【创新方案】2016届高三生物一轮复习 第三单元 第3讲 从杂交育种到基因工程课下限时集训 新人教版必修2

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1、 课下限时集训(三十)　从杂交育种到基因工程 (限时：45分钟) 一、选择题 1．(2015·咸阳模拟)①②两植株杂交得到③，将③做进一步处理，如图所示。有关分析错误的是(　　) A．③到④过程发生了等位基因的分离和非等位基因的自由组合 B．⑤×⑥到⑧的育种过程，发生了染色体数目变异 C．若③的基因型为AaBbdd，则⑩植株中能稳定遗传的个体占总数的1/4 D．③到⑦过程如果出现突变和基因重组，⑨可为生物进化提供原材料 2．(2015·大连双基测试)相关资料显示，利用太空种子播种能大力提高农业生产效益，小麦、水稻等粮食类亩产可增产18%左右，蔬菜类平均增产约25%。下列

2、有关太空育种的叙述，正确的是(　　) A．在太空中强辐射、微重力和高真空等因素的诱导下，生物可以发生定向变异产生符合要求的新性状 B．太空育种过程繁杂，需从大量的变异品种中筛选才能获得所需的种子 C．太空育种产生的品种对人类都是有益的，可大量种植 D．太空育种的原理主要是通过基因重组形成大量具有新基因型的个体 3．(2015·江西师大附中质检)如图表示六倍体小麦(42条染色体)的两个纯种品系的部分染色体及基因组成：Ⅰ、Ⅱ表示染色体，A为矮秆基因，B为抗矮黄病基因，E为抗条斑病基因，均为显性。乙品系由普通小麦与近缘六倍体偃麦草杂交后，经多代选育而来，图中黑色部分是来自偃麦草的染色体片段

3、，让甲和乙杂交，产生的F1自交，下列有关叙述不正确的是(　　) A．普通小麦与近缘偃麦草杂交获得的个体为六倍体 B．在培育乙品系过程中，由于基因重组导致了染色体Ⅰ上基因E和a的组合 C．若减数分裂中Ⅰ甲与Ⅰ乙不能正常配对，F1形成的配子中最少含有20条染色体 D．若减数分裂中Ⅰ甲与Ⅰ乙正常配对，F2中约1/2的个体表现为矮秆、抗条斑病 4．下列关于培育生物新品种的叙述，正确的是(　　) A．诱变育种获得的新品种都能稳定遗传 B．单倍体育种是为了获得单倍体新品种 C．多倍体育种得到的新品种果实较小 D．杂交育种可获得集中双亲优良性状的新品种 5．(2015·合肥模拟) 将

4、纯种的某二倍体植物品种甲(AA)与近缘纯种乙(EE)杂交后，经多代选育出如图所示的新品种丙(图中的同源染色体黑色部分是来自品种乙的染色体片段，品种甲没有此片段)。下列相关叙述错误的是(　　) A．杂交选育过程中一定发生过染色体结构上的变异 B．杂交选育过程中一定发生过DNA上碱基对的替换 C．丙品种的产生为生物的进化提供了原材料 D．丙品种自交后代中有1/2个体能稳定遗传 6．(2015·衡水调研)如图为利用玉米(2N＝20)的幼苗芽尖细胞(基因型BbTt)进行实验的流程示意图。下列有关分析不正确的是(　　) A．基因重组发生在图中②过程，过程③中能够在显微镜下看到染色单体

5、的时期是前期和中期 B．秋水仙素用于培育多倍体的原理是其能够抑制纺锤体的形成 C．植株A为二倍体，其体细胞内最多有4个染色体组，植株C属于单倍体，其发育起点为配子 D．利用幼苗2进行育种的最大优点是明显缩短育种年限，植株B纯合的概率为25% 7．育种工作离不开相关的生物学知识，如图为某育种过程的流程图，则下列有关该育种过程所涉及的生物学原理的叙述恰当的是(　　) A．过程②为减数分裂，涉及的遗传学原理是基因突变和染色体变异 B．过程③为花药离体培养，涉及的原理是植物体细胞具有全能性 C．过程④为染色体加倍，涉及的遗传学原理是染色体变异和基因重组 D．该育种过程为单倍体育种，

