从杂交育种到基因工程

1、课时提能演练 ( 二十四 )(45 分钟 100 分)一、单项选择题 ( 包括 6 题，每题 5 分，共 30 分。每题只有一个选项最符合题意)1. 飞鹰太空育种基地占地约 800 亩，游客到现场可以参观难得一见的垒球大的西红柿、篮球大的太空茄子等。下列哪些品种培育所依据的原理和上述作物类似( )A. 人工栽培选育出矮秆抗锈病的小麦品种B. 用一定浓度的生长素处理番茄雌蕊柱头获得无子番茄C.用 X 射线照射青霉菌使青霉素的产量提高D.用一定浓度的秋水仙素处理，获得八倍体小黑麦2. 二倍体水稻高秆对矮秆为显性，在矮秆品种田中发现了一株高秆植株，用这一高秆植株进行花药离体培养得到了多个植株，这些植

2、株有可能是()A. 不能开花结籽的矮秆植株B. 自交后代不发生性状分离C.能开花结籽的高秆和矮秆植株D.减数分裂过程中同源染色体分离3.(2012 ·潮州模拟 ) 杂交育种、单倍体育种、诱变育种、多倍体育种、基因工程育种是常见的育种手段，下面有关这五种育种的叙述正确的是()A. 某种方法可能产生定向的可遗传变异B. 都不能通过产生新基因来产生新的性状C.都在个体水平上进行操作D.涉及的原理有基因突变或基因重组4.( 易错题 ) 现有 A、B、C 三个番茄品种， A 品种的基因型为aaBBDD，B 品种的基因型为 AAbbDD，C品种的基因型为AABBdd，三对基因分别位于三对同源染色

3、体上。若要利用上述品种培育获得aabbdd 植株，至少需要几年 ()A.2 年 B.3 年 C.4 年 D.5 年5.(2012 ·桐乡模拟 ) 某科技活动小组将二倍体番茄植株的花粉按如图所示的程序进行实验。根据图示实验，分析错误的是()A. 由花粉培养到植株 A，体现了植物的生殖细胞具有全能性 B. 植株 A 一定为单倍体植株，其特点之一是高度不育C.在植株 B 的细胞中，每对染色体上的成对基因都是纯合的D.由花粉培养到植株 B，经历了两年的时间6.(2012 ·肇庆模拟 ) 两个亲本的基因型分别为AAbb和 aaBB，这两对基因按自由组合定律遗传，要培育出基因型为aab

4、b 的新品种，最简捷的方法是()A. 单倍体育种 B. 杂交育种C.人工诱变育种 D.细胞工程育种二、双项选择题 ( 包括 3 题，每题 6 分，共 18 分。每题有两个选项符合题意)7. 下列关于作物育种的叙述，正确的是 ( )A. 把两个小麦优良性状结合在一起常采用杂交育种技术B. 改良缺乏某种抗病性的水稻品种常采用单倍体育种C.培育无子西瓜可用适宜浓度的生长素处理三倍体西瓜雌蕊柱头D.袁隆平培育的高产、抗逆性强的杂交水稻是基因突变的结果8.( 预测题 ) 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

5、；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3/8 、1/4B. 后一种方法所得的植株中可用于生产的类型比例为2/3C.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，是由染色体结构发生改变引起的9.(2012 ·深圳模拟 ) 下列有关育种的说法正确的是()A. 用杂交的方法进行育种，F1 自交后代有可能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的优良性状C.用基因型为 DdTt 的植株

6、进行单倍体育种，所育的种自交后代约有1/4 为纯合子D.用基因型为 DdTt 的植株进行多倍体育种，所育的种和原品种杂交不能产生可育后代三、非选择题 ( 包括 3 题，共 52 分)10.(18 分)( 预测题 ) 如图为四种不同的育种方法，请回答：(1) 图中 AD途径表示杂交育种，一般从 F2 开始选种，这是因为_。(2) 若亲本的基因型有以下四种类型：两亲本相互杂交，后代表现型为31 的杂交组合是 _。选乙、丁为亲本，经ABC途径可培育出 _种纯合植物。该育种方法突出的优点是 _。(3)E 方法最不易获得所需品种的原因是_。(4) 下列植物中，是通过图中 F 方法培育而成的植物是 ( )

