2015高考生物人教版总复习作业必修2 从杂交育种到基因工程

2015高考生物人教版总复习作业必修2 从杂交育种到基因工程

必修②　第六章　第一讲 ‎ 一、选择题 ‎1．科学家用纳米技术制造出一种“生物导弹”，可以携带DNA分子。把它注射入组织中，可以通过细胞的胞吞作用的方式进入细胞内，DNA被释放出来，进入到细胞核内，最终整合到细胞染色体中，成为细胞基因组的一部分，DNA整合到细胞染色体中的过程，属于(　　)‎ A．基因突变　　　　 B．基因重组 C．基因互换 D．染色体变异 解析：“生物导弹”携带DNA分子，注射入组织中，然后进入细胞内，DNA整合到细胞染色体中，利用了基因重组的原理。‎ 答案：B ‎2．(2013·杭州质检)某农科所通过如图所示的两种育种方法培育成了高品质的糯小麦。下列有关叙述正确的是(　　)‎ A．a、b两过程运用的遗传学原理分别是染色体变异和基因重组 B．b过程需要通过杂交来提高纯合率 C．a过程需要使用秋水仙素，只作用于萌发的种子 D．a过程提高了突变率，从而明显缩短了育种年限 解析：a过程属于单倍体育种，原理为染色体变异；由于通过花药离体培养只能获得幼苗，故秋水仙素只能作用于幼苗；经秋水仙素处理后，幼苗均为纯合体，因而可明显缩短育种年限。b过程属于杂交育种，原理为基因重组，由YyRr获得yyRR需要通过连续自交提高纯合率。‎ 答案：A ‎3．将抗虫棉的基因导入到受体细胞后，发生了如下过程：此过程中用到的条件包括(　　)‎ ‎①解旋酶 ②DNA聚合酶 ‎③DNA连接酶 ④限制酶 ‎⑤RNA聚合酶 ⑥4种核苷酸 ‎⑦5种核苷酸 ⑧8种核苷酸 A．②⑤⑥ B．①⑤⑥‎ C．①⑤⑦ D．④⑤⑥‎ 解析：根据图示信息可知，基因导入到受体细胞后，进行转录过程，故用到解旋酶、RNA聚合酶和4种核糖核苷酸。‎ 答案：B ‎4．下列关于育种方法的叙述，正确的是(　　)‎ A．用杂交的方法进行育种，往往从F1自交后代中可筛选出符合人类需要的优良品种 B．用辐射的方法进行诱变育种，诱变后的植株一定比诱变前的植株具备更多优良性状 C．用基因型为DdTt的植株进行单倍体育种，所育的新品种自交后代中约有1/4为纯合子 D．用基因型为DdTt的植株进行多倍体育种，所育的新品种和原品种杂交一定能产生可育后代 解析：诱变育种的生物学原理为基因突变，基因突变具有多害少利和不定向的特点，故诱变后的植株不一定比诱变前的植株具备更多优良性状，故B错误。用基因型为DdTt的植株进行单倍体育种，产生的新品种全为纯合子，其自交后代也全为纯合子，故C错误。二倍体植株染色体加倍后成为四倍体植株，四倍体植株和原二倍体植株杂交得到的三倍体植株是高度不育的，故D错误。‎ 答案：A ‎5．如图所示某种二倍体农作物不同的育种方法，据图判断下列有关叙述正确的是(　　)‎ A．通过③④⑤途径培育新品种的过程中，E幼苗和F植株的染色体数目相同 B．若A、B两品种的基因型分别是AABBdd、aabbdd，则D植株中不能稳定遗传的个体占总数的3/4‎ C．⑤过程中也可用秋水仙素处理E萌发的种子来获得F植株 D．④过程中使用的花药可以从A、B、C三个品种植株上采集 解析：③④⑤过程为单倍体育种过程，主要包括花药离体培养获得单倍体幼苗和用秋水仙素处理幼苗获得正常植株，因此经过⑤过程形成的F植株的染色体数目是E幼苗的2倍，故A错误；A、B两品种的基因型分别是AABBdd、aabbdd，可得C的基因型为AaBbdd，其后代中不能稳定遗传的比例为1－1/2×1/2×1＝3/4，故B正确；E幼苗是由二倍体的花药发育成的，是高度不育的，不能形成种子，故C错误；④过程中使用的花药只能在C植株上采集才能获得新品种，故D错误。‎ 答案：B ‎6．下列关于限制酶和DNA连接酶的理解，正确的是(　　)‎ A．其化学本质都是蛋白质 B．DNA连接酶可以恢复DNA分子中的氢键 C．它们不能被反复使用 D．