2019-2020年高考生物一輪復習 第23講 從雜交育種到基因工程.doc
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2019-2020年高考生物一輪復習 第23講 從雜交育種到基因工程 1.下列有關(guān)基因工程中限制性內(nèi)切酶的描述,錯誤的是( ) A.一種限制性內(nèi)切酶只能識別一種特定的脫氧核苷酸序列 B.限制性內(nèi)切酶的活性受溫度影響 C.限制性內(nèi)切酶能識別和切割RNA D.限制性內(nèi)切酶可從原核生物中提取 答案:C 解析:限制性內(nèi)切酶主要存在于微生物中。一種限制性內(nèi)切酶只能識別一種特定的核苷酸序列,并能在特定的切點上切割DNA分子。其作用對象不是RNA分子,故C錯誤。 2.質(zhì)粒是基因工程中最常用的運載體,有關(guān)質(zhì)粒的說法正確的是( ) A.質(zhì)粒不僅存在于細菌中,某些病毒也具有 B.細菌的基因只存在于質(zhì)粒上 C.質(zhì)粒為小型環(huán)狀DNA分子,存在于擬核(或細胞核)外的細胞質(zhì)基質(zhì)中 D.質(zhì)粒是基因工程中的重要工具酶之一 答案:C 解析:質(zhì)粒存在于許多細菌以及酵母菌等生物中,是細胞染色體外能夠自主復制的很小的環(huán)狀DNA分子,在病毒、動植物細胞中是不存在的,故A錯誤;細菌的基因除少部分在質(zhì)粒上外,大部分在擬核中的DNA分子上,故B錯誤。 3.在用基因工程技術(shù)構(gòu)建抗除草劑的轉(zhuǎn)基因煙草過程中,下列操作錯誤的是( ) A.用限制性核酸內(nèi)切酶切割煙草花葉病毒的核酸 B.用DNA連接酶連接經(jīng)切割的抗除草劑基因和載體 C.將重組DNA分子導入煙草原生質(zhì)體 D.用含除草劑的培養(yǎng)基篩選轉(zhuǎn)基因煙草細胞 答案:A 解析:本題考查基因工程的工具和基本操作步驟,意在考查考生對基因工程技術(shù)過程的理解及應用于實際生產(chǎn)生活中的能力。限制性核酸內(nèi)切酶切割的是DNA,而煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)為RNA。 4.下列敘述符合基因工程概念的是( ) A.B淋巴細胞與腫瘤細胞融合,雜交瘤細胞中含有B淋巴細胞中的抗體基因 B.將人的干擾素基因重組到質(zhì)粒后導入大腸桿菌,獲得能產(chǎn)生人干擾素的菌株 C.用紫外線照射青霉菌,使其DNA發(fā)生改變,通過篩選獲得青霉素高產(chǎn)菌株 D.自然界中天然存在的噬菌體自行感染細菌后其DNA整合到細菌DNA上 答案:B 解析:本題考查基因工程的概念,意在考查考生的理解能力?;蚬こ逃纸谢蚱唇蛹夹g(shù)或DNA重組技術(shù),是一種人為的操作過程。A屬于細胞工程;B符合基因工程的概念;C屬于誘變育種;D是自然發(fā)生的,不是人為操作的,不屬于基因工程。 5.人們試圖利用基因工程的方法,用乙種生物生產(chǎn)甲種生物的一種蛋白質(zhì)。生產(chǎn)流程是:甲生物的蛋白質(zhì)→mRNA目的基因與質(zhì)粒DNA重組導入乙細胞獲得甲生物的蛋白質(zhì),下列說法正確的是( ) A.①過程需要的酶是逆轉(zhuǎn)錄酶,原料是A、U、G、C B.②要用限制酶切斷質(zhì)粒DNA,再用DNA連接酶將目的基因與質(zhì)粒連接在一起 C.