【名師一號】2020-2021學(xué)年新課標(biāo)版生物必修2-階段測試5-從雜交育種到基因工程

階段測試(五)從雜交育種到基因工程(時間：90分鐘分值：100分)一、選擇題(每題2分，共40分)1．在紅粒高稈的麥田里，偶然發(fā)覺一株白粒矮稈優(yōu)質(zhì)小麥，欲獲得白粒矮稈麥種，通常用的育種方法是()A．自交育種 B．誘變育種C．人工嫁接 D．單倍體育種解析小麥為等高被子植物，花小，為兩性花，可利用自交育種進(jìn)行選育新品種。自交育種省去了人工去雄、授粉等簡單的操作工序，是最簡潔常用的方法。答案A2．2008年9月25日21時10分，“神舟七號”載人飛船成功放射升空，隨“神七”一起游覽太空的有珙桐、鵝掌楸的種子各50g，這是我國迄今為止首次進(jìn)行珍稀瀕危林木航天誘變育種試驗。下列有關(guān)太空育種的說法，不正確的是()A．太空育種常選萌發(fā)的種子或幼苗作試驗材料B．太空育種是利用太空微重力、強(qiáng)輻射等因素誘發(fā)基因突變C．太空育種不肯定就能獲得人們所期望的優(yōu)良性狀D．若改良缺乏某種抗病性的植物品種，不宜接受太空育種解析太空育種的原理是基因突變，在萌發(fā)的種子或幼苗中，細(xì)胞分裂旺盛，易發(fā)生突變。由于基因突變具有低頻性、不定向性和弊多利少性，故經(jīng)太空育種不肯定就能獲得人們所期望的優(yōu)良性狀?；蛲蛔兛赡軙a(chǎn)生新性狀(如抗病性)。答案D3．科學(xué)家通過基因工程的方法，能使馬鈴薯塊莖含有人奶主要蛋白。以下有關(guān)基因工程應(yīng)用的敘述，正確的是()A．食用轉(zhuǎn)基因馬鈴薯不會存在任何危急B．目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞之后肯定能夠表達(dá)出人奶蛋白C．馬鈴薯的受精卵、葉肉細(xì)胞都可作為受體細(xì)胞D．轉(zhuǎn)基因馬鈴薯的培育屬于細(xì)胞水平上的技術(shù)解析轉(zhuǎn)基因生物可能會帶來危急。目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞后不肯定能產(chǎn)生人們所需的蛋白質(zhì)。該方法屬于分子水平上的技術(shù)。答案C4．用純合的二倍體水稻品種高稈抗銹病(DDTT)和矮稈不抗銹病(ddtt)進(jìn)行育種時，一種方法是雜交得到F1，F(xiàn)1再自交得到F2；另一種方法是用F1的花藥進(jìn)行離體培育，再用秋水仙素處理幼苗得到相應(yīng)植株。下列敘述正確的是()A．前一種方法所得的F2中重組類型、純合子各占5/8、1/4B．后一種方法所得到的植株中可用于生產(chǎn)的類型比例為2/3C．前一種方法的原理是基因重組，緣由是非同源染色體自由組合D．后一種方法的原理是染色體變異，是由于染色體結(jié)構(gòu)發(fā)生轉(zhuǎn)變解析前一種為雜交育種，F(xiàn)2中重組類型占3/8，后一種為單倍體育種，可用于生產(chǎn)的類型比例為1/4，原理是染色體(數(shù)目)變異。答案C5．在基因工程中用來修飾改造生物基因的工具是()A．限制酶和連接酶 B．限制酶和水解酶C．限制酶和運(yùn)載體 D．連接酶和運(yùn)載體解析“用來修飾改造生物基因的工具”是兩種酶即限制性內(nèi)切酶和DNA連接酶。答案A6．基因工程是在DNA分子水平上對生物的定向改造。下列有關(guān)基因工程的敘述中，錯誤的是()A．DNA限制性內(nèi)切酶可用于目的基因的提取B．運(yùn)載體和目的基因必需要用同一酶處理C．基因工程所用的工具酶是限制酶、運(yùn)載體、DNA連接酶D．