1、第6章 从杂交育种到基因工程(时间60分钟，满分100分)一、选择题(每小题5分，共60分)1我国著名的“小麦之父”李振声通过寻找具有一定优良性状的“野生植株”与普通小麦杂交，然后选育能够稳定遗传的、具有优良性状的品种。“水稻之父”袁隆平的研究小组正在致力于将光合作用效率较高的玉米等植物中的PEPC基因导入到水稻的基因组中，以期获得高产水稻。两位科学家的实验所依据的原理是A基因突变基因重组 B基因突变基因突变C基因重组基因重组 D基因重组基因突变解析李振声教授利用了杂交育种，袁隆平教授用的是基因工程育种，其原理都是基因重组。答案C2由于基因突变，细胞中有一种蛋白质在赖氨酸残基(位置)上发生了变
2、化。已知赖氨酸的密码子为AAA或AAG；天冬氨酸的密码子为GAU或GAC；甲硫氨酸的密码子为AUG。根据已知条件，你认为基因模板链上突变后的脱氧核苷酸和替代赖氨酸的氨基酸分别是 A腺嘌呤脱氧核苷酸天冬氨酸B胸腺嘧啶脱氧核苷酸天冬氨酸C胸腺嘧啶脱氧核苷酸甲硫氨酸D腺嘌呤脱氧核苷酸甲硫氨酸解析从赖氨酸与其他氨基酸的密码子比较来看，赖氨酸的AAG可突变成AUG(甲硫氨酸)，其模板链上发生了由TA的突变过程。答案D3科学研究发现，P53基因是一种遏制细胞癌变的基因。科学家发现几乎所有的癌细胞中都有P53基因异常的现象。现在通过动物病毒转导的方法将正常P53基因转入到癌细胞中，发现能引起癌细胞产生“自杀
3、现象”。对于该基因疗法，从变异的角度分析属于A基因突变 B基因重组C染色体结构变异 D染色体数目变异解析通过动物病毒作为运载体，把基因导入到癌细胞中，属转基因技术，其原理是基因重组。答案B4下列有关生物变异的说法正确的是A基因中一个碱基对发生改变，则一定会引起生物性状的改变B环境因素可诱导基因朝某一方向突变C21三体综合征是由染色体结构变异引起的D自然条件下，基因重组可发生在生殖细胞形成过程中解析由于密码子的简并性等原因，基因中某一个碱基对发生改变，不一定会引起蛋白质功能的改变；基因突变是不定向的；21三体综合征属染色体数目的变异；基因重组发生在减数分裂过程中。答案D5(2019赤峰市期末)蜜
4、蜂中的蜂王和工蜂都是二倍体(2n32)，其生活史如下图所示。据图分析，以下叙述错误的是 A雄蜂是由卵细胞直接发育而来的，属于单倍体B受精卵发育成蜂王的过程中，有丝分裂后期的细胞中含有64条染色体C蜂王产生卵细胞的过程中，一个初级卵母细胞形成的四分体有16个D雄蜂产生的精子染色体数是8条解析雄蜂是由卵细胞直接发育而来的，属于单倍体，A正确；受精卵中含有32条染色体，在发育成蜂王的过程中进行有丝分裂，有丝分裂后期由于着丝点分裂，染色体数目加倍，所以有丝分裂后期的细胞中含有64条染色体，B正确；蜂王产生卵细胞的过程中，由于细胞中有16对同源染色体，因此一个初级卵母细胞中形成的四分体有16个，C正确；
5、雄蜂的体细胞中有16条染色体，它产生的精子的方式是有丝分裂，因此精子中染色体数是16，D错误。答案D6(2019齐齐哈尔市期末)如图是三种相应结构发生替换而产生的变异的示意图，下列相关叙述正确的是 A三种变异都一定引起性状的改变B和都是染色体结构变异C和均可发生于有丝分裂过程中D细菌只能发生变异解析据图分析可知，表示基因突变；表示同源染色体上非姐妹染色单体之间的交叉互换属于基因重组；表示非同源染色体上的易位，属于染色体结构变异，B错误；由于密码子的简并性，基因突变不一定会改变生物的性状，A错误；基因重组只能发生在减数分裂过程中，C错误；细菌没有染色体，不能发生基因重组和染色体变异，只能发生基因
