2017-2018學年高中生物 第六章 從雜交育種到基因工程 第1節(jié) 雜交育種與誘變育種優(yōu)化練習 新人教版必修2.doc

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第1節(jié) 雜交育種與誘變育種 [課時作業(yè)(十四)] 一、選擇題 1．下列敘述正確的是(　　) A．單倍體育種就是指通過花藥離體培養(yǎng)獲得單倍體 B．抗蟲煙草的培育利用了基因突變的原理 C．培育無子西瓜利用了基因突變的原理 D．培育青霉素高產(chǎn)菌株利用了基因突變的原理 解析：A項還需再用秋水仙素處理單倍體幼苗；B項抗蟲煙草是通過基因工程育種獲得的，利用的原理是基因重組；C項培育無子西瓜利用了染色體變異的原理。 答案：D 2．下列關于雜交育種的說法不正確的是(　　) A．運用了基因自由組合定律，能產(chǎn)生新基因 B．可以集中親本優(yōu)良性狀，但育種年限較長 C．生產(chǎn)上培育雜交種的目的是利用雜種優(yōu)勢 D．若雜交子代出現(xiàn)所需顯性性狀，還需進一步自交選擇才能得到純合子 解析：雜交育種運用基因的自由組合定律，原理是基因重組，能產(chǎn)生新的基因型，但不產(chǎn)生新的基因。 答案：A 3．下列各種過程中，能產(chǎn)生新基因的是(　　) A．高稈抗銹病小麥和矮稈不抗銹病小麥雜交獲得矮稈抗銹病小麥優(yōu)良品種 B．用秋水仙素誘導二倍體西瓜獲得四倍體西瓜 C．用X射線、紫外線處理青霉菌獲得高產(chǎn)青霉菌株 D．用離體花藥培育單倍體小麥植株 解析：用X射線、紫外線處理青霉菌獲得高產(chǎn)青霉菌株屬于誘變育種，依據(jù)原理是基因突變，基因突變能產(chǎn)生新基因。 答案：C 4．經(jīng)過太空育種培育的蔬菜又叫“太空菜”，下列相關敘述不正確的是(　　) A．培育“太空菜”的原理是基因突變 B．“太空菜”是地球上原本不存在的新物種 C．“神舟八號”帶回的試管苗并非都比地球上的長得快 D．太空誘變與其他誘變方法在本質(zhì)上是一樣的 解析：“太空菜”是將地球植物帶到太空，利用輻射、微重力等綜合因素誘發(fā)基因突變，獲得新的性狀，而非創(chuàng)造新物種。 答案：B 5．如圖是利用某植物(基因型為AaBb)產(chǎn)生的花粉進行單倍體育種的示意圖，據(jù)圖判斷下列說法正確的是(　　) 花粉植株A植株B A．過程①屬于植物的組織培養(yǎng)，依據(jù)原理是植物細胞的全能性 B．過程②通常使用的試劑是秋水仙素，作用時期為有絲分裂間期 C．通過過程①得到的植株A基因型為aaBB的可能性為1/4 D．通過過程②得到的植株B一定是四倍體 解析：過程①是花粉離體培養(yǎng)，屬于植物組織培養(yǎng)，理論依據(jù)是植物細胞的全能性；得到的植株A基因型有AB、Ab、aB、ab四種可能；過程②是用秋水仙素處理單倍體幼苗，作用時期為有絲分裂的前期；得到的植株B基因型有AABB、aaBB、AAbb、aabb四種可能，屬于二倍體。 答案：A 6．如圖，甲、乙表示水稻兩個品種，A、a和B、b分別表示位于兩對同源染色體上的兩對等位基因，①～⑦表示培育水稻新品種的過程，則下列說法不正確的是(　　) A．①→②過程操作簡單，但培育周期長 B．過程⑥表示的是AaBB自交獲得aaBB，但這不是唯一的途徑 C．④過程與⑦過程育種原理相同 D．⑤過程表示的途徑與⑥過程是相同的 解析：過程①②表示雜交育種，⑥過程可以是AaBB的自交選育，也可以是單倍體育種，而⑤過程中得到AaBB，可以由AaBb自交選育獲得，而不能用單倍體育種，因為單倍體育種獲得的二倍體均為純合子。④與⑦都是利用了染色體數(shù)目的變異原理。 答案：D 7．玉米的抗病和不抗病、高稈和矮稈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： 實驗①：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6株、抗病矮稈植株(乙)和不抗病高稈植株(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)。 