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学案25　从杂交育种到基因工程
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
选项
考点 题号
育种方式 1、2、3、8、9、12
基因工程 4、5、8、11、13
综合考查 6、7、10、14
　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　
一、单项选择题
1．(2013·广州二模)有关育种的说法，正确的是(　　)
A．多倍体育种过程都要使用秋水仙素
B．利用基因工程技术可定向培育优良品种
C．用于大田生产的优良品种都是纯合子
D 杂交育种与单倍体育种的原理都是基因重组
答案：B
2．各种育种方法或技术都有其优劣之处，下列相关叙述不正确的是(　　)
A．传统的育种方法周期长，可选择的范围有限
B．通过人工诱变，人们有目的地选育新品种，能避免育种的盲目性
C．杂交育种难以克服远缘杂交不亲和的障碍，过程繁杂缓慢，效率低
D．基因工程可以实现基因在不同物种之间的转移，人们可以定向选育新品种
解析：杂交育种的缺点：育种周期长，可选择 ( http: / / www.21cnjy.com )的范围有限；诱变育种的原理是基因突变，突变是不定向的，避免不了盲目性；杂交育种必须选择同种生物进行杂交，不能克服远缘杂交不亲和的障碍。基因工程可在不同物种之间进行基因转移，定向地改造生物的某些性状。
答案：B
3．现有基因型aabb与AABB的水稻品种，通过不同的育种方法可以培育出不同的类型，下列有关叙述不正确的是(　　)
A．杂交育种可获得AAbb，其变异发生在减数分裂第二次分裂后期
B．单倍体育种可获得AAbb，变异的原理有基因重组和染色体变异
C．将aabb人工诱变可获得aaBb，则等位基因的产生来源于基因突变
D．多倍体育种获得的AAaaBBbb比个体AaBb可表达出更多的蛋白质
答案：A
4.如右图所示，下列有关基因工程酶功能的叙述中，错误的是(　　)
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A．切断a处的酶为限制性内切酶
B．连接a处的酶为DNA连接酶
C．切断b处的酶为解旋酶
D．连接b处的酶为RNA聚合酶
答案：D
5．(2013·惠州二模)基因污染是指在天然物种的DNA中嵌入了人工重组基因，这些外来基因可随被污染生物的繁殖、传播而发生扩散。下列叙述错误的是(　　)
A．基因工程间接导致了基因污染
B．基因工程破坏了生物原有的基因组成
C．基因工程是通过染色体的重组发生基因交换，从而获得了生物的新性状
D．人类在推广转基因作物时，没有充分考虑生物和环境之间的相互影响
答案：C
6．粮食问题是当今举世瞩目的迫切问题之一。 ( http: / / www.21cnjy.com )改善农作物的遗传性状、提高粮食产量是科学工作者不断努力的目标，下图是遗传育种的一些途径。有关分析不正确的是(　　)
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A．若要在较短时间内获得图示新品种，可选图中E→F→G的育种方法
B．H→I、J→K都必须用到与G过程相同的技术操作
C．C→D和H→I过程都可以克服远缘杂交不亲和的障碍
D．图中的遗传育种途径，A→B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为细胞工程育种，J→K为多倍体育种。要尽快获得新品种，应该采用单倍体育种法，G过程是用秋水仙素诱导染色体数目加倍，H→I过程是植物体细胞杂交，不需要用秋水仙素诱导染色体数目加倍。基因工程育种和植物体细胞杂交都克服了远缘杂交不亲和的障碍。诱变育种、杂交育种都具有不定向性。
答案：B
7．将①、②两个植株杂交，得到③，将③再做进一步处理，如下图所示。下列分析错误的是(　　)
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A．由③到⑦过程发生了等位基因的分离、非等位基因的自由组合
B．获得④和⑧植株的原理不同
C．若③的基因型为AaBbdd，则植株中自交后代能稳定遗传的个体占总数的1/4
D．图中各种筛选过程均不改变基因频率