如果受體細胞是細菌,可以選用枯草桿菌、炭疽桿菌等 D.④過程中用的原料不含有A、U、G、C 答案:B 解析:①過程是逆轉(zhuǎn)錄,利用逆轉(zhuǎn)錄酶合成DNA片段,需要的原料是A、T、G、C;②是目的基因與質(zhì)粒DNA重組階段,需要限制酶切斷質(zhì)粒DNA,再用DNA連接酶將目的基因與質(zhì)粒連接在一起;③如果受體細胞是細菌,則不應該用致病菌,而炭疽桿菌是致病菌;④過程是基因的表達過程,原料中含有A、U、G、C。 6.用純種的高稈(D)抗銹病(T)小麥與矮稈(d)易染銹病(t)小麥培育矮稈抗病小麥新品種的方法如下,下列有關(guān)此育種方法的敘述中,正確的是( ) 高稈抗銹病矮稈易染銹病F1雄配子幼苗選出符合生產(chǎn)要求的品種 A.過程①的作用原理為染色體變異 B.過程③必須經(jīng)過受精作用 C.過程④必須使用生長素處理幼苗 D.此育種方法可選出符合生產(chǎn)要求的品種占1/4 答案:D 解析:圖示為單倍體育種,過程①原理為基因重組;③是將花藥培育為幼苗,屬于植物組織培養(yǎng);④過程應該用一定濃度的秋水仙素處理幼苗。 7.某線性DNA分子含有5000個堿基對(bp),先用限制酶a切割,再把得到的產(chǎn)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的識別序列和切割位點如圖所示,下列有關(guān)說法正確的是( ) 酶a切割產(chǎn)物(bp) 酶b再次切割產(chǎn)物(bp) 2100∶1400∶1000∶500 1900∶200∶800∶600∶1000∶500 A.在該DNA分子中,酶a與酶b的識別序列分別有3個和2個 B.酶a與酶b切出的黏性末端不能相互連接 C.酶a與酶b切斷的化學鍵不相同 D.用酶a切割與該線性DNA堿基序列相同的質(zhì)粒,得到4種切割產(chǎn)物 答案:A 解析:依線性DNA分子用限制酶a切割后產(chǎn)生4個DNA片段,可推知該DNA分子中含有3個酶a的切點;經(jīng)酶a切割后再用酶b切割,產(chǎn)生了6個片段,說明該DNA分子中含有2個酶b的切點,故A正確。依圖示可知酶a和酶b切割后將產(chǎn)生相同的黏性末端,因此能夠相互連接,故B錯誤;酶a與酶b切斷的化學鍵均為核苷酸之間的磷酸二酯鍵,故C錯誤;若用酶a切割環(huán)狀DNA分子,將獲得3種切割產(chǎn)物,故D錯誤。 8.如圖所示為由①②兩個水稻品種培育出④⑤⑥三個品種的過程,下列敘述正確的是( ) A.步驟Ⅲ中通常使用花藥離體培養(yǎng)法 B.步驟Ⅳ中通常用物理或化學的方法進行誘變育種 C.由③經(jīng)步驟Ⅲ、Ⅴ培育出⑤的方法屬于多倍體育種 D.由①和②經(jīng)步驟Ⅰ、Ⅱ培育出⑤,育種時間最短 答案:A 解析:由③經(jīng)④到⑤為單倍體育種,也是時間最短的育種方法,所以步驟Ⅲ通常使用花藥離體培養(yǎng)法,A正確,C、D錯誤;由③經(jīng)步驟Ⅳ培育的⑥為多倍體育種而不是誘變育種,B錯誤。 9.為獲得純合高蔓抗病番茄植株,采用了下圖所示的方法: 圖中兩對相對性狀獨立遺傳。據(jù)圖分析,不正確的是( ) A.過程①的自交代數(shù)越多,純合高蔓抗病植株的比例越高 B.過程②可以取任一植株的適宜花藥作培養(yǎng)材料 C.過程③包括組織培養(yǎng)的過程 D.