6、涉及的遗传学原理主要是染色体变异和基因重组 8．下列有关变异与育种的叙述正确的是(　　) A．通过杂交育种培育出来的品种都是纯合子 B．多倍体都是人为使染色体变异后产生的，它极大丰富了果实中的营养 C．人工诱变没有改变基因的本质，只是通过提高突变率而实现了定向变异 D．转基因属于定向变异，丰富了育种类型，新品种要经严格检测才能应用于生产 9．(2015·南通调研)下列关于基因表达载体构建的相关叙述，不正确的是(　　) A．需要限制酶和DNA连接酶 B．必须在细胞内进行 C．抗生素抗性基因可作为标记基因 D．启动子位于目的基因的首端 10．(2015·潍坊质检)用二倍体早熟

7、易感病茄子(aatt)和四倍体晚熟抗病茄子(AAAATTTT)为材料，培育纯合的二倍体早熟抗病茄子。以下有关叙述合理的是(　　) A．取四倍体植株的花药离体培养可获得二倍体植株AATT B．基因型aatt与基因型AATT植株杂交，可以从F2中直接选出符合要求的植株 C．取B选项F1植株的花药进行离体培养，利用的原理是植物细胞具有全能性 D．种植C选项得到的植株，成熟后用秋水仙素处理即可选出符合要求的植株 二、非选择题 11．(2015·焦作模拟)如图表示培育小麦的几种育种方式，纯种高秆抗锈病植株基因型为DDRR，纯种矮秆不抗锈病植株基因型为ddrr，两对基因分别位于两对同源染色体上

8、。据图回答下列问题： (1)图中植株A培育的方法是______________，将亲本杂交的目的是____________________________，自交的目的是____________________________________。 (2)植株B的培育运用的原理是____________________________________________。 (3)植株C需要染色体加倍的原因是_________________________________________，诱导染色体加倍的最常用的方法是______________________________________

9、___。 (4)植株E培育方法的原理是______________________________________________，该育种方法和基因工程育种一样，都可以_______________________________________。 12．据报道袁隆平、李必湖等科学家研究的高产水稻——“东方魔稻”魔力衰减，究其原因是当中国还在使用常规手段育种的时候，美国已在用分子生物技术育种。请回答下列问题： (1)“当中国还在使用常规手段育种的时候，美国已在用分子生物技术育种”，这里的“常规手段”指的是________，“分子生物技术”则指的是____________。 (2)袁隆平

10、和他的助手在水稻田中发现一株矮秆植株，将这种水稻连续种植几代，仍保持矮秆，这种变异主要发生在细胞________________________。 (3)已知水稻高秆(T)对矮秆(t)为显性，抗病(R)对不抗病(r)为显性，控制两对相对性状的基因是自由组合的，现以双杂合水稻植株为亲本选育纯合矮秆抗病新品种，一般情况下，耗时最短的育种方法是__________________________________________________。 (4)“东方魔稻”是通过杂交育种的方法培育出来的，杂交育种是将两品种的 ________________通过杂交集中在一起，再通过筛选和培育获得新品种

11、的育种方法。若两个杂交亲本各具有期望的优点，则杂交后，F1自交能产生多种重组类型，其原因是F1在通过________________产生配子的过程中，位于________________基因自由组合，或者四分体时期________________之间交叉互换进行基因重组。 13．(2015·合肥模拟)已知水稻的光效(光能利用效率)由一对基因(A、a)控制，抗病性由另一对基因(B、b)控制，两对基因独立遗传。高光效抗病水稻的育种方案如下，请回答下列问题： (1)水稻的低光效与高光效这对相对性状中，________是显性性状，而甲的基因型为________。 (2)假设辐射处理后得到一株

12、水稻，检测突变基因转录出的mRNA，发现第二个密码子中的一个碱基发生替换，问该水稻的光能利用效率一定提高吗？__________，原因是________________________________________________________________________。 (3)若用乙培育高光效抗病水稻新品种，为了提高其在子代中的比例，应采用的育种方法是__________，其比例为________。 (4)如图为一株水稻(Aa)减数分裂过程中的一个细胞，同一条染色体的两条姐妹染色单体的同一位点上的基因分别是A和a，造成这种结果的可能原因有____________________

