2020高考生物一輪復(fù)習(xí) 配餐作業(yè)24 從雜交育種到基因工程（含解析）.doc

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配餐作業(yè)(二十四)　從雜交育種到基因工程 1．下列敘述符合基因工程概念的是(　　) A．B淋巴細(xì)胞與腫瘤細(xì)胞融合，雜交瘤細(xì)胞中含有B淋巴細(xì)胞中的抗體基因 B．將人的干擾素基因重組到質(zhì)粒后導(dǎo)入大腸桿菌，獲得能產(chǎn)生人干擾素的菌株 C．用紫外線照射青霉菌，使其DNA發(fā)生改變，通過篩選獲得青霉素高產(chǎn)菌株 D．自然界中天然存在的噬菌體自行感染細(xì)菌后其DNA整合到細(xì)菌DNA上 解析　本題考查基因工程的概念，意在考查考生的理解能力?；蚬こ逃纸谢蚱唇蛹夹g(shù)或DNA重組技術(shù)，是一種人為的操作過程。A屬于細(xì)胞工程；B符合基因工程的概念；C屬于誘變育種；D是自然發(fā)生的，不是人為操作的，不屬于基因工程。 答案　B 2．在用基因工程技術(shù)構(gòu)建抗除草劑的轉(zhuǎn)基因煙草過程中，下列操作錯誤的是(　　) A．用限制性核酸內(nèi)切酶切割煙草花葉病毒的核酸 B．用DNA連接酶連接經(jīng)切割的抗除草劑基因和載體 C．將重組DNA分子導(dǎo)入煙草原生質(zhì)體 D．用含除草劑的培養(yǎng)基篩選轉(zhuǎn)基因煙草細(xì)胞 解析　本題考查基因工程的工具和基本操作步驟，意在考查考生對基因工程技術(shù)過程的理解及應(yīng)用于實際生產(chǎn)生活中的能力。限制性核酸內(nèi)切酶切割的是DNA，而煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)為RNA。 答案　A 3．下列育種目標(biāo)與采取的育種方式相匹配的是(　　) 選項 育種目標(biāo) 育種方式 A. 集中親本優(yōu)良性狀 誘變育種 B. 將不同物種的性狀結(jié)合在一起 單倍體育種 C. 產(chǎn)生出新的性狀 雜交育種 D. 使?fàn)I養(yǎng)器官增大 多倍體育種 解析　集中親本優(yōu)良性狀的育種方式是雜交育種，A錯誤；將不同物種的性狀結(jié)合在一起可以采用雜交育種或基因工程育種，B錯誤；雜交育種只能將原有的性狀進(jìn)行重新組合，但不能產(chǎn)生新的性狀，C錯誤；多倍體育種可以得到多倍體植株，多倍體植株的營養(yǎng)器官都比較大，D正確。 答案　D 4．如圖所示為兩種育種方法的過程，有關(guān)說法正確的是(　　) A．基因重組只發(fā)生在圖示①③過程中 B．過程③④的育種方法稱為單倍體育種 C．E植株體細(xì)胞中只含有一個染色體組 D．圖示育種方法不能定向改變生物性狀 解析　根據(jù)題意和圖示分析可知，①②為雜交育種并讓植株連續(xù)自交進(jìn)行篩選；①③④⑤是單倍體育種，其中④為選取花藥進(jìn)行離體培養(yǎng)，⑤過程用秋水仙素處理幼苗，明確知識點，梳理相關(guān)的基礎(chǔ)知識，分析題圖，結(jié)合問題的具體提示綜合作答。基因重組發(fā)生在減數(shù)分裂過程中，所以可發(fā)生在圖示①②③過程中，A錯誤；過程③④⑤的育種方法稱為單倍體育種，B錯誤；單倍體是指體細(xì)胞含有本物種配子中染色體數(shù)目的個體，所以E植株體細(xì)胞中不一定只含有一個染色體組，C錯誤；雜交育種和多倍體育種不能定向改變生物性狀，基因工程育種可定向改變生物性狀，D正確。 