【优化探究】高考生物总复习 26从杂交育种到基因工程配套训练 新人教版必修2.doc

【优化探究】2014届高考生物总复习 2-6从杂交育种到基因工程配套训练 新人教版必修21(2012年高考天津卷)芥酸会降低菜籽油的品质。油菜有两对独立遗传的等位基因(h和h，g和g)控制菜籽的芥酸含量，下图是获得低芥酸油菜新品种(hhgg)的技术路线。已知油菜单个花药由花药壁(2n)及大量花粉(n)等组分组成，这些组分的细胞都具有全能性。据图分析，下列叙述错误的是()a、两过程均需要植物激素来诱导细胞脱分化b与过程相比，过程可能会产生二倍体再生植株c图中三种途径中，利用花粉培养筛选低芥酸植株(hhgg)的效率最高df1减数分裂时，h基因所在染色体会与g基因所在染色体发生联会解析：本题主要考查杂交育种、单倍体育种及减数分裂的特点等知识。通过杂交方法可将不同个体的优良性状的基因集中到同一个个体中；通过单倍体育种可大大缩短育种年限。分析题图可知，、两过程均为细胞脱分化的过程，均需要植物激素来诱导，故a正确；由于花药由花药壁(2n)和大量花粉(n)等组分组成，由花药壁培养成的再生植株可能为二倍体，故b正确；利用花粉培养成的再生植株为单倍体，再用秋水仙素处理，使其染色体数目加倍，成为可育的纯合子，大大缩短了育种年限，故c正确；由于h基因所在的染色体与g基因所在的染色体不是一对同源染色体，因此，在减数分裂过程中，二者不会发生联会现象，故d错误。答案：d2(2012年高考海南卷)已知小麦无芒(a)与有芒(a)为一对相对性状，用适宜的诱变方式处理花药可导致基因突变。为了确定基因a是否突变为基因a，有人设计了以下4个杂交组合，杂交前对每个组合中父本的花药进行诱变处理，然后与未经处理的母本进行杂交。若要通过对杂交子一代表现型的分析来确定该基因是否发生突变，则最佳的杂交组合是()a无芒有芒(aaaa)b无芒有芒(aaaa)c无芒无芒(aaaa)d无芒无芒(aaaa)解析：本题考查育种原理及其应用的知识。在四个选项中，a选项中，、个体均为纯合子，是具有相对性状的亲本组合，其杂交后代只有一种表现型，即显性性状，若无芒个体中a突变为a，则杂交后代将会出现有芒和无芒，a选项符合题意；而b、c、d选项中，其亲本、个体，均有杂合子，故通过杂交实验无法检测无芒个体中的基因a是否突变为基因a。答案：a3(2012年高考海南卷)无子西瓜是由二倍体(2n22)与同源四倍体杂交后形成的三倍体。回答下列问题：(1)杂交时选用四倍体植株作母本，用二倍体植株作父本，取其花粉涂在四倍体植株的_上，授粉后套袋。四倍体植株上产生的雌配子含有_条染色体，该雌配子与二倍体植株上产生的雄配子结合，形成含有_条染色体的合子。(2)上述杂交获得的种子可发育为三倍体植株。该植株会产生无子果实，该果实无子的原因是三倍体的细胞不能进行正常的_分裂。(3)为了在短期内大量繁殖三倍体植株，理论上可以采用_的方法。解析：本题以三倍体无子西瓜的培育过程为信息载体，考查了多倍体育种的方法。(1)在三倍体无子西瓜培育过程中，以四倍体植株为母本，授以二倍体植株花粉，可获得三倍体西瓜种子(胚)。四倍体植株上产生的雌配子含有22条染色体，二倍体产生的雄配子含11条染色体，则合子中含有三个染色体组，33条染色体。(2)三倍体西瓜无子的原因是：三倍体的细胞含有三个染色体组，在减数分裂时，染色体联会紊乱，不能产生正常的生殖细胞。(3)由于三倍体植株不能进行有性繁殖，故可采用组织培养等无性生殖方式繁殖。