学年高中生物第六章从杂交育种到基因工程阶段质量检测六.docx

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学年高中生物第六章从杂交育种到基因工程阶段质量检测六

第六章从杂交育种到基因工程

（时间：

60分钟　满分：

100分）

一、选择题（每小题3分，共36分）

1．诱变育种不同于杂交育种的特点是（　　）

①能大幅度改良某些性状　②能形成新基因　③能形成新基因型　④一般对个体生存有利

A．①②B．①③C．②③D．②④

A　[杂交育种与诱变育种都能产生新基因型，故③不对；诱变育种的原理是基因突变，一般对个体生存有害，所以④不是诱变育种的特点。

]

2．用DDee与ddEE杂交的豌豆种子（DdEe）获得纯合子（ddee），最简捷的方法是（　　）

A．种植→F2→选双隐性植株→纯合子

B．种植→秋水仙素处理→纯合子

C．种植→花药离体培养→秋水仙素处理→纯合子

D．种植→秋水仙素处理→花药离体培养→纯合子

A　[从题干中可知需要隐性纯合子（ddee），在杂交育种的F2中可以直接获得。

所以通过杂交育种获得双隐性个体要比单倍体育种更简捷。

]

3．有关作物育种的叙述，错误的是（　　）

A．在杂交育种中，F1自交后代可筛选符合人类需要的优良品种

B．单倍体育种可以明显缩短育种的年限

C．人工诱导多倍体常用的方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗

D．诱变育种可以定向地把多个品种的优良性状集中在一起，获得新的品种

D　[在杂交育种中，F1自交后代（即F2）可筛选出符合人类需要的优良品种。

单倍体育种可明显缩短育种年限。

人工诱导多倍体常用的方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。

杂交育种可以将多个品种的优良性状集中在一起，获得新品种。

]

4．下列关于诱变育种的优点和缺点分析不正确的是（　　）

A．提高变异频率，使后代变异性状较快稳定，因而加快育种进程

B．结实率低、发育迟缓、茎秆粗壮、果实种子大、营养物质含量高

C．大幅度改良某些性状

D．有利个体不多，需要大量的材料

B　[选项B为多倍体的特点，故为多倍体育种的特点分析。

]

5．下列有关生物变异与育种的叙述，正确的是（　　）

A．人工诱变育种能够改变基因结构，且明显缩短育种年限

B．可用单倍体育种法改良缺乏某种抗病性状的水稻品种

C．三倍体西瓜不能形成正常的配子，这是由于秋水仙素抑制了纺锤体的形成

D．大多数染色体结构变异对生物体不利，但在育种上仍有一定的价值

D　[诱变育种不能明显缩短育种年限。

单倍体育种法不能产生新的基因，故不能改良缺乏某种抗病性状的水稻品种。

三倍体西瓜不能形成正常的配子，这是由于减数分裂时发生联会紊乱。

大多数染色体结构变异对生物体是有害的，甚至是致死的，但在育种上仍有一定的价值。

]

6．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示意图。

下列对图中育种方式的判断和比较，错误的是（　　）

A．图中表示的育种方法有杂交育种和单倍体育种

B．两种育种方法的进程不同

C．两种育种方法的原理不同

D．两种育种方法对新品种的选择与鉴定方法不同

D　[图中左侧表示的是杂交育种，右侧表示的是单倍体育种；杂交育种的原理是基因重组，单倍体育种的原理是染色体变异；单倍体育种能加快育种进程；两种育种方法最后对符合要求的筛选方法是一样的。

]

7．下列关于育种的说法，正确的是（　　）

A．基因突变可发生在任何生物的DNA复制过程中，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和新的基因型

C．三倍体植物不能由受精卵发育而来，但可通过植物组织培养方法获得

D．普通小麦花粉中有三个染色体组，由其发育的个体是三倍体

A　[任何生物的DNA复制过程中都可能发生基因突变；杂交育种不能产生新的基因；三倍体植物可以由四倍体与二倍体植物杂交形成的受精卵发育而来，也可通过植物组织培养方法获得；由花粉发育而来的个体是单倍体。

]

