【生物】2020届一轮复习人教版从杂交育种到基因工程作业

【生物】2020届一轮复习人教版从杂交育种到基因工程作业

‎2020届 一轮复习 人教版 从杂交育种到基因工程 作业 ‎1．下列叙述符合基因工程概念的是(　　)‎ A．B淋巴细胞与肿瘤细胞融合，杂交瘤细胞中含有B淋巴细胞中的抗体基因 B．将人的干扰素基因重组到质粒后导入大肠杆菌，获得能产生人干扰素的菌株 C．用紫外线照射青霉菌，使其DNA发生改变，通过筛选获得青霉素高产菌株 D．自然界中天然存在的噬菌体自行感染细菌后其DNA整合到细菌DNA上 解析　本题考查基因工程的概念，意在考查考生的理解能力。基因工程又叫基因拼接技术或DNA重组技术，是一种人为的操作过程。A属于细胞工程；B符合基因工程的概念；C属于诱变育种；D是自然发生的，不是人为操作的，不属于基因工程。‎ 答案　B ‎2．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　‎ 本题考查基因工程的工具和基本操作步骤，意在考查考生对基因工程技术过程的理解及应用于实际生产生活中的能力。限制性核酸内切酶切割的是DNA，而烟草花叶病毒的遗传物质为RNA。‎ 答案　A ‎3．下列育种目标与采取的育种方式相匹配的是(　　)‎ 选项 育种目标 育种方式 A.‎ 集中亲本优良性状 诱变育种 B.‎ 将不同物种的性状结合在一起 单倍体育种 C.‎ 产生出新的性状 杂交育种 D.‎ 使营养器官增大 多倍体育种 解析　集中亲本优良性状的育种方式是杂交育种，A错误；将不同物种的性状结合在一起可以采用杂交育种或基因工程育种，B错误；杂交育种只能将原有的性状进行重新组合，但不能产生新的性状，C错误；多倍体育种可以得到多倍体植株，多倍体植株的营养器官都比较大，D正确。‎ 答案　D ‎4．如图所示为两种育种方法的过程，有关说法正确的是(　　)‎ A．基因重组只发生在图示①③过程中 B．过程③④的育种方法称为单倍体育种 C．E植株体细胞中只含有一个染色体组 D．图示育种方法不能定向改变生物性状 解析　根据题意和图示分析可知，①②为杂交育种并让植株连续自交进行筛选；①③④⑤是单倍体育种，其中④为选取花药进行离体培养，⑤‎ 过程用秋水仙素处理幼苗，明确知识点，梳理相关的基础知识，分析题图，结合问题的具体提示综合作答。基因重组发生在减数分裂过程中，所以可发生在图示①②③过程中，A错误；过程③④⑤的育种方法称为单倍体育种，B错误；单倍体是指体细胞含有本物种配子中染色体数目的个体，所以E植株体细胞中不一定只含有一个染色体组，C错误；杂交育种和多倍体育种不能定向改变生物性状，基因工程育种可定向改变生物性状，D正确。‎ 答案　D ‎5．在正常生物体内，碱基对的错配可引起DNA的损伤，对损伤部位的切除修复过程如图所示，据图分析，判断下列叙述中错误的是(　　)‎ A．核酸内切酶和DNA酶作用的化学键相同 B．若无切除修复功能可能会导致癌变 C．a过程所用的酶可能是DNA聚合酶 D．损伤的切除与修复属于基因突变 解析　从图中分析，核酸内切酶作用于损伤的部位断开的是磷酸二酯键，DNA酶将DNA水解为脱氧核苷酸，断开的也是磷酸二酯键；据题意，损伤部位若不修复，以损伤部位所在链作为模板链进行DNA复制时，可导致DNA结构发生改变，从而导致基因突变，如果是原癌基因和抑癌基因发生突变，则可导致癌变；a过程为根据碱基互补配对合成损伤部位单链的过程，所需的酶可能为DNA聚合酶；损伤部位切除和修复后，基因恢复正常，不属于基因突变。‎ 答案　D ‎6．八倍体小黑麦(8N＝56)是用普通小麦(6N＝42)和黑麦(2N ‎＝14)杂交获得杂种幼苗后，经秋水仙素处理培育而成的高产小麦新品种。据此可推断出(　　)‎ A．八倍体小黑麦的各染色体组含有的染色体相同 B．八倍体小黑麦的产生丰富了生物的物种多样性 C．八倍体小黑麦含有8个染色体组，其单倍体可育 D．