答案：(1)雌蕊(或柱头)2233(2)减数(3)组织培养(其他合理答案也可)4(2012年高考浙江卷)玉米的抗病和不抗病(基因为a、a)、高秆和矮秆(基因为b、b)是两对独立遗传的相对性状。现有不抗病矮秆玉米种子(甲)，研究人员欲培育抗病高秆玉米，进行以下实验：取适量的甲，用合适剂量的射线照射后种植，在后代中观察到白化苗4株、抗病矮秆1株(乙)和不抗病高秆1株(丙)。将乙与丙杂交，f1中出现抗病高秆、抗病矮秆、不抗病高秆和不抗病矮秆。选取f1中抗病高秆植株上的花药进行离体培养获得幼苗，经秋水仙素处理后选出纯合二倍体的抗病高秆植株(丁)。另一实验表明，以甲和丁为亲本进行杂交，子一代均为抗病高秆。请回答：(1)对上述1株白化苗的研究发现，控制其叶绿素合成的基因缺失了一段dna，因此该基因不能正常_，功能丧失，无法合成叶绿素，表明该白化苗的变异具有_的特点，该变异类型属于_。(2)上述培育抗病高秆玉米的实验运用了_、单倍体育种和杂交育种技术，其中杂交育种技术依据的原理是_。花药离体培养中，可通过诱导愈伤组织分化出芽、根获得再生植株，也可通过诱导分化成_获得再生植株。(3)从基因组成看，乙与丙植株杂交的f1中抗病高秆植株能产生_种配子。(4)请用遗传图解表示乙与丙植株杂交得到f1的过程。解析：本题考查基因突变、遗传育种等知识。(1)射线照射玉米种子，可能会导致叶绿素合成基因发生突变，产生白化苗，该种变异对幼苗本身是有害的。(2)本实验中运用了多种育种方法。射线照射种子是运用了诱变育种方法；抗病矮秆(乙)和不抗病高秆(丙)杂交得到f1，运用了杂交育种方法；最后选取f1中抗病高秆植株的花药进行离体培养获得幼苗，再用秋水仙素处理后得到纯合二倍体的抗病高秆植株，这是单倍体育种方法。花药离体培养过程中，可通过诱导愈伤组织分化成胚状体获得再生植株，也可直接诱导愈伤组织分化出根、芽，获得再生植株。(3)不抗病矮秆(甲)和抗病高秆(丁)杂交，子一代均为抗病高秆，这说明抗病、高秆均为显性，故甲、丁基因型分别为aabb、aabb。由甲突变来的乙、丙植株基因型分别为aabb、aabb。乙与丙杂交得到的f1中抗病高秆植株基因型为aabb，aabb植株可产生ab、ab、ab、ab四种配子。(4)乙、丙植株基因型分别为aabb、aabb。书写遗传图解时注意不要漏写p、配子、f1及各种表现型的比例等。答案：(1)表达有害性基因突变(2)诱变育种基因重组胚状体(3)4(4)一、选择题1下列高科技成果中，根据基因重组原理进行的是()利用杂交技术培育出超级水稻通过返回式卫星搭载种子培育出太空椒通过体细胞克隆技术培养出克隆牛将苏云金杆菌的某些基因移植到棉花体内，培育出抗虫棉将健康人的正常基因植入病人体内治疗基因病用一定浓度的生长素处理，获得无子番茄abc d解析：通过返回式卫星搭载种子培育出太空椒属于诱变育种，其原理为基因突变；通过体细胞克隆技术培养出克隆牛属于无性生殖，应用的原理是细胞核的全能性；用一定浓度的生长素处理，获得无子番茄应用的是生长素的生理作用。答案：c2(2013年湖州模拟)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：b3家蚕的性别决定为zw型。用x射线处理使第2号染色体上的含显性斑纹基因pb的区段易位到w染色体上，再将雌蚕与白体雄蚕交配，其后代凡是雌蚕都有斑纹，凡是雄蚕都无斑纹。这样有利于去雌留雄，提高蚕丝的质量。