1、必修 第4节从杂交育种到基因工程知识点一 几种重要育种方法比较【例1】 普通小麦中有高秆抗病(TTRR)和矮秆易感病(ttrr)两个品种，控制两对性状的基因分别位于两对同源染色体上。实验小组利用不同的方法进行了如下三组实验：请分析回答：(1)A组由F1获得F2的方法是_，F2矮秆抗病植株中不能稳定遗传的占_。(2)、三类矮秆抗病植株中，最可能产生不育配子的是_类。(3)A、B、C三组方法中，最不容易获得矮秆抗病小麦新品种的方法是_组，原因是_。(4)通过矮秆抗病获得矮秆抗病小麦新品种的方法是_。获得的矮秆抗病植株中能稳定遗传的占_。(5)在一块高秆(纯合体)小麦田中，发现了一株矮秆小麦。请设计
2、实验方案探究该矮秆性状出现的可能原因(简要写出所用方法、结果和结论)_。解析：本题侧重于对诱变育种、杂交育种和单倍体育种的比较。(1)杂交育种是具两对相对性状的纯合子杂交得F1，再F1自交得F2，在F2中出现所需的类型，若是显性性状还需连续自交直至不发生性状分离为止。F2中矮秆抗病有1ttRR、2ttRr，其中不能稳定遗传的(ttRr)占2/3。(2)花药离体培养得到的是单倍体植株，不能进行正常的减数分裂，所以不能产生正常的配子。(3)基因突变的频率较低，而且是不定向的。(4)单倍体育种是先通过花药离体培养获得单倍体，再用秋水仙素处理单倍体幼苗，诱导染色体加倍，得到的个体一定是纯合体。(5)高
3、秆(纯合体)小麦田中，发现了一株矮秆小麦，可能有两个原因：基因突变或环境因素的影响。前者引起的变异是能遗传的；仅环境影响引起的变异是不能遗传的，仍是高秆基因。因是探究实验，结果和结论要分别考虑这两种情况。答案：(1)自交2/3(2)(3)C基因突变的频率极低且不定向(4)秋水仙素(或低温)诱导染色体加倍100%(5)将矮秆小麦与高秆小麦杂交；如果子一代为高秆，子二代高秆矮秆31(或出现性状分离)，则矮秆性状是基因突变造成的；否则，矮秆性状是环境引起的知识点二 基因工程及其应用【例2】 下列属于基因工程工具酶的是()限制性核酸内切酶DNA水解酶DNA聚合酶DNA连接酶RNA聚合酶解旋酶ABC D
4、解析：基因工程的工具是限制性核酸内切酶、DNA连接酶和载体(载体不是酶)，DNA水解酶将DNA水解；DNA聚合酶是DNA复制时使用的酶，RNA聚合酶与RNA聚合酶结合位点结合，使转录开始；解旋酶使DNA解成单链。答案：A。知识点三 生物变异与育种【考例1】 (2009年广东卷)为了快速培育抗某种除草剂的水稻，育种工作者综合应用了多种育种方法，过程如下。请回答问题。(1)从对该种除草剂敏感的二倍体水稻植株上取花药离体培养，诱导成_幼苗。(2)用射线照射上述幼苗，目的是_；然后用该除草剂喷洒其幼叶，结果大部分叶片变黄，仅有个别幼叶的小片组织保持绿色，表明这部分组织具有_。(3)取该部分绿色组织再进
5、行组织培养，诱导植株再生后，用秋水仙素处理幼苗，使染色体_，获得纯合_，移栽到大田后，在苗期喷洒该除草剂鉴定其抗性。(4)对抗性的遗传基础做进一步研究，可以选用抗性植株与_杂交，如果_，表明抗性是隐性性状。F1自交，若F2的性状分离比为15(敏感)1(抗性)，初步推测_。解析：本题考查考生对单倍体育种、诱变育种等植物育种方法的理解和掌握，意在考查考生深入理解多种育种方法的遗传学原理，运用知识解决实际问题的能力。F1自交所得的F2的性状分离之比为151，根据自由组合定律中F2的性状分离比为9331，可推知水稻的抗性最可能由两对等位基因控制，且只有双隐性个体才表现为抗性。答案：(1)单倍体(2)诱
