2019年高考生物 高頻考點(diǎn)解密 專(zhuān)題19 從雜交育種到基因工程.doc

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解密19 從雜交育種到基因工程 高考考點(diǎn) 考查內(nèi)容 三年高考探源 考查頻率 變異與育種 1．聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)例理解雜交育種； 2．從育種原理、方法、優(yōu)點(diǎn)、不足等方面對(duì)誘變育種進(jìn)行分析； 3．列表比較常見(jiàn)的四種育種方法； 4．通過(guò)聯(lián)想制作拼接畫(huà)的過(guò)程，理解基因工程的操作工具； 5．采用繪圖方法逐步掌握基因工程的操作步驟； 6．聯(lián)系基因工程的具體實(shí)例掌握基因工程的應(yīng)用。 2018天津卷31 2015浙江卷9 2017天津卷9 2017北京卷30 2017江蘇卷27 ★★★☆☆ 二倍體、多倍體、單倍體的比較及應(yīng)用 ★★★☆☆ 低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化（實(shí)驗(yàn)探究） ★★★☆☆ 考點(diǎn)1 變異與育種 1．幾種育種方法比較 名稱(chēng) 原理 方法 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 應(yīng)用 雜交育種 基因重組 培育純合子品種：雜交→自交→篩選出符合要求的表現(xiàn)型，通過(guò)自交至不發(fā)生性狀分離為止 方法簡(jiǎn)便，使分散在同一物種不同品種中的多個(gè)優(yōu)良性狀集中于同一個(gè)體上 ①育種時(shí)間一般比較長(zhǎng)； ②局限于同種或親緣關(guān)系較近的個(gè)體； ③需及時(shí)發(fā)現(xiàn)優(yōu)良品種 用純種高稈抗病小麥與矮稈不抗病小麥培育矮稈抗病小麥 培育雜合子品種：一般是選取純合雙親子一代 年年制種 雜交水稻、雜交玉米等 誘變育種 基因突變 ①物理：紫外線、X或γ射線、微重力、激光等處理，再篩選； ②化學(xué)：亞硝酸、硫酸二乙酯處理，再選擇 提高變異頻率，加快育種進(jìn)程，大幅度改良某些性狀 盲目性大，有利變異少，工作量大，需要處理大量的供試材料 高產(chǎn)青霉菌 單倍體育種 染色體變異 ①先進(jìn)行花藥離體培養(yǎng)，培養(yǎng)出單倍體植株；②將單倍體幼苗經(jīng)一定濃度的秋水仙素處理獲得純合子；③從中選擇優(yōu)良植株 明顯縮短育種年限，子代均為純合子，加速育種進(jìn)程 技術(shù)復(fù)雜 用純種高稈抗病小麥與矮稈不抗病小麥快速培育矮稈抗病小麥 多倍體育種 染色體數(shù)目變異 用一定濃度的秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗 操作簡(jiǎn)單，能較快獲得所需品種 所獲品種發(fā)育延遲，結(jié)實(shí)率低，一般只適用于植物 三倍體無(wú)子西瓜、八倍體小黑麥 基因工程育種 基因重組 提取目的基因→目的基因與運(yùn)載體結(jié)合→將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞→目的基因的表達(dá)與檢測(cè)→篩選獲得優(yōu)良個(gè)體 ①目的性強(qiáng)，育種周期短； ②克服了遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙 技術(shù)復(fù)雜，安全性問(wèn)題多，有可能引起生態(tài)危機(jī) 轉(zhuǎn)基因“向日葵豆”、轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉 【特別提醒】 （1）雜交育種選育的時(shí)間是從F2開(kāi)始，原因是從F2開(kāi)始發(fā)生性狀分離；選育后是否連續(xù)自交取決于所選優(yōu)良性狀是顯性還是隱性。 （2）誘變育種盡管能提高突變率，但處理材料時(shí)仍然是未突變的遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于突變的個(gè)體；突變的不定向性和一般有害的特性決定了在突變的個(gè)體中有害仍多于有利，只是與自然突變相比較，二者都增多。 （3）基因工程育種可按照人們的意愿定向培育新品種，且可突破生殖隔離，實(shí)現(xiàn)不同物種間的基因重組。 2．育種程序圖的識(shí)別 （1）首先要識(shí)別圖解中各字母表示的處理方法：A——雜交，D——自交，B——花藥離體培養(yǎng)，C——秋水仙素處理，E——誘變處理，F(xiàn)——秋水仙素處理，G——轉(zhuǎn)基因技術(shù)，H——脫分化，I——再分化，J——包裹人工種皮。這是識(shí)別各種育種方法的主要依據(jù)。 （2）根據(jù)以上分析可以判斷：“親本新品種”為雜交育種，“親本新品種”為單倍體育種，“種子或幼苗新品種”為誘變育種，“種子或幼苗新品種”為多倍體育種，“植物細(xì)胞新細(xì)胞愈傷組織胚狀體人工種子新品種”為基因工程育種。 3．基于個(gè)體基因型的育種圖解識(shí)別 根據(jù)基因型的變化可以判斷： “aabbAABB→AaBb→AAbb”為雜交育種，“aabbAABB→AaBb→Ab→AAbb”為單倍體育種，“AABB→AaBB”為誘變育種，“aabbAABB→AaBb→AAaaBBbb”為多倍體育種。 調(diào)研1 下列關(guān)于培育生物新品種的敘述，正確的是 A．雜交育種培育的新品種必須是純合子 B．單倍體育種是為了獲取單倍體新品種 C．誘變育種獲得的優(yōu)良性狀均可穩(wěn)定遺傳 D．培育三倍體轉(zhuǎn)基因植物，可以防止基因污染 【答案】D 調(diào)研2 如圖①～⑤列舉了五種育種方法，請(qǐng)回答相關(guān)問(wèn)題： （1）①屬于________育種。 （2）第④種育種方法的原理是_____________________________________，紅色種皮的花生種子用第④種育種方法培育獲得了一株紫色種皮的變異植株，其自交后代中有些結(jié)出了紅色種皮的種子，其原因是______________________________________。 （3）能體現(xiàn)細(xì)胞具有全能性的是方法________（填①～⑤）。與方法①相比，方法②的優(yōu)點(diǎn)是___________________________________________________________________。 （4）通過(guò)育種方法⑤培育抗蟲(chóng)棉屬基因工程育種，此操作過(guò)程中抗蟲(chóng)基因表達(dá)時(shí)的遺傳信息傳遞方向是________________________________________________________________。 【答案】（1）雜交 （2）基因突變 該突變?yōu)轱@性突變（或該變異植株是雜合子） （3）② 明顯縮短育種年限 （4）DNARNA蛋白質(zhì) 考點(diǎn)2 育種方案的選擇及育種年限的分析 一、關(guān)于育種方式的選擇 要根據(jù)育種目的和提供的材料選擇合適的育種方法。 （1）培育無(wú)子果實(shí)可選擇多倍體育種，其原理是三倍體植株在進(jìn)行減數(shù)分裂時(shí)聯(lián)會(huì)紊亂，通常不能產(chǎn)生正常的配子，因而不能結(jié)子。 （2）要獲得本物種沒(méi)有的性狀可采用誘變育種或基因工程育種，其中基因工程育種的目的性強(qiáng)。 （3）如果要將不同個(gè)體的優(yōu)良性狀集中到某一個(gè)體上，則可以選擇雜交育種或單倍體育種，其中單倍體育種可大大縮短育種年限，從而快速獲得純種個(gè)體。 （4）如果要克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙，則可以選擇基因工程育種和植物體細(xì)胞雜交技術(shù)。 （5）如果要培育具有隱性性狀的個(gè)體，則可用自交或雜交的方法，只要出現(xiàn)該性狀即可。 （6）如果要使染色體加倍，則可以采用秋水仙素或低溫處理等方法。 （7）有些植物如小麥、水稻等，雜交實(shí)驗(yàn)較難操作，則在選育顯性純合子時(shí)最簡(jiǎn)便的方法是自交。 （8）實(shí)驗(yàn)植物若為營(yíng)養(yǎng)繁殖類(lèi)，如土豆、地瓜等，則只要出現(xiàn)所需性狀即可，不需要培育出純種。 （9）實(shí)驗(yàn)材料若為原核生物，則不能運(yùn)用雜交育種，細(xì)菌一般采用誘變育種和基因工程育種。 二、關(guān)于育種年限的分析 不同的育種方法需要的時(shí)間不同，即使是同一種育種方法，也會(huì)因?yàn)槲锓N、性狀的不同而存在時(shí)限上的差異。下面所有分析均為理論年限分析，在實(shí)踐中，所需時(shí)間可能有變化。 1．雜交育種——性狀表現(xiàn)于植株 （1）一年生作物育種，以玉米為例。育種目標(biāo)為具有雙顯性性狀的植株。玉米種群中存在高產(chǎn)不抗?。ˋAbb）、低產(chǎn)抗?。╝aBB）兩種類(lèi)型，以此為材料培育高產(chǎn)抗?。ˋABB）新品種。 （2）一年生作物育種，以玉米為例。育種目標(biāo)為具有雙隱性性狀的植株。參照?qǐng)D示可知：理論上，第三年就可以得到所需品種（aabb）。 （3）一年生作物育種，以玉米為例。育種目標(biāo)為具有一顯一隱性狀的植株。參照?qǐng)D示可知：理論上到第四年就能獲得所需品種。 2．雜交育種——性狀表現(xiàn)于種子 （1）一年生作物育種，以豌豆為例。育種目標(biāo)為具有雙顯性性狀的植株。參照上圖可知：性狀表現(xiàn)于種子時(shí)，理論上，雙顯性性狀育種或單顯性性狀育種所需時(shí)限應(yīng)比性狀表現(xiàn)于植株時(shí)節(jié)省一年的時(shí)間，即到第三年就能獲得所需品種。 （2）一年生作物育種，以豌豆為例。育種目標(biāo)為具有雙隱性性狀的植株。參照上圖可知：性狀表現(xiàn)于種子時(shí)，理論上，第二年就能獲得所需品種。 （3）如果是三對(duì)以上相對(duì)性狀的育種，則育種時(shí)限會(huì)在上述基礎(chǔ)上相應(yīng)延長(zhǎng)。 3．雜交育種——多年生植物 如果育種對(duì)象為多年生植物，則雜交育種的周期就會(huì)更長(zhǎng)。 4．單倍體育種 花藥離體培養(yǎng)必然是第二年的工作，誘導(dǎo)單倍體幼苗的染色體數(shù)加倍，所需的時(shí)間很短，故理論上，第二年就可以得到所需新品種。 【特別提醒】 （1）育種目標(biāo)不同育種方案的選擇不同 育種目標(biāo) 育種方案 集中雙親優(yōu)良性狀 單倍體育種（明顯縮短育種年限） 雜交育種（耗時(shí)較長(zhǎng)，但簡(jiǎn)便易行） 對(duì)原品系實(shí)施“定向”改造 基因工程及植物細(xì)胞工程（植物體細(xì)胞雜交）育種 讓原品系產(chǎn)生新性狀（無(wú)中生有） 誘變育種（可提高變異頻率，期望獲得理想性狀） 使原品系營(yíng)養(yǎng)器官“增大”或“加強(qiáng)” 多倍體育種 （2）關(guān)注“三最”定方向 ①最簡(jiǎn)便——側(cè)重于技術(shù)操作，雜交育種操作最簡(jiǎn)便。 ②最快——側(cè)重于育種時(shí)間，單倍體育種所需時(shí)間明顯縮短。 ③最準(zhǔn)確——側(cè)重于目標(biāo)精準(zhǔn)度，基因工程技術(shù)可“定向”改變生物性狀。 調(diào)研1 現(xiàn)有某種植物的四種不同基因型的種子，其基因型分別為aaBBCCDD、AAbbCCDD、AABBccDD、AABBCCdd，四對(duì)基因獨(dú)立遺傳。該種植物從播種到收獲種子需要一年的時(shí)間。利用現(xiàn)有種子獲得基因型為aabbccdd的種子至少需要 A．3年 B．4年 C．5年 D．6年 【答案】A 調(diào)研2 普通小麥中有高稈抗?。═TRR）和矮稈易感?。╰trr）兩個(gè)品種，控制兩對(duì)相對(duì)性狀的基因分別位于兩對(duì)同源染色體上。實(shí)驗(yàn)小組利用不同的方法進(jìn)行了如下三組實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)分析回答： （1）A組由F1獲得F2的方法是________，F(xiàn)2矮稈抗病植株中不能穩(wěn)定遺傳的占__________________。 （2）Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三類(lèi)矮稈抗病植株中，最可能產(chǎn)生不育配子的是________類(lèi)。 （3）A、B、C三組方法中，最不容易獲得矮稈抗病小麥新品種的方法是________組，原因是____________________________________________________________________________。 （4）B組的育種方法是________。B組育種過(guò)程中“處理”的具體方法是__________________________。 （5）在一塊高稈（純合體）小麥田中，發(fā)現(xiàn)了一株矮稈小麥。該性狀出現(xiàn)的原因是_________________。 【答案】（1）自交 2/3 （2）Ⅱ （3）C 基因突變發(fā)生的頻率極低，且具不定向性 （4）單倍體育種 用低溫處理或用一定（適宜）濃度的秋水仙素處理矮稈抗?、虻挠酌? （5）該性狀的出現(xiàn)可能是由環(huán)境引起的，也可能是基因突變引起的 【解析】（1）圖示A組表示雜交育種的過(guò)程，其中F1獲得F2的方法叫自交，F(xiàn)2矮稈抗病植株為ttR_，其中不能穩(wěn)定遺傳的占2/3。（2）圖示B組為單倍體育種，圖示C組為誘變育種。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三類(lèi)矮稈抗病植株中，Ⅱ是單倍體植株，具有高度不育性，所以最可能產(chǎn)生不育配子。（3）A、B、C三組方法中，最不容易獲得矮稈抗病小麥新品種的方法是誘變育種，因?yàn)榛蛲蛔兙哂胁欢ㄏ蛐院偷皖l性。（4）B組育種過(guò)程中“處理”的具體方法是用低溫或者秋水仙素處理單倍體幼苗。（5）在一塊高稈（純合體）小麥田中，發(fā)現(xiàn)了一株矮稈小麥，可能是由環(huán)境引起，也可能是基因突變引起。 考點(diǎn)3 基因工程 1．基因工程的操作工具 （1）限制性核酸內(nèi)切酶 ①特點(diǎn)：一種限制酶只能識(shí)別一種特定的核苷酸序列，并在特定的切點(diǎn)切割DNA分子。 ②存在：主要存在于微生物中。 ③結(jié)果：產(chǎn)生黏性末端（堿基互補(bǔ)配對(duì)）或平末端。 （2）DNA連接酶 ①連接的部位：兩核苷酸之間的磷酸二酯鍵（“梯子的扶手”），而不是氫鍵（“梯子的踏板”）。 ②結(jié)果：兩個(gè)相同的黏性末端或平末端相連。 （3）運(yùn)載體 ①條件：a.能在宿主細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定保存并大量復(fù)制；b.有多個(gè)限制酶切點(diǎn)，以便與外源基因連接； c．有標(biāo)記基因，以便篩選。 ②常用的運(yùn)載體 a．質(zhì)粒 b．噬菌體（又叫細(xì)菌病毒）。 c．動(dòng)植物病毒。 2．基因重組與基因工程的異同 比較項(xiàng)目 基因重組（狹義） 基因工程 不同點(diǎn) 重組基因 同一物種的不同基因 不同物種間的不同基因 繁殖方式 有性生殖 無(wú)性生殖 變異大小 小 大 意義 是生物變異的來(lái)源之一，對(duì)生物進(jìn)化有重要意義 使人類(lèi)有可能按自己的意愿直接定向地改造生物，培育出新品種 相同點(diǎn) 都實(shí)現(xiàn)了不同基因間的重新組合，都能使生物產(chǎn)生變異，基因工程屬于廣義的基因重組 【特別提醒】 （1）基因重組發(fā)生于有性生殖中，不能打破生殖隔離，而基因工程則可實(shí)現(xiàn)異種生物的基因轉(zhuǎn)移。 （2）基因工程可使受體獲得新的基因，表現(xiàn)出新的性狀，該技術(shù)可看作是一種廣義的基因重組。 （3）轉(zhuǎn)基因動(dòng)植物的培育，因其細(xì)胞全能性不同，外源基因的受體細(xì)胞也不同。培育轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的受體細(xì)胞一般為受精卵；培育轉(zhuǎn)基因植物的受體細(xì)胞可用生殖細(xì)胞，也可用體細(xì)胞。基因工程常需與其他工程技術(shù)配合，才能實(shí)現(xiàn)目的。 調(diào)研1 下列關(guān)于基因工程中有關(guān)基因操作的名詞及對(duì)應(yīng)的內(nèi)容，正確的組合是 供體 剪刀 針線 運(yùn)載體 受體 A 質(zhì)粒 限制酶 DNA連接酶 提供目的基因的生物 大腸桿菌等 B 提供目的基因的生物 DNA連接酶 限制酶 質(zhì)粒 大腸桿菌等 C 提供目的基因的生物 限制酶 DNA連 接酶 質(zhì)粒 大腸桿菌等 D 大腸桿菌等 DNA連接酶 限制酶 提供目的基因的生物 質(zhì)粒 【答案】C 【解析】供體是提供目的基因的生物，受體是接受目的基因的生物，剪刀是限制酶，針線是DNA連接酶，常用的運(yùn)載體是質(zhì)粒。 調(diào)研2 將抗除草劑基因轉(zhuǎn)入油菜中，得到轉(zhuǎn)基因油菜，在轉(zhuǎn)基因油菜種植多年后，調(diào)查發(fā)現(xiàn)在公路邊的野生油菜有80%含有抗除草劑基因。下列敘述正確的是 A．野生油菜體內(nèi)的抗除草劑基因主要源自轉(zhuǎn)基因油菜的花粉 B．80%的野生油菜體內(nèi)出現(xiàn)抗除草劑基因是基因突變的結(jié)果 C．含抗除草劑基因的野生油菜是經(jīng)自然選擇進(jìn)化出的新物種 D．大量使用單一除草劑可以減輕環(huán)境污染，提高物種多樣性 【答案】A 【解析】轉(zhuǎn)基因油菜的含抗除草劑基因的花粉傳播到野生油菜上后，產(chǎn)生的后代體內(nèi)也含有抗除草劑基因；80%的野生油菜具有抗除草劑基因是轉(zhuǎn)基因油菜中的抗除草劑基因轉(zhuǎn)入野生油菜并通過(guò)自然選擇產(chǎn)生的；含抗除草劑基因的野生油菜發(fā)生了進(jìn)化，但還不是新的物種；大量使用除草劑會(huì)導(dǎo)致環(huán)境污染加重。 1．下列有關(guān)不同育種方法優(yōu)缺點(diǎn)的說(shuō)法中，不正確的是 A．基因工程育種的最大優(yōu)點(diǎn)是定向改造生物 B．多倍體育種的優(yōu)點(diǎn)是快速獲得性狀遺傳穩(wěn)定的純合子 C．人工誘變育種的優(yōu)點(diǎn)是能夠在較短時(shí)間內(nèi)獲得更多優(yōu)良變異類(lèi)型 D．雜交育種的優(yōu)點(diǎn)之一是獲得雜種并表現(xiàn)雜種優(yōu)勢(shì) 【答案】B 2．下列有關(guān)生物育種實(shí)例與原理相符的是 A．無(wú)子西瓜的培育——基因重組 B．獲得高產(chǎn)青霉菌株——基因突變 C．用花粉（Ab）培養(yǎng)成幼苗，再用秋水仙素處理獲得純種植株（AAbb）——基因突變 D．培育能產(chǎn)生胰島素的大腸桿菌——染色體結(jié)構(gòu)變異 【答案】B 【解析】三倍體無(wú)子西瓜的培育是利用染色體數(shù)目變異原理，A錯(cuò)誤；高產(chǎn)青霉菌株的獲得是用各種誘變劑處理青霉菌，其原理是基因突變，B正確；用花粉（Ab）培養(yǎng)成幼苗，再用秋水仙素處理獲得純種植株（AAbb）是利用染色體變異的原理，C錯(cuò)誤；通過(guò)基因工程技術(shù)培育能產(chǎn)生胰島素的大腸桿菌是利用基因重組的原理，D錯(cuò)誤。 