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题组层级快练23
题组层级快练(二十三)
一、选择题
1.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)
F1
雄配子
幼苗
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1、2、3是杂交
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有减数分裂
解析 该图表示的是单倍体育种,过程1是杂交,过程4通常用秋水仙素处理,过程3是组织培养过程。
答案 D
2.通过一定的手段或方法使生物产生可遗传的变异,在育种上已有广泛的应用。
下列关于育种的说法,正确的是( )
A.秋水仙素在多倍体育种和单倍体育种中都有使用,作用原理相同
B.X射线可能改变基因的结构,能够定向获得优良的变异类型
C.杂交育种实现了不同亲本间性状的组合,其原理是基因重组,体现在两亲本的受精作用中
D.可以使生物产生新基因的育种方法有杂交育种和诱变育种
解析 多倍体育种中需要使用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,单倍体育种在获得单倍体植物后,需要使用秋水仙素处理其幼苗,使其染色体组加倍,获得纯合子,在这两种育种方法中秋水仙素都能抑制有丝分裂中纺锤体的形成,A项正确。
X射线可能改变基因的结构,诱发基因突变,基因突变是不定向的,B项错误。
基因重组体现在亲本通过减数分裂产生配子的过程中,C项错误。
可以使生物产生新基因的育种方法是诱变育种,杂交育种不产生新基因,只是实现原有基因的重新组合,D项错误。
答案 A
3.(2014·江苏)下图是高产糖化酶菌株的育种过程,有关叙述错误的是( )
A.通过上图筛选过程获得的高产菌株未必能作为生产菌株
B.X射线处理既可以引起基因突变也可能导致染色体变异
C.上图筛选高产菌株的过程是定向选择过程
D.每轮诱变相关基因的突变率都会明显提高
解析 图示育种过程为诱变育种。
由于基因突变是不定向的,该过程获得的高产菌株不一定符合生产的要求,故A项正确;X射线处理既可以引起基因突变也可能导致染色体变异,B项正确;上图筛选高产菌株的过程是定向选择符合人特定要求菌株的过程,C项正确;相同剂量的射线诱变,相关基因的突变率不会明显提高,故D项错误。
答案 D
4.小麦育种专家李振声育成的“小麦二体异附加系”,能将长穗偃麦草的抗病、高产等基因转移到小麦中。
普通小麦6n=42,记为42W;长穗偃麦草2n=14,记为14E。
下图为普通小麦与长穗偃麦草杂交选育“小麦二体异附加系”示意图。
根据流程示意图下列叙述正确的是( )
A.普通小麦与长穗偃麦草为同一个物种,杂交产生的F1为四倍体
B.①过程可用低温抑制染色体着丝点分裂而导致染色体数目加倍
C.乙中长穗偃麦草的染色体不能联会,产生8种染色体数目的配子
D.丁自交产生的子代中,含有两条长穗偃麦草染色体的植株戊占1/2
解析 长穗偃麦草与普通小麦是两个物种,A项错误;①过程可用低温抑制纺锤体的形成而导致染色体数目加倍,B项错误;乙中长穗偃麦草(42W+7E)的染色体不能联会,会产生8种染色体数目的配子(21W+0E、21W+1E、21W+2E、21W+3E、21W+4E、21W+5E、21W+6E、21W+7E),C项正确;丁产生的配子是21W+0E和21W+1E,所以丁自交产生的子代中,含有两条长穗偃麦草染色体的植株戊占1/4,D项错误。
答案 C
5.(多选)(2013·江苏)现有小麦种质资源包括:
①高产、感病;②低产、抗病;③高产、晚熟等品种。
为满足不同地区及不同环境条件下的栽培需求,育种专家要培育3类品种:
a.高产、抗病;b.高产、早熟;c.高产、抗旱。
下述育种方法可行的是( )
A.利用①、③品种间杂交筛选获得a
B.对品种③进行染色体加倍处理筛选获得b
C.a、b和c的培育均可采用诱变育种方法
D.用转基因技术将外源抗旱基因导入③中获得c
