限时作业24 从杂交育种到基因工程
一、选择题
1.育种专家常采用诱变育种的方法改良某些农作物的原有性状,其原因是( )。
A.诱变育种提高了突变率以供育种选择
B.诱变育种提高了后代的出苗率
C.诱变育种提高后代的遗传稳定性
D.诱变育种产生的突变大多是有利的
2.实施基因工程第一步的一种方法是把所需的基因从供体细胞内分离出来,这要利用限制酶。从大肠杆菌中提取的一种限制酶EcoRⅠ,能识别DNA分子中的GAATTC序列,切点在G与A之间。这是应用了酶的( )。
A.高效性
B.专一性
C.多样性
D.催化活性受外界条件影响
3.要把两个不同物种的优良性状集中在一起,应采用的育种方法是( )。
A.杂交育种 B.单倍体育种
C.诱变育种 D.基因工程育种
4.下列关于育种的叙述中,不正确的是( )。
A.迄今为止,杂交育种仍然是培育新品种的有效手段
B.诱变育种具有大幅度改变某些性状、快速、定向等优点
C.单倍体育种可作为其他育种方式的中间环节来发挥作用
D.多倍体植物细胞通常比二倍体植物细胞大,有机物的含量高
5.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,如图是遗传育种的一些途径。下列有关分析不正确的是( )。
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过程都可以克服远源杂交不亲和的障碍
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
6.下列关于生物变异的叙述中不正确的是( )。
A.基因突变是随机的,可以发生在细胞分裂的任何时期
B.二倍体植株加倍为四倍体,营养成分必然增加
C.有丝分裂和无丝分裂过程中都可能发生染色体变异
D.单倍体植株长得弱小,高度不育,但有的单倍体生物是可育的
7.我国科学家对“神舟”飞船专为西部大开发而搭载的红杉树种苗进行了研究比较之后,发现这些种苗具有抗旱、抗寒和速生性能。试分析红杉树种苗所发生的变化和下列哪项相似?( )
A.用X射线照射青霉菌使青霉菌的繁殖能力增强
B.用一定浓度的生长素处理番茄雌蕊获得无子果实
C.用一定浓度的秋水仙素处理,获得八倍体小黑麦
D.人工栽培,选出矮秆抗锈病的小麦品种
8.现有甲、乙两种植株(均为二倍体纯种),其中甲种植株的光合作用能力高于乙种植株,但乙种植株很适宜在盐碱地种植。要利用甲、乙两种植株各自的优势,培育出高产、耐盐的植株,有多种生物技术手段可以利用。下列所采用的技术手段中不可行的是( )。
A.利用植物细胞融合技术,可获得满足要求的四倍体杂种目的植株
B.将乙种植株耐盐基因导入到甲种植株的受精卵中,可培育出目的植株
C.两种植株杂交后,得到的F1取其花粉,进行花药离体培养获得目的植株
D.诱导两种植株的花粉融合并培育成幼苗,幼苗用秋水仙素处理,可培育出目的植株
9.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mRNA
C.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
10.下列关于低温诱导染色体数目加倍实验的叙述,错误的是( )。
A.实验原理是低温抑制纺锤体的形成,使子染色体不能移向两极
B.解离后的洋葱根尖应漂洗后才能进行染色
C.龙胆紫溶液可以使细胞中的染色体着色
D.显微镜下可以看到大多数处在分裂期细胞中的染色体数目发生改变
11.一杂合子植株(二倍体)的下列部分,经组织培养和秋水仙素处理后可获得纯合子的是( )。
A.根 B.茎 C.叶 D.花粉
12.同一番茄地里有两株异常番茄,甲株所结果实均为果形异常,乙株只结了一个果形异常的果实,其余的正常。甲、乙两株上异常果实连续种植,其自交后代中果形仍保持异常。下列分析不正确的是( )。
A.二者均可能是基因突变的结果
B.甲发生变异的时间比乙早
C.甲株变异一定发生于减数分裂时期
D.乙株变异一定发生于有丝分裂时期
13.(双选)下图是用基因工程技术培育抗棉铃虫的转基因棉花过程,有关该过程叙述错误的是( )。
A.抗虫基因的表达产物为多肽
B.抗虫基因的插入会改变受体细胞的染色体结构
C.受体细胞除去细胞壁更利于基因的导入
D.通过Ti质粒上的抗性基因筛选试管苗
14.(双选)科学家研究生长在墨西哥某地的野生玉米后发现,这种玉米体内含有转基因玉米的苏云金芽孢杆菌抗虫毒蛋白基因,这一现象说明( )。
A.转基因作物的基因可传播到野生植物中
B.转基因作物可对生物的多样性构成威胁
C.为防止基因污染,应当禁止转基因作物的研究
D.基因工程所依据的原理是染色体变异
二、非选择题
15.拟南芥是遗传学研究的模式植物,其突变体可用于验证相关基因的功能。野生型拟南芥的种皮为深褐色(TT),某突变体的种皮为黄色(tt),下图是利用该突变体验证油菜种皮颜色基因(Tn)功能的流程示意图。
(1)与拟南芥t基因的mRNA相比,若油菜Tn基因的mRNA中UGA变为AGA,其末端序列成为“AGCGCGACCAGACUCUAA”,则Tn比t多编码 个氨基酸(起始密码子位置相同,UGA、UAA为终止密码子)。?