这种育种方法依据的原理是()a基因突变 b基因重组c染色体结构的变异 d染色体数目的变异解析：此题是用x射线处理基因区段而不是单个基因，属于染色体结构变异中的易位，不可能是基因突变，a不正确，c项正确；基因重组只发生在有性生殖或基因工程中，b不正确；由题意知无染色体数目的变化，d不正确。答案：c4我国曾捕捉到一只罕见的白色雄猴(隐性突变)，要想在短期内利用这只白色雄猴繁殖更多的白色猴，下列最佳方案是()a让这只白雄猴与棕雌猴交配，再用f1相互交配而产生白猴b让这只白雄猴与棕雌猴交配，就可以得到白猴c让这只白雄猴与棕雌猴交配，在f1中选出白猴与该白猴交配d让这只白雄猴与棕雌猴交配，在f1中选出棕雌猴与该白猴交配解析：由于白色雄猴是隐性突变，让这只白雄猴与棕雌猴交配，得到棕色猴(f1)，在f1中选出棕雌猴与该白猴交配，就可以在短期内得到白色猴。答案：d5(2013年烟台检测)现有三个番茄品种，a种的基因型为aabbdd，b种的基因型为aabbdd，c种的基因型为aabbdd，三种等位基因分别位于三对同源染色体上。若通过杂交育种要获得aabbdd植株，且每年只繁殖一代，至少需要的时间为()a2年 b3年c4年 d5年解析：aabbddaabbddaabbdd一年aabbddaabbddaabbdd一年aabbddaabbdd一年种植aabbdd种子一年得aabbdd植株，所以需要4年的时间。答案：c6在引进优良家畜(如牛、羊)时，一般引进雄性个体让其与本地的同种雌性个体杂交。考虑到经济和遗传方面的因素，一般以引进4头雄性家畜为宜。具体做法是：让一头引种雄畜与一头本地种雌畜杂交得f1，让f1与第二头引种雄畜杂交得f2，让f2再与第三头引种雄畜杂交得f3，f3与第四头引种雄畜杂交得f4，试问：在f4个体细胞核内的遗传物质属本地种的理论上约有()a1/2 b1/8c1/16 d15/16解析：在生殖的过程中，子代从每一个亲代那儿获得一半遗传物质，这是由减数分裂和受精作用决定的。让一头引种雄畜与一头本地种雌畜杂交得f1，f1个体中有1/2遗传物质来自本地物种，让f1与第二头引种雄畜杂交得f2，f2个体中有1/4遗传物质来自本地物种，以此类推在f4个体细胞核内的遗传物质属本地种的理论上约有1/16。答案：c7某生物的基因型为aabb，通过下列技术可以分别将它转变为以下基因型的生物：aabb abaabbc aaaabbbb则以下排列正确的是()a诱变育种、转基因技术、花药离体培养、细胞融合b杂交育种、花药离体培养、转基因技术、多倍体育种c花药离体培养、诱变育种、多倍体育种、转基因技术d多倍体育种、花药离体培养、诱变育种、转基因技术解析：由于某生物的基因型为aabb，通过aabb与aabb杂交，则获得基因型为aabb的生物；选取aabb的花粉进行离体培养，则获得基因型为ab的单倍体；将外源基因c转入生物aabb中，则获得基因型为aabbc的生物；将生物aabb用秋水仙素处理，则获得基因型为aaaabbbb的四倍体。答案：b8(2010年高考江苏卷)为解决二倍体普通牡蛎在夏季因产卵而出现肉质下降问题，人们培育出三倍体牡蛎。利用普通牡蛎培育三倍体牡蛎合理的方法是()a利用水压抑制受精卵的第一次卵裂，然后培育形成新个体b用被射线破坏了细胞核的精子刺激卵细胞，然后培育形成新个体c将早期胚胎细胞的细胞核植入去核卵细胞中，然后培育形成新个体d用化学试剂阻止受精后的次级卵母细胞释放极体，然后培育形成新个体解析：a项卵裂是有丝分裂，若抑制第一次卵裂不可能产生三倍体；b项精子被破坏，则只靠卵细胞的遗传物质发育而成的个体为单倍体；c项中去核卵细胞中植入早期胚胎细胞的细胞核，则发育成由该细胞核决定的二倍体；d项中受精后的卵细胞将正常发育成为二倍体，若极体不能正常释放，则极体中所含的一个染色体组将保留在受精卵中，导致产生三倍体。