6、发基因突变抗该除草剂的能力(3)数目加倍抗性植株(4)(纯合)敏感性植株F1都是敏感性植株该抗性性状由两对基因共同控制，且两对基因均隐性纯合时，植株表现抗性，其余表现敏感性知识点四 基因工程原理及其应用【考例2】 利用外源基因在受体细胞中表达，可生产人类所需要的产品。下列选项中能说明目的基因完成了在受体细胞中表达的是()A棉花二倍体细胞中检测到细菌的抗虫基因B大肠杆菌中检测到人胰岛素基因及其mRNAC山羊乳腺细胞中检测到人生长激素DNA序列D酵母菌细胞中提取到人干扰素蛋白解析：若能在受体细胞检测到目的基因产物，则可表明目的基因完成了在受体细胞中的表达，D选项表明人的干扰素基因已经在受体细胞酵母
7、菌中成功表达。答案：D。知识点五 转基因生物及转基因食品的安全性【考例3】 随着转基因技术的发展，“基因污染”应运而生，关于基因污染的说法不正确的有()A转基因作物可通过花粉散落到它的近亲作物上，从而污染生物基因库B基因污染是一种不可以扩散的污染C杂草、害虫从它的近亲获得抗性基因，可能破坏生态系统的稳定性D转基因生物有可能成为“入侵的外来物种”，威胁生态系统中其他生物的生存解析：随着转基因技术的发展，转基因生物越来越多，若“目的基因”扩散到其他生物体内就会引起“污染”，“目的基因”可以随本物种遗传物质的扩散而扩散。答案：B。随堂练习1如图表示某种农作物品种和培育出的几种方法，有关说法错误的是(
8、)A经过培育形成常用的方法是花药离体培养B过程常用一定浓度的秋水仙素处理的幼苗答案：DC由品种直接形成的过程必须经过基因突变D由品种和培育能稳定遗传的品种的最快途径是解析：品种的基因型为AABB，品种的基因型为aabb，要培育出基因型为AAbb的品种最快的途径应为单倍体育种，所以应为途径，而途径获得的子代中既有纯合体又有杂合体，还需要不断的连续自交进行筛选才能获得需要的品种。2下列关于基因工程中有关基因操作的名词及对应的内容正确的组合是()供体剪刀针线运载体受体A质粒限制性核酸内切酶DNA连接酶提供目的基因的生物大肠杆菌等B提供目的基因的生物DNA连接酶限制性核酸内切酶质粒大肠杆菌等C提供目的
9、基因的生物限制性核酸内切酶DNA连接酶质粒大肠杆菌等D大肠杆菌等限制性核酸内切酶DNA连接酶提供目的基因的生物质粒解析：该题主要考查基因工程的操作工具(基因剪刀：限制性核酸内切酶；基因针线：DNA连接酶；常用的运载体：质粒)、目的基因的来源(根据目的不同而不同)、受体细胞(根据需要可选择细菌、动植物细胞等)。答案：C3作物育种是生物技术的一项重要内容，其方法手段也日益先进和多样化。现有一基因型为AaBB的生物，现在要将它转变为基因型为AABBaBAaBBCAAaaBBBB的生物，可以采取的相关技术及排列正确的一组是()A诱变育种、花药离体培养、转基因技术、细胞融合B杂交育种、花药离体培养、转基
