2021生物通用一轮练习：第一编 考点24杂交育种到基因工程含解析

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精2021高考生物通用一轮练习：第一编考点24杂交育种到基因工程含解析考点24杂交育种到基因工程一、基础小题1．已知小麦中高秆对矮秆(抗倒伏）为显性、抗病对不抗病为显性，以纯合高秆抗病小麦和纯合矮秆不抗病小麦为亲本，培育抗倒伏抗病小麦，相关说法不正确的是()A．杂交育种过程需要不断筛选、自交B．单倍体育种利用了花粉细胞具有全能性的特点C．可利用射线等处理矮秆不抗病小麦种子实现人工诱变,但成功率低D．筛选的实质是通过自然选择实现种群中抗病基因频率的定向提高答案D解析杂交育种过程需要不断筛选、自交，直到矮秆抗病个体的后代不发生性状分离为止，A正确；单倍体育种将离体的花粉培育成完整个体采用了植物组织培养技术，利用了花粉细胞具有全能性的特点,B正确;可利用射线等处理矮秆不抗病小麦种子实现人工诱变，但由于基因突变的低频性和不定向性，其成功率低，C正确；育种中的筛选过程，实质上是通过人工选择实现种群中抗病基因频率的定向提高，D错误。2．两个亲本的基因型分别为AAbb和aaBB,这两对基因的遗传遵循自由组合定律，现欲培育出基因型为aabb的新品种，最简捷的方法是（）A．人工诱变育种 B．基因工程育种C．单倍体育种 D．杂交育种答案D解析欲培育aabb隐性类型的新品种,只需将两亲本杂交所得的F1自交，从F2中直接选育即可，且杂交育种操作简便.3．科学家在某种植物中找到了抗枯萎的基因,并以质粒为载体，采用转基因方法培育出了抗枯萎病的金茶花新品种，下列有关说法正确的是()A．质粒是最常用的载体之一，它仅存在于原核细胞中B．将抗枯萎基因连接到质粒上，用到的工具酶仅是DNA连接酶C．用叶肉细胞作为受体细胞培育出的植株不能表现出抗枯萎性状D．通过该方法获得的抗枯萎病金茶花,产生的配子不一定含抗枯萎病基因答案D解析质粒主要存在于原核生物细胞中,但是在酵母菌中也有分布，A错误；将抗枯萎基因连接到质粒上,用到的工具酶有限制酶和DNA连接酶,B错误；植物细胞具有全能性,将目的基因导入叶肉细胞通过植物的组织培养技术也能培育出抗枯萎性状的植株，C错误;如果将目的基因导入受体细胞的细胞质中,则产生的精子中将不含抗枯萎病基因，如果将目的基因导入受体细胞的染色体上，由于重组质粒只结合在某条染色体上，因此有的配子就没有目的基因,D正确。4．下列有关几种常见育种方法的叙述，不正确的是（）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．在多倍体育种中，一般用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗C．在单倍体育种中,一般先筛选F1花粉类型再分别进行花药离体培养获得单倍体D．在诱变育种中,最初获得的显性优良性状个体一般是杂合子答案C解析通过杂交将控制优良性状的基因集中到F1中，F1自交,F2代会出现性状分离，因此可从F2开始筛选出人们需要的新品种，A正确；在多倍体育种中，用秋水仙素或低温处理萌发的种子或幼苗，能抑制纺锤体形成，从而使子代染色体不能平分到两极，细胞中的染色体数目加倍,B正确;在单倍体育种中，先对F1的花粉进行离体培养,后经秋水仙素处理，长成植株后再进行筛选,C错误；在诱变育种中,通常只是一条染色体上的基因发生突变，最初获得的显性优良性状个体一般是杂合子,D正确。5．水稻是自花受粉植物，野生稻A耐盐能力强，栽培水稻B(纯种)综合性状好(有多种优良性状），但不耐盐，有人设计了如图所示育种方案，最终都选育出了综合性状好且耐盐能力强的水稻新品种。下列说法错误的是（)A．两种育种方案依据的变异原理都是基因重组B．方案二较方案一更简便,只要每代种植、收集种子就可以实现目标C．若方案二中F1植株全部耐盐,F2耐盐∶不耐盐＝1∶3,则耐盐性状受两对等位基因控制D．方案二与方案一相比，最突出的优点是使后代更快更多地积累水稻B的多种优良性状答案B解析两种育种方案均属于杂交育种，依据的变异原理都是基因重组，A正确;水稻是自花受粉植物,让水稻自交更为方便，方案二每一代均需要进行杂交，操作较为复杂，B错误；若方案二中F1植株全部耐盐,F2耐盐∶不耐盐＝1∶3，为1∶1∶1∶1的变形，说明耐盐性状受两对等位基因控制，C正确;方案二与方案一相比,最突出的优点是后代的遗传物质更多的来源于品种B，使后代更快更多地积累水稻B的多种优良性状，D正确。