2019-2020年高考生物一輪復(fù)習(xí) 第3單元第3講 從雜交育種到基因工程.doc
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2019-2020年高考生物一輪復(fù)習(xí) 第3單元第3講 從雜交育種到基因工程 1.科學(xué)家將豌豆染色體片段導(dǎo)入玉米細(xì)胞,培育出具有豌豆優(yōu)良性狀而染色體數(shù)目不變的玉米新品種。下列有關(guān)敘述正確的是 ( ) A.新品種玉米的培育原理是染色體結(jié)構(gòu)變異 B.新品種玉米表現(xiàn)出的豌豆性狀一定是單基因控制的性狀 C.新品種玉米自交后代仍然都具有豌豆的優(yōu)良性狀 D.新品種玉米能表現(xiàn)出玉米和豌豆的所有性狀 解析 由題意知新品種玉米的某染色體上加入了豌豆的染色體片段,發(fā)生了染色體結(jié)構(gòu)的變異;導(dǎo)入的染色體片段上有多個基因,所以新品種玉米表現(xiàn)出的豌豆性狀也可能是多基因控制的性狀,且該玉米自交后代可能會發(fā)生性狀分離,不一定都具有豌豆的優(yōu)良性狀,該玉米不能表現(xiàn)出玉米和豌豆的所有性狀。 答案 A 2.各種育種方法或技術(shù)都有其優(yōu)劣之處,下列相關(guān)敘述不正確的是 ( ) A.傳統(tǒng)的育種方法周期長,可選擇的范圍有限 B.通過人工誘變,人們有目的地選育新品種,能避免育種的盲目性 C.雜交育種難以克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙,過程繁雜緩慢,效率低 D.基因工程可以實現(xiàn)基因在不同物種之間的轉(zhuǎn)移,人們可以定向選育新品種 解析 雜交育種的缺點:育種周期長,可選擇的范圍有限;誘變育種的原理是基因突變,突變是不定向的,避免不了盲目性;雜交育種必須選擇同種生物進(jìn)行雜交,不能克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙?;蚬こ炭稍诓煌锓N之間進(jìn)行基因轉(zhuǎn)移,定向地改造生物的某些性狀。 答案 B 3.在實驗田中偶然出現(xiàn)了一株抗旱、抗鹽的玉米,設(shè)想利用該植株培育能穩(wěn)定遺傳的抗旱、抗鹽水稻品種,用到的育種方法和技術(shù)應(yīng)有 ( ) ①誘變育種?、趩伪扼w育種 ③轉(zhuǎn)基因技術(shù)?、芙M織培養(yǎng)技術(shù) A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②④ 解析 題干中強調(diào)玉米植株中出現(xiàn)了抗性基因,要使水稻植株中含有該抗性基因,必須利用轉(zhuǎn)基因技術(shù),將抗性基因轉(zhuǎn)入后進(jìn)行組織培養(yǎng)獲得的植株為雜合子,需要對其進(jìn)行單倍體育種才能獲得穩(wěn)定遺傳的抗性水稻品種。 答案 B 4.通過下列育種方法產(chǎn)生的后代,其染色體數(shù)一定發(fā)生變化的是 ( ) A.單倍體育種 B.植物體細(xì)胞雜交育種 C.雜交育種 D.轉(zhuǎn)基因育種 解析 單倍體育種過程中用秋水仙素處理幼苗,后代的染色體數(shù)沒有發(fā)生變化;植物體細(xì)胞雜交產(chǎn)生的后代的染色體數(shù)是兩種植物體細(xì)胞的染色體數(shù)之和。 答案 B 5.如圖為DNA分子的某一片段,其中①②③分別表示某種酶的作用部位,則相應(yīng)的酶依次是 ( ) A.DNA連接酶、限制性核酸內(nèi)切酶、解旋酶 B.限制性核酸內(nèi)切酶、解旋酶、DNA連接酶 C.解旋酶、限制性核酸內(nèi)切酶、DNA連接酶 D.