普通小麦与黑麦之间不存在生殖隔离 解析　杂种幼苗中3个染色体组来自普通小麦，1个染色体组来自黑麦，故经秋水仙素处理培育而成的八倍体小黑麦的各染色体组含有的染色体可能不同；八倍体小黑麦与普通小麦或黑麦杂交，产生的后代皆不育，即存在生殖隔离，故八倍体小黑麦是一个新的物种，八倍体小黑麦的产生丰富了生物的物种多样性；八倍体小黑麦的单倍体含有四个染色体组，但这四个染色体组不是来自一个物种，减数分裂时联会紊乱，不能形成正常配子，故其高度不育；普通小麦和黑麦杂交得到的是异源四倍体，与八倍体小黑麦的单倍体一样高度不育，故普通小麦和黑麦之间存在生殖隔离。‎ 答案　B ‎7．芥酸会降低菜籽油的品质，油菜由两对独立遗传的等位基因(A和a，B和b)控制菜籽的芥酸含量。下图是利用两种中芥酸植株(AAbb和aaBB)通过单倍体育种方法获得低芥酸油菜新品种(AABB)的过程。下列叙述错误的是(　　)‎ A．F1植株产生花粉时会发生基因重组 B．①过程体现了生殖细胞的全能性 C．②过程中常用秋水仙素通过抑制着丝点断裂来获取纯合植株 D．②过程后获取纯合植株中有3/4为非低芥酸植株 解析　F1产生花粉为减数分裂过程，减Ⅰ时会发生基因重组，A正确。①为花粉离体培养过程，体现了生殖细胞的全能性，B正确。②过程用秋水仙素处理通过抑制纺锤体的形成来获取纯合植株。‎ 答案　C ‎8．(2018·河北联考)利用雌雄同株的野生型青蒿(二倍体)，可培育抗病高产青蒿素的植株。下列叙述中不正确的是(　　)‎ A．利用人工诱变的方法处理野生型青蒿，筛选可能获得抗病高产青蒿素的植株 B．选择抗病低产青蒿与易感病高产青蒿杂交，再连续自交，筛选抗病高产青蒿素的植株 C．提取抗病基因导入易感病高产青蒿体细胞中，用植物组织培养获得抗病高产青蒿素的植株 D．抗病低产青蒿与易感病高产青蒿杂交得F1，利用花药离体培养获得能稳定遗传的抗病高产青蒿素植株 解析　通过人工诱变，可以使青蒿植株的基因发生不定向突变，其中可能会出现抗病和高产的突变，通过筛选就可以获得所需性状的个体；通过杂交可以将两个品种的优良性状集中起来，通过连续自交和选择可以获得能稳定遗传的所需性状的新品种；利用基因工程技术将目的基因导入受体细胞中，可以定向改变生物的性状；利用花药离体培养只能获得单倍体植株，还需要通过秋水仙素处理，再通过人工选择，才能获得所需性状的能稳定遗传的植株。‎ 答案　D ‎9．人们试图利用基因工程的方法，用乙种生物生产甲种生物的一种蛋白质。生产流程是：甲生物的蛋白质→mRNA 目的基因与质粒DNA重组导入乙细胞获得甲生物的蛋白质，下列说法正确的是(　　)‎ A．①过程需要的酶是逆转录酶，原料是A、U、G、C B．②要用限制酶切断质粒DNA，再用DNA连接酶将目的基因与质粒连接在一起 C．如果受体细胞是细菌，可以选用枯草杆菌、炭疽杆菌等 D．④过程中用的原料不含有A、U、G、C 解析　①过程是逆转录，利用逆转录酶合成DNA片段，需要的原料是A、T、G、C；②是目的基因与质粒DNA重组阶段，需要限制酶切断质粒DNA，再用DNA连接酶将目的基因与质粒连接在一起；③如果受体细胞是细菌，则不应该用致病菌，而炭疽杆菌是致病菌；④过程是基因的表达过程，原料中含有A、U、G、C。‎ 答案　B ‎10．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中重组类型和纯合子各占5/8、1/4‎ B．后一种方法所得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　根据题意可知F1基因型是DdTt，F1自交得F2，根据基因的自由组合定律可得F2‎ 中重组类型占3/8，纯合子占1/4。后一种方法所得的植株中可用于生产的类型比例为1/4。后一种方法的原理是染色体变异，是由于染色体数目发生改变。‎ 答案　C ‎11．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________分裂前的间期。‎ ‎(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__________________之间交叉互换进行了基因重组。‎ 解析　‎ 本题考查生物育种的有关知识，意在考查考生的知识运用能力。