圖中篩選過程不改變抗病基因頻率 答案:D 解析:過程①屬于雜交育種,通過連續(xù)自交,不斷淘汰不需要的類型,后代純合高蔓抗病植株的比例越來越高;過程②屬于單倍體育種,由于F1植株的基因型相同,所以取任一植株的花藥離體培養(yǎng)都能達到相同的目的;過程③是植物組織培養(yǎng)的過程。圖中篩選過程使抗病基因頻率升高。 10.現(xiàn)有高稈不抗病(Bbcc)和矮稈抗病(bbCc)兩作物品種,為了達到長期培育高稈抗病(BbCc)雜交種的目的。下列有關(guān)快速育種方案的敘述中,正確的是( ) A.每年讓高稈不抗病(Bbcc)和矮稈抗病(bbCc)雜交就可以達到目的 B.利用誘變育種技術(shù)可以達到快速育種的目的 C.制備純合的親本對長期培育雜交種是必要的 D.只要使用單倍體育種技術(shù)就能實現(xiàn)快速育種的目的 答案:C 解析:達到長期培育高稈抗病(BbCc)雜交種的目的,就必須先培育出BBcc和bbCC的純合子,可以利用單倍體育種或連續(xù)自交的方法,選出純合子。 11.用純合的二倍體水稻品種高稈抗銹病(DDTT)和矮稈不抗銹病(ddtt)進行育種時,一種方法是雜交得到F1,F(xiàn)1再自交得F2;另一種方法是用F1的花藥進行離體培養(yǎng),再用秋水仙素處理幼苗得到相應植株。下列敘述正確的是( ) A.前一種方法所得的F2中重組類型和純合子各占5/8、1/4 B.后一種方法所得的植株中可用于生產(chǎn)的類型比例為2/3 C.前一種方法的原理是基因重組,原因是非同源染色體自由組合 D.后一種方法的原理是染色體變異,是由于染色體結(jié)構(gòu)發(fā)生改變 答案:C 解析:根據(jù)題意可知F1基因型是DdTt,F(xiàn)1自交得F2,根據(jù)基因的自由組合定律可得F2中重組類型占3/8,純合子占1/4。后一種方法所得的植株中可用于生產(chǎn)的類型比例為1/4。后一種方法的原理是染色體變異,是由于染色體數(shù)目發(fā)生改變。 12.(xx山東德州模擬)玉米(2n=20)是一種雌雄同株植物。下表表示5個玉米純系的表現(xiàn)型、相應的基因型及基因所在的染色體。其中②~⑤品系均只有一個性狀屬隱性,其他性狀均為顯性。 品系 ① ②粒色 ③節(jié)長 ④果穗長短 ⑤莖高 表現(xiàn)型(基因型) 顯性(純合子) 白粒(bb) 短節(jié)(ee) 短果穗(aa) 矮莖(dd) 所在染色體 Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ Ⅰ Ⅰ Ⅲ Ⅳ (1)如果研究玉米的基因組,應測定________條染色體上的DNA堿基序列。 (2)若要進行自由組合定律的實驗,選擇品系②和③作親本是否可行?________;原因是___________________________________。 (3)選擇品系③和⑤做親本雜交得F1,F(xiàn)1再自交得F2,則F2表現(xiàn)為長節(jié)高莖的植株中,純合子的幾率為________。 (4)為了提高玉米的產(chǎn)量,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中使用的玉米種子都是雜交種?,F(xiàn)有長果穗(A)白粒(b)和短果穗(a)黃粒(B)兩個玉米雜合子品種,為了達到長期培育長果穗黃粒(AaBb)玉米雜交種的目的,科研人員設(shè)計了以下快速育種方案。 ①請在括號內(nèi)填寫相關(guān)的基因型。 ②處理方法A和B分別是指________、________。