限制性核酸內(nèi)切酶、DNA連接酶、解旋酶 答案 C 6.下列關(guān)于限制酶和DNA連接酶的理解,正確的是 ( ) A.其化學(xué)本質(zhì)都是蛋白質(zhì) B.DNA連接酶可以恢復(fù)DNA分子中的氫鍵 C.它們不能被反復(fù)使用 D.在基因工程操作中可以用DNA聚合酶代替DNA連接酶 解析 限制酶與DNA連接酶的化學(xué)本質(zhì)都是蛋白質(zhì);DNA連接酶連接的是兩個DNA片段間相鄰兩個堿基間的磷酸二酯鍵;酶在化學(xué)反應(yīng)前后其數(shù)量、性質(zhì)、功能均不發(fā)生改變,因此可以反復(fù)利用;DNA聚合酶是在細(xì)胞內(nèi)DNA分子復(fù)制時發(fā)揮作用的,不能替代DNA連接酶。 答案 A 7.如圖表示某種農(nóng)作物品種①和②培育出⑥的幾種方法,有關(guān)說法錯誤的是 ( ) A.培育品種⑥的最簡捷途徑是Ⅰ→V B.通過Ⅱ→Ⅳ過程最不容易到達(dá)目的 C.通過Ⅲ→Ⅵ過程的原理是染色體變異 D.過程Ⅵ常用一定濃度的秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗 解析 通過雜交育種獲得符合要求的新品種是最簡便的方法,A正確;由①―→④屬于基因突變,由于突變率很低,故通過Ⅱ―→Ⅳ過程不易達(dá)到目的,B正確;Ⅲ―→Ⅵ過程是單倍體育種過程,其原理是染色體變異,C正確;過程Ⅵ是通過花粉的離體培養(yǎng)獲得單倍體,不存在種子,D錯誤。 答案 D 8.無子西瓜的培育過程如下列簡圖所示: 根據(jù)上述圖解,結(jié)合你所學(xué)過的生物學(xué)知識,下列敘述中正確的是 ( ) A.①過程只能用秋水仙素處理,它的作用主要是抑制細(xì)胞有絲分裂前期紡錘體的形成 B.由三倍體種子發(fā)育成無子西瓜,與中心體有密切的關(guān)系 C.四倍體西瓜與二倍體西瓜不存在生殖隔離,它們屬于同一物種 D.四倍體植株所結(jié)的西瓜,果皮細(xì)胞內(nèi)含有4個染色體組 解析 除秋水仙素外,還可低溫誘導(dǎo)染色體加倍;西瓜屬于高等植物,無中心體;四倍體和二倍體雜交不能產(chǎn)生可育后代,存在生殖隔離;果皮、種皮的染色體組成和植株相同。 答案 D 9.現(xiàn)有甲、乙兩種植株(均為二倍體純種),其中甲種植株的光合作用能力高于乙種植株,但乙種植株很適宜在鹽堿地種植。要利用甲、乙兩種植株各自的優(yōu)勢,培育出高產(chǎn)、耐鹽的植株,有多種生物技術(shù)手段可以利用。下列所采用的技術(shù)手段中不可行的是 ( ) A.利用植物細(xì)胞融合技術(shù),可獲得滿足要求的四倍體雜種目的植株 B.將乙種植株耐鹽基因?qū)爰追N植株的受精卵中,可培育出目的植株 C.兩種植株雜交后,得到的F1取其花粉,進(jìn)行花藥離體培養(yǎng)獲得目的植株 D.誘導(dǎo)兩種植株的花粉融合并培育成幼苗,幼苗用秋水仙素處理,可培育出目的植株 解析 甲、乙為不同物種,不同物種間存在生殖隔離,不能雜交或雜交產(chǎn)生的后代不育,所以C項不可行。A、D兩項均利用了植物體細(xì)胞雜交技術(shù)。體細(xì)胞雜交技術(shù)可以克服植物體遠(yuǎn)源雜交不親和障礙,因此是可行的。B項是利用的基因工程技術(shù),基因工程技術(shù)就是人為地讓目的基因在宿主細(xì)胞中表達(dá),因此也是可行的。 答案 C 10.下列品種的培育與育種原理相符的是 ( ?。? A.無子西瓜的培育——染色體數(shù)目變異 B.高產(chǎn)青霉菌株的培育——基因重組 C.用花粉(Ab)培養(yǎng)成幼苗,再用秋水仙素處理獲得純種植株(AAbb)——基因突變 D.培育能產(chǎn)生人胰島素的大腸桿菌——染色體結(jié)構(gòu)變異 解析 A項的育種方式屬于多倍體育種,原理是染色體數(shù)目變異。