在基因工程操作中可以用DNA聚合酶代替DNA连接酶 解析：限制酶与DNA连接酶的化学本质都是蛋白质；DNA连接酶连接的是两个DNA片段间相邻两个脱氧核苷酸间的磷酸二酯键；酶在化学反应前后其数量、性质、功能均不发生改变，因此可以反复利用；DNA聚合酶是在细胞内DNA分子复制时发挥作用的，不能替代DNA连接酶。‎ 答案：A ‎7．(2013·全国大纲卷)下列实践活动包含基因工程技术的是(　　)‎ A．水稻F1花药经培养和染色体加倍，获得基因型纯合新品种 B．抗虫小麦与矮秆小麦杂交，通过基因重组获得抗虫矮秆小麦 C．将含抗病基因的重组DNA导入玉米细胞，经组织培养获得抗病植株 D．用射线照射大豆使其基因结构发生改变，获得种子性状发生变异的大豆 解析：本题要求考生综合理解单倍体育种、杂交育种、基因工程育种和诱变育种的原理。A项为单倍体育种，原理是染色体变异；B项为杂交育种，原理为基因重组；C项为基因工程育种，需要利用基因工程技术将重组DNA分子导入受体细胞，原理为基因重组；D项为诱变育种，原理为基因突变。‎ 答案：C 二、非选择题 ‎8.(2013·北京理综)斑马鱼的酶D由17号染色体上的D基因编码。具有纯合突变基因(dd)的斑马鱼胚胎会发出红色荧光。利用转基因技术将绿色荧光蛋白(G)基因整合到斑马鱼17号染色体上。带有G基因的胚胎能够发出绿色荧光。未整合G基因的染色体的对应位点表示为g。用个体M和N进行如下杂交实验。‎ ‎(1)在上述转基因实验中，将G基因与质粒重组，需要的两类酶是________和________。将重组质粒显微注射到斑马鱼________中，整合到染色体上的G基因________后，使胚胎发出绿色荧光。‎ ‎(2)根据上述杂交实验推测：‎ ‎①亲代M的基因型是________(选填选项前的符号)。‎ a．DDgg b．Ddgg ‎②子代中只发出绿色荧光的胚胎基因型包括________(选填选项前的符号)。‎ a．DDGG　　 b．DDGg　　　‎ c．DdGG　　　 d．DdGg ‎(3)杂交后，出现红·绿荧光(既有红色又有绿色荧光)胚胎的原因是亲代________(填“M”或“N”)的初级精(卵)母细胞在减数分裂过程中，同源染色体的________发生了交换，导致染色体上的基因重组。通过记录子代中红·绿荧光胚胎数量与胚胎总数，可计算得到该亲本产生的重组配子占其全部配子的比例，算式为________________________。‎ 解析：(1)基因工程中基因表达载体的构建所需的酶为限制性核酸内切酶和DNA连接酶。重组质粒导入动物细胞时，受体细胞是受精卵，目的基因只有表达后才能出现相关性状。(2)对杂交子代性状进行分析，子代出现红色荧光胚胎，其基因型为ddgg，根据亲本的表现型，推出亲代M的基因型为Ddgg，亲代N的基因型为DdGg。子代只发出绿色荧光胚胎的基因型可能是DDGg和DdGg。(3)分析题干信息，M个体无论是否发生交叉互换，产生的配子都为Dg和dg。N个体在不发生交叉互换时产生的配子为DG和dg，发生交叉互换时产生的配子为DG、dg、Dg、dG。如果后代出现红·绿荧光胚胎(ddGg)，只能是N个体在四分体时期发生了同源染色体非姐妹染色单体交叉互换的结果。若亲代N产生的配子中重组的配子(dG和Dg)占全部配子的比例为x，则dG占全部配子的比例为x/2，又因亲代M产生两种比例相等的配子：Dg、dg，可知子代胚胎中红·绿荧光胚胎的概率为x/4，即：x/4＝红·绿荧光胚胎数量/胚胎总数，可推出重组的配子占全部配子的比例x为4×(红·绿荧光胚胎数量/胚胎总数)。‎ 答案：(1)限制性核酸内切酶　DNA连接酶　受精卵　表达　(2)①b　②b、d　(3)N　非姐妹染色单体　4×(红·绿荧光胚胎数/胚胎总数)‎ ‎9．下图表示利用基因工程培育抗虫棉过程的示意图。请据图回答下列有关问题：‎ ‎(1)科学家在进行图中[①]操作时，要用________分别切割运载体和目的基因，还要用________将运载体和目的基因连接起来，形成________。