3．用二倍體早熟易感病茄子（aatt）和四倍體晚熟抗病茄子（AAAATTTT）為材料，培育純合的二倍體早熟抗病茄子。以下有關(guān)敘述合理的是 A．取四倍體植株的花藥離體培養(yǎng)可獲得二倍體植株AATT B．基因型aatt與基因型AATT植株雜交，可以從F2中直接選出符合要求的植株 C．取B選項(xiàng)F1植株花藥進(jìn)行離體培養(yǎng)，利用的原理是植物細(xì)胞具有全能性 D．種植C選項(xiàng)得到的植株，成熟后用秋水仙素處理即可選出符合要求的植株 【答案】C 4．用雜合子F1（DdEe）種子獲得純合子(ddee)，最簡(jiǎn)捷的方法是 A．種植→秋水仙素處理→純合子 B．種植→F2→選雙隱性性狀個(gè)體→純合子 C．種植→秋水仙素處理→花藥離體培養(yǎng)→純合子 D．種植→花藥離體培養(yǎng)→單倍體幼苗→秋水仙素處理→純合子 【答案】B 【解析】雜合子（DdEe）種子種植后，用秋水仙素處理得到的仍是雜合子，A錯(cuò)誤；雜合子（DdEe）直接種植后用秋水仙素處理后，獲得的是DDddEEee，再進(jìn)行花藥離體培養(yǎng)，方案不可取，C錯(cuò)誤；F1（DdEe）自交可獲得四種表現(xiàn)型，因?yàn)楸憩F(xiàn)型為雙隱性個(gè)體（ddee）的全為純合子，因此選擇出性狀符合要求的個(gè)體即可，故B可行；種植→花藥離體培養(yǎng)（DE、De、dE、de）→單倍體幼苗→用秋水仙素處理→純合子（DDEE、DDee、ddEE、ddee），可以從中選擇出ddee個(gè)體，故D可行，但是該方案與B選項(xiàng)的方案比較，比較復(fù)雜，B正確，D錯(cuò)誤。 5．現(xiàn)有甲、乙兩種植物（均為二倍體純合子），其中甲種植物的光合作用能力高于乙種植物，但乙種植物很適宜在鹽堿地種植，相關(guān)性狀均由核基因控制。若要利用甲、乙兩種植物培育出高產(chǎn)、耐鹽堿的植株，最佳的方案是 A．利用植物體細(xì)胞雜交技術(shù)獲得目的植株 B．將乙種植物的耐鹽堿基因?qū)爰追N植物的卵細(xì)胞中，然后進(jìn)行離體培養(yǎng) C．使兩種植物有性雜交獲得F1，再利用單倍體育種技術(shù)獲得目的植株 D．誘導(dǎo)兩種植物的花粉融合，并直接培育成幼苗 【答案】A 【解析】本題中的C選項(xiàng)最具干擾性。甲、乙兩種植物屬于兩個(gè)物種，這是要挖掘出來(lái)的隱含條件，它是排除C選項(xiàng)的突破口。單倍體植株弱小、高度不育，而B(niǎo)選項(xiàng)中將“卵細(xì)胞”離體培養(yǎng)，只能獲得單倍體植株。由于生殖隔離的存在，兩種植物很難通過(guò)有性雜交獲得F1，故C選項(xiàng)錯(cuò)誤。D選項(xiàng)中由“花粉融合”后直接培育成的幼苗中不含同源染色體，后代不可育。 6．育種工作離不開(kāi)相關(guān)的生物學(xué)知識(shí)，下圖為某育種過(guò)程的流程圖，則下列有關(guān)該育種過(guò)程所涉及的生物學(xué)原理的敘述恰當(dāng)?shù)氖? A．過(guò)程②為減數(shù)分裂，涉及的遺傳學(xué)原理是基因突變和染色體變異 B．過(guò)程③為花藥離體培養(yǎng)，涉及的原理是植物體細(xì)胞具有全能性 C．過(guò)程④為染色體加倍，涉及的遺傳學(xué)原理是染色體變異和基因重組 D．該育種過(guò)程為單倍體育種，涉及的遺傳學(xué)原理主要是染色體變異和基因重組 【答案】D 7．某農(nóng)科所通過(guò)如下圖所示的育種過(guò)程培育出了高品質(zhì)的糯小麥。下列有關(guān)敘述正確的是 A．b過(guò)程需要通過(guò)自交來(lái)提高純合率 B．a(chǎn)過(guò)程中運(yùn)用的遺傳學(xué)原理是基因重組 C．a(chǎn)過(guò)程需要使用秋水仙素作用于萌發(fā)的種子 D．b過(guò)程能提高突變率，從而可明顯縮短育種年限 【答案】A 【解析】b屬于雜交育種過(guò)程，能通過(guò)逐代自交提高純合率，A正確；a過(guò)程常用秋水仙素處理單倍體幼苗，使染色體數(shù)目加倍，其遺傳學(xué)原理是染色體變異，B錯(cuò)誤；a過(guò)程需要用秋水仙素處理單倍體幼苗，因?yàn)閥R是單倍體，高度不育，沒(méi)有種子，C錯(cuò)誤；b屬于雜交育種過(guò)程，其遺傳學(xué)原理是基因重組，而不是基因突變，所以不能提高突變率，且雜交育種周期長(zhǎng)，D錯(cuò)誤。 8．已知小麥的高稈對(duì)矮稈為顯性、抗病對(duì)不抗病為顯性，分別由D、d和T、t控制，這兩對(duì)等位基因遵循自由組合定律?，F(xiàn)利用下圖所示兩種育種方法獲得抗倒伏抗病的植株，相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是 A．圖中②③④表示的基因組成分別為Dt、DDTT、ddTT B．兩種育種方法都是為了獲得ddTT，但所需時(shí)間不一樣 C．圖中兩種育種方法利用的遺傳學(xué)原理都是染色體變異 D．圖中⑥代表的含義是連續(xù)多代自交、選純的過(guò)程 【答案】C 9．如圖表示利用某種農(nóng)作物品種①和②培育出⑥的幾種方法，據(jù)圖分析錯(cuò)誤的是 A．過(guò)程Ⅵ是用秋水仙素處理正在萌發(fā)的種子 B．培育品種⑥的最簡(jiǎn)捷的途徑是Ⅰ→Ⅴ C．通過(guò)Ⅲ→Ⅵ過(guò)程育種的原理是染色體變異 D．通過(guò)Ⅱ→Ⅳ過(guò)程育種最不容易達(dá)到目的 【答案】A 【解析】⑤ab為單倍體，沒(méi)有種子，過(guò)程Ⅵ是用秋水仙素處理幼苗，A錯(cuò)誤；Ⅰ→Ⅴ為雜交育種，培育品種⑥的最簡(jiǎn)捷的途徑是雜交育種，B正確；Ⅲ→Ⅵ過(guò)程為單倍體育種，其育種的原理是染色體變異，C正確；Ⅱ→Ⅳ過(guò)程為誘變育種，最不容易達(dá)到目的，D正確。 10．下列有關(guān)育種的敘述正確的是 A．經(jīng)③產(chǎn)生④的過(guò)程，是基因中堿基數(shù)量發(fā)生了改變 B．經(jīng)③產(chǎn)生⑨的過(guò)程可以發(fā)生突變，但不發(fā)生基因重組 C．經(jīng)③產(chǎn)生⑧的過(guò)程，若獲得顯性純合子需多次測(cè)交 D．⑩植株體內(nèi)不是所有細(xì)胞都含有兩個(gè)染色體組 【答案】D 11．如圖所示，將二倍體植株①和②雜交得到③，再將③做進(jìn)一步處理。對(duì)此分析錯(cuò)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，則⑨的基因型可能是aBd D．