高一生物下学期暑假训练9育种及基因工程含解析

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育种及基因工程【2020·东北师大附中高三一模】在育种实践中，通常以四倍体西瓜为母本，二倍体西瓜为父本，通过杂交培育三倍体无子西瓜。下列与此相关的说法错误的是（）A．用秋水仙素处理二倍体幼苗可获得四倍体植株B．三倍体无子西瓜可通过植物组织培养大量繁殖C．三倍体植株细胞中无同源染色体不能形成可育的配子D．培育三倍体无了西瓜所用的遗传学原理是染色体变异1．下列关于育种方法和原理的叙述，不正确的是（）A．纯种非糯性水稻和糯性水稻杂交，取F1花粉加碘液染色，蓝黑色花粉∶橙红色花粉=3∶1B．培育“黑农5号”大豆和青霉素高产菌株的原理是基因突变C．培育三倍体无子西瓜所依据的主要遗传学原理是染色体变异D．单倍体育种过程中常用秋水仙素处理幼苗2．现以高产不抗病(AAbb)、低产抗病(aaBB)两个玉米品种为亲本，可通过单倍体育种或杂交育种培育高产抗病新品种。下列说法正确的是（）A．F1植株减数分裂，发生基因重组产生4种花粉B．从F1植株中选取花粉(AB)进行离体培养获得单倍体植株C．从单倍体植株中取出萌发的种子诱导染色体数目加倍D．与单倍体育种相比，杂交育种可从F2中快速选育出纯合新品种3．在育种实践中，通常以四倍体西瓜为母本，二倍体西瓜为父本，通过杂交培育三倍体无子西瓜。下列与此相关的说法错误的是（）A．用秋水仙素处理二倍体幼苗可获得四倍体植株B．三倍体无子西瓜可通过植物组织培养大量繁殖C．三倍体植株细胞中无同源染色体不能形成可育的配子D．培育三倍体无了西瓜所用的遗传学原理是染色体变异4．下列与育种有关的叙述中正确的是（   ）A．马和驴杂交的后代骡子是不育的二倍体，而雄蜂是可育的B．单倍体育种常用一定浓度的秋水仙素处理萌发的单倍体种子C．二倍体植物的花药离体培养能得到叶片和果实较小的单倍体植株D．三倍体西瓜不结果的性状可以遗传，它不是一个新物种，但八倍体小黑麦是基因工程技术创造的新物种5．某二倍体水稻品系中，高镉对低镉为显性，耐盐对不耐盐为显性。科研人员将低镉不耐盐水稻和高镉耐盐水稻进行杂交，再将F1自交得到F2，F2中出现了3/16的低镉耐盐水稻。下列说法错误的是（）A．水稻体内含镉量高低与是否耐盐两对性状独立遗传B．将F1水稻的花粉离体培养可直接获得可育低镉植株C．F2代低镉耐盐水稻植株中只有一部分可以稳定遗传D．F2代水稻中出现变异类型的遗传学原理是基因重组6．短萃飞蓬植株一般为二倍体(2N＝18，在野生群体中也发现了三倍体自然变异植株但三倍体自然发生率较低无法满足培育优良品系的需要，因此需要建立一套人工培育短萃飞蓬植株三倍体的方法，下列相关描述正确的是（）A．二倍体短萃飞蓬细胞有丝分裂后期含18个四分体B．较二倍体短萃飞蓬，三倍体植株更粗壮高大结实率高C．人工培育短飞蓬三倍体时，必须使用卡诺氏液固定细胞D．由二倍体培育成的三倍体短萃飞蓬基因频率可能发生改变7．如图是某小组进行育种的过程图，高产与低产分别由A、a控制，抗病与易感病分别由B、b控制。下列说法错误的是（   ）A．过程Ⅵ既要用到秋水仙素，也要用到生长素B．过程Ⅱ的原因与镰刀型贫血症的原因一致C．培育品种⑥的最简单途径是Ⅰ-ⅤD．通过过程Ⅴ、Ⅵ获得个体⑥的概率分别为1/4、1/168． 下列哪项不是基因工程中经常使用的运载目的基因的载体（）A．细菌拟核中的DNA             B．细菌质粒C．