解析：③到⑦过程要进行减数分裂产生花粉，所 ( http: / / www.21cnjy.com )以该过程发生等位基因的分离和非等位基因的自由组合；③到④是诱变育种，原理是基因突变，而③到⑧是多倍体育种，原理是染色体变异；若③的基因型为AaBbdd，则其自交后代只有纯合子才能稳定遗传，纯合子的概率是1/2×1/2×1＝1/4。
答案：D
8.某水稻品种是纯合子，生产上用种子繁殖。控制水稻高秆的基因A和矮秆的基因a是一对等位基因，控制水稻抗病的基因B和控制水稻感病的基因b是一对等位基因，两对基因分别位于两对同源染色体上。某同学设计了如图所示培育矮秆抗病(aaBB)的水稻新品种的方法。下列说法不正确的是(　　)
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A．③过程表示花药离体培养
B．④过程应在甲植株生长发育的时期进行处理
C．乙植株中矮秆抗病个体占50%
D．该育种方法的原理是染色体变异
解析：由图示可知，该育种方法为单倍体育种，其中③过程为花药离体培养，获得的单倍体应该在幼苗期进行染色体加倍处理，乙植株实际上就是F1的配子经加倍后形成的，F1可产生四种类型的配子(aB、Ab、AB和ab)，aB型配子经加倍处理后形成基因型为aaBB的植株，所占比例为1/4，该育种方法的原理是染色体变异。
答案：C
二、双项选择题
9．图示为由①②两个水稻品种分别培育出④⑤⑥三个品种的过程，下列叙述中正确的是(　　)
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A．步骤Ⅲ中通常使用花药离体培养法
B．步骤Ⅳ中通常用秋水仙素处理
C．由③经步骤Ⅲ、Ⅴ培育出⑤的方法属于多倍体育种
D．由①和②经步骤Ⅰ、Ⅱ培育出⑤，育种时间最短
答案：AB
10．现代生物技术利用突变和基因重组的原理，来改变生物的遗传性状，以达到人们所期望的目的。下列有关叙述中错误的是(　　)
A．转基因技术导致基因重组，可产生不定向的变异
B．体细胞杂交技术克服了远缘杂交的不亲和性，可培育新品种
C．人工诱变没有改变基因突变的本质，但可使生物发生定向变异
D．现代生物技术和人工选择的综合利用，使生物性状更符合人类需求
答案：AC
11．下图表示一项重要生物技术的关键步骤，X是获得外源基因并能够表达的细胞。下列有关说法不正确的是(　　)
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A．X是能合成胰岛素的细菌细胞
B．质粒具有多个标记基因和一个限制酶切点
C．基因与运载体的重组只需要DNA连接酶
D．该细菌的性状被定向改造
解析：根据图示，重组质粒导 ( http: / / www.21cnjy.com )入的是细菌细胞，所以X是能合成胰岛素的细菌细胞。质粒作为运载体需要有多个限制酶切点以便转运多种目的基因，同时具有标记基因以便于检测目的基因是否导入到受体细胞内。基因与运载体的重组需要限制酶和DNA连接酶。基因工程的特点是能够定向改造生物的遗传性状。
答案：BC
三、非选择题
12．(2013·茂名一模)家蚕是二倍体生物，含56条染色体，ZZ为雄性，ZW为雌性。
(1)研究家蚕的基因组，应研究____ ( http: / / www.21cnjy.com )____条染色体上的基因。正常情况下，雌蚕减数分裂过程中产生的次级卵母细胞中含有W染色体的数量是________条。
(2)下图为科学家培育出“限性斑纹雌蚕”过程图。图中“变异家蚕”的变异类型属于染色体变异中的__________。由“变异家蚕”培育出“限性斑纹雌蚕”所采用的育种方法是____________________。
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(3)在家蚕的一对常染色体上有控制蚕茧颜色的黄色基因(Y)与白色基因(y)。在另一对常染色体上有I、i基因，当基因I存在时会抑制黄色基因Y的作用，从而使蚕茧变为白色；而i基因不会抑制黄色基因Y的作用。若基因型为IiYy、iiyy的两个个体交配，产生了足够多的子代，子代的表现型及其比例为________。若基因型为IiYy的两个个体交配，子代出现结白色茧的概率是________。
(4)家蚕中D、d基因位于Z染色体 ( http: / / www.21cnjy.com )上，d是隐性致死基因(导致相应基因型的受精卵不能发育，但Zd的配子有活性)。是否能选择出相应基因型的雌雄蚕杂交，使后代只有雄性？__________，请根据亲代和子代基因型情况说明理由____________________。