③至④的過(guò)程中，所產(chǎn)生的變異都有利于生產(chǎn) 【答案】D 12．玉米(2N＝20)是重要的糧食作物之一。已知玉米的高稈、易倒伏(D)對(duì)矮稈、抗倒伏(d)為顯性，抗病(R)對(duì)易感病(r)為顯性，控制上述兩對(duì)性狀的基因分別位于兩對(duì)同源染色體上。為獲得純合矮稈抗病玉米植株，研究人員采用了下圖所示的方法。根據(jù)材料分析回答問(wèn)題。 （1）過(guò)程④“航天育種”方法中主要的變異類(lèi)型是_____。 （2）若過(guò)程①的F1自交3代，產(chǎn)生的F4中純合抗病植株占_________。 （3）過(guò)程②，若只考慮F1中分別位于n對(duì)同源染色體上的n對(duì)等位基因，則利用其花藥離體培育成的單倍體幼苗的基因型，在理論上應(yīng)有_______種；若單倍體幼苗通過(guò)加倍后獲得M株玉米，通過(guò)篩選得到的矮稈抗病植株的基因型為_(kāi)______，在理論上有_______株。 【答案】（1）基因突變 （2）7/16 （3）2n ddRR M/4 【解析】根據(jù)題意和圖示分析可知：①為雜交育種中對(duì)篩選植株連續(xù)自交；②是單倍體育種中選取花藥進(jìn)行離體培養(yǎng)；③是植物組織培養(yǎng)，將植物離體細(xì)胞培養(yǎng)成植株；④是誘變育種。（1）過(guò)程④“航天育種”方法屬于誘變育種，其主要的變異類(lèi)型是基因突變。（2）由題意知，F(xiàn)1的基因型是DdRr，自交3代，產(chǎn)生的F4中雜合子Rr占（1/2）3=1/8，則純合抗病植株RR占1/2（1-1/8）=7/16。（3）若只考慮F1中分別位于n對(duì)同源染色體上的n對(duì)等位基因，則其減數(shù)分裂后可產(chǎn)生2n種花藥。利用其花藥離體培育成的單倍體幼苗的基因型，在理論上應(yīng)有2n種。由于F1的基因型為DdRr，其減數(shù)分裂后可產(chǎn)生DR、Dr、dR、dr四種花藥。所以若單倍體幼苗通過(guò)加倍后獲得M株玉米，通過(guò)篩選得到的矮稈抗病植株的基因型為ddRR，占M/4。 13．野生獼猴桃是一種多年生的富含VC的二倍體（2N＝58）小野果。下圖是某科研小組以大量的野生獼猴桃種子（aa）為實(shí)驗(yàn)材料培育抗蟲(chóng)獼猴桃無(wú)子新品種的過(guò)程，據(jù)圖回答： （1）各代號(hào)表示的育種類(lèi)型中：①表示________，③表示________。 （2）③⑦過(guò)程用到的藥劑是________，原理是____________________________________。 （3）若④過(guò)程是自交，則產(chǎn)生的AAAA的概率是__________________。 （4）若⑤過(guò)程是雜交，產(chǎn)生的AAA植株，其體細(xì)胞含染色體數(shù)目是________，該植株所結(jié)果實(shí)無(wú)子的原因是____________________；AA植株和AAAA植株是否為同一個(gè)物種，并說(shuō)明原因__________________。 （5）⑥過(guò)程中用到的工具酶是_______________________________________。AAA的細(xì)胞成功接受抗蟲(chóng)基因B后，經(jīng)植物組織培養(yǎng)產(chǎn)生幼苗，移栽后長(zhǎng)成AAAB的抗蟲(chóng)新品種植株，這種變異屬于________。 【答案】（1）誘變育種 多倍體育種 （2）秋水仙素 抑制紡錘體的形成，使染色體數(shù)目加倍 （3）1/36 （4）87 減數(shù)分裂過(guò)程中聯(lián)會(huì)紊亂，不能產(chǎn)生可育（有效）的配子 不是，雜交后代不育 （5）限制性核酸內(nèi)切酶、DNA連接酶 基因重組 AA植株和AAAA植株雜交的后代AAA不育，因此二者之間存在生殖隔離，屬于不同的物種。（5）基因工程中需要使用的工具酶有限制酶和DNA連接酶；基因工程育種的原理是基因重組。 14．農(nóng)作物育種又稱(chēng)品種改良，是指通過(guò)各種方法改變作物遺傳特性，培育優(yōu)良植物新品種的技術(shù)?，F(xiàn)有兩種純種玉米品種——高桿抗銹?。―DTT)和矮桿不抗銹病（ddtt)，如何利用現(xiàn)有的兩個(gè)玉米品種培育出新的矮桿抗銹病的玉米品種，研究人員提出了以下兩種育種方案，如下圖示。（注：D、d和T、t分別位于兩對(duì)不同的同源染色體上） 請(qǐng)分析回答下列問(wèn)題： （1）育種方法Ⅰ的突出優(yōu)點(diǎn)是_________；方法Ⅱ依據(jù)的遺傳學(xué)原理主要是____________。 （2）圖中①和④的基因組成分別為_(kāi)_______________和_______________； （3）(二）過(guò)程中，D和d的分離發(fā)生在__________________。（三）過(guò)程采用的方法稱(chēng)為_(kāi)_________；(四）過(guò)程最常用的化學(xué)藥劑是______________。 （4）如果讓Fl按（五）、（六）過(guò)程連續(xù)自交，則⑥中符合生產(chǎn)要求并能穩(wěn)定遺傳的個(gè)體占_________。 【答案】（1）能明顯縮短育種年限 基因重組 （2）DT ddTT （3）減數(shù)第一次分裂（或減數(shù)第一次分裂后期） 花藥離體培養(yǎng) 秋水仙素 （4）1/2 而④是由②發(fā)育成的單倍體再經(jīng)染色體數(shù)目加倍后得到的，所以④的基因型為ddTT。（3）過(guò)程（二）表示減數(shù)分裂產(chǎn)生配子，D和d是等位基因，它們的分離發(fā)生在減數(shù)第一次分裂后期；過(guò)程（三）采用的是花藥離體培養(yǎng)法；過(guò)程（四）是人工誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍，最常用的化學(xué)藥劑是秋水仙素。（4）讓F1按（五）、（六）過(guò)程連續(xù)自交1代，產(chǎn)生的符合生產(chǎn)要求的抗倒伏抗銹病植株基因型為ddTT和ddTt，比例為1∶2，再自交1代，產(chǎn)生的符合生產(chǎn)要求的抗倒伏抗銹病植株ddTT占1/3+2/31/4=1/2。 15．中國(guó)是世界上最大的茄子生產(chǎn)國(guó)，為培養(yǎng)優(yōu)良品種，育種工作者應(yīng)用了多種育種方法。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。 （1）茄子晚開(kāi)花（A）對(duì)早開(kāi)花（a）為顯性，果實(shí)顏色有深紫色（BB）、淡紫色（Bb）與白色（bb）之分，兩對(duì)基因自由組合。為培育早開(kāi)花深紫色果實(shí)的茄子，選擇基因型為AABB與aabb的植株雜交，F(xiàn)1自交得到的F2中有________種表現(xiàn)型，其中早開(kāi)花深紫色果實(shí)的植株所占比例為_(kāi)_______。 （2）青枯病是茄子的主要病害，抗青枯?。═）對(duì)易感青枯?。╰）為顯性，基因T、t與控制開(kāi)花期的基因A、a自由組合。若采用二倍體早開(kāi)花、易感青枯病茄子（aatt）與四倍體晚開(kāi)花、抗青枯病茄子（AAAATTTT）為育種材料，培育純合的二倍體早開(kāi)花、抗青枯病茄子，則主要步驟如下： ①第一步，種植四倍體晚開(kāi)花、抗青枯病茄子（AAAATTTT），取其花藥離體培養(yǎng)，獲得基因型為_(kāi)___________的子代。 ②第二步，以基因型為_(kāi)_______的茄子作為親本雜交，得到F1（AaTt）。 ③第三步，請(qǐng)用遺傳圖解或文字簡(jiǎn)要描述接下來(lái)的育種過(guò)程。 【答案】（1）6 1/16 （2）①AATT ②aatt與AATT ③遺傳圖解如圖 【解析】（1）由題意知，F(xiàn)1的基因型為AaBb，F(xiàn)1自交，F(xiàn)2中早開(kāi)花深紫色果實(shí)（aaBB）所占的比例為1/41/4＝1/16，F(xiàn)2中有A_BB（晚開(kāi)花深紫色）、A_Bb（晚開(kāi)花淺紫色）、A_bb（晚開(kāi)花白色）、aaBB（早開(kāi)花深紫色）、aaBb（早開(kāi)花淺紫色）、aabb（早開(kāi)花白色）6種表現(xiàn)型。（2）為了培育出純合的二倍體早開(kāi)花抗青枯病茄子（aaTT），可首先利用四倍體晚開(kāi)花抗青枯病茄子（AAAATTTT）的花藥進(jìn)行離體培養(yǎng)獲得基因型為AATT的單倍體植株，然后將其與二倍體早開(kāi)花易感青枯病茄子（aatt）雜交得到基因型為AaTt的植株，即F1，然后可采用自交的方法，從F2中選取早開(kāi)花抗青枯病茄子（aaT_）連續(xù)自交直至不發(fā)生性狀分離，獲得早開(kāi)花抗青枯?。╝aTT）純合子；也可取AaTt植株的花藥進(jìn)行離體培養(yǎng)，并用秋水仙素處理單倍體幼苗，最后篩選出純合的二倍體早開(kāi)花抗青枯病茄子（aaTT）即可。 16．（2018天津卷，31）為獲得玉米多倍體植株，采用以下技術(shù)路線。據(jù)圖回答： （1）可用______________對(duì)圖中發(fā)芽的種子進(jìn)行處理。 （2）篩選鑒定多倍體時(shí)，剪去幼苗根尖固定后，經(jīng)過(guò)解離、漂洗、染色、制片，觀察_____區(qū)的細(xì)胞。若裝片中的細(xì)胞均多層重疊，原因是__________________________。統(tǒng)計(jì)細(xì)胞周期各時(shí)期的細(xì)胞數(shù)和細(xì)胞染色體數(shù)。下表分別為幼苗I中的甲株和幼苗II中的乙株的統(tǒng)計(jì)結(jié)果。 幼苗 計(jì)數(shù)項(xiàng)目 細(xì)胞周期 間期前期中期后期末期 甲株 細(xì)胞數(shù) 細(xì)胞染色體數(shù) x1 x2 x3 x4 x5 / / y 2y / 乙株 細(xì)胞染色體數(shù) / / 2y 4y / 可以利用表中數(shù)值____________和_____________，比較甲株細(xì)胞周期中的間期與分裂期的時(shí)間長(zhǎng)短。 （3）依表結(jié)果，繪出形成乙株的過(guò)程中，誘導(dǎo)處理使染色體數(shù)加倍的細(xì)胞周期及下一個(gè)細(xì)胞周期的染色體數(shù)變化曲線______。 【答案】（1）秋水仙素（或低溫） （2）分生　　解離不充分或壓片不充分　　x1　　x2+x3+x4+x5 （3）見(jiàn)下圖： 胞周期中的分裂期的時(shí)間長(zhǎng)短。（3）秋水仙素誘導(dǎo)導(dǎo)致幼苗在有絲分裂前期不出現(xiàn)紡錘體，因此后期染色體加倍后細(xì)胞不會(huì)分裂為兩個(gè)子細(xì)胞，進(jìn)而使細(xì)胞內(nèi)的染色體數(shù)目是誘導(dǎo)之前染色體數(shù)目的兩倍。再進(jìn)行下一次細(xì)胞分裂時(shí)，按照加倍后的染色體數(shù)目進(jìn)行正常的有絲分裂。因此誘導(dǎo)處理使染色體數(shù) 加倍的細(xì)胞周期及下一個(gè)細(xì)胞周期的染色體數(shù)變化曲線如圖所示： 。 17．（2017江蘇卷27）研究人員在柑橘中發(fā)現(xiàn)一棵具有明顯早熟特性的變異株，決定以此為基礎(chǔ)培育早熟柑橘新品種。請(qǐng)回答下列問(wèn)題： （1）要判斷該變異株的育種價(jià)值，首先要確定它的_______________物質(zhì)是否發(fā)生了變化。 （2）在選擇育種方法時(shí)，需要判斷該變異株的變異類(lèi)型。如果變異株是個(gè)別基因的突變體，則可采用育種方法①，使早熟基因逐漸_______________，培育成新品種1。為了加快這一進(jìn)程，還可以采集變異株的_______________進(jìn)行處理，獲得高度純合的后代，選育成新品種2，這種方法稱(chēng)為_(kāi)______________育種。 （3）如果該早熟植株屬于染色體組變異株，可以推測(cè)該變異株減數(shù)分裂中染色體有多種聯(lián)會(huì)方式，由此造成不規(guī)則的_______________，產(chǎn)生染色體數(shù)目不等、生活力很低的______________，因而得不到足量的種子。即使得到少量后代，早熟性狀也很難穩(wěn)定遺傳。這種情況下，可考慮選擇育種方法③，其不足之處是需要不斷制備_______________，成本較高。 （4）新品種1與新品種3均具有早熟性狀，但其他性狀有差異，這是因?yàn)樾缕贩N1選育過(guò)程中基因發(fā)生了多次_______________，產(chǎn)生的多種基因型中只有一部分在選育過(guò)程中保留下來(lái)。 【答案】（1）遺傳 （2）純合 花藥 單倍體 （3）染色體分離 配子 組培苗 （4）重組 【解析】（1）具有育種價(jià)值的變異屬于可遺傳變異，需先確定遺傳物質(zhì)是否發(fā)生了變化。（2）變異株是個(gè)別基因的突變體，則利用雜交育種，通過(guò)連續(xù)自交、選育，使早熟基因逐漸純合，培育成新品種。