答案　D 5．在正常生物體內(nèi)，堿基對的錯配可引起DNA的損傷，對損傷部位的切除修復(fù)過程如圖所示，據(jù)圖分析，判斷下列敘述中錯誤的是(　　) A．核酸內(nèi)切酶和DNA酶作用的化學(xué)鍵相同 B．若無切除修復(fù)功能可能會導(dǎo)致癌變 C．a(chǎn)過程所用的酶可能是DNA聚合酶 D．損傷的切除與修復(fù)屬于基因突變 解析　從圖中分析，核酸內(nèi)切酶作用于損傷的部位斷開的是磷酸二酯鍵，DNA酶將DNA水解為脫氧核苷酸，斷開的也是磷酸二酯鍵；據(jù)題意，損傷部位若不修復(fù)，以損傷部位所在鏈作為模板鏈進(jìn)行DNA復(fù)制時，可導(dǎo)致DNA結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，從而導(dǎo)致基因突變，如果是原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變，則可導(dǎo)致癌變；a過程為根據(jù)堿基互補配對合成損傷部位單鏈的過程，所需的酶可能為DNA聚合酶；損傷部位切除和修復(fù)后，基因恢復(fù)正常，不屬于基因突變。 答案　D 6．八倍體小黑麥(8N＝56)是用普通小麥(6N＝42)和黑麥(2N＝14)雜交獲得雜種幼苗后，經(jīng)秋水仙素處理培育而成的高產(chǎn)小麥新品種。據(jù)此可推斷出(　　) A．八倍體小黑麥的各染色體組含有的染色體相同 B．八倍體小黑麥的產(chǎn)生豐富了生物的物種多樣性 C．八倍體小黑麥含有8個染色體組，其單倍體可育 D．普通小麥與黑麥之間不存在生殖隔離 解析　雜種幼苗中3個染色體組來自普通小麥，1個染色體組來自黑麥，故經(jīng)秋水仙素處理培育而成的八倍體小黑麥的各染色體組含有的染色體可能不同；八倍體小黑麥與普通小麥或黑麥雜交，產(chǎn)生的后代皆不育，即存在生殖隔離，故八倍體小黑麥?zhǔn)且粋€新的物種，八倍體小黑麥的產(chǎn)生豐富了生物的物種多樣性；八倍體小黑麥的單倍體含有四個染色體組，但這四個染色體組不是來自一個物種，減數(shù)分裂時聯(lián)會紊亂，不能形成正常配子，故其高度不育；普通小麥和黑麥雜交得到的是異源四倍體，與八倍體小黑麥的單倍體一樣高度不育，故普通小麥和黑麥之間存在生殖隔離。 答案　B 7．芥酸會降低菜籽油的品質(zhì)，油菜由兩對獨立遺傳的等位基因(A和a，B和b)控制菜籽的芥酸含量。下圖是利用兩種中芥酸植株(AAbb和aaBB)通過單倍體育種方法獲得低芥酸油菜新品種(AABB)的過程。下列敘述錯誤的是(　　) A．F1植株產(chǎn)生花粉時會發(fā)生基因重組 B．①過程體現(xiàn)了生殖細(xì)胞的全能性 C．②過程中常用秋水仙素通過抑制著絲點斷裂來獲取純合植株 D．②過程后獲取純合植株中有3/4為非低芥酸植株 解析　F1產(chǎn)生花粉為減數(shù)分裂過程，減Ⅰ時會發(fā)生基因重組，A正確。①為花粉離體培養(yǎng)過程，體現(xiàn)了生殖細(xì)胞的全能性，B正確。②過程用秋水仙素處理通過抑制紡錘體的形成來獲取純合植株。 答案　C 8．(2018河北聯(lián)考)利用雌雄同株的野生型青蒿(二倍體)，可培育抗病高產(chǎn)青蒿素的植株。下列敘述中不正確的是(　　) A．利用人工誘變的方法處理野生型青蒿，篩選可能獲得抗病高產(chǎn)青蒿素的植株 B．選擇抗病低產(chǎn)青蒿與易感病高產(chǎn)青蒿雜交，再連續(xù)自交，篩選抗病高產(chǎn)青蒿素的植株 C．