帶有目的基因的運(yùn)載體是否進(jìn)入受體細(xì)胞需要檢測解析基因工程所用的工具中運(yùn)載體不是酶。所以C項錯誤。答案C7．科學(xué)家做了兩項試驗：①用適當(dāng)濃度的生長素溶液處理未授粉的番茄花蕾子房，發(fā)育成無子番茄。②用四倍體與二倍體西瓜雜交，獲得三倍體西瓜植株，給其雌蕊授二倍體花粉，子房發(fā)育成無子西瓜。下列有關(guān)敘述正確的是()A．上述無子番茄性狀能遺傳B．若取無子番茄植株進(jìn)行無性繁殖，長成的植株所結(jié)果實中有種子C．上述無子西瓜進(jìn)行無性繁殖，長成的植株所結(jié)果實中有種子D．若取上述無子西瓜進(jìn)行無性繁殖，長成的植株子房壁細(xì)胞含有四個染色體組解析本題通過無子果實的產(chǎn)生考查生物變異的學(xué)問，本題難度中等。無子番茄的產(chǎn)生原理是生長素能促進(jìn)子房發(fā)育成果實，該過程中細(xì)胞中遺傳物質(zhì)沒有發(fā)生轉(zhuǎn)變，故不能遺傳；而無子西瓜的產(chǎn)生原理是染色體變異，屬于可遺傳的變異，由于不能產(chǎn)生種子，故需經(jīng)無性繁殖，后代體細(xì)胞中含三個染色體組。答案B8．鐮刀型細(xì)胞貧血癥的病因是血紅蛋白基因的堿基序列發(fā)生了轉(zhuǎn)變。檢測這種堿基序列轉(zhuǎn)變必需使用的酶是()A．解旋酶 B．DNA連接酶C．限制性內(nèi)切酶 D．RNA聚合酶解析選項B、D可以直接排解。對于選A可能理解為既然是檢測突變的部位，那么很自然想到用該基因的探針，進(jìn)行堿基互補(bǔ)配對雜交而檢測之，但是分子雜交的前提必需是單鏈DNA，于是很自然想到用解旋酶處理被檢測基因。但是，解開DNA雙鏈結(jié)構(gòu)不肯定要用解旋酶，高溫也可以得到單鏈DNA，而且題干上也有“必需使用的酶”的敘述，所以可以排解A選項。對于C選項的理解：限制酶只是把原DNA切成很多片段，其中某個片段可能包含突變的目的基因，然后再用化學(xué)方法處理成單鏈，最終再和探針雜交，依據(jù)放射性(或熒光)消滅部位而檢測出突變部位，這種技術(shù)其實就是所謂的基因診斷。如不用限制酶把DNA切割成若干片段，已經(jīng)變性成單鏈的DNA很有可能常溫下復(fù)性，可能會重新形成很多雙鏈區(qū)，假如恰恰突變部位及其接近區(qū)域和該單鏈其他區(qū)域結(jié)合成雙鏈，那么必定影響探針與相應(yīng)部位的結(jié)合，也就無法精確?????檢測到突變部位。答案C9．利用外源基因在受體細(xì)胞中表達(dá)，可生產(chǎn)人類所需要的產(chǎn)品。下列各選項中能說明目的基因完成了在受體細(xì)胞中表達(dá)的是()A．棉花二倍體細(xì)胞中檢測到細(xì)菌的抗蟲基因B．大腸桿菌中檢測到人胰島素基因及其mRNAC．山羊乳腺細(xì)胞中檢測到人生長激素DNA序列D．酵母菌細(xì)胞中提取到人干擾素蛋白解析基因的表達(dá)即把握蛋白質(zhì)的合成，只有合成了相應(yīng)的蛋白質(zhì)才能證明目的基因完成了在受體細(xì)胞中的表達(dá)。答案D10．質(zhì)粒是基因工程最常用的運(yùn)載體，它存在于很多細(xì)菌體內(nèi)。質(zhì)粒上有標(biāo)記基因如圖所示，通過標(biāo)記基因可以推知外源基因(目的基因)是否轉(zhuǎn)移成功。外源基因插入的位置不同，細(xì)菌在培育基上的生長狀況不同，下表是外源基因插入的位置(插入點有a、b、c)，請依據(jù)表中供應(yīng)細(xì)菌的生長狀況推想①②③三種重組后的外源基因插入點正確的一組是()細(xì)菌在含氨芐青霉素培養(yǎng)基上生長狀況細(xì)菌在含四環(huán)素培育基上生長狀況①能生長能生長②能生長不能生長③不能生長能生長A．