(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，随着同源染色体的分离，位于非同源染色体上的非等位基因进行了自由组合；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 ‎(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 ‎12．白粉菌和条锈菌能分别导致小麦感白粉病和条锈病，引起减产。采用适宜播种方式可控制感病程度。下表是株高和株型相近的小麦A、B两品种在不同播种方式下的实验结果。‎ 实验 编号 播种 方式 植株密度(×106株/公顷)‎ 白粉病 感染 程度 条锈病 感染 程度 单位 面积 产量 A品种 B品种 Ⅰ 单播 ‎4‎ ‎0‎ ‎－‎ ‎＋＋＋‎ ‎＋‎ Ⅱ 单播 ‎2‎ ‎0‎ ‎－‎ ‎＋＋‎ ‎＋‎ Ⅲ 混播 ‎2‎ ‎2‎ ‎＋‎ ‎＋‎ ‎＋＋＋‎ Ⅳ 单播 ‎0‎ ‎4‎ ‎＋＋＋‎ ‎－‎ ‎＋‎ Ⅴ 单播 ‎0‎ ‎2‎ ‎＋＋‎ ‎－‎ ‎＋＋‎ 注　“＋”的数目表示感染程度或产量高低；“－”表示未感染。‎ 据表回答：‎ ‎(1)抗白粉病的小麦品种是________，判断依据是 ‎_____________________________________________________‎ ‎____________________________________________________。‎ ‎(2)设计Ⅳ、Ⅴ两组实验，可探究__________________________‎ ‎_____________________________________________________。‎ ‎(3)Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ三组相比，第Ⅲ组产量最高，原因是 ‎_____________________________________________________。‎ ‎(4)小麦抗条锈病性状由基因T/t控制，抗白粉病性状由基因R/r控制，两对等位基因位于非同源染色体上。以A、B品种的植株为亲本，取其F2中的甲、乙、丙单株自交，收获籽粒并分别播种于不同处理的实验小区中，统计各区F3中的无病植株比例。结果如下表：‎ 据表推测，甲的基因型是________，乙的基因型是________，双菌感染后丙的子代中无病植株的比例为________。‎ 解析　本题考查育种及遗传的相关知识。(1)据Ⅰ、Ⅱ组单播结果可知，A品种抗白粉病，据Ⅳ、V组单播结果可知，B品种抗条锈病。‎ ‎(2)由Ⅳ ‎、V组可知，B品种植株密度大时，白粉病感染程度加重，产量减少。‎ ‎(3)Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ组对比，Ⅰ组、Ⅳ组感病程度重，产量低，而Ⅲ组混播后，感病程度降低，产量最高。‎ ‎(4)由实验数据可知，甲的后代(F3)中抗条锈病比例占25%，即抗条锈病为隐性性状。所以甲的抗条锈病基因型为Tt。乙的后代(F3)全抗条锈病，抗白粉病的植株占75%，说明抗白粉病为显性性状。由以上分析可知：甲的基因型为Ttrr，乙的基因型为ttRr。由丙的后代抗条锈病和抗白粉病的比例分别是25%和75%可推知丙的基因型为TtRr，所以其后代(F3)中无病植株(基因型为ttR_)所占比例是1/4×3/4＝3/16。‎ 答案　(1)A　Ⅰ、Ⅱ组小麦未感染白粉病 ‎(2)植株密度对B品种小麦感病程度及产量的影响 ‎(3)混播后小麦感病程度下降 ‎(4)Ttrr　ttRr　18.75%(或3/16)‎ ‎13．(2018·江西宜春、新余联考)某二倍体植物的体细胞中染色体数为24条，基因型为AaBbCCDd，这4对基因分别位于4对同源染色体上。下列说法错误的是(　　)‎ A．产生花粉的基因型有8种 B．C处是指用秋水仙素处理，则个体Ⅰ的体细胞中含有48条染色体 C．个体Ⅱ中能稳定遗传的占1/8，重组类型占37/64‎ D．