加快育種進(jìn)程，縮短育種年限，則采用單倍體育種，即采集變異株的花藥進(jìn)行處理，獲得單倍體，然后用秋水仙素處理單倍體幼苗，誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍，獲得純合子。（3）染色體組變異株中染色體組發(fā)生了變化，則減數(shù)分裂中染色體有多種聯(lián)會(huì)方式，染色體分離時(shí)不規(guī)則，就會(huì)形成染色體數(shù)目不等、生活力很低的配子，結(jié)果不能完成受精作用，得不到足量的種子。育種③是植物組織培養(yǎng)，需不斷制備組培苗，成本較高。（4）新品種1的形成是通過(guò)雜交育種培育形成，屬于有性生殖，是基因重組的結(jié)果，新品種3是植物組織培養(yǎng)的結(jié)果，屬于無(wú)性繁殖，基因沒(méi)有重組，所以前者產(chǎn)生的多種基因型中只有一部分保留下來(lái)，后者全部保留下來(lái)。 【考點(diǎn)定位】生物變異，雜交育種，單倍體育種，植物組織培養(yǎng)。 【名師點(diǎn)睛】本題主要考查生物變異和育種的相關(guān)知識(shí)，要求學(xué)生理解可遺傳變異的含義，理解雜交育種和單倍體育種的過(guò)程。 18．（2017北京卷30）玉米（2n=20）是我國(guó)栽培面積最大的作物，近年來(lái)常用的一種單倍體育種技術(shù)使玉米新品種選育更加高效。 （1）單倍體玉米體細(xì)胞的染色體數(shù)為_(kāi)______，因此在____分裂過(guò)程中染色體無(wú)法聯(lián)會(huì)，導(dǎo)致配子中無(wú)完整的______。 （2）研究者發(fā)現(xiàn)一種玉米突變體（S），用S的花粉給普通玉米授粉，會(huì)結(jié)出一定比例的單倍體籽粒（胚是單倍體；胚乳與二倍體籽粒胚乳相同，是含有一整套精子染色體的三倍體。見(jiàn)圖1） ①根據(jù)親本中某基因的差異，通過(guò)PCR擴(kuò)增以確定單倍體胚的來(lái)源，結(jié)果見(jiàn)圖2。 從圖2結(jié)果可以推測(cè)單倍體的胚是由___發(fā)育而來(lái)。 ②玉米籽粒顏色由A、a與R、r兩對(duì)獨(dú)立遺傳的基因控制，A、R同時(shí)存在時(shí)籽粒為紫色，缺少A或R時(shí)籽粒為白色。紫粒玉米與白粒玉米雜交，結(jié)出的籽粒中紫∶白=3∶5，出現(xiàn)性狀分離的原因是_______。推測(cè)白粒親本的基因型是_______。 ③將玉米籽粒顏色作為標(biāo)記性狀，用于篩選S與普通玉米雜交后代中的單倍體，過(guò)程如下 請(qǐng)根據(jù)F1籽粒顏色區(qū)分單倍體和二倍體籽粒并寫(xiě)出與表型相應(yīng)的基因型_______。 （3）現(xiàn)有高產(chǎn)抗病白粒玉米純合子（G）、抗旱抗倒伏白粒玉米純合子（H），欲培育出高產(chǎn)抗病抗旱抗倒伏的品種。結(jié)合（2）③中的育種材料與方法，育種流程應(yīng)為：______；將得到的單倍體進(jìn)行染色體加倍以獲得純合子；選出具有優(yōu)良性狀的個(gè)體。 【答案】（1）10 減數(shù) 染色體組 （2）①卵細(xì)胞 ②紫粒親本是雜合子 aaRr/Aarr ③單倍體籽粒胚的表現(xiàn)型為白色，基因型為ar；二倍體籽粒胚的表現(xiàn)型為紫色，基因型為AaRr；二者籽粒胚乳的表現(xiàn)型為紫色，基因型為AaaRrr。 （3）用G和H雜交，將所得F1為母本與S雜交；根據(jù)籽粒顏色挑出單倍體 體籽粒的顏色應(yīng)為紫色，基因型為AaRr；單倍體籽粒由母本的配子發(fā)育而來(lái)，所以其基因型為ar。胚乳都是由一個(gè)精子（基因組成AARR）和兩個(gè)極核（基因組成都為ar）結(jié)合后發(fā)育而來(lái)，基因型為AaaRrr。（3）按照（2）③中的方法，可將G和H雜交，得到F1，再以F1為母本授以突變體S的花粉，根據(jù)籽粒顏色挑出單倍體；將得到的單倍體進(jìn)行染色體加倍以獲得純合子；選出具有優(yōu)良性狀的個(gè)體。 【考點(diǎn)定位】遺傳規(guī)律，育種，PCR 【名師點(diǎn)睛】遺傳學(xué)中，常用數(shù)學(xué)的方法對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，本題中，“3/8=3/41/2”這個(gè)數(shù)學(xué)變化是解答該題（2）②小題的突破口。 19．（2017天津卷9）玉米自交系（遺傳穩(wěn)定的育種材料）B具有高產(chǎn)、抗病等優(yōu)良性質(zhì)，但難以直接培育成轉(zhuǎn)基因植株，為使其獲得抗除草劑性狀，需依次進(jìn)行步驟I、II試驗(yàn)。 Ⅰ．獲得抗除草劑轉(zhuǎn)基因玉米自交系A(chǔ)，技術(shù)路線如下圖。 （1）為防止酶切產(chǎn)物自身環(huán)化，構(gòu)建表達(dá)載體需用2種限制酶，選擇的原則是______（單選）。 ①Ti質(zhì)粒內(nèi)，每種限制酶只有一個(gè)切割位點(diǎn) ②G基因編碼蛋白質(zhì)的序列中，每種限制酶只有一個(gè)切割位點(diǎn) ③酶切后，G基因形成的兩個(gè)黏性末端序列不相同 ④酶切后，Ti質(zhì)粒形成的兩個(gè)黏性末端序列相同 A．①③ B．①④ C．②③ D．②④ （2）下表是4種玉米自交系幼胚組織培養(yǎng)不同階段的結(jié)果。據(jù)表可知，細(xì)胞脫分化時(shí)使用的激素是_______________，自交系_______________的幼胚最適合培養(yǎng)成愈傷組織作為轉(zhuǎn)化受體。 （3）農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化愈傷組織時(shí)，T-DNA攜帶插入其內(nèi)的片段轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞。篩選轉(zhuǎn)化的愈傷組織，需使用含_____________________的選擇培養(yǎng)基。 （4）轉(zhuǎn)化過(guò)程中，愈傷組織表面常殘留農(nóng)桿菌，導(dǎo)致未轉(zhuǎn)化愈傷組織也可能在選擇培養(yǎng)基上生長(zhǎng)。含有內(nèi)含子的報(bào)告基因只能在真核生物中正確表達(dá)，其產(chǎn)物能催化無(wú)色物質(zhì)K呈現(xiàn)藍(lán)色。用K分別處理以下愈傷組織，出現(xiàn)藍(lán)色的是_______________（多選）。 A．