高中牛頓第二定律教案
發(fā)表時(shí)間:2020-09-19第6章(學(xué)案) 從雜交育種到基因工程。
本章包括《雜交育種與誘變育種》和《基因工程及其應(yīng)用》兩節(jié)。本章從傳統(tǒng)的“選擇育種”開(kāi)始,沿著育種的歷史發(fā)展進(jìn)程對(duì)“雜交育種”、“誘變育種”、“基因工程育種”的基本原理、方法、技術(shù)和應(yīng)用等知識(shí)進(jìn)行了介紹。本章是前面5章關(guān)于遺傳的理論知識(shí)在科研和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用,也是學(xué)習(xí)第7章的基礎(chǔ)。
延伸閱讀
第6章(學(xué)案) 從雜交育種到基因工程 能力提升
例1 水稻的糯性,無(wú)子西瓜,黃圓豌豆×綠皺豌豆→綠圓豌豆,這些變異的來(lái)源依次是()。
A.環(huán)境改變、染色體變異、基因突變 B.染色體變異、基因突變、基因重組
C.基因突變、環(huán)境改變、基因重組D.基因突變、染色體變異、基因重組
解析 水稻的糯性來(lái)源于基因突變;無(wú)子西瓜的培育利用的原理是染色體變異;黃圓豌豆×綠皺豌豆→綠圓豌豆利用的原理是基因重組。
答案 D。
例2 下列幾種育種方法中,能改變?cè)谢虻姆肿咏Y(jié)構(gòu)的是()。
A.雜交育種 B.誘變育種 C.單倍體育種 D.多倍體育種
解析 基因分子結(jié)構(gòu)的改變是指基因中脫氧核苷酸的順序發(fā)生改變——基因突變。雜交育種、單倍體育種和多倍體育種都是在原有基因結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,經(jīng)過(guò)重新組合、加倍等過(guò)程產(chǎn)生的新的性狀,基因的結(jié)構(gòu)不發(fā)生變化。
答案 B。
例3 某作物的高稈(A)對(duì)矮稈(a)為顯性,感病(R)對(duì)抗病(r)為顯性。Aa和Rr是位于非同源染色體上的兩對(duì)等位基因。今有高稈抗病和矮稈感病純種,若希望利用雜交育種的方法在最少的世代內(nèi)培育出矮稈抗病新類型。應(yīng)該采取的步驟設(shè)計(jì)是:
(1)??;
(2)?。?/p>
(3) 。
解析 雜交育種能夠有目的的把不同個(gè)體的優(yōu)良性狀進(jìn)行重新組合,從而培育出合乎要求的新品種。這樣從開(kāi)始雜交到選育出新品種至少需要3年的時(shí)間,一般還需1~2年的純化,共需4~5年的時(shí)間才能培育出一個(gè)新品種。本題培育的品種矮稈抗病類型(aarr)為隱性類型,后代不會(huì)發(fā)生性狀分離,故只需三年時(shí)間即可。
答案(1)讓高稈抗病和矮稈感病的兩個(gè)品種雜交得到F1 (2)F1自交得到F2 (3)從F2群體中選出矮稈抗病的植株
1.在一塊栽種紅果番茄的田地里,農(nóng)民發(fā)現(xiàn)有一株番茄結(jié)的果是黃色的,這是因?yàn)樵撝攴眩ā。?/p>
A.發(fā)生基因突變B.發(fā)生染色體畸變
C.發(fā)生基因重組D.生長(zhǎng)環(huán)境發(fā)生變化
2.在下列敘述中,正確的是(?。?。
A.培育無(wú)子西瓜是利用生長(zhǎng)素促進(jìn)果實(shí)發(fā)育原理
B.培育八倍體小黑麥?zhǔn)抢萌旧w變異的原理
C.培育無(wú)子番茄是利用基因重組的原理
D.培育抗蟲(chóng)棉高產(chǎn)植株是利用基因突變的原理
3.下列各項(xiàng)中,適宜用誘變育種的是( )。
A.獲得無(wú)子果實(shí) B.培育綜合多個(gè)品種優(yōu)良性狀的新品種
C.利用細(xì)菌生產(chǎn)胰島素D.培育從未出現(xiàn)過(guò)的新品種
4.昆蟲(chóng)學(xué)家用人工誘變的方法使昆蟲(chóng)產(chǎn)生基因突變,導(dǎo)致酯酶活性升高,該酶可催化分解有機(jī)磷農(nóng)藥。近年來(lái)已將昆蟲(chóng)控制酯酶合成的基因分離出來(lái),通過(guò)生物工程技術(shù)將它導(dǎo)入細(xì)菌體內(nèi),并與細(xì)菌內(nèi)的DNA分子結(jié)合,經(jīng)這樣處理的細(xì)菌仍能分裂繁殖。請(qǐng)根據(jù)上述資料回答下面的問(wèn)題。
(1)人工誘變?cè)谏a(chǎn)實(shí)踐中已得到廣泛應(yīng)用,因?yàn)樗芴岣摺。ㄟ^(guò)人工選擇獲得。
(2)酯酶的化學(xué)本質(zhì)是,基因控制酯酶合成要經(jīng)過(guò)和兩個(gè)過(guò)程。
(3)通過(guò)生物工程產(chǎn)生的細(xì)菌,其后代同樣能分泌酯酶,這是由于:
。
(4)請(qǐng)你具體說(shuō)出一項(xiàng)上述科研成果的實(shí)際應(yīng)用:
。
5.請(qǐng)閱讀下列幾段文字后回答問(wèn)題。
A.有人把蠶的DNA分離出來(lái),用一種酶“剪切”下制造絲蛋白的基因,再?gòu)募?xì)菌細(xì)胞中提取一種叫“質(zhì)粒”的DNA分子,把它和絲蛋白基因拼接在一起再送回細(xì)菌細(xì)胞中。結(jié)果,此細(xì)菌就有生產(chǎn)蠶絲的本領(lǐng)。
B.法國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn),玉米、煙草等植物含有類似人體血紅蛋白的基因,如加入“Fe”原子,就可以制造出人的血紅蛋白,從而由植物提供醫(yī)療中所需要的人體血液。
C.瑞士科學(xué)家找到了一種與果蠅眼睛形成有關(guān)的基因,將此基因注入果蠅幼蟲(chóng)不同細(xì)胞以后,果蠅的翅和其他部位都長(zhǎng)出了眼睛。這為人造“器官”供移植使用提供了可能。
D.1991年,我國(guó)復(fù)旦大學(xué)遺傳所科學(xué)家成功地進(jìn)行了世界上首例用基因療法治療血友病的臨床實(shí)驗(yàn)。我國(guó)科學(xué)家還通過(guò)將高等動(dòng)物生長(zhǎng)激素基因移入泥鰍的受精卵,獲得比普通泥鰍重三倍的大泥鰍。
E.江蘇省農(nóng)科院開(kāi)展“轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉”的科技攻關(guān)研究,成功的將有關(guān)基因?qū)朊藁?xì)胞中,得到的棉花新品種對(duì)棉鈴蟲(chóng)等害蟲(chóng)毒殺效果高達(dá)80%~100%。
(1)所有這些實(shí)驗(yàn)統(tǒng)稱為工程,所有這些實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,有沒(méi)有生成前所未有的新型蛋白質(zhì)? 。
(2)A段中實(shí)驗(yàn)結(jié)果的細(xì)菌具有生產(chǎn)蠶絲的本領(lǐng),說(shuō)明。
(3)B段中由玉米、煙草的基因生產(chǎn)人類血紅蛋白為什么要加入“Fe”原子?,植物中含類似人類血紅蛋白基因,從進(jìn)化上看,說(shuō)明。
(4)瑞士科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)說(shuō)明;我國(guó)“863”計(jì)劃15周年成果展覽中類似的實(shí)例是。
(5)人類基因組計(jì)劃(HGP)測(cè)定了人體中條染色體的基因序列,D段中血友病基因療法中有關(guān)的染色體是染色體;我國(guó)科學(xué)家培育出的大泥鰍稱為產(chǎn)品,你認(rèn)為此類產(chǎn)品的研究推廣應(yīng)做到。
(6)“轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉”抗害蟲(chóng)的遺傳信息傳遞可以表示為,該項(xiàng)科技成果在環(huán)境保護(hù)上的重要作用是,科學(xué)家們預(yù)言,此種“轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉”獨(dú)立種植若干代以后,也將出現(xiàn)不抗蟲(chóng)的植株,此現(xiàn)象來(lái)源于。
第6章(學(xué)案) 從雜交育種到基因工程 能力拓展
一名愛(ài)崗敬業(yè)的教師要充分考慮學(xué)生的理解性,作為教師就要早早地準(zhǔn)備好適合的教案課件。教案可以讓學(xué)生們能夠更好的找到學(xué)習(xí)的樂(lè)趣,幫助授課經(jīng)驗(yàn)少的教師教學(xué)。寫好一份優(yōu)質(zhì)的教案要怎么做呢?以下是小編為大家收集的“第6章(學(xué)案) 從雜交育種到基因工程 能力拓展”但愿對(duì)您的學(xué)習(xí)工作帶來(lái)幫助。
一、選擇題
1.在農(nóng)作物育種上,采用的方法有:誘變育種、雜交育種、多倍體育種、單倍體育種。它們的理論依據(jù)依次是()。
①基因突變?、诨蜻B鎖 ③基因重組?、苋旧w變異
A.①③④④ B.④③①② C.②④①③ D.②①④③
2.雜交育種中,雜交后代的性狀一出現(xiàn)就能穩(wěn)定遺傳的是()。
A.優(yōu)良性狀 B.隱性性狀 C.顯性性狀 D.相對(duì)性狀
3.限制性內(nèi)切酶的作用實(shí)際上就是把DNA上某些化學(xué)鍵打斷,一種能對(duì)GAATTC專一識(shí)別的限制酶,打斷的化學(xué)鍵是()。
A.G與A之間的鍵B.G與C之間的鍵
C.A與T之間的鍵D.磷酸與脫氧核糖之間的鍵
4.誘變育種可以改良某種性狀,這是因?yàn)椋ǎ?/p>
①后代性狀較快穩(wěn)定?、谔岣咄蛔兟?,增加變異類型 ③控制某性狀的基因突變成等位基因?、苡欣蛔凅w數(shù)目多
A.①② B.②③ C.①③ D.②④
5.質(zhì)粒是基因工程中最常用的運(yùn)載體,它的主要特點(diǎn)是()。
①能自主復(fù)制?、诓荒茏灾鲝?fù)制③結(jié)構(gòu)很小?、艿鞍踪|(zhì)⑤環(huán)狀RNA ⑥環(huán)狀DNA?、吣堋坝押谩钡亍敖杈印?/p>
A.①③⑤⑦B.②④⑥C.①③⑥⑦ D.②③⑥⑦
6.北京大學(xué)陳章良教授于20世紀(jì)90年代成功地把固氮基因整合到小麥的DNA分子中。該項(xiàng)生物技術(shù)屬于()。
A.染色體變異B.基因工程C.細(xì)胞雜交D.雜交育種
7.下列四組實(shí)例中,均是依據(jù)基因重組原理的一組是()。
①我國(guó)著名育種專家袁隆平利用雜交技術(shù)培育超級(jí)水稻品種?、谟?guó)科學(xué)家利用細(xì)胞核移植技術(shù)克隆出小綿羊?、酆商m科學(xué)家將人乳高鐵蛋白基因移植到牛體內(nèi),生產(chǎn)出含高鐵蛋白的牛奶?、苠塾芜^(guò)太空的青椒種子培育而成的果實(shí)比普通青椒大一倍以上
A.①② B.①③ C.②③ D.②④
8.我國(guó)科學(xué)家對(duì)“神舟”四號(hào)飛船專為西部大開(kāi)發(fā)而搭載的紅杉樹(shù)種苗進(jìn)行了研究比較,發(fā)現(xiàn)這些種苗具有抗旱、抗寒和速生性能。試分析紅杉樹(shù)種苗所發(fā)生的變化和下列哪項(xiàng)相似()。
A.用X射線照射青霉菌使青霉菌的繁殖能力增強(qiáng)
B.用一定濃度的生長(zhǎng)素處理番茄雌蕊獲得無(wú)子果實(shí)
C.用一定濃度的秋水仙素處理,獲得八倍體小黑麥
D.人工栽培,選出矮稈抗銹病的小麥品種
9.在動(dòng)物育種中,用一定劑量的X射線處理精巢,可得到大量的變異個(gè)體。這是因?yàn)椋ǎ?/p>
A.合子都是純合基因 B.誘發(fā)了雄配子發(fā)生高頻率的基因突變
C.誘導(dǎo)發(fā)生了大量的染色體變異D.提高了基因的互換率
10.中國(guó)返回式衛(wèi)星搭載的水稻種子,由太空返回后經(jīng)地面種植,培養(yǎng)出的水稻穗多粒大,營(yíng)養(yǎng)成分高,這種育種屬于()。
A.雜交育種B.誘變育種C.單倍體育種D.多倍體育種
11.基因工程等生物高科技的廣泛應(yīng)用,引發(fā)許多關(guān)于科技與倫理的爭(zhēng)論。有人歡呼,科學(xué)技術(shù)的發(fā)展將改變一切。有人驚呼,它將引發(fā)道德危機(jī)。對(duì)此,我們應(yīng)持的正確態(tài)度是()。
①摒棄現(xiàn)有道德規(guī)范,推動(dòng)科技發(fā)展?、诎l(fā)揮道德規(guī)范的作用,限制科技的負(fù)面效應(yīng)
③科技的發(fā)展必須以現(xiàn)有的道德規(guī)范為準(zhǔn)繩④調(diào)整現(xiàn)有的道德規(guī)范,適應(yīng)科技發(fā)展
A.①②B.②③C.③④D.②④
12.用紫外線照射紅色細(xì)菌的培養(yǎng)液,幾天后出現(xiàn)了一個(gè)白色菌落,把這個(gè)白色菌落轉(zhuǎn)移培養(yǎng),長(zhǎng)出的菌落全是白色的,這是()。