6．现有三个水稻品种，基因型分别为AABBdd、aabbDD和aaBBDD。如果从插秧（移栽幼苗）到获得种子（或花粉)为一次栽培，运用单倍体育种技术，利用以上三个品种获得基因型为aabbdd的植株最少需要几次栽培()A．1 B．2C．3 D．4答案C解析要使所用时间最短，应选择基因型为AABBdd和aabbDD的品种杂交，可得基因型为AaBbDd的种子(第一次栽培)，种子经萌发、插秧到获得花粉为第二次栽培，经花药离体培养、秋水仙素处理（第三次栽培)可得到基因型为aabbdd的个体,共需3次栽培。7．将基因型为AAbbcc、aaBBcc植株杂交得到幼苗,将其分别作如下图所示处理，下列叙述不正确的是(）A．经过多次选育不一定能得到所需性状的①植株B．②植株中能稳定遗传的个体占总数的1/4C．③植株能够提供9种类型的雄配子D．④到⑤过程中,基因A、a所在的染色体会移向细胞同一极答案D解析据图分析,①植株的育种方法是诱变育种,其原理是基因突变，而基因突变具有不定向性、多害少利性、低频性等特点,因此经过多次选育不一定能得到所需性状的①植株,A正确;②植株的育种方法是杂交育种，亲本基因型为AAbbcc、aaBBcc，则子一代(图中的幼苗）基因型为AaBbcc，因此②植株中能稳定遗传的个体占总数的1/2×1/2×1＝1/4，B正确；根据以上分析可知，幼苗的基因型为AaBbcc，则③植株的基因型为AAaaBBbbcccc，因此③植株产生的雄配子的种类为3×3×1＝9种，C正确；④植株是花药离体培养获得的，细胞中不存在等位基因A、a，因此④到⑤过程中，不会出现基因A、a所在的染色体移向细胞同一极的现象,D错误。8．下列关于育种的叙述，错误的是（）A．培育杂交水稻和高产青霉素菌株利用的原理分别是基因重组和基因突变B．除多倍体育种外,通过其他方法也可获得无子果实C．单倍体育种和多倍体育种过程中，都必须要用秋水仙素处理幼苗D．基因工程育种可以按照人类的意愿定向改变生物的性状答案C解析多倍体育种过程中，可用秋水仙素或低温处理萌发的种子或幼苗，单倍体育种过程中,可以用秋水仙素或低温处理幼苗。9．下列有关育种过程的描述中，错误的是(）A．植物通常选择萌发的种子或幼苗进行诱变育种B．单倍体育种过程中秋水仙素作用于单倍体幼苗C．杂交育种时应选择同物种的个体进行杂交D．西瓜的四倍体植株接受二倍体植株花粉得到的果实为三倍体无子西瓜答案D解析将西瓜二倍体花粉传到四倍体植株雌花上，结出的果实为四倍体有子西瓜，该西瓜的种子种下去长出的植株才结三倍体无子西瓜。10．离子束诱变育种是将低能重离子注入到生物体、组织或细胞内，使其产生变异。该技术应用于药用植物的研究，不仅克服了辐射诱变的盲目性，而且能降低辐射诱变的负效应.下列说法正确的是()A．离子束引起的变异一定能遗传给后代B．离子束诱变育种的结果都是有利的变异C．通过离子束诱变育种产生的具有优良效用的药用植物是新物种D．离子束诱变育种较辐射诱变育种处理的育种材料相对较少答案D解析如果发生变异的为生物体的体细胞，则变异不一定能遗传给后代，A错误；变异是不定向的，且具有多害少利性，B错误；诱变育种只是产生新的变异类型，不能产生新物种，C错误；依题意，离子束诱变育种克服了辐射诱变的盲目性，处理的育种材料一般较少就可以得到相应的结果,D正确。11．下列有关生物变异和育种的叙述，正确的是(）A．单倍体育种的目的是获得茎秆粗壮、营养丰富的植株B．杂交育种可将优良性状从一个物种转移到另一个物种C．秋水仙素在单倍体育种和多倍体育种过程中的作用相同D．诱变育种能定向改变生物的性状，获得人们所需的品种答案C解析单倍体育种的目的是获得稳定遗传且具有优良遗传性状的品种，A错误；基因工程育种可将优良性状从一个物种转移到另一个物种体内，B错误;诱变育种不能定向改变生物的性状，D错误。12．西藏精选的40份性状突出的青稞、小麦种子搭乘神舟飞船进行了太空育种实验。通过这种方法获得具有优良性状的品种一般要经过“诱变-自交—杂交”途径才能实现。下列叙述错误的是()A．纯合品种经诱变，后代可能会发生性状分离B．