答案：(1)29　0或1或2
(2)染色体结构变异(染色体易位)　杂交育种
(3)白色∶黄色＝3∶1　13/16
(4)不能　因为雌蚕只有ZDW基因型，雄蚕有ZDZD、ZDZd基因型；杂交组合ZDW×ZDZD、ZDW×ZDZd均可产生ZDW的雌性后代
13．(2013·深圳外国语学校) ( http: / / www.21cnjy.com )通过DNA重组技术使原有基因得以改造而得到的动物称为转基因动物。运用这一技术可使羊奶中含有人体蛋白质，下图表示了这一技术的基本过程，在该过程中所用的基因“剪刀”能识别的序列和切点是－G↓GATCC－，请据图回答：
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(1)从羊染色体中“剪下”羊蛋白质基因的酶是 ( http: / / www.21cnjy.com )____________________。人体蛋白质基因“插入”后连接在羊体细胞染色体中时需要的酶是____________。
(2)人体蛋白质基因之所以能“插入”到羊的染色体内，原因是________________。
(3)将人体蛋白质基因导入 ( http: / / www.21cnjy.com )羊体内并成功地表达，使羊产生新的性状。这种变异属于________，这里“成功地表达”的含义是________________。
(4)你认为此类羊产生的奶安全可靠吗？理由是什么？____________________。
解析：本题主要考查基因工程的一般步骤、操作工具、应用以及转基因技术的安全性等知识。(1)基因工程的基本操作中用到的工具酶是限制性核酸内切酶、DNA连接酶。(2)不同生物的DNA分子的化学组成和空间结构相同，即都具有相同的物质基础和结构基础。(3)人体蛋白质基因导入羊体内并成功地表达，使羊产生新的性状，这是将一种基因导入另一种生物，变异类型属于基因重组，目的基因成功表达的含义是人体蛋白质基因在羊体细胞内通过转录、翻译两个过程控制合成人体蛋白质。(4)为开放性的题目，但要注意回答的理由要与观点相对应。
答案：(1)限制性核酸内切酶　DNA连接酶　(2)人和羊DNA分子的空间结构、化学组成相同；有互补的碱基序列(答出其中一点即可)　(3)基因重组　人体蛋白质基因在羊体细胞内控制合成人体蛋白质　(4)安全，因为目的基因导入受体细胞后没有改变，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，可能由于羊细胞中某些成分的影响，使合成的蛋白质成分发生一定的改变)
14．已知二倍体番茄红果 ( http: / / www.21cnjy.com )(A)对黄果(a)为显性，双子房(B)对多子房(b)为显性，高蔓(C)对矮蔓(c)为显性。现有三个纯系品种：Ⅰ(黄色、多子房、高蔓)，Ⅱ(黄色、双子房、矮蔓)，Ⅲ(红色、双子房、高蔓)，为了快速获取红色、多子房、矮蔓纯系新品种。
(1)请完善以下实验步骤。
第一步：Ⅰ×Ⅱ→获得植株Ⅳ，让Ⅳ自交，从子代中选取黄色、多子房、矮蔓植株Ⅴ。
第二步：________________。
第三步：________________。
(2)据报道，番茄红素具有一定的防癌效 ( http: / / www.21cnjy.com )果。科学家将含有酵母S—腺苷基蛋氨酸脱羧酶基因(简称S基因)cDNA片断导入普通番茄植株，培育了番茄红素高的新品种。
①获得cDNA片断的方法是________________________。
②cDNA与质粒构建基因表达载体时所用到的工具酶有__________________和______________________。
③为确保S基因在番茄中表达，在构建基因表达载体时应插入特定的________________。
④将基因表达载体导入番茄的方法有农杆菌转化法和______________等。
答案：(1)第二步：Ⅴ×Ⅲ→植株Ⅵ
第三步：取Ⅵ的花药进行离体培养，获得单倍体幼苗，用秋水仙素处理幼苗，即可获得红色、多子房、矮蔓纯系新品种
(2)①逆转录法　②限制性核酸内切酶　DNA连接酶　③启动子　④花粉管通道法(基因枪法)。

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