13、____________。 若要使水稻的高光效基因在玉米植株中表达，从理论上讲常用的育种方法是________________。 答案 1．解析：选A　③到④过程发生了基因突变，并没有进行减数分裂，不发生等位基因的分离和非等位基因的自由组合；⑤×⑥到⑧发生了染色体数目变异；若③的基因型为AaBbdd，则⑩植株中能稳定遗传的个体即纯合子，用分枝法计算，Aa×Aa→AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1，纯合子的概率为：AA＋aa＝1/2。同理：BB＋bb＝1/2，dd＝1，所以⑩植株中能稳定遗传的个体数占总数的1/2×1/2×1＝1/4；③到⑦过程发生了减数分裂和有丝分裂，能发生突变和基因重组，进而

14、形成新个体，为生物进化提供原材料。 2．解析：选B　太空育种的原理是基因突变，突变是不定向的，产生的品种有些对人类是有益的，有些是有害的，需要从大量的变异品种中进行筛选才能获得所需的种子。 3．解析：选B　普通小麦和近缘偃麦草都是六倍体，杂交后代也属于六倍体；由题干信息可知，含有E的黑色部分是来自偃麦草的染色体片段，属于染色体结构变异；若Ⅰ甲与Ⅰ乙不能正常配对，在减数第一次分裂时，Ⅰ甲与Ⅰ乙可能分开，也可能不分开，最后形成的配子中可能含Ⅰ甲、可能含Ⅰ乙、可能都含、可能都不含，因此配子中最少含有20条染色体；若减数分裂中Ⅰ甲与Ⅰ乙正常配对，F1产生AB、aEB两种类型的配子，随机组合后同时含

15、有A和E的个体占总数的1/2。 4．解析：选D　诱变育种获得的新品种不一定都是纯合子，故诱变育种获得的新品种不一定都能稳定遗传；进行单倍体育种是为了快速获得新品种。 5．解析：选B　据丙中染色体上基因的种类可知，在杂交育种过程中一定发生了染色体结构变异；染色体结构变异属于生物可遗传变异的来源之一，能够为生物进化提供原材料；图示丙品种自交后代的基因型及比例为AAEE∶AaEE∶aaEE＝1∶2∶1，其中AAEE和aaEE为纯合子，能稳定遗传。 6．解析：选D　在自然条件下，基因重组发生在有性生殖形成配子的过程中，即发生在图中②过程，过程③是植物的有丝分裂过程，因此在显微镜下能观察到染色单体

16、的时期是前期和中期；秋水仙素能抑制纺锤体的形成，从而使染色体数目加倍，在多倍体育种和单倍体育种中都有所应用；植株A为二倍体，其在有丝分裂后期的细胞中含有4个染色体组，植株C是通过花药离体培养获得的，为单倍体；植物B是幼苗2经秋水仙素处理后获得的，纯合的概率为100%。 7．解析：选D　在减数分裂过程中，涉及的遗传学原理有：基因突变(减Ⅰ前的间期)、基因重组(减Ⅰ前期和后期)和染色体变异(减Ⅰ或减Ⅱ)，A错误；过程③为花药离体培养，涉及的原理是植物的生殖细胞具有全能性，而不是体细胞，B错误；过程④为染色体加倍，该过程涉及的遗传学原理是染色体变异，没有涉及基因重组，C错误；根据流程图可知，该过程

17、的育种方法为单倍体育种，在流程图中涉及杂交过程(基因重组)和染色体加倍过程(染色体变异)，因此该育种过程涉及的遗传学原理主要是染色体变异和基因重组，D正确。 8．解析：选D　杂交技术是常见的育种方法，培育出的优良品种不一定是纯种，如生产上用的杂交水稻、杂交玉米等。自然界中也有多倍体，多倍体不一定是人为造成的。人工诱变提高了突变率，但是是不定向的。转基因技术利用的是基因重组，能定向改变生物的遗传性状，新品种要经严格检测才能应用于生产。 9．解析：选B　基因表达载体是目的基因与运载体结合，在此过程中需用同一种限制酶切割目的基因与运载体，用DNA连接酶将相同的末端连接起来；基因表达载体的构建是在