7、 A. 太空椒 B. 无子番茄C.白菜- 甘蓝 D.八倍体小黑麦11.(18 分) 通过 DNA重组技术使原有基因得以改造的动物称为转基因动物。运用这一技术可使羊乳中含有人体蛋白质，如图表示这一技术的基本过程，在该工程中所用的基因“剪刀”能识别的序列和切点是-GGATCC，-请回答：(1) 从羊染色体中“剪下”羊蛋白质基因的酶是 _，人体蛋白质基因“插入”后连接在羊体细胞染色体中需要的酶是 _。(2) 请画出质粒被切割形成黏性末端的过程图。-G GATCC(3) 人体蛋白质基因之所以能连接到羊的染色体DNA中，原因是_，人体蛋白质基因导入羊细胞时常用的工具是。(4) 此过程中目的基因的检测与表

8、达中的表达是指_。(5) 你认为此类羊产的奶安全可靠吗？理由是什么？_。12.(16 分)( 探究创新题 ) 假设 A、b 是玉 M的优良基因，这两种基因是自由组合的。现有 AABB、aabb 两个品种，为培育出优良新品种 AAbb，可以采用的方法如图所示。请据图回答下列问题：(1) 由品种 AABB、aabb 经过过程培育出新品种的育种方法称为_。经过过程产生的表现型符合育种要求的植株中，不能稳定遗传的占_。将 A_bb的玉 M植株自交，子代中 AAbb与 Aabb的比是_。(2) 过程常采用 _得到 Ab 幼苗。与过程的育种方法相比，过程的育种优势是。(3) 过程是用 射线处理获取新品种的

9、方法，处理对象常选用萌发的种子或幼苗，这是因为 _。(4) 通过过程培育基因型为 AAbbC的植株，采用的生物工程技术有_，与过程的育种方法相比，过程育种的优势是_。答案解读1.【解读】 选 C。太空育种依据的原理是基因突变，高产青霉菌的培育原理也是基因突变。2.【解题指南】1.题眼：“多个植株”的获得是花药离体培养的结果，没有秋水仙素或低温使染色体加倍处理。2.解题关键：明确二倍体形成的单倍体高度不育。【解读】 选 A。二倍体植物花药离体培养获得的单倍体，体内不具有同源染色体，细胞分裂过程中，不存在同源染色体的分离，因此这些植株是高度不育的。这些植株不可能开花结籽，不能自交发生性状分离。3.

10、【解读】 选 A。基因工程育种可能产生定向的可遗传变异；诱变育种能通过产生新基因来产生新的性状；基因工程育种在DNA 分子水平上进行操作；涉及的原理有基因突变、基因重组和染色体变异。4.【解题指南】1.知识储备： (1)单倍体育种能够明显缩短育种年限；(2) 植物杂交使不同生物的优良基因组合在一起。2.解题关键：注意题干“至少”，含意是育种方式需要采取单倍体育种。【解读】 选 B。单倍体育种可明显缩短育种年限，本题的育种过程可以是：第一年让基因型为 aaBBDD 的 A 品种与基因型为 AAbbDD 的 B 品种杂交得到基因型为 AaBbDD 的种子；第二年让基因型为 AaBbDD 的个体与基

11、因型为AABBdd 的 C 品种杂交得到基因型为AaBbDd 的种子；第三年对AaBbDd 进行单倍体育种，即可得到aabbdd 植株。5.【解读】 选 D。图示过程是单倍体育种，A 是单倍体，高度不育， B 是纯合子，每对染色体上的成对基因都是纯合的。D 项中，花粉培育成植株A 经历的时间较短，然后用秋水仙素加倍，时间也较短，远远少于一年的时间。【误区警示】 并不是所有的单倍体都高度不育，如四倍体马铃薯形成的单倍体是可育的。6.【解读】 选 B。本题考查不同育种方式的特点以及理解能力、分析能力和推理能力。单倍体育种的过程为：两纯种亲本F1 花药离体培养单倍体幼苗，用秋水仙素处理选择aabb

12、新品种。该方式可以明显缩短年限但操作复杂，要求高而不简捷。人工诱变育种不能实现基因重组，且有很强的盲目性。细胞工程育种虽然目的性强，但无法实现基因重组得到aabb 的个体，且操作复杂。杂交育种则可以实现基因重组，在两亲本杂交所得的F1 自交产生的 F2 中选择出aabb 的新品种，这种操作比较简捷。【误区警示】 杂交育种不一定都需要连续自交过程。若选育显性优良纯种，则需要连续自交筛选直至性状不再发生分离；若选育隐性优良纯种，则只要在子二代出现该性状个体即可。7.【解读】 选 A、C 。杂交育种可以将不同个体的优良性状集中于一体，基因工程育种或诱变育种可以改良缺乏某种抗病性的品种，选项D 应该是