A.染色體變異B.自然突變C.人工誘變D.基因重組
13.DNA連接酶的作用是()。
A.子鏈與母鏈間形成氫鍵B.黏性末端之間形成氫鍵
C.兩DNA末端間的縫隙連接D.以上三項(xiàng)都對(duì)
14.在基因工程方面,人們運(yùn)用微電子技術(shù)制作基因芯片,用于生物基因級(jí)測(cè)序和檢測(cè)有缺陷的DNA分子。對(duì)于生物基因級(jí)測(cè)序的正確理解應(yīng)是()。
A.測(cè)定基因的數(shù)目 B.測(cè)定基因的位置
C.測(cè)定基因中堿基的排列順序D.以上三項(xiàng)都對(duì)
15.為了培育節(jié)水高產(chǎn)品種,科學(xué)家將大麥中與抗旱節(jié)水有關(guān)的基因?qū)胄←?,得到轉(zhuǎn)基因小麥,其水分利用率提高了20%。這項(xiàng)技術(shù)的遺傳學(xué)原理是()。
A.基因突變B.基因重組C.基因復(fù)制D.基因分離
16.基因工程是在DNA分子水平上對(duì)生物的定向改造。下列有關(guān)基因工程的敘述中,錯(cuò)誤的是()。
A.DNA限制性內(nèi)切酶可用于目的基因的提取
B.運(yùn)載體和目的基因必須要用同一種酶處理
C.基因工程所用的工具酶是限制酶、運(yùn)載體、DNA連接酶
D.帶有目的基因的運(yùn)載體是否進(jìn)入受體細(xì)胞需要檢測(cè)
17.在基因工程中用來(lái)修飾改造生物基因的工具是()。
A.限制酶和連接酶B.限制酶和水解酶
C.限制酶和運(yùn)載體D.連接酶和運(yùn)載體
18.下列有關(guān)基因工程技術(shù)的敘述中,正確的是()。
A.重組DNA技術(shù)所用的工具酶是限制酶、連接酶和運(yùn)載體
B.所有的限制酶都只能識(shí)別同一種特定的核苷酸序列
C.選用細(xì)菌作為重組質(zhì)粒的受體細(xì)胞是因?yàn)榧?xì)菌繁殖快
D.只要目的基因進(jìn)入了受體細(xì)胞就能成功實(shí)現(xiàn)表達(dá)
19.下列有關(guān)基因工程的成果及應(yīng)用的敘述中,正確的是()。
A.用基因工程方法培育的抗蟲(chóng)植物也能抗病毒
B.基因工程在畜牧業(yè)上應(yīng)用的主要目的是培養(yǎng)體型巨大、品質(zhì)優(yōu)良的動(dòng)物
C.任何一種假單孢桿菌都能分解四種石油成分,所以假單孢桿菌是“超級(jí)菌”
D.基因工程在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用主要是培育高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、品質(zhì)優(yōu)良和具有抗逆性的農(nóng)作物
20.基因工程常用的受體有()。
①大腸桿菌②枯草桿菌③支原體④動(dòng)物細(xì)胞
A.①②③④B.①②③C.②③④D.①②④
二、非選擇題
21.右圖表示由某種農(nóng)作物①和②兩個(gè)品種分別培育出④⑤⑥三個(gè)品種的過(guò)程。請(qǐng)根據(jù)圖回答下面的問(wèn)題。
(1)用①和②培育成⑤的過(guò)程所采用的常規(guī)方法Ⅰ和Ⅱ分別稱和,其培育⑤所依據(jù)的原理是。
(2)用③培育?、艿某S梅椒á笫?。由③培育出④再培育出⑤的育種方法稱為,其優(yōu)點(diǎn)是。
(3)由③培育成⑥常用的方法Ⅳ是,其形成的⑥稱倍體。
22.人們?cè)谛Q繭生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn),雄蠶產(chǎn)絲多、質(zhì)量好。為了在幼蟲(chóng)時(shí)期能及時(shí)鑒別雌雄,以便淘汰雌蠶,保留雄蠶,人們根據(jù)伴性遺傳的原理,設(shè)計(jì)一個(gè)雜交組合,較好地解決了這一問(wèn)題。請(qǐng)根據(jù)下面提供的資料和條件,設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)。
(1)家蠶的性染色體為ZW型(即:雄性為ZZ,雌性為ZW)。
(2)正常蠶幼蟲(chóng)的皮膚不透明,是由顯性基因A控制,“油蠶”幼蟲(chóng)的皮膚透明如油紙(可以看到內(nèi)部器官)是由隱性基因a控制。A對(duì)a是顯性,它們都位于Z染色體上。
(3)現(xiàn)有正常蠶和“油蠶”兩個(gè)品種雌雄幼蟲(chóng)各若干條。請(qǐng)根據(jù)以上提供的資料和條件,利用伴性遺傳的原理,設(shè)計(jì)一個(gè)雜交組合方案,能在幼蟲(chóng)時(shí),就可以根據(jù)皮膚特征,很容易地把雌雄蠶分開(kāi)來(lái),要求用圖解方式表示,并作簡(jiǎn)要說(shuō)明。
23.為提高農(nóng)作物的單產(chǎn)量,獲得早熟、抗倒伏、抗病等性狀,科學(xué)工作者往往要采取多種育種方法來(lái)培育符合農(nóng)民要求的新品種,請(qǐng)根據(jù)下面提供的材料,設(shè)計(jì)一套育種方案。
生物材料:A小麥的高稈(顯性)抗銹病(顯性)純種,B小麥的矮稈不抗銹病純種,C水稻的遲熟種子;非生物材料:根據(jù)需要自選。
(1)育種名稱:育種。
(2)所選擇的生物材料:。
(3)希望得到的結(jié)果:。
(4)預(yù)期產(chǎn)生這種結(jié)果(所需性狀類型)的概率:。
(5)寫出育種的簡(jiǎn)要過(guò)程(可用圖解)。
(6)簡(jiǎn)答選擇能穩(wěn)定遺傳的新品種的方法。
24.我國(guó)科學(xué)家鮑文奎等農(nóng)業(yè)科技人員用普通小麥和黑麥雜交培育的新品種——小黑麥,創(chuàng)造了自然界的新生物類型。右圖是他們培育的大概過(guò)程。請(qǐng)回答:
(1)普通小麥和黑麥雜交是間雜交。
(2)普通小麥的配子中有個(gè)染色體組,共條染色體。
(3)黑麥配子中有個(gè)染色體組,共條染色體。
(4)普通小麥和黑麥雜交的雜種一代是倍體,它本身不能形成,因?yàn)樗w內(nèi)沒(méi)有。
(5)給雜種一代進(jìn)行染色體加倍(0.3%~0.5%秋水仙素處理)形成的小黑麥體細(xì)胞中有個(gè)染色體組,共條染色體,該小黑麥稱為。
25.科學(xué)家利用輻射誘變技術(shù)處理紅色種皮的花生,獲得一突變植株,其自交所結(jié)的種子均具紫色種皮。這些紫色種皮的種子長(zhǎng)成的植株中,有些卻結(jié)出了紅色種皮的種子。
(1)上述紫色種皮的花生種子長(zhǎng)成的植株中,有些結(jié)出了紅色種皮種子的原因是:
。
(2)上述紫色種皮的種子,可用于培育紫色種皮性狀穩(wěn)定遺傳的花生新品種。假設(shè)花生種皮的紫色和紅色性狀由一對(duì)等位基因控制,用文字簡(jiǎn)要敘述獲得該新品種的過(guò)程:
。
閱讀·創(chuàng)新
袁隆平被稱為“雜交水稻之父”。他研究成功的水稻雜交技術(shù)為我國(guó)水稻產(chǎn)量的提高作出了巨大貢獻(xiàn),被譽(yù)為農(nóng)業(yè)上的一次綠色革命,他因此而獲得了我國(guó)的最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)。
水稻雜交技術(shù)利用了植物的“雄性不育”。植物為什么會(huì)發(fā)生雄性不育現(xiàn)象呢?研究表明,小麥、水稻和玉米等作物,它們的雄蕊是否可育,是由細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)中的基因共同決定的。在細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)中,都含有決定雄蕊是否可育的基因。其中,細(xì)胞核的不育基因用r表示,可育基因用R表示,并且R對(duì)r為顯性;細(xì)胞質(zhì)的不育基因用S表示,可育基因用N表示。
在上述4種基因的關(guān)系中,細(xì)胞核可育基因(R)能夠抑制細(xì)胞質(zhì)不育基因(S)的表達(dá)。因此,當(dāng)細(xì)胞核可育基因(R)存在時(shí),植株都表現(xiàn)為雄性可育,當(dāng)細(xì)胞質(zhì)基因?yàn)榭捎?N)時(shí),無(wú)論細(xì)胞核具有可育基因還是不育基因,植株都表現(xiàn)為雄性可育,只有當(dāng)細(xì)胞核不育基因(r)與細(xì)胞質(zhì)不育基因(S)同時(shí)存在時(shí),植株才能表現(xiàn)為雄性不育。
用基因型為N(rr)的品種作為父本,與基因型為S(rr)的雄性不育系雜交,雜交后代的基因型就是S(rr),表現(xiàn)為雄性不育(右圖)。這里,基因型為N(rr)的品種,既能使母本結(jié)實(shí),又使后代保持了不育的特性,因此叫做雄性不育保持系(簡(jiǎn)稱保持系)。
用基因型為N(RR)的品種作為父本,與基因型為S(rr)的雄性不育系雜交,才能使后代恢復(fù)可育性,這種能夠使雄性不育系的后代恢復(fù)可育性的品種,叫做雄性不育恢復(fù)系(簡(jiǎn)稱恢復(fù)系)。用這樣的種子在田間大面積播種,長(zhǎng)成的植株既可以通過(guò)傳粉而結(jié)實(shí),又可以在各方面表現(xiàn)出較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì),在雜交育種中,雄性不育系、雄性不育保持系和雄性不育恢復(fù)系必須配套配合,這就是人們常說(shuō)的三系配套。
袁隆平成功了,但他沒(méi)有止步,在“三系法”的基礎(chǔ)上,又研究成功了“二系法”,最后向“一系法”沖擊。……
閱讀以上資料,回答下面的問(wèn)題。
(1)畫出水稻雄性可育的3種以上基因圖解。
(2)畫出雄性不育系與雄性不育恢復(fù)系的雜交圖解。
(3)上述雜交的父本的基因組成是,母本的基因組成是,原因是。
(4)使用以S(rr)不育系作母本的優(yōu)點(diǎn)是。
(5)生產(chǎn)上使用的雜交水稻的基因組成是。
參考答案
一、選擇題
1.A 2.B 3.D 4.B 5.C 6.B 7.B 8.A 9.B 10.B 11.D 12.C 13.C 14.D 15.B 16.C 17.A 18.C 19.D 20.D
二、非選擇題
21.(1)雜交自交基因重組(2)花藥離體培養(yǎng)單倍體育種能明顯縮短育種年限(3)用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗四倍體
22.設(shè)計(jì)如下:以ZaZa(雄油蠶蛾)與ZAW(雌正常蠶蛾)交配,子代中凡正常蠶均為雄性(ZAZa),凡油蠶均為雌性,在幼蟲(chóng)時(shí)即可將雌雄分辨。
(注:高——高稈,矮——矮稈,抗——抗銹病,病——不抗銹病,下同)
(6)將F2矮稈抗銹病品種連續(xù)自交,分離淘汰提純到基本不分離為止。
方案2:(1)單倍體(2)AB(3)矮稈抗銹病(4)1/4(不分離為止)
(6)挑選矮稈抗銹病的小麥即可。
方案3:(1)誘變(2)C(3)早熟水稻(4)極低或不出現(xiàn)(5)用射線、激光照射或秋水仙素等化學(xué)試劑處理(或用太空飛船搭載)水稻,使之產(chǎn)生基因突變。(6)將處理的水稻種植下去,進(jìn)行觀察、選擇矮稈抗倒伏的水稻,并純化。
24.(1)屬(2)3 21 (3)1 7 (4)四 配子 同源染色體(5)8 56 異源八倍體小黑麥
25.(1)獲得的突變植株是雜合子,其自交所產(chǎn)生的后代發(fā)生性狀分離(2)分別種植這批紫色種皮種子,連續(xù)自交兩代。若其中一些植株所結(jié)的種子均具有紫色種皮,這些種子就是所需要的新品種(純合子)
2012屆高考生物第一輪復(fù)習(xí)從雜交育種到基因工程導(dǎo)學(xué)案
俗話說(shuō),居安思危,思則有備,有備無(wú)患。準(zhǔn)備好一份優(yōu)秀的教案往往是必不可少的。教案可以更好的幫助學(xué)生們打好基礎(chǔ),幫助授課經(jīng)驗(yàn)少的教師教學(xué)。您知道教案應(yīng)該要怎么下筆嗎?以下是小編收集整理的“2012屆高考生物第一輪復(fù)習(xí)從雜交育種到基因工程導(dǎo)學(xué)案”,僅供參考,歡迎大家閱讀。
第6章從雜交育種到基因工程
1、生物變異在育種上的應(yīng)用
2、轉(zhuǎn)基因食品的安全
一、雜交育種和誘變育種
雜交育種誘變育種
原理基因重組基因突變
概念將兩個(gè)或多個(gè)品種的優(yōu)良性狀通過(guò)交配集中在一起,再經(jīng)過(guò)選擇和培育獲得新品種的方法利用物理因素或者化學(xué)因素處理生物,使生物發(fā)生基因突變,從而獲得優(yōu)良變異類型的育種方法