λ噬菌体的衍生物               D．动植物病毒9．有关基因工程的成果及应用的说法正确的是（）A．用基因工程方法培育的抗虫植物也能抗病毒B．基因工程在畜牧业上应用的主要目的是培养体型巨大、品质优良的动物C．基因工程在农业上的应用主要是培育高产、稳产、品质优良和具有抗逆性的农作物D．目前，在发达国家，基因治疗已用于临床实践10．下列关于转基因生物安全性问题的叙述，错误的是（）A．转基因微生物在降解污染过程中也可能产生二次污染B．种植抗虫棉可有效防治棉铃虫，但基因污染也有可能对环境产生负面影响C．如果转基因花粉中有毒蛋白或过敏蛋白，可能会通过食物链传递到人体内D．基因工程给人类带来很多方面的益处，转基因生物也是安全的11．郁金香有高秆黄花(AAbb)和矮秆红花(aaBB)两个品种，某园艺师欲培育出新品种高秆红花(AABB)，可采用如图所示的育种流程。回答以下问题：(1)最难获得目的品种的是方法①，原因是_______________。(2)育种②③④过程较繁琐，最早在子_____代中能分离得到AABB植株，通过②⑤⑥过程可快速完成育种，其育种原理是________________，其中⑥过程最常用且最有效的方法是_______________。(3)若想郁金香获得抗虫性状，可将苏云金杆菌的抗虫基因导入。细菌的基因能在郁金香中表达的原因是______________________________。(答出两点即可)。12．玉米中有一种雄性不育的变异，育种专家在用该种雄性不育植株进行杂交实验时，发现少数父本具有恢复雄性可育的作用，而且证明这种恢复作用是由染色体上显性基因Rf控制的（rf无此效应）。控制雄性可育性的基因在细胞质中，若以（S）代表雄性不育的细胞质基因，（N）代表雄性正常的细胞质基因，且已知以（S）rfrf和（N）RfRf为亲本杂交时，F1均为雄性可育，且（N）rfrf也能正常自交。请回答下列相关问题：（1）由题意可知雄性不育株细胞质中含有________ 基因，且核基因的相关基因型为_________________________     （2）以（S）rfrf和（N）RfRf为亲本杂交，F1 自交得到的表现型和比例为________请写出此过程的遗传图解（不要求写配子）______（3）玉米群体中，与雄性不育株杂交，后代均为雄性正常的株系称为恢复系，而与雄性不育株杂交，具有保持其不育性并在世代中稳定传递的株系称为保持系，据此可知玉米种群中恢复系有____种，其相应基因型为____________；保持系有__________种，其相应基因型为___________。 
  【答案】1．C【解析】1．用秋水仙素处理幼苗期的普通二倍体西瓜，得到四倍体西瓜，A正确；三倍体无子西瓜可通过植物组织培养大量繁殖，可以避免来年制种的麻烦，B正确；三倍体植株细胞中有同源染色体，但因为三倍体联会紊乱，不能进行正常的减数分裂，因此后代不可育，C错误；培育三倍体无子西瓜属于多倍体育种，属于染色体数目的变异，D正确。故选C。【答案】1．A2．A3．C4．A5．B6．D7．D8．A9．C10．D11．(1)基因突变频率较低，而且具有不定向性    (2)三    基因重组和染色体变异    用一定浓度的秋水仙素处理单倍体植株幼苗    (3)遗传物质都是DNA，都使用同一套遗传密码，都遵循中心法则12．（1）S    rfrf    （2）雄性可育∶雄性不育=3∶1    （3）2    （S）RfRf、(N)RfRf    1    (N)rfrf    【解析】1．