13、基因重组的结果，选项 C 一般采用花粉刺激，如果用生长素处理亦能达到目的。8.【解读】 选 A、C 。杂交育种 F2 中重组类型有 DDtt(1/16) 、ddTT(1/16) 、Ddtt(2/16) 、ddTt(2/16) ，共占 3/8；单倍体育种的原理是染色体变异，是由染色体数目变异引起的；由于F 1 产生的四种配子的比例为1111，故用此法所得植株中纯合类型占1/4；杂交育种的原理是基因重组，原因是非同源染色体的自由组合。9.【解题指南】1.知识储备： (1)诱变育种具有不定向性。(2) 二倍体进行单倍体育种，形成的后代都是纯合子。2.考查实质：诱变育种、单倍体育种、杂交育种和多倍体育

14、种的操作程序及特点。【解读】 选 A、D。本题考查生物育种的方式。诱变育种的原理是基因突变，而基因突变具有不定向性，所以诱变后的植株在性状上也具有不确定性；单倍体育种得到的个体都是纯合子，其自交后代也都为纯合子；用基因型为DdTt的植株进行多倍体育种，得到的个体为DDddTTtt( 四倍体 )和原品种 (DdTt) 杂交，后代为三倍体，三倍体不可育。10. 【解读】 (1)图中 AD 途径表示杂交育种，杂交育种的选种是从性状分离那代开始的，所以从 F2 开始选种。 (2)两亲本相互杂交，后代表现型为31 的是一对杂合子的自交，从图解不难看出是甲×乙；选乙、丁为亲本，杂交后代的基因型是

15、 AaBb 和 Aabb ，可以产生 4 种类型的配子，经ABC 途径可以培育出 4 种表现型的纯合植物，该育种为单倍体育种，其优点是明显缩短育种年限。 (3)基因突变频率低且具有不定向性。(4)图中 F 方法是多倍体育种，常用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗使其染色体数目加倍，八倍体小黑麦的育种是多倍体育种。答案： (1)从 F2 开始出现性状分离(2) 甲×乙4 明显缩短育种年限(3) 基因突变频率低且不定向 (4)D【方法技巧】 选定杂交育种合适操作流程的方法培育杂合子品种 杂种优势的利用在农业生产上，可以将杂种一代作为种子直接利用，如水稻、玉M 等。a.基本步骤：选取双亲P(、)

16、杂交F1 。b.特点：高产、优质、抗性强，但种子只能种一年。培育纯合子品种a.培育隐性纯合子品种的基本步骤选取双亲 P(、)杂交F1自交F2选出表现型符合要求的个体种植推广。b.培育双显纯合子或一隐一显纯合子品种的基本步骤选取双亲 P(、)杂交F1自交F2选出表现型符合要求的个体自交 F3 选出稳定遗传的个体推广种植。c.特点：操作简单，但需要的时间较长。11. 【解读】 (1)目的基因的获取要用到限制性核酸内切酶，目的基因插入受体细胞时需要 DNA 连接酶。 (2)首先要按照碱基互补配对原则，由已知的一条链完成质粒双链上的碱基序列，再根据切点写出切割后形成的黏性末端。 (3)要求回答基因能够

17、拼接的原因，不同生物的 DNA 化学组成和空间结构相同，即都具有相同的物质基础和结构基础。目的基因导入受体细胞需要先与运载体结合，最常用的运载体是质粒，也可以用动物病毒。 (4)基因的表达是指基因通过控制蛋白质的合成来控制生物的性状，即通过转录和翻译过程合成相应的蛋白质。 (5)转基因产品的安全性问题要辩证地分析，安全或不安全两个方面，都要说明理由。答案： (1)限制性核酸内切酶DNA 连接酶(2)(3) 具有相同的物质基础和结构基础 (有互补的碱基序列 )细菌质粒或病毒(4) 人体蛋白质基因在羊体细胞内控制合成人体蛋白质(5) 安全；因目的基因导入受体细胞后，没有改变，控制合成的人体蛋白质成分没有改变 (或不安全，因目的基因导入受体细胞后，可能由于羊细胞中的某些成分的影响，合成的人体蛋白质成分可能发生一定的改变)12. 【解读】 (1)是杂交，是自交，也是自交，经过杂交过程，把优良基因集中在一起，经过连续自交，选取纯合的个体作为新品种，这属于杂交育种。经过过程产生的表现型符合育种要求的植株基因型有AAbb 、Aabb ，