解析 欲获得a,应利用①和②品种间进行杂交筛选,A项错误;染色体加倍后结实率降低,欲获得b应对③进行诱变育种,B项错误;诱变育种可以产生新基因,因此a、b、c都可以通过诱变育种获得,C项正确;基因工程可定向改造生物的性状,③获得c可通过基因工程实现,D项正确。
答案 CD
6.欲获得能稳定遗传的优良品种,某生物育种小组用基因型为Dd的玉米用两种方法进行育种实验,第一种育种方法为连续自交并逐代淘汰隐性个体,第二种育种方法为随机交配并逐代淘汰隐性个体。
下列说法正确的是( )
A.上述两种育种方法所遵循的原理为基因重组
B.上述两种育种过程中,子代的基因频率始终不变
C.通过上述两种育种方法所得的F2中Dd的频率相等
D.第一种育种方法比第二种育种方法的育种效率更高
解析 因只涉及一对基因,不存在基因重组,A项错误。
因为逐代淘汰隐性个体,因此d基因频率下降,B项错误。
两种方法得到的F1都是1/3DD和2/3Dd,自交并逐代淘汰隐性个体时,F2为2/5Dd和3/5DD;随机交配并逐代淘汰隐性个体,F2为1/2DD和1/2Dd,C项错误。
第一种育种方法比第二种育种方法的育种效率更高,D项正确。
答案 D
7.下列有关育种的叙述,正确的是( )
A.用生长素处理番茄(2N)花蕾,获得的无子番茄为单倍体,利用了染色体变异原理
B.八倍体小黑麦由普通小麦(6N)和黑麦(2N)培育而成,利用了体细胞杂交原理
C.诱变育种提高了变异频率,有利变异比有害变异多,利用了基因突变原理
D.将抗虫基因导入棉花体细胞中培育出了抗虫棉,利用了基因重组原理
解析 用生长素处理番茄(2N)花蕾,直接由体细胞发育成果实,A项错误;八倍体小黑麦是由普通小麦(6N)和黑麦(2N)杂交,再用秋水仙素处理的结果,B项错误;诱变育种提高了变异频率,有害变异比有利变异多,C项错误;D项叙述正确。
答案 D
8.现有基因型aabb与AABB的水稻品种,通过不同的育种方法可以培育出不同的类型,下列有关叙述不正确的是( )
A.杂交育种可获得AAbb,其变异发生在减数分裂第二次分裂后期
B.单倍体育种可获得AAbb,变异的原理有基因重组和染色体变异
C.将aabb人工诱变可获得aaBb,则等位基因的产生来源于基因突变
D.多倍体育种获得的AAaaBBbb,其染色体数目加倍可发生在有丝分裂的后期
解析 杂交育种利用基因重组原理可获得AAbb,发生在减数第一次分裂后期,A项错误。
单倍体育种是利用花药离体培养法获得Ab的单倍体植株,再用秋水仙素处理使其染色体数目加倍,变异的原理有基因重组和染色体变异,B项正确。
人工诱变通过人工诱发基因突变产生新基因,与原基因构成一对等位基因,C项正确。
多倍体育种获得的AAaaBBbb,其染色体数目加倍原因是有丝分裂的后期姐妹染色单体分开后未分离,D项正确。
答案 A
9.将抗虫基因导入到受体细胞后,发生了如下过程:
DNATARNACUGGAC此过程中用到的条件包括( )
①DNA解旋酶 ②DNA聚合酶
③DNA连接酶④限制酶
⑤RNA聚合酶⑥4种核苷酸
⑦5种核苷酸⑧8种核苷酸
A.②⑤⑥B.①⑤⑥
C.①⑤⑦D.④⑤⑥
解析 根据图示信息可知,基因导入到受体细胞后,进行转录过程,故用到DNA解旋酶、RNA聚合酶和4种核糖核苷酸。
答案 B
二、非选择题
10.(2014·新课标全国Ⅰ)现有两个纯合的某作物品种:
抗病高杆(易倒伏)和感病矮杆(抗倒伏)品种。
已知抗病对感病为显性,高杆对矮杆为显性,但对于控制这两对相对性状的基因所知甚少。
回答下列问题:
(1)在育种实践中,若利用这两个品种进行杂交育种,一般来说,育种目的是获得具有________优良性状的新品种。
(2)杂交育种前,为了确定F2代的种植规模,需要正确的预测杂交结果。
若按照孟德尔遗传定律来预测杂交结果,需要满足3个条件:
条件之一是抗病与感病这对相对性状受一对等位基因控制,且符合分离定律;其余两个条件是____________________________________
________________________________________________________________________。
(3)为了确定控制上述这两对性状的基因是否满足上述3个条件,可用测交实验来进行检验。
请简要写出该测交实验的过程。
解析