答案：d9对于下图所示育种方法的说法不正确的是()a方向所示的途径依据的原理是基因重组b过程所示的育种方法依据的原理是染色体变异c、过程都要用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗d过程一般发生在生殖细胞中才具有遗传性解析：方向所示的途径表示杂交育种，原理是基因重组；过程所示的育种方法为多倍体育种，多倍体育种和单倍体育种的原理都是染色体变异；、过程中最常使用的药剂是秋水仙素，但是过程不能处理种子，只能处理幼苗；过程是基因突变，实质是dna分子结构发生改变，基因突变可发生在生物个体发育的各个时期，但是，一般发生在生殖细胞中才具有遗传性。答案：c10(2013年临沂模拟)下图甲、乙表示水稻两个品种，a、a和b、b表示分别位于两对同源染色体上两对等位基因，表示培育水稻新品种的过程，则下列说法错误的是()a过程简便，但培育周期长b和的变异都发生于有丝分裂间期c过程常用的方法是花药离体培养d过程与过程的育种原理相同解析：过程属于杂交育种，杂交育种原理是基因重组，发生在减数分裂的过程中，该种育种方法操作简便，但培育周期长。过程是单倍体育种，过程是多倍体育种，它们的原理相同都是染色体变异。答案：b11(2013年南京调研)将两个植株杂交，得到，将再做进一步处理，如下图所示，下列分析错误的是()a由到的育种过程依据的主要原理是基因突变b由过程形成植株可知，与为同一物种c若的基因型为aabbdd(三对等位基因的遗传符合自由组合定律)，则植株中能稳定遗传的个体占总数的1/4d由到过程可能发生了突变和重组，可为生物进化提供原材料解析：如果原植物为二倍体，则为二倍体，为四倍体，它们杂交形成的为三倍体，由于三倍体没有可育性，所以与是不同物种。答案：b12为获得纯合高蔓抗病番茄植株，采用了下图所示的方法图中两对相对性状独立遗传。据图分析，不正确的是()a过程的自交代数越多，纯合高蔓抗病植株的比例越高b过程可以取任一植株的适宜花药作培养材料c过程原理是细胞的全能性d图中筛选过程不改变抗病基因频率解析：以育种方法为背景，综合考查杂交育种、单倍体育种、基因工程育种。过程的自交代数越多，杂合高蔓抗病的比例越少，纯合高蔓抗病的比例越高。过程可以任取f1植株的适宜花药进行离体培养。过程由高度分化的叶肉细胞培养成为转基因植株，原理是细胞的全能性。图中人为保留抗病植株，筛选掉感病植株，会提高抗病基因频率。答案：d二、非选择题13(2013年泰安质检)通过杂交可将同一物种的不同个体上的优良性状集中在一起，也可将不同物种的染色体集中在一起。甲乙为杂交模型，请回答下列问题。(1)无子西瓜备受青睐，结无子西瓜的植株是由父本甲_与母本乙_杂交得到的，无子西瓜培育的遗传学原理是_，能够刺激子房发育成无子果实的过程是_。(2)马铃薯品种是杂合体(有一对基因杂合即可称之为杂合体)，生产上常用块茎繁殖，现要通过杂交选育黄肉(yy)、抗病(tt)的马铃薯新品种，则杂交亲本甲的基因型为_，乙的基因型为_。(3)现有三个纯系水稻品种：矮秆感病有芒(aabbdd)、高秆感病有芒(aabbdd)、高秆抗病无芒(aabbdd)。