8．下列关于育种的叙述中，正确的是（　　）

A．用物理因素诱变处理可提高突变率

B．诱变育种和杂交育种均可形成新的基因

C．三倍体植物不能由受精卵发育而来

D．诱变获得的突变体多数表现出优良性状

A　[利用人工诱发基因突变的方法可以提高基因突变率；杂交育种的原理是基因重组，基因重组的结果不能产生新的基因，能够形成新的基因型；诱变育种依据的原理是基因突变，基因突变能够产生新的基因，基因突变是不定向的；当四倍体植物与二倍体植物杂交就能形成含三个染色体组的受精卵，由这样的受精卵发育成的个体就是三倍体。

]

9．某水稻品种是纯合子，生产上用种子繁殖。

控制水稻高秆的基因A和矮秆的基因a是一对等位基因，控制水稻抗病的基因B和控制水稻感病的基因b是一对等位基因，两对基因分别位于两对同源染色体上。

某同学设计了如图所示的培育矮秆抗病（aaBB）的水稻新品种的方法。

下列说法不正确的是（　　）

A．③过程表示花药离体培养

B．④过程应在甲植株生长发育的时期进行处理

C．乙植株中矮秆抗病个体占50%

D．该育种方法的原理是染色体变异

C　[由图示可知，该育种方法为单倍体育种，其中③过程为花药离体培养，获得的单倍体应该在幼苗期进行染色体加倍处理，乙植株实际上就是F1的配子经加倍后形成的，F1可产生四种类型的配子（aB、Ab、AB和ab），aB型配子经加倍处理后形成基因型为aaBB的植株，所占比例为

，该育种方法的原理是染色体变异。

]

10．玉米糯性与非糯性、甜粒与非甜粒为两对相对性状。

一般情况下用纯合非糯非甜粒与糯性甜粒两种亲本进行杂交时，F1表现为非糯非甜粒，F2有4种表现型，其数量比为9∶3∶3∶1。

若重复该杂交实验时，偶然发现一个杂交组合，其F1仍表现为非糯非甜粒，但某一F1植株自交，产生的F2只有非糯非甜粒和糯性甜粒2种表现型。

对这一杂交结果的解释，理论上最合理的是（　　）

A．发生了染色体易位

B．染色体组数目整倍增加

C．基因中碱基对发生了替换

D．基因中碱基对发生了增减

A　[具有两对（或多对）相对性状的亲本进行杂交，在F1产生配子时，等位基因分离的同时，非同源染色体上的非等位基因表现为自由组合。

但如果两对（或多对）非等位基因位于一对同源染色体上就不会表现出自由组合。

从题目可知，发生突变的植株不能进行基因的自由组合，原因最可能是发生染色体易位，使原来位于非同源染色体上的基因位于一对同源染色体上。

]

11．现有A、B、C三个番茄品种，A品种的基因型为aaBBDD，B品种的基因型为AAbbDD，C品种的基因型为AABBdd，三对基因分别位于三对同源染色体上。

若要利用上述品种培育获得aabbdd植株，至少需要几年（　　）

A．2年B．3年C．4年D．5年

B　[单倍体育种可明显缩短育种年限，本题的育种过程可以是：

第一年让基因型为aaBBDD的A品种与基因型为AAbbDD的B品种杂交得到基因型为AaBbDD的种子；第二年让基因型为AaBbDD的个体与基因型为AABBdd的C品种杂交得到基因型为AaBbDd的种子；第三年对AaBbDd进行单倍体育种，即可得到aabbdd植株。

]

12．基因工程中用来修饰改造生物基因的工具是（　　）

A．限制酶和DNA连接酶B．限制酶和水解酶

C．限制酶和运载体D．连接酶和运载体

A　[基因工程的工具是限制酶、DNA连接酶和运载体，其中限制酶和DNA连接酶用于修饰和改造基因。

]

二、非选择题（共64分）

13．放射性同位素60Co产生的γ射线作用于DNA，能够诱发生物产生基因突变。

某科技小组将10000枚正在萌发的原本开红花的某植物（只能通过种子繁殖）种子，用60Co处理后种植于大田，观察植物性状的变化，发现有50株突变植株，其中开白花的1株，开蓝花的2株，其余47株在生长过程中逐渐死亡。