自交的目的是获得单株具有优良性状的植株C．杂交的目的是获得具有多种优良性状的品种D．太空育种获得的植株也存在与转基因植物一样的安全性问题答案D解析太空育种只是作物本身遗传物质发生改变,提高了突变频率，与自然界植物的自然变异一样，没有外源基因的导入，不存在与转基因植物一样的安全性问题。二、模拟小题13．（2019·河北邯郸月考)如图表示利用农作物①和②培育出⑥的过程，相关叙述中不正确的是（)A．在①②⑥之间存在着生殖隔离B．Ⅰ→Ⅴ过程依据的原理是基因重组C．过程Ⅱ在有丝分裂和减数分裂中均可发生D．Ⅰ→Ⅲ→Ⅵ的过程中要应用植物组织培养技术答案A解析①②⑥属于同一个物种,它们之间不存在生殖隔离，A错误；Ⅰ→Ⅴ表示杂交育种，其原理是基因重组，B正确；Ⅱ表示诱导基因突变，在有丝分裂和减数分裂中均可发生，C正确;Ⅰ→Ⅲ→Ⅵ表示单倍体育种，该育种方法首先要采用花药离体培养法形成单倍体,因此要应用植物组织培养技术，D正确。14．(2019·北京顺义区期末)普通小麦中有高秆抗病(TTRR）和矮秆易感病（ttrr）两个品种，控制两对相对性状的基因分别位于两对同源染色体上。实验小组利用不同的方法进行了如下三组实验，下列叙述错误的是()A．Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三类矮秆抗病植株中，都能产生可育配子B．要缩短育种年限,应选择B组的育种方法，依据的原理是基因重组C．A、B、C三组方法中,C组需要处理大量供试材料D．A组育种方法的原理是基因重组，F2矮秆抗病植株中能稳定遗传的占1/3答案B解析由图可知,B组的育种方法是单倍体育种，可以明显缩短育种年限，依据的原理是染色体数目变异，B错误。15．(2019·北京通州期末）杂交育种是植物育种的常规方法，其选育新品种的一般方法是()A．根据杂种优势原理，从子一代中即可选出B．从子三代中选出，因为子三代才出现纯合子C．既可从子二代中选出，也可从子三代中选出D．只能从子四代中选出能稳定遗传的新品种答案C解析杂交育种通常是为了获得具有不同亲本优良性状的纯合子，子二代才会出现相应个体,A错误；杂交育种的过程中，子二代已经出现纯合子，但还有杂合子存在，所以既可从子二代中选出,也可从子三代中选出，C正确，B、D错误。16．（2019·山东烟台联考)2017年7月，“太空灵芝”落地福州仙芝楼,填补了我国医用真菌空间育种的空白。下列相关叙述正确的是（）A．太空环境作用下，灵芝菌株只可能发生基因突变B．太空环境作用下，“太空灵芝”成为一种新的物种C．太空环境定向诱导后，可筛选出人们需要的性状D．在菌株培育和选择过程中，种群的基因频率发生改变答案D解析太空环境作用下，灵芝菌株也可能发生染色体变异，A错误；“太空灵芝”只是一个新的品种，不是一个新物种，B错误；基因突变是不定向的,因此太空环境无法定向诱导,C错误。17．(2019·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答案D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，A正确;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，B正确；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,C正确;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或低温处理，再通过人工选择，才能获得所需性状的能稳定遗传的植株,D错误。18．（2019·吉林高三摸底)下列关于基因工程的叙述，正确的是()A．通常用一种限制性核酸内切酶处理含目的基因的DNA，用另一种处理质粒的DNAB．DNA连接酶和运载体是构建重组质粒必需的工具酶C．可用含抗生素的培养基检测大肠杆菌中是否导入了重组质粒D．质粒是广泛存在于细菌细胞质中的一种颗粒状的细胞器答案C解析为了使目的基因与运载体能完美的结合，必须用同种限制性核酸内切酶切出相同的黏性末端，A错误；运载体是基因工程的工具之一，而不属于酶,B错误；质粒是细菌细胞中的小型环状DNA分子，不属于细胞器，D错误。三、高考小题19．