请回答：为获得矮秆抗病无芒纯系新品种，应选择的杂交亲本甲、乙为_，获得f1后如让f1自交，则f2中表现为矮秆抗病无芒的个体占f2总数的_，若要获取矮秆抗病无芒纯系新品种，需将f2中矮秆抗病无芒的个体继续_，直至_。如果在中所述f1基础上尽快获得矮秆抗病无芒新品种，写出后续的育种过程。解析：(1)无子西瓜的培育过程：先用秋水仙素处理正常二倍体西瓜种子，染色体正常复制而不分裂，形成四倍体植株，用四倍体西瓜植株做母本(开花前去雄)、二倍体西瓜植株做父本(取其花粉授4倍体雌蕊上)进行杂交，形成三倍体种子，三倍体植株在开花时，其雌蕊要用正常二倍体西瓜的花粉授粉，以刺激其子房发育成果实。由于胚珠不能发育为种子，而果实则正常发育，所以这种西瓜无子。所以父本甲为二倍体西瓜，母本乙为四倍体西瓜；无子西瓜培育的遗传学原理是染色体变异；用二倍体西瓜的花粉刺激子房发育成无子果实。(2)要通过杂交选育黄肉(yy)、抗病(tt)的马铃薯新品种，亲本可以是yytt和yytt，也可以是yytt和yytt，由于马铃薯品种是杂合体，所以杂交亲本甲的基因型为yytt；乙的基因型为yytt。(3)矮秆抗病无芒纯系新品种基因型为aabbdd，应选择的杂交亲本甲、乙为(aabbdd)、(aabbdd)；获得f1为aabbdd，f1自交，则f2中表现为矮秆抗病无芒aab_dd的个体占f2总数的1/43/41/43/64；若要获取矮秆抗病无芒纯系新品种，需将f2中矮秆抗病无芒的个体继续自交，直至不发生性状分离。尽快获得矮秆抗病无芒纯系新品种需用单倍体育种，后续的育种过程为第一步：取f1的花药进行离体培养，获得单倍体幼苗；第二步：用秋水仙素处理单倍体幼苗，然后选育矮秆抗病无芒纯系新品种。答案：(1)二倍体西瓜四倍体西瓜染色体变异用二倍体西瓜的花粉刺激子房发育(2)yyttyytt(3)、3/64自交不发生性状分离第一步：取f1的花药进行离体培养，获得单倍体幼苗。第二步：用秋水仙素处理单倍体幼苗，然后选育矮秆抗病无芒纯系新品种。14(2012年高考江苏卷)科学家将培育的异源多倍体的抗叶锈病基因转移到普通小麦中，育成了抗叶锈病的小麦，育种过程见图。图中a、b、c、d表示4个不同的染色体组，每组有7条染色体，c染色体组中含携带抗病基因的染色体。请回答下列问题：(1)异源多倍体是由两种植物aabb与cc远缘杂交形成的后代，经_方法培育而成，还可用植物细胞工程中_方法进行培育。(2)杂交后代染色体组的组成为_，进行减数分裂时形成_个四分体，体细胞中含有_条染色体。(3)杂交后代中c组的染色体减数分裂时易丢失，这是因为减数分裂时这些染色体_。(4)为使杂交后代的抗病基因稳定遗传，常用射线照射花粉，使含抗病基因的染色体片段转接到小麦染色体上，这种变异称为_。解析：此题考查多倍体及多倍体育种相关的知识。(1)异源多倍体aabbcc是由两种植物aabb与cc远缘杂交产生的后代abc，再经过秋水仙素诱导染色体数目加倍形成。在生产中还可由aabb细胞与cc细胞通过诱导融合产生。(2)亲本aabbcc和aabbdd杂交，杂交后代的基因组成为aabbcd。杂交后代体细胞中染色体数目为7642条，该个体减数分裂时，由于c、d组染色体无同源染色体配对，因此只形成7214个四分体。(3)c组染色体由于无同源染色体配对，故减数分裂时易丢失。(4)射线照射有可能引起c组携带抗病基因的染色体片段断裂，而后又重接到普通小麦的a或b组染色体上，这种变异称为易位，属于染色体结构变异。答案：(1)秋水仙素诱导染色体数目加倍植物体细胞杂交(2)aa