18、细胞外进行的；基因表达载体包括启动子(位于基因首端使转录开始)、终止子、目的基因和标记基因(鉴别受体细胞中是否含有目的基因，如抗生素抗性基因)。 10．解析：选C　四倍体植株的花药离体培养得到单倍体植株，A项错误；从F2中直接选出表现型为早熟抗病茄子，但不能判断是否为纯合子，B项错误；花药离体培养的原理是植物细胞具有全能性，C项正确；C项植株是单倍体，不结种子，无法种植C项植株，D项错误。 11．解析：(1)植株A的培育方法是杂交育种，第一步需要杂交，将相关的基因集中到F1上，但F1并未表现出所需性状，自交的目的就是使F1基因重组，在F2中出现所需性状(矮秆抗病)植株。(2)植株B的培育方

19、法是诱变育种，其原理是基因突变。(3)植株C是单倍体，由于细胞中的染色体组为一个，所以不能正常进行减数分裂，个体不可育，为了使单倍体获得可育性，用秋水仙素处理单倍体幼苗，抑制了纺锤体的形成，从而导致染色体数目加倍。(4)从题图中可以看出，植株E的培育方法是利用了细胞工程中的植株体细胞杂交技术，其原理是染色体数目变异。该育种方法和基因工程育种一样，都可以克服远缘杂交不亲和的障碍。 答案：(1)杂交育种　将位于两个亲本中的矮秆基因和抗病基因集中到F1上　通过基因重组使F2中出现矮秆抗病植株　(2)基因突变　(3)植株C中只有一个染色体组，不能进行减数分裂产生配子(不可育)　利用秋水仙素处理幼苗C

20、　(4)染色体数目变异　克服远缘杂交不亲和的障碍 12．解析：(1)杂交育种是常规育种方法，题中的分子生物技术指基因工程。(2)矮秆植株数量少，而且能遗传，应该是由基因突变引起的。基因突变主要发生在细胞分裂的间期。由于水稻能进行有性生殖，亲代体细胞中的基因突变很难传递给后代，只有配子中的基因突变才能传递给后代，而配子通过减数分裂形成，故该变异主要发生在细胞减数第一次分裂前的间期。(3)以双杂合水稻植株(TtRr)为亲本选育纯合矮秆抗病新品种，一般情况下耗时最短的育种方法是单倍体育种。单倍体育种的优点是能明显缩短育种年限。(4)基因重组的产生途径主要有两种：一是减数第一次分裂后期，随着同源染色

21、体的分离，位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合；二是四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体之间发生交叉互换。 答案：(1)杂交育种　基因工程　(2)减数第一次分裂前的间期　(3)单倍体育种　(4)优良性状　减数分裂　非同源染色体上的非等位　同源染色体上的非姐妹染色单体 13．解析：(1)由F1中低光效抗病水稻∶高光效抗病水稻＝3∶1可推出低光效是显性性状，且乙的基因型是AaBB或Aabb，因此，甲的基因型为AABB或AAbb。(2)由于密码子具有简并性，基因突变不一定会引起性状的改变，因此，辐射处理后得到一株水稻，检测突变基因转录出的mRNA，发现第二个密码子中的一个碱基发生替换，该水稻的光能利用效率不一定提高。(3)单倍体育种能在较短时间内得到纯合子。由于乙的基因型是AaBB或Aabb，因此，用乙方法培育出的高光效抗病水稻新品种占总水稻的比例为1/2。(4)造成如图所示结果的可能原因有基因突变或同源染色体的非姐妹染色单体的交叉互换。 答案：(1)低光效　AABB或AAbb　(2)不一定　密码子具有简并性(或一个氨基酸可以由几个不同的密码子来决定)　(3)单倍体育种　1/2　(4)基因突变(或同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换)　基因工程 5