10、因技术、多倍体育种C诱变育种、多倍体育种、花药离体培养、转基因技术D花药离体培养、转基因技术、多倍体育种、诱变育种解析：由基因型为AaBB的生物培育基因型为AABB的生物，通过杂交即可；培育基因型为aB的生物通过花药离体培养即可；培育基因型为AaBBC的生物，只是在原来生物基因型的基础上加上基因C，即通过转基因技术完成；AAaaBBBB是四倍体，可通过秋水仙素使染色体加倍获得，也可通过细胞融合获得，但前者更容易操作。答案：B4如图是用农作物和两个品种分别培育成四个品种的过程，其中A、a、B、b、D为基因，且A、a和B、b位于非同源染色体上。下列说法正确的是()A利用过程培育新品种的方法只有用秋
11、水仙素处理萌发的种子或幼苗才能实现B培育品种的途径中，比途径所用的时间短C过程与过程都应用了植物组织培养技术D从目前的操作过程看，培育成的品种中新增加的基因只是D解析：A错：过程是诱导细胞内染色体数目加倍，常用的方法是使用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，另外利用低温也可诱导染色体数目加倍；B正确：表示单倍体育种，是杂交育种，前者可以明显缩短育种年限；C错：用花药离体培养的方法进行单倍体育种，培育单倍体幼苗时，使用植物组织培养方法，多倍体育种方法不使用植物组织培养技术；培育成的品种利用基因工程的原理，品种中新增加的主要是目的基因D，在导入目的基因的过程中，还导入了运载体中的标记基因等其他基因。答案
12、：B 5改良缺乏某种抗病性的水稻品种，不宜采用的方法是()A诱变育种 B单倍体育种C基因工程育种 D杂交育种解析：因为诱变育种可以得到新的基因，当然也可得到抗病基因，基因工程育种可将抗病基因转入水稻，杂交育种可将优良基因集中于一体，都可得到抗病水稻。单倍体育种只有和杂交育种结合使用才可，单独采用不能得到抗病水稻。答案：B6小麦是一种重要的粮食作物，改善小麦的遗传性状是科学工作者不断努力的目标，下图是育种的一些途径。(1)以矮秆易感病(ddrr)和高秆抗病(DDRR)小麦为亲本进行杂交，培育矮秆抗病小麦品种过程中，F1自交产生F2，其中矮秆抗病类型出现的比例是_，选F2矮秆抗病类型连续自交、筛选
13、，直至_。(2)如想在较短时间内获得上述新品种小麦，可选图中_(填字母)途径所用的方法。其中的F环节是_。(3)科学工作者欲使小麦获得燕麦抗条锈病的性状，应该选择图中_(填字母)表示的技术手段最为合理可行，该技术主要包括： _。(4)小麦与玉米杂交，受精卵发育初期出现玉米染色体在细胞分裂时全部丢失的现象，将种子中的胚取出进行组织培养，得到的是小麦_植株。(5)两种亲缘关系较远的植物进行杂交，常出现杂交不亲和现象，这时可采用_技术手段进行处理。(6)图中的遗传育种途径，_(填字母)所表示的方法具有典型的不定向性。解析：图中A、B为诱变育种，C、D为基因工程育种，E、F、G为单倍体育种，H、I为细
14、胞工程育种，J、K为多倍体育种。(1)用矮秆易感病(ddrr)和高秆抗病(DDRR)小麦为亲本进行杂交，培育矮秆抗病小麦品种过程叫做杂交育种，F2中矮秆抗病类型出现的比例是3/16，让F2矮秆抗病类型连续自交、筛选，直至不再发生性状分离，新的品种即培育成功。(2)要尽快获得矮秆抗病类型新品种，应该采用图中E、F、G单倍体育种的方式。(3)欲使小麦获得燕麦抗条锈病的性状，应该用基因工程的育种方式，其过程包括：提取目的基因、目的基因与运载体结合、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。(4)小麦与玉米杂交后，由于发育初期受精卵中玉米染色体全部丢失，胚细胞中只剩下小麦生殖细胞中的染色体，因此胚
