《金版学案》届高考生物一轮复习课时作业25从杂交育种到基因工程.docx
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《金版学案》届高考生物一轮复习课时作业25从杂交育种到基因工程
生物
必修2 遗传与进化
学案25 从杂交育种到基因工程
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
选项
一、单项选择题
1.下列关于育种的有关叙述,错误的是( )
A.在植物杂交育种中到了F1代后,可以采用连续自交选育稳定遗传新品种
B.在哺乳动物杂交育种中到了F2代后,对所需表现型采用测交鉴别选出纯合个体
C.如果是用植物的营养器官来繁殖的,则只要出现所需性状即可留种
D.基因工程育种时,目的基因嵌入运载体的青霉素抗性基因内,导致基因突变
解析:
在植物杂交育种中到了F1代后,可以采用连续自交选育稳定遗传新品种,A正确;在哺乳动物杂交育种中到了F2代后,对所需表现型采用测交鉴别选出纯合个体,B正确;如果是用植物的营养器官来繁殖的,无性繁殖可以保持亲本的一切性状,只要出现所需性状即可留种,C正确;基因工程育种时,目的基因嵌入运载体的青霉素抗性基因内,导致基因重组,D错误。
答案:
D
2.下列关于几种育种方式的叙述中,不正确的是( )
A.杂交育种可以获得稳定遗传的个体
B.诱变育种可大幅提高有利变异的比例
C.单倍体育种可迅速获得纯合品系
D.多倍体育种能得到营养物质含量高的品种
解析:
杂交育种指不同种群、不同基因型个体间进行杂交,并在其杂种后代中通过选择而育成纯合品种的方法,形成的纯合品种能够稳定遗传,A正确;生物的变异是不定向的,诱变可以增加变异的种类和数量,但是不会大幅度提高有利变异的比例,B错误;获得单倍体植株后,经染色体加倍即得纯合二倍体,排除显隐性的干扰,提高了选择的准确性。
只要选得符合育种目标要求的二倍体植株,即可繁殖推广,单倍体育种可迅速获得纯合品系,C正确;多倍体育种得到新品种,这些新品种与二倍体植株相比,茎杆粗壮,叶片、果实和种子相对来说都比较大,糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加,D正确。
答案:
B
3.有关育种的说法,正确的是( )
A.多倍体育种过程都要使用秋水仙素
B.利用基因工程技术可定向培育优良品种
C.用于大田生产的优良品种都是纯合子
D.杂交育种与单倍体育种的原理都是基因重组
解析:
多倍体育种过程可用秋水仙素或低温处理。
用于大田生产的优良品种有纯合子也有具有杂种优势的杂合子。
杂交育种的原理是基因重组,单倍体育种的原理是染色体变异。
答案:
B
4.下图A、a和B、b表示分别位于两对同源染色体上两对等位基因,①~⑦表示培育水稻新品种的过程,则下列说法错误的是( )
A.①→②过程简便,但培育周期长
B.④和⑦的变异都发生于有丝分裂间期
C.③过程常用的方法是花药离体培养
D.③→⑥过程与⑦过程的育种原理是染色体数目变异
解析:
①→②表示杂交育种,相对于其他几种育种方法来说操作简便,但获得稳定遗传的作物新品种所需要的培育周期较长,A正确。
④变异发生在有丝分裂间期DNA复制阶段,⑦变异发生在有丝分裂前期纺锤体形成阶段,B错误。
③表示的是获得单倍体过程,常用方法是花药离体培养,C正确。
③→⑥表示单倍体育种、⑦表示多倍体育种,原理都是染色体数目变异,D正确。
答案:
B
5.用DNA连接酶把被限制性核酸内切酶Ⅰ(识别序列和切点是—↓GATC—)
切割过的质粒和被限制性核酸内切酶Ⅱ(识别序列和切点是—G↓GATCC—)切割过的目的基因连接起来后,该重组DNA分子(如图所示)能够再被限制性核酸内切酶Ⅰ切割开的概率是( )
A.1B.7/16
C.1/4D.1/2
解析:
重组的DNA分子,具有两个—GATC—位点,能够再被限制性核酸内切酶Ⅰ切割开的概率是1。
答案:
D
6.如下图所示,下列有关基因工程酶功能的叙述中,错误的是( )
A.切断a处的酶为限制性核酸内切酶
B.连接a处的酶为DNA连接酶
C.切断b处的酶为解旋酶
D.连接b处的酶为RNA聚合酶
解析:
a表示的是磷酸二酯键,切断a处的酶为限制性核酸内切酶,A正确;连接a处的酶为DNA连接酶,B正确;b表示的是氢键,切断b处的酶为解旋酶,C正确;DNA分子内氢键是复制时自动形成的,不需要酶,D错误。
答案:
D
7.基因污染是指在天然物种的DNA中嵌入了人工重组基因,这些外来基因可随被污染生物的繁殖、传播而发生扩散。
下列叙述错误的是( )
A.基因工程间接导致了基因污染
B.基因工程破坏了生物原有的基因组成
C.基因工程是通过染色体的重组发生基因交换,从而获得了生物的新性状
