第六章 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3分，共36分)1诱变育种不同于杂交育种的特点是()能大幅度改良某些性状能形成新基因能形成新基因型一般对个体生存有利A B C DA杂交育种与诱变育种都能产生新基因型，故不对；诱变育种的原理是基因突变，一般对个体生存有害，所以不是诱变育种的特点。2用DDee与ddEE杂交的豌豆种子(DdEe)获得纯合子(ddee)，最简捷的方法是()A种植F2选双隐性植株纯合子B种植秋水仙素处理纯合子C种植花药离体培养秋水仙素处理纯合子D种植秋水仙素处理花药离体培养纯合子A从题干中可知需要隐性纯合子(ddee)，在杂交育种的F2中可以直接获得。所以通过杂交育种获得双隐性个体要比单倍体育种更简捷。3有关作物育种的叙述，错误的是()A在杂交育种中，F1自交后代可筛选符合人类需要的优良品种B单倍体育种可以明显缩短育种的年限C人工诱导多倍体常用的方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗D诱变育种可以定向地把多个品种的优良性状集中在一起，获得新的品种D在杂交育种中，F1自交后代(即F2)可筛选出符合人类需要的优良品种。单倍体育种可明显缩短育种年限。人工诱导多倍体常用的方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。杂交育种可以将多个品种的优良性状集中在一起，获得新品种。4下列关于诱变育种的优点和缺点分析不正确的是()A提高变异频率，使后代变异性状较快稳定，因而加快育种进程B结实率低、发育迟缓、茎秆粗壮、果实种子大、营养物质含量高C大幅度改良某些性状D有利个体不多，需要大量的材料B选项B为多倍体的特点，故为多倍体育种的特点分析。5下列有关生物变异与育种的叙述，正确的是()A人工诱变育种能够改变基因结构，且明显缩短育种年限B可用单倍体育种法改良缺乏某种抗病性状的水稻品种C三倍体西瓜不能形成正常的配子，这是由于秋水仙素抑制了纺锤体的形成D大多数染色体结构变异对生物体不利，但在育种上仍有一定的价值D诱变育种不能明显缩短育种年限。单倍体育种法不能产生新的基因，故不能改良缺乏某种抗病性状的水稻品种。三倍体西瓜不能形成正常的配子，这是由于减数分裂时发生联会紊乱。大多数染色体结构变异对生物体是有害的，甚至是致死的，但在育种上仍有一定的价值。6如图所示为农业上关于两对相对性状的两种不同育种方法的过程示意图。下列对图中育种方式的判断和比较，错误的是()A图中表示的育种方法有杂交育种和单倍体育种B两种育种方法的进程不同C两种育种方法的原理不同D两种育种方法对新品种的选择与鉴定方法不同D图中左侧表示的是杂交育种，右侧表示的是单倍体育种；杂交育种的原理是基因重组，单倍体育种的原理是染色体变异；单倍体育种能加快育种进程；两种育种方法最后对符合要求的筛选方法是一样的。7下列关于育种的说法，正确的是()A基因突变可发生在任何生物的DNA复制过程中，可用于诱变育种B诱变育种和杂交育种均可产生新的基因和新的基因型C三倍体植物不能由受精卵发育而来，但可通过植物组织培养方法获得D普通小麦花粉中有三个染色体组，由其发育的个体是三倍体A任何生物的DNA复制过程中都可能发生基因突变；杂交育种不能产生新的基因；三倍体植物可以由四倍体与二倍体植物杂交形成的受精卵发育而来，也可通过植物组织培养方法获得；由花粉发育而来的个体是单倍体。8下列关于育种的叙述中，正确的是()A用物理因素诱变处理可提高突变率B诱变育种和杂交育种均可形成新的基因C三倍体植物不能由受精卵发育而来D诱变获得的突变体多数表现出优良性状A利用人工诱发基因突变的方法可以提高基因突变率；杂交育种的原理是基因重组，基因重组的结果不能产生新的基因，能够形成新的基因型；诱变育种依据的原理是基因突变，基因突变能够产生新的基因，基因突变是不定向的；当四倍体植物与二倍体植物杂交就能形成含三个染色体组的受精卵，由这样的受精卵发育成的个体就是三倍体。9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的培育矮秆抗病(aaBB)的水稻新品种的方法。下列说法不正确的是()A过程表示花药离体培养B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C由图示可知，该育种方法为单倍体育种，其中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，该育种方法的原理是染色体变异。10玉米糯性与非糯性、甜粒与非甜粒为两对相对性状。一般情况下用纯合非糯非甜粒与糯性甜粒两种亲本进行杂交时，F1表现为非糯非甜粒，F2有4种表现型，其数量比为9331。若重复该杂交实验时，偶然发现一个杂交组合，其F1仍表现为非糯非甜粒，但某一F1植株自交，产生的F2只有非糯非甜粒和糯性甜粒2种表现型。