①是c；②是b；③是aB．①是a和b；②是a；③是aC．①是a和b；②是b；③是aD．①是c；②是a；③是b解析依據(jù)基因突變原理，在正?；蛑胁迦雮€別堿基就能使之變?yōu)椴徽５耐蛔兓颉t在原來a、b的抗性基因上插入外源基因都將導(dǎo)致不抗。答案A11．育種的方法有雜交育種、單倍體育種、誘變育種、多倍體育種、基因工程育種等，下面對這五種育種方法的說法正確的是()A．涉及的原理有基因突變、基因重組、染色體變異B．都不行能產(chǎn)生定向的可遺傳變異C．都在細(xì)胞水平上進(jìn)行操作D．都不能通過產(chǎn)生新基因從而產(chǎn)生新性狀解析基因工程育種可以產(chǎn)生定向的可遺傳變異。基因工程是在分子水平上進(jìn)行的。誘變育種能產(chǎn)生新基因。答案A12．與雜交育種、單倍體育種、多倍體育種和基因工程育種相比，盡管人工誘變育種具有很大的盲目性，但是該育種方法的獨特之處是()A．可以將不同品種的優(yōu)良性狀集中到一個品種上B．育種周期短，加快育種的進(jìn)程C．轉(zhuǎn)變基因結(jié)構(gòu)，制造前所未有的性狀類型D．能夠明顯縮短育種年限，后代性狀穩(wěn)定快解析只有誘變育種能夠產(chǎn)生新的基因，可以大幅度地改良某些性狀；將不同品種的優(yōu)良性狀集中到一個品種上，應(yīng)當(dāng)用雜交育種的方法；育種周期短，能夠加快育種的進(jìn)程，明顯縮短育種年限，后代性狀穩(wěn)定快，應(yīng)當(dāng)用單倍體育種的方法。答案C13．在用基因工程技術(shù)構(gòu)建抗除草劑的轉(zhuǎn)基因煙草過程中，下列操作錯誤的是()A．用限制性核酸內(nèi)切酶切割煙草花葉病毒的核酸B．用DNA連接酶連接經(jīng)切割的抗除草劑基因和載體C．將重組DNA分子導(dǎo)入煙草原生質(zhì)體D．用含除草劑的培育基篩選轉(zhuǎn)基因煙草細(xì)胞解析限制性核酸內(nèi)切酶用于提取目的基因和切割運(yùn)載體，煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是RNA，不能用限制性核酸內(nèi)切酶切割，A項錯誤；DNA連接酶可以連接具有相同黏性末端的目的基因和載體，B項正確；受體細(xì)胞可以是受精卵和體細(xì)胞，也可以是去除細(xì)胞壁的原生質(zhì)體，C項正確；目的基由于抗除草劑基因，所以未成功導(dǎo)入目的基因的細(xì)胞不具有抗除草劑的力量，篩選時應(yīng)當(dāng)用含除草劑的培育基篩選轉(zhuǎn)基因細(xì)胞，D項正確。答案A14．某農(nóng)科所通過如圖育種過程培育出了高品質(zhì)的糯小麥，相關(guān)敘述正確的是()A．該育種過程中運(yùn)用的遺傳學(xué)原理是基因突變B．a(chǎn)過程能提高突變率，從而明顯縮短了育種年限C．a(chǎn)、c過程都需要使用秋水仙素，都作用于萌發(fā)的種子D．要獲得yyRR，b過程需要進(jìn)行不斷的自交來提高純合率解析圖中a、b、c過程分別是單倍體育種、雜交育種和多倍體育種的一部分，a、c過程雖然都是誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍，但a過程是處理單倍體幼苗，c過程是處理萌發(fā)的種子或幼苗；三種育種過程的遺傳學(xué)原理分別是染色體變異、基因重組和染色體變異。答案D15．如圖甲、乙表示水稻兩個品種，A、a和B、b表示分別位于兩對同源染色體上的兩對等位基因，①～⑦表示培育水稻新品種的過程，則下列說法錯誤的是()A．①→②過程簡便，但培育周期長B．①和⑦的變異都發(fā)生于有絲分裂間期C．