1、2017新课标名师导学新高考第一轮总复习同步测试卷生物(十一)(从杂交育种到基因工程)时间：60分钟 总分：100分一、选择题(每题 3 分，共 45 分，每道题只有一个正确选项)1.某致病基因 h 位于 X 染色体上，该基因和正常基因 H 中的某一特定序列经 Bcl酶切后，可产生大小不同的片段(如图，bp 表示碱基对)，据此可进行基因诊断。图为某家庭该病的遗传系谱。下列叙述错误的是()A.h 基因特定序列中 Bcl酶切位点的消失是碱基序列改变的结果B.1 的基因诊断中只出现 142 bp 片段，其致病基因来自母亲C.2 的基因诊断中出现 142 bp、99 bp 和 43 bp三个片段，其基
2、因型为 XHXhD.3 的丈夫表现型正常，其儿子的基因诊断中出现 142 bp 片段的概率为 1/2【解析】图显示：这个过程的基因突变是改变了 H基因的特定序列，使 Bcl酶切位点消失。因为基因位于X 染色体上，1 的父亲与母亲都正常，所以1 的致病基因来自其母亲，其父母的基因型分别为 XHY、XHXh，2 表现为正常女性，出现了 142 bp、99 bp、43 bp 三个片段，其基因型应为 XHXh，3 的基因型为XHXH 或 XHXh，丈夫表现正常，基因型为 XHY，所生儿子基因型为 XhY 的概率为 1/4。D2.通过基因工程技术我们可以利用微生物合成人们需要的产物。下列叙述不正确的是(
3、)A.基因工程技术操作常用同种限制酶处理含目的基因的 DNA 分子和质粒B.限制酶和 DNA 连接酶是构建重组质粒必需的工具酶C.导入大肠杆菌的目的基因不一定能成功表达D.利用基因工程技术我们获得了能生产胰岛素的大肠杆菌和高产青霉菌【解析】D 错，利用基因工程技术在大肠杆菌细胞内获得了胰岛素，利用基因突变获得了高产青霉素的菌株。D3.下列关于育种原理或方法的叙述中，正确的是()A.我国著名育种专家袁隆平利用杂交技术培育出超级水稻品种，这是利用了基因自由组合原理B.英国科学家利用细胞核移植技术克隆出小绵羊，只利用了染色体变异原理C.二倍体植株的花药离体培养，并经秋水仙素处理，使之成为纯合子，这体
4、现了基因重组原理D.乘宇宙飞船上过太空的辣椒种子结出的果实较平常的大一倍以上，这是诱变育种【解析】杂交育种的原理是基因重组，故 A 错误；克隆技术的原理是细胞核具有全能性，故 B 错误；单倍体育种的原理是染色体变异，故 C 错误；太空椒的育种方法是诱变育种，原理是基因突变，故 D 正确。D4.假设 a、B 为玉米的优良基因，位于两条非同源染色体上。现有 AABB、aabb 两个品种，实验小组用不同方法进行了实验(见下图)，下列说法不正确的是()A.过程表示诱变育种，其最大优点是能提高突变率，在短时间内大幅度改良生物性状B.过程属于杂交育种，aaB_的类型经过后，子代中 aaBB 所占比例是 5
5、/6C.过程使用的试剂一般为秋水仙素，使细胞中染色体数目加倍D.过程表示单倍体育种，其育种原理是染色体变异，最大的优点是明显缩短育种年限B【解析】过程表示利用物理方法来处理生物，使生物发生基因突变，属于诱变育种，其最大优点是能提高突变率，在短时间内大幅度改良生物性状，A 项正确；过程属于杂交育种，aaB_的类型中有 1/3 的 aaBB和 2/3 的 aaBb，aaB_的类型经过自交后，子代中 aaBB所占比例是 1/32/31/41/2，故 B 项错误；过程表示诱导染色体数目加倍，常用的试剂一般为秋水仙素，C 项正确；过程表示花药离体培养，过程表示通过诱导使单倍体的染色体数目加倍，获得纯合子
