高考生物一轮复习特训：24从杂交育种到基因工程 Word版含解析

这是一份高考生物一轮复习特训：24从杂交育种到基因工程 Word版含解析，共16页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题(15小题，每小题3分，共45分)
1．下列育种过程中产生的变异不属于可遗传变异的是( )
A．利用太空育种技术培育的新品种
B．利用多倍体育种技术培育无子西瓜
C．利用杂种优势培育的高产油菜
D．水肥充足条件得到穗大粒多的小麦
答案 D
解析 提供优良的水肥条件得到的穗大粒多的小麦，是由外界环境的影响而不是由遗传物质改变引起的变异，属于不可遗传的变异；太空育种、多倍体育种和杂交育种的遗传学原理分别是基因突变、染色体变异和基因重组，它们都属于可遗传变异。
2．两个亲本的基因型分别为AAbb和aaBB，这两对基因的遗传遵循自由组合定律，现欲培育出基因型为aabb的新品种，最简捷的方法是( )
A．人工诱变育种 B．基因工程育种
C．单倍体育种 D．杂交育种
答案 D
解析 欲选育aabb隐性类型的新品种，只需将两亲本杂交所得的F1自交，从F2中直接选育即可。
3.假设A、b代表玉米的优良基因，这两种基因是自由组合的。现有AABB、aabb两个品种，为培育出优良品种AAbb，可采用的方法如图所示，有关叙述不正确的是( )
A．由品种AABB、aabb经过①②③过程培育出新品种的育种方式的优点在于可以将多种优良性状集中在一个生物体上
B．与①②③过程的育种方法相比，⑤⑥过程的优势是明显缩短了育种年限
C．图中A_bb的类型经过③过程，子代中AAbb与aabb的数量比是3∶1
D．④过程在完成目的基因和运载体的结合时，必须用到的工具酶是限制性核酸内切酶
答案 D
解析 由品种AABB、aabb经过①②③过程培育出新品种的育种方式属于杂交育种，优点在于可以将多种优良性状集中在一个生物体上，A正确；⑤⑥过程的育种方式是单倍体育种，与杂交育种相比，明显缩短了育种年限，B正确；图中A_bb有AAbb和Aabb两种类型，数量比是1∶2，经过③过程，子代中AAbb与aabb的数量比是3∶1，C正确；④过程在完成目的基因和运载体的结合时，必须用到的工具酶是DNA连接酶，D错误。
4．[2016·福建晋江期末]将①、②两个植株杂交得到③，将③再作进一步处理如图所示，下列叙述错误的是( )
A．由③到⑨过程中可能出现突变体，经过筛选进而培育成新品种
B．由③到⑧的育种过程中，遵循的主要原理是染色体数目变异
C．若③的基因型为AaBbdd，则⑩植株中能稳定遗传的个体占总数的1/4
D．由③到④过程中体现了幼苗体细胞的全能性
答案 D
解析 由③到⑨过程为单倍体育种，秋水仙素处理时可能会发生基因突变，从而筛选出新品种，A正确；由③到⑧的育种过程为多倍体育种，原理是染色体数目变异，B正确；由于③的基因型为AaBbdd，自交后代中能稳定遗传的个体所占比例为1/2×1/2×1＝1/4，C正确；由③到④过程为诱变育种，原理是基因突变，没有体现细胞的全能性，D错误。
5．下列关于育种方法的叙述正确的是( )
A．用杂交的方法进行育种，往往从F1自交后代中可筛选出符合人类需要的优良品种
B．用辐射的方法进行诱变育种，诱变后的植株一定比诱变前的植株具备更多优良性状
C．用基因型为DdTt的植株进行单倍体育种，所育的新品种自交后代中约有eq \f(1,4)为纯合子
D．用基因型为DdTt的植株进行多倍体育种，所育的新品种和原品种杂交一定能产生可育后代
答案 A
