必修②第四单元第三讲从杂交育种到基因工程.docx
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必修②第四单元第三讲从杂交育种到基因工程
必修②第四单元第三讲从杂交育种到基因工程
[课时作业]
一、选择题
1.育种专家用高秆抗锈病水稻与矮秆不抗锈病水稻杂交，培育出了矮秆抗锈病水稻，这
种水稻出现的原因是（ ）
A.基因突变B.基因重组
C.染色体变异D.环境条件的改变
解析：
杂交育种的原理是基因重组。
答案：
B
2.杂交育种和诱变育种的实质是利用（ ）
A.基因突变B.基因重组和基因突变
C.染色体变异D.基因突变和染色体变异
解析：
杂交育种的原理是基因重组，诱变育种的原理是基因突变。
单倍体育种和多倍体育种的原理是染色体（数目）变异。
答案：
B
3.（2010·南京质检）下列与变异有关的叙述，正确的是（ ）
A.三倍体西瓜不能形成正常的配子，是因为秋水仙素抑制纺锤体的形成
B.子代的性状分离是基因突变的结果
C.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物
D.诱变育种和杂交育种均可形成新的基因型
解析：
诱变育种能产生新的基因，从而产生新的基因型；而杂交育种中经过基因重组也能形成新的基因型，但不能形成新的基因。
单倍体植物高度不育，不能得到果实。
答案：
D
4.下列高科技成果中，根据基因重组原理进行的是（ ）
①利用杂交技术培育出超级水稻 ②通过返回式卫星搭载种子培育出太空椒 ③通过体细胞克隆技术培养出克隆牛 ④将苏云金杆菌的某些基因移植到棉花体内，培育出抗虫棉 ⑤将健康人的正常基因植入病人体内治疗基因病 ⑥用一定浓度的生长素处理，获得无子番茄
A.①③⑤B.①②④
C.①④⑤D.①②⑥
解析：
通过返回式卫星搭载种子培育出太空椒属于太空育种，其原理为基因突变；通过体细胞克隆技术培养出克隆牛属于无性生殖，应用的原理是细胞核的全能性；用一定浓度的生长素处理，获得无子番茄应用的是生长素的生理作用。
答案：
C
5.双子叶植物大麻（2N＝20）为雌雄异株，性别决定为XY型，若将其花药离体培养，再将幼苗用秋水仙素处理，所得植株的染色体组成应是（ ）
A.18＋XX或18＋YYB.18＋YY
C.9＋X或9＋YD.18＋XY
解析：
由题意得花药的染色体组成是9＋X或9＋Y，经培养且用秋水仙素处理后染色体数目加倍，所以得到的植株的染色体组成是18＋XX或18＋YY。
答案：
A
6.（2010·深圳调研）如图表示某种农作物品种①和②培育出⑥的几种方法，有关说法错误的是（ ）
A.经过Ⅲ培育形成④常用的方法是花药离体培养
B.过程Ⅵ常用一定浓度的秋水仙素处理④的幼苗
C.由品种①直接形成⑤的过程必须经过基因突变
D.由品种①和②培育能稳定遗传的品种⑥的最快途径是Ⅰ→Ⅴ
解析：
品种①的基因型为AABB，品种②的基因型为aabb，要培育出基因型为AAbb的品种⑥最快的途径应为单倍体育种，所以应为途径Ⅰ→Ⅲ→Ⅵ，而Ⅰ→Ⅴ途径获得的子代中既有纯合体又有杂合体，还需要不断的连续自交进行筛选才能获得需要的品种⑥。
答案：
D
7.用纯种的高秆（D）抗锈病（T）小麦与矮秆（d）易染锈病（t）小麦培育矮秆抗锈病小麦新品种的方法如下，下列有关此育种方法的叙述中，正确的是（ ）
高秆抗锈病×矮秆易染锈病①, F1②, 雄配子③, 幼苗④, 选出符合生产要求的品种
A.过程①的作用原理为染色体变异
B.过程③必须经过受精作用
C.过程④必须使用生长素处理幼苗
D.此育种方法可选出符合生产要求的品种占1/4
解析：
过程①表示杂交，其原理为基因重组。
过程③常用的方法为花药离体培养。
过程④使用秋水仙素或低温处理幼苗。
答案：
D
8.对下列各生物形成原理的解释，正确的是（ ）
A.无子番茄的获得是利用了多倍体育种的原理
B.培育无子西瓜是利用了单倍体育种的原理
C.培育青霉素高产菌株是利用了基因突变的原理
D.“多利羊”的获得是利用了杂交育种的原理
解析：
培育无子番茄的原理是利用生长素具有促进果实发育的生理功能；培育无子西瓜利用了多倍体育种的原理；“多利羊”的获得属于克隆，其原理是利用动物细胞核具有全能性。
答案：
C
9.用基因工程技术可使大肠杆菌合成人的蛋白质，下列叙述不正确的是（ ）
A.常用相同的限制性核酸内切酶处理目的基因和质粒