③過程常用的方法是花藥離體培育D．③→⑥過程與⑦過程的育種原理相同解析①過程的變異為基因重組，發(fā)生在減數(shù)分裂過程中；⑦過程的變異為染色體數(shù)目的變異，發(fā)生在有絲分裂的后期。③→⑥過程與⑦過程都運(yùn)用了人工誘變育種。答案B16．現(xiàn)欲爭辯基因1和基因7連接后形成的新基因的功能，導(dǎo)入質(zhì)粒前，用限制酶切割的正確位置是()解析A項只切下基因7，C、D兩項只切下基因1，只有B項能切下基因1和基因7后形成新基因。答案B17．已知某種限制性內(nèi)切酶在一線性DNA分子上有3個酶切位點，如圖中箭頭所指。假如該線性DNA分子在3個酶切位點上都被該酶切斷，則會產(chǎn)生a、b、c、d四種不同長度的DNA片段?，F(xiàn)有多個上述線性DNA分子，若在每個DNA分子上至少有1個酶切位點被該酶切斷，則從理論上講，經(jīng)該酶酶切后，這些線性DNA分子最多能產(chǎn)生長度不同的DNA片段種類數(shù)是()A．3 B．4C．9 D．12解析限制酶能識別特定的核苷酸序列并能在特定的位點進(jìn)行切割。由于該線性DNA分子有3個位點都可被該限制酶切割，故依題意可知有切割一個位點、切割兩個位點和三個位點均被切割三種狀況。故共產(chǎn)生9種類型的DNA片段。答案C18．中國青年科學(xué)家陳大炬成功地把人的抗病毒干擾基因“嫁接”到煙草的DNA分子上，從而使煙草獲得了抗病毒的力量。下列與此試驗相關(guān)的分析中，不正確的是()A．“嫁接”的成功，說明人和煙草共用一套遺傳密碼B．“嫁接”之所以能成功，是由于兩者DNA分子的構(gòu)成物質(zhì)相同C．“嫁接”到煙草中的人抗病毒干擾素基因，將不能再自我復(fù)制D．“嫁接”后的煙草，體內(nèi)將會產(chǎn)生抗病毒干擾素解析“嫁接”成功，說明在煙草細(xì)胞內(nèi)，合成了很多人的抗病毒干擾素。完成這一過程包括人抗病毒干擾素基因在煙草細(xì)胞內(nèi)復(fù)制、轉(zhuǎn)錄以及翻譯等過程。答案C19．現(xiàn)有一長度為1000堿基對(bp)的DNA分子，用限制性核酸內(nèi)切酶EcoRⅠ酶切后得到的DNA分子仍是1000bp，用KpnI酶單獨切得到400bp和600bp兩種長度的DNA分子，用EcoRⅠ，KpnⅠ酶同時切后得到200bp和600bp兩種長度的DNA分子。該DNA分子的酶切圖譜正確的是()解析此題考查對學(xué)問機(jī)敏運(yùn)用的力量，從圖譜中可發(fā)覺有鏈狀DNA、環(huán)狀DNA，用EcoRⅠ酶切割后DNA的長度不變，此DNA應(yīng)當(dāng)為環(huán)狀，用EcoRⅠ酶和KpnⅠ酶切割后得到200bp和600bp兩種長度的DNA，因此DNA上應(yīng)當(dāng)存在兩個KpnⅠ酶的切割位點。答案D20．科學(xué)家通過基因工程的方法，能使馬鈴薯塊莖含有人奶主要蛋白。以下有關(guān)基因工程應(yīng)用的敘述，正確的是()A．使用轉(zhuǎn)基因馬鈴薯不會存在任何危急B．目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞之后肯定能夠表達(dá)出人奶蛋白C．馬鈴薯的受精卵、葉肉細(xì)胞都可作為受體細(xì)胞D．轉(zhuǎn)基因馬鈴薯的培育屬于細(xì)胞水平上的技術(shù)20．某自花受粉植物的株高受第1號染色體上的A－a、第7號染色體上的B－b和第11號染色體上的C－c把握，且三對等位基因作用效果相同，當(dāng)有顯性基因存在時，每增加一個顯性基因，該植物會在基本高度8cm的基礎(chǔ)上再增加2cm。下列敘述不正確的是()A．