過(guò)程選擇具有不同優(yōu)良性狀的親本通過(guò)雜交獲得F1,F(xiàn)1連續(xù)自交或雜交,從中篩選獲得需要的類型利用射線和化合物等理化因素誘導(dǎo)正在分裂的細(xì)胞發(fā)生基因突變,并選取需要的類型
應(yīng)用改良作物品種,提高農(nóng)作物單位面積產(chǎn)量,培育優(yōu)良家畜、家禽主要用于農(nóng)作物育種和微生物培養(yǎng)
二、基因工程
1、概念:按照人們的意愿,把一種生物的某種基因提取出來(lái),加以修飾改造,然后放到另一種生物的細(xì)胞里,定向的改造生物的遺傳性狀。操作水平為DNA分子。又叫基因拼接技術(shù)或者DNA重組技術(shù)。
2、過(guò)程與工具:
提取某種基因→目的基因與運(yùn)載體結(jié)合→將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞→目的基因的檢測(cè)與鑒定
↓↓
限制酶DNA連接酶
(只識(shí)別特定的核苷酸序列,(連接脫氧核糖和磷酸運(yùn)載體(質(zhì)粒、噬菌體、動(dòng)植物病毒)
并在特定的切點(diǎn)切割DNA分子形成磷酸二脂鍵特點(diǎn):有標(biāo)記基因,有多個(gè)限制酶切點(diǎn)
基因的“剪刀”,主要在微生基因的“針線”)能在受體細(xì)胞穩(wěn)定保存、大量復(fù)制
物體內(nèi))能友好的借居在宿主細(xì)胞中,不影響宿主細(xì)胞正常生命活動(dòng)
3、比較DNA連接酶和DNA聚合酶
(1)DNA連接酶:在兩個(gè)DNA片段之間形成磷酸二酯鍵。
(2)DNA聚合酶:可將單個(gè)的脫氧核苷酸加到已有的脫氧核苷酸片段上,形成磷酸二酯鍵。
(3)相同點(diǎn):這兩種酶是由蛋白質(zhì)構(gòu)成的,可以形成兩個(gè)脫氧核苷酸之間的磷酸二酯鍵。
三、基因工程的應(yīng)用
1、作物育種:利用基因工程,獲得高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)和具有優(yōu)良品質(zhì)的農(nóng)作物,培育出具有各種抗逆性的作物新品種,如抗蟲(chóng)棉。
2、藥物研制:利用基因工程,培育轉(zhuǎn)基因生物,利用轉(zhuǎn)基因生物生產(chǎn)出各種高質(zhì)量、低成本的藥品,如胰島素、干擾素、乙肝疫苗等。
3、環(huán)境保護(hù):如利用轉(zhuǎn)基因細(xì)菌降解有毒有害的化合物,吸收環(huán)境中的重金屬,分解泄漏的石油,處理工業(yè)廢水等。
4、轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的安全性
2001年5月,我國(guó)國(guó)務(wù)院公布了《農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全管理?xiàng)l例》,對(duì)農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物的研究和試驗(yàn)、生產(chǎn)和加工、經(jīng)營(yíng)和進(jìn)出口等作了具體規(guī)定。
一、幾種育種方法的比較
1、育種發(fā)放比較
名稱原理常用方法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)應(yīng)用
雜交育種基因重組雜交→自交→篩選使分散在同一物種或不同品種中的多個(gè)優(yōu)良性狀集中于同一個(gè)體上,即“集優(yōu)”⑴育種時(shí)間長(zhǎng)
⑵局限于同一種或親緣關(guān)系較近的個(gè)體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:一般是選取純和雙親雜交,產(chǎn)生子一代年年制種
誘變育種基因突變⑴物理:紫外線、α射線、微重力、激光等處理、再篩選
⑵化學(xué):秋水仙素、硫酸二乙酯處理,再篩選提高變異頻率,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,需要大量的供試材料高產(chǎn)青霉菌、“黑農(nóng)五號(hào)”大豆品種等的培育
單倍體育種染色體變異(染色體組成倍地減少)⑴先將花藥離體培養(yǎng),培養(yǎng)出單倍體植株
⑵將單倍體幼苗經(jīng)一定濃度的秋水仙素處理獲得純合子
明顯縮短育種年限,子代均為純合子,加快育種進(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
多倍體育種染色體變異(染色體組成倍地增多)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技術(shù)復(fù)雜,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、四倍體水稻
基因工程育種基因重組提取目的基因→裝入運(yùn)載體→導(dǎo)入受體細(xì)胞→目的基因的檢測(cè)與表達(dá)→篩選出符合要求的新品種目的性強(qiáng);育種周期短;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
2、總結(jié)提醒
(1)在所有育種方法中,最簡(jiǎn)便、常規(guī)的育種方法是雜交育種,可以培育具有優(yōu)良性狀且能穩(wěn)定遺傳的新品種,防止后代發(fā)生性狀分離,便于制種和推廣。
(2)雜交育種不一定都需要連續(xù)自交,若選育顯性優(yōu)良純種,則需要連續(xù)自交,直至性狀不再發(fā)生分離;若選育隱性優(yōu)良純種,則只要出現(xiàn)該性狀即可。
(3)雜種優(yōu)勢(shì)是通過(guò)雜交獲得種子,一般不是純合子,在雜種后代上表現(xiàn)出多個(gè)優(yōu)良性狀,但只能用雜種一代,因?yàn)楹蟠鷷?huì)發(fā)生性狀分離,如雜交玉米的制種。
在實(shí)驗(yàn)田中偶然出現(xiàn)了一株抗旱、抗鹽的玉米,設(shè)想利用該植株培育能穩(wěn)定遺傳的抗旱、抗鹽水稻品種,用到的育種方法和技術(shù)應(yīng)有()
①誘變育種 ②單倍體育種?、坜D(zhuǎn)基因技術(shù)?、芙M織培養(yǎng)技術(shù)
A.①②③B.②③④
C.①③④D.①②④
將玉米中的相關(guān)基因轉(zhuǎn)移到水稻細(xì)胞中,可以用基因工程技術(shù)(轉(zhuǎn)基因技術(shù)),然后將獲得該基因的水稻細(xì)胞培養(yǎng)成植株。以后的過(guò)程可以采用單倍體育種的方法盡快獲得含抗性基因的純合子。
B
二、比較基因重組與基因工程
基因重組基因工程
原理減數(shù)分裂時(shí),非同源染色體上的非等位基因的自由組合或同源染色體上的等位基因的交叉互換基因重組
重組方式同一物種的不同基因不同物種的不同基因
變異大小小大
意義生物變異的來(lái)源之一,對(duì)生物進(jìn)化有重要意義使人類有可能按照自己意愿,直接定向改變生物的遺傳性狀,培育出新品種
相同點(diǎn)實(shí)現(xiàn)不同基因的重新組合,使生物產(chǎn)生變異
1、(2011浙江高考)將ada(腺苷酸脫氨酶基因)通過(guò)質(zhì)粒pET28b導(dǎo)入大腸桿菌并成功表達(dá)腺苷酸脫氨酶。下列敘述錯(cuò)誤的是()
A.每個(gè)大腸桿菌細(xì)胞至少含一個(gè)重組質(zhì)粒
B.每個(gè)重組質(zhì)粒至少含一個(gè)限制性核酸內(nèi)切酶識(shí)別位點(diǎn)
C.每個(gè)限制性核酸內(nèi)切酶識(shí)別位點(diǎn)至少插入一個(gè)ada
D.每個(gè)插入的ada至少表達(dá)一個(gè)腺苷酸脫氨酶分子
A項(xiàng),ada為目的基因,大腸桿菌為受體細(xì)胞,將目的基因?qū)氪竽c桿菌時(shí)如果能成功表達(dá)說(shuō)明每個(gè)大腸桿菌細(xì)胞至少含一個(gè)重組質(zhì)粒;B項(xiàng),要讓目的基因與質(zhì)粒形成重組質(zhì)粒,兩者必須用同種限制性核酸內(nèi)切酶切割,所以每個(gè)重組質(zhì)粒至少含一個(gè)限制性核酸內(nèi)切酶識(shí)別位點(diǎn);C項(xiàng),質(zhì)粒作為運(yùn)載體的條件之一是有多種限制性核酸內(nèi)切酶的識(shí)別位點(diǎn),但每種限制性核酸內(nèi)切酶只有一個(gè)識(shí)別位點(diǎn),只能插入一個(gè)目的基因(ada);D項(xiàng),ada導(dǎo)入大腸桿菌成功的標(biāo)志是表達(dá)腺苷酸脫氨酶,因此每個(gè)插入的ada至少表達(dá)一個(gè)腺苷酸脫氨酶分子。
C
2、(2011海南高考)回答有關(guān)基因工程的問(wèn)題:
(1)構(gòu)建基因工程表達(dá)載體時(shí),用不同類型的限制酶切割DNA后,可能產(chǎn)生黏性末端,也可能產(chǎn)生末端。若要在限制酶切割目的基因和質(zhì)粒后使其直接進(jìn)行連接,則應(yīng)選擇能使二者產(chǎn)生(相同、不同)黏性末端的限制酶。
(2)利用大腸桿菌生產(chǎn)人胰島素時(shí),構(gòu)建的表達(dá)載體含有人胰島素基因及其啟動(dòng)子等,其中啟動(dòng)子的作用是。在用表達(dá)載體轉(zhuǎn)化大腸桿菌時(shí),常用處理大腸桿菌,以利于表達(dá)載體進(jìn)入;為了檢測(cè)胰島素基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA,可用標(biāo)記的胰島素基因片段作探針與mRNA雜交,該雜交技術(shù)稱為。為了檢測(cè)胰島素基因轉(zhuǎn)錄的mRNA是否翻譯成,常用抗原—抗體雜交技術(shù)。
(3)如果要將某目的基因通過(guò)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法導(dǎo)入植物細(xì)胞,先要將目的基因插入農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒的中,然后用該農(nóng)桿菌感染植物細(xì)胞,通過(guò)DNA重組將目的基因插入植物細(xì)胞的上。
(1)限制酶切割產(chǎn)生兩種末端:黏性末端和平末端;若用DNA連接酶連接兩個(gè)末端,兩個(gè)末端必須是相同的。
(2)基因工程檢測(cè)的方法:檢測(cè)目的基因是否導(dǎo)入,使用DNA分子雜交技術(shù);檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄,使用分子雜交技術(shù);檢測(cè)是否形成蛋白質(zhì),使用抗原—抗體雜交技術(shù)。
(3)基因工程的目的是獲得穩(wěn)定遺傳的新品種,因此要把目的基因插入到染色體的DNA分子中。
(1)平相同(2)RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位Ca2+分子雜交技術(shù)蛋白質(zhì)
(3)T—DNA染色體DNA
3、(2010安徽高考)
I.(15分)如圖所示,科研小組用60Co照射棉花種子。誘變當(dāng)代獲得棕色(纖維顏色)新性狀,誘變I代獲得低酚(棉酚含量)新性狀。已知棉花的纖維顏色由一對(duì)基因(A、a)控制,棉酚含量由另一對(duì)基因(B、b)控制,兩對(duì)基因獨(dú)立遺傳。
(1)兩個(gè)新性狀中,棕色是________性狀,低酚是______性狀。
(2)誘變當(dāng)代中,棕色、高酚的棉花植株基因型是_______,白色、高酚的棉花植株基因型是_______。
(3)棕色棉抗蟲(chóng)能力強(qiáng),低酚棉產(chǎn)量高。為獲得抗蟲(chóng)高產(chǎn)棉花新品種,研究人員將誘變I代中棕色、高酚植株自交。每株自交后代種植在一個(gè)單獨(dú)的區(qū)域,從________的區(qū)域中得到純合棕色、高酚植株。請(qǐng)你利用該純合體作為一個(gè)親本,再?gòu)恼T變I代中選擇另一個(gè)親本,涉及一方案,盡快選育出抗蟲(chóng)高產(chǎn)(棕色、低酚)的純合棉花新品種(用遺傳圖解和必要的文字表示)。
II.(9分)草莓生產(chǎn)上傳統(tǒng)的繁殖方式易將所感染的病毒傳播給后代,導(dǎo)致產(chǎn)量降低。品質(zhì)變差。運(yùn)用微型繁殖技術(shù)可以培育出無(wú)病毒幼苗。草莓微型繁殖的基本過(guò)程如下:
外植體愈傷組織芽、根植株
請(qǐng)回答:
(1)微型繁殖培育無(wú)病毒草莓苗時(shí),一般選取_________作為外植體,其依據(jù)是____。
(2)在過(guò)程①中,常用的MS培養(yǎng)基主要成分包括大量元素、微量元素和______,在配制好的培養(yǎng)基中,常常需要添加________,有利于外植體啟動(dòng)細(xì)胞分裂形成愈傷組織。接種后2~5d,若發(fā)現(xiàn)外植體邊緣局部污染,原因可能是__________。