A项，纯种非糯性水稻和糯性水稻杂交，F1为杂合子，所以F1的花粉有两种类型，比例为1∶1，所以取F1的花粉加碘液染色，蓝黑色花粉∶橙红色花粉=1∶1，故A错误。B项，培育“黑农5号”大豆是用辐射的方法处理大豆，青霉素高产菌株的产生是对青霉菌多次进行X射线、紫外线处理得到的，所以都属于诱变育种，原理都是是基因突变，故B正确。C项，培育三倍体无籽西瓜需要将二倍体西瓜用秋水仙素处理成四倍体西瓜，还需要让二倍体西瓜和四倍体西瓜杂交，产生三倍体西瓜，所以培育三倍体无籽西瓜主要原理是染色体变异，故C正确。D项，单倍体育种过程中常用秋水仙素处理单倍体幼苗，使其染色体恢复到正常植株的数目，故D正确。本题需选择不正确的，故答案为A。2．由以上分析可知，F1植株基因型为AaBb，基因重组可产生AB、Ab、aB、ab共4种花粉，A正确；从F1植株中选取花粉(AB)进行离体培养，只能获得基因型为AB的单倍体植株，为获得高产抗病新品种，还需对该单倍体进行染色体诱导加倍处理，B错误；单倍体植株高度不育，只能处理幼苗，不能处理种子，C错误；与杂交育种相比，单倍体育种可从F2中快速选育出纯合新品种，D错误。3．用秋水仙素处理幼苗期的普通二倍体西瓜，得到四倍体西瓜，A正确；三倍体无子西瓜可通过植物组织培养大量繁殖，可以避免来年制种的麻烦，B正确；三倍体植株细胞中有同源染色体，但因为三倍体联会紊乱，不能进行正常的减数分裂，因此后代不可育，C错误；培育三倍体无子西瓜属于多倍体育种，属于染色体数目的变异，D正确。故选C。4．马和驴杂交的后代骡子生殖器官发育不完全，是不育的二倍体，而雄蜂通过假减数分裂过程，可产生正常的配子，故是可育的，A正确；单倍体育种常用一定浓度的秋水仙素处理单倍体植株幼苗，故B错误；二倍体植物的花药离体培养能得到的单倍体植株无种子，故无果实，C错误；三倍体西瓜不结果的性状可以通过无性繁殖遗传，由于其不能产生种子，因而是不可育的，不属于是一个新物种，但八倍体小黑麦产生的原理是染色体数目变异和植物细胞杂交，故D错误；综上所述，选A项。5．根据相对性状的显隐性和F2中低镉耐盐水稻的比例为3/16=（1/4）×（3/4），据此可判断两对相对性状的遗传遵循自由者定律，A项正确；将F1水稻的花粉离体培养可获得单倍体，二倍体水稻的单倍体高度不育，既有低镉植株也有高镉植株，B项错误；F2代低镉耐盐水稻植株中1/3为纯合子，可以稳定遗传，C项正确；F2代水稻中出现性状重组的根本原因是是基因重组，D项正确。6．培育三倍体植株的方法：用秋水仙素处理二倍体植株的幼苗，使染色体数目加倍变成四倍体，用四倍体作母本和二倍体父本杂交，产生三倍体的种子，三倍体种子种下去长成三倍体植株。三倍体减数分裂时联会紊乱，理论上可以采用组织培养的方法大量繁殖。有丝分裂过程不形成四分体，A错误；三倍体植株在减数分裂产生配子时，因联会紊乱，结实率非常低，B错误；人工培育短萃飞蓬三倍体时需要用秋水仙素处理细胞，使染色体数目加倍，不需要用卡诺氏液固定细胞，C错误；由二倍体培育成三倍体，可导致相应的基因数量改变，基因频率可能发生改变，D正确。故选D。7．经过Ⅵ要用到秋水仙素或者低温处理单倍体幼苗，使细胞中染色体数目加倍，植株生长过程中要用到生长素，A正确；过程Ⅱ为诱变育种，其原因与镰刀型贫血症的原因一致，都是基因突变，B正确；Ⅰ→Ⅴ途径为杂交育种，方法最简捷。