基本高度8cm的植株基因型為aabbccB．把握株高的三對基因的遺傳符合自由組合定律C．株高為14cm的植株基因型有6種D．某株高為10cm的個體在自然狀態(tài)下繁殖，F(xiàn)1應(yīng)有1:2:1的性狀分別比解析依據(jù)題意，基本高度8cm的植株不含顯性基因，因此基因型為aabbcc；三對基因位于非同源染色體上，其遺傳遵循基因的自由組合定律；株高為14cm的植株含有3個顯性基因，其基因型有AABbcc、AAbbCc、AaBBcc、aaBBCc、aaBbCC、AabbCC、AaBbCc7種；某株高為10cm的個體有一對基因雜合，其余基因均為隱性純合，在自然狀態(tài)下繁殖，F(xiàn)1應(yīng)有1:2:1的性狀分別比。答案C二、簡答題(共60分)21．(13分)彩色小麥?zhǔn)呛幽夏详柺杏忻N專家周中普帶領(lǐng)的科研小組，經(jīng)過10多年的努力，接受“化學(xué)誘變”、“物理誘變”和“遠(yuǎn)緣雜交”三結(jié)合的育種方法培育而成的。其蛋白質(zhì)、鋅、鐵、鈣的含量超過一般小麥，并含有一般小麥所沒有的微量元素碘和硒，由于富含多種微量元素，種皮上呈現(xiàn)出不同的顏色，而被稱為彩色小麥。目前，彩色小麥已被列入我國太空育種升空方案，以制造出更優(yōu)質(zhì)的小麥新品種。請結(jié)合學(xué)過的育種學(xué)問，分析爭辯下列問題：(1)三結(jié)合育種方法的原理是________和________?！盎瘜W(xué)誘變”和“物理誘變”可以提高_(dá)_______，制造人類需要的________?！斑h(yuǎn)緣雜交”由于親本間的________相差較大，因而________的可能性也較大。(2)假如雜交后代子房壁的染色體數(shù)目為2n，則種皮、胚乳和胚的染色體數(shù)目分別為________、________和________。(3)彩色小麥所含較多的微量元素是通過________方式從_____中吸取來的。(4)作物空間技術(shù)育種相對于人工誘變育種的優(yōu)勢是種子在___________等多種空間環(huán)境因素的綜合作用下，________更簡潔發(fā)生轉(zhuǎn)變。解析(1)三結(jié)合方法中的“化學(xué)誘變”和“物理誘變”，都能誘發(fā)基因突變，提高突變率。由于基因突變是不定向的，能產(chǎn)生新的基因，所以有可能制造出人類需要的變異類型；“遠(yuǎn)緣雜交”的原理是基因重組，由于親本的親緣關(guān)系較遠(yuǎn)，遺傳物質(zhì)的差別大，因而通過基因重組產(chǎn)生變異的可能性也大。(2)若雜交后代子房壁染色體數(shù)目為2n，則種皮、胚乳和胚的染色體數(shù)目分別為2n、3n、2n。(3)植物體對微量元素的吸取都是通過主動運(yùn)輸方式從土壤中吸取的。(4)空間技術(shù)育種主要是利用了空間輻射和微重力等因素誘發(fā)種子內(nèi)的遺傳物質(zhì)發(fā)生轉(zhuǎn)變。答案(1)基因突變基因重組突變率變異類型遺傳物質(zhì)基因重組產(chǎn)生變異(2)2n3n2n(3)主動運(yùn)輸土壤(4)微重力和空間輻射種子內(nèi)遺傳物質(zhì)22．(12分)一種無毒蛇的體表花紋顏色由兩對基因(D和d、H和h)把握，這兩對基因按自由組合定律遺傳，與性別無關(guān)?；y顏色和基因型的對應(yīng)關(guān)系如表所示?，F(xiàn)有下列三個雜交組合。請回答下列問題：甲：野生型×白色，F(xiàn)1的表現(xiàn)型有野生型、橘紅色、黑色、白色；乙：橘紅色×橘紅色，F(xiàn)1的表現(xiàn)型有橘紅色、白色；丙：黑色×橘紅色，F(xiàn)1全部都是野生型。