(3)在過(guò)程②中,愈傷組織在誘導(dǎo)生根的培養(yǎng)基中未形成根,但分化出了芽,其原因可能是_____________。
本題考查有關(guān)遺傳、變異、育種及細(xì)胞工程相關(guān)知識(shí)。Ⅰ親代棕色、高酚自交后代是棕色、高酚,白色、高酚因此棕色是顯性,親代白色、高酚自交后代是白色、低酚,白色、高酚因此低酚是隱性。誘變當(dāng)代中,棕色、高酚的棉花植株的基因型是AaBB,白色高酚的棉花植株基因型是aaBb,純合體后代不發(fā)生性狀分離,因此應(yīng)從不發(fā)生性狀分離(或全為棕色棉或沒(méi)有出現(xiàn)白色棉)的區(qū)域中選擇出純合棕色、高酚植株。育種時(shí)間短應(yīng)選擇單倍體育種方案。Ⅱ培育無(wú)病毒植株苗,應(yīng)選擇不含病毒部分培養(yǎng),而植物體新生部位不含病毒,植物組織培養(yǎng)培養(yǎng)基成分應(yīng)包含大量元素、微量元素、有機(jī)物,另外常常需要添加植物激素誘導(dǎo)植物細(xì)胞分裂、分化,外植體邊緣局部污染,說(shuō)明消毒不徹底,不同植物激素的比例影響植物細(xì)胞發(fā)育方向,生長(zhǎng)素用量比細(xì)胞分裂素用量,比值高時(shí),有利于根的分化、抑制芽的形成,比值高低,有利于芽的分化、抑制根的形成。
Ⅰ⑴顯性隱性表現(xiàn)型為棕色、低酚
⑵AaBBaaBb
⑶不發(fā)生性狀分離或全為棕色棉或沒(méi)有出現(xiàn)白色棉
Ⅱ⑴莖尖、根尖不含病毒⑵有機(jī)物植物激素外植體消毒不徹底
⑶培養(yǎng)基中生長(zhǎng)素類物質(zhì)和細(xì)胞分裂素類物質(zhì)用量的比值偏低
4、(2010四川高考)回答下列ⅠⅡ兩個(gè)小題
Ⅰ.為提高小麥的抗旱性,有人將大麥的抗旱基因(HVA)導(dǎo)入小麥,篩選出HVA基因成功整合到染色體上的高抗旱性T。植株(假定HVA基因都能正常表達(dá))。
(1)某T。植株體細(xì)胞含一個(gè)HVA基因。讓該植株自交,在所得種子種,種皮含HVA基因的種子所占比例為_(kāi)________,胚含HVA基因的種子所占比例為_(kāi)____________.。
(2)某些T。植株體細(xì)胞含兩個(gè)HVA基因,這兩個(gè)基因在染色體上的整合情況有下圖所示的三種類型(黑點(diǎn)表示HVA基因的整合位點(diǎn))。
將T。植株與非轉(zhuǎn)基因小麥雜交:若子代高抗旱性植株所占比例為50%,則兩個(gè)HVA基因的整合位點(diǎn)屬于圖_______類型;若子代高抗旱性植株所占的比例為100%,則兩個(gè)HVA基因的整合位點(diǎn)屬于圖_______類型。
讓圖C所示類型的T。植株自交,子代中高抗旱性植株所占比例為_(kāi)___________。
本題考遺傳相關(guān)知識(shí),考查學(xué)生的綜合應(yīng)用能力
第1小題:T植株含一個(gè)HVA基因,可以考慮為Aa,A代表HAV基因,自交,種皮是其體細(xì)胞,基因型全為Aa,胚為F1幼體,含A基因的比例為3/4。
第2小題:A圖考慮為AA,而非轉(zhuǎn)基因小麥考慮為aa,則A圖雜交后代抗旱比例為100%,B圖可考慮為Aa(因兩個(gè)HAV基因都在一條染色體上),則B圖雜交后代抗旱比例為50%,C圖可考慮為AaBb(A,B任一都抗旱),此時(shí)非轉(zhuǎn)基因小麥考慮為aabb,則C圖雜交后代抗旱比例為15/16(僅aabb不抗旱)。
I:(1)100%75%
(2)BA15/16
5、(2010江蘇高考)育種專家在稻田中發(fā)現(xiàn)一株十分罕見(jiàn)的“一稈雙穗”植蛛,經(jīng)鑒定該變異性狀是由基因突變引起的。下列敘述正確的是
A.這種現(xiàn)象是由顯性基因突變成隱性基因引起的
B.該變異株自交可產(chǎn)生這種變異性狀的純合個(gè)體
C.觀察細(xì)胞有絲分裂中期染色體形卷可判斷基因突變發(fā)生的位置
D.將該株水稻的花粉離體培養(yǎng)后即可獲得穩(wěn)定遺傳的高產(chǎn)品系
本題以突變實(shí)例為載體考查基因突變的特點(diǎn)、鑒別應(yīng)用等。因不知該突變體的基因型,故不能判斷其變異為隱性還是顯性突變引起,A項(xiàng)錯(cuò)誤。若一桿雙穗為隱性突變,則該植株為隱性純合體,則自交后權(quán)威一桿雙穗;若為顯性突變,則該個(gè)體為雜合體,其自交后代一桿雙穗純合體比例為1/4,B項(xiàng)正確?;蛲蛔?yōu)榉肿铀阶儺?,在顯微鏡下觀察不到,C項(xiàng)錯(cuò)誤,花藥離體培養(yǎng)后形成的植株中無(wú)同源染色體,不可育,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
B
6、(2010江蘇高考)為解決二倍體普通牡蠣在夏季因產(chǎn)卵二出現(xiàn)肉質(zhì)下降的問(wèn)題,人們培育出三倍體牡蠣。利用普通牡蠣培育三倍體牡蠣合理的方法是
A.利用水壓抑制受精卵的第一次卵裂,然后培育形成新個(gè)體
B.用被射線破壞了細(xì)胞核的精子刺激卵細(xì)胞,然后培育形成新個(gè)體
C.將早期胚胎細(xì)胞的細(xì)胞核植人去核卵細(xì)胞中,然后培育形成新個(gè)體
D.用化學(xué)試劑阻止受精后的次級(jí)卵母細(xì)胞釋放極體,然后培育形成新個(gè)體
本題考查多倍體育種方法操作,抑制第一次卵裂導(dǎo)致染色體加倍,培育而成的個(gè)體為四倍體,A項(xiàng)錯(cuò)誤,用射線破壞了細(xì)胞核的精子刺激卵細(xì)胞,然后形成的新個(gè)體為單倍體,B項(xiàng)錯(cuò)誤。C項(xiàng)利用移植方法獲得的個(gè)體為二倍體,C項(xiàng)錯(cuò)誤。極體中含有一個(gè)染色體組,受精卵含有兩個(gè)染色體組,含有極體的受精卵中含有三個(gè)染色體組,發(fā)育而成的個(gè)體為三倍體,D項(xiàng)正確。
D
7、(2009上海高考)下列技術(shù)中不能獲得抗銹高產(chǎn)小麥新品種的是
A.誘變育種
B.細(xì)胞融合
C.花粉離體培養(yǎng)
D.轉(zhuǎn)基因
花藥離體培養(yǎng)獲得是單倍體,一般高度不育。
C
8、(2009廣東高考)為了快速培育抗某種除草劑的水稻,育種工作者綜合應(yīng)用了多種培育種方法,過(guò)程如下。請(qǐng)回答問(wèn)題。
(1)從對(duì)該種除草劑敏感的二倍水稻植株上取花藥離體培養(yǎng),誘導(dǎo)成幼苗。
(2)用射線照射上述幼苗,目的是;然后用該除草劑噴灑其幼葉,結(jié)果大部分葉片變黃,僅有個(gè)別幼葉的小片組織保持綠色,表明這部分組織具有。
(3)取該部分綠色組織再進(jìn)行組織培養(yǎng),誘導(dǎo)植株再生后,用秋水仙素處理幼苗,使染色體,獲得純合,移栽到大田后,在苗期噴灑該除草劑鑒定其抗性。
(4)對(duì)抗性的遺傳基礎(chǔ)做一步研究,可以選用抗性植株與雜交,如果,表明抗性是隱性性狀。自交,若的性狀分離比為15(敏感):1(抗性),初步推測(cè)。
本題考查了單倍體育種,誘變育種等知識(shí),同時(shí)考查了多倍體育種的方法和遺傳規(guī)律的應(yīng)用?;ㄋ庪x體培養(yǎng)是單倍體育種的基本手段,射線激光有誘發(fā)突變的能力,而且體細(xì)胞突變必須經(jīng)過(guò)無(wú)性繁殖才能保留該突變形狀,所以需要經(jīng)過(guò)組織培養(yǎng),為了獲得可育的植株,需用秋水仙素使染色體加倍,加倍獲得的是純和子,通過(guò)與敏感型植株雜交,子一代表現(xiàn)出來(lái)的性狀是顯性,子二代出現(xiàn)性狀分離,分離比是15:1,不符合分離定律,可以用自由組合定律來(lái)解釋,只有兩對(duì)基因都隱性時(shí)才表現(xiàn)為抗性。所以初步推測(cè)該抗性植株中兩個(gè)基因發(fā)生了突變。
(1)單倍體
(2)誘發(fā)基因突變抗該除草劑的能力
(3)加倍二倍體
(4)(純合)敏感型植株都是敏感型該抗性植株中有兩個(gè)基因發(fā)生了突變
9、(2009海南高考)填空回答下列問(wèn)題:
(1)水稻雜交育種是通過(guò)品種間雜交,創(chuàng)造新變異類型而選育新品種的方法。其特點(diǎn)是將兩個(gè)純合親本的______通過(guò)雜交集中在一起,再經(jīng)過(guò)選擇和培育獲得新品種。
(2)若這兩個(gè)雜交親本各具有期望的優(yōu)點(diǎn),則雜交后,F(xiàn)1自交能產(chǎn)生多種非親本類型,其它原因是F1在______形成配子過(guò)程中,位于______基因通過(guò)自由組合,或者位于______基因通過(guò)非姐妹染色單體交換進(jìn)行重新組合。
(3)假設(shè)雜交涉及到n對(duì)相對(duì)性狀,每對(duì)相對(duì)性狀各受一對(duì)等位基因控制,彼此間各自獨(dú)立遺傳。在完全顯性的情況下,從理論上講,F(xiàn)2表現(xiàn)型共有______種,其中純合基因型共有______種,雜合基因共有______種。
(4)從F2代起,一般還要進(jìn)行我代自交和選擇。自交的目的是_____;選擇的作用是______。
(1)優(yōu)良性狀(或優(yōu)良基因)(2分)
(2)減數(shù)分裂(1分)非同源染色體上的非等位(1分)同源染色體上的非等位(2分)(3)(1分)(1分)(2分)
(4)獲得基因型純合的個(gè)體保留所需的類型(每空2分,共4分,其他合理答案也給分)
10、(2009浙江高考)下列關(guān)于基因工程的敘述,錯(cuò)誤的是
A.目的基因和受體細(xì)胞均可來(lái)自動(dòng)、植物或微生物
B.限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶是兩類常用的工具酶
C.人胰島素原基因在大腸桿菌中表達(dá)的胰島素原無(wú)生物活性
D.載體上的抗性基因有利于篩選含重組DNA的細(xì)胞和促進(jìn)目的基因的表達(dá)
基因工程中目的基因和受體細(xì)胞均可來(lái)自動(dòng)、植物或微生物;常用的工具酶是限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶;人胰島素原基因在大腸桿菌中表達(dá)的胰島素原無(wú)生物活性,只有經(jīng)過(guò)一定的物質(zhì)激活以后,才有生物活性。載體上的抗性基因主要是有利于篩選含重組DNA的細(xì)胞,不能促進(jìn)目的基因的表達(dá)。所以D錯(cuò)誤。
D
1、現(xiàn)有三個(gè)番茄品種,甲品種的基因型為AaBBdd,乙品種的基因型為AaBbDd,丙品種的基因型為aaBBDD,三對(duì)等位基因分別位于三對(duì)同源染色體上,分別控制葉形、花色和果形三對(duì)相對(duì)性狀,正確的說(shuō)法是()
A.甲、乙兩個(gè)品種雜交,后代基因型有8種
B.甲、乙兩個(gè)品種雜交,后代純合子的概率為1/12
C.乙、丙兩個(gè)品種雜交,后代花色和果形的性狀都不同
D.通過(guò)單倍體育種技術(shù),獲得基因型為aabbdd植株的時(shí)間只要一年
甲乙雜交后代基因型種類的計(jì)算方法為3×2×2=12種;后代純合子的概率為12×12×12=1/8。
D
2、下列關(guān)于育種的說(shuō)法中正確的是()
A.基因突變可發(fā)生在任何生物DNA復(fù)制過(guò)程中,此現(xiàn)象可用于誘變育種
B.誘變育種和雜交育種均可產(chǎn)生新的基因和新的基因型
C.三倍體植物不能由受精卵發(fā)育而來(lái),可通過(guò)植物組織培養(yǎng)方法獲得
D.普通小麥花粉中有三個(gè)染色體組,由其發(fā)育來(lái)的個(gè)體是三倍體
任何生物DNA復(fù)制時(shí)出現(xiàn)基因中的堿基對(duì)的增添、缺失或替換,都屬于基因突變;雜交育種不能產(chǎn)生新的基因;三倍體植物可以由四倍體與二倍體植株雜交形成的受精卵發(fā)育而來(lái),也可通過(guò)植物組織培養(yǎng)方法獲得;由花粉發(fā)育來(lái)的植株是單倍體。
A
3、下列有關(guān)生物技術(shù)安全性的敘述,不正確的是()
A.由于生殖隔離,轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物肯定不會(huì)將目的基因傳給雜草
B.從某些實(shí)例來(lái)看,人們對(duì)轉(zhuǎn)基因食品的擔(dān)心并非是多余的
C.轉(zhuǎn)基因生物安全性的爭(zhēng)論主要在食物安全、生物安全和環(huán)境安全三個(gè)方面
D.生物技術(shù)既可造福人類,又能威脅社會(huì)