6、突变，D正确。答案D7(2018玉溪市期中)如图为基因型AABb的某动物进行细胞分裂的示意图，下列判断错误的是 A此动物体细胞内最多含有四个染色体组B此细胞一定是次级精母细胞或次级卵母细胞C此细胞有可能形成两种精子或一种卵细胞D此细胞中基因a是由基因A经突变产生解析图示细胞所含染色体组数是体细胞的一半，因此该生物体细胞含有2个染色体组，在有丝分裂后期最多，为4个染色体组，A正确；图示细胞处于减数第二次分裂中期，可能为次级精母细胞或次级卵母细胞或第一极体，B错误；图示细胞处于减数第二次分裂中期，可能为次级精母细胞或次级卵母细胞，若为次级精母细胞，则此细胞可能形成两种精子(AB、aB)；若为次级卵
7、母细胞，则此细胞可形成一个卵细胞，C正确；该动物的基因型为AABb，而图示细胞出现a基因，则a基因是由基因A经突变产生的，D正确。答案B8人的X染色体和Y染色体大小、形态不完全相同，但存在着同源区()和非同源区(、)，如图所示。下列有关叙述错误的是A片段上隐性基因控制的遗传病，男性患病率高于女性B片段上基因控制的遗传病，男性患病率不一定等于女性C片段上基因控制的遗传病，患病者全为男性D由于X、Y染色体互为非同源染色体，故人类基因组计划要对其分别测定解析片段上隐性基因控制的遗传病，对于女性而言，必须纯合才致病，而男性只要有此致病基因就会患病，因此男性患病率高于女性；片段虽属于同源区，但男性患病率
8、不一定等于女性；片段只位于Y染色体上，患病者全为男性；X、Y染色体互为同源染色体，人类基因组计划要分别测定，是因为X、Y染色体存在非同源区。答案D9各种不同的育种依据的原理不同，下列所依据的原理相同的一组是A诱变育种与单倍体育种B杂交育种与多倍体育种C杂交育种与基因工程育种D单倍体育种与基因工程育种解析杂交育种、诱变育种、单倍体育种、多倍体育种、基因工程育种所依据的原理分别是基因重组、基因突变、染色体变异、染色体变异、基因重组。答案C10现有高秆分蘖力弱和矮秆分蘖力强的纯合水稻，培育纯合高秆分蘖力强的水稻。若高秆(H)对矮秆(h)为显性，分蘖力强(A)对分蘖力弱(a)为显性。下列叙述错误的是A
9、应用的育种原理可以是基因重组，也可以是染色体变异B高秆分蘖力弱和矮秆分蘖力强的纯合子杂交得F1，再自交从F2中可选出符合要求的C双亲杂交获得F1(HhAa)后，再进行花药离体培养不能选出所需水稻D用杂交育种比利用单倍体育种所需的年限要长解析为培育高秆分蘖力强的水稻，可以利用杂交育种，也可以利用单倍体育种，其原理分别是基因重组、染色体变异；利用杂交育种，从F2中选出符合育种方向的高秆分蘖力强水稻(H_A_)不纯，所以不能直接选出，只有再自交，淘汰发生性状分离的水稻，保留不发生性状分离的水稻再自交，直到不发生性状分离为止。C项得到的都是单倍体，故不能选出。杂交育种一般需要56年时间，单倍体育种只需
10、要2年时间。答案B11芦笋是雌雄异株植物，雄株性染色体为XY，雌株为XX；其幼茎可食用，雄株产量高。以下为两种培育雄株的技术路线。有关叙述错误的是A形成愈伤组织可通过添加植物生长调节剂进行诱导B幼苗乙和丙的形成均经过脱分化和再分化过程C雄株丁的亲本的性染色体组成分别为XY、XXD与雄株甲不同，雄株丁培育过程中发生了基因重组解析愈伤组织培养过程中需在培养基中添加细胞分裂素和生长素或与其作用相同的植物生长调节剂，诱导其形成，A正确；幼苗乙、丙是通过花粉离体培养得到的，该过程需运用植物组织培养技术，包括脱分化和再分化，B正确；由题意分析，芦笋雄株性染色体组成为XY，减数分裂产生的花粉的性染色体组成有
11、含X，含Y两种，染色体加倍后植株乙、丙的性染色体组成为XX、YY，植株乙、丙杂交产生的雄株丁的性染色体组成为XY，C错误；雄株甲是通过体细胞植物组织培养产生的，属于无性生殖，而雄株丁是植株乙、丙通过有性生殖产生的，培育过程中发生了基因重组D正确。答案C12下列关于染色体组、单倍体和二倍体的叙述，不正确的是A一个染色体组中不含同源染色体B由受精卵发育成的，体细胞中含有两个染色体组的个体叫二倍体C单倍体生物体细胞中不一定含有一个染色体组D人工诱导多倍体的唯一方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗解析本题主要考查对染色体组、单倍体和二倍体的理解。具体分析如下：答案D二、非选择题(共40分)13(12分
