2022届高考生物一轮复习《从杂交育种到基因工程》教学案

PAGE27第23讲从杂交育种到基因工程【2022高考在线】1（2022·江苏卷）下图是高产糖化酶菌株的育种过程，有关叙述错误的是（）出发菌株eq\a\vs4\al挑取200个,单细胞菌株选出50株选出5株多轮重复筛选A通过上图筛选过程获得的高产菌株未必能作为生产菌株射线处理既可以引起基因突变也可能导致染色体变异C上图筛选高产菌株的过程是定向选择过程D每轮诱变相关基因的突变率都会明显提高2（2022·北京卷）为控制野兔种群数量，澳洲引入一种主要由蚊子传播的兔病毒。引入初期强毒性病毒比例最高，兔被强毒性病毒感染后很快死亡，致兔种群数量大幅下降。兔被中毒性病毒感染后可存活一段时间。几年后中毒性病毒比例最高，兔种群数量维持在低水平。由此无法推断出（）A病毒感染对兔种群的抗性具有选择作用B毒性过强不利于维持病毒与兔的寄生关系C中毒性病毒比例升高是因为兔抗病毒能力下降所致D蚊子在兔和病毒之间的协同（共同）进化过程中发挥了作用

3（2022·天津卷）MRSA菌是一种引起皮肤感染的“超级细菌”，对青霉素等多种抗生素有抗性。为研究人母乳中新发现的蛋白质H与青霉素组合使用对MRSA菌生长的影响，某兴趣小组的实验设计及结果如下表。下列说法正确的是（）组别培养基中的添加物MRSA菌1100μg/mL蛋白质H生长正常220μg/mL青霉素生长正常32μg/mL青霉素＋100μg/mL蛋白质H死亡A细菌死亡与否是通过光学显微镜观察其细胞核的有无来确定的B第2组和第3组对比表明，使用低浓度的青霉素即可杀死MRSA菌青霉素做处理的对照组有很强的杀菌作用，是一种新型抗生素4（2022·四川卷）油菜物种甲（2n＝20）与乙（2n＝16）通过人工授粉杂交，获得的幼胚经离体培养形成幼苗丙，用秋水仙素处理丙的顶芽形成幼苗丁，待丁开花后自交获得后代戊若干。下列叙述正确的是（）A秋水仙素通过促进着丝点分裂，使染色体数目加倍B幼苗丁细胞分裂后期，可观察到36或72条染色体C丙到丁发生的染色体变化，决定了生物进化的方向D形成戊的过程未经过地理隔离，因而戊不是新物种5（2022·广东卷）某种兰花有细长的花矩（如图），花矩顶端贮存着花蜜，这种兰花的传粉需借助具有细长口器的蛾在吸食花蜜的过程中完成，下列叙述正确的是（）