有的基因轉(zhuǎn)移會(huì)影響到其他動(dòng)植物,如轉(zhuǎn)基因油菜會(huì)將外來(lái)的基因傳給雜草。
A
4、上海醫(yī)學(xué)遺傳研究所成功培育出第一頭攜帶人白蛋白基因的轉(zhuǎn)基因牛。他們還研究出一種可大大提高基因表達(dá)水平的新方法,使轉(zhuǎn)基因動(dòng)物乳汁中的藥物蛋白含量提高了30多倍,標(biāo)志著我國(guó)轉(zhuǎn)基因研究向產(chǎn)業(yè)化的目標(biāo)又邁進(jìn)了一大步。以下與此有關(guān)的敘述中,正確的是()
A.所謂“提高基因表達(dá)水平”是指設(shè)法使牛的乳腺細(xì)胞中含有更多的人白蛋白基因
B.可將白蛋白基因?qū)肱5穆鸭?xì)胞中,通過(guò)組織培養(yǎng)形成轉(zhuǎn)基因牛
C.人們只在轉(zhuǎn)基因牛的乳汁中才能獲取人白蛋白,是因?yàn)橹辉谵D(zhuǎn)基因牛的乳腺細(xì)胞中才有人白蛋白基因
D.運(yùn)用基因工程技術(shù)讓牛合成人白蛋白,該技術(shù)將導(dǎo)致定向變異
“提高基因表達(dá)水平”是指設(shè)法使牛的乳腺細(xì)胞中的人白蛋白基因合成出更多的蛋白質(zhì)。動(dòng)物細(xì)胞的全能性較難實(shí)現(xiàn),用牛的卵細(xì)胞不能培養(yǎng)形成轉(zhuǎn)基因牛。轉(zhuǎn)基因牛的細(xì)胞中都含有人白蛋白基因,人們只在轉(zhuǎn)基因牛的乳汁中才能獲取人白蛋白,是因?yàn)槿税椎鞍谆蛑辉谵D(zhuǎn)基因牛的乳腺細(xì)胞中表達(dá)。
D
5、(2011徐州模擬)下圖中,甲、乙表示水稻的兩個(gè)品種,A、a和B、b表示分別位于兩對(duì)同源染色體上的兩對(duì)等位基因,①~⑧表示培育水稻新品種的過(guò)程,則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()
A.①→②操作簡(jiǎn)便,但培育周期長(zhǎng)
B.②和⑦的變異都發(fā)生于有絲分裂間期
C.③過(guò)程常用的方法是花藥離體培養(yǎng)
D.⑤與⑧過(guò)程的育種原理不相同
①→②過(guò)程是雜交育種,要獲得AAbb品種,育種年限長(zhǎng),因?yàn)橐B續(xù)自交純化時(shí)間長(zhǎng)。②過(guò)程發(fā)生了基因重組,發(fā)生在減數(shù)分裂過(guò)程中,⑦過(guò)程發(fā)生了染色體變異,是由分裂期紡錘體形成受到抑制引起的。③過(guò)程常用的方法是花藥離體培養(yǎng)。根據(jù)圖解可知⑤過(guò)程發(fā)生了基因突變,⑧過(guò)程育種原理是基因重組,因?yàn)閷?dǎo)入了外源基因C。
B
6、(2011臨沂模擬)育種的方法有雜交育種、單倍體育種、誘變育種、多倍體育種、基因工程育種等,下列說(shuō)法正確的是()
A.涉及的原理有基因突變、基因重組、染色體變異
B.都不可能產(chǎn)生定向的可遺傳變異
C.基因工程是在細(xì)胞水平上進(jìn)行的操作
D.雜交育種也可以通過(guò)產(chǎn)生新基因從而產(chǎn)生新性狀
雜交育種和基因工程育種的原理是基因重組,誘變育種的原理是基因突變,單倍體育種和多倍體育種的原理是染色體變異?;蚬こ逃N產(chǎn)生的變異是定向的,是在分子水平上進(jìn)行的操作。雜交育種沒(méi)有產(chǎn)生新的基因,只產(chǎn)生了新的基因型。
A
7、現(xiàn)代生物技術(shù)利用突變和基因重組的原理,來(lái)改變生物的遺傳性狀,以達(dá)到人們所期望的目的。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()
A.轉(zhuǎn)基因技術(shù)導(dǎo)致基因重組,可產(chǎn)生不定向的變異
B.體細(xì)胞雜交技術(shù)克服了遠(yuǎn)緣雜交的不親和性,可培育新品種
C.人工誘變沒(méi)有改變突變的本質(zhì),但可使生物發(fā)生定向變異
D.現(xiàn)代生物技術(shù)和人工選擇的綜合利用,使生物性狀更符合人類需求
本題考查多種育種方法,屬中檔題。A正確,Ⅲ過(guò)程獲得的是單倍體,所以通常采用花藥離體培養(yǎng)法。B正確,Ⅳ過(guò)程獲得的是多倍體,常用的方法是用秋水仙素處理。C錯(cuò)誤,由通過(guò)Ⅲ、Ⅴ獲得到⑤的方法屬于單倍體育種,優(yōu)點(diǎn)是大大縮短了育種時(shí)間。D錯(cuò)誤,由①和②經(jīng)Ⅰ、Ⅱ獲得⑤的過(guò)程屬于雜交育種,此方法具有育種周期長(zhǎng)、過(guò)程繁瑣等缺點(diǎn)。
AB
8、人們?cè)噲D利用基因工程的方法,用乙種生物生產(chǎn)甲種生物的一種蛋白質(zhì)。生產(chǎn)流程是:甲生物的蛋白質(zhì)→mRNA――→①目的基因――→②與質(zhì)粒DNA重組――→③導(dǎo)入乙細(xì)胞的――→④獲得甲生物的蛋白質(zhì),下列說(shuō)法正確的是()
A.①過(guò)程需要的酶是逆轉(zhuǎn)錄酶,原料是A、U、G、C
B.②要用限制酶切斷質(zhì)粒DNA,再用DNA連接酶將目的基因與質(zhì)粒連接在一起
C.如果受體細(xì)胞是細(xì)菌,可以選用枯草桿菌、炭疽桿菌等
D.④過(guò)程中用的原料不含有A、U、G、C
①過(guò)程是逆轉(zhuǎn)錄,利用逆轉(zhuǎn)錄酶合成DNA片段,需要的原料是A、T、G、C;②是目的基因與質(zhì)粒DNA重組階段,需要限制酶切斷質(zhì)粒DNA,再用DNA連接酶將目的基因與質(zhì)粒連接在一起;③如果受體細(xì)胞是細(xì)菌,則不應(yīng)該用致病菌,而炭疽桿菌是致病菌;④過(guò)程是基因的表達(dá)過(guò)程,原料中含有A、U、G、C。
B
9、對(duì)圖中a、b、c、d代表的結(jié)構(gòu)和物質(zhì)描述正確的是()
A.a(chǎn)為質(zhì)粒RNAB.b為限制性內(nèi)切酶
C.c為RNA聚合酶D.d為外源基因
a為質(zhì)粒DNA,b為限制性內(nèi)切酶把質(zhì)粒切開(kāi),c為DNA連接酶把外源基因和質(zhì)粒連接到一起。
D
10、下表關(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)粒限制性內(nèi)切酶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連接酶限制性內(nèi)切酶質(zhì)粒大腸桿菌等
C提供目的基因
的生物限制性內(nèi)切酶DNA連接酶質(zhì)粒大腸桿菌等
D大腸桿菌等
連接酶DNA連接酶限制性內(nèi)切酶提供目的基因的生物質(zhì)粒
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,針線是連接酶,常用的運(yùn)載體是質(zhì)粒。
C
11、下列過(guò)程不需要對(duì)母本進(jìn)行去雄處理的是()
①用雜合抗病小麥連續(xù)自交得到純合抗病植株?、趯?duì)抗病小麥植株的測(cè)交?、塾盟谋扼w西瓜和二倍體西瓜雜交得到三倍體無(wú)子西瓜種子 ④對(duì)三倍體無(wú)子西瓜授以二倍體西瓜花粉,結(jié)出無(wú)子西瓜
A.①②③B.②③④
C.①④D.②④
對(duì)母本去雄,也就意味著母本只能提供卵細(xì)胞,小麥自交時(shí),要相互受粉,不用去雄;三倍體無(wú)子西瓜授以二倍體的花粉,花粉的作用是刺激子房產(chǎn)生一定量的生長(zhǎng)素,所以也不用去雄。
C
12、下列有關(guān)生物變異與育種的敘述,正確的是()
A.人工誘變育種改變基因結(jié)構(gòu),能夠明顯縮短育種年限
B.用單倍體育種法改良缺乏某種抗病性的水稻品種
C.三倍體西瓜不能形成正常的配子,是因?yàn)榍锼伤匾种萍忓N體的形成
D.染色體結(jié)構(gòu)變異,大多數(shù)對(duì)生物體不利,但在育種上仍有一定的價(jià)值
A項(xiàng)錯(cuò)誤,誘變育種是誘導(dǎo)基因突變,改變了基因的結(jié)構(gòu)。但有利變異少,須大量處理材料,不能縮短育種年限。B項(xiàng)錯(cuò)誤,單倍體育種不能產(chǎn)生新的基因,故不能改良缺乏某種抗病性的水稻品種。C項(xiàng)錯(cuò)誤,三倍體西瓜不能形成正常的配子是因?yàn)闇p數(shù)分裂時(shí)發(fā)生聯(lián)會(huì)紊亂。D項(xiàng)正確,染色體結(jié)構(gòu)變異大多對(duì)生物體是有害的,甚至是致死的。但也有少量會(huì)出現(xiàn)優(yōu)良性狀。
D
13、(2011河源質(zhì)檢)下列有關(guān)育種的敘述中,錯(cuò)誤的是()
A.用于大田生產(chǎn)的優(yōu)良品種不一定是純合子
B.通過(guò)植物組織培養(yǎng)技術(shù)培育脫毒苗,篩選培育抗病毒新品種
C.雜交育種可用于家畜、家禽的育種
D.為了避免對(duì)三倍體無(wú)子西瓜年年制種,可利用植物組織培養(yǎng)快速繁殖
通過(guò)植物組織培養(yǎng)技術(shù)培育的脫毒苗沒(méi)有病毒,但不一定能抗病毒。
B
14、隨著我國(guó)航天技術(shù)的發(fā)展,引起了太空誘變育種的熱潮。太空育種一般要經(jīng)過(guò)誘變—自交—雜交才能獲得具有優(yōu)良性狀的品種。下列敘述錯(cuò)誤的是()
A.純種品種經(jīng)誘變,后代可能會(huì)發(fā)生性狀分離
B.自交的目的是獲得單株具有優(yōu)良性狀的植株
C.雜交的目的是獲得具有多種優(yōu)良性狀的品種
D.與轉(zhuǎn)基因食品一樣,太空食品也存在安全性問(wèn)題
太空環(huán)境中存在高能離子輻射等,會(huì)引起基因突變,所以即使是純種,經(jīng)誘變后后代也可能發(fā)生性狀分離。太空育種只是作物本身遺傳物質(zhì)發(fā)生改變,與自然界植物的自然變異一樣,沒(méi)有外源基因的導(dǎo)入,不存在安全性問(wèn)題。
D
15、基因工程是將目的基因通過(guò)一定過(guò)程,轉(zhuǎn)入到受體細(xì)胞,經(jīng)過(guò)受體細(xì)胞的分裂,使目的基因的遺傳信息擴(kuò)大,再進(jìn)行表達(dá),從而培養(yǎng)成工程生物或生產(chǎn)基因產(chǎn)品的技術(shù)。你認(rèn)為支持基因工程技術(shù)的理論有()
①遺傳密碼的通用性 ②不同基因可獨(dú)立表達(dá)?、鄄煌虮磉_(dá)互相影響 ④DNA作為遺傳物質(zhì)能夠嚴(yán)格地自我復(fù)制
A.①②④B.②③④C.①③D.①④
轉(zhuǎn)基因之所以在不同種生物間可以進(jìn)行,是因?yàn)檫z傳密碼的通用性,不同基因表達(dá)的獨(dú)立性,DNA自我復(fù)制的嚴(yán)格性。
A
二、非選擇題
16、基因工程是在現(xiàn)代生物學(xué)、化學(xué)和工程學(xué)基礎(chǔ)上建立和發(fā)展起來(lái)的,并有賴于微生物學(xué)理論和技術(shù)的發(fā)展運(yùn)用,現(xiàn)在基因工程在動(dòng)植物育種上有廣泛而重要的應(yīng)用?;蚬こ袒静僮髁鞒倘鐖D所示,請(qǐng)據(jù)圖分析回答:
(1)圖中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過(guò)程。
(2)不同種生物之間的基因移植成功,從分子水平上分析,進(jìn)行基因工程的主要理論依據(jù)是________________________________________________________________________,也說(shuō)明了生物共用一套______________。
(3)研究中發(fā)現(xiàn),番茄體內(nèi)的蛋白酶抑制劑對(duì)害蟲(chóng)的消化酶有抑制作用,導(dǎo)致害蟲(chóng)無(wú)法消化食物而被殺死,人們成功地將番茄的蛋白酶抑制劑基因?qū)胗衩左w內(nèi),玉米獲得了與番茄相似的抗蟲(chóng)性狀,玉米這種變異的來(lái)源是________________。
(4)科學(xué)家在某種植物中找到了抗枯萎病的基因,并用基因工程的方法將該基因?qū)虢鸩杌ㄈ~片細(xì)胞的染色體DNA上,經(jīng)培養(yǎng)長(zhǎng)成的植株具備了抗病性,這說(shuō)明________。如果把該基因?qū)肴~綠體DNA中,將來(lái)產(chǎn)生的配子中________(填“一定”或“不一定”)含有抗病基因。
