DNA碱基序列相同的质粒，得到4种切割产物

解析　依线性DNA分子用限制酶a切割后产生4个DNA片段，可推知该DNA分子中含有3个酶a的切点；

经酶a切割后再用酶b切割，产生了6个片段，说明该DNA分子中含有2个酶b的切点，A项正确。

依图示可知酶a和酶b切割后将分别产生相同的黏性末端，能够相互连接，B项错误；

酶a与酶b切断的化学键均为核苷酸之间的磷酸二酯键，C项错误；

若用酶a切割环状DNA分子，将获得3种切割产物，D项错误。

15．如图甲、乙表示水稻两个品种，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，①～⑦表示培育水稻新品种的过程，则下列说法错误的是（　　）

A．①→②过程简便，但培育周期长

B．①和⑦的变异都发生于有丝分裂间期

C．③过程常用的方法是花药离体培养

D．③→⑥过程与⑦过程的育种原理相同

解析　①过程的变异为基因重组，发生在减数分裂过程中；

⑦过程的变异为染色体数目的变异，发生在有丝分裂的后期。

③→⑥过程与⑦过程都运用了人工诱变育种。

16．基因污染是指在天然物种的DNA中嵌入了人工重组基因，这些外来基因可随被污染生物的繁殖、传播而发生扩散。

下列叙述错误的是（　　）

A．基因工程间接导致了基因污染

B．基因工程破坏了生物原有的基因组成

C．基因工程是通过染色体的重组发生基因交换，从而获得了生物的新性状

D．人类在推广转基因作物时，没有充分考虑生物和环境之间的相互影响

解析　基因工程打破自然物种原有界限、二次污染、重组出有害的病原微生物、毒蛋白等，间接导致了基因污染；

转基因生物扩散到种植区之外变成野生种类、成为入侵的外来物种、后果重组出有害的病原体、成为超级杂草、有可能造成“基因污染”等。

基因工程又叫DNA重组技术，克服远缘杂交不亲和的障碍，定向改造生物性状的方法，其原理是基因重组，C错误。

答案　C

17．已知某种限制性内切酶在一线性DNA分子上有3个酶切位点，如图中箭头所指。

如果该线性DNA分子在3个酶切位点上都被该酶切断，则会产生a、b、c、d四种不同长度的DNA片段。

现有多个上述线性DNA分子，若在每个DNA分子上至少有1个酶切位点被该酶切断，则从理论上讲，经该酶酶切后，这些线性DNA分子最多能产生长度不同的DNA片段种类数是（　　）

A．3　　　B．4C．9　　　D．12

解析　限制酶能识别特定的核苷酸序列并能在特定的位点进行切割。

由于该线性DNA分子有3个位点都可被该限制酶切割，故依题意可知有切割一个位点、切割两个位点和三个位点均被切割三种情况。

故共产生9种类型的DNA片段。

18．中国青年科学家陈大炬成功地把人的抗病毒干扰基因“嫁接”到烟草的DNA分子上，从而使烟草获得了抗病毒的能力。

下列与此实验相关的分析中，不正确的是（　　）

A．“嫁接”的成功，说明人和烟草共用一套遗传密码

B．“嫁接”之所以能成功，是因为两者DNA分子的构成物质相同

C．“嫁接”到烟草中的人抗病毒干扰素基因，将不能再自我复制

D．“嫁接”后的烟草，体内将会产生抗病毒干扰素

解析　“嫁接”成功，说明在烟草细胞内，合成了许多人的抗病毒干扰素。

完成这一过程包括人抗病毒干扰素基因在烟草细胞内复制、转录以及翻译等过程。

19．如下图所示，下列有关基因工程酶功能的叙述中，错误的是（　　）

A．切断a处的酶为限制性内切酶

B．连接a处的酶为DNA连接酶

C．切断b处的酶为解旋酶

D．连接b处的酶为RNA聚合酶

解析　本题考查基因工程和DNA复制中不同酶的作用部位。

RNA聚合酶的作用是催化DNA的转录，b处的连接通过碱基互补配对方式实现缝合，所需的酶为DNA聚合酶。

20．某自花受粉植物的株高受第1号染色体上的A－a、第7号染色体上的B－b和第11号染色体上的C－c控制，且三对等位基因作用效果相同，当有显性基因存在时，每增加一个显性基因，该植物会在基本高度8cm的基础上再增加2cm。

