1、第22讲从杂交育种到基因工程题组一杂交育种与诱变育种1.育种的方法有杂交育种、单倍体育种、诱变育种、多倍体育种、基因工程育种等，下面对这五种育种方法的说法正确的是()A涉及的原理有：基因突变或基因重组或染色体变异等B都不可能产生定向的可遗传变异C都在分子水平上进行操作D都可以通过产生新基因从而产生新性状2.如图表示用纯种的高秆(D)抗锈病(T)小麦与矮秆(d)易染锈病(t)小麦培育矮秆抗锈病小麦新品种的方法。下列有关此育种方法的叙述，错误的是()A过程可使育种所需的优良基因由亲本进入F1B过程为减数分裂C过程是利用组织培养技术获得单倍体幼苗D过程必须使用生长素处理3.下列有关叙述错误的是()A
2、将不能稳定遗传的高秆抗病小麦自交得到稳定遗传的矮秆抗病小麦，其原理是基因重组B使用一定浓度的生长素类似物处理未受粉的番茄雌蕊柱头而获得无子番茄，该无子番茄的变异属于不遗传变异C诱变育种可提高突变率，在较短时间内获得更多的变异类型D杂交育种不能用于家畜、家禽的育种4.如图表示以某种作物中的和两个品种分别培育出三个新品种的过程，下列有关说法正确的是()A用和培育成的过程中所采用的方法和分别称为杂交和测交B用培育出常用的方法是花药离体培养C用培育出常用化学或物理的方法进行诱变处理D图中培育出所依据的原理是基因突变和基因重组5.(2012湖南师大附中月考卷)“杂交水稻之父”袁隆平为人类做出了杰出的贡献
3、。杂交水稻每年都需要制种，因此国家每年投入的费用也不小。有人试着把杂交水稻收获的稻谷进行种植，但子代水稻性状发生了很大变化。下列有关子代性状呈现多样性的原因，正确的是()A受精卵发育过程中，非同源染色体进行了自由组合B受精过程中，卵细胞和精子结合具有随机性C减数分裂过程中，成对的同源染色体分离后随机进入不同的配子D细胞分裂间期DNA复制时，发生了基因突变6.(2013长沙模拟)用纯种的高秆(D)抗锈病(T)小麦与矮秆(d)易染锈病(t)小麦培育矮秆抗锈病小麦新品种，方法如下：高秆抗锈病矮秆易染锈病F1花药幼苗选出符合要求的品种下列叙述正确的是()A此育种方法叫做多倍体育种B这种育种方法比杂交育
4、种年限要长C过程是组织培养，经此过程培育出的幼苗应该是纯合子D过程是指使用秋水仙素处理后，最终培育出矮秆抗锈病的纯合子7.(2013南京模拟)下列有关育种的叙述，正确的是()培育杂合子优良品种可用自交法完成多倍体育种仅局限在植物范围欲使植物体表达动物蛋白可用诱变育种的方法由单倍体育种直接获得的二倍体良种为纯合子培育无子西瓜是利用生长素促进果实发育的原理培育八倍体小黑麦是利用染色体变异的原理我国用来生产青霉素的菌种的选育原理和杂交育种的原理相同培育无子番茄是利用基因重组原理A BC D8.为获得纯合高蔓抗病番茄植株，采用了下图所示的方法，图中两对相对性状独立遗传。据图分析，不正确的是()A过程的
5、自交代数越多，纯合高蔓抗病植株的比例越高B过程可以取任一植株的适宜花药作培养材料C过程包括脱分化和再分化两个过程D图中的筛选过程不改变抗病基因频率9.(2013武汉二模)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，研究人员采用了下图所示的方法。(1)若过程的F1自交3代，产生的后代中纯合抗病植株占_。(2)过程，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育成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
6、型为_，约有株。(3)过程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“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_。 10.现有两个小麦品种，一个纯种小麦性状是高秆(D)，抗锈病(T)；另一个纯种小麦的性状是矮秆(d)，易染锈病(t)。两对基因独立遗传。育种专家提出了如下图所示的、两种育种方法以获得小麦新品种。问：(1)要缩短育种年限，应选择的方法是_，依据的变异原理是_；另一种方法的育种原理是。(2)图中和基因组成分别为_和_。(3)(二)过程中，D和d的分离发生在_；(三)过程采用的方法称为_；(四)过程最常用的化学药剂