D.人类在推广转基因作物时,没有充分考虑生物和环境之间的相互影响
解析:
染色体重组发生在减数第一次分裂的后期,随着同源染色体的分开,非同源染色体自由组合,但是基因工程是通过DNA的断裂和连接合成重组DNA导入到受体细胞并表达的过程。
显然这两种方式是不同的,染色体重组属于自然存在的有性生殖发生的过程,而基因工程则是人为的定向改造生物性状的过程。
答案:
C
8.某水稻品种是纯合子,生产上用种子繁殖。
控制水稻高秆的基因A和矮秆的基因a是一对等位基因,控制水稻抗病的基因B和控制水稻感病的基因b是一对等位基因,两对基因分别位于两对同源染色体上。
某同学设计了如图所示培育矮秆抗病(aaBB)的水稻新品种的方法。
下列说法不正确的是( )
A.③过程表示花药离体培养
B.④过程应在甲植株生长发育的时期进行处理
C.乙植株中矮秆抗病个体占50%
D.该育种方法的原理是染色体变异
解析:
由图示可知,该育种方法为单倍体育种,其中③过程为花药离体培养,获得的单倍体应该在幼苗期进行染色体加倍处理,乙植株实际上就是F1的配子经加倍后形成的,F1可产生四种类型的配子(aB、Ab、AB和ab),aB型配子经加倍处理后形成基因型为aaBB的植株,所占比例为1/4,该育种方法的原理是染色体变异。
答案:
C
9.利用两个纯合的玉米品种尝试多种育种方式,如下图所示。
有关叙述正确的是( )
A.过程①→⑦能明显缩短育种年限
B.过程①②③所示育种方式的原理都是基因重组
C.γ射线使a基因发生了定向突变
D.个体AAbbC的产生意味着产生了新的物种
解析:
①→⑤→⑥是单倍体育种,能明显缩短育种年限,A错误。
过程①②③所示育种方式是杂交育种,其原理是基因重组,B正确。
基因突变有不定向性,C错误。
新物种的形成需要出现生殖隔离,基因工程导入抗虫基因C后,没有出现生殖隔离,D错误。
答案:
B
10.将一株高秆(D)抗病(R)水稻植株(甲)与另一株高秆易感病的植株(乙)杂交,结果如下图所示。
下面有关叙述,正确的有( )
A.如只研究茎高度的遗传,图示表现型为高秆的个体中,杂合子的概率为1/3
B.对甲植株进行测交,可得到能稳定遗传的矮秆抗病个体
C.以乙植株为材料,通过单倍体育种可得到符合生产要求的植株的占1/2
D.甲乙两植株杂交产生的子代有6种基因型,4种表现型
解析:
子代高杆∶矮杆=3∶1,抗病∶易感病=1∶1,说明甲、乙植株的基因型分别为DdRr、Ddrr。
因此子代的基因型有6种,表现型有4种,高杆个体有1/3DD,2/3Dd,A错误、D正确;对甲(DdRr)测交,子代的矮杆抗病的基因型为ddRr,不能稳定遗传,B错误;以乙植株(Ddrr)为材料,通过单倍体育种不能得到符合生产要求的植株(抗病植株),C错误。
答案:
D
11.下图表示一项重要生物技术的关键步骤,X是获得外源基因并能够表达的细胞。
下列有关说法不正确的是( )
A.X是能合成胰岛素的细菌细胞
B.质粒具有多个标记基因和多个限制酶切点
C.基因与运载体的重组只需要DNA连接酶
D.该细菌的性状被定向改造
解析:
根据图示,重组质粒导入的是细菌细胞,所以X是能合成胰岛素的细菌细胞。
质粒作为运载体需要有多个限制酶切点以便转运多种目的基因,同时具有标记基因以便于检测目的基因是否导入到受体细胞内。
基因与运载体的重组需要限制酶和DNA连接酶。
基因工程的特点是能够定向改造生物的遗传性状。
答案:
C
二、非选择题
12.家蚕是二倍体生物,含56条染色体,ZZ为雄性,ZW为雌性。
(1)研究家蚕的基因组,应研究________条染色体上的基因。
正常情况下,雌蚕减数分裂过程中产生的次级卵母细胞中含有W染色体的数量是________________条。
(2)下图为科学家培育出“限性斑纹雌蚕”过程图。
图中“变异家蚕”的变异类型属于染色体变异中的__________________________。
由“变异家蚕”培育出“限性斑纹雌蚕”所采用的育种方法是________________________。
(3)在家蚕的一对常染色体上有控制蚕茧颜色的黄色基因(Y)与白色基因(y)。
在另一对常染色体上有I、i基因,当基因I存在时会抑制黄色基因Y的作用,从而使蚕茧变为白色;而i基因不会抑制黄色基因Y的作用。
若基因型为IiYy、iiyy的两个个体交配,产生了足够多的子代,子代的表现型及其比例为________________。
若基因型为IiYy的两个个体交配,子代出现结白色茧的概率是________。
(4)家蚕中D、d基因位于Z染色体上,d是隐性致死基因(导致相应基因型的受精卵不能发育,但Zd的配子有活性)。
是否能选择出相应基因型的雌雄蚕杂交,使后代只有雄性?