解析 诱变育种的生物学原理为基因突变，基因突变具有多害少利和不定向的特点，故诱变后的植株不一定比诱变前的植株具备更多优良性状，故B错误；用基因型为DdTt的植株进行单倍体育种，产生的新品种全为纯合子，其自交后代也全为纯合子，故C错误；二倍体植株染色体加倍后成为四倍体植株，四倍体植株和原二倍体植株杂交得到的三倍体植株是高度不育的，故D错误。
6.[上海普陀质检]粮食问题是当今举世瞩目的迫切问题之一。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。下列有关分析，错误的是( )
A．若要在较短时间内获得图示新品种小麦，可选图中E→F→G的育种方法
B．H→I、J→K都必需用到与G过程相同的技术操作
C．由F1→F2的育种原理是基因重组
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
答案 B
解析 短时间内获得新品种小麦用单倍体育种，可选图中E→F→G的育种方法，A正确；J→K必需用到与G过程相同的技术操作即秋水仙素处理，但H→I不需要秋水仙素处理，B错误；由F1→F2的过程是杂交育种中的自交，其育种原理是基因重组，C正确；育种途径A→B所表示的方法是诱变育种具有典型的不定向性，D正确。
7．[江苏淮安高三月考]芥酸会降低菜籽油的品质。油菜有两对独立遗传的等位基因(H和h，G和g)控制菜籽的芥酸含量。下图是获得低芥酸油菜新品种( HHGG)的途径，已知油菜单个花药由花药壁(2n)及大量花粉(n)等组分组成，这些细胞都具有全能性。相关叙述错误的是( )
A．图中的育种利用了基因重组、染色体变异等原理
B．与④过程相比，③过程可能会产生二倍体再生植株
C．过程⑤秋水仙素的作用是抑制纺锤体的形成，影响着丝点的分裂
D．三种途径中，利用花粉培养筛选低芥酸油菜新品种(HHGG)的时间最短
答案 C
解析 因花药由花药壁(2n)及大量花粉(n)等组分组成，由花药壁细胞培养成的植株是二倍体；秋水仙素的作用是抑制纺锤体的形成，但着丝点的分裂并非由纺缍丝牵引导致；利用花粉培养筛选低芥酸油菜新品种，一般不需考虑所得个体是否能稳定遗传的问题，所以时间短。
8．现有甲、乙两种二倍体纯种植物，甲植物的光合产量高于乙植物，但乙植物更适宜在盐碱地种植(相关性状均由核基因控制)。现要利用甲、乙两种植物培育出高产、耐盐的植株。下列技术不可行的是( )
A．利用植物体细胞杂交技术，可以获得符合要求的四倍体杂种植株
B．将乙种植物耐盐基因导入甲种植物的体细胞中，可培育出所需植株
C．两种植物杂交后，得到的F1再利用单倍体育种，可较快获得所需植株
D．诱导两种植物的花粉融合后培育成幼苗，再用秋水仙素处理可培育出所需植株
答案 C
解析 甲乙都是二倍体植物，体细胞杂交可获得四倍体杂种植株，A正确；甲植物的光合产量高，若将耐盐基因导入其中，可获得高产、耐盐植株，B正确；甲、乙是两种植物，存在生殖隔离，即使能获得后代F1，F1不可育，不能产生正常的花药进而单倍体育种，C错误；诱导两植物花粉融合后培育成幼苗不可育，但秋水仙素处理后可育，可获得高产耐盐品种。
9．[2016·辽宁师大附中期中]科学家用纯种的高秆(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，方法如下图所示。下列叙述不正确的是( )
A．上述育种方法属于单倍体育种
B．①所经历的过程属于组织培养
C．过程乙被称为花药离体培养
D．完成②的处理后，选育出的矮秆抗锈病植株通常能稳定遗传
答案 C
解析 图中①的过程称为花药离体培养，需用到植物组织培养技术。
10．[福建龙岩质检]下图表示利用二倍体西瓜(2N)培育出三倍体无子西瓜(3N)过程中染色体数目变化的情况，下列说法不正确的是( )