15、取出进行组织培养，得到的是小麦单倍体植株。(5)要克服远源杂交不亲和的障碍，需要采用细胞工程育种的方式，让两个物种的体细胞融合，通过组织培养的方式培养杂种细胞，即可得到新的物种。(6)诱变育种具有典型的不定向性。答案：(1)3/16不再发生性状分离为止(2)E、F、G花药离体培养(3)C、D提取目的基因、目的基因与运载体结合、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定(4)单倍体(5)植物体细胞杂交(6)A、B71993年，生物学家利用太空搭载的常规水稻种子做“太空条件下植物突变类型”的课题研究。当年，科学家将这些遨游太空后的种子播种后长出2 000多株禾苗，只有其中1株出现与众不同的特性。
16、在此后15年的种植培养过程中，这株水稻的后代发生了变异，有糯化早熟型、长粒型、高粗秆大穗型、小粒型、大粒型等十多个品种，有的植株高达1.8米左右。(1)实验结果表明该变异最有可能是_，属于_。(2)通过太空搭载获得新的水稻品种，这种育种方法是_。与之相比，传统杂交育种的时间较长，杂交育种依据的原理是_。(3)2 000多株禾苗中，只有其中1株出现与众不同的特性，而其后代发生变异形成了十多个品种，说明突变具有_的特点。(4)变异的水稻中，植株过高的品种不会成为理想的育种对象。但是在能源匮乏的今天这种水稻的秸秆也许会成为制备“生物能源”的材料，在“秸秆乙醇”生产中主要采用的生物技术是_，要获得较高
17、的产量首先要_。解析：(1)从“这株水稻的后代发生了变异”的事实说明该变异为基因突变，属于可遗传的变异。(2)这种利用太空微重力和强辐射条件进行的育种属于诱变育种，其原理为基因突变；而传统杂交育种的原理是基因重组。(3)基因突变具有突变频率低、不定向性和弊多利少性等特点。答案：(1)基因突变可遗传变异(2)诱变育种基因重组(3)发生频率低、不定向(4)发酵工程选育优良菌种必修1 第1节走近细胞知识点一 生命系统的层次【例1】 下列有关叙述错误的是()A一切生物的生命活动都是在细胞内或在细胞参与下完成的BSARS病毒没有细胞结构，也能独立完成生命活动C除病毒外，一切有机体都是由细胞构成的，细胞是
18、构成有机体的基本单位D单细胞生物依靠单个细胞就能完成各种生命活动，多细胞生物依赖各种分化的细胞密切合作，共同完成复杂的生命活动解析：生命活动离不开细胞，细胞是生物体结构和功能的基本单位；病毒虽然没有细胞结构，但其生命活动的完成必须依赖于细胞，即寄生在活细胞中，离开活细胞就不能长时间生存，更谈不上完成生命活动；细胞具有独立的、有序的自控代谢体系，是机体代谢与执行功能的基本单位；单细胞生物依靠单个细胞就能完成复杂的生命活动，多细胞生物必须依赖于各种分化的细胞密切合作，共同完成复杂的生命活动。答案：B。知识点二 细胞学说及原核细胞、真核细胞的比较【例2】 下面是两类细胞的亚显微结构模式图，请据图回答