下列叙述不正确的是（　　）

A．基本高度8cm的植株基因型为aabbcc

B．控制株高的三对基因的遗传符合自由组合定律

C．株高为14cm的植株基因型有6种

D．某株高为10cm的个体在自然状态下繁殖，F1应有1∶2∶1的性状分离比

解析　根据题意，基本高度8cm的植株不含显性基因，因此基因型为aabbcc；

三对基因位于非同源染色体上，其遗传遵循基因的自由组合定律；

株高为14cm的植株含有3个显性基因，其基因型有AABbcc、AAbbCc、AaBBcc、aaBBCc、aaBbCC、AabbCC、AaBbCc7种；

某株高为10cm的个体有一对基因杂合，其余基因均为隐性纯合，在自然状态下繁殖，F1应有1∶2∶1的性状分离比。

21．育种专家常采用诱变育种的方法改良某些农作物的原有性状，其原因是（　　）

A．诱变育种提高了突变率以供育种选择

B．诱变育种提高了后代的出苗率

C．诱变育种提高后代的遗传稳定性

D．诱变育种产生的突变大多是有利的

解析　诱变育种是用物理或化学的方法诱导发生基因突变，人工诱变能提高突变率，并大幅度地改良某些性状，但突变的方向仍是不定向的，只是提供了供选择的原材料。

22．实施基因工程第一步的一种方法是把所需的基因从供体细胞内分离出来，这要利用限制酶。

从大肠杆菌中提取的一种限制酶EcoRⅠ，能识别DNA分子中的GAATTC序列，切点在G与A之间。

这是应用了酶的（　　）

A．高效性

B．专一性

C．多样性

D．催化活性受外界条件影响

解析　EcoRⅠ限制酶能识别GAATTC序列，并在G与A之间切割，体现了酶的专一性。

23．改良缺乏某种抗病性的水稻品种，不宜采用的方法是（　　）

A．诱变育种B．单倍体育种

C．基因工程育种D．杂交育种

解析　单倍体育种是在水稻原有遗传物质的基础上进行的，不能改变细胞内原有的遗传物质。

24．下列关于育种的叙述，不正确的是（　　）

A．迄今为止，杂交育种仍然是培育新品种的有效手段

B．诱变育种具有大幅度改变某些性状、快速、定向等优点

C．单倍体育种可作为其他育种方式的中间环节来发挥作用

D．多倍体植物细胞通常比二倍体植物细胞大，有机物的含量高

解析　目前培育新品种最常用的方法还是杂交育种；

诱变育种的原理是基因突变，基因突变具有不定向性；

单倍种有时要和其他育种方式配合来进行育种；

多倍体植体育株一般比较高大，果实含糖类、蛋白质等有机物比较多。

25．我国科学家对”神舟”飞船专为西部大开发而搭载的红杉树种苗进行了研究比较之后，发现这些种苗具有抗旱、抗寒和速生性能。

下列与红杉树种苗所发生的变化相似的是（　　）

A．用X射线照射青霉菌使青霉菌的繁殖能力增强

B．用一定浓度的生长素处理番茄雌蕊获得无子果实

C．用一定浓度的秋水仙素处理，获得八倍体小黑麦

D．人工栽培，选出矮秆抗锈病的小麦品种

解析　红杉树种苗发生的变异是基因突变，A项属于基因突变，B项属于生长素的应用，C项属于染色体变异，D项属于基因重组。

二、简答题（共50分）

26．（7分）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①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②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③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________。