7、是_。(4)(五)过程产生的抗倒伏抗锈病植株中的纯合子占；如果让F1按(五)、(六)过程连续自交2代，则中符合生产要求的个体中，能稳定遗传的个体占。(5)如将方法中获得的、植株杂交，再让所得到的后代自交，则后代的基因型比例为_。题组二基因工程育种 11.通过基因工程得到了具有某种目的基因的动物(二倍体)，但是检测发现该个体仅具有一个目的基因，因此不能稳定遗传。为了最快得到能稳定遗传的该动物品系，可以采用的比较简便的方法是()A单倍体育种 B多倍体育种C杂交育种 D基因工程 12.要将目的基因与运载体连接起来，在基因操作中应选用()A只需DNA 连接酶B同一种限制酶和 DNA 连接酶 C只需限制
8、酶D不同的限制酶和 DNA 连接酶 13.下列能说明目的基因完成了表达的是()A棉株中含有杀虫蛋白基因B大肠杆菌中具有胰岛素基因 C土豆含有抗病毒的基因D酵母菌中提取到了干扰素 14.(2013云南模拟)对图中a、b、c、d代表的结构和物质描述正确的是()Aa为质粒RNA Bb为限制性外切酶Cc为RNA聚合酶 Dd为外源基因 15.(2013衡阳模拟)人们试图利用基因工程的方法，用乙种生物生产甲种生物的一种蛋白质。生产流程是：甲生物的蛋白质mRNA目的基因与质粒DNA重组导入乙的细胞获得甲生物的蛋白质，下列说法正确的是()A过程需要的酶是逆转录酶，原料是A、U、G、CB过程要用限制酶切断质粒D
9、NA，再用DNA连接酶将目的基因与质粒连接在一起C如果受体细胞是细菌，可以选用枯草杆菌、炭疽杆菌等D过程中用的原料不含有A、U、G、C 16.通过DNA重组技术使原有基因得以改造的动物称为转基因动物。运用这一技术可以使羊奶中含有人体蛋白质。下图表示这一技术的基本过程，在该工程中所用的“分子手术刀”能识别的序列和切点是GGATCC。(1)从羊染色体中“剪下”羊蛋白质基因的酶是_。人体蛋白质基因“插入”后连接在羊体细胞中时需要的酶是_。(2)请画出质粒被切割形成黏性末端的过程图。(3)人体蛋白质基因之所以能“插入”到羊的染色体内，原因是_，“插入”时常用的工具是。(4)此过程的目的基因是_，受体细
10、胞是_。目的基因的检测与表达中的表达是指_。(5)你认为此类羊产生的奶安全吗？理由是什么？_。 17.下图为获得抗虫棉的技术流程。在培育转基因植物的研究中，卡那霉素抗性基因(kanr)常作为标记基因，只有含卡那霉素抗性基因的细胞才能在卡那霉素培养基上生长。 请据图回答下列问题：(1)A过程所用的运载体是_，需要的工具酶有_和 _。(2)C过程的培养基除含有必需的营养物质、琼脂和激素外，还需加入_。(3)由图中离体棉花叶片组织获得转基因抗虫植株可采用_技术，该技术所依据的原理是_。(4)如果利用DNA分子杂交技术对再生植株进行检测，D过程应该用放射性同位素(或荧光分子)标记的作为探针。(5)如果
11、从个体生物学水平来鉴定，D过程可用的最简单的检测方法是_。第22讲从杂交育种到基因工程1A基因工程育种可以说是定向的变异；杂交育种并不是在分子水平上操作的；诱变育种可以产生新基因，其他方式不能。2D分析图示可知，过程是杂交，可使育种所需的优良基因由亲本进入F1；过程为F1减数分裂产生配子的过程；过程是利用组织培养技术获得单倍体幼苗的过程；过程是人工诱导染色体加倍的过程，常用的方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。3D杂交育种可以用于家畜、家禽的育种，如将引进的优质种牛与本地牛杂交，可以培育出适应性强的乳用型、肉用型或乳肉兼用型等优良品种的牛。4B用和培育成的过程中所采用的方法和分别称为杂交和自
12、交。用培育出常用化学药剂即秋水仙素进行处理，属于多倍体育种。图中培育出所依据的原理是基因重组和染色体变异。5C受精卵发育过程只发生有丝分裂，没有非同源染色体的自由组合；受精过程中，精子和卵细胞的随机结合以及间期DNA复制时发生基因突变，均不属于子代性状呈现多样性的原因。子代性状呈现多样性是由基因重组产生的。6D过程表示杂交，其原理为基因重组。过程常用的方法为花药离体培养。过程使用秋水仙素或低温处理幼苗。7D获得杂合子良种用杂交法；多倍体育种在动物体中也能开展；使植物体表达动物蛋白的方法可用基因工程完成；单独用单倍体育种方法获得的二倍体个体为纯合子。无子西瓜和八倍体小黑麦的培育利用的是染色体变异
13、的原理；无子番茄是利用生长素促进果实发育的原理；用来生产青霉素的菌种的选育原理是基因突变；而杂交育种的原理是基因重组。8D过程为从F2中选择高蔓抗病植株连续自交，F2中的高蔓抗病植株中有纯合子和杂合子，杂合子自交发生性状分离，通过筛选再自交，自交代数越多，纯合子所占比例越高；F1植株的基因型是相同的，都是双杂合子，所以在进行花药离体培养时可以用F1任一植株的花药作培养材料；过程是植物组织培养的过程，包括脱分化和再分化两个过程；通过图中的筛选可以使抗病基因频率增加。9(1)7/16(2)2nDDRRM/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