(1)杂交育种的目的是获得集多种优良性状于一身的纯合新品种,从题意知,抗病与矮杆(抗倒伏)为优良性状。
(2)孟德尔遗传定律研究的是真核生物细胞核基因的遗传特点,故控制相对性状的等位基因应位于细胞核。
两对基因分别位于两对同源染色体上,才遵循基因的自由组合定律。
(3)测交是指用杂合子和隐性纯合子杂交,而题干无杂合子,故应先杂交得到杂合子,然后再进行测交实验。
答案
(1)抗病矮杆
(2)高杆与矮杆这对相对性状受一对等位基因控制,且符合分离定律;控制这两对相对性状的基因位于非同源染色体上(分别位于两对同源染色体上)
(3)将纯合抗病高秆与感病矮秆植株杂交,产生F1,让F1与感病矮秆杂交。
11.番茄的抗病(R)对感病(r)为显性,高秆(D)对矮秆(d)为显性,控制上述两对相对性状的基因分别位于两对同源染色体上。
为获得纯合高秆抗病番茄植株,研究人员采用了如图所示的方法。
(1)若过程①的F1自交3代,产生的后代中纯合抗病植株占________。
(2)过程②,若只考虑F1中分别位于n对同源染色体上的n对等位基因,则利用其花药离体培养得到的单倍体幼苗的基因型,在理论上应有________种;若单倍体幼苗通过加倍后获得M株番茄,通过筛选得到的高秆抗病植株的基因型为________,约有________株。
(3)过程③由导入抗病基因的叶肉细胞培养成转基因植株需要利用________技术。
(4)过程④“航天育种”方法中主要的变异类型是________。
卫星搭载的种子应当选用刚萌发的而非休眠的种子,原因是________________________________________________________________________。
解析 纯合高秆感病番茄植株和纯合矮秆抗病番茄植株杂交,即DDrr×ddRR,F1为DdRr,可以只考虑Rr一对基因,自交3代,产生的后代中杂合子Rr为(1/2)3,则纯合抗病植株RR占[1-(1/2)3]×1/2=7/16。
根据一对基因的分离定律和两对基因的自由组合定律可以推断出:
Rr可产生2种配子,可培养为2种单倍体;DdRr可以产生4种配子,可培养为4种单倍体;所以n对等位基因,可产生2n种配子,可培养成2n种单倍体。
高秆抗病单倍体植株的基因型为DR,加倍后为DDRR,比例为1/4。
将叶肉细胞培养成转基因植株的技术叫做植物组织培养。
航天育种主要是利用宇宙中的射线等因素诱发基因突变,作用的时间是在细胞分裂间期,所以应该选择萌发的种子。
答案
(1)7/16
(2)2n DDRR M/4
(3)植物组织培养
(4)基因突变 种子萌发时进行细胞分裂,DNA在复制过程中容易受到外界因素的影响发生基因突变
12.玉米(2N=20)是重要的粮食作物之一。
请分析回答下列有关遗传学问题:
(1)某玉米品种2号染色体上的基因对S、s和M、m各控制一对相对性状,基因S在编码蛋白质时,控制最前端几个氨基酸的DNA序列如图1所示。
已知起始密码子为AUG或GUG。
①基因S发生转录时,作为模板链的是图1中的________链。
若基因S的b链中箭头所指碱基对G/C缺失,则该处对应的密码子将改变为________。
②某基因型为SsMm的植株自花传粉,后代出现了4种表现型,在此过程中出现的变异的类型属于________,其原因是在减数分裂过程中_________________________________________________。
(2)玉米的高秆易倒伏(H)对矮秆抗倒伏(h)为显性,抗病(R)对易感病(r)为显性,两对基因分别位于两对同源染色体上。
图2表示利用品种甲(HHRR)和乙(hhrr)通过三种育种方法(Ⅰ-Ⅲ)培育优良品种(hhRR)的过程。
①利用方法Ⅰ培育优良品种时,获得hR植株常用的方法为________,这种植株由于________,须经诱导染色体加倍后才能用于生产实践。
图2所示的三种方法(Ⅰ-Ⅲ)中,最难获得优良品种(hhRR)的是方法________,其原因是_________________________________________。
②用方法Ⅱ培育优良品种时,先将基因型为HhRr的植株自交获得子代(F2),F2代植株中自交会发生性状分离的基因型共有________种,这些植株在全部F2代中的比例为________。