無(wú)農(nóng)桿菌附著的未轉(zhuǎn)化愈傷組織 B．無(wú)農(nóng)桿菌附著的轉(zhuǎn)化愈傷組織 C．農(nóng)桿菌附著的未轉(zhuǎn)化愈傷組織 D．農(nóng)桿菌附著的轉(zhuǎn)化愈傷組織 （5）組織培養(yǎng)獲得的轉(zhuǎn)基因植株（核DNA中僅插入一個(gè)G基因）進(jìn)行自交，在子代含G基因的植株中，純合子占_____________。繼續(xù)篩選，最終選育出抗除草劑純合自交系A(chǔ)。 II．通過(guò)回交使自交系B獲得抗除草劑性狀 （6）抗除草劑自交系A(chǔ)（GG）與自交系B雜交產(chǎn)生F1，然后進(jìn)行多輪回交（下圖）。自交系B作為親本多次回交的目的是使后代______________。 （7）假設(shè)子代生活力一致，請(qǐng)計(jì)算上圖育種過(guò)程F1、H1、H2、H3各代中含G基因植株的比例，并在圖1中畫(huà)出對(duì)應(yīng)的折線圖。若回交后每代不進(jìn)行鑒定篩選，直接回交，請(qǐng)?jiān)趫D2中畫(huà)出相應(yīng)的折線圖。 （8）下表是鑒定含G基因植株的4種方法。請(qǐng)預(yù)測(cè)同一后代群體中，4種方法檢出的含G基因植株的比例，從小到大依次是________。 方法 檢測(cè)對(duì)象 檢測(cè)目標(biāo) 檢出的含G基因植株的比例 PCR擴(kuò)增 基因組DNA G基因 x1 分子雜交 總mRNA G基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物 x2 抗原-抗體雜交 總蛋白質(zhì) G基因編碼的蛋白質(zhì) x3 噴灑除草劑 幼苗 抗除草劑幼苗 x4 對(duì)Hn繼續(xù)篩選，最終選育出高產(chǎn)、抗病、抗除草劑等優(yōu)良性狀的玉米自交系。 【答案】（1）A （2）2，4-D 乙 （3）除草劑 （4）BD （5）1/3 （6）積累越來(lái)越多自交系B的遺傳物質(zhì)/優(yōu)良性狀 （7）如圖 （8）X4，X3，X2，X1 故最適合培養(yǎng)成愈傷組織作為轉(zhuǎn)化受體。（3）試驗(yàn)的目的是獲得抗除草劑轉(zhuǎn)基因玉米自交系A(chǔ)，則篩選轉(zhuǎn)化的愈傷組織，需使用含除草劑的選擇培養(yǎng)基。（4）含有內(nèi)含子的報(bào)告基因位于農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒的T-DNA中，無(wú)農(nóng)桿菌附著的未轉(zhuǎn)化愈傷組織不含內(nèi)含子的報(bào)告基因，不會(huì)出現(xiàn)藍(lán)色；不論是否有無(wú)農(nóng)桿菌附著，轉(zhuǎn)化愈傷組織中都含有Ti質(zhì)粒，含內(nèi)含子的報(bào)告基因，會(huì)出現(xiàn)藍(lán)色；農(nóng)桿菌附著的未轉(zhuǎn)化愈傷組織，含內(nèi)含子的報(bào)告基因位于農(nóng)桿菌中，農(nóng)桿菌屬于原核生物，其中的報(bào)告基因不能正確表達(dá)，不會(huì)出現(xiàn)藍(lán)色。故選BD。（5）由于轉(zhuǎn)基因植株的核DNA中僅插入一個(gè)G基因，設(shè)其基因型為GO，則其自交后代含G基因的植株基因型為GG或GO，比例為1∶2，純合子占1/3。（6）回交是指雜交后代與自交系B雜交，會(huì)使后代積累越來(lái)越多自交系B的遺傳物質(zhì)/優(yōu)良性狀。（7）自交系B不含抗除草劑基因，設(shè)基因型為OO，則自交系A(chǔ)（GG）與之雜交得F1，基因型為GO，都含有G基因，再與自交系B（OO）回交得H1，基因型為GO和OO，比例為1∶1，含有G基因的植株占1/2，篩選去除基因型為OO的植株后，剩余的都是基因型為GO的植株，再回交，則與H1結(jié)果相同，含有G基因的植株占1/2。若不篩選，則1/2GO、1/2OO植株回交得H2，基因型為1/4GO、3/4OO，含有G基因的植株占1/4；1/4GO、3/4OO植株回交得H3，基因型為1/8GO、7/8OO，含有G基因的植株占1/8。（8）G基因?qū)胧荏w細(xì)胞后，不一定轉(zhuǎn)錄形成mRNA，轉(zhuǎn)錄形成的mRNA不一定翻譯形成相應(yīng)的蛋白質(zhì)，翻譯形成的相應(yīng)的蛋白質(zhì)，不一定表現(xiàn)出抗除草劑性狀，所以檢測(cè)出的含G基因植株的比例，由小到大依次是X4，X3，X2，X1。 【考點(diǎn)定位】基因工程，植物組織培養(yǎng)，分離定律 【名師點(diǎn)睛】本題主要考查基因工程和分離定律的相關(guān)知識(shí)。對(duì)于基因工程，要求考生理解雙酶切的目的，同時(shí)理解農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法。對(duì)于連續(xù)自交并篩選，要求考生根據(jù)分離定律寫(xiě)出連續(xù)四代個(gè)體的基因型及比例，難度比較大。 20．（2015浙江卷9）某自花且閉花授粉植物，抗病性和莖的高度是獨(dú)立遺傳的性狀?？共『透胁∮苫騌和r控制，抗病為顯性；莖的高度由兩對(duì)獨(dú)立遺傳的基因（D、d，E、e）控制，同時(shí)含有D和E表現(xiàn)為矮莖，只含有D或E表現(xiàn)為中莖，其他表現(xiàn)為高莖。現(xiàn)有感病矮莖和抗病高莖兩品種的純合種子，欲培育純合的抗病矮莖品種。 請(qǐng)回答： （1）自然狀態(tài)下該植物一般都是_______合子。 （2）若采用誘變育種，在γ射線處理時(shí)，需要處理大量種子，其原因是基因突變具有______和有害性這三個(gè)特點(diǎn)。 （3）若采用雜交育種，可通過(guò)將上述兩個(gè)親本雜交，在F2等分離世代中_____抗病矮莖個(gè)體，再經(jīng)連續(xù)自交等_____手段，最后得到穩(wěn)定遺傳的抗病矮莖品種。據(jù)此推測(cè)，一般情況下，控制性狀的基因數(shù)越多，其育種過(guò)程所需的_____。若只考慮莖的高度，親本雜交所得的F1在自然狀態(tài)下繁殖，則理論上，F(xiàn)2的表現(xiàn)型及比例為_(kāi)______。 （4）若采用單倍體育種，該過(guò)程涉及的原理有____。請(qǐng)用遺傳圖解表示其過(guò)程（說(shuō)明：選育結(jié)果只需寫(xiě)出所選育品種的基因型、 表現(xiàn)型及其比例）。 【答案】（1）純 （2）多方向性、稀有性 （3）選擇 純合化 年限越長(zhǎng) 矮莖∶中莖∶高莖＝9∶6∶1 （4）基因重組和染色體畸變 遺傳圖解如下：