2025版高考生物一輪復(fù)習(xí)第七單元生物的變異育種和進(jìn)化第23講從雜交育種到基因工程課時(shí)強(qiáng)化訓(xùn)練含解析

PAGEPAGE8第23講從雜交育種到基因工程測(cè)控導(dǎo)航表學(xué)問點(diǎn)題號(hào)1.雜交育種及誘變育種的原理、過程及應(yīng)用等1,2,32.基因工程的原理及應(yīng)用4,133.生物變異在育種上的應(yīng)用5,6,7,8,9,10,11,12,14,15一、選擇題1.穿梭育種是近年來小麥育種采納的新模式。農(nóng)業(yè)科學(xué)家將一個(gè)地區(qū)的品種與國內(nèi)外其他地區(qū)的品種進(jìn)行雜交,然后通過在兩個(gè)地區(qū)間不斷地反復(fù)交替穿梭種植、選擇、鑒定,最終選育出多種抗病高產(chǎn)的小麥新品種。下列關(guān)于穿梭育種的敘述,錯(cuò)誤的是(D)A.自然選擇方向不同使各地區(qū)的小麥基因庫存在差異B.穿梭育種培育的新品種可適應(yīng)兩個(gè)地區(qū)的環(huán)境條件C.穿梭育種充分地利用了小麥的基因多樣性D.穿梭育種利用的主要原理是染色體變異解析:依據(jù)題干信息“將一個(gè)地區(qū)的品種與國內(nèi)外其他地區(qū)的品種進(jìn)行雜交”可知,穿梭育種利用的主要原理是基因重組。2.下列有關(guān)育種的說法,不正確的是(C)A.誘變育種可大幅度改良生物的某種性狀和擴(kuò)大可供選擇的范圍B.雜交育種通過基因重組和人工選擇可定向變更種群的基因頻率C.秋水仙素作用于有絲分裂后期,使細(xì)胞中染色體的數(shù)目加倍D.三倍體無子西瓜的無子性狀是可以遺傳的解析:秋水仙素作用于有絲分裂前期,抑制紡錘體的形成,使細(xì)胞中染色體的數(shù)目加倍。3.下列關(guān)于雜交育種、誘變育種敘述錯(cuò)誤的是(B)A.雜交育種的雙親可以是純合子也可以是雜合子B.雜交育種不同于基因工程育種的優(yōu)勢(shì)是可在不同種生物間進(jìn)行C.雜交育種能產(chǎn)生新的基因型,誘變育種能產(chǎn)生新基因D.高產(chǎn)“黑農(nóng)五號(hào)”大豆的培育、高產(chǎn)青霉菌株的選育都利用基因突變的原理解析:可在不同種生物間進(jìn)行是基因工程育種的優(yōu)勢(shì),不是雜交育種的優(yōu)勢(shì)。4.下列有關(guān)基因工程和酶的相關(guān)敘述,正確的是(A)A.限制酶不能切割煙草花葉病毒的核酸B.載體的化學(xué)本質(zhì)與載體蛋白相同C.同種限制酶既可以切割目的基因又可以切割質(zhì)粒,因此不具備專一性D.DNA連接酶可催化脫氧核苷酸鏈間形成氫鍵解析:基因工程的運(yùn)載體有質(zhì)粒、噬菌體和動(dòng)植物病毒等,它們的本質(zhì)是DNA,載體蛋白的本質(zhì)是蛋白質(zhì),不相同;同種限制酶既可以切割目的基因又可以切割質(zhì)粒,但識(shí)別的都是相同的核苷酸序列并且在相同的切點(diǎn)作用,仍舊體現(xiàn)了酶的專一性;DNA連接酶可催化DNA片段間形成磷酸二酯鍵。5.如圖所示是由①②兩個(gè)水稻品種分別培育出④⑤⑥三個(gè)品種的過程。據(jù)圖分析,敘述正確的是(D)A.步驟Ⅲ中通常用物理或化學(xué)的方法進(jìn)行誘變處理B.步驟Ⅳ中通常用秋水仙素處理,處理時(shí)期為間期C.由③經(jīng)步驟Ⅲ、Ⅴ培育出⑤的方法屬于多倍體育種D.由①和②經(jīng)步驟Ⅰ、Ⅱ培育出的⑤占所選性狀的1/3解析:步驟Ⅲ通常用花藥離體培育的方法;步驟Ⅳ中通常用秋水仙素處理,抑制紡錘體形成,作用于有絲分裂前期;由③經(jīng)步驟Ⅲ、Ⅴ培育出⑤的方法屬于單倍體育種;由①和②經(jīng)步驟Ⅰ、Ⅱ選出的Abb占F2的3/16,其中AAbb占1/3。