但由于获得的子代中既有纯合体又有杂合体，需要不断地连续自交进行筛选才能获得需要的品种⑥，所以育种时间长，C正确；通过过程Ⅴ、Ⅵ获得个体⑥的概率分别为1/16和1/4，D错误。故选D。8．本题考查基因工程中的运载体。常用的运载体：质粒、λ噬菌体的衍生物、动植物病毒。综上所述，BCD项不符合题意，A项符合题意。9．本题考查基因工程的应用。用基因工程方法培育的抗虫植物只能抗虫，不能抗病毒，A错误；基因工程在畜牧业上应用的主要目的是提高动物生长速度、改善畜产品品质、用转基因动物生产药物等方面，而不是为了产生体型巨大的个体，B错误；基因工程在农业上的应用主要是培育高产、稳产、品质优良和具有抗逆性的农作物，C正确；目前，基因治疗还处于初期的临床试验阶段，D错误。10．本题考查转基因生物的安全性问题。微生物的种类不同，代谢途径不同，产物不同，而且微生物代谢比较复杂，有很多中间产物，有可能造成环境的二次污染，A项正确；转基因抗虫棉可以有效地用于棉铃虫的防治，但基因污染也有可能对环境产生负面影响，B项正确；如果转基因花粉中有毒蛋白或过敏蛋白，可能会通过食物链传递到人体内，C项正确；基因工程是一把双刃剑，在给人类带来益处的同时，也使人们产生关于转基因生物的安全性等方面的担忧，D项错误。11．分析题图：②③④表示杂交育种，其原理是基因重组；②⑤⑥是单倍体育种，其中⑤是花药离体培养形成单倍体的过程，⑥是人工诱导染色体数目加倍的过程，常用秋水仙素处理；①表示人工诱变，属于诱变育种。(1)因为基因突变频率较低，而且具有不定向性，故最难获得目的品种的是诱变育种。(2)②③④表示杂交育种，过程较繁琐，最早要在子三代中才能分离得到AABB植株，通过②⑤⑥单倍体育种过程可快速完成育种，其育种原理分别是基因重组和染色体变异，其中⑥是人工诱导染色体数目加倍的过程，最常用且最有效的方法是用一定浓度的秋水仙素处理单倍体植株幼苗。(3)细菌的基因能在郁金香中表达的原因是遗传物质都是DNA，都使用同一套遗传密码，都遵循中心法则。12．由题干信息知“恢复作用是由染色体上显性基因Rf控制的”，则Rf、rf基因属于细胞核基因，“以（S）代表雄性不育的细胞质基因，（N）代表雄性正常的细胞质基因”知细（S）、（N）是细胞质基因，两种基因共同影响雄性植株的育性。（1）由题意“以（S）rfrf和（N）RfRf为亲本杂交时，F1均为雄性可育，且（N）rfrf也能正常自交”可知，雄性不育植株需同时具有细胞质不育基因（s）和细胞和基因rf纯合；（2）由题意可知：（S）rfrf为雄性不育植株，故杂交时只能做母本，则（N）RfRf为父本，亲本杂交组合可写成（S）rfrf×（N）RfRf，又细胞质基因来自母本，细胞核基因的遗传符合孟德尔遗传规律，后代细胞质基因为（S），细胞核基因为Rfrf，则F1全为（S）Rfrf，表现为雄性可育，F1自交，F2基因型和表现型及比例为雄性可育（S）RfRf∶雄性可育（S）Rfrf∶雄性不育（S）rfrf=1∶2∶1，遗传图解如下：（3）由题意可知：恢复系是指与雄性不育系（S）rfrf杂交，后代均表现为雄性正常的株系，因为雄性不育株（S）rfrf杂交时只能作为母本，则杂交后代细胞质基因可确定为（S），欲使后代均为雄性可育，则父本细胞核基因Rf必须纯合，细胞质基因既可为（N），也可为（S），综上恢复系基因型为（S）RfRf、（N）RfRf，共2种；同理，保持系细胞核基因rf必须纯合，又因为雄性不育株（S）rfrf只能做母本，故保持系的细胞质基因不能为（S），只能是（N），综上，保持系的基因型只有（N）rfrf一种。