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1、【优化指导】2013高中生物总复习 课时作业24 从杂交育种到基因工程 人教版一、选择题12009年春节联欢晚会上，航天英雄们手捧经过太空育种的太空花，给全国人民拜年。下列相关叙述正确的是()A培育太空花依据的基本原理是基因重组B太空育种一定会出现人类需要的新品种C太空花的性状是可以遗传的D可以从太空花的紫色花瓣中提取紫色蛋白用作染料解析：太空育种的基本原理是基因突变，基因突变属于可遗传的变异；基因突变的频率低且是不定向的，故不一定会出现我们需要的新品种；花瓣的紫色是由于液泡中含有花青素，而不是含有紫色蛋白，故不能从太空花的紫色花瓣中提取紫色蛋白用作染料。答案：C2诱变育种有很多突出优点，也存
2、在一些缺点，下列分析正确的是()结实率低，发育迟缓提高变异频率，使后代变异性状较快稳定，因而加快育种进程大幅度改良某些性状茎秆粗壮，果实种子大，营养物质含量高有利个体不多，需要大量的材料ABCD解析：结实率低、发育迟缓、茎秆粗壮、果实种子大、营养物质含量高是多倍体育种的特点。答案：B3利用外源基因在受体细胞中表达，可生产人类所需要的产品。下列选项中能说明目的基因完成了在受体细胞中表达的是()A棉花二倍体细胞中检测到细菌的抗虫基因B大肠杆菌中检测到人胰岛素基因及其mRNAC山羊乳腺细胞中检测到人生长激素DNA序列D酵母菌细胞中提取到人干扰素蛋白解析：若能在受体细胞检测到目的基因产物，则可表明目的
3、基因完成了在受体细胞中的表达，D选项表明人的干扰素基因已经在受体细胞酵母菌中成功表达。答案：D4下列高科技成果中，根据基因重组原理进行的是()利用杂交技术培育出超级水稻通过返回式卫星搭载种子培育出太空椒通过体细胞克隆技术培养出克隆牛将苏云金杆菌的某些基因移植到棉花体内，培育出抗虫棉将健康人的正常基因植入病人体内治疗基因病用一定浓度的生长素处理，获得无子番茄A BCD5下列关于基因工程中有关基因操作的名词及对应的内容，正确的组合是()供体剪刀针线运载体受体A质粒限制酶DNA连接酶提供目的基因的生物大肠杆菌等B提供目的基因的生物DNA连接酶限制酶质粒大肠杆菌等C提供目的基因的生物限制酶DNA连接酶
4、质粒大肠杆菌等D大肠杆菌等DNA连接酶限制酶提供目的基因的生物质粒解析：供体是提供目的基因的生物，受体是接受目的基因的生物，剪刀是限制酶，针线是DNA连接酶，常用的运载体是质粒。答案：C6下列有关基因工程中限制性内切酶的描述，错误的是()A一种限制性内切酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列B限制性内切酶的活性受温度影响C限制性内切酶能识别和切割RNAD限制性内切酶可从原核生物中提取7在引进优良家畜(如牛、羊)时，一般引进雄性个体让其与本地的同种雌性个体杂交。考虑到经济和遗传方面的因素，一般以引进4头雄性家畜为宜。具体做法是：让一头引种雄畜与一头本地种雌畜杂交得F1，让F1与第二头引种雄畜杂交得F
5、2，让F2再与第三头引种雄畜杂交得F3，F3与第四头引种雄畜杂交得F4，试问：在F4个体细胞核内的遗传物质属本地种的理论上约有()A1/2B1/8C1/16 D15/16解析：在生殖的过程中，子代从每一个亲代那儿获得一半遗传物质，这是由减数分裂和受精作用决定的。让一头引种雄畜与一头本地种雌畜杂交得F1，F1个体中有1/2遗传物质来自本地物种，让F1与第二头引种雄畜杂交得F2，F2个体中有1/4遗传物质来自本地物种，以此类推在F4个体细胞核内的遗传物质属本地种的理论上约有1/16。答案：C8用纯合的二倍体水稻品种高秆抗锈病(DDTT)和矮秆不抗锈病(ddtt)进行育种时，一种方法是杂交得到F1，