A蛾口器的特征决定兰花花矩变异的方向B花矩变长是兰花新种形成的必要条件C口器与花矩的相互适应是共同进化的结果D蛾的口器会因吸食花蜜而越变越长6（2022·江苏卷）某医院对新生儿感染的细菌进行了耐药性实验，结果显示70%的致病菌具有耐药性。下列有关叙述正确的是（）A孕妇食用了残留抗生素的食品，导致其体内大多数细菌突变B即使孕妇和新生儿未接触过抗生素，感染的细菌也有可能是耐药菌C新生儿体内缺少免疫球蛋白，增加了致病菌的耐药性D新生儿出生时没有及时接种疫苗，导致耐药菌形成7（2022·重庆卷）肥胖与遗传密切相关，是影响人类健康的重要因素之一。（1）某肥胖基因发现于一突变系肥胖小鼠，人们对该基因进行了相关研究。①为确定其遗传方式，进行了杂交实验，根据实验结果与结论完成以下内容。实验材料：______________小鼠；杂交方法：__________。实验结果：子一代表现型均正常。结论：遗传方式为常染色体隐性遗传。②正常小鼠能合成一种蛋白类激素，检测该激素的方法是________。小鼠肥胖是由于正常基因的编码链（模板链的互补链）部分序列“CTCCGA”中的一个C被T替换，突变为决定终止密码（UAA或UGA或UAG）的序列，导致该激素不能正常合成，突变后的序列是________，这种突变________（填“能”或“不能”）使基因的转录终止。③在人类肥胖症研究中发现，许多人能正常分泌该类激素却仍患肥胖症，其原因是靶细胞缺乏相应的________。（2）目前认为，人的体重主要受多基因遗传的控制。假如一对夫妇的基因型均为AaBb（A、B基因使体重增加的作用相同且具累加效应，两对基因独立遗传），从遗传角度分析，其子女体重超过父母的概率是________，体重低于父母的基因型为______________________。（3）有学者认为，利于脂肪积累的基因由于适应早期人类食物缺乏而得以保留并遗传到现代，表明________决定生物进化的方向。在这些基因的频率未明显改变的情况下，随着营养条件改善，肥胖发生率明显增高，说明肥胖是________________共同作用的结果。【重点知识梳理】一、生物育种1杂交育种与单倍体育种的过程（以选育抗病高产aaBB为例）

2几种育种方法的比较方法原理常用方法优点缺点代表实例杂交育种基因重组杂交操作简单，目标性强育种年限长矮秆抗病小麦诱变育种基因突变辐射诱变、激光诱变等提高突变率，加速育种进程有利变异少，需大量处理实验材料高产青霉素菌株多倍体育种染色体变异秋水仙素处理萌发的种子或幼苗操作简单，且能在较短的时间内获得所需品种所得品种发育迟缓、结实率低、在动物中无法开展无子西瓜、八倍体小黑麦单倍体育种染色体变异花药离体培养后，再用秋水仙素处理明显缩短育种年限技术复杂，需要与杂交育种配合“京花1号”小麦基因工程育种基因重组将一种生物特定的基因转移到另一种生物细胞中能定向改造生物的遗传性状有可能引发生态危机转基因抗虫棉3生物育种方法的选择（1）若要培育隐性性状个体，则可用自交或杂交的方法，只要出现该性状即可稳定遗传。（2）有些植物如小麦、水稻等，杂交实验较难操作，则最简便的方法是自交。（3）若要快速获得纯种，则最好采用单倍体育种方法。（4）若实验植物为营养繁殖类如马铃薯等，则只要出现所需性状即可，不需要培育出纯种。（5）若要培育原先没有的性状，则可用诱变育种。二、基因工程1基因工程的原理（1）不同生物的DNA分子具有相同结构。（2）基因是控制生物性状的基本结构单位和功能单位。（3）各种生物共用一套遗传密码。2基因工程操作的工具（1）限制性核酸内切酶——基因的“剪刀”①存在场所：主要是存在于微生物细胞中。②特性：一种限制性核酸内切酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并且能够在特定的切点上切割DNA分子。③作用结果：得到黏性末端。（2）DNA连接酶——基因的“针线”①作用：连接限制性核酸内切酶切开的断口。②常用的种类及iDNA连接酶T4DNA连接酶）运载体——基因的运输工具作为运载体必须具备的条件：①能够在宿主细胞内复制并稳定地保存。②含有多个限制酶切点，以便和外源基因相连。③含有标记基因，以便于筛选。3基因工程与基因重组比较项目基因重组基因工程不同点重组方式同一物种的不同基因不同物种间的不同基因繁殖方式有性生殖无性生殖变异大小小大意义是生物变异的使人类有可能按自己的意愿直接定向地改造生物，培育出新品种相同点都实现了不同基因间的重新组合，都能使生物产生变异【高频考点突破】考点一生物育种的原理和操作例1下列关于生物学中常见育种方法的叙述错误的是（）A在杂交育种中，一般从F2开始选种，因为从F2开始发生性状分离B在单倍体育种中，常先筛选F1的花粉再进行花药离体培养C在多倍体育种中，秋水仙素处理的目的是使染色体加倍D在诱变育种中，常选用萌发的种子或幼苗作为处理材料解析：选B在单倍体育种中，通常先将F1的花粉进行花药离体培养，待秋水仙素处理获得纯合子后再进行筛选。【变式探究】下列有关育种的叙述中，错误的是（）A用于大田生产的优良品种不一定是纯合子B通过植物组织培养技术培育脱毒苗，筛选培育抗病毒新品种C诱变育种可提高突变频率，加速新基因的产生，从而加速育种进程D为了避免对三倍体无子西瓜年年制种，可利用植物组织培养快速繁殖【解析】脱毒即使其无毒，不一定能抗毒。【答案】B考点二、基因工程例2、下列有关基因工程中限制酶的描述，错误的是（）A一种限制酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列B限制酶的活性受温度影响D限制酶可从原核生物中提取【解析】限制性内切酶作用的底物为DNA。【答案】C【变式探究】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】该过程属于人工基因重组。【答案】B【经典考题精析】（2022·全国卷）下列实践活动包含基因工程技术的是（）1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