6.下列關(guān)于生物變異及育種的敘述,正確的是(D)A.花藥離體培育過程中,基因重組和染色體變異均有可能發(fā)生B.某植物經(jīng)X射線處理后若未出現(xiàn)新的性狀,則沒有新基因產(chǎn)生C.在雜交育種中,一般從F1起先選種,因?yàn)閺腇1起先發(fā)生性狀分別D.在多倍體育種中,用秋水仙素處理單倍體幼苗獲得的植株不肯定都是二倍體解析:花藥離體培育過程中,基因突變和染色體變異均有可能發(fā)生,但不行能發(fā)生基因重組;基因突變并不肯定會(huì)變更生物的性狀,如AA突變成Aa;雜交育種一般從F2才發(fā)生性狀分別,所以一般從F2起先選種;單倍體不肯定含有一個(gè)染色體組,如四倍體產(chǎn)生的配子形成的單倍體含有兩個(gè)染色體組,因此用秋水仙素處理單倍體幼苗獲得的植株不肯定都是二倍體。7.下圖表示用AAbb和aaBB兩個(gè)品種的某種農(nóng)作物培育出AABB品種的過程。相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(C)A.育種過程①②③的原理是基因重組B.經(jīng)步驟⑥(人工誘變)處理獲得的品種的基因型不肯定是AABBC.①和②所實(shí)行的方法分別是雜交和測(cè)交D.若該植物是兩年生植物(第一年秋冬季播種,其次年春夏季開花、結(jié)果),則通過“①→④→⑤”途徑獲得基因型為AABB的植株至少須要3年解析:①是雜交,②③是自交,都可以發(fā)生基因重組;由于基因突變是不定向的,所以經(jīng)步驟⑥(人工誘變)處理獲得的品種的基因型不肯定是AABB;①和②所采納的方法分別是雜交和自交;若該植物是兩年生植物,則通過“①→④→⑤”途徑獲得基因型為AABB的植株至少須要3年,即第一年秋冬季播種,其次年春夏季開花、結(jié)果,其次年秋冬季播種,第三年春夏季開花、結(jié)果。8.在作物育種中,使作物具有矮生性狀是某些農(nóng)作物性狀改良的方向之一。試驗(yàn)小組利用誘發(fā)基因突變的方法從某二倍體野生型水稻(株高正常)田中獲得了一株矮生型突變體,將該突變體的花粉離體培育后得到若干單倍體植株,其中矮生植株占50%。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(B)A.可用矮生型突變體植株逐代自交的方法來獲得能穩(wěn)定遺傳的植株B.獲得的單倍體矮生植株長勢(shì)弱小,所結(jié)的種子比野生型水稻的小C.單倍體矮生植株與矮生型突變體植株不能進(jìn)行基因溝通D.獲得單倍體矮生植株的過程中,細(xì)胞的染色體組數(shù)目發(fā)生了整倍性的變更解析:依據(jù)以上分析已知,該突變體是雜合子,因此用矮生型突變體植株逐代自交的方法來獲得能穩(wěn)定遺傳的突變體植株;獲得的單倍體矮生植株長勢(shì)弱小,高度不育,沒有種子;單倍體矮生植株不能產(chǎn)生配子,因此與矮生型突變體植株不能進(jìn)行基因溝通;獲得單倍體矮生植株的過程中,細(xì)胞的染色體組數(shù)目發(fā)生了整倍性的削減。9.蘆筍是雌雄異株植物,雄株性染色體為XY,雌株為XX;其幼莖可食用,雄株產(chǎn)量高。以下為兩種培育雄株的技術(shù)路途。有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(C)A.形成愈傷組織可通過添加植物生長調(diào)整劑進(jìn)行誘導(dǎo)B.幼苗乙和丙的形成均經(jīng)過脫分化和再分化過程C.雄株丁的親本的性染色體組成分別為XY、XXD.