B項的育種方式屬于誘變育種,原理是基因突變。C項的育種方式是單倍體育種,原理是染色體數(shù)目變異。D項的育種方式是基因工程育種,原理是基因重組。 答案 A 11.通過DNA重組技術(shù)使原有基因得以改造的動物稱為轉(zhuǎn)基因動物。運用這一技術(shù)可使羊奶中含有人體蛋白質(zhì),下圖表示這一技術(shù)的基本過程,在該工程中所用的基因“剪刀”能識別的序列和切點是—G↓GATCC—,請回答下面的問題。 (1)從羊染色體中“剪下”羊蛋白質(zhì)基因的酶是________________,人體蛋白質(zhì)基因“插入”后連接在羊體細(xì)胞染色體中需要的酶是________。 (2)請畫出質(zhì)粒被切割形成黏性末端的過程圖。 -G↓GATC C—―→ (3)人體蛋白質(zhì)基因之所以能連接到羊的染色體DNA中,原因是_____________,人體蛋白質(zhì)基因?qū)胙蚣?xì)胞時常用的工具是________。 (4)此過程中目的基因的檢測與表達(dá)中的表達(dá)是指________________。 (5)你認(rèn)為此類羊產(chǎn)的奶安全可靠嗎?理由是什么? _______________________________。 解析 本題的第(1)問比較簡單,難點是第(2)問,首先要按照堿基互補配對原則,由已知的一條鏈完成質(zhì)粒雙鏈上的堿基序列,再根據(jù)切點寫出切割后形成的黏性末端。(3)要求回答基因能夠拼接的原因,不同生物的DNA化學(xué)組成和空間結(jié)構(gòu)相同,即都具有相同的物質(zhì)基礎(chǔ)和結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞需要先與運載體結(jié)合,最常用的運載體是質(zhì)粒,也可以用動物病毒。(4)基因的表達(dá)是指基因通過控制蛋白質(zhì)的合成來控制生物的性狀,即通過轉(zhuǎn)錄和翻譯過程合成相應(yīng)的蛋白質(zhì)。(5)為開放性的問題,但要注意回答的理由要與觀點相對應(yīng)。 答案 (1)限制性核酸內(nèi)切酶 DNA連接酶 (2) (3)具有相同的物質(zhì)基礎(chǔ)和結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)(有互補的堿基序列) 細(xì)菌質(zhì)?;騽游锊《尽?4)人體蛋白質(zhì)基因在羊體細(xì)胞內(nèi)控制合成人體蛋白質(zhì) (5)安全。因目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞后,控制合成的人奶蛋白質(zhì)成分沒有改變(或不安全,因目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞后,可能由于羊細(xì)胞中某些成分的影響,合成的蛋白質(zhì)成分可能發(fā)生一定的改變) 12.葉銹病對小麥危害很大,傘花山羊草的染色體上攜帶抗體基因能抗葉銹病。傘花山羊草不能和普通小麥進(jìn)行雜交,只能與其親緣關(guān)系相近的二粒小麥雜交。這三種植物的染色體組成如下表所示: 植物種類 傘花山羊草 二粒小麥 普通小麥 染色體組成 2x=14,CC 4x=28,AABB 6x=42,AABBDD 注:x表示染色體組,每個字母表示一個(含有7條染色體的)染色體組 為了將傘花山羊草攜帶的抗葉銹病基因轉(zhuǎn)入小麥,研究人員做了如圖所示的操作。 (1)雜種P由于_________________________________________________, 不能正常產(chǎn)生生殖細(xì)胞,因而高度不育。用秋水仙素處理,使________,形成異源多倍體。 (2)雜種Q的染色體組成可表示為____________,在其減數(shù)分裂過程中有________個染色體組的染色體因無法配對而隨機地趨向某一極,這樣形成的配子中,有的配子除了含有ABD組全部染色體以外,還可能含有________。當(dāng)這樣的配子與普通小麥的配子融合后,能夠產(chǎn)生多種類型的后代,選擇其中具有抗性的后代——雜種R,必然含有攜帶抗葉銹病基因的染色體。 (3)研究人員采用射線照射雜種R的花粉,目的使攜帶抗葉銹病基因的染色體片段能________到小麥的染色體上。經(jīng)照射誘變的花粉再授粉到經(jīng)過________處理的普通小麥花上,選擇抗葉銹病的子代普通小麥,經(jīng)________可獲得穩(wěn)定遺傳的抗葉銹病普通小麥。 Ⅱ.小麥品種是純合子,生產(chǎn)上用種子繁殖,現(xiàn)要選育矮稈(aa)、抗病(BB)的小麥新品種;馬鈴薯品種是雜合子(有一對基因雜合即可稱為雜合子),生產(chǎn)上通常用塊莖繁殖,現(xiàn)要選育黃肉(Yy)、抗病(Rr)的馬鈴薯新品種。請分別設(shè)計小麥品種間雜交育種程序,以及馬鈴薯品種間雜交育種程序。要求用遺傳圖解表示并加以簡要說明。(寫出包括親本在內(nèi)的前三代即可) 解析?、?(1)傘花山羊草和二粒小麥雜交,子代P染色體組成為ABC,因無同源染色體而不能產(chǎn)生可育配子。用秋水仙素處理可使其染色體加倍(六個染色體組)而形成多倍體。(2)異源多倍體與普通小麥配子的染色體組分別為:ABC和ABD,故雜種Q染色體組成為AABBCD,在其減數(shù)分裂過程中,因C、D兩個染色體組不能正常聯(lián)會配對而隨機移向細(xì)胞的某極。(3)因雜交得到的抗銹病普通小麥只攜帶一個抗病基因,故需要通過多代自交獲得純合子。 Ⅱ.(1)小麥雜交:將基因型為AABB的個體與基因型為aabb的個體作為親本雜交,得F1(基因型為AaBb的小麥),再讓F1自交,在F2中選矮稈抗病(aaB_)植株再自交(因為其中包含了aaBB、aaBb兩種基因型),淘汰雜合子,得到基因型為aaBB的純合子。(2)馬鈴薯雜交:由于現(xiàn)有的雜合品種有四種,即基因型分別為YYRr、YyRR、yyRr、Yyrr的個體,我們只能選擇其中的yyRr和Yyrr個體作為親本雜交,得到的后代中有四種表現(xiàn)型:黃肉抗病(YyRr)、黃肉不抗病(Yyrr)、白肉抗病(yyRr)、白肉不抗病(yyrr),可以根據(jù)其表現(xiàn)型黃肉抗病確定其基因型為YyRr,再利用塊莖來繁殖下一代即得到所要求的品種。如果選擇其他基因型的個體雜交,如選YYRrYyRR或YyRRyyRr,雜交后代中表現(xiàn)為黃肉抗病的個體不止一種基因型,難以確定哪一種符合要求。 答案 Ⅰ.(1)減數(shù)分裂時沒有同源染色體,不能聯(lián)會 染色體加倍 (2)6x=42,AABBCD 2 (幾條)C組染色體 (3)易位(或移接) 去雄(及套袋) 多代自交(或連續(xù)自交) Ⅱ.如圖所示。 13.已知水稻的高稈(A)對矮稈(a)為顯性,抗病(B)對感病(b)為顯性,有芒(D)對無芒(d)為顯性,三對相對性狀獨立遺傳。請回答下列問題。 (1)現(xiàn)有三個純系水稻品種:①矮稈感病有芒,②高稈感病有芒,③高稈抗病無芒。要在最短時間內(nèi)獲得矮稈抗病無芒純系新品種,請寫出育種過程。 第一步:____________________________________。 第二步:_____________________________。 第三步:___________________________。 (2)為獲得矮稈無芒的新品種,科研人員設(shè)計了育種方案,如圖所示。根據(jù)預(yù)期,F(xiàn)1植株所結(jié)種子分株保存、播種后長出的植株應(yīng)既有高稈,又有矮稈。