(1)基因工程中需要的酶有:限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶。(2)從分子水平分析;DNA結(jié)構(gòu)都是雙鏈結(jié)構(gòu),堿基都是按照相同的互補(bǔ)配對(duì)原則進(jìn)行配對(duì)。外源基因能夠在不同生物體細(xì)胞內(nèi)表達(dá),基因表達(dá)的過(guò)程中共用一套遺傳密碼子進(jìn)行翻譯。(3)基因工程育種的原理為基因重組。(4)植株具備了抗病性說(shuō)明已經(jīng)產(chǎn)生了相應(yīng)的蛋白質(zhì),從而獲得新性狀,即基因已經(jīng)表達(dá)。葉綠體中的DNA遺傳不遵循孟德?tīng)柖?,無(wú)法確定是否將目的基因傳遞給配子。
(1)運(yùn)載體 質(zhì)粒 限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接 (2)不同生物的DNA結(jié)構(gòu)基本形式相同 密碼子 (3)基因重組 (4)目的基因(抗枯萎病的基因)已表達(dá) 不一定
17、(2011無(wú)錫質(zhì)檢)下圖為四種不同的育種方法,請(qǐng)回答:
(1)圖中A、D途徑表示雜交育種,一般從F2開(kāi)始選種,這是因?yàn)開(kāi)___________________。
(2)若親本的基因型有以下四種類型:
①兩親本相互雜交,后代表現(xiàn)型為3∶1的雜交組合是________。
②選乙、丁為親本,經(jīng)A、B、C途徑可培育出________種純合植物。該育種方法突出的優(yōu)點(diǎn)是____________________________________________________________________。
(3)E方法最不易獲得所需品種的原因是______________________________________。
(4)下列植物中,是通過(guò)圖中F方法培育而成的植物是()
A.太空椒B.無(wú)子番茄
C.白菜—甘藍(lán)D.八倍體小黑麥
(1)圖中A、D途徑表示雜交育種,雜交育種的選種是從性狀分離那代開(kāi)始選種,所以從F2開(kāi)始選種。(2)①兩親本相互雜交,后代表現(xiàn)型為3∶1的是一對(duì)雜合子的自交,從圖解不難看出是甲×乙;②選乙、丁為親本,雜交后代的基因型是AaBb和Aabb,可以產(chǎn)生4種類型的配子,經(jīng)A、B、C途徑可以培育出4種表現(xiàn)型的純合植物,該育種為單倍體育種,其優(yōu)點(diǎn)是明顯縮短育種年限。(3)基因突變頻率低且具有不定向性。(4)圖中用F方法培育而成的植物是多倍體育種,常用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗使其染色體數(shù)目加倍,八倍體小黑麥的育種是多倍體育種。
(1)從F2開(kāi)始出現(xiàn)性狀分離 (2)甲×乙 4 明顯縮短育種年限 (3)基因突變頻率低且不定向 (4)D
2012屆高考生物第一輪從雜交育種到基因工程考綱知識(shí)復(fù)習(xí)教案
第6章從雜交育種到基因工程
1、生物變異在育種上的應(yīng)用
2、轉(zhuǎn)基因食品的安全
一、雜交育種和誘變育種
1、雜交育種
(1)概念:將兩個(gè)或多個(gè)品種的優(yōu)良性狀通過(guò)交配集中在一起,再經(jīng)過(guò)選擇和培育,獲得新品種的方法。
(2)原理:基因重組。
(3)過(guò)程:選擇具有不同優(yōu)良性狀的親本通過(guò)雜交獲得F1,F(xiàn)1連續(xù)自交或雜交,從中篩選獲得需要的類型。
(4)應(yīng)用:改良作物品質(zhì),提高農(nóng)作物單位面積產(chǎn)量;培育優(yōu)良的家畜、家禽。
2、誘變育種
(1)概念:利用物理因素或化學(xué)因素處理生物,使生物發(fā)生基因突變,從而獲得優(yōu)良變異類型的育種方法。
(2)原理:基因突變。
(3)特點(diǎn):可以提高突變率,在較短時(shí)間內(nèi)獲得更多優(yōu)良變異類型。
(4)應(yīng)用:主要用于農(nóng)作物育種和微生物育種。
二、基因工程
1、概念:按照人們的意愿,把一種生物的某種基因提取出來(lái),加以修飾改造,然后放到另一種生物的細(xì)胞里,定向的改造生物的遺傳性狀。操作水平為DNA分子。
2、過(guò)程與工具:
提取某種基因→目的基因與運(yùn)載體結(jié)合→將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞→目的基因的檢測(cè)與鑒定
↓↓
限制酶DNA連接酶
(只識(shí)別特定的核苷酸序列,(連接脫氧核糖和磷酸)
并在特定的切點(diǎn)切割DNA分子)運(yùn)載體(質(zhì)粒、噬菌體、動(dòng)植物病毒)
三、基因工程的應(yīng)用
1、作物育種:利用基因工程,獲得高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)和具有優(yōu)良品質(zhì)的農(nóng)作物,培育出具有各種抗逆性的作物新品種,如抗蟲(chóng)棉。
2、藥物研制:利用基因工程,培育轉(zhuǎn)基因生物,利用轉(zhuǎn)基因生物生產(chǎn)出各種高質(zhì)量、低成本的藥品,如胰島素、干擾素、乙肝疫苗等。
3、環(huán)境保護(hù):如利用轉(zhuǎn)基因細(xì)菌降解有毒有害的化合物,吸收環(huán)境中的重金屬,分解泄漏的石油,處理工業(yè)廢水等。
一、幾種育種方法的比較
名稱原理方法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)應(yīng)用
雜交育種基因重組雜交→自交→篩選使分散在同一物種或不同品種中的多個(gè)優(yōu)良性狀集中于同一個(gè)體上,即“集優(yōu)”⑴育種時(shí)間長(zhǎng)
⑵局限于同一種或親緣關(guān)系較近的個(gè)體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:一般是選取純和雙親雜交,產(chǎn)生子一代年年制種
誘變育種基因突變⑴物理:紫外線、α射線、微重力、激光等處理、再篩選
⑵化學(xué):秋水仙素、硫酸二乙酯處理,再篩選提高變異頻率,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,需要大量的供試材料高產(chǎn)青霉菌、“黑農(nóng)五號(hào)”大豆品種等的培育
單倍體育種染色體變異(染色體組成倍地減少)⑴先將花藥離體培養(yǎng),培養(yǎng)出單倍體植株
⑵將單倍體幼苗經(jīng)一定濃度的秋水仙素處理獲得純合子
明顯縮短育種年限,子代均為純合子,加快育種進(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
多倍體育種染色體變異(染色體組成倍地增多)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技術(shù)復(fù)雜,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、四倍體水稻
基因工程育種基因重組提取目的基因→裝入運(yùn)載體→導(dǎo)入受體細(xì)胞→目的基因的檢測(cè)與表達(dá)→篩選出符合要求的新品種目的性強(qiáng);育種周期短;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
下列關(guān)于作物育種的敘述,正確的是
A.把兩個(gè)小麥優(yōu)良性狀結(jié)合在一起常采用植物體細(xì)胞雜交技術(shù)
B.改良缺乏某種抗病性的水稻品種常采用單倍體育種
C.培育無(wú)子西瓜可用適宜濃度的生長(zhǎng)素處理三倍體西瓜雌蕊柱頭
D.袁隆平培育的高產(chǎn)、抗逆性強(qiáng)的雜交水稻是基因突變的結(jié)果
在育種過(guò)程中,將兩個(gè)親本的優(yōu)良性狀集中到一個(gè)個(gè)體上,通常采用雜交育種選育獲得,植物體細(xì)胞雜交技術(shù)形成的是多倍體,與原個(gè)體差別很大;改良缺乏某種抗病性的水稻品種常采用誘變育種或基因工程育種,單倍體育種不能產(chǎn)生新基因,因此不能形成抗病的水稻品種;一定濃度的生長(zhǎng)素涂在未授粉的雌蕊柱頭上可以獲得無(wú)子果實(shí);袁隆平采用雜交育種原理,選育出高產(chǎn)、抗逆性強(qiáng)的雜交水稻。
評(píng)析:本題考查了作物育種的原理及過(guò)程,屬于應(yīng)用層次,較難題。
C
二、基因工程操作的基本步驟
如圖:
以重組DNA技術(shù)為核心的基因工程正在改變著人類的生活。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。
(1)獲得目的基因的方法通常包括和。
(2)切割和連接DNA分子所使用的酶分別是和。
(3)運(yùn)送目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體一般選用病毒或,后者的形狀成。
(4)由于重組DNA分子成功導(dǎo)入受體細(xì)胞的頻率,所以在轉(zhuǎn)化后通常需要進(jìn)行操作。
(5)將人胰島素基因分別導(dǎo)入大腸桿菌與酵母菌,從兩者中生產(chǎn)的胰島素在功能和序列上是相同的。
本題是對(duì)基因工程基本步驟的簡(jiǎn)單考察,熟記過(guò)程即可解答此類題目
(1)化學(xué)合成(人工合成)酶切獲?。◤娜旧wDNA分離/從生物細(xì)胞分離)(2)限制性核酸內(nèi)切酶(限制酶)DNA連接酶(連接酶)(3)質(zhì)粒小型環(huán)狀(雙鏈環(huán)狀、環(huán)狀)(4)低篩選(5)氨基酸
(2010安徽高考)31.(24分)
I.(15分)如圖所示,科研小組用60Co照射棉花種子。誘變當(dāng)代獲得棕色(纖維顏色)新性狀,誘變I代獲得低酚(棉酚含量)新性狀。已知棉花的纖維顏色由一對(duì)基因(A、a)控制,棉酚含量由另一對(duì)基因(B、b)控制,兩對(duì)基因獨(dú)立遺傳。
(1)兩個(gè)新性狀中,棕色是________性狀,低酚是______性狀。
(2)誘變當(dāng)代中,棕色、高酚的棉花植株基因型是_______,白色、高酚的棉花植株基因型是_______。
(3)棕色棉抗蟲(chóng)能力強(qiáng),低酚棉產(chǎn)量高。為獲得抗蟲(chóng)高產(chǎn)棉花新品種,研究人員將誘變I代中棕色、高酚植株自交。每株自交后代種植在一個(gè)單獨(dú)的區(qū)域,從________的區(qū)域中得到純合棕色、高酚植株。請(qǐng)你利用該純合體作為一個(gè)親本,再?gòu)恼T變I代中選擇另一個(gè)親本,涉及一方案,盡快選育出抗蟲(chóng)高產(chǎn)(棕色、低酚)的純合棉花新品種(用遺傳圖解和必要的文字表示)。
II.(9分)草莓生產(chǎn)上傳統(tǒng)的繁殖方式易將所感染的病毒傳播給后代,導(dǎo)致產(chǎn)量降低。品質(zhì)變差。運(yùn)用微型繁殖技術(shù)可以培育出無(wú)病毒幼苗。草莓微型繁殖的基本過(guò)程如下:
外植體愈傷組織芽、根植株
請(qǐng)回答:
(1)微型繁殖培育無(wú)病毒草莓苗時(shí),一般選取_________作為外植體,其依據(jù)是____。
(2)在過(guò)程①中,常用的MS培養(yǎng)基主要成分包括大量元素、微量元素和______,在配制好的培養(yǎng)基中,常常需要添加________,有利于外植體啟動(dòng)細(xì)胞分裂形成愈傷組織。接種后2~5d,若發(fā)現(xiàn)外植體邊緣局部污染,原因可能是__________。
(3)在過(guò)程②中,愈傷組織在誘導(dǎo)生根的培養(yǎng)基中未形成根,但分化出了芽,其原因可能是_____________。
本題考查有關(guān)遺傳、變異、育種及細(xì)胞工程相關(guān)知識(shí)。Ⅰ親代棕色、高酚自交后代是棕色、高酚,
白色、高酚因此棕色是顯性,親代白色、高酚自交后代是白色、低酚,白色、高酚因此低酚是隱性。誘變當(dāng)代中,棕色、高酚的棉花植株的基因型是AaBB,白色高酚的棉花植株基因型是aaBb,純合體后代不發(fā)生性狀分離,因此應(yīng)從不發(fā)生性狀分離(或全為棕色棉或沒(méi)有出現(xiàn)白色棉)的區(qū)域中選擇出純合棕色、高酚植株。育種時(shí)間短應(yīng)選擇單倍體育種方案。Ⅱ培育無(wú)病毒植株苗,應(yīng)選擇不含病毒部分培養(yǎng),而植物體新生部位不含病毒,植物組織培養(yǎng)培養(yǎng)基成分應(yīng)包含大量元素、微量元素、有機(jī)物,另外常常需要添加植物激素誘導(dǎo)植物細(xì)胞分裂、分化,外植體邊緣局部污染,說(shuō)明消毒不徹底,不同植物激素的比例影響植物細(xì)胞發(fā)育方向,生長(zhǎng)素用量比細(xì)胞分裂素用量,比值高時(shí),有利于根的分化、抑制芽的形成,比值高低,有利于芽的分化、抑制根的形成。