19、：(1)甲图细胞属于_细胞，判断的理由是_。(2)甲、乙两图的细胞均有的结构名称是核糖体、_和_，其中具有选择透过性的结构是_。(3)乙图中，对细胞有支持和保护作用的结构，其组成物质主要是_。与细胞的分泌蛋白合成、加工和分泌有关的细胞器有(请填写图中标号) _。解析：本题考查了原核细胞和真核细胞结构的异同。(1)由图分析，甲图细胞没有由核膜包被的细胞核，细胞内只有拟核和核糖体，因而属于原核细胞。乙图细胞具有细胞核、各种细胞器和细胞壁，属于植物细胞。(2)比较甲、乙两图细胞，共同具有的结构有核糖体、细胞膜和细胞壁，其中细胞膜具有选择透过性。(3)甲、乙两图所示细胞都有支持和保护作用的细胞壁，但二
20、者的成分不同，原核细胞的细胞壁成分主要是肽聚糖，植物细胞壁的成分主要是纤维素。在乙图所示的植物细胞中，还具有与分泌蛋白的合成、加工和分泌有关的细胞器：核糖体(11)、内质网(10)、高尔基体(12)。此外，线粒体(8)还为此过程提供能量。这四种细胞器缺一不可。答案：(1)原核无核膜(无成形细胞核)(2)细胞壁细胞膜细胞膜(3)纤维素8、10、11、12知识点三 使用高倍显微镜观察细胞【例3】 用光学显微镜观察装片时，下列操作正确的是()A将物镜对准通光孔 B先用高倍镜，后用低倍镜观察C移动装片可确定污物在物镜上 D使用高倍镜时，用粗调节器调节解析：用显微镜观察物像时，应先用低倍镜，再用高倍镜。
21、使用高倍镜时，只用“细调节器调节”。污物可能在目镜、物镜或装片上，只移动装片不能确定污物的具体位置。答案：A。知识点四 细胞的多样性和统一性【考例1】 (2010年南京调研)下列有关原核细胞与真核细胞的叙述中，错误的是()A蓝藻和水绵细胞中都含有核糖体B它们都有染色体，存在基因C最大的区别是原核细胞没有由核膜包围的典型细胞核D原核细胞细胞膜的化学组成和结构与真核细胞相似解析：蓝藻细胞是原核细胞，而水绵细胞是真核细胞，在这两类细胞中共有的细胞器是核糖体，因此A正确。原核细胞中没有染色体，只有裸露的DNA分子，而在真核细胞中含有染色体，因此B错误。原核细胞与真核细胞最大的区别是原核细胞没有由核膜包
22、围的典型细胞核，因此C正确。原核细胞细胞膜的化学组成和结构与真核细胞相似，均主要由磷脂和蛋白质组成。答案：B。知识点五 细胞学说【考例2】 “细胞学说”被列为19世纪自然科学的三大发现之一，“细胞学说”创立的最重要的意义是()A揭示了生物界中各种生物都是由细胞构成的B揭示了一切细胞都是具有生命活力的C使动植物结构统一于细胞水平，有力地证明了生物之间存在亲缘关系D揭示了组成动植物细胞的具体结构解析：细胞学说最重要的意义在于揭示了细胞统一性和生物体结构统一性，使动植物结构统一于细胞水平，从而证明了生物之间存在一定的亲缘关系；细胞学说创立时只说明动植物都是由细胞构成的；尽管细胞学说也说明了细胞具有生
23、命活力，但这不是其最重要的意义。答案：C。 用显微镜观察细胞【考例3】 用显微镜观察人血涂片时，发现视野内有一清晰的淋巴细胞，如图。为进一步放大该细胞，首先应将其移至视野正中央，则装片的移动方向应是()A向右上方B向左上方C向右下方 D向左下方解析：显微镜下的像是倒立虚像，实物移动方向与物像移动方向相反，图示观察目标位于视野右上方，则欲将该目标移至视野中央，应将装片向右上方移动，方可使物像朝左下方移动直至视野中央。答案：A。随堂作业B组 能力提升1据报道，某省十几个城市玉米患“粗缩病”，该病是由灰飞虱传播“粗缩病”病毒引起的病害。关于“粗缩病”病毒叙述错误的是()A“粗缩病”病毒不属于生命系统