若将F2代的全部高秆抗病植株去除雄蕊,用F2代矮秆抗病植株的花粉随机授粉,则杂交所得子代中的纯合矮秆抗病植株占________。
解析
(1)①根据起始密码是AUG或GUG,以及DNA两条链的碱基排列顺序可知b链为模板链。
若基因S的b链中箭头所指碱基对G/C缺失,则DNA模板链此处的三个碱基为CAA,所以该处对应的密码子将改变为GUU。
②已知S、s和M、m位于同一对染色体上,所以SsMm的植株自花传粉,理论上应该有两种表现型的后代,但是后代出现了4种表现型,这是同源染色体的姐妹染色单体之间交叉互换的结果,属于基因重组。
(2)①hR属于单倍体植株,长势弱小而且高度不育,在农业生产上常用花药离体培养获得单倍体植株。
方法Ⅲ是诱变育种,具有不定向性、多害性,且基因突变频率很低,很难获得优良品种hhRR。
②HhRr的植株自交获得子代的基因型有3×3=9种,其中纯合子4种,杂合子5种,杂合子自交后代会发生性状分离,所以F2代植株中自交会发生性状分离的基因型共有5种,这些植株在全部F2代中的比例为12/16=3/4。
若将F2代的全部高秆抗病植株(H_R_,产生配子hR的概率为1/3×2/3=2/9)去除雄蕊,用F2代矮秆抗病植株(hhR_,产生配子hR的概率为2/3)的花粉随机授粉,则杂交所得子代中的纯合矮秆抗病植株(hhRR)=hR×hR=2/9×2/3=4/27。
答案
(1)①b GUU ②基因重组 同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了交叉互换
(2)①花药离体培养 长势弱小而且高度不育 Ⅲ 基因突变频率很低而且是不定向的 ②5 3/4 4/27
13.下面是多种育种途径培育抗虫小麦的示意图。
据图回答:
(1)用方法一培育出的抗虫小麦自交,其后代中抗虫小麦与不抗虫小麦的比例是15∶1,则表明小麦的抗虫性状由________对基因控制。
(2)方法二所利用的原理是________。
假如野生小麦与普通小麦之间存在生殖隔离,野生小麦和普通小麦的体细胞中都含42条染色体(6n=42),则培育出的抗虫小麦体细胞中染色体数至少是________。
假如通过野生小麦与普通小麦杂交能产生可育的后代,那么,从________代开始筛选抗虫品种,也可以通过F1的花粉进行________以获得单倍体,再经________处理,能迅速获得纯种抗虫小麦。
(3)方法三真菌的抗虫基因能嫁接到小麦DNA上的基础是________。
真菌的抗虫基因之所以能在小麦细胞中表达是因为它们共用一套________。
(4)通过以上几种方法获得的抗虫小麦,都要经过个体生物学水平的鉴定,其方法是将________放在小麦叶上,让其吃小麦的叶子,如果它在吃了小麦叶后________,就说明抗虫小麦培育成功了。
解析
(1)抗虫小麦自交,产生的后代有15∶1的比例,这说明小麦的抗虫性状是由两对基因控制的。
(2)方法二是杂交育种,其依据的原理是基因重组。
野生小麦与普通小麦之间存在生殖隔离,杂交子代染色体在减数分裂过程中不能正常配对,不能产生正常配子,如果要产生具有生殖能力的个体,必须使染色体数目加倍,则体细胞中应至少有84条染色体。
假如野生小麦与普通小麦是近缘的.它们杂交从第二代开始出现性状分离,因此筛选工作从第二代开始。
也可以用F1的花粉进行离体培养,以获得单倍体幼苗,再用秋水仙素处理单倍体幼苗,使其染色体数目加倍,从而迅速获得纯种抗虫小麦。
(3)真菌的抗虫基因能嫁接到小麦DNA上的基础是二者都是规则的双螺旋结构,且都是由四种脱氧核苷酸构成的。
真菌的抗虫基因之所以能在小麦体细胞中表达,是因为它们共用一套密码子。
(4)培育的抗虫植物都要经过个体生物学水平的鉴定,其方法就是用需要鉴定植株的叶喂害虫,看害虫食后的生存状况,如果害虫食后死亡,就说明植株具有了抗虫特性。
答案
(1)两
(2)基因重组84第二 离体培养秋水仙素
(3)二者都是规则的双螺旋结构,且都是由四种脱氧核苷酸构成的(基因的结构和组分相同)遗传密码
(4)害虫死亡
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