Ⅰ⑴顯性隱性表現(xiàn)型為棕色、低酚
⑵AaBBaaBb
⑶不發(fā)生性狀分離或全為棕色棉或沒(méi)有出現(xiàn)白色棉
Ⅱ⑴莖尖、根尖不含病毒⑵有機(jī)物植物激素外植體消毒不徹底
⑶培養(yǎng)基中生長(zhǎng)素類物質(zhì)和細(xì)胞分裂素類物質(zhì)用量的比值偏低
(2010四川高考)31.(18分)回答下列ⅠⅡ兩個(gè)小題
Ⅰ.為提高小麥的抗旱性,有人將大麥的抗旱基因(HVA)導(dǎo)入小麥,篩選出HVA基因成功整合到染色體上的高抗旱性T。植株(假定HVA基因都能正常表達(dá))。
(1)某T。植株體細(xì)胞含一個(gè)HVA基因。讓該植株自交,在所得種子種,種皮含HVA基因的種子所占比例為_(kāi)________,胚含HVA基因的種子所占比例為_(kāi)____________.。
(2)某些T。植株體細(xì)胞含兩個(gè)HVA基因,這兩個(gè)基因在染色體上的整合情況有下圖所示的三種類型(黑點(diǎn)表示HVA基因的整合位點(diǎn))。
①將T。植株與非轉(zhuǎn)基因小麥雜交:若子代高抗旱性植株所占比例為50%,則兩個(gè)HVA基因的整合位點(diǎn)屬于圖_______類型;若子代高抗旱性植株所占的比例為100%,則兩個(gè)HVA基因的整合位點(diǎn)屬于圖_______類型。
②讓圖C所示類型的T。植株自交,子代中高抗旱性植株所占比例為_(kāi)___________。
本題考遺傳相關(guān)知識(shí),考查學(xué)生的綜合應(yīng)用能力
第1小題:T植株含一個(gè)HVA基因,可以考慮為Aa,A代表HAV基因,自交,種皮是其體細(xì)胞,基因型全為Aa,胚為F1幼體,含A基因的比例為3/4。
第2小題:A圖考慮為AA,而非轉(zhuǎn)基因小麥考慮為aa,則A圖雜交后代抗旱比例為100%,B圖可考慮為Aa(因兩個(gè)HAV基因都在一條染色體上),則B圖雜交后代抗旱比例為50%,C圖可考慮為AaBb(A,B任一都抗旱),此時(shí)非轉(zhuǎn)基因小麥考慮為aabb,則C圖雜交后代抗旱比例為15/16(僅aabb不抗旱)。
I:(1)100%75%
(2)BA
15/16
(2010江蘇高考)6.育種專家在稻田中發(fā)現(xiàn)一株十分罕見(jiàn)的“一稈雙穗”植蛛,經(jīng)鑒定該變異性狀是由基因突變引起的。下列敘述正確的是
A.這種現(xiàn)象是由顯性基因突變成隱性基因引起的
B.該變異株自交可產(chǎn)生這種變異性狀的純合個(gè)體
C.觀察細(xì)胞有絲分裂中期染色體形卷可判斷基因突變發(fā)生的位置
D.將該株水稻的花粉離體培養(yǎng)后即可獲得穩(wěn)定遺傳的高產(chǎn)品系
本題以突變實(shí)例為載體考查基因突變的特點(diǎn)、鑒別應(yīng)用等。因不知該突變體的基因型,故不能判斷其變異為隱性還是顯性突變引起,A項(xiàng)錯(cuò)誤。若一桿雙穗為隱性突變,則該植株為隱性純合體,則自交后權(quán)威一桿雙穗;若為顯性突變,則該個(gè)體為雜合體,其自交后代一桿雙穗純合體比例為1/4,B項(xiàng)正確?;蛲蛔?yōu)榉肿铀阶儺?,在顯微鏡下觀察不到,C項(xiàng)錯(cuò)誤,花藥離體培養(yǎng)后形成的植株中無(wú)同源染色體,不可育,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
B
(2010江蘇高考)10.為解決二倍體普通牡蠣在夏季因產(chǎn)卵二出現(xiàn)肉質(zhì)下降的問(wèn)題,人們培育出三倍體牡蠣。利用普通牡蠣培育三倍體牡蠣合理的方法是
A.利用水壓抑制受精卵的第一次卵裂,然后培育形成新個(gè)體
B.用被射線破壞了細(xì)胞核的精子刺激卵細(xì)胞,然后培育形成新個(gè)體
C.將早期胚胎細(xì)胞的細(xì)胞核植人去核卵細(xì)胞中,然后培育形成新個(gè)體
D.用化學(xué)試劑阻止受精后的次級(jí)卵母細(xì)胞釋放極體,然后培育形成新個(gè)體
本題考查多倍體育種方法操作,抑制第一次卵裂導(dǎo)致染色體加倍,培育而成的個(gè)體為四倍體,A項(xiàng)錯(cuò)誤,用射線破壞了細(xì)胞核的精子刺激卵細(xì)胞,然后形成的新個(gè)體為單倍體,B項(xiàng)錯(cuò)誤。C項(xiàng)利用移植方法獲得的個(gè)體為二倍體,C項(xiàng)錯(cuò)誤。極體中含有一個(gè)染色體組,受精卵含有兩個(gè)染色體組,含有極體的受精卵中含有三個(gè)染色體組,發(fā)育而成的個(gè)體為三倍體,D項(xiàng)正確。
D
(2009上海高考)下列技術(shù)中不能獲得抗銹高產(chǎn)小麥新品種的是
A.誘變育種
B.細(xì)胞融合
C.花粉離體培養(yǎng)
D.轉(zhuǎn)基因
花藥離體培養(yǎng)獲得是單倍體,一般高度不育。
C
(2009廣東高考)(8分)為了快速培育抗某種除草劑的水稻,育種工作者綜合應(yīng)用了多種培育種方法,過(guò)程如下。請(qǐng)回答問(wèn)題。
(1)從對(duì)該種除草劑敏感的二倍水稻植株上取花藥離體培養(yǎng),誘導(dǎo)成幼苗。
(2)用射線照射上述幼苗,目的是;然后用該除草劑噴灑其幼葉,結(jié)果大部分葉片變黃,僅有個(gè)別幼葉的小片組織保持綠色,表明這部分組織具有。
(3)取該部分綠色組織再進(jìn)行組織培養(yǎng),誘導(dǎo)植株再生后,用秋水仙素處理幼苗,使染色體,獲得純合,移栽到大田后,在苗期噴灑該除草劑鑒定其抗性。
(4)對(duì)抗性的遺傳基礎(chǔ)做一步研究,可以選用抗性植株與雜交,如果,表明抗性是隱性性狀。自交,若的性狀分離比為15(敏感):1(抗性),初步推測(cè)。
本題考查了單倍體育種,誘變育種等知識(shí),同時(shí)考查了多倍體育種的方法和遺傳規(guī)律的應(yīng)用?;ㄋ庪x體培養(yǎng)是單倍體育種的基本手段,射線激光有誘發(fā)突變的能力,而且體細(xì)胞突變必須經(jīng)過(guò)無(wú)性繁殖才能保留該突變形狀,所以需要經(jīng)過(guò)組織培養(yǎng),為了獲得可育的植株,需用秋水仙素使染色體加倍,加倍獲得的是純和子,通過(guò)與敏感型植株雜交,子一代表現(xiàn)出來(lái)的性狀是顯性,子二代出現(xiàn)性狀分離,分離比是15:1,不符合分離定律,可以用自由組合定律來(lái)解釋,只有兩對(duì)基因都隱性時(shí)才表現(xiàn)為抗性。所以初步推測(cè)該抗性植株中兩個(gè)基因發(fā)生了突變。
(1)單倍體
(2)誘發(fā)基因突變抗該除草劑的能力
(3)加倍二倍體
(4)(純合)敏感型植株都是敏感型該抗性植株中有兩個(gè)基因發(fā)生了突變
(2009海南高考)(14分)填空回答下列問(wèn)題:
(1)水稻雜交育種是通過(guò)品種間雜交,創(chuàng)造新變異類型而選育新品種的方法。其特點(diǎn)是將兩個(gè)純合親本的______通過(guò)雜交集中在一起,再經(jīng)過(guò)選擇和培育獲得新品種。
(2)若這兩個(gè)雜交親本各具有期望的優(yōu)點(diǎn),則雜交后,F(xiàn)1自交能產(chǎn)生多種非親本類型,其它原因是F1在______形成配子過(guò)程中,位于______基因通過(guò)自由組合,或者位于______基因通過(guò)非姐妹染色單體交換進(jìn)行重新組合。
(3)假設(shè)雜交涉及到n對(duì)相對(duì)性狀,每對(duì)相對(duì)性狀各受一對(duì)等位基因控制,彼此間各自獨(dú)立遺傳。在完全顯性的情況下,從理論上講,F(xiàn)2表現(xiàn)型共有______種,其中純合基因型共有______種,雜合基因共有______種。
(4)從F2代起,一般還要進(jìn)行我代自交和選擇。自交的目的是_____;選擇的作用是______。
(1)優(yōu)良性狀(或優(yōu)良基因)(2分)
(2)減數(shù)分裂(1分)非同源染色體上的非等位(1分)同源染色體上的非等位(2分)(3)(1分)(1分)(2分)
(4)獲得基因型純合的個(gè)體保留所需的類型(每空2分,共4分,其他合理答案也給分)
(2009浙江高考)下列關(guān)于基因工程的敘述,錯(cuò)誤的是
A.目的基因和受體細(xì)胞均可來(lái)自動(dòng)、植物或微生物
B.限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶是兩類常用的工具酶
C.人胰島素原基因在大腸桿菌中表達(dá)的胰島素原無(wú)生物活性
D.載體上的抗性基因有利于篩選含重組DNA的細(xì)胞和促進(jìn)目的基因的表達(dá)
基因工程中目的基因和受體細(xì)胞均可來(lái)自動(dòng)、植物或微生物;常用的工具酶是限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶;人胰島素原基因在大腸桿菌中表達(dá)的胰島素原無(wú)生物活性,只有經(jīng)過(guò)一定的物質(zhì)激活以后,才有生物活性。載體上的抗性基因主要是有利于篩選含重組DNA的細(xì)胞,不能促進(jìn)目的基因的表達(dá)。所以D錯(cuò)誤。
D
(2008廣東高考)改良缺乏某種抗病性的水稻品種,不宜采用的方法是
A.誘變育種B.單倍體育種C.基因工程育種D.雜交育種
改良缺乏某種抗病性的水稻品種,采用誘變育種、基因工程育種、雜交育種;單倍體育種缺少抗病基因,仍不適宜。
B
(2008江蘇高考)下列關(guān)于育種的敘述中,錯(cuò)誤的是
A.用物理因素誘變處理可提高突變率B.誘變育種和雜交育種均可形成新的基因
C.三倍體植物不能由受精卵發(fā)育而來(lái)D.誘變獲得的突變體多數(shù)表現(xiàn)出優(yōu)良性狀
基因突變的誘變因素有物理、化學(xué)、生物因素。雜交育種可產(chǎn)生新的基因型,不可產(chǎn)生新基因。三倍體植物不能產(chǎn)生受精卵,但可由受精卵發(fā)育而來(lái),如三倍體無(wú)籽西瓜。誘變獲得的突變體多數(shù)表現(xiàn)出有害性狀,優(yōu)良性狀少。
本題考查誘變育種、雜交育種、多倍體育種的有關(guān)知識(shí)。
BCD。
1.雜交育種是改良作物品質(zhì)和提高作物產(chǎn)量的常用方法,它所依據(jù)的主要遺傳學(xué)原理是(B)
A.染色體數(shù)目增加B.基因重組
C.染色體數(shù)目減少D.基因突變
2.用純合的二倍體水稻品種高稈抗銹?。―DTT)和矮稈不抗銹病(ddtt)進(jìn)行育種時(shí),一種方法是雜交得到F1,F(xiàn)1再自交得F2;另一種方法是用F1的花藥進(jìn)行離體培養(yǎng),再用秋水仙素處理幼苗得到相應(yīng)植株。下列敘述正確的是(C)
A、前一種方法所得的F2中重組類型和純合子各占5/8、1/4
B、后一種方法所得的植株中可用于生產(chǎn)的類型比例為2/3
C、前一種方法的原理是基因重組,原因是非同源染色體自由組合
D、后一種方法的原理是染色體變異,是由于染色體結(jié)構(gòu)發(fā)生改變
3.太空育種是指利用太空綜合因素如強(qiáng)輻射、微重力等,誘導(dǎo)由宇宙飛船攜帶的種子發(fā)生變異,然后進(jìn)行培育的一種育種方法。下列說(shuō)法正確的是(D)
A、太空育種產(chǎn)生的突變總是有益的
B、太空育種產(chǎn)生的性狀是定向的
C、太空育種培育的植物是地球上原本不存在的
D、太空育種與其他誘變方法在本質(zhì)上是一樣的
4.某優(yōu)良品種水稻的基因型為AaBb,其花藥通過(guò)組織培養(yǎng)形成了試管苗。下列對(duì)這一培養(yǎng)過(guò)程的敘述,錯(cuò)誤的是D
A.花粉形成試管苗要經(jīng)過(guò)脫分化和再分化的過(guò)程
B.試管苗有四種基因型,其體細(xì)胞含有一個(gè)染色體組
C.通過(guò)該過(guò)程培養(yǎng)出的試管苗還不能直接用于生產(chǎn)
D.這些試管苗自交,后代性狀不發(fā)生分離
5.(2010山東省臨沂市高三一模)假設(shè)A、b代表玉米的優(yōu)良基因,這兩種基因是自由組合的。現(xiàn)有AABB、aabb兩個(gè)品種,為培育優(yōu)良品種AAbb,可采用的方法如圖所示。下列敘述中正確的是(A)
A.由品種AABB、aabb經(jīng)過(guò)①、②、③過(guò)程培育出新品種的
育種方法稱之為雜交育種
B.⑥過(guò)程需要用秋水仙素處理,利用染色體變異的原理,是
多倍體育種
C.可以定向改造生物的方法是④和⑦,能使玉米產(chǎn)生新的基因(抗蟲(chóng)基因),原理是基因突變
D.若經(jīng)過(guò)②過(guò)程產(chǎn)生的基因型為Aabb的類型再經(jīng)過(guò)③過(guò)程,則子代中Aabb與aabb的類型再經(jīng)過(guò)③過(guò)程,則子代中Aabb與aabb的數(shù)量比是3:1