6、，所以过程表示单倍体育种，其育种原理是染色体变异，最大的优点是明显缩短育种年限，D 项正确。5.某线性 DNA 分子含有 5 000 个碱基对(bp)，先用限制酶 a 切割，再把得到的产物用限制酶 b 切割，得到的 DNA 片段大小如下表，限制酶 a 和 b 的识别序列和切割位点如图所示，下列有关说法正确的是()酶 a 切割产物(bp)酶 b 再次切割产物(bp)2 100 1 4001 000 5001 900 200 800600 1 000 500AA.在该 DNA 分子中，酶 a 与酶 b 的识别序列分别有 3 个和 2 个B.酶 a 与酶 b 切出的黏性末端不能相互连接C.酶 a 与
7、酶 b 切断的化学键不相同D.用酶 a 切割与该线性 DNA 碱基序列相同的质粒，得到 4 种切割产物【解析】依据线性 DNA 分子用限制酶 a 切割后产生4 个 DNA 片段，可推知该 DNA 分子中含有 3 个酶 a 的切点；经酶 a 切割后再用酶 b 切割，产生了 6 个片段，说明该 DNA 分子中含有 2 个酶 b 的切点，故 A 项正确。依图示可知酶 a 和酶 b 切割后将产生相同的黏性末端，因此能够相互连接，故 B 项错误；酶 a 与酶 b 切断的化学键均为核苷酸之间的磷酸二酯键，故 C 项错误；若用酶 a 切割环状 DNA 分子，将获得 3 种切割产物，故 D 项错误。6.如图表
8、示利用某种农作物品种和培育出的几种方法，据图分析错误的是()A.过程是用秋水仙素处理正在萌发的种子B.培育品种的最简捷的途径是C.通过过程育种的原理是染色体变异D.通过过程育种最不容易达到目的A【解析】图中过程是单倍体育种，原理是染色体变异，由于单倍体高度不育，不能形成种子，所以是用秋水仙素处理幼苗，A 错误，C 正确；是杂交育种，是最简捷的育种途径，B 正确；是诱变育种，由于基因突变是不定向的，所以该育种最不容易达到目的，D 正确。7.某目的基因两侧的 DNA 序列所含的限制性核酸内切酶位点如图所示，最好应选用下列哪种质粒作为载体()A.B.C.D.D【解析】A.目的基因只有一侧含有限制酶
9、Nhe的识别序列，用此酶不能获取目的基因，A 错误；B.目的基因两侧含有限制酶 Alu的识别序列，但只用此酶切割可能会导致目的基因和质粒反向连接或自身环化，B 错误；C.目的基因两侧含有限制酶 Nhe和 Alu的识别序列，但用这两种酶切割可能会获得不含目的基因的片段，C 错误；D.目的基因两侧含有限制酶 Nhe和 Sma的识别序列，用这两种酶切割会获取目的基因，而且能防止目的基因和质粒的自身环化，D 正确。8.chIL 基因是蓝细菌拟核 DNA 上控制叶绿素合成的基因。为研究该基因对叶绿素合成的控制，需要构建缺失 chIL 基因的变异株。构建过程如下图所示，下列叙述不正确的是()A.chIL
10、基因的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸B.通常过程应使用不同的限制性核酸内切酶C.重组质粒中应含有起始密码子和终止密码子D.若操作成功，可用含红霉素的培养基筛选出所需变异株C【解析】C 错。重组质粒中应含有启动子、目的基因、终止子、标记基因等，密码子位于 mRNA 上，而启动子位于基因的首端，终止子位于基因的末端，各是一段有特殊结构的 DNA 短片段。9.将基因型为 AAbbcc、aaBBcc 植株杂交得到幼苗，将幼苗分别作如图所示处理，下列叙述不正确的是()A.获得具有新的理想性状的植株需要经过多次选育B.植株中能稳定遗传的个体占总数的 1/4C.植株能够提供 9 种类型的雄配子D.到过程中，基
11、因 A、a 所在的染色体会移向细胞同一极D【解析】获得植株的过程属于诱变育种，由于基因突变具有不定向性，所以获得具有新的理想性状的植株需要经过多次选育，A 正确。幼苗的基因型为AaBbcc，自交后代中，能稳定遗传的个体占总数的 1/4，B 正确。植株的基因型为 AAaaBBbbcccc，AAaa 能产生 AA、Aa、aa 三种配子，BBbb 能产生 BB、Bb、bb三种配子，cccc 能产生 cc 一种配子，故植株能产生3319 种配子，C 正确。植株通过秋水仙素处理后得到的全部为纯合子，不会出现 A、a 所在染色体移向细胞同一极这种情况，D 错误。10.芥酸会降低菜籽油的品质，油菜由两对独立