14、影响发生基因突变解析：中F1的抗病基因型为Rr，自交三代，杂合子的概率为1/8，纯合子的概率为7/8，纯合抗病植株为7/16。过程F1产生的配子为2n种，产生的单倍体为2n种，纯合子才能作为品种保留，后代中四种表现型各占1/4。体细胞发育成植株需通过植物组织培养技术。10(1)染色体变异基因重组(2)DTddTT(3)减数第一次分裂后期花药离体培养秋水仙素(4)1/33/5(5)121解析：图中(一)过程属于杂交育种，作用是把矮秆和抗病性状组合到一个植株上。图中(二)是F1种下后，开花时产生花粉(雄配子)的过程中，要进行减数分裂，在减数分裂第一次分裂过程中发生同源染色体的分离和非同源染色体之间
15、的自由组合。此时等位基因分离，非同源染色体上的非等位基因之间发生自由组合。两对等位基因自由组合后产生4种配子(DT、Dt、dT、dt)。根据图中可知，的基因型是DT，的基因型是dT。图中(三)是培养单倍体的过程，一般用花药离体培养的方法获得单倍体植株。图中(四)是诱导多倍体的过程，常用的方法是用秋水仙素处理单倍体幼苗，经诱导后长成的植物体一定是纯合体，仔细分析图，可得出图中的对应的基因型是DDtt、ddTT和ddtt。图中沿着(一)、(二)、(三)、(四)途径进行的育种方法属于单倍体育种，沿着(一)、(五)、(六)途径进行的育种方法是杂交育种。图中(五)过程是指F1自交的过程，其后代中符合要求
16、的表现型为矮秆抗倒伏抗锈病，但其中能稳定遗传的纯合体只有1/3，还有2/3是杂合体，不能稳定遗传，其基因型是ddTT(1/3)和ddTt(2/3)。如果再让其自交一代，各种基因型比例的计算方法是：ddTT自交后代仍是ddTT，占总数1/3；ddTt自交后代中的基因型及其比例是：ddTT(1/4)、ddTt(2/4)、ddtt(1/4)，占总数2/3。所以计算总结果是：ddTT1/3(1/4)(2/3)1/2，ddTt(2/4)(2/3)1/3，ddtt(1/4)(2/3)1/6，其中ddTT符合生产要求。题中第(5)小题的计算方法是：的基因型分别是DDtt和ddtt，因为两个个体中的第二对基因
17、都是tt，不论是自交还是杂交，对后代基因型的比例都没有影响，所以只要考虑DD和dd就可以了，这对基因杂交后再自交，实际是典型的基因分离规律，后代各基因型的比例是121。11C杂交育种符合要求，通过杂交可以得到具有目的基因的纯合子；单倍体和多倍体育种在动物中一般不会采用；而基因工程相对比较繁琐，技术难度也大。12B要用同一种限制酶和DNA连接酶连接目的基因与运载体。13D基因完成了表达即合成了相应的蛋白质。14Da为质粒DNA，b为限制性核酸内切酶，将质粒切开，c为DNA连接酶，把外源基因和质粒连接到一起。15B过程是逆转录，利用逆转录酶合成DNA片段，需要的原料是A、T、G、C；过程是目的基因
18、与质粒DNA重组阶段，需要限制酶切断质粒DNA，再用DNA连接酶将目的基因与质粒连接在一起；如果受体细胞是细菌，则不应该用致病菌，而炭疽杆菌是致病菌；过程是基因的表达过程，原料中含有A、U、G、C。16(1)限制性核酸内切酶DNA连接酶(2)GGATCC (3)具有相同的物质基础和结构基础(或有互补的DNA碱基序列)病毒(4)人体蛋白质基因羊受精卵人体蛋白质基因在羊体细胞内合成人体蛋白质(5)安全，因为目的基因导入受体细胞后，其结构没有发生改变，控制合成的人体蛋白质成分没有改变(或不安全，因为目的基因导入受体细胞后，可能由于羊细胞中成分的影响，合成蛋白质的成分发生一定的改变)解析： 本题考查基
19、因工程的基本操作，在基因工程中用到的工具有限制性核酸内切酶、DNA连接酶和运载体，在对运载体和目的基因进行切割的时候，在限制性核酸内切酶的切割下，切出相同的黏性末端，通过碱基互补配对，在DNA连接酶的作用下，使切割后的目的基因和运载体连接起来，形成基因表达载体。羊蛋白质基因和人体蛋白质基因都是双链的DNA，其不同之处是脱氧核苷酸序列不同。17(1)含kanr质粒限制性核酸内切酶DNA连接酶(前后两种酶顺序可颠倒)(2)卡那霉素(3)植物组织培养植物细胞的全能性(4)抗虫基因(5)让棉铃虫食用再生植株(抗虫接种实验)解析：基因工程中的运载体必须具有标记基因，这些基因控制的性状在检测目的基因是否导入受体细胞或植株时起标记作用；可在分子水平和个体生物学水平进行检测，基因探针就是用放射性同位素、荧光分子等标记的DNA分子，其碱基序列与目的基因相同；从个体生物学水平来鉴定的方法就是直接观察转基因植物是否具有相应性状。