以上方案所依據(jù)的育種原理有________。 答案:(1)10 (2)不可行 控制粒色和節(jié)長的基因位于同一對同源染色體(Ⅰ)上 (3)1/9 (4)①答案如圖 ②花藥離體培養(yǎng) 秋水仙素處理 基因重組和染色體變異 解析:(1)由于玉米是雌雄同株的植物,不含性染色體,所以研究玉米基因組時測定10條染色體。 (2)由于控制粒色和節(jié)長的基因在一對同源染色體上,所以選擇品系②和③研究基因自由組合定律不可行。 (3)品系③和⑤控制節(jié)長、莖高的基因型分別是eeDD和EEdd,雜交得F1再自交得F2,則F2表現(xiàn)為長節(jié)高莖E_D_的植株占:3/43/4=9/16,其中純合子的幾率為1/9。 (4)欲快速獲得長果穗黃粒(AaBb)玉米雜交種,需選擇單倍體育種的方法,選擇的親本分別是長果穗白粒和短果穗黃粒,待它們開花后取花藥離體培養(yǎng),并用秋水仙素處理加倍得到可育植株,然后讓這兩種可育植株雜交獲得AaBb種子,該過程利用的原理是基因重組和染色體變異。 1. (xx海南單科)已知小麥無芒(A)與有芒(a)為一對相對性狀,用適宜的誘變方式處理花藥可導致基因突變。為了確定基因A是否突變?yōu)榛騛,有人設(shè)計了以下4個雜交組合,雜交前對每個組合父本的花藥進行誘變處理,然后與未經(jīng)處理的母本進行雜交。若要通過對雜交子一代表現(xiàn)型的分析來確定該基因是否發(fā)生突變,則最佳的雜交組合是( ) A.♂無芒♀有芒(♂AA♀aa) B.♂無芒♀有芒(♂Aa♀aa) C.♂無芒♀無芒(♂Aa♀Aa) D.♂無芒♀無芒(♂AA♀Aa) 答案:A 解析:本題考查育種原理及其應用的知識。在四個選項中,A選項中♀、♂個體均為純合子,是具有相對性狀的親本組合,其雜交后代只有一種表現(xiàn)型,即顯性性狀,若♂無芒個體中A突變?yōu)閍,則雜交后代將會出現(xiàn)有芒和無芒,A選項適合;而B、C、D選項中,其親本♀、♂個體,均有雜合子,故通過雜交實驗無法檢測♂無芒個體中的基因A是否突變?yōu)榛騛。 2.(xx浙江理綜)玉米的抗病和不抗病(基因為A、a)、高稈和矮稈(基因為B、b)是兩對獨立遺傳的相對性狀?,F(xiàn)有不抗病矮稈玉米種子(甲),研究人員欲培育抗病高稈玉米,進行以下實驗: 取適量的甲,用合適劑量的γ射線照射后種植,在后代中觀察到白化苗4株、抗病矮稈1株(乙)和不抗病高稈1株(丙)。將乙與丙雜交,F(xiàn)1中出現(xiàn)抗病高稈、抗病矮稈、不抗病高稈和不抗病矮稈。選取F1中抗病高稈植株上的花藥進行離體培養(yǎng)獲得幼苗,經(jīng)秋水仙素處理后選出純合二倍體的抗病高稈植株(丁)。 另一實驗表明,以甲和丁為親本進行雜交,子一代均為抗病高稈。 請回答: (1)對上述1株白化苗的研究發(fā)現(xiàn),控制其葉綠素合成的基因缺失了一段DNA,因此該基因不能正常________,功能喪失,無法合成葉綠素,表明該白化苗的變異具有________的特點,該變異類型屬于________。 (2)上述培育抗病高稈玉米的實驗運用了________、單倍體育種和雜交育種技術(shù),其中雜交育種技術(shù)依據(jù)的原理是________________。 (3)從基因組成看,乙與丙植株雜交的F1中抗病高稈植株能產(chǎn)生________種配子。 (4)請用遺傳圖解表示乙與丙植株雜交得到F1的過程。 