提取抗病基因?qū)胍赘胁「弋a(chǎn)青蒿體細(xì)胞中，用植物組織培養(yǎng)獲得抗病高產(chǎn)青蒿素的植株 D．抗病低產(chǎn)青蒿與易感病高產(chǎn)青蒿雜交得F1，利用花藥離體培養(yǎng)獲得能穩(wěn)定遺傳的抗病高產(chǎn)青蒿素植株 解析　通過人工誘變，可以使青蒿植株的基因發(fā)生不定向突變，其中可能會出現(xiàn)抗病和高產(chǎn)的突變，通過篩選就可以獲得所需性狀的個體；通過雜交可以將兩個品種的優(yōu)良性狀集中起來，通過連續(xù)自交和選擇可以獲得能穩(wěn)定遺傳的所需性狀的新品種；利用基因工程技術(shù)將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞中，可以定向改變生物的性狀；利用花藥離體培養(yǎng)只能獲得單倍體植株，還需要通過秋水仙素處理，再通過人工選擇，才能獲得所需性狀的能穩(wěn)定遺傳的植株。 答案　D 9．人們試圖利用基因工程的方法，用乙種生物生產(chǎn)甲種生物的一種蛋白質(zhì)。生產(chǎn)流程是：甲生物的蛋白質(zhì)→mRNA目的基因與質(zhì)粒DNA重組導(dǎo)入乙細(xì)胞獲得甲生物的蛋白質(zhì)，下列說法正確的是(　　) A．①過程需要的酶是逆轉(zhuǎn)錄酶，原料是A、U、G、C B．②要用限制酶切斷質(zhì)粒DNA，再用DNA連接酶將目的基因與質(zhì)粒連接在一起 C．如果受體細(xì)胞是細(xì)菌，可以選用枯草桿菌、炭疽桿菌等 D．④過程中用的原料不含有A、U、G、C 解析?、龠^程是逆轉(zhuǎn)錄，利用逆轉(zhuǎn)錄酶合成DNA片段，需要的原料是A、T、G、C；②是目的基因與質(zhì)粒DNA重組階段，需要限制酶切斷質(zhì)粒DNA，再用DNA連接酶將目的基因與質(zhì)粒連接在一起；③如果受體細(xì)胞是細(xì)菌，則不應(yīng)該用致病菌，而炭疽桿菌是致病菌；④過程是基因的表達(dá)過程，原料中含有A、U、G、C。 答案　B 10．用純合的二倍體水稻品種高稈抗銹病(DDTT)和矮稈不抗銹病(ddtt)進(jìn)行育種時，一種方法是雜交得到F1，F(xiàn)1再自交得F2；另一種方法是用F1的花藥進(jìn)行離體培養(yǎng)，再用秋水仙素處理幼苗得到相應(yīng)植株。下列敘述正確的是(　　) A．前一種方法所得的F2中重組類型和純合子各占5/8、1/4 B．后一種方法所得的植株中可用于生產(chǎn)的類型比例為2/3 C．前一種方法的原理是基因重組，原因是非同源染色體自由組合 D．后一種方法的原理是染色體變異，是由于染色體結(jié)構(gòu)發(fā)生改變 解析　根據(jù)題意可知F1基因型是DdTt，F(xiàn)1自交得F2，根據(jù)基因的自由組合定律可得F2中重組類型占3/8，純合子占1/4。后一種方法所得的植株中可用于生產(chǎn)的類型比例為1/4。后一種方法的原理是染色體變異，是由于染色體數(shù)目發(fā)生改變。 答案　C 11．據(jù)報道袁隆平、李必湖等科學(xué)家研究的高產(chǎn)水稻——“東方魔稻”魔力衰減，究其原因是當(dāng)中國還在使用常規(guī)手段育種的時候，美國已在用分子生物技術(shù)育種。請回答下列問題： (1)“當(dāng)中國還在使用常規(guī)手段育種的時候，美國已在用分子生物技術(shù)育種”，這里的“常規(guī)手段”指的是________，“分子生物技術(shù)”則指的是________。 (2)袁隆平和他的助手在水稻田中發(fā)現(xiàn)一株矮稈植株，將這種水稻連續(xù)種植幾代，仍保持矮稈，這種變異主要發(fā)生在細(xì)胞________分裂前的間期。 (3)已知水稻高稈(T)對矮稈(t)為顯性，抗病(R)對不抗病(r)為顯性，控制兩對相對性狀的基因是自由組合的，現(xiàn)以雙雜合水稻植株為親本選育純合矮稈抗病新品種，一般情況下，耗時最短的育種方法是________。 (4)“東方魔稻”是通過雜交育種的方法培育出來的，雜交育種是將兩品種的________通過雜交集中在一起，再通過篩選和培育獲得新品種的育種方法。若兩個雜交親本各具有期望的優(yōu)點，則雜交后，F(xiàn)1自交能產(chǎn)生多種重組類型，其原因是F1在通過________產(chǎn)生配子的過程中，位于________________基因自由組合，或者四分體時期__________________之間交叉互換進(jìn)行了基因重組。 解析　本題考查生物育種的有關(guān)知識，意在考查考生的知識運用能力。(1)雜交育種是常規(guī)育種方法，題中的分子生物技術(shù)指基因工程。(2)矮稈植株數(shù)量少，而且能遺傳，應(yīng)該是由基因突變引起的?；蛲蛔冎饕l(fā)生在細(xì)胞分裂的間期，由于水稻能進(jìn)行有性生殖，親代體細(xì)胞中的基因突變很難傳遞給后代。只有配子中的基因突變才能傳遞給后代，而配子通過減數(shù)分裂形成，故該變異主要發(fā)生在細(xì)胞減數(shù)第一次分裂前的間期。(3)以雙雜合水稻植株(TtRr)為親本選育純合矮稈抗病新品種，一般情況下耗時最短的育種方法是單倍體育種。單倍體育種的優(yōu)點是能明顯縮短育種年限。(4)基因重組的產(chǎn)生途徑主要有兩種：一是減數(shù)第一次分裂后期，隨著同源染色體的分離，位于非同源染色體上的非等位基因進(jìn)行了自由組合；二是四分體時期同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生交叉互換。 答案　(1)雜交育種　基因工程 (2)減數(shù)第一次 (3)單倍體育種 (4)優(yōu)良性狀　減數(shù)分裂　非同源染色體上的非等位　同源染色體上的非姐妹染色單體 12．白粉菌和條銹菌能分別導(dǎo)致小麥感白粉病和條銹病，引起減產(chǎn)。采用適宜播種方式可控制感病程度。下表是株高和株型相近的小麥A、B兩品種在不同播種方式下的實驗結(jié)果。 實驗 編號 播種 方式 植株密度(106株/公頃) 白粉病 感染 程度 條銹病 感染 程度 單位 面積 產(chǎn)量 A品種 B品種 Ⅰ 單播 4 0 － ＋＋＋ ＋ Ⅱ 單播 2 0 － ＋＋ ＋ Ⅲ 混播 2 2 ＋ ＋ ＋＋＋ Ⅳ 單播 0 4 ＋＋＋ － ＋ Ⅴ 單播 0 2 ＋＋ － ＋＋ 注　“＋”的數(shù)目表示感染程度或產(chǎn)量高低；“－”表示未感染。 據(jù)表回答： (1)抗白粉病的小麥品種是________，判斷依據(jù)是 _____________________________________________________ ____________________________________________________。 (2)設(shè)計Ⅳ、Ⅴ兩組實驗，可探究__________________________ _____________________________________________________。 (3)Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ三組相比，第Ⅲ組產(chǎn)量最高，原因是 _____________________________________________________。 (4)小麥抗條銹病性狀由基因T/t控制，抗白粉病性狀由基因R/r控制，兩對等位基因位于非同源染色體上。以A、B品種的植株為親本，取其F2中的甲、乙、丙單株自交，收獲籽粒并分別播種于不同處理的實驗小區(qū)中，統(tǒng)計各區(qū)F3中的無病植株比例。結(jié)果如下表： 據(jù)表推測，甲的基因型是________，乙的基因型是________，雙菌感染后丙的子代中無病植株的比例為________。 解析　本題考查育種及遺傳的相關(guān)知識。(1)據(jù)Ⅰ、Ⅱ組單播結(jié)果可知，A品種抗白粉病，據(jù)Ⅳ、V組單播結(jié)果可知，B品種抗條銹病。 (2)由Ⅳ、V組可知，B品種植株密度大時，白粉病感染程度加重，產(chǎn)量減少。 (3)Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ組對比，Ⅰ組、Ⅳ組感病程度重，產(chǎn)量低，而Ⅲ組混播后，感病程度降低，產(chǎn)量最高。 (4)由實驗數(shù)據(jù)可知，甲的后代(F3)中抗條銹病比例占25%，即抗條銹病為隱性性狀。所以甲的抗條銹病基因型為Tt。乙的后代(F3)全抗條銹病，抗白粉病的植株占75%，說明抗白粉病為顯性性狀。由以上分析可知：甲的基因型為Ttrr，乙的基因型為ttRr。由丙的后代抗條銹病和抗白粉病的比例分別是25%和75%可推知丙的基因型為TtRr，所以其后代(F3)中無病植株(基因型為ttR_)所占比例是1/43/4＝3/16。 答案　(1)A?、?、Ⅱ組小麥未感染白粉病 (2)植株密度對B品種小麥感病程度及產(chǎn)量的影響 (3)混播后小麥感病程度下降 (4)Ttrr　ttRr　18.75%(或3/16) 13．(2018江西宜春、新余聯(lián)考)某二倍體植物的體細(xì)胞中染色體數(shù)為24條，基因型為AaBbCCDd，這4對基因分別位于4對同源染色體上。下列說法錯誤的是(　　) A．產(chǎn)生花粉的基因型有8種 B．C處是指用秋水仙素處理，則個體Ⅰ的體細(xì)胞中含有48條染色體 C．個體Ⅱ中能穩(wěn)定遺傳的占1/8，重組類型占37/64 D．若要盡快獲得優(yōu)良純種aaBBCCdd，則應(yīng)采用圖中A、B、C過程進(jìn)行育種 解析　該植物產(chǎn)生花粉的基因型種類為2212＝(8種)，A正確；由于花粉粒發(fā)育成的單倍體幼苗中只含有一個染色體組(12條染色體)，經(jīng)秋水仙素處理(C)，染色體加倍后，個體Ⅰ的體細(xì)胞中含有24條染色體，B錯誤；個體Ⅱ中能穩(wěn)定遺傳的占1/21/211/2＝1/8，與親本表現(xiàn)型一致的可表示為A_B_C_D_，其他都為重組類型，占1－3/43/413/4＝37/64，C正確；A、B、C過程為單倍體育種，單倍體育種可以盡快獲得優(yōu)良純種，D正確。 答案　B 14．(2018洛陽統(tǒng)考)假設(shè)a、B為玉米的優(yōu)良基因，位于兩條非同源染色體上?，F(xiàn)有AABB、aabb兩個品種，科研小組用不同方法進(jìn)行了實驗(如圖)。下列說法不正確的是(　　) A．過程①表示誘變育種，其最大優(yōu)點是能提高突變率，在短時間內(nèi)大幅度改良生物某些性狀 B．