(1)甲組雜交方式在遺傳學(xué)上稱為________，屬于假說—演繹法的________階段，甲組雜交組合中，F(xiàn)1的四種表現(xiàn)型比例是________。(2)讓乙組F1中橘紅色無毒蛇與另一純合黑色無毒蛇雜交，理論上雜交后代的表現(xiàn)型及比例是________。(3)讓丙組F1雌雄個體交配，后代中表現(xiàn)為橘紅色的有120條，那么理論上表現(xiàn)為黑色的雜合子有________條。(4)野生型與橘紅色個體雜交，后代中白色個體所占比例最大的親本基因型組合為__________________。解析(1)由題意可知，甲組親本的基因型為DdHh、ddhh，該雜交方式在遺傳學(xué)上稱為測交，屬于假說—演繹法的驗證階段，甲組雜交組合中，F(xiàn)1的四種表現(xiàn)型及比例為野生型(DdHh)橘紅色(Ddhh):黑色(ddHh):白色(ddhh)＝1:1:1:1。(2)乙組雜交后代中有白色個體(ddhh)產(chǎn)生，說明雙親基因型都為Ddhh，F(xiàn)1中橘紅色個體的基因型為1/3DDhh和2/3Ddhh，與純合黑色個體(ddHH)雜交，后代中野生型個體:黑色個體＝2:1。(3)黑色、橘紅色個體雜交，產(chǎn)生的后代都是野生型，說明親本的基因型分別為ddHH、DDhh，產(chǎn)生的F1的基因型為DdHh。F1自交，產(chǎn)生的后代性狀分別比為9:3:3:1，橘紅色個體占120條，相應(yīng)的黑色個體也應(yīng)當(dāng)為120條，其中純合子40條，雜合子80條。(4)野生型(D_H_)與橘紅色(D_hh)個體雜交，后代消滅白色個體的概率最大的親本基因型為DdHh和Ddhh。答案(1)測交驗證1:1:1:1(2)野生型:黑色＝2:1(3)80(4)DdHh×Ddhh23．(15分)基因工程的基本步驟中，首先是要獲得足夠多的目的基因。下圖示意接受“鳥槍法”擴(kuò)增目的基因，獵取目的基因的大致過程如圖。請據(jù)圖回答下列問題：(1)過程①要對供體細(xì)胞全部DNA使用________酶，這樣得到的DNA片段中含有或不含有________。(2)過程②所得到的質(zhì)粒是一種小型________，它可以在細(xì)胞內(nèi)獨立復(fù)制，一般來說它所表達(dá)的產(chǎn)物________細(xì)胞生存所必需的。(3)過程③需要使用與①相同的________酶及________酶，才能將質(zhì)粒與供體細(xì)胞DNA片段重組。(4)過程④往往要用氯化鈣處理細(xì)胞，以增大________________的通透性，有利于________________。此外，還要在細(xì)菌培育基中加入________，這類培育基屬于________，能在此培育基上生存并增殖的細(xì)菌就是接受了重組質(zhì)粒的細(xì)菌。(5)重組質(zhì)粒在宿主細(xì)胞中大量復(fù)制，就會使________________。然后，在過程⑤中進(jìn)一步篩選、分別，得到大量含目的基因的質(zhì)粒。(6)過程⑥需要將重組質(zhì)粒上的目的基因分別純化出來，首先可用________過程中曾使用過的那種________酶，將目的基因與原質(zhì)粒部分分割開，然后可用________等適當(dāng)方法得到純化的目的基因DNA片段。解析本題考查基因工程的操作過程中，如何用鳥槍法獵取目的基因，基本步驟分為五步：用限制酶將供體細(xì)胞中的DNA切成多個片段，將這些片段分別結(jié)合運(yùn)載體，然后導(dǎo)入不同受體細(xì)胞，讓供體細(xì)胞所供應(yīng)的DNA的全部片段在各受體細(xì)胞中大量復(fù)制，從中選出目的基因。答案(1)限