12、遗传的等位基因(A 和 a，B 和 b)控制菜籽的芥酸含量。下图是利用两种中芥酸植株(AAbb 和 aaBB)通过单倍体育种法获得低芥酸油菜新品种(AABB)的过程。下列叙述错误的是()A.F1 植株产生花粉时会发生基因重组B.过程体现了生殖细胞的全能性C.过程中常用秋水仙素通过抑制着丝点分裂来获取纯合植株D.过程后获取纯合植株中有 3/4 为非低芥酸植株C【解析】F1 产生花粉为减数分裂过程，减时会发生基因重组，A 项正确。为花粉离体培养过程，体现了生殖细胞的全能性，B 项正确。过程用秋水仙素处理通过抑制纺锤体的形成来获取纯合植株。11.下图所示为农业上关于两对相对性状的两种不同育种方法的过
13、程。下列叙述错误的是()A.图示的两种育种方法都从亲本杂交开始，这样做的目的是把两个亲本控制的优良性状的基因集中到一起B.图中经 a、b、c、d 过程所示的育种方法的显著优点之一是明显缩短育种年限C.从 F1到 F4连续多代自交的目的是提高纯合子的比例D.图中 b 过程常用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗D【解析】由图可知，两种育种方法分别是杂交育种和单倍体育种，单倍体育种的优点是明显缩短育种年限，杂交育种需要连续多代自交才能获得更多的稳定遗传的优良品种；图中 b 过程常用秋水仙素处理单倍体幼苗，而不能处理种子。12.人类 B 型血友病属于伴 X 染色体隐性遗传病，因为血液中缺少凝血因子导致凝血异
14、常。下列关于对患者进行基因治疗的设计，正确的是()A.逆转录病毒的核酸可直接用作运载体B.需将凝血因子和运载体连接起来C.必须把目的基因插入 X 染色体D.需选择患者自身细胞作为受体细胞【解析】A 项中，逆转录病毒的核酸是 RNA，凝血因子基因是 DNA 片段，逆转录病毒的核酸不可直接用作运载体。B 项中，凝血因子是蛋白质，不能和运载体直接连接。C 项中，细胞导入凝血因子基因，不是必须把目的基因插入 X 染色体。D 项中，在体外将凝血因子基因导入患者自身细胞，然后将这些细胞输入患者体内。D13.现有一长度为 1 000 碱基对(bp)的 DNA 分子，用限制性核酸内切酶 EcoR酶切后得到的
15、DNA 分子仍是1 000 bp，用 Kpn 单独酶切得到 400 bp 和 600 bp 两种长度的 DNA 分子，用 EcoR，Kpn 同时酶切后得到 200 bp 和 600 bp 两种长度的 DNA 分子。该 DNA分子的酶切图谱正确的是()【解析】由 EcoR酶切后得到的 DNA 分子仍是 1 000 bp，排除 B；由 Kpn单独酶切得到 400 bp 和 600 bp两种长度的 DNA 分子，排除 A、C；D 选项符合题干所有要求。选 D。D14.如图为利用玉米(2N20)的幼苗芽尖细胞(基因型 BbTt)进行实验的流程示意图。下列有关分析不正确的是()A.基因重组发生在图中过程
16、，过程中能够在显微镜下看到染色单体的时期是前期和中期B.秋水仙素用于培育多倍体的原理是其能够抑制纺锤体的形成C.植株 A 为二倍体，其体细胞内最多有 4 个染色体组，植株 C 属于单倍体，其发育起点为配子D.利用幼苗 2 进行育种的最大优点是明显缩短育种年限，植株 B 纯合的概率为 25%D【解析】本题考查植物育种方式的相关知识，意在考查考生的综合应用能力。难度中等。在自然条件下，基因重组发生在有性生殖形成配子的过程中，即发生在图中过程，过程是植物的有丝分裂过程，因此在显微镜下能观察到染色单体的时期是前期和中期；秋水仙素能抑制纺锤体的形成，从而使染色体数目加倍，在多倍体育种和单倍体育种中都有所