A．①过程中染色体复制两次细胞分裂一次
B．②过程可能产生突变和基因重组
C．图中只包含有两个不同的物种
D．三倍体无子西瓜可能产生极少量可育的配子
答案 A
解析 ①过程中染色体复制一次，细胞未分裂，导致染色体数目加倍，A错误；②过程为杂交，减数分裂产生配子过程可能产生突变和基因重组，B正确；图中二倍体和四倍体杂交产生不可育的三倍体，故图中有二倍体西瓜和四倍体西瓜两个物种，C正确；三倍体植株减数分裂时，由于联会紊乱，不能产生正常配子，但也有可能产生极少量可育的配子，D正确。
11.玉米花药培养得到的单倍体幼苗，经秋水仙素处理后形成二倍体玉米。下图是该过程中某时段细胞核染色体含量变化示意图，下列叙述错误的是 ( )
A．e～f所示过程中可能发生基因突变
B．该实验体现了细胞的全能性，培育的玉米为纯种
C．整个过程中不能发生基因重组，i～j过程细胞内含4个染色体组
D．低温处理单倍体幼苗，也可抑制f～g过程纺锤体的形成，导致染色体数目加倍
答案 D
解析 e～f段包含有丝分裂间期，可能发生基因突变，A正确；由玉米花药培养成单倍体幼苗体现了生殖细胞的全能性，用秋水仙素处理后得到的玉米为纯种，B正确；基因重组发生在减数分裂过程中，该过程没有涉及减数分裂，i～j是染色体加倍后有丝分裂后期，共有4个染色体组，C正确；低温抑制纺锤体形成在有丝分裂前期，而f～g 时刻染色体加倍应为有丝分裂后期，故D错误。
12．[福建调研]花生的含油量随选择世代的变化情况如图所示。据图分析，选择育种对高含油量花生品种的产生所起的作用是( )
A．改变了控制产油的一对等位基因的总频率
B．改变了花生的基因库，导致新物种的产生
C．定向诱导了控制高含油量基因的自由组合
D．淘汰部分表现型，使高含油量基因的基因频率增大
答案 D
解析 控制产油的一对等位基因的总频率为1，是不变的，A错误；新物种出现的标志为生殖隔离，选育高含油量花生品种，如果与原花生品种不出现生殖隔离，就不是新物种，B错误；变异是不定向的，而非定向诱导，C错误；选择育种是从每一代的变异个体中选出最好的类型进行繁殖培育，必然淘汰了许多产油量低的类型，进而使高含油量基因的基因频率增大，D正确。
13．现有三个水稻品种，基因型分别为AABBdd、aabbDD和aaBBDD。如果从插秧(移栽幼苗)到获得种子(或花粉)为一次栽培，运用单倍体育种技术，利用以上三个品种获得基因型为aabbdd的植株最少需要几次栽培( )
A．1 B．2
C．3 D．4
答案 C
解析 要使所用时间最短，应选择基因型为AABBdd和aabbDD的品种杂交，可得基因型为AaBbDd的个体，经花药离体培养即可得基因型为aabbdd的个体，共需3次栽培。故选C。
14．应用基因工程方法，可将酵母菌制造成“工程菌”，用于生产乙肝疫苗，在制造该“工程菌”时，应向酵母菌导入下列中的( )
A．乙肝病毒的表面抗原
B．抗乙肝病毒抗体的基因
C．抗乙肝病毒的抗体
D．乙肝病毒表面抗原的基因
答案 D
解析 运用基因工程方法生产疫苗，导入的一定是基因。抗乙肝病毒抗体的基因是人体内已存在的基因，制作疫苗选用的是乙肝病毒表面抗原的基因，这样就可以在酵母菌体内表达出大量的乙肝病毒表面抗原，从而可以制作成疫苗。
15．[山东德州月考]下图为利用①和②两个亲本培育某种农作物品种⑥的几种方法，有关说法错误的是( )
A．经过Ⅲ培育成④会用到组织培养技术
B．过程Ⅵ中秋水仙素的处理对象是幼苗
C．由品种①直接形成⑤的过程可经过基因突变
D．经过Ⅰ和V培育出⑥可以明显缩短育种年限
答案 D