但研究人員發(fā)現(xiàn)有一株植株所結(jié)的種子播種后長出的植株全部表現(xiàn)為矮稈,并據(jù)此推斷F1中有純合矮稈植株。通過分析認(rèn)為,F(xiàn)1中純合矮稈植株出現(xiàn)的原因可能有兩種:一是母本去雄不徹底,母本自交;二是父本在減數(shù)分裂形成花粉時,一個高稈基因發(fā)生了基因突變。要確定是哪一種原因,可以通過分析F2矮稈植株上所結(jié)種子的表現(xiàn)情況來進(jìn)行判斷。 P純合矮稈有芒(♀)純合高稈無芒() F1植株 , F1植株上所結(jié)的種子分株保存 ,播種 觀察F1各植株所結(jié)種子長出的植株性狀 ①如果所結(jié)種子的表現(xiàn)型為________,則原因是母本去雄不徹底,發(fā)生了自交。 ②如果所結(jié)種子的表現(xiàn)型為________,則原因是父本在減數(shù)分裂形成花粉時,一個高稈基因發(fā)生了基因突變。 解析 (1)根據(jù)育種要求,需通過雜交將矮稈、抗病、無芒基因集中在同一生物體中,因此選擇①和③雜交,F(xiàn)1的基因型為AaBbDd,然后通過單倍體育種方法獲得純合矮稈抗病無芒純合子。(2)采用逆推法,母本的基因型為aaDD,父本的基因型為AAdd,二者雜交形成F1,①若母本去雄不徹底,母本發(fā)生自交,則F1中還有基因型為aaDD的個體,該植株自交后代全為矮稈有芒,因此,若F2矮稈植株上所結(jié)種子全為有芒,則可推測是母本去雄不徹底;②若父本減數(shù)分裂形成花粉時發(fā)生基因突變,則父本的基因型為Aadd,和母本雜交,F(xiàn)1的基因型為aaDd和AaDd,F(xiàn)1自交,后代中既有有芒,也有無芒。 答案 (1)第一步:選擇①和③雜交得到F1 第二步:取F1的花藥進(jìn)行離體培養(yǎng),獲得單倍體幼苗 第三步:用秋水仙素處理單倍體幼苗,然后選育矮稈抗病無芒的純系新品種 (2)①全為有芒 ②有芒和無芒 14.家蠶是二倍體生物,含56條染色體,ZZ為雄性,ZW為雌性。幼蠶體色中的有斑紋和無斑紋性狀分別由Ⅱ號染色體上的A和a基因控制。雄蠶由于吐絲多,絲的質(zhì)量好,更受蠶農(nóng)青睞,但在幼蠶階段,雌雄不易區(qū)分。于是,科學(xué)家采用如圖所示的方法培育出了“限性斑紋雌蠶”來解決這個問題。請回答下面的問題。 (1)家蠶的一個染色體組含有________條染色體。 (2)圖中變異家蠶的“變異類型”屬于染色體變異中的________。由變異家蠶培育出限性斑紋雌蠶所采用的育種方法是________。圖中的限性斑紋雌蠶的基因型為________。 (3)在生產(chǎn)中,可利用限性斑紋雌蠶和無斑紋雄蠶培育出可根據(jù)體色辨別幼蠶性別的后代。請用遺傳圖解和適當(dāng)?shù)奈淖?,描述選育雄蠶的過程。 解析 (1)二倍體家蠶體細(xì)胞中有56條染色體,其生殖細(xì)胞中有28條染色體,則其一個染色體組含有28條染色體。(2)由圖示可知,家蠶的變異屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位。由變異家蠶培育出限性斑紋雌蠶利用的是雜交育種。圖中的限性斑紋雌蠶的基因型是aaZWA。(3)可以用限性斑紋雌蠶和無斑紋雄蠶雜交,其后代中無斑紋的都是雄蠶,有斑紋的都是雌蠶。 答案 (1)28 (2)染色體結(jié)構(gòu)變異 雜交育種 aaZWA (3)如圖 文字說明:后代中有斑紋的均為雌蠶,應(yīng)淘汰;無斑紋的為雄蠶,應(yīng)保留。- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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