‎ ‎(2)经过[②]操作将目的基因导入________，然后经过组织培养形成抗虫棉植株，此过程体现了质粒作为运载体必须具备的两个条件是________________、________________。‎ ‎(3)下列是几种氨基酸对应的密码子，据此推断图中合成的多肽，前三个氨基酸的种类(按前后顺序排列)________________________。‎ 提示：几种氨基酸对应密码子：甲硫氨酸(AUG)、甘氨酸(GGA)、丝氨酸(UCU)、酪氨酸(UAC)、精氨酸(AGA)、丙氨酸(GCU)。‎ 解析：基因工程所需要的工具有限制性核酸内切酶、DNA连接酶和运载体。最常用的运载体是质粒。‎ 答案：(1)同一种限制性核酸内切酶　DNA连接酶　重组质粒　(2)受体细胞　具有标记基因　能在宿主细胞中复制并稳定保存　(3)甲硫氨酸、丙氨酸、丝氨酸 ‎10．玉米基因图谱已经绘出，这一成果将有助于科学家们改良玉米和其他谷类粮食作物(水稻、小麦和大麦)的品种。研究者说：“现在，科学家可以对玉米基因组进行准确而有效地研究，帮助找到改良品种、增加产量和抵抗干旱与疾病的新方法。”‎ ‎(1)作物基因图谱主要研究基因的定位，以及基因中的__________排列顺序等。基因在表达过程中，一种氨基酸可以有几个密码子，这一现象叫做密码子的简并性。你认为密码子的简并性对生物的遗传有什么意义？____________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)用玉米做原料进行酵母菌发酵生产乙醇，可帮助解决日益紧张的能源问题，酵母菌发酵产生乙醇的条件是________。‎ ‎(3)现有3个纯种品系的玉米，其基因型分别是：甲aaBBCC、乙AAbbCC和丙AABBcc。由基因a、b、c所决定的性状可提高玉米的市场价值，请回答下列问题(假定三对基因是独立分配的，玉米可以自交和杂交)：‎ ‎①获得aabbcc个体的杂交方案有多种，请补全下面的杂交方案。‎ 第一年：________________________________________________________________；‎ 第二年：种植F1和纯系乙(丙、甲)，让F1与纯系乙(丙、甲)杂交，获得F2种子；‎ 第三年：_________________________________________________________________；‎ 第四年：种植F3，植株长成后，选择aabbcc表现型个体，使其自交，保留种子。‎ ‎②此杂交育种方案中，aabbcc表现型个体出现的概率是______________。‎ ‎(4)玉米中aa基因型植株不能长出雌花而成为雄株，而基因B控制的性状是人类所需要的某种优良性状。现有基因型为aaBb的植株，为在短时间内获得大量具有这种优良性状的纯合雄性植株，请你写出简要的实验方案：‎ ‎①________________________________________________________________________。‎ ‎②用秋水仙素使单倍体加倍成纯合的二倍体，选取aaBB性状的植株。‎ ‎③________________________________________________________________________。‎ 解析：甲、丙杂交后获得F1种子，种植F1与纯系乙杂交，获得F2种子，其中AABbCC、AABbCc、AaBbCC、AaBbCc各占，让其自交得F3，只有AaBbCc自交后代中会出现aabbcc，且概率为×＝。利用杂合子培育具备优良性状的纯合子时，用单倍体育种可缩短育种年限。‎ 答案：(1)脱氧核苷酸(碱基)　基因中碱基(对)的改变，会导致遗传密码改变，但是由于密码子的简并性，翻译成的氨基酸不一定改变，从而保证了遗传性状的稳定性　(2)无氧　(3)①第一年：甲与丙(甲与乙、乙与丙)杂交，获得F1种子　第三年：种植F2，让F2自交，获得F3种子　②　(4)①取该植株的花药离体培养成单倍体植株幼苗　③将②中选取的植株利用植物组织培养技术进行扩大培养