假如，其中的红花基因及突变基因决定的蛋白质的部分氨基酸序列如下，请据此回答问题：

红花基因　精氨酸　苯丙氨酸　亮氨酸　苏氨酸　脯氨酸

白花基因　精氨酸　亮氨酸　亮氨酸　苏氨酸　脯氨酸

蓝花基因　精氨酸　苯丙氨酸　苏氨酸　酪氨酸　丙氨酸

（1）用60Co的γ射线辐射植物种子的目的是___________________。

（2）用60Co的γ射线辐射原本开红花的植物种子，诱导产生了开白花、蓝花的植株等，说明基因突变具有________性。

50株突变植株中，47株逐渐死亡，说明基因突变具有________的特性。

（3）育种时用60Co的γ射线辐射正在萌发的种子，而不用60Co的γ射线辐射休眠的种子的原因是_________________。

萌发种子的所有突变____________（填“能”或“不能”）全部遗传给子代。

（4）假如在用60Co的γ射线辐射正在萌发的种子的过程中，同时也诱导控制细胞色素C合成的基因发生了如白花、蓝花基因的突变形式，其中对植物影响较大的突变形式是如________的突变。

假如诱变产生的蓝花植株自交，其后代中又出现了红花植株，这说明蓝花突变是________突变。

解析　

（1）自然状态下，基因突变的频率是非常低的，在诱变育种时，人为施加一些诱变因素如60Co产生的γ射线等，目的是提高变异频率。

（2）经过诱变育种，产生白花、蓝花等性状，说明基因突变具有不定向性。

50株突变植株中，47株逐渐死亡，说明基因突变具有一般有害的特性。

（3）基因突变发生在DNA复制过程中。

休眠种子中所有细胞都处于休眠状态，而萌发的种子中细胞分裂旺盛，易发生基因突变。

萌发种子发生的突变中，只有那些出现在生殖器官中的突变（如胚芽生长点中的突变）才能遗传给子代。

（4）由题意知，白花基因的产生是由于碱基对的替换，而蓝花基因的产生是由于碱基对的缺失或增添，因此，蓝花基因的突变形式对生物的影响较大。

蓝花植株自交，后代中产生了红花植株，说明蓝花性状是显性性状。

答案　

（1）提高变异频率　

（2）不定向　一般有害　（3）萌发的种子中细胞分裂旺盛，DNA复制旺盛，易发生基因突变　不能　（4）蓝花基因　显性

14．下图表示某种农作物①和②两品种分别培育出④⑤⑥三个品种，据图回答问题：

（1）用Ⅰ和Ⅱ培育⑤所采用的育种方法称________，由Ⅰ和Ⅱ培育⑤所依据的原理是________。

（2）用③培育出④的常用方法Ⅲ是____________，由④培育出⑤的过程中常用化学药剂________处理④的幼苗，方法Ⅲ和Ⅴ合称为________育种，其优点是________________。

（3）由③培育出⑥的常用方法为__________，形成的⑥叫________。

解析　

（1）用Ⅰ和Ⅱ培育⑤是杂交农作物连续自交的过程，方法为杂交育种，原理为基因重组。

（2）用③培育出④的常用方法Ⅲ是花药离体培养，由④培育出⑤的过程中常用化学药剂是秋水仙素，使染色体数目加倍；方法Ⅲ和Ⅴ合称为单倍体育种，可以明显缩短育种年限。

（3）由③培育出⑥的常用方法为人工诱导，形成的植株为多倍体。

答案　

（1）杂交育种　基因重组　

（2）花药离体培养　秋水仙素　单倍体　明显缩短育种年限　（3）人工诱导　多倍体

15．科研人员围绕培育四倍体草莓进行了探究，实验中，每个实验组选取50株草莓幼苗，并以秋水仙素溶液处理它们的幼芽，得到下图所示结果。

请分析回答相关问题：

（1）秋水仙素诱导多倍体的作用机理是______________。

（2）从实验结果看，影响多倍体诱导率的因素有________________________，诱导形成四倍体草莓适宜的处理方法是___________________________。

（3）鉴定四倍体草莓的方法之一是观察细胞中的染色体数，鉴定时一般不宜选用当代草莓的根尖作材料，原因是___________________________________。