B.DNA连接酶和RNA聚合酶是构建重组质粒必需的工具酶
C.可用含抗生素的培养基检测大肠杆菌中是否导入了重组质粒
D.导入大肠杆菌的目的基因不一定成功表达
解析：
限制性核酸内切酶具有特异性，能识别特定的序列，并在特定的位点切割，切割后留下两个黏性末端，目的基因要连接到质粒上，需要用相同的限制性核酸内切酶处理；DNA连接酶和限制性核酸内切酶构建重组质粒，RNA聚合酶的功能是催化DNA转录为RNA，不是重组质粒必需的工具酶；目的基因的检测是利用质粒上的标记基因，如质粒中含有抗青霉素基因，将用该质粒做运载体的生物放在带有青霉素的培养基中培养。
若有抗性，说明导入成功；目的基因导入受体细胞后，表达不一定能成功，有时还需对目的基因进行修饰。
答案：
B
10.（2010·青岛质检）下图中，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.②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：
分析题图，①→②过程和①→④→⑤过程为杂交育种过程，但培养目标不同，前者是为了获得AAbb个体，后者是为了获得aaBB个体。
杂交育种操作简便，但培育周期长；⑦过程是多倍体育种过程，⑦过程发生的染色体变异是由于秋水仙素抑制分裂前期纺锤体的形成而产生的；③⑥表示的单倍体育种过程，其中③过程常用的方法是花药离体培养；单倍体育种与多倍体育种的原理都是染色体变异。
②过程发生的变异为基因重组，发生于减数第一次分裂前期或后期，⑦的变异发生于有丝分裂前期。
答案：
B
11.（2010·南通模拟）下列关于作物育种的叙述，正确的是（ ）
A.把两个小麦优良性状结合在一起常采用植物体细胞杂交技术
B.改良缺乏某种抗病性的水稻品种常采用单倍体育种
C.培育无子西瓜可用适宜浓度的生长素处理三倍体西瓜雌蕊柱头
D.袁隆平培育的高产、抗逆性强的杂交水稻是基因突变的结果
解析：
选项A常采用杂交育种，选项B常采用基因工程，选项D应该是基因重组，选项C一般采用花粉刺激，如果用生长素处理亦能达到目的。
答案：
C
12.假设A、b代表玉米的优良基因，这两种基因是自由组合的。
现有AABB、aabb两个品种，为培育出优育品种AAbb，可采用的方法如图所示，有关叙述不正确的是
（ ）
A.由品种AABB、aabb经过①、②、③过程培育出新品种的育种方式称为杂交育种
B.基因型为Aabb的类型经过过程③，子代中AAbb与aabb的数量比是1∶1
C.与过程①②③的育种方法相比，过程⑤⑥的优势是明显缩短了育种年限
D.过程④在完成目的基因和运载体的结合时，必须用到的工具酶是限制性核酸内切酶、DNA连接酶和运载体
解析：
AABB、aabb经过①、②、③过程培育出新品种称为杂交育种，过程⑤⑥为单倍体育种。
与杂交育种方法相比，单倍体育种可明显缩短育种年限。
过程④为基因工程育种，必须用到的工具酶有限制性核酸内切酶、DNA连接酶，而运载体是将目的基因导入受体细胞时用到的运输工具，不属于工具酶。
答案：
D
二、非选择题
13.（2010·济南统考）小麦品种是纯合体，生产上用种子繁殖。
控制小麦高秆的基因A和控制小麦矮秆的基因a是一对等位基因，控制小麦抗病的基因B和控制小麦感病的基因b是一对等位基因，两对基因位于两对同源染色体上。
（1）若要通过杂交育种的方法选育矮秆（aa）抗病（BB）的小麦新品种，所选择亲本的基因型是 ；确定表现型为矮秆抗病小麦是否为理想类型的最适合的方法是 。
选择合适亲本①, F1②, F1花药③, 甲植株④, 乙植株⑤, 基因型为aaBB的小麦种子
（2）某同学设计了培育小麦矮秆抗病新品种的另一种育种方法，过程如图所示。
其中的③表示 技术，④应在甲植株生长发育的 时期进行处理，乙植株中矮秆抗病个体占 。
（3）自然情况下，A基因转变为a基因的变异属于 。
（4）为探究DNA分子的半保留复制特点，某同学首先采用适当的方法使小麦根尖细胞染色体的DNA全部被3H胸腺嘧啶脱氧核苷标记，然后转移到不含3H胸腺嘧啶脱氧核苷的培养基中培养，观察细胞中每条染色体中染色单体的标记情况。
①对根尖细胞的有丝分裂进行观察时，常选择有丝分裂 期的细胞。
②转移培养基培养后，细胞第一次有丝分裂的标记特点是每条染色体的两条染色单体 被标记，细胞第二次有丝分裂的标记特点是每条染色体的两条染色单体 被标记。
解析：