（2019·江苏高考）下列关于生物变异与育种的叙述，正确的是()A．基因重组只是基因间的重新组合，不会导致生物性状变异B．基因突变使DNA序列发生的变化，都能引起生物性状变异C．弱小且高度不育的单倍体植株，进行加倍处理后可用于育种D．多倍体植株染色体组数加倍，产生的配子数加倍，有利于育种答案C解析生物的可遗传变异包括基因重组、基因突变和染色体变异，都可能导致生物性状变异,A错误；基因突变使DNA序列发生变化，当发生隐性突变等情况时，不一定会引起生物性状变异，B错误；单倍体植株经染色体加倍处理后，不但能正常生殖，而且每对染色体上的成对基因都是纯合的,可用于育种，C正确；多倍体植株染色体组数加倍,但产生的配子数并不会加倍，D错误。20．(2018·天津高考）芦笋是雌雄异株植物，雄株性染色体为XY,雌株为XX；其幼茎可食用，雄株产量高.以下为两种培育雄株的技术路线。有关叙述错误的是（)A．形成愈伤组织可通过添加植物生长调节剂进行诱导B．幼苗乙和丙的形成均经过脱分化和再分化过程C．雄株丁的亲本的性染色体组成分别为XY、XXD．与雄株甲不同，雄株丁培育过程中发生了基因重组答案C解析植物组织培养过程中,利用植物生长调节剂调节愈伤组织的形成与分化，A正确；由花粉形成单倍体幼苗乙、丙的过程包括脱分化、再分化两个阶段，B正确；雄株丁的亲本乙、丙由雄株的花粉经单倍体育种培育而来，只有植物乙、丙的性染色体组成为XX、YY时，雄株丁的性染色体组成才为XY，C错误；雄株丁的培育过程中经历了减数分裂产生花粉的过程，该过程中发生了基因重组，D正确.一、基础大题21．某自花且闭花受粉植物，抗病性和茎的高度是独立遗传的性状.抗病和感病由基因R和r控制,抗病为显性；茎的高度由两对独立遗传的基因（D、d，E、e）控制，同时含有D和E表现为矮茎,只含有D或E表现为中茎，其他表现为高茎。现有感病矮茎和抗病高茎两品种的纯合种子，欲培育纯合的抗病矮茎品种。请回答:(1）自然状态下该植物一般都是________合子.（2）若采用诱变育种，在γ射线处理时，需要处理大量种子，其原因是基因突变具有________________和有害性这三个特点。（3）若采用杂交育种，可通过将上述两个亲本杂交，在F2等分离世代中__________抗病矮茎个体，再经连续自交等________手段，最后得到稳定遗传的抗病矮茎品种。据此推测,一般情况下，控制性状的基因数越多,其育种过程所需的__________。若只考虑茎的高度,亲本杂交所得的F1在自然状态下繁殖，则理论上F2的表现型及其比例为____________________.(4)若采用单倍体育种，该过程涉及的原理有__________________。请用遗传图解表示其过程(说明：选育结果只需写出所选育品种的基因型、表现型及其比例）。答案(1)纯（2)不定向性、低频率性（3)选择纯合化年限越长矮茎∶中茎∶高茎＝9∶6∶1(4)植物细胞的全能性、基因重组和染色体变异遗传图解如下：解析（1)该植物为自花且闭花受粉植物,故一般情况下，其植株大多为纯合子。(2)诱变育种时用γ射线处理利用的原理是基因突变，由于基因突变具有不定向性、低频率性以及有害性三个特点，故需要处理大量种子以获得所需品种。（3）如采用杂交育种的方式,将上述两个亲本杂交，即DDEErr×ddeeRR→F1DdEeRr,在F1自交所得的F2中选择抗病矮茎个体（D_E_R_)，再通过连续自交及逐代淘汰等纯合化的手段，最终获得能稳定遗传的抗病矮茎品种(DDEERR）。一般情况下，控制性状的基因数量越多,需进行自交和筛选操作的次数越多,育种时间相对越长.若只考虑茎的高度，F1（DdEe）在自然状态下繁殖即自交后，F2中表现型及比例为9矮茎（9D_E_）∶6中茎(3D_ee、3ddE_)∶1高茎(1ddee）。(4）若采用单倍体育种的方式获得所需品种,首先通过杂交手段，将两个品种的优良性状通过交配集中在一起，然后需将花药进行离体培养得到单倍体，继而使用秋水仙素或低温对其进行处理使其染色体数目加倍，该过程涉及的原理有基因重组、植物细胞的全能性和染色体变异。22．如图甲、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的两对等位基因，①~⑧表示培育水稻新品种的过程，请回答下列有关问题：（1）过程⑧是针对该植物的一种定向改造，其依据的育种原理是________.