观察时，最好选择处于分裂________期的细胞。

（4）最新研究发现多倍体植株叶片上的气孔有明显变化。

科研人员取生长在同一位置、大小相近的二倍体和四倍体草莓叶片，观察并统计两种植株叶片气孔长度、宽度和密度，得到如表所示结果：

草莓倍性

气孔长度（μm）

气孔宽度（μm）

气孔密度（个/μm－2）

二倍体

22.8

19.4

120.5

四倍体

34.7

29.6

84.3

实验结果表明四倍体植株单位叶面积上气孔总面积比二倍体植株________。

联系多倍体植株糖类和蛋白质等营养物质含量高的特点，从光合作用角度分析，四倍体植株气孔呈现上述特点的意义在于____________________。

解析　

（1）秋水仙素能抑制纺锤体形成，从而诱导形成多倍体。

（2）从图中可看出，影响多倍体形成的因素有秋水仙素浓度和处理时间，用0.2%的秋水仙素处理1天诱导形成四倍体的效果最显著。

（3）秋水仙素处理的是幼芽，只有地上部分加倍形成四倍体，地下部分并未加倍。

（4）从表中数据可知，四倍体单位叶面积上气孔总面积比二倍体大。

气孔的作用除蒸腾作用散失水分外，还可吸收CO2用于光合作用。

答案　

（1）抑制细胞有丝分裂过程中纺锤体的形成

（2）秋水仙素浓度和处理时间　用0.2%的秋水仙素溶液处理1d　（3）当代草莓植株的根细胞并没有经过诱导，染色体数目没有发生加倍　中　（4）大　有利于植株从外界吸收CO2进行光合作用

16．下图是利用基因工程技术生产人胰岛素的操作过程示意图，请据图作答：

（1）能否利用人的皮肤细胞来完成①过程？

________________为什么？

_____________________。

（2）过程②必需的酶是________酶。

（3）在利用A、B获得C的过程中，一般用________________切割A和B，使它们产生____________________，再加入________，才可形成C。

（4）由此可知，基因工程操作一般要经过A的获取、________（填字母）和________（填字母）的结合、________（填字母）导入D、目的基因在大肠杆菌中表达与检测等四个步骤。

解析　图中①是转录，②是逆转录合成目的基因。

B是质粒，C是重组质粒。

人皮肤细胞中有胰岛素基因，但却不表达，因此不能用人皮肤细胞完成①过程。

答案　

（1）不能　皮肤细胞中的胰岛素基因未表达（或未转录），不能形成胰岛素mRNA　

（2）逆转录　（3）同一种限制酶　相同的黏性末端　DNA连接酶　（4）A　B　C

17．水稻是湛江主要的粮食作物，改善水稻的遗传性状是育种工作者不断努力的目标。

下图表示培育优质水稻的一些途径。

请回答下列问题：

（1）以矮秆易感病（ddrr）和高秆抗病（DDRR）水稻为亲本进行杂交，得到F1，F1自交产生F2，F2中不能稳定遗传的个体占________，选F2中的矮秆抗病的水稻植株让其进行自交，子代中ddRR和ddRr的比例是__________。

（2）若要在较短时间内获得矮秆抗病水稻，可选图中________（填图中序号）途径所用的方法。

其中⑦途径的常用方法是___________________。

（3）科学工作者欲培育能产生人体蛋白的水稻新品种，应该选择图中________（填图中序号）途径最为合理可行，该技术手段主要过程：

提取目的基因、______________、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。

该育种方式所利用的原理为_______________________。

（4）图中________（填图中序号）途径具有典型的不定向性。

解析　题图中①→②途径表示诱变育种，③→④途径表示基因工程育种，⑤→⑥途径表示杂交育种，⑤→⑦→⑧途径表示单倍体育种，⑨→⑩途径表示多倍体育种，⑪→⑫途径表示细胞工程育种。

（1）用矮秆易感病（ddrr）和高秆抗病（DDRR）水稻杂交，得到F1（DdRr），F1自交产生F2，F2中不能稳定遗传的占1－4/16＝3/4。

F2中矮秆抗病水稻基因型为1/3ddRR、2/3ddRr，自交后子代中ddRR占1/3＋（2/3）×（1/4）＝1/2，ddRr占（2/3）×（1/2）＝1/3，故ddRR∶ddRr＝3∶2。

（2）要尽快获得矮秆抗病类型新品种，应该采用单倍体育种的方式，即图中⑤→⑦→⑧途径。

将F2的花药经过离体培养后，便可以得到单倍体植株。

（3）培育能产生人体蛋白的水稻新品种，应该用基因工程育种的方式，所利用的原理是基因重组，主要操作过程包括提取目的基因、目的基因与运载体结合、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。

（4）诱变育种的原理是基因突变，基因突变具有不定向性。

答案　

（1）3/4　3∶2　

（2）⑤→⑦→⑧　花药离体培养

（3）③→④　目的基因与运载体结合（或构建基因表达载体）　基因重组　（4）①→②