(2)图中①应为 。若②不能在含抗生素Kan的培养基上生长,则原因是 。若③的种皮颜色为 ,则说明油菜Tn基因与拟南芥T基因的功能相同。?
(3)假设该油菜Tn基因连接到拟南芥染色体并替换其中一个t基因,则③中进行减数分裂的细胞在联会时的基因型为 ;同时,③的叶片卷曲(叶片正常对叶片卷曲为显性,且与种皮性状独立遗传),用它与种皮深褐色、叶片正常的双杂合体拟南芥杂交,其后代中所占比例最小的个体表现型为 ;取③的茎尖培养成16棵植株,其性状通常 (填“不变”或“改变”)。?
(4)所得的转基因拟南芥与野生型拟南芥 (填“是”或“不是”)同一个物种。?
16.下图为四种不同的育种方法,请回答下列问题。
(1)图中A、D途径表示杂交育种,一般从F2开始选种,这是因为 。?
(2)若亲本的基因型有以下四种类型:
①两亲本相互杂交,后代表现型为3∶1的杂交组合是 。?
②选乙、丁为亲本,经A、B、C途径可培育出 种纯合植物。该育种方法突出的优点是 。?
(3)图中通过E方法育种所运用的原理是 。?
(4)下列植物中,是通过图中F方法培育而成的植物是 。?
A.太空椒 B.无子番茄
C.白菜—甘蓝 D.八倍体小黑麦
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参考答案
一、选择题
1.A 解析:诱发育种是用物理或化学的方法诱导发生基因突变,人工诱变能提高突变率,并大幅度地改良某些性状,但突变的方向仍是不定向的,只是提供了供选择的原材料。
2.B 解析:EcoRⅠ限制酶能识别GAATTC序列,并在G与A之间切割,体现了酶的专一性。
3.D 解析:把两个物种的优良性状集于一体,应采用基因工程育种的方法。
4.B 解析:目前培育新品种最常用的方法还是杂交育种,A正确;诱变育种的原理是基因突变,基因突变具有不定向性,B错误;单倍体育种有时要和其他育种方式配合来进行育种,C正确;多倍体植株一般比较高大,果实含糖类、蛋白质等有机物比较多,D正确。
5.B 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。要尽快获得新品种小麦,应该采用单倍体育种法,A正确。G过程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,B错误。基因工程育种和植物体细胞杂交都克服了远源杂交不亲和的障碍,C正确。诱变育种、杂交育种都具有不定向性,D正确。
6.B 解析:二倍体植株加倍为四倍体后,其营养成分不一定增加,故B项错误。有丝分裂和无丝分裂是真核细胞具有的分裂方式,细胞内都有染色体,都可能发生染色体变异,故C项正确。二倍体植株的单倍体长得弱小,高度不育,而同源四倍体植株的单倍体内含有两个染色体组,是可育的,故D项正确。
7.A 解析:红杉树种苗发生的变异是基因突变,A属于基因突变,B属于生长素的应用,C属于染色体变异,D属于基因重组。
8.C 解析:甲、乙为不同物种,不同物种间存在生殖隔离,不能杂交或杂交产生的后代不育,所以C不可行。A、D均利用了植物体细胞杂交技术。体细胞杂交技术可以克服植物体远源杂交不亲和障碍,因此是可行的。B是利用的基因工程技术,基因工程技术就是人为地让目的基因在宿主细胞中表达,因此也是可行的。
9.D 解析:若能在受体细胞中检测到目的基因产物——蛋白质,则可表明目的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。