若要尽快获得优良纯种aaBBCCdd，则应采用图中A、B、C过程进行育种 解析　该植物产生花粉的基因型种类为2×2×1×2＝(8种)，A正确；由于花粉粒发育成的单倍体幼苗中只含有一个染色体组(12条染色体)，经秋水仙素处理(C)，染色体加倍后，个体Ⅰ的体细胞中含有24条染色体，B错误；个体Ⅱ中能稳定遗传的占1/2×1/2×1×1/2＝1/8，与亲本表现型一致的可表示为A_B_C_D_，其他都为重组类型，占1－3/4×3/4×1×3/4＝37/64，C正确；A、B、C过程为单倍体育种，单倍体育种可以尽快获得优良纯种，D正确。‎ 答案　B ‎14．(2018·洛阳统考)假设a、B为玉米的优良基因，位于两条非同源染色体上。现有AABB、aabb两个品种，科研小组用不同方法进行了实验(如图)。下列说法不正确的是(　　)‎ A．过程①表示诱变育种，其最大优点是能提高突变率，在短时间内大幅度改良生物某些性状 B．过程②③④属于杂交育种，aaB_的类型经过④后，子代中aaBB所占比例是5/6‎ C．过程⑤⑦使用的试剂一般为秋水仙素，使细胞中染色体数目加倍 D．过程⑥⑦表示单倍体育种，其原理是染色体变异，最大的优点是明显缩短育种年限 解析　过程①‎ 表示用射线处理后基因A突变为a，此过程属于诱变育种，诱变育种能提高突变频率，短时间内大幅度改良生物性状，A正确。过程②③④属于杂交育种，AaBb自交得到的aaB_基因型为1/3aaBB和2/3aaBb，自交后代中aaBB所占比例为1/3×1＋2/3×1/4＝1/2，B错误。过程⑤⑦中染色体数目加倍，常用秋水仙素处理，C正确。过程⑥⑦表示单倍体育种，其最大的优点是明显缩短育种年限，D正确。‎ 答案　B ‎15．(2017·石家庄二中模拟)研究人员在研究两个亲缘关系很近的二倍体物种甲、乙间杂交时发现，获得的F1植株X不可育，已知甲乙的花色各由一对等位基因决定，A1、A2分别控制出现红色和蓝色，二者同时存在时表现为紫色。请根据图示回答下列问题：‎ 甲种植物　 ―→ (植株Z)‎ ‎×植株X(不可育)植株Y(可育)‎ 乙种植物　 ―→ ‎(1)植株X产生配子的过程中四分体数量为________，图中①处处理方法是用________处理________(部位)进而获得可育植株Y。‎ ‎(2)植株X不可育的原因是_______________________________；‎ 若想得到植株X上结的无籽果实可采用的方法是___________。‎ 此时果皮细胞的染色体组数为________。‎ ‎(3)植株Y有________种基因型，其中紫色个体占____________。‎ 解析　‎ ‎(1)植株X是甲乙进行有性杂交得到的，但由于甲乙为不同物种存在生殖隔离，其受精卵中不存在同源染色体，所以X产生配子过程中四分体数量为0；要想植株X由不育变为可育，则X的染色体就得加倍，所以可用秋水仙素处理幼苗的芽尖，抑制其分裂过程中纺锤体形成从而达到目的。(2)植株X是甲乙进行有性杂交得到的，但由于甲乙为不同物种存在生殖隔离，二者产生的配子结合成的受精卵中不存在同源染色体，不能进行正常的减数分裂产生配子，因此植株X不可育；正常果实发育需要种子合成大量生长素，由于X无种子，若想得到X上结的无籽果实需要人工将一定浓度生长素涂抹在X的雌蕊柱头上；从上述培育方法可以看出，这种无籽果实的遗传物质并没改变，属于不可遗传变异，所以此时果皮(子房壁发育来)细胞的染色体组数仍旧与体细胞相同，为2。(3)红色植株A1a1可产生A1、a1两种配子，蓝色植株A2a2可产生A2、a2两种配子，它们杂交得到的植株X共有AlA2、A2a1、A1a2、a1a2四种基因型，且各占1/4。植株X经秋水仙素处理后得到的植株Y有4种基因型，分别是A1A1A2A2(紫色)、A2A2a1a1(蓝色)、A1A1a2a2(红色)、a1a1a2a2(白色)，其中紫色个体占1/4。‎ 答案　(1)0　秋水仙素　幼苗的芽尖 ‎(2)没有同源染色体，不能进行正常的减数分裂产生配子　用一定浓度生长素涂抹在X的雌蕊柱头上　2‎ ‎(3)4　1/4‎