24、B其遗传物质的复制所需原料来自寄主细胞C组成其核酸的基本元素是C、H、O、ND“粗缩病”病毒的生命活动离不开细胞解析：“粗缩病”病毒没有细胞结构，寄生在其他生物的细胞内，遗传物质的复制所需原料来自寄主细胞，因此不能独立生存。“粗缩病”病毒核酸的基本元素是C、H、O、N、P。答案： C2(原创题)大陆在2008年底赠送台湾的大熊猫“团团”和“圆圆”刚出生时幼崽只有25克，而成年时长约120190厘米，体重可达到85到125公斤，其生长的基础是( )A适应环境 B遗传和变异C新陈代谢 D生殖发育解析：新陈代谢是一切生命活动的基础。答案：D3对下列生物特征的叙述，正确的是( )酵母菌乳酸菌硝化细菌衣
25、藻金鱼藻烟草花叶病毒A都是原核生物，且都能发生突变B都不含叶绿素，且都是分解者C都是异养生物，且都能进行有氧呼吸D都具有细胞结构，且都有细胞壁解析：酵母菌是真核生物，A错误；硝化细菌营自养，是生产者，B、C错误；D是正确的。答案：C4(2010年广东三校联考)某班同学利用光学显微镜对相关的实验材料进行观察并做了记录，下列记录正确的是( )A在观察洋葱根尖有丝分裂实验中，能看到根尖分生区细胞中染色体向两极移动B在高倍镜下可以看到黑藻的叶绿体具有双层膜结构C将在蔗糖溶液中刚发生质壁分离的洋葱表皮细胞转到清水中，可发生质壁分离复原D若观察的细胞是无色透明的，为了取得明显的效果，应调节出较亮的视野解析
26、：在观察洋葱根尖有丝分裂实验中，细胞在解离时已经死亡，故不能看到染色体向两极移动；高倍镜下可以看到黑藻的叶绿体，但看不到它所具有的双层膜结构；若观察的细胞是无色透明的，应调节出较暗的视野，以增加对比度，从而取得明显的效果。答案：C5(多选题)仔细分析图示，三个圆圈分别表示含有细胞壁、核糖体、中心体的细胞，那么阴影部分表示的细胞不可能是( )A酵母菌细胞B衣藻C肝细胞D棉花叶肉细胞解析：所有细胞均含核糖体，但肝细胞无细胞壁，酵母菌及棉花细胞无中心体，只有衣藻细胞既有细胞壁，又有中心体、核糖体。答案： ACD6(2010年上海卷)分析有关微生物的资料，回答问题。1982年澳大利亚学者从胃活检组织中
27、分离出幽门螺杆菌。(1)幽门螺杆菌的遗传物质集中分布的区域称为_。(2)上图4支试管分别代表4种微生物在半固体培养基(琼脂含量3.5 g/L)中的生长状态，其中号试管代表幽门螺杆菌的生长状态，由图判断，该菌在_条件下不能生长。产甲烷细菌的生长状态最能由试管_代表。(3)下表是某培养基的配方。成分含量葡萄糖10 gKH2PO40.2 gMgSO40.2 gNaCl0.2 gCaSO40.2 gCaCO35 g琼脂3.5 g蒸馏水1 L将幽门螺杆菌接种到pH适宜的该培养基中，置于37 下培养一段时间后，在该培养基中幽门螺杆菌的数目比刚接种时_，主要原因是： _。幽门螺杆菌形态如图所示，该菌在人体中可引起胃溃疡等胃部疾病。(4)幽门螺杆菌生长的最适pH为67，人体胃腔内pH在12之间，但胃黏膜的黏液层靠近上皮细胞侧pH为7.4左右。若幽门螺杆菌随食物进入胃腔，结合其结构特点以及能导致胃溃疡的特性，推测该菌在胃内如何存活？ _。(5)依据资料中信息分析幽门螺杆菌是否属于古细菌？_。原因是_。答案：(1)拟核(核区)(2)氧气浓度过高或过低(3)少缺少氮源(缺少氮源和生长因子) (4)幽门螺杆菌进入胃腔后，首先依靠鞭毛运动至pH较高处缓冲，然后分泌蛋白中和胃酸，提高pH，以便继续生存和繁殖(5)否幽门螺杆菌不能生存在极端环境中