答案:(1)表達 有害性 基因突變 (2)誘變育種 基因重組 (3)4 (4) 解析:此題考查基因突變、遺傳育種等知識。 (1)γ射線照射玉米種子,可能會導致葉綠素合成基因發(fā)生突變,產(chǎn)生白化苗,該種變異對幼苗本身是有害的。(2)本實驗中運用了多種育種方法。γ射線照射種子是運用了誘變育種方法;抗病矮稈(乙)和不抗病高稈(丙)雜交得到F1,運用了雜交育種方法;最后選取F1中抗病高稈植株的花藥進行離體培養(yǎng)獲得幼苗,再用秋水仙素處理后得到純合二倍體的抗病高稈植株,這是單倍體育種方法?;ㄋ庪x體培養(yǎng)過程中,可通過誘導愈傷組織分化成胚狀體獲得再生植株,也可直接誘導愈傷組織分化出根、芽,獲得再生植株。(3)不抗病矮稈(甲)和抗病高稈(丁)雜交,子一代均為抗病高稈,這說明抗病、高稈均為顯性,故甲、丁基因型分別為aabb、AABB。由甲突變來的乙、丙植株基因型分別為Aabb、aaBb。乙與丙雜交得到的F1中抗病高稈植株基因型為AaBb,AaBb植株可產(chǎn)生Ab、AB、aB、ab四種配子。(4)乙、丙植株基因型分別為Aabb、aaBb。書寫遺傳圖解時注意不要漏寫P、配子、F1及各種表現(xiàn)型的比例等。 3.(xx江蘇單科)科學家將培育的異源多倍體的抗葉銹病基因轉(zhuǎn)移到普通小麥中,育成了抗葉銹病的小麥,育種過程見圖。圖中A、B、C、D表示4個不同的染色體組,每組有7條染色體,C染色體組中含攜帶抗病基因的染色體。請回答下列問題: (1)異源多倍體是由兩種植物AABB與CC遠緣雜交形成的后代,經(jīng)________________方法培育而成,還可用植物細胞工程中________方法進行培育。 (2)雜交后代①染色體組的組成為________,進行減數(shù)分裂時形成________個四分體,體細胞中含有________條染色體。 (3)雜交后代②中C組的染色體減數(shù)分裂時易丟失,這是因為減數(shù)分裂時這些染色體___________________________。 (4)為使雜交后代③的抗病基因穩(wěn)定遺傳,常用射線照射花粉,使含抗病基因的染色體片段轉(zhuǎn)接到小麥染色體上,這種變異稱為______________。 答案:(1)秋水仙素誘導染色體數(shù)目加倍 植物體細胞雜交 (2)AABBCD 14 42 (3)無同源染色體配對 (4)染色體結(jié)構(gòu)變異 解析:此題考查多倍體及多倍體育種相關(guān)的知識。(1)異源多倍體AABBCC是由兩種植物AABB與CC遠緣雜交產(chǎn)生的后代ABC,再經(jīng)過秋水仙素誘導染色體數(shù)目加倍形成。在生產(chǎn)中還可由AABB細胞與CC細胞通過誘導融合產(chǎn)生。(2)親本AABBCC和AABBDD雜交,雜交后代①的基因組成為AABBCD。雜交后代①體細胞中染包體數(shù)目為76=42條,該個體減數(shù)分裂時,由于C、D組染色體無同源染色體配對,因此只形成72=14個四分體。(3)C組染色體由于無同源染色體配對,故減數(shù)分裂時易丟失。(4)射線照射有可能引起C組攜帶抗病基因的染色體片段裂斷,而后又重接到普通小麥的A或B組染色體上,這種變異稱為易位,屬于染色體結(jié)構(gòu)變異。- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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