高考生物总复习从杂交育种到基因工程新人教版必修

12-3-3从杂交育种到基因工程一、选择题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解析太空椒和青霉素高产菌株的育种原理为基因突变；抗虫棉和矮秆抗虫杂交水稻的育种原理为基因重组；“番茄—马铃薯”、无子西瓜和八倍体小黑麦的育种原理为染色体变异；无子番茄是不可遗传的变异，是生长素作用的结果。综上所述答案选B。答案B2．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解析诱变育种可利用物理、化学或生物方法提高其突变率；杂交育种是将原有基因进行重新组合不能产生新基因，只能产生新的基因型；自然条件下，三倍体不能进行正常的减数分裂，不能产生配子；诱变育种产生的突变体对生物本身来说，一般是不利的。答案A25．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B．H→I、J→K都必须用到与G过程相同的技术操作C．C→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B．用DNA连接酶连接经切割的抗除草剂基因和载体C．将重组DNA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解析构建重组DNA分子时，需用同种限制性核酸内切酶切割目的基因和载体，再用DNA连接酶连接形成重组DNA分子，而烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，所以A项错误。重组DNA分子形成后要导入受体细胞(若是植物细胞，则可导入其原生质体)，若导入的受体细胞是体细胞，经组织培养可获得转基因植物。目的基因为抗除草剂基因，所以未成功导入目的基因的细胞不具有抗除草剂的能力，可用含除草剂的培养基筛选转基因烟草细胞。答案A7．如图为DNA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()3A．DNA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A9．两个亲本的基因型分别为AAbb和aaBB，这两对基因按照自由组合定律遗传，欲培育出基因型为aabb的新品种，最简捷的育种方法是()A．人工诱变育种B．基因工程育种C．单倍体育种D．杂交育种解析人工诱变育种有很大的盲目性，基因工程育种难度比较大，单倍体育种操作复杂，杂交育种只需要两年就可以得到新品种(aabb)。答案D10．培育矮秆抗锈病小麦新品种的方法如下：纯种的高秆(D)抗锈病(T)×纯种的矮秆(d)易染锈病(t)――→1F1――→2雄配子――→3幼苗――→4选出符合要求的品种。下列有关该育种方法的叙述中，正确的是()A．过程3为单倍体育种B．过程4必须使用生长素处理C．过程3必须经过受精作用D．过程2为减数分裂解析单倍体育种过程包括花药离体培养获得单倍体植株(过程3)和人工诱导使染色体数4目加倍(过程4)，单倍体的幼苗要发育成正常的可育植株要用秋水仙素处理，使染色体数目加倍；配子只能由减数分裂产生。答案D11．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：①AABB②aB③AaBBC④AAaaBBBB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B12．下图中的①②③表示培育番茄新品种的三种育种方法。下列有关说法不正确的是()A．方法①和③的育种原理都是基因重组，但采用方法③引起的变异是定向的B．方法②诱导单倍体的过程中，细胞全能性的表达与植物激素密切相关C．方法③可将抗病基因直接导入叶肉细胞，使其与细胞中的DNA分子整合D．上述三种育种方法都没有培育出新物种解析图中方法①是杂交育种，方法②是单倍体育种，方法③是基因工程育种，所以方法①③的原理是基因重组，方法③的变异是定向的，故A项正确；方法②包括花药离体培养，体现了细胞全能性的表达，需要各种植物激素的参与，故B项正确；基因工程中抗病基因必须经过修饰改造，借助运载体导入叶肉细胞，故C项错误；三种方法培育的抗病新品种之间不存在生殖隔离，所以没有培育出新物种，故D项正确。答案C二、非选择题13．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奶中含有人体蛋白质，下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5的序列和切点是—G↓GATCC—，请回答下面的问题。(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？___________________________________________________________________。解析本题的第(1)问比较简单，难点是第(2)问，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)为开放性的问题，但要注意回答的理由要与观点相对应。答案(1)限制性核酸内切酶DNA连接酶(2)—G↓GATCC——CCTAG↑G—―――――――――――――→用限制酶切割—GGATCC——CCTAGG—(3)具有相同的物质基础和结构基础(有互补的碱基序列)细菌质粒或动物病毒(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，控制合成的人奶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，可能由于羊细胞中某些成分的影响，合成的蛋白质成分可能发生一定的改变)614．根据以下所给信息回答有关遗传实验问题：Ⅰ.在水稻中，有芒(A)对无芒(a)为显性，抗病(R)对不抗病(r)为显性，用有芒抗病(AARR)和无芒不抗病(aarr)的两种水稻作亲本，培育无芒抗病的良种水稻供农民使用。(1)用杂交育种方法培育这一良种供农民使用至少需要4年时间，根据每年的育种方法和目的完成下表，要求填写①②③④⑤的内容。时间方法目的第1年①______获得F1种子第2年②______③______________________第3年④______⑤______________________第4年自交扩大繁殖目标种子(2)第1年对作为母本的水稻应该做________处理，这项工序应该在开花________(“前”或“后”)进行。Ⅱ.已知果蝇的红眼对白眼为显性，且雌雄果蝇均有红眼和白眼类型。若用一次交配实验即可证明这对基因位于何种染色体上，选择的亲本表现型应为____________。实验预期及相应结论为：(1)_________________________________________________________________；(2)_________________________________________________________________；(3)_________________________________________________________________。解析Ⅰ.(1)根据题意可知，第1年，将有芒抗病(AARR)和无芒不抗病(aarr)的两种水稻作亲本进行杂交，获得F1(AaRr)种子；第2年，将F1自交得到F2种子；第3年，从F2中选出无芒抗病(aaRr或aaRR)，通过自交选出纯系植株(aaRR)。(2)第1年，在开花前将母本水稻的雄蕊除去，这是为了避免自花传粉。Ⅱ.假设果蝇红眼基因为W，白眼基因为w，如果用一次交配实验证明这对基因位于何种染色体上，则选择的亲本应该为白眼雌果蝇×红眼雄果蝇。由于雌雄果蝇均有红眼和白眼类型，所以控制果蝇眼色的基因不会在Y染色体上。如果该基因在X染色体上，子代中雌果蝇全部红眼，雄果蝇全部白眼，则这对基因位于X染色体上，即XwXw×XWY→XWXw、XwY。如果该基因在常染色体上，子代中雌、雄果蝇全部为红眼，或子代中雌、雄果蝇均既有红眼又有白眼，即WW×ww→Ww，或Ww×ww→Ww、ww。答案Ⅰ.(1)①杂交②自交③获得F2种子④自交⑤选出纯系植株(aaRR)7(2)人工去雄前Ⅱ.白眼雌果蝇×红眼雄果蝇(1)子代中雌果蝇全部红眼，雄果蝇全部白眼，则这对基因位于X染色体上(2)子代中雌、雄果蝇全部为红眼，则这对基因位于常染色体上(3)子代中雌、雄果蝇均既