與雄株甲不同,雄株丁培育過程中發(fā)生了基因重組解析:植物組織培育過程中,生長素與細(xì)胞分裂素用量的比例適中時(shí),可促進(jìn)愈傷組織的形成;由花粉培育形成幼苗利用的是植物組織培育技術(shù),這一過程須要經(jīng)過脫分化和再分化;雄株丁(XY)的親本為乙、丙,乙、丙都是由花粉培育的單倍體幼苗經(jīng)染色體加倍形成的,故雄株丁的親本的性染色體組成分別為XX、YY;植株乙、丙雜交產(chǎn)生植株丁的過程中發(fā)生了減數(shù)分裂,故會(huì)發(fā)生非同源染色體上的非等位基因自由組合的基因重組過程。10.某種野生獼猴桃(2n=58)是一種多年生且富含維生素C的小野果。育種專家以野生獼猴桃的種子(基因型為aa)為試驗(yàn)材料,培育出抗蟲無子獼猴桃新品種,育種過程如下圖所示,其中①～⑥表示育種過程或方法。下列分析正確的是(C)A.①④過程都是用物理因素或化學(xué)因素處理獼猴桃的種子或幼苗B.④⑦過程依據(jù)的遺傳學(xué)原理相同C.基因型為AAA與AAAB的植株體細(xì)胞中染色體數(shù)最多為174條D.基因B為限制無子性狀的基因,基因型為AAAB的植株高度不育解析:①過程是用物理因素或化學(xué)因素處理獼猴桃的種子或幼苗,而④過程是自交;④是自交,其原理是基因重組,⑦為多倍體育種,其原理是染色體變異,兩者依據(jù)的原理是不同的;野生獼猴桃的體細(xì)胞染色體數(shù)為58條,為二倍體,則基因型為AAA與AAAB的植株體細(xì)胞中都含有三個(gè)染色體組,最多含有的染色體數(shù)=58÷2×3×2=174(條);基因型為AAAB的植株高度不育是因?yàn)槠浜腥齻€(gè)染色體組,無法形成正常的配子,而基因B為限制抗蟲性狀的基因。11.一般小麥中有高稈抗病(TTRR)和矮稈易感病(ttrr)兩個(gè)品種,限制兩對(duì)相對(duì)性狀的基因分別位于兩對(duì)同源染色體上。試驗(yàn)小組利用不同的方法進(jìn)行了如下三組試驗(yàn),下列敘述錯(cuò)誤的是(B)A.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三類矮稈抗病植株中,都能產(chǎn)生可育配子B.要縮短育種年限,應(yīng)選擇B組的育種方法,依據(jù)的原理是基因重組C.A、B、C三組方法中,C組須要處理大量供試材料D.A組育種方法的原理是基因重組,F2矮稈抗病植株中能穩(wěn)定遺傳的占1/3解析:由圖可知,B組的育種方法是單倍體育種,依據(jù)的原理是染色體數(shù)目變異。12.利用基因型為Aa的二倍體植株培育三倍體幼苗,其途徑如圖所示,下列敘述正確的是(C)A.①過程需用秋水仙素處理,并在有絲分裂后期發(fā)揮作用B.②過程稱為單倍體育種,能明顯縮短育種年限C.途徑一和途徑二的三倍體幼苗基因型不完全相同D.兩條途徑依據(jù)的生物學(xué)原理分別是基因重組和染色體變異解析:據(jù)圖分析,①過程為利用秋水仙素處理獲得多倍體的過程,秋水仙素作用的時(shí)期是有絲分裂前期;②過程為花藥離體培育,是單倍體育種的過程之一;途徑一和途徑二的三倍體幼苗基因型不完全相同,前者基因型可能為AAA、AAa、Aaa或aaa,后者的基因型可能為AAa或Aaa;兩條途徑依據(jù)的生物學(xué)原理都是染色體變異。二、非選擇題13.人白細(xì)胞介素是一種重要的免疫活性調(diào)整因子?？蒲腥藛T將人白細(xì)胞介素基因?qū)胍略寮?xì)胞的葉綠體基因組中并高效表達(dá),該技術(shù)被稱為葉綠體基因工程。請(qǐng)回答下列問題:(1)質(zhì)粒是基因工程中最常用的運(yùn)載體,質(zhì)粒作為運(yùn)載體必需具備的條件是