17、应用；植株 A 为二倍体，其在有丝分裂后期的细胞中含有 4 个染色体组，植株 C是通过花药离体培养获得的，为单倍体；植物 B 纯合的概率为 100%，因此 D 错误。15.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试验，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D【解析】本题考查育种和遗传规律的应
18、用，意在考查考生的分析推理能力，难度稍大。题中涉及一对等位基因，遵循的原理是基因分离定律；两种育种过程都会淘汰隐性个体，因此隐性基因频率会逐渐下降，显性基因频率逐渐上升；第一种育种方法中，F1 中淘汰隐性个体后自交，F2 中 DD 占 1/32/31/41/2，淘汰 dd，Dd 占 2/5，第二种育种方法中，F1 中淘汰隐性个体后，DD 占 1/3，Dd 占 2/3，随机交配，F2 中 Dd2/31/324/9，DD2/32/34/9，淘汰 dd，Dd 占 1/2；第一种育种方法显性纯合子随着交配代数的增加所占的比例要高于第二种育种方法，因此更有效。二、非选择题(共 55 分)16.(16 分
19、)下图表示由甲、乙两种植物逐步培育出戊植株的过程，请据图回答：(1)通过过程培育出丙种植物的方法有以下两种：方法一：将甲、乙两种植物杂交得到基因型为的单倍体植株，并在期用(化学物质)处理，从而获得基因型为 bbDD 的丙种植物。方法二：先取甲、乙两种植物的，利用纤维素酶和果胶酶处理，获得具有活力的原生质体；然后诱导融合、筛选出基因型为的杂种细胞；接下来将该杂种细胞通过技术培育出基因型为bbDD 的丙种植物。此种育种方法的优点是。bD幼苗秋水仙素体细胞bbDD植物组织培养克服了不同生物远缘杂交(不亲和)的障碍(2)由丙种植物经过程培育成丁植株，发生的变异属于；将丁植株经培育成戊植株的过程，在育种
20、上称为。(3)若 B 基因控制着植株的高产，D 基因决定着植株的抗病性。如何利用戊植株(该植株为两性花)，采用简便的方法培育出高产抗病的新品种(不考虑同源染色体的交叉互换)？请画图作答并作简要说明。(4)通过图中所示育种过程，(填能或否)增加物种的多样性。染色体结构的变异(染色体易位)诱变育种见下图所示其他合理答案均可以：能从子代中选出高产抗病的植株，不断自交选育，直到不再发生性状分离为止，即基因型为的高产抗病的新品种。【解析】(1)分析图示并结合题意可知，方法一为多倍体育种，其过程为：甲(bb)、乙(DD)两种植物杂交得到基因型为 bD 的植株；因基因型为 bD 的植株不育，因此需要在幼苗期
21、用秋水仙素处理，使其细胞中的染色体数加倍，从而获得基因型为 bbDD 的丙种植物。方法二是利用植物体细胞杂交技术培育新品种，其过程是：先取甲、乙两种植物的体细胞，用纤维素酶和果胶酶处理，去除细胞壁，获得有活力的原生质体，再用物理或化学方法诱导原生质体融合，筛选出基因型为 bbDD 的杂种细胞；将该杂种细胞通过植物组织培养技术，培育出基因型为 bbDD 的丙种植物；此种育种方法的优点是克服了不同生物远缘杂交(不亲和)的障碍。(2)题图显示，由丙种植物经过程培育成丁植株的过程中，b 和 D 基因所在的两条非同源染色体发生了易位，所以该变异属于染色体结构的变异(染色体易位)。将丁植株经培育成戊植株的
22、过程中发生了基因突变，该育种方法为诱变育种。(3)利用戊植株(该植株为两性花)培育出高产抗病的新品种，所采用简便的育种方案就是让戊植株自交，其遗传分析图解及简要说明如下：从子代中选出高产抗病的植株，不断自交选育，直到不再发生性状分离为止，即基因型为的高产抗病的新品种。(4)通过图中所示育种过程培育出的丙种植物，与亲本甲种植物和乙种植物都存在生殖隔离，是一个新物种，所以能增加物种的多样性。17.(14 分)优质彩棉是通过多次杂交获得的品种，其自交后代常出现色彩、纤维长短等性状遗传不稳定的问题。请分析回答：(1)欲解决彩棉性状遗传不稳定的问题，理论上可直接培养，通过育种方式，快速获得纯合子，但此技