10.D 解析:本题主要考查“低温诱导染色体数目加倍”的实验内容。低温诱导染色体数目加倍的概率较低,故只有少数处于分裂期的细胞中的染色体数目发生了改变。
11.D 解析:二倍体杂合植物的根、茎、叶的细胞的基因型为Aa(以一对等位基因为例),经组织培养和秋水仙素处理后,新植株的基因型为AAaa,是杂合子。花粉的基因型为A或a,经组织培养和秋水仙素处理后,新植株的基因型为AA或aa,是纯合子。
12.C 解析:甲、乙变异都是可遗传变异,均可能是基因突变的结果,A正确;发生变异的时间越早,对植物的影响越大,B正确;甲株变异最可能发生于早期的有丝分裂,C错误。
13.AD 解析:抗虫基因的插入不会改变受体细胞的染色体结构,而是属于基因重组。
14.AB 解析:基因工程所依据的原理是基因重组。
二、非选择题
15.答案:(1)2 (2)重组质粒(重组DNA分子) 重组质粒未导入 深褐色 (3)TnTntt 黄色正常、黄色卷曲 不变 (4)是
解析:(1)若油菜Tn基因的mRNA中的UGA变为AGA,其末端序列的终止密码子也由UGA顺延至UAA,从而多编码2个由AGA、CUC密码子决定的氨基酸。(2)解读题图可知,将油菜Tn基因(目的基因)与含有抗生素Kan抗性基因的质粒连接,形成重组质粒(重组DNA分子)①,将①导入农杆菌,再利用含有重组质粒的农杆菌感染拟南芥突变体,形成转基因拟南芥。其中含有重组质粒的农杆菌应能在含抗生素Kan的培养基上生长,如果不能生成,则应是重组质粒未导入农杆菌中,拟南芥突变体的种皮为黄色(tt),当油菜Tn基因转入拟南芥突变体中,若③转基因拟南芥种皮的颜色为深褐色,则说明油菜Tn基因与拟南芥T基因的功能相同。(3)以一个油菜基因Tn替代拟南芥一个基因t,转基因拟南芥基因型为Tnt,Tnt细胞进行减数分裂联会时,DNA已复制,基因型应为TnTntt。假设叶片正常与卷曲用A、a表示,叶片卷曲的转基因拟南芥的基因型为aaTnt,种皮深褐色、叶片正常的双杂合体拟南芥的基因型为AaTt,二者杂交,其中,aa×Aa→aa(卷曲)∶Aa(正常)=1∶1,Tnt×Tt→TnT(深褐色)∶Tnt(深褐色)∶Tt(深褐色)∶tt(黄色)=1∶1∶1∶1,故其后代中所占比例最小的个体表现型为黄色正常、黄色卷曲。茎尖细胞培养成植株,属无性繁殖,其性状通常不发生改变。(4)转基因拟南芥只转入了个别基因,其与野生型拟南芥不存在生殖隔离,因而是同一个物种。
16.答案:(1)从F2开始出现性状分离 (2)甲×乙 4 明显缩短育种年限 (3)基因突变 (4)D
解析:(1)图中A、D途径表示杂交育种,杂交育种的选种是从性状分离那代开始选种,所以从F2开始选种。(2)①两亲本相互杂交,后代表现型为3∶1的是一对杂合子的自交,从图解不难看出是甲×乙;②选乙、丁为亲本,杂交后代的基因型是AaBb和Aabb,可以产生4种类型的配子,经A、B、C途径可以培育出4种表现型的纯合植物,该育种为单倍体育种,其优点是明显缩短育种年限。(3)图中通过E的育种是诱变育种,其原理是基因突变。(4)图中用F方法培育而成的植物是多倍体育种,常用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗使其染色体数目加倍,八倍体小黑麦的育种也是多倍体育种。
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