12、)(2018滨州市期末)下图是以玉米(2n20)为亲本的几种不同育种方法示意图，回答问题。 (1)杂交的目的是_。培育乙依据的遗传学原理是_。(2)B过程常采用_方法来获取单倍体幼苗。ABC育种方法的优点是_。(3)C、F处理最常用的试剂是_，它的作用机理是_。(4)最不易获得的新品种是_。丙、丁杂交，子代个体高度不育的原因是_。解析(1)杂交的目的是将控制优良性状的基因集中到F1个体上，培育乙依据的原理是基因重组。(2)B过程常采用花药离体培养来获得单倍体幼苗。ABC是单倍体育种，该方法的优点是能明显缩短育种年限。(3)让染色体数目加倍最常用的试剂是秋水仙素，它主要是通过抑制细胞分裂过程中纺
13、锤体的形成，进而使染色体数目加倍。(4)最不易获得新品种的是甲，因为诱变育种利用的是基因突变，具有不定向性和低频性。丙、丁杂交，子代个体高度不育的原因是减数分裂时联会紊乱，不能产生正常的配子，所以不育。答案(1)将控制优良性状的基因集中到F1个体上基因重组(2)花药离体培养明显缩短育种年限(3)秋水仙素抑制细胞分裂过程中纺锤体的形成，使染色体加倍 (4)甲减数分裂联会紊乱，不能产生正常配子14(28分)香味性状是优质水稻品种的重要特性之一。(1)香稻品种甲的香味性状受隐性基因(a)控制，其香味性状的表现是因为_，导致香味物质积累。(2)水稻香味性状与抗病性状独立遗传。抗病(B)对感病(b)为显
14、性。为选育抗病香稻新品种，进行了一系列杂交实验。其中，无香味感病与无香味抗病植株杂交的统计结果如图所示，则两个亲代的基因型是_。上述杂交的子代自交，后代群体中能稳定遗传的有香味抗病植株所占比例为_。(3)用纯合无香味植株作母本与香稻品种甲进行杂交，在F1中偶尔发现某一植株具有香味性状。请对此现象给出两种合理的解释：_；_。(4)单倍体育种可缩短育种年限。离体培养的花粉经脱分化形成_，最终发育成单倍体植株，这表明花粉具有发育成完整植株所需的_。若要获得二倍体植株，应在_时期用秋水仙素进行诱导处理。解析本题考查基因对性状的控制及杂交育种、基因突变和单倍体育种等有关知识。(1)由题意可知，A基因存在
15、无香味物质积累，可能A基因控制合成的酶促进了香味物质分解，而a基因不能控制合成分解香味物质的酶。(2)根据杂交结果：抗病：感病11，无香味有香味31，可知亲本的基因型为Aabb、AaBb，则F1为1/8AABb、1/8AAbb、1/4AaBb、1/4Aabb、1/8aaBb、1/8aabb，其中只有1/4AaBb、1/8aaBb自交，才能获得能稳定遗传的有香味抗病植株(aaBB)，所占比例为1/41/41/41/811/43/64。(3)正常情况下AA与aa杂交，所得子代为Aa(无香味)，偶尔出现的有香味植株有可能是发生了基因突变，可能是某一雌配子形成时A基因突变为a基因，或某一雌配子形成时，含A基因的染色体片段缺失；还可能是受到环境因素的影响而产生的。(4)花药离体培养过程中，花粉先经脱分化形成愈伤组织，再通过再分化形成单倍体植株，此过程体现了花粉细胞的全能性，根本原因是花粉细胞中含有控制该植株个体发育所需的全部遗传物质；形成的单倍体植株在幼苗期用一定浓度的秋水仙素处理，可形成二倍体植株。答案(1)a基因纯合，参与香味物质代谢的某种酶缺失(2)Aabb、AaBb3/64(3)某一雌配子形成时，A基因突变为a基因某一雌配子形成时，含A基因的染色体片段缺失(4)愈伤组织全部遗传信息幼苗