過程②③④屬于雜交育種，aaB_的類型經(jīng)過④后，子代中aaBB所占比例是5/6 C．過程⑤⑦使用的試劑一般為秋水仙素，使細(xì)胞中染色體數(shù)目加倍 D．過程⑥⑦表示單倍體育種，其原理是染色體變異，最大的優(yōu)點是明顯縮短育種年限 解析　過程①表示用射線處理后基因A突變?yōu)閍，此過程屬于誘變育種，誘變育種能提高突變頻率，短時間內(nèi)大幅度改良生物性狀，A正確。過程②③④屬于雜交育種，AaBb自交得到的aaB_基因型為1/3aaBB和2/3aaBb，自交后代中aaBB所占比例為1/31＋2/31/4＝1/2，B錯誤。過程⑤⑦中染色體數(shù)目加倍，常用秋水仙素處理，C正確。過程⑥⑦表示單倍體育種，其最大的優(yōu)點是明顯縮短育種年限，D正確。 答案　B 15．(2017石家莊二中模擬)研究人員在研究兩個親緣關(guān)系很近的二倍體物種甲、乙間雜交時發(fā)現(xiàn)，獲得的F1植株X不可育，已知甲乙的花色各由一對等位基因決定，A1、A2分別控制出現(xiàn)紅色和藍(lán)色，二者同時存在時表現(xiàn)為紫色。請根據(jù)圖示回答下列問題： 甲種植物　 ―→ (植株Z) 植株X(不可育)植株Y(可育) 乙種植物　 ―→ (1)植株X產(chǎn)生配子的過程中四分體數(shù)量為________，圖中①處處理方法是用________處理________(部位)進(jìn)而獲得可育植株Y。 (2)植株X不可育的原因是_______________________________； 若想得到植株X上結(jié)的無籽果實可采用的方法是___________。 此時果皮細(xì)胞的染色體組數(shù)為________。 (3)植株Y有________種基因型，其中紫色個體占____________。 解析　(1)植株X是甲乙進(jìn)行有性雜交得到的，但由于甲乙為不同物種存在生殖隔離，其受精卵中不存在同源染色體，所以X產(chǎn)生配子過程中四分體數(shù)量為0；要想植株X由不育變?yōu)榭捎?，則X的染色體就得加倍，所以可用秋水仙素處理幼苗的芽尖，抑制其分裂過程中紡錘體形成從而達(dá)到目的。(2)植株X是甲乙進(jìn)行有性雜交得到的，但由于甲乙為不同物種存在生殖隔離，二者產(chǎn)生的配子結(jié)合成的受精卵中不存在同源染色體，不能進(jìn)行正常的減數(shù)分裂產(chǎn)生配子，因此植株X不可育；正常果實發(fā)育需要種子合成大量生長素，由于X無種子，若想得到X上結(jié)的無籽果實需要人工將一定濃度生長素涂抹在X的雌蕊柱頭上；從上述培育方法可以看出，這種無籽果實的遺傳物質(zhì)并沒改變，屬于不可遺傳變異，所以此時果皮(子房壁發(fā)育來)細(xì)胞的染色體組數(shù)仍舊與體細(xì)胞相同，為2。(3)紅色植株A1a1可產(chǎn)生A1、a1兩種配子，藍(lán)色植株A2a2可產(chǎn)生A2、a2兩種配子，它們雜交得到的植株X共有AlA2、A2a1、A1a2、a1a2四種基因型，且各占1/4。植株X經(jīng)秋水仙素處理后得到的植株Y有4種基因型，分別是A1A1A2A2(紫色)、A2A2a1a1(藍(lán)色)、A1A1a2a2(紅色)、a1a1a2a2(白色)，其中紫色個體占1/4。 答案　(1)0　秋水仙素　幼苗的芽尖 (2)沒有同源染色體，不能進(jìn)行正常的減數(shù)分裂產(chǎn)生配子　用一定濃度生長素涂抹在X的雌蕊柱頭上　2 (3)4　1/4