(2）过程③常用的方法为______________，利用的生物学原理为______________，过程④秋水仙素处理的对象为____________，作用原理为__________________。(3）过程⑤的育种方式为________，常用的物理方法是________。(4）若过程⑦得到的品种作母本接受了甲的花粉，可获得________（填“有子"或“无子")果实,该果实的果皮细胞含________(填“二”“三”或“四"）个染色体组。(5）若利用过程①产生的AaBb自交,以其后代A_B_作父本，A_bb作母本,则杂交所得子代中纯合的AAbb的植株所占比例为________。答案（1)基因重组(2)花药离体培养植物细胞的全能性单倍体幼苗抑制纺锤体的形成(3)诱变育种X射线照射等(4）有子四（5）eq\f(4,27)解析(1）过程⑧属于基因工程育种，其原理是基因重组。(2）过程③常用花药离体培养法,其原理是植物细胞的全能性，因为单倍体不育，因此过程④秋水仙素处理的对象为单倍体幼苗,作用原理为抑制纺锤体的形成，使染色体数目加倍.（3)过程⑤为诱变育种，其常用的物理方法是X射线照射等。(4）过程⑦得到的品种为四倍体，甲是二倍体，四倍体与二倍体杂交可得到三倍体种子，因为果皮是由母本的结构发育而来的,因此得到的果实的果皮细胞含四个染色体组。（5)若利用过程①产生的AaBb自交，以其后代A_B_eq\f(1,9）AABB、eq\f（2，9）AABb、eq\f(2,9）AaBB、eq\f（4，9)AaBb作父本，A_bbeq\f(1,3）AAbb、eq\f(2,3)Aabb作母本，则杂交所得子代中纯合的AAbb的植株所占比例为eq\f（2,9)×eq\f（1,3）×eq\f（1，2）＋eq\f（2,9）×eq\f（2,3)×eq\f（1,2）×eq\f（1，2）＋eq\f（4，9)×eq\f（1，3)×eq\f(1，2)×eq\f(1，2）＋eq\f（4,9)×eq\f（2,3）×eq\f(1,4）×eq\f(1,2)＝eq\f(4，27)。二、模拟大题23．(2019·山东济南一模)红薯是杂合子，生产中通常使用薯块繁殖，不同品种杂交后代往往表现出优于双亲的性状，即杂种优势.现要尽快选育出抗病(Aa）抗盐(Bb）的红薯新品种并进行大面积推广.请完成下列问题。（1)进行杂交育种的亲本的基因型是________。（2)请用遗传图解的形式，写出红薯品种间杂交育种的程序.答案（1）aaBb、Aabb(2)解析（1)红薯是杂合子,要尽快选育出抗病抗盐（AaBb)的红薯新品种，说明原有红薯是单杂合子，需选择的亲本为aaBb、Aabb。（2)用设问（1）选择的两亲本杂交，在F1出现四种表现型即抗病抗盐、不抗病抗盐、抗病不抗盐、不抗病不抗盐。对选育出的新品种大面积推广，可采取无性繁殖,即薯块繁殖。遗传图解见答案。三、高考大题24．(2017·江苏高考)研究人员在柑橘中发现一棵具有明显早熟特性的变异株，决定以此为基础培育早熟柑橘新品种。请回答下列问题:(1）要判断该变异株的育种价值，首先要确定它的________物质是否发生了变化。（2）在选择育种方法时，需要判断该变异株的变异类型。如果变异株是个别基因的突变体，则可采用育种方法①，使早熟基因逐渐________，培育成新品种1.为了加快这一进程,还可以采集变异株的________进行处理，获得高度纯合的后代，选育成新品种2，这种方法称为________育种。（3)如果该早熟植株属于染色体组变异株，可以推测该变异株减数分裂中染色体有多种联会方式，由此造成不规则的________，产生染色体数目不等、生活力很低的________,因而得不到足量的种子。即使得到少量后代，早熟性状也很难稳定遗传.这种情况下，可考虑选择育种方法③,其不足之处是需要不断制备________，成本较高。(4）新品种1与新品种3均具有早熟性状，但其他性状有差异，这是因为新品种1选育过程中基因发生了多次________，产生的多种基因型中只有一部分在选育过程中保留下来。答案（1)遗传（2）纯合花药单倍体（3）染色体分离配子组培苗(4）重组25．（2019·北京高考节选）油菜是我国重要的油料作物,培育高产优质新品种意义重大。