对这一杂交结果的解释，理论上最合理的是()A发生了染色体易位B染色体组数目整倍增加C基因中碱基对发生了替换D基因中碱基对发生了增减A具有两对(或多对)相对性状的亲本进行杂交，在F1产生配子时，等位基因分离的同时，非同源染色体上的非等位基因表现为自由组合。但如果两对(或多对)非等位基因位于一对同源染色体上就不会表现出自由组合。从题目可知，发生突变的植株不能进行基因的自由组合，原因最可能是发生染色体易位，使原来位于非同源染色体上的基因位于一对同源染色体上。11现有A、B、C三个番茄品种，A品种的基因型为aaBBDD，B品种的基因型为AAbbDD，C品种的基因型为AABBdd，三对基因分别位于三对同源染色体上。若要利用上述品种培育获得aabbdd植株，至少需要几年()A2年 B3年 C4年 D5年B单倍体育种可明显缩短育种年限，本题的育种过程可以是：第一年让基因型为aaBBDD的A品种与基因型为AAbbDD的B品种杂交得到基因型为AaBbDD的种子；第二年让基因型为AaBbDD的个体与基因型为AABBdd的C品种杂交得到基因型为AaBbDd的种子；第三年对AaBbDd进行单倍体育种，即可得到aabbdd植株。12基因工程中用来修饰改造生物基因的工具是()A限制酶和DNA连接酶 B限制酶和水解酶C限制酶和运载体 D连接酶和运载体A基因工程的工具是限制酶、DNA连接酶和运载体，其中限制酶和DNA连接酶用于修饰和改造基因。二、非选择题(共64分)13放射性同位素60Co产生的射线作用于DNA，能够诱发生物产生基因突变。某科技小组将10 000枚正在萌发的原本开红花的某植物(只能通过种子繁殖)种子，用60Co处理后种植于大田，观察植物性状的变化，发现有50株突变植株，其中开白花的1株，开蓝花的2株，其余47株在生长过程中逐渐死亡。假如，其中的红花基因及突变基因决定的蛋白质的部分氨基酸序列如下，请据此回答问题：红花基因精氨酸苯丙氨酸亮氨酸苏氨酸脯氨酸白花基因精氨酸亮氨酸亮氨酸苏氨酸脯氨酸蓝花基因精氨酸苯丙氨酸苏氨酸酪氨酸丙氨酸(1)用60Co的射线辐射植物种子的目的是_。(2)用60Co的射线辐射原本开红花的植物种子，诱导产生了开白花、蓝花的植株等，说明基因突变具有_性。50株突变植株中，47株逐渐死亡，说明基因突变具有_的特性。(3)育种时用60Co的射线辐射正在萌发的种子，而不用60Co的射线辐射休眠的种子的原因是_。萌发种子的所有突变_(填“能”或“不能”)全部遗传给子代。(4)假如在用60Co的射线辐射正在萌发的种子的过程中，同时也诱导控制细胞色素C合成的基因发生了如白花、蓝花基因的突变形式，其中对植物影响较大的突变形式是如_的突变。假如诱变产生的蓝花植株自交，其后代中又出现了红花植株，这说明蓝花突变是_突变。解析(1)自然状态下，基因突变的频率是非常低的，在诱变育种时，人为施加一些诱变因素如60Co产生的射线等，目的是提高变异频率。(2)经过诱变育种，产生白花、蓝花等性状，说明基因突变具有不定向性。50株突变植株中，47株逐渐死亡，说明基因突变具有一般有害的特性。(3)基因突变发生在DNA复制过程中。休眠种子中所有细胞都处于休眠状态，而萌发的种子中细胞分裂旺盛，易发生基因突变。萌发种子发生的突变中，只有那些出现在生殖器官中的突变(如胚芽生长点中的突变)才能遗传给子代。(4)由题意知，白花基因的产生是由于碱基对的替换，而蓝花基因的产生是由于碱基对的缺失或增添，因此，蓝花基因的突变形式对生物的影响较大。蓝花植株自交，后代中产生了红花植株，说明蓝花性状是显性性状。答案(1)提高变异频率(2)不定向一般有害(3)萌发的种子中细胞分裂旺盛，DNA复制旺盛，易发生基因突变不能(4)蓝花基因显性14下图表示某种农作物和两品种分别培育出三个品种，据图回答问题：(1)用和培育所采用的育种方法称_，由和培育所依据的原理是_。(2)用培育出的常用方法是_，由培育出的过程中常用化学药剂_处理的幼苗，方法和合称为_育种，其优点是_。(3)由培育出的常用方法为_，形成的叫_。解析(1)用和培育是杂交农作物连续自交的过程，方法为杂交育种，原理为基因重组。(2)用培育出的常用方法是花药离体培养，由培育出的过程中常用化学药剂是秋水仙素，使染色体数目加倍；方法和合称为单倍体育种，可以明显缩短育种年限。(3)由培育出的常用方法为人工诱导，形成的植株为多倍体。答案(1)杂交育种基因重组(2)花药离体培养秋水仙素单倍体明显缩短育种年限(3)人工诱导多倍体15科研人员围绕培育四倍体草莓进行了探究，实验中，每个实验组选取50株草莓幼苗，并以秋水仙素溶液处理它们的幼芽，得到下图所示结果。请分析回答相关问题：(1)秋水仙素诱导多倍体的作用机理是_。(2)从实验结果看，影响多倍体诱导率的因素有_，诱导形成四倍体草莓适宜的处理方法是_。(3)鉴定四倍体草莓的方法之一是观察细胞中的染色体数，鉴定时一般不宜选用当代草莓的根尖作材料，原因是_。观察时，最好选择处于分裂_期的细胞。(4)最新研究发现多倍体植株叶片上的气孔有明显变化。科研人员取生长在同一位置、大小相近的二倍体和四倍体草莓叶片，观察并统计两种植株叶片气孔长度、宽度和密度，得到如表所示结果：草莓倍性气孔长度(m