（1）要获得基因型为aaBB的矮秆抗病纯合体，应选用基因型为AABB和aabb的亲本杂交，获得的F1自交，F2中选择矮秆抗病个体（aaB_）自交，观察后代是否出现性状分离，不发生性状分离的为所需的矮秆抗病纯合体。
（2）题图所示的方法为单倍体育种法，即取F1的花粉离体培养，获得的单倍体幼苗（甲植株）用秋水仙素处理，加倍后的乙植株应该有矮秆抗病、矮秆不抗病、高秆抗病和高秆不抗病四种纯合体，各占25%，从中选出矮秆抗病即可。
（3）基因突变的一个重要结果是产生等位基因。
（4）由于分裂中期染色体形态固定，中期便成为观察染色体的最佳时期；3H胸腺嘧啶脱氧核苷标记的DNA经过第一次复制，获得的染色单体都含有标记，由于DNA的半保留复制，每条DNA分子的两条链中，只有一条具有3H标记；第二次复制后获得染色单体就只有1/2具有3H标记，其中被标记的染色单体中，只有一条DNA链具有3H标记。
答案：
（1）AABB和aabb 连续自交，观察后代是否出现性状分离（或连续自交，或自交）
（2）花药离体培养 幼苗 25% （3）基因突变 （4）①中 ②都 都只有一条
14.（2010·福州质检）1993年，生物学家利用太空搭载的常规水稻种子做“太空条件下植物突变类型”的课题研究。
当年，科学家将这些遨游太空后的种子播种后长出2000多株禾苗，只有其中1株出现与众不同的特性。
在此后15年的种植培养过程中，这株水稻的后代发生了变异，有糯化早熟型、长粒型、高粗秆大穗型、小粒型、大粒型等十多个品种，有的植株高达1.8米左右。
（1）实验结果表明该变异最有可能是 ，属于 。
（2）通过太空搭载获得新的水稻品种，这种育种方法是 。
与之相比，传统杂交育种的时间较长，其依据的原理是 。
（3）2000多株禾苗中，只有其中1株出现与众不同的特性，而其后代发生变异形成了十多个品种，说明突变具有 的特点。
（4）变异的水稻中，植株过高的品种不会成为理想的育种对象。
但是在能源匮乏的今天这种水稻的秸秆也许会成为制备“生物能源”的材料。
在“秸秆乙醇”生产中主要采用的生物技术是 ，要获得较高的产量首先要 。
解析：
（1）从“这株水稻的后代发生了变异”的事实说明该变异为基因突变，属于可遗传的变异。
（2）这种利用太空微重力和强辐射条件进行的育种属于诱变育种，其原理为基因突变；而传统杂交育种的原理是基因重组。
（3）基因突变具有突变频率低、不定向性和弊多利少性等特点。
答案：
（1）基因突变 可遗传变异
（2）诱变育种 基因重组 （3）发生频率低、不定向 （4）发酵工程 选育优良菌种
15.下表为4个不同小麦杂交组合及其子代的表现型和植株数目，其中抗病性用A、a表示，抗盐性用B、b表示。
据表推断：
组合序号
亲本
子代的表现型和植株数目
抗病
抗盐
抗病
不抗盐
易感病
抗盐
易感病
不抗盐
父本
母本
一
易感病、
不抗盐
抗病、抗盐
145
0
110
0
二
易感病、
不抗盐
易感病、抗盐
0
0
414
0
三
抗病、抗盐
抗病、不抗盐
0
422
0
130
四
抗病、抗盐
易感病、
不抗盐
0
184
0
182
（1）在小麦抗病与易感病这对性状中， 是显性性状；抗盐与不抗盐这对相对性状的遗传属于 。
现有抗病不抗盐和易感病抗盐植株，要通过杂交培育抗病抗盐植株，则应选择 为母本， 为父本。
（2）现有多株抗病抗盐小麦，若想鉴定并保留纯合品系，最好采用的交配方式是 。
（3）若通过基因工程将该抗病基因转入棉花体细胞内，通常采用土壤农杆菌的质粒作为 ，该过程需要用到的工具酶有 和 ；将导入抗病基因的棉花细胞培养成抗病植株，需要采用的技术手段是 。
解析：
由于第三组合两亲本均抗病而后代出现感病类型可知抗病为显性性状而感病为隐性性状；从上表四组组合来分析，抗盐与不抗盐这对性状在遗传上表现为母系遗传，因此为细胞质遗传；通过杂交育种培育抗病抗盐植株，应选择易感病抗盐植株为母本，抗病不抗盐植株为父本。
小麦为自花传粉植物，因此鉴定并保留纯合品系最好为自交。
植物基因工程常用土壤农杆菌的质粒为运载体，该工程需要限制性核酸内切酶与DNA连接酶。
受体细胞获得外源基因后，需要再经植物组织培养技术才能培育出转基因植物。
答案：
（1）抗病 细胞质遗传 易感病抗盐植株 抗病不抗盐植株
（2）自交 （3）运载体 限制性核酸内切酶 DNA连接酶 植物组织培养
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