（2022·江苏卷）现有小麦种质资源包括：①高产、感病；②低产、抗病；③高产、晚熟等品种。为满足不同地区及不同环境条件下的栽培需求，育种专家要培育3类品种：a高产、抗病；b高产、早熟；c高产、抗旱。下述育种方法可行的是（）A利用①③品种间杂交筛选获得aB对品种③进行染色体加倍处理筛选获得b、b和c的培育均可采用诱变育种方法D用转基因技术将外源抗旱基因导入③中获得c【答案】CD【解析】本题通过育种方式的选择，考查变异等知识，属于分析、判断和理解能力。欲获得a，应利用①和②品种进行杂交筛选，A项错误；染色体加倍后结实率降低，欲获得b，可对③进行诱变育种，B项错误；诱变育种可以产生新基因，因此a、b、c都可以通过诱变育种获得，C项正确；基因工程可定向改造生物的性状，利用③获得c可通过基因工程实现，D项正确。（2022·四川卷）大豆植株的体细胞含40条染色体。用放射性60Co处理大豆种子后，筛选出一株抗花叶病的植株X，取其花粉经离体培养得到若干单倍体植株，其中抗病植株占50%。下列叙述正确的是（）A用花粉离体培养获得的抗病植株，其细胞仍具有全能性B单倍体植株的细胞在有丝分裂后期，共含有20条染色体连续自交若干代，纯合抗病植株的比例逐代降低诱发的基因突变，可以决定大豆的进化方向