6、F1再自交得F2；另一种方法是用F1的花药进行离体培养，再用秋水仙素处理幼苗得到相应植株。下列叙述正确的是()A前一种方法所得的F2中重组类型和纯合子各占5/8,1/4B后一种方法所得的植株中可用于生产的类型比例为2/3C前一种方法的原理是基因重组，原因是非同源染色体自由组合D后一种方法的原理是染色体变异，是由于染色体结构发生改变引起的解析：杂交育种F2中重组类型有DDtt(1/16)、ddTT(1/16)、Ddtt(2/16)、ddTt(2/16)占3/8；单倍体育种的原理是染色体加倍，由于F1产生的四种配子的比例为1111，故用此法所得植株中纯合类型占1/4；杂交育种的原理是基因重组，原因
7、是非同源染色体的自由组合。答案：C9培育矮秆抗锈病小麦新品种的方法如下：纯种的高秆(D)抗锈病(T)纯种的矮秆(d)易染锈病(t)F1雄配子幼苗选出符合要求的品种下列有关该育种方法的叙述中，正确的是()A过程(1)(2)(3)是杂交B过程(4)必须使用生长素处理C过程(3)必须经过受精作用D过程(2)有减数分裂解析：该育种过程中，(1)为杂交，(2)为减数分裂产生配子的过程，(3)为花药离体培养获得单倍体的过程，(4)为用秋水仙素处理，使染色体数目加倍，而恢复成正常纯合个体，故D对。答案：D10如图是基因工程主要技术环节的一个基本步骤，这一步骤需用到的工具是()ADNA连接酶和解旋酶BDNA聚
8、合酶和限制性核酸内切酶C限制性核酸内切酶和DNA连接酶DDNA聚合酶和RNA聚合酶11现有三个番茄品种，A种的基因型为aaBBDD，B种的基因型为AAbbDD，C的基因型为AABBdd，三种等位基因分别位于三对同源染色体上。若通过杂交育种获得aabbdd植株，且每年只繁殖一代，至少需要的时间为()A2年B3年C4年D5年解析：aaBBDDAAbbDDAaBbDD一年；AaBbDDAABBddAaBbDd一年；AaBbDdaabbdd一年；种植aabbdd种子一年，得aabbdd植株；所以需要4年的时间。答案：C12下图中，甲、乙表示水稻两个品种，A、a和B、b表示分别位于两对同源染色体上的两对
9、等位基因，表示培育水稻新品种的过程，则下列说法错误的是()A过程简便，但培育周期长B和的变异都发生于有丝分裂间期C过程常用的方法是花药离体培养D过程与过程的育种原理相同解析：分析题图，过程和过程为杂交育种过程，但培养目标不同，前者是为了获得AAbb个体，后者是为了获得aaBB个体。杂交育种操作简便，但培育周期长；过程是多倍体育种过程，过程发生的染色体变异是由于秋水仙素抑制分裂前期纺锤体的形成而产生的；表示的单倍体育种过程，其中过程常用的方法是花药离体培养；单倍体育种与多倍体育种的原理都是染色体数目变异。答案：B二、简答题13基因工程是在现代生物学、化学和工程学基础上建立和发展起来的，并有赖于微
10、生物学理论和技术的发展，现在基因工程在动植物育种上有广泛而重要的应用。基因工程基本操作流程如下图，请据图分析回答：(1)图中A是_最常用的是_；在基因工程中，需要在_酶的作用下才能完成剪接过程。(2)在上述基因工程的操作过程中，可以遵循碱基互补配对原则的步骤有_(用图解中序号表示)。(3)研究中发现，番茄体内的蛋白酶抑制剂对害虫的消化酶有抑制作用，导致害虫无法消化食物而被杀死，人们成功地将番茄的蛋白酶抑制剂基因导入玉米体内，玉米获得了与番茄相似的抗虫性状，玉米这种变异的来源是_。(4)科学家在某种植物中找到了抗枯萎病的基因，并用基因工程的方法将该基因导入金茶花叶片细胞的染色体DNA上，经培养长