__________,请根据亲代和子代基因型情况说明理由________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
解析:
(1)2n=56,则应研究的染色体为27+ZW,共29条,在正常情况下,雌蚕减数分裂过程中产生的次级卵母细胞中,ZW分离,所以在形成次级卵母细胞W的数目是0或1,在减二的后期着丝点分裂,所以W的数目可能是2;
(2)II号染色体上的A基因移位到W染色体上,是染色体结构变异,由“变异家蚕”培育出“限性斑纹雌蚕”所采用的育种方法是由变异家蚕与普通家蚕2通过杂交育种方式;(3)IiYy×iiyy后代的基因型为1IiYy∶1Iiyy∶1iiYy∶1iiyy,子代的表现型及其比例为白色∶黄色=3∶1,若基因型为IiYy的两个个体交配,子代出现结黄色茧的概率是P(iiY_)=3/16,结白色茧的概率是1-3/16=13/16;(4)因为雌蚕只有ZDW基因型,雄蚕有ZDZD、ZDZd基因型,所以不能使后代只有雄性;杂交组合ZDW×ZDZD,ZDW×ZDZd均可产生ZDW的雌性后代。
答案:
(1)29 0或1或2
(2)染色体结构变异(染色体易位) 杂交育种
(3)白色∶黄色=3∶1 13/16
(4)不能 因为雌蚕只有ZDW基因型,雄蚕有ZDZD、ZDZd基因型;杂交组合ZDW×ZDZD、ZDW×ZDZd均可产生ZDW的雌性后代
13.通过DNA重组技术使原有基因得以改造而得到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,下图表示了这一技术的基本过程,在该过程中所用的基因“剪刀”能识别的序列和切点是-G↓GATCC-,请据图回答:
(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时需要的酶是____________。
(2)人体蛋白质基因之所以能“插入”到羊的染色体内,原因是________________________________________________________________________。
(3)将人体蛋白质基因导入羊体内并成功地表达,使羊产生新的性状。
这种变异属于________,这里“成功地表达”的含义是________________________________________________________________________。
(4)你认为此类羊产生的奶安全可靠吗?
理由是什么?
________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
解析:
(1)基因工程的基本操作中用到的工具酶是限制性核酸内切酶、DNA连接酶。
(2)不同生物的DNA分子的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。
(3)人体蛋白质基因导入羊体内并成功地表达,使羊产生新的性状,这是将一种基因导入另一种生物,变异类型属于基因重组,目的基因成功表达的含义是人体蛋白质基因在羊体细胞内通过转录、翻译两个过程控制合成人体蛋白质。
(4)为开放性的题目,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)人和羊DNA分子的空间结构、化学组成相同;有互补的碱基序列(答出其中一点即可) (3)基因重组 人体蛋白质基因在羊体细胞内控制合成人体蛋白质 (4)安全,因为目的基因导入受体细胞后没有改变,控制合成的人体蛋白质成分没有改变(或不安全,因为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,使合成的蛋白质成分发生一定的改变)
14.已知二倍体番茄红果(A)对黄果(a)为显性,双子房(B)对多子房(b)为显性,高蔓(C)对矮蔓(c)为显性。
现有三个纯系品种:
Ⅰ(黄色、多子房、高蔓),Ⅱ(黄色、双子房、矮蔓),Ⅲ(红色、双子房、高蔓),为了快速获取红色、多子房、矮蔓纯系新品种。
(1)请完善以下实验步骤。
第一步:
Ⅰ×Ⅱ→获得植株Ⅳ,让Ⅳ自交,从子代中选取黄色、多子房、矮蔓植株Ⅴ。
第二步:
________________________________________________________________________。
第三步:
________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)据报道,番茄红素具有一定的防癌效果。
科学家将含有酵母S—腺苷基蛋氨酸脱羧酶基因(简称S基因)cDNA片断导入普通番茄植株,培育了番茄红素高的新品种。
①获得cDNA片断的方法是________________________。
②cDNA与质粒构建基因表达载体时所用到的工具酶有__________________和______________________。
③为确保S基因在番茄中表达,在构建基因表达载体时应插入特定的________________。
④将基因表达载体导入番茄的方法有农杆菌转化法和______________等。
答案:
(1)第二步:
Ⅴ×Ⅲ→植株Ⅵ
第三步:
取Ⅵ的花药进行离体培养,获得单倍体幼苗,用秋水仙素处理幼苗,即可获得红色、多子房、矮蔓纯系新品种
(2)①逆转录法 ②限制性核酸内切酶 DNA连接酶 ③启动子 ④花粉管通道法(基因枪法)
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