（2022·浙江卷）在玉米中，控制某种除草剂抗性（简称抗性，T）与除草剂敏感（简称非抗，t）、非糯性（G）与糯性（g）的基因分别位于两对同源染色体上。有人以纯合的非抗非糯性玉米（甲）为材料，经过EMS诱变处理获得抗性非糯性个体（乙）；甲的花粉经EMS诱变处理并培养等，获得可育的非抗糯性个体（丙）。请回答：（1）获得丙的过程中，运用了诱变育种和________育种技术。（2）若要培育抗性糯性的新品种，采用乙与丙杂交，F1只出现抗性非糯性和非抗非糯性的个体；从F1中选择表现型为________的个体自交，F2中有抗性糯性个体，其比例是________。（3）采用自交法鉴定F2中抗性糯性个体是否为纯合子。若自交后代中没有表现型为_______的个体，则被鉴定个体为纯合子；反之则为杂合子。请用遗传图解表示杂合子的鉴定过程。（4）拟采用转基因技术改良上述抗性糯性玉米的抗虫性。通常从其他物种获得_________，将其和农杆菌的________用合适的限制性核酸内切酶分别切割，然后借助__________连接，形成重组DNA分子，再转移到该玉米的培养细胞中，经筛选和培养等获得转基因抗虫植株。【答案】（1）单倍体（2）抗性非糯性3/16（3）非抗糯性P：抗性糯性（Ttgg）↓F1雌配子雄配子TgtgTgTTgg抗性糯性Ttgg抗性糯性tgTtgg抗性糯性ttgg非抗糯性【当堂巩固】1下列育种方式中培育原理相同的一组是（）A太空椒和抗虫棉B“番茄—马铃薯”和无子西瓜C矮秆抗病杂交水稻和无子番茄D青霉素高产菌株和八倍体小黑麦2各种育种方法或技术都有其优劣之处，下列相关叙述不正确的是（）A传统的育种方法周期长，可选择的范围有限B通过人工诱变，人们有目的地选育新品种，能避免育种的盲目性C杂交育种难以克服远缘杂交不亲和的障碍，过程繁杂缓慢，效率低D基因工程可以实现基因在不同物种之间的转移，人们可以定向选育新品种解析杂交育种的缺点：育种周期长，可选择的范围有限；诱变育种的原理是基因突变，突变是不定向的，避免不了盲目性；杂交育种必须选择同种生物进行杂交，不能克服远缘杂交不亲和的障碍。基因工程可在不同物种之间进行基因转移，定向地改造生物的某些性状。答案B3要把两个不同物种的优良性状集中在一起，应采用的育种方法是（）A杂交育种 B单倍体育种C诱变育种 D基因工程育种解析把两个物种的优良性状集于一体，应采用基因工程育种的方法。答案D4下列关于育种的叙述中，正确的是（）A用物理因素诱变处理可提高突变率B诱变育种和杂交育种均可形成新的基因C自然条件下，三倍体与二倍体能进行杂交D诱变获得的突变体多数表现出优良性状5粮食问题是当今举世瞩目的迫切问题之一。改善农作物的遗传性状、提高粮食产量是科学工作者不断努力的目标，下图是遗传育种的一些途径。有关分析不正确的是（）

A若要在较短时间内获得图示新品种，可选图中E→F→G的育种方法→I、J→K都必须用到与G过程相同的技术操作→D和H→I过程都可以克服远缘杂交不亲和的障碍D图中的遗传育种途径，A→B所表示的方法具有典型的不定向性解析图中A→B为诱变育种，C→D为基因工程育种，E→F→G为单倍体育种，H→I为细胞工程育种，J→K为多倍体育种。要尽快获得新品种，应该采用单倍体育种法，G过程是用秋水仙素诱导染色体数目加倍，H→I过程是植物体细胞杂交，不需要用秋水仙素诱导染色体数目加倍。基因工程育种和植物体细胞杂交都克服了远缘杂交不亲和的障碍。诱变育种、杂交育种都具有不定向性。答案B6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连接酶连接经切割的抗除草剂基因和载体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分子的某一片段，其中①②③分别表示某种酶的作用部位，则相应的酶依次是（）

连接酶、限制性核酸内切酶、解旋酶B限制性核酸内切酶、解旋酶、DNA连接酶C解旋酶、限制性核酸内切酶、DNA连接酶D限制性核酸内切酶、DNA连接酶、解旋酶答案C8下列有关基因工程操作的叙述正确的是（）A用同种限制性核酸内切酶切割运载体与目的基因可获得相同黏性末端B以蛋白质的氨基酸序列为依据合成的目的基因与原基因的碱基序列相同C检测到受体细胞含有目的基因就标志着基因工程操作的成功D用含抗生素抗性基因的质粒作为运载体是因为其抗性基因便于与外源基因连接解析因多种密码子可决定一种氨基酸，故以蛋白质的氨基酸序列为依据合成的目的基因与原基因的碱基序列不一定完全相同；目的基因在受体细胞中表达才能说明基因工程操作的成功；用含抗生素抗性基因的质粒作为运载体是因为便于筛选。答案A