11、成的植株具备了抗病性，这说明_。如果把该基因导入叶绿体DNA中，将来产生的配子中_(填“一定”或“不一定”)含有抗病基因。解析：(1)基因工程中需要的酶有：限制性核酸内切酶和DNA连接酶，很容易漏掉一种酶。(2)解题的关键点是“可以”遵循碱基互补配对的步骤。获取目的基因的方法主要有直接分离法和人工合成法，人工合成法包括mRNA逆转录和蛋白质氨基酸序列推测法，人工合成目的基因涉及碱基互补配对。另外，过程拼接和过程目的基因扩增和筛选也涉及碱基互补配对。(3)审题有两个方面：基因移植成功，分子水平分析。分子水平就是要求考虑DNA结构都是双链结构，碱基都是按照相同的互补配对原则进行配对。外源基因能够在
12、不同生物体细胞内表达，说明基因表达的过程中共用一套遗传密码子进行翻译，也说明基因表达都遵循中心法则。(5)植株具备了抗病性说明已经产生了相应的蛋白质，从而获得新的性状，即基因已经表达。叶绿体中的DNA遗传不遵循孟德尔定律，无法确定是否将目的基因传递给配子。答案：(1)运载体质粒限制性核酸内切酶和DNA连接(2)(3)基因重组(4)目的基因(抗枯萎病的基因)已表达不一定14小麦品种是纯合体，生产上用种子繁殖。控制小麦高秆的基因A和控制小麦矮秆的基因a是一对等位基因，控制小麦抗病的基因B和控制小麦感病的基因b是一对等位基因，两对基因位于两对同源染色体上。(1)若要通过杂交育种的方法选育矮秆(aa)
13、抗病(BB)的小麦新品种，所选择亲本的基因型是_；确定表现型为矮秆抗病小麦是否为理想类型的最适合的方法是_。(2)某同学设计了培育小麦矮秆抗病新品种的另一种育种方法，过程如图所示。其中的表示_技术，应在甲植株生长发育的_时期进行处理，乙植株中矮秆抗病个体占_。选择合适亲本F1F1花药甲植株乙植株基因型为aaBB的小麦种子(3)自然情况下，A基因转变为a基因的变异属于_。(4)为探究DNA分子的半保留复制特点，某同学首先采用适当的方法使小麦根尖细胞染色体的DNA全部被3H胸腺嘧啶脱氧核苷标记，然后转移到不含3H胸腺嘧啶脱氧核苷的培养基中培养，观察细胞中每条染色体中染色单体的标记情况。对根尖细胞的
14、有丝分裂进行观察时，常选择有丝分裂_期的细胞。转移培养基培养后，细胞第一次有丝分裂的标记特点是每条染色体的两条染色单体_被标记，细胞第二次有丝分裂的标记特点是每条染色体的两条染色单体_被标记。解析：(1)要获得基因型为aaBB的矮秆抗病纯合体，应选用基因型为AABB和aabb的亲本杂交，获得的F1自交，F2中选择矮秆抗病个体(aaB_)自交，观察后代是否出现性状分离，不发生性状分离的为所需的矮秆抗病纯合体。(2)题图所示的方法为单倍体育种法，即取F1的花粉离体培养，获得的单倍体幼苗(甲植株)用秋水仙素处理，加倍后的乙植株应该有矮秆抗病、矮秆不抗病、高秆抗病和高秆不抗病四种纯合体，各占25%，从中选出矮秆抗病即可。(3)基因突变的一个重要结果是产生等位基因。(4)由于分裂中期染色体形态固定，中期便成为观察染色体的最佳时期；3H胸腺嘧啶脱氧核苷标记的DNA经过第一次复制，获得的染色单体都含有标记，由于DNA的半保留复制，每条DNA分子的两条链中，只有一条具有3H标记；第二次复制后获得染色单体就只有1/2