解析 经过Ⅲ培育成④过程是花药离体培养，该过程应用了组织培养技术，A正确；④是单倍体，没有种子，只能用秋水仙素处理幼苗，B正确；①→⑤过程利用了基因突变，C正确；Ⅰ、Ⅲ、Ⅵ过程明显缩短了育种年限，D错误。
二、非选择题(3小题，共55分)
16．(22分)通过杂交可将同一物种的不同个体上的优良性状集中在一起，也可将不同物种的染色体集中在一起。甲×乙为杂交模型，请回答下列问题。
(1)无子西瓜备受青睐，结无子西瓜的植株是由父本甲________与母本乙________杂交得到的，培育无子西瓜的遗传学原理是________，用____________________刺激子房发育成无子果实。
(2)马铃薯品种是杂合子(有一对基因杂合即可称之为杂合子)，生产上常用块茎繁殖，现要通过杂交方式选育黄肉(Yy)、抗病(Tt)的马铃薯新品种，则杂交亲本甲的基因型为________，乙的基因型为________。
(3)现有三个纯系水稻品种：Ⅰ矮秆感病有芒(aabbDD)、Ⅱ高秆感病有芒(AAbbDD)、Ⅲ高秆抗病无芒(AABBdd)。
①为获得矮秆抗病无芒纯系新品种，应选择的杂交亲本为________，获得F1后如让F1自交，则F2中表现为矮秆抗病无芒的个体占F2总数的________，若要获取矮秆抗病无芒纯系新品种，需将F2中矮秆抗病无芒的个体继续________，直至_____________。
②如果在①中所述F1的基础上尽快获得矮秆抗病无芒新品种，写出后续的育种过程。_______________________________。
答案 (1)二倍体西瓜 四倍体西瓜 染色体变异 二倍体西瓜的花粉
(2)yyTt(或Yytt) Yytt(或yyTt，与前一空相对应)
(3)①Ⅰ、Ⅲ 3/64 自交 不发生性状分离 ②第一步：取F1的花药进行离体培养，获得单倍体幼苗；第二步：用秋水仙素处理单倍体幼苗，然后选育矮秆抗病无芒纯系新品种
解析 (1)无子西瓜的培育过程：在二倍体西瓜幼苗期用秋水仙素处理形成四倍体植株，用四倍体植株作母本、二倍体植株作父本进行杂交，形成三倍体种子，三倍体植株在开花时，用二倍体西瓜的花粉刺激其子房发育成果实。培育无子西瓜的遗传学原理是染色体变异。
(2)由于马铃薯品种是杂合子，所以杂交亲本甲的基因型为yyTt(或Yytt)、乙的基因型为Yytt(或yyTt)。
(3)①矮秆抗病无芒纯系新品种的基因型为aaBBdd，应选择的杂交亲本为Ⅰ、Ⅲ；获得的F1为AaBbDd，F1自交，F2中表现为矮秆抗病无芒的个体占F2总数的eq \f(1,4)×eq \f(3,4)×eq \f(1,4)＝eq \f(3,64)，若要获取矮秆抗病无芒纯系新品种，需将F2中矮秆抗病无芒的个体继续自交，直至不发生性状分离。②若要尽快获得矮秆抗病无芒新品种，需用单倍体育种。
17．[2016·重庆涪陵月考](14分)棉花的纤维有白色的，也有紫色的；植株有因高酚而抗虫的，也有低酚不抗虫的，控制这两对性状的基因分别位于不同的同源染色体上，彩色棉作为一种具有天然颜色的特殊棉花，它不需要染色就可制成各种原色棉布，低酚棉是一种特殊类型的棉花品种，具有棉纤维酚含量低，对人体皮肤无负影响的优点，但低酚棉由于酚含量低，使得低酚棉的抗虫能力普遍下降。现有白色低酚不抗虫棉及紫色高酚抗虫棉的两种纯合品种，欲培育出紫色低酚抗虫棉品种。某育种机构设计的育种方案如图所示，请回答该方案中的相关问题：
(1)从理论上讲，F2群体中的纯种概率为________。截止F2的这一阶段在育种工作上经常采用，因为它的优点是____________________，它依据的遗传原理是________。