實驗②：以甲和丁為親本進行雜交，F(xiàn)1都表現(xiàn)為抗病高稈。 以下敘述中，不正確的是(　　) A．實驗②可以確定這兩對相對性狀之間的顯、隱性關系 B．實驗①F1中抗病高稈植株能產(chǎn)生四種類型的雌、雄配子 C．該育種實驗運用了誘變育種、單倍體育種和雜交育種技術(shù) D．實驗①中的白化苗不能合成葉綠素，不久會死亡，這類變異屬于不可遺傳的變異 解析：設控制玉米的抗病和不抗病、高稈和矮稈的基因分別用A、a和B、b表示，實驗②中甲(不抗病矮稈)和丁(純合抗病高稈)雜交后，F(xiàn)1全表現(xiàn)為抗病高稈，說明抗病(A)對不抗病(a)為顯性、高稈(B)對矮稈(b)為顯性；根據(jù)實驗①乙與丙雜交產(chǎn)生的后代有四種表現(xiàn)型，可知乙和丙的基因型分別為Aabb、aaBb，則F1中抗病高稈植株的基因型為AaBb，能產(chǎn)生AB、Ab、aB、ab四種類型的雌、雄配子；該育種實驗采用了誘變育種(用γ射線處理)、單倍體育種(花藥離體培養(yǎng))、雜交育種(不同親本的雜交)技術(shù)；實驗①中使用γ射線處理后出現(xiàn)白化苗是基因突變的結(jié)果，該變異屬于可遺傳的變異。 答案：D 8．如圖所示，將二倍體植株①和②雜交得到③，再將③做進一步處理。對此分析錯誤的是(　　) A．由⑤得到⑥的育種原理是基因重組 B．圖中秋水仙素的作用是使染色體數(shù)目加倍 C．若③的基因型是AaBbdd，⑨的基因型可能是aBd D．在③至④的過程中，所產(chǎn)生的變異都有利于植物生長 解析：A項屬于雜交育種，原理為基因重組；B項秋水仙素能抑制紡錘體的形成，從而導致染色體數(shù)目加倍；C項中⑨的基因型有ABd、Abd、aBd、abd四種可能；D屬于誘變育種，大多數(shù)基因突變對生物不利。 答案：D 9．將二倍體芝麻的種子萌發(fā)成的幼苗用秋水仙素處理后得到四倍體芝麻，此四倍體芝麻(　　) A．與原來的二倍體芝麻相比，體細胞中有四個染色體組 B．產(chǎn)生的配子中由于沒有同源染色體，所以配子無遺傳效應 C．產(chǎn)生的配子中有同源染色體，用秋水仙素誘導成的單倍體可育 D．將此四倍體芝麻產(chǎn)生的花粉進行離體培養(yǎng)長成的芝麻屬于二倍體 解析：四倍體產(chǎn)生的配子含有兩個染色體組，是有同源染色體的，含有本物種生長發(fā)育所需要的全部遺傳物質(zhì)，是有遺傳效應的；單倍體是由配子發(fā)育來的個體，秋水仙素處理單倍幼苗獲得個體，為多倍體(或二倍體)；四倍體芝麻產(chǎn)生的花粉進行離體培養(yǎng)獲得的芝麻是單倍體，用花藥進行離體培養(yǎng)長成的植物，屬于單倍體。 答案：A 10．如圖是高產(chǎn)糖化酶菌株的育種過程，有關敘述錯誤的是(　　) 菌株挑取200個單細胞菌株選出50株選出5株多輪重復篩選 A．通過圖中篩選過程獲得的高產(chǎn)菌株未必能作為生產(chǎn)菌株 B．X射線處理既可以引起基因突變也可能導致染色體變異 C．圖中篩選高產(chǎn)菌株的過程是定向選擇過程 D．每輪誘變相關基因的突變率都會明顯提高 解析：圖示育種過程為誘變育種，由于基因突變是不定向的，該過程獲得的高產(chǎn)菌株不一定符合生產(chǎn)的要求，A正確；X射線處理既可以引起基因突變，也可能導致染色體變異，B正確；題圖篩選高產(chǎn)菌株的過程是定向選擇符合人類特定要求菌株的過程，C正確；相同的射線每輪誘變相關基因的突變率不會明顯提高，因為每輪誘變的不一定是相同基因，故D錯誤。 答案：D 11．芥酸會降低菜籽油的品質(zhì)。油菜有兩對獨立遺傳的等位基因(H和h，G和g)控制菜籽的芥酸含量，下圖是獲得低芥酸油菜新品種(HHGG)的技術(shù)路線。已知油菜單個花藥由花藥壁(2n)及大量花粉(n)等組分組成，這些組分的細胞都具有全能性。 據(jù)圖分析，下列敘述錯誤的是(　　) A．①、②兩過程均需要植物激素來誘導細胞脫分化 B．