解析　

（1）A、B、C、D表示4个不同的染色体组，植物AABB产生含AB的配子，植物CC产生含C的配子，结合后形成ABC受精卵并发育为相应的种子，用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，形成可育的后代AABBCC；

还可以利用植物体细胞杂交技术获得AABBCC的个体。

（2）AABBCC产生的配子为ABC，AABBDD产生的配子为ABD，配子结合形成AABBCD的受精卵，减数分裂过程中同源染色体两两配对形成四分体，C染色体组和D染色体组中无同源染色体，不能形成四分体，两个A染色体组可形成7个四分体，两个B染色体组可形成7个四分体，共计14个四分体。

由于①中有6个染色体组，每个染色体组7条染色体，共42条。

（3）杂交后代②，减数分裂过程中C组染色体无同源染色体配对而丢失。

（4）射线可能会导致C染色体断裂，断裂的部分如果含有抗病基因，抗病基因可通过易位的方式转移到另一条非同源染色体上，这种变异为染色体结构变异。

答案　

（1）秋水仙素诱导染色体数目加倍　植物体细胞杂交　

（2）AABBCD　14　42

（3）无同源染色体配对　（4）染色体结构变异

27．（10分）如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________育种，其显著的优点是________________，该育种方法中基因重组发生在________的过程中。

（2）从F1到F4连续多代自交的目的是提高________的比例；

从F2开始逐代进行人工选择是为了淘汰____________。

这种选择必须从F2开始而不能从F1开始的原因是________________________________________。

（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。

答案　

（1）单倍体　明显缩短育种年限　F1减数分裂形成花粉粒

（2）纯合子　表现型不符合育种目标的个体　从F2开始才出现性状分离，F1不出现性状分离

（3）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。

28．（14分）基因工程的基本步骤中，首先是要获得足够多的目的基因。

下图示意采用“鸟枪法”扩增目的基因，获取目的基因的大致过程如图。

请据图回答下列问题：

（1）过程①要对供体细胞所有DNA使用______酶，这样得到的DNA片段中含有或不含有________。

（2）过程②所得到的质粒是一种小型________，它可以在细胞内独立复制，一般来说它所表达的产物________细胞生存所必需的。

（3）过程③需要使用与①相同的________酶及________酶，才能将质粒与供体细胞DNA片段重组。

（4）过程④往往要用氯化钙处理细胞，以增大________________的通透性，有利于________________。

此外，还要在细菌培养基中加入________，这类培养基属于________，能在此培养基上生存并增殖的细菌就是接受了重组质粒的细菌。

（5）重组质粒在宿主细胞中大量复制，就会使________________。

然后，在过程⑤中进一步筛选、分离，得到大量含目的基因的质粒。

（6）过程⑥需要将重组质粒上的目的基因分离纯化出来，首先可用________过程中曾使用过的那种________酶，将目的基因与原质粒部分分割开，然后可用________等适当方法得到纯化的目的基因DNA片段。

解析　本题考查基因工程的操作过程中，如何用鸟枪法获取目的基因，基本步骤分为五步：

用限制酶将供体细胞中的DNA切成多个片段，将这些片段分别结合运载体，然后导入不同受体细胞，让供体细胞所提供的DNA的所有片段在各受体细胞中大量复制，从中选出目的基因。

答案　

（1）限制性内切　目的基因

（2）环状DNA分子　不是

（3）限制性内切　DNA连接

（4）细菌细胞壁　重组质粒进入细胞　抗菌药物　选择培养基

（5）目的基因得到扩增

（6）①③　限制性内切　离心分离

29．（19分）玉米（2N＝20）是重要的粮食作物之一。

已知玉米的高秆、易倒伏（D）对矮秆、抗倒伏（d）为显性，抗病（R）对易感病（r）为显性，控制上述两对性状的基因分别位于两对同源染色体上。

为获得纯合矮秆抗病玉米植株，研究人员采用了下图所示的方法。

根据材料分析回答：

（1）过程④“航天育种”方法中主要的变异类型是________________。

（2）若过程①的F1，自交3代，产生的F4代