23、术在彩棉育种中尚未成功。(2)为获得能稳定遗传的优质彩棉品种，研究人员以白色棉品种做母本，棕色彩棉做父本杂交，授粉后存在着精子与卵细胞不融合但母本仍可产生种子的现象。这样的种子萌发后，会出现少量的父本单倍体植株、母本单倍体植株及由父本和母本单倍体细胞组成的嵌合体植株。欲获得纯合子彩棉，应选择题干中的植株，用秋水仙素处理植株的，使其体细胞染色体数目加倍。彩棉花粉(花药)单倍体父本单倍体芽(茎的生长点)如图是研究人员在诱导染色体数目加倍时的实验处理和结果，本实验的目的是探究，实验效果最好的实验处理是。欲鉴定枝条中染色体数目是否加倍，可以通过直接测量，然后与单倍体枝条进行比较作出判断。(3)欲检测染
24、色体数目已加倍的植株是否为纯合体，在实践中应采用的方法，依据后代是否出现作出判断。不同秋水仙素浓度和不同处理时间对细胞内染色体数目加倍效果的影响0.05%秋水仙素，处理12小时枝条的粗细及其上叶面积的大小(连续)自交性状分离【解析】(1)题干要求迅速获得纯合子，因此应选择单倍体育种，具体做法是先取花药进行花药离体培养，然后再用秋水仙素诱导染色体加倍，获得符合要求的纯合子。(2)为获得纯合的彩棉，应选择父本(棕色彩棉)的单倍体植株，再用秋水仙素处理其幼苗或芽，诱导其体细胞中的染色体数目加倍；据图可知，实验的自变量是秋水仙素浓度和处理时间，因变量是染色体加倍百分比，因此实验目的是探究不同秋水仙素浓
25、度和不同处理时间对细胞内染色体数量变化的影响，由图可知，以 0.05%的秋水仙素处理幼苗 12 小时后的效果最好(22%)；根据多倍体植株的特点：茎秆粗壮、叶片和果实都比较大等，可以直接测量枝条(茎)的粗细、叶面积的大小等。(3)自交是鉴定植株是否为纯合体最简便的方法，可通过观察自交后代是否出现性状分离来作出判断。18.(12 分)下图是利用基因工程技术生产人胰岛素的操作过程示意图，请据图作答。(1)能否利用人的皮肤细胞来完成过程？，为什么？。(2)过程必需的酶是酶，过程必需的酶是酶。(3)若 A 中共有 a 个碱基对，其中鸟嘌呤有 b个，则过程连续进行 4 次，至少需要提供胸腺嘧啶个。(4)
26、在利用 AB 获得 C 的过程中，必须用切割 A 和 B，使它们产生，再加入，才可形成 C。不能皮肤细胞中的胰岛素基因未表达(或未转录)，不能形成胰岛素mRNA逆转录解旋15(ab)同一种限制性核酸内切酶相同的黏性末端DNA连接酶【解析】本题考查基因工程的操作步骤及基因工程技术中常用的工具，如限制性核酸内切酶、DNA 连接酶等。19.(13 分)干扰素是一种糖蛋白，过去从人的血液中的白细胞中提取，产量很低。我国的科研人员侯云院士等一批人，成功运用基因工程技术提高了其产量，如图为其原理过程图。请据图回答：(1)图中过程叫。(2)图中物质的化学本质是，它之所以能作为运载体，必须具备的特点是(写出任
27、两点)。(3)切割和过程所需的酶一般是相同的，其原因是。(4)该过程中，供体细胞是，受体细胞是(填字母)，重组 DNA 分子是(填序号)，在形成的过程中需要。(5)大肠杆菌等微生物是基因工程最常用的实验材料，这是因为。(6)人的干扰素基因能在大肠杆菌内表达，其根本原因是。提取目的基因双链环状DNA分子(或DNA分子)具有一个或多个限制酶切割位点，在细胞中能够自我复制为了产生相同的黏性末端人的体细胞bDNA连接酶大肠杆菌结构简单、繁殖快，其内的遗传物质少(任写两点即可)它们共用一套密码子【解析】图中为目的基因的提取过程，采用的方法为酶切法；图中为从大肠杆菌中提取的质粒；表示重组 DNA 分子；切割和过程所需的酶叫限制酶，所用的酶相同，产生的黏性末端也相同，便于构建重组 DNA 分子。在该过程中，供体细胞是人的体细胞，受体细胞是大肠杆菌 b，选择大肠杆菌作为受体细胞是因为其繁殖快、结构简单，其内的遗传物质少。人的基因能在大肠杆菌中表达是由于它们共用一套密码子。