與④過程相比，③過程可能會產(chǎn)生二倍體再生植株 C．圖中三種途徑中，利用花粉培養(yǎng)篩選低芥酸植株(HHGG)的效率最高 D．F1減數(shù)分裂時，H基因所在染色體會與G基因所在染色體發(fā)生聯(lián)會 解析：本題主要考查雜交育種、單倍體育種及減數(shù)分裂的特點等知識。通過雜交方法可將不同個體的優(yōu)良性狀的基因集中到同一個體中；通過單倍體育種可大大縮短育種年限。分析題圖可知，①、②兩過程均為細胞脫分化的過程，均需要植物激素來誘導，故A正確；由于花藥由花藥壁(2n)和大量花粉(n)等組分組成，由花藥壁培養(yǎng)成的再生植株可能為二倍體，故B正確；利用花粉培養(yǎng)成的再生植株為單倍體，再用秋水仙素處理，使其染色體數(shù)目加倍，成為可育的純合子，大大縮短了育種年限，故C正確；由于H基因所在的染色體與G基因所在的染色體不是一對同源染色體，因此，在減數(shù)分裂過程中，二者不會發(fā)生聯(lián)會現(xiàn)象，故D錯誤。 答案：D 12．如圖所示為利用某農(nóng)作物品種①和②培育出⑥的幾種方法，有關說法錯誤的是(　　) A．經(jīng)過Ⅲ培育形成④常用的方法是花藥離體培養(yǎng) B．過程Ⅵ常用一定濃度的秋水仙素處理④的幼苗 C．由品種①直接形成⑤的過程必須經(jīng)過基因突變 D．由品種①和②培育能穩(wěn)定遺傳的品種⑥的最快途徑是Ⅰ→V 解析：單倍育種可明顯縮短育種年限，雜交育種操作比單倍體育種要簡單，但相比之下育種周期較長。 答案：D 二、非選擇題 13．如圖為某農(nóng)科所培育高品質(zhì)小麥的過程，其中①③④⑤代表具體操作過程。 (1)具有①④⑤操作的育種方法是__________，依據(jù)的原理是______________。 (2)具有①③操作的育種方法是______________，依據(jù)的原理是______________。 (3)操作③是____________，其目的是_____________。操作⑤常用的方法有______________，原理是___________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)操作①表示雜交，其目的是將兩個純合親本的__________通過雜交集中在一起，再經(jīng)過選擇和培育獲得新品種。 解析：由圖可知，①表示雜交，②表示減數(shù)分裂，③表示連續(xù)自交，④表示花藥離體培養(yǎng)，⑤表示用秋水仙素或低溫處理幼苗。①④⑤操作的育種方法是單倍體育種，依據(jù)的原理是染色體變異。①③操作的育種方法是雜交育種，依據(jù)的原理是基因重組。③連續(xù)自交可以提高純合子的比例。⑤的原理是利用低溫或秋水仙素在細胞分裂前期抑制紡錘體的形成，導致染色體數(shù)目加倍。①雜交的目的是將純合子親本的優(yōu)良性狀(或基因)通過雜交集中在一起。 答案：(1)單倍體育種　染色體數(shù)目變異　(2)雜交育種　基因重組　(3)連續(xù)自交　提高純合子的比例(選出符合要求的個體) 　低溫誘導或秋水仙素處理　低溫或秋水仙素抑制紡錘體形成，導致染色體不能移向細胞兩極，從而使細胞內(nèi)的染色體數(shù)目加倍　(4)優(yōu)良性狀(基因) 14．農(nóng)業(yè)上常用的育種方法如下： a．甲品種乙品種→F1→F1自交→F2人工選擇→自交→F3→人工選擇→自交……→性狀穩(wěn)定的新品種 b．甲品種乙品種→F1→F1花藥離體培養(yǎng)得到許多幼苗→秋水仙素處理→若干植株→人工選擇→性狀穩(wěn)定的新品種 c．正常幼苗→秋水仙素處理→人工選擇→性狀穩(wěn)定的新品種 d．種子搭載人造衛(wèi)星到太空→返回地面種植→性狀穩(wěn)定的新品種 (1)a方法屬于雜交育種，一般從F2開始選種，這是因為____________________________。選中的個體還需要經(jīng)過若干代的自交、鑒別，直到不發(fā)生性狀分離為止，這是因為新品種必須是________。 (2)b方法與a方法相比，突出的優(yōu)點是___________________________________________ ________________________________________________________________________。 若F1有n對雜合的基因(分別位于n對同源染色體上)，則利用其花藥離體培養(yǎng)培育成的幼苗理論上應有________種類型。 (3)通過c途徑獲得的新品種應屬于________體，育種中使用的秋水仙素的主要作用是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)d方法中搭載的種子應當是________(填“干燥的”或“萌發(fā)的”或“休眠的”)；種子返回地面種植后，其變異__________________________(填“全是對人類有益的”或“不全是對人類有益的”或“全是對人類有害的”)，所以要對其進行________。 答案：(1)F2開始發(fā)生性狀分離　純種　(2)縮短育種年限，迅速獲得純系植株　2n　(3)多倍　抑制紡錘體的形成，導致染色體數(shù)目加倍　(4)萌發(fā)的　不全是對人類有益的　人工選擇 15．香味性狀是優(yōu)質(zhì)水稻品種的重要特性之一。 (1)香稻品種甲的香味性狀受隱性基因(a)控制，其香味性狀的表現(xiàn)是因為____________，導致香味物質(zhì)積累。 (2)水稻香味性狀與抗病性狀獨立遺傳?？共?B)對感病(b)為顯性。為選育抗病香稻新品種，進行了一系列雜交實驗。其中，無香味感病與無香味抗病植株雜交的統(tǒng)計結(jié)果如圖所示，則兩個親代的基因型是____________。 上述雜交的子代自交，后代群體中能穩(wěn)定遺傳的有香味抗病植株所占比例為__________。 (3)用純合無香味植株作母本與香稻品種甲進行雜交，在F1中偶爾發(fā)現(xiàn)某一植株具有香味性狀。請對此現(xiàn)象給出兩種合理的解釋： ①________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)單倍體育種可縮短育種年限。離體培養(yǎng)的花粉經(jīng)脫分化形成____________，最終發(fā)育成單倍體植株，這表明花粉具有發(fā)育成完整植株所需的______________________。 若要獲得二倍體植株，應在________________時期用秋水仙素進行誘導處理。 解析：(1)由題意可知，A基因存在無香味物質(zhì)積累，可能A基因控制合成的酶促進了香味物質(zhì)分解，而a基因不能控制合成分解香味物質(zhì)的酶。 (2)根據(jù)雜交結(jié)果：抗病∶感?。?∶1，無香味∶有香味＝3∶1，可知親本的基因型為Aabb、AaBb，則F1為1/8AABb、1/8AAbb、1/4AaBb、1/4Aabb、1/8aaBb、1/8aabb，其中只有1/4AaBb、1/8aaBb自交，才能獲得能穩(wěn)定遺傳的有香味抗病植株(aaBB)，所占比例為1/41/41/4＋1/811/4＝3/64。 (3)正常情況下AA與aa雜交，所得子代為Aa(無香味)，偶爾出現(xiàn)的有香味植株有可能是發(fā)生了基因突變，可能是某一雌配子形成時A基因突變?yōu)閍基因，或某一雌配子形成時，含A基因的染色體片段缺失，還可能是受到環(huán)境因素的影響而產(chǎn)生的。 (4)花藥離體培養(yǎng)過程中，花粉先經(jīng)脫分化形成愈傷組織，再通過再分化形成單倍體植株，此過程體現(xiàn)了花粉細胞的全能性，根本原因是花粉細胞中含有控制該植株個體發(fā)育所需的全部遺傳物質(zhì)；形成的單倍體植株在幼苗期用一定濃度的秋水仙素處理，可形成二倍體植株。 答案：(1)a基因純合，參與香味物質(zhì)代謝的某種酶缺失 (2)Aabb、AaBb　3/64 (3)①某一雌配子形成時，A基因突變?yōu)閍基因 ②某一雌配子形成時，含A基因的染色體片段缺失 (4)愈傷組織　全部遺傳信息　幼苗