(2)要制备出所需要的转基因细胞，作为其中的受体细胞应从表现型为______________的棉株上获得，而作为所用的目的基因，一般应先在细胞外形成 ______________再导入受体细胞，为检测目的基因是否导入，一般是通过 ______________是否表达予以初步筛选。
(3)由转基因细胞培育紫色低酚抗虫棉的过程，所采用的生物工程技术为 ________。
(4)最终得到的紫色低酚抗虫棉转入了苏云金芽孢杆菌的毒蛋白基因，使其基因型发生了改变，它和亲本植株______________(“是”或“不是”)同一物种。
答案 (1)1/4 使不同亲本优良性状集中在同一个体上(或集优) 基因重组 (2)紫色低酚不抗虫棉(必需要有不抗虫三字) 重组DNA(或重组质粒或基因表达载体) 标记基因 (3)植物组织培养 (4)是
解析 (1)由“棉花的纤维有白色的，也有紫色的；植株有因高酚而抗虫的，也有低酚不抗虫的，控制这两对性状的基因分别位于不同的同源染色体上和白色低酚不抗虫棉及紫色高酚抗虫棉的两种纯合品种”可知F1为双杂合，F1自交理论上F2中纯合子占1/4。杂交育种可使不同亲本优良性状集中在同一个体上，理论基础是基因重组。
(2)目的是培育出紫色低酚抗虫棉品种，由此可知基因工程的受体细胞来自紫色低酚不抗虫棉。目的基因导入受体细胞前，先使目的基因与载体形成重组DNA。标记基因的存在便于筛选出含目的基因的受体细胞。
(3)转基因细胞培育紫色低酚抗虫棉要运用植物组织培养技术。
(4)抗虫棉和非抗虫棉不存在生殖隔离，因此抗虫棉和非抗虫棉仍然是同一物种。
18．(19分)水稻花为两性花，风媒传粉，花小，杂交育种工作量巨大。水稻的紫叶鞘对绿叶鞘完全显性，受一对等位基因控制(设为A和a)。现有紫叶鞘(甲)和绿叶鞘(乙)两个纯系水稻品种，将甲、乙两种水稻间行种植。
(1)若要获得甲为父本乙为母本的杂交种子，需对母本植株进行________(操作)并套袋隔离，待父本植株花粉成熟后人工授粉并进行________(操作)。种子成熟后收获________(填“甲”或“乙”)植株上结的种子即为杂交种子，其基因型为________，播种这些种子所得的幼苗表现型为________，若某次实验的这些幼苗出现了性状分离，原因可能是_____________________________________。
(2)若间行种植后自然生长，待种子成熟后，收获乙品种植株上的种子播种，长出的幼苗将会出现紫叶鞘和绿叶鞘两种表现型。其中________性状幼苗是乙的自交后代，请用遗传图解解释你的判断。
(3)由于甲、乙两品系各有一些不同的优良性状，研究者欲以此为基础培育优良杂种。请你设计一个简便易行的方法实现甲、乙间的杂交，获得杂种植株。你的方案是：
____________________________________________________。
答案 (1)去雄 套袋隔离 乙 Aa 紫叶鞘 由于操作失误(如没有全部套袋隔离、母本去雄不彻底等)造成母本发生了部分自交
(2)绿叶鞘 遗传图解如下
(3)将甲乙间行种植，令其自然传粉，收获乙植株上的种子种植，在苗期根据叶鞘颜色选苗，保留紫叶鞘幼苗即为杂种植株
解析 (1)欲获得杂交种，应对母本进行去雄及套袋处理，且人工授粉后再套袋处理，种子成熟后收获母本植株(乙)上所结的种子即杂交种子，其基因型为Aa，播种这些种子所得的幼苗为紫叶鞘，若实验过程中子代有性状分离，则可能是由于操作失误导致部分自交。
(2)间行种植品种乙植株上的种子既有自交产物，又有杂交产物，其中绿叶鞘性状幼苗是乙的自交子代。
(3)欲获得杂种植株，可将甲、乙间行种植令其自然受粉，收获乙植株上的种子种植，在苗期据叶鞘颜色选苗，保留紫叶鞘幼苗即为杂种植株。