?；蚬こ痰牟僮鞴ぞ咧?除了運(yùn)載體外,還須要。

(2)在構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí),應(yīng)將目的基因插入之間,表達(dá)載體上標(biāo)記基因的作用是

。

(3)植物葉肉細(xì)胞中能使目的基因表達(dá)的細(xì)胞器除了葉綠體外還有。從基因工程與環(huán)境平安的角度分析,葉綠體基因工程的優(yōu)點(diǎn)是

。

解析:(1)質(zhì)粒作為運(yùn)載體必需具備的條件有:具有一個(gè)至多個(gè)限制酶切割位點(diǎn);具有標(biāo)記基因;能在宿主細(xì)胞中穩(wěn)定復(fù)制并保存?；蚬こ坛Ｓ玫墓ぞ哂羞\(yùn)載體、限制酶和DNA連接酶。(2)目的基因必需插入質(zhì)粒上的啟動(dòng)子與終止子之間才能表達(dá);基因表達(dá)載體上的標(biāo)記基因的作用是鑒別受體細(xì)胞中是否有目的基因,從而將含目的基因的細(xì)胞篩選出來。(3)葉綠體和線粒體中都含有少量的DNA和核糖體,都可以進(jìn)行基因的表達(dá),因此將目的基因?qū)雰烧咧卸伎梢员磉_(dá)出相關(guān)蛋白質(zhì)。植物受粉時(shí),葉綠體基因不會(huì)隨著花粉進(jìn)入受精卵,因此葉綠體基因工程可防止目的基因通過花粉擴(kuò)散到環(huán)境中。答案:(1)具有一個(gè)至多個(gè)限制酶切割位點(diǎn);具有標(biāo)記基因;能在宿主細(xì)胞中穩(wěn)定復(fù)制并保存限制酶和DNA連接酶(2)啟動(dòng)子和終止子鑒別受體細(xì)胞中是否有目的基因,從而將含目的基因的細(xì)胞篩選出來(3)線粒體可防止目的基因通過花粉擴(kuò)散到環(huán)境中(或可防止基因污染環(huán)境)14.近幾十年來,科學(xué)家們廣泛開展動(dòng)植物育種探討,通過人工創(chuàng)建變異選育新品種,這一過程被人們形象地稱為“人工進(jìn)化”。圖甲、乙、丙分別表示棉花、小麥、玉米等植物的人工進(jìn)化過程,請(qǐng)分析回答:(1)圖甲中,棉花纖維顏色和棉酚含量出現(xiàn)新性狀,是因?yàn)?0Co導(dǎo)致相應(yīng)基因發(fā)生了堿基對(duì)的

;60Co處理后棉花產(chǎn)生棕色、低酚等新性狀,說明基因突變具有的特點(diǎn)。

(2)棕色棉抗蟲實(shí)力強(qiáng),低酚棉產(chǎn)量高。從圖甲誘變1代中選擇表現(xiàn)型為和的植株作為親本,利用育種方法可以快速獲得抗蟲高產(chǎn)棉花新品種。

(3)圖乙中,真菌抗蟲基因能整合到小麥DNA上的基礎(chǔ)是二者均;與圖甲中的誘變育種方法相比,該技術(shù)最大的特點(diǎn)是。

(4)圖丙中方法A處理后所得植株為倍體;方法B處理可使細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍,其原理是

。

解析:(1)棉花纖維顏色和棉酚含量出現(xiàn)新性狀屬于誘變育種,利用的原理為基因突變,即60Co導(dǎo)致相應(yīng)基因發(fā)生了堿基對(duì)的增加、缺失和替換;60Co處理后棉花產(chǎn)生棕色、低酚等新性狀,說明基因突變具有不定向性。(2)分析圖甲可知,棕色為顯性性狀,低酚為隱性性狀。由于棕色棉抗蟲實(shí)力強(qiáng),低酚棉產(chǎn)量高,因此從圖甲誘變l代中選擇表現(xiàn)型為棕色高酚和白色低酚的植株作為親本進(jìn)行雜交,再利用單倍體育種方法可以快速獲得抗蟲高產(chǎn)棉花新品種。(3)圖乙中,能將真菌抗蟲基因整合到小麥DNA上的基礎(chǔ)是二者均由四種脫氧核苷酸構(gòu)成,且都具有規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)。與圖甲中的誘變育種方法相比,該技術(shù)最大的特點(diǎn)是定向改造生物性狀。(4)圖丙中,處理方法A表示花藥離體培育,花藥離體培育后所得植株為單倍體。處理方法B表示秋水仙素處理,抑制了細(xì)胞分裂時(shí)紡錘體的形成,使細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍。答案:(1)增加、缺失和替換多方向性(或不定向性)(2)棕色高酚白色低酚單倍體(3)由四種脫氧核苷酸構(gòu)成,且都具有規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)能定向改造生物性狀(4)單抑制了細(xì)胞分裂時(shí)紡錘體的形成15.某植物塊根的顏色由兩對(duì)自由組合的基因共同確定,只要基因R存在,塊根必為紅色,rrYY或rrYy為黃色,rryy為白色;在基因M存在時(shí)果實(shí)為復(fù)果型,mm為單果型?，F(xiàn)要獲得白色塊根、單果型的三倍體種子。(1)請(qǐng)寫出以二倍體黃色塊根、復(fù)果型(rrYyMm)植株為原始材料,用雜交