6.(2010山東省臨沂市高三一模)轉(zhuǎn)基因植物是通過(guò)基因工程擁有其他物種基因即外源基因的植物。下列有關(guān)敘述中,正確的是(D)
A.外源基因就是目的基因
B.外源基因的遺傳都遵循孟德?tīng)栠z傳定律
C.基因工程中的運(yùn)載體質(zhì)粒是細(xì)胞核內(nèi)能夠復(fù)制的DNA分子
D.通過(guò)基因工程,植物細(xì)胞也能合成某些細(xì)菌的蛋白質(zhì)
7.下列關(guān)于基因工程的敘述,正確的是(B)
A、基因工程經(jīng)常以抗菌素抗性基因?yàn)槟康幕?/p>
B、細(xì)菌質(zhì)粒是基因工程常用的運(yùn)載體
C、通常用一種限制酶處理含目的基因的DNA,用另一種限制酶處理載體體DNA
D、為育成抗除草劑的作物新品種,導(dǎo)入抗除草劑基因時(shí)應(yīng)只能以受精卵為受體
8.如右圖所示,有關(guān)酶功能的敘述錯(cuò)誤的是(D)
A.切斷a處的酶為限制性核酸內(nèi)切酶
B.連接a處的酶為DNA連接酶
C.切斷b處的酶為解旋酶
D.連接b處的酶為DNA聚合酶
9.用基因工程技術(shù)可使大腸稈菌合成人的胰島素。下列敘述不正確的是(B)
A、常用相同的限制酶處理目的基因和質(zhì)粒
B、DNA連接酶和RNA聚合酶是構(gòu)建重組質(zhì)粒必需的工具酶
C、可用含抗生素的培養(yǎng)基檢測(cè)大腸稈菌中是否導(dǎo)入了重組質(zhì)粒
D、導(dǎo)入大腸稈菌的目的基因不一定成功表達(dá)
10.下列屬于基因運(yùn)載體所必須具有的條件是(A)
①具有某些標(biāo)志基因②具有環(huán)狀的DNA分子③能夠在宿主細(xì)胞內(nèi)復(fù)制④具有多種限制性內(nèi)切酶
A.①③B.②④C.①②D.③④
11.下列關(guān)于將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞的描述中,不正確的是(A)
A.重組表達(dá)載體DNA分子溶于緩沖液中與感受態(tài)細(xì)胞混合即完成了轉(zhuǎn)化
B.農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法是將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞采用最多的方法,但對(duì)大多數(shù)單子葉植物并不適用
C.需通過(guò)某種處理使大腸桿菌成為感受態(tài)細(xì)胞,以便進(jìn)一步完成轉(zhuǎn)化
D.顯微注射技術(shù)是將含有目的基因的表達(dá)載體注射到受精卵中
12.科學(xué)家在某種植物中找到了抗枯萎的基因,并以質(zhì)粒為運(yùn)載體,采用轉(zhuǎn)基因方法培育出了抗枯萎病的金茶花新品種,下列有關(guān)說(shuō)法正確的是(D)
A.抗枯萎病的金茶花與原金茶花之間形成了生殖隔離
B.將抗枯萎基因連接到質(zhì)粒上,用到的工具酶是限制性核酸內(nèi)切酶
C.為了保證金茶花植株抗枯萎病,只能以受精卵作為基因工程的受體細(xì)胞
D.通過(guò)該方法獲得的抗病金茶花,將來(lái)產(chǎn)生的配子不一定含抗病基因
13.育種的方法有雜交育種、單倍體育種、誘變育種、多倍體育種、基因工程育種等,下面對(duì)這五種育種的說(shuō)法正確的是(A)
A、涉及的原理有:基因突變、基因重組、染色體變異
B、都不可能產(chǎn)生定向的可遺傳變異
C、都在細(xì)胞水平上進(jìn)行操作
D、都不能通過(guò)產(chǎn)生新基因從而產(chǎn)生新性狀
14.(2010江蘇省揚(yáng)州市高三第二次模擬)某DNA分子中含有某限制酶的一個(gè)識(shí)別序列,用該限制酶切割該DNA分子,可能形成的兩個(gè)DNA片段是CD
15.(2010寧夏銀川一中高三二模)農(nóng)科所通過(guò)如圖育種過(guò)程培育出了高品質(zhì)的糯小麥,相關(guān)敘述正確的是B
A.該育種過(guò)程中運(yùn)用的遺傳學(xué)原理是基因突變
B.要獲得yyRR,b過(guò)程需要進(jìn)行不斷的自交來(lái)
提高純合率
C.a、c過(guò)程都需要使用秋水仙素,都作用于萌發(fā)的種子
D.a過(guò)程能提高突變率,明顯縮短育種年限
16.(2010山東省濟(jì)南市高三二模)①、②兩植株雜交得到③,將③作進(jìn)一步處理,如下圖所示。有關(guān)分析錯(cuò)誤的是A?
A.③到④過(guò)程發(fā)生了等位基因的分離和非等位基因的自由組合?
B.⑤×⑥到⑧的育種過(guò)程,發(fā)生了基因重組和染色體變異?
C.若③的基因型為AaBbdd,則⑩植株中能穩(wěn)定遺傳的個(gè)體占總數(shù)的1/4?
D.③到⑦過(guò)程如果出現(xiàn)突變和重組,將為生物進(jìn)化提供原材料
17.為獲得純合高蔓抗病番茄植株,采用了下圖所示的方法:
圖中兩對(duì)相對(duì)性狀獨(dú)立遺傳。據(jù)圖分析,不正確的是(D)
A.過(guò)程①的自交代數(shù)越多,純合高蔓抗病植株的比例越高
B.過(guò)程②可以任取一植株的適宜花藥作培養(yǎng)材料
C.過(guò)程③包括脫分化和再分化兩個(gè)過(guò)程
D.取F1花藥離體培養(yǎng)得到純合高蔓抗病番茄植株過(guò)程中,必須使用生長(zhǎng)素使染色體加倍
18.(2010上海市盧灣區(qū)高三二模)某生物的基因型為AaBB,通過(guò)下列技術(shù)可以分別將它們轉(zhuǎn)變?yōu)橐韵禄蛐偷纳铮孩貯ABB;②aB;③AaBBC;④AAaaBBBB。則下列排列正確的是:B
A.誘變育種、轉(zhuǎn)基因技術(shù)、花藥離體培養(yǎng)、細(xì)胞融合
B.雜交育種、花藥離體培養(yǎng)、轉(zhuǎn)基因技術(shù)、多倍體育種
C.花藥離體培養(yǎng)、誘變育種、多倍體育種、轉(zhuǎn)基因技術(shù)
D.多倍體育種、花藥離體培養(yǎng)、誘變育種、轉(zhuǎn)基因技術(shù)
19.(2010江蘇省南京市高三第二次模擬考試)下列有關(guān)育種說(shuō)法正確的是A
A.用雜交的方法進(jìn)行育種,自交后代有可能篩選出符合人類需要的優(yōu)良品種
B.用輻射的方法進(jìn)行誘變育種,誘變后的植株一定比誘變錢的具備更多的優(yōu)良性狀
C.用基因型為DdTt的植株進(jìn)行單倍體育種,所有的種自交后代約有1/4為純合子
D.用基因型為DdTt的植株進(jìn)行多倍體育種,所育的種和原品種雜交一定能產(chǎn)生可育后代
20.下列關(guān)于育種的敘述中,正確的是A
A.用物理化學(xué)因素誘變處理可提高突變率B.誘變育種和雜交育種均可形成新的基因
C.三倍體植物一定不能由受精卵發(fā)育而來(lái)D.誘變獲得的突變體多數(shù)表現(xiàn)出優(yōu)良性狀
21.(2010浙江省臺(tái)州市高三一模)香豌豆是雌雄同花植物,有多種性狀,各種性狀的遺傳方式各有差別。
(1)如果基因型RR的植株呈深綠色,基因型Rr的植株呈淺綠色,基因型rr的植株呈白色。深綠色和淺綠色植株的繁殖和生存能力相似,而白色植株會(huì)在幼苗階段死亡?;蛐蜑镽R的植株在遮光條件下莖葉為黃白色,這是因?yàn)楣庹沼绊懥恕铣?,說(shuō)明生物性狀的表現(xiàn)是▲的結(jié)果?,F(xiàn)有一株淺綠色的植株作親本進(jìn)行自花授粉得到F1,F(xiàn)1自花授粉得到F2,F(xiàn)2的成熟植株中淺綠色植株所占的比例為▲。
(2)如果該植株的花有紅色、紫色和白色,該性狀受兩對(duì)基因控制,同時(shí)有E和F基因的植株開(kāi)紅花,無(wú)E和F基因的植株開(kāi)白花,只有E基因或F基因時(shí)開(kāi)紫花。有兩株開(kāi)紫花的植株雜交,后代出現(xiàn)開(kāi)紅花:紫花:白花=1:2:1,請(qǐng)你對(duì)這個(gè)現(xiàn)象用遺傳圖解作出解釋。
(3)若上述基因型為EEFF的紅花豌豆具有更強(qiáng)的抗逆性,且種子中蛋白質(zhì)含量相對(duì)高,如何利用紫花豌豆快速培育此品種,寫出簡(jiǎn)單的育種方案。(要求敘述簡(jiǎn)潔,條理清楚)
答案:(18分)
(1)(6分)葉綠素(2分)基因型和外界環(huán)境共同作用(2分)2/5(2分)
(2)(6分)
(3)(6分)選擇紫花豌豆進(jìn)行相互授粉(1分),選取子代中開(kāi)紅花的植株(1分)進(jìn)行花藥離體培養(yǎng)(1分),得到的單倍體幼苗用適宜濃度(1分)的秋水仙素處理(1分),繼續(xù)培養(yǎng)得到的純合二倍體植株,選出開(kāi)紅花的即為EEFF的植株(1分)。
22.在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上,培育農(nóng)作物新品種是提高糧食產(chǎn)量的重要途徑之一。下圖是某生命科學(xué)研究院培育作物新品種的幾種方法示意圖。請(qǐng)分析回答有關(guān)問(wèn)題:
(1)培育新品種甲依據(jù)的遺傳學(xué)原理是、。
從F1→單倍體的形成常用的方法為;圖中單倍體植株的基因型有。
(2)培育新品種乙所運(yùn)用的生物工程技術(shù)有,A代表的是,這種育種方式的優(yōu)越性在于
(3)經(jīng)過(guò)太空飛船搭載后,返回的太空種子不一定都是需要的新品種丙,需要進(jìn)行篩選,其根本原因是。
(4)若用黃粒玉米種子經(jīng)飛船搭載進(jìn)行失重和宇宙射線處理后,培養(yǎng)得到了從未有過(guò)的“紅?!毙誀?。經(jīng)鑒定,玉米的紅粒和黃粒是一對(duì)相對(duì)性狀,其基因位于常染色體上。為了確定這對(duì)性狀的顯隱性關(guān)系,用上述紅粒和黃粒玉米種子為材料做雜交實(shí)驗(yàn),應(yīng)該怎樣進(jìn)行?(簡(jiǎn)述雜交實(shí)驗(yàn)組合、預(yù)期結(jié)果并得出結(jié)論)
答案:(1)基因重組染色體變異花藥離體培養(yǎng)AB、Ab、aB、ab(缺一不得分)
(2)基因工程,組培技術(shù);愈傷組織;目的性強(qiáng)(定向性),打破物種的局限性
(3)變異是不定向的
(4)取黃粒和紅粒的種子,分別種植后自交,若只有黃粒玉米的子代出現(xiàn)性狀分離,則黃粒為顯性性狀;若只有紅粒玉米的子代出現(xiàn)性狀分離,則紅粒為顯性性狀。若黃粒和紅粒玉米的自交后代均未出現(xiàn)性狀分離,再用紅粒和黃粒玉米進(jìn)行雜交,若雜交后代全為黃粒,則黃粒為顯性;若雜交后代全為紅粒,則紅粒為顯性。(其他合理方案也可酌情得分)
23.(2010山東省日照市高三一模)冬小麥?zhǔn)俏沂≈匾募Z食作物,農(nóng)業(yè)科技人員不斷進(jìn)行研究以期獲得高產(chǎn)抗病的新品種。分析回答:
(1)冬小麥經(jīng)過(guò)低溫環(huán)境才能開(kāi)花,這是由于幼苗感受低溫刺激產(chǎn)生某種特殊蛋白質(zhì)所致,該作用稱為春化作用,高溫、低氧、缺水等均可以解除春化而不能抽穗開(kāi)花。
①春化作用導(dǎo)致特定蛋白質(zhì)的產(chǎn)生,說(shuō)明。
②春化過(guò)程使植物內(nèi)某些細(xì)胞在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生了穩(wěn)定性差異,該過(guò)程稱
為,這些穩(wěn)定差異產(chǎn)生的根本原因是。
③某研究小組發(fā)現(xiàn)經(jīng)過(guò)嚴(yán)寒之后,部分小麥幼葉細(xì)胞的染色體數(shù)目是老葉細(xì)胞的2倍。合理的解釋是。
(2)某育種專家在農(nóng)田中發(fā)現(xiàn)一株大穗不抗病的小麥(控制小麥穗大穗小的基因分別用D、d表示,控制不抗病與抗病的基因分別用T、t表示)白花授粉后獲得160粒種子,這些種子發(fā)育成的小麥中有30株為大穗抗病,有株為小穗抗病,其余都不抗病。
①30株大穗抗病小麥的基因型為,其中能穩(wěn)定遺傳的約為株。
②上述育種方法是。請(qǐng)寫出利用該株大穗不抗病小麥快速培育出能穩(wěn)定遺傳的大穗抗病小麥品種的具體步驟。
答案:(共17分)
(1)①春化作用(低溫)激活了決定該蛋白質(zhì)的基因(環(huán)境影響基因的表達(dá))(2分)
②細(xì)胞分化(2分)基因的選擇性表達(dá)(2分)
③低溫抑制紡錘體形成,導(dǎo)致染色體加倍(或部分幼葉細(xì)胞處于有絲分裂后期)(2分)
(2)①DDtt或Ddtt(2分)10株(2分)
②雜交育種(2分)
a采集該株小麥的花藥(或花粉)進(jìn)行離體培養(yǎng)獲得單倍體幼苗(1分)
b用一定濃度的秋水仙素溶液處理幼苗使其染色體加倍(1分)
c選出大穗抗病個(gè)體(1分)