2015届高考生物二训练:2.4.3从杂交育种到基因工程

1【题文】

随着我国航天技术的发展，引起了太空诱变育种的热潮。太空育种一般要经过“诱变—自交—杂交”才能获得具有优良性状的品种。下列叙述错误的是( )

A ．纯合品种经诱变，后代可能会发生性状分离

B ．自交的目的是获得单株具有优良性状的植株

C ．杂交的目的是获得具有多种优良性状的品种

D ．太空育种获得的植物也存在与转基因植物一样的安全性问题

【解析】太空育种只是作物本身遗传物质发生改变，提高了突变频率，与自然界植物的自然变异一样，没有外源基因的导入，不存在与转基因植物一样的安全性问题。

【答案】D 2. 【题文】

下列关于育种的说法中正确的是( )

A ．基因突变可发生在任何生物DNA 复制过程中，此现象可用于诱变育种

B ．诱变育种和杂交育种均可产生新的基因和新的基因型

C ．三倍体植物不能由受精卵发育而来，可通过植物组织培养方法获得

D ．普通小麦花粉中有三个染色体组，由其发育来的个体是三倍体

【解析】杂交育种不能产生新的基因；三倍体植物可以由四倍体与二倍体植株杂交形成的受精卵发育而来，也可通过植物组织培养方法获得；由花粉发育来的植株是单倍体。

【答案】A 3．【题文】

下列有关生物变异与育种的叙述，正确的是( )

A ．人工诱变育种能够改变基因结构，且明显缩短育种年限

B ．可用单倍体育种法改良缺乏某种抗病性的水稻品种

C ．三倍体西瓜不能形成正常的配子，这是由于秋水仙素抑制了纺锤体的形成

D ．大多数染色体结构变异对生物不利，但其在育种上仍有一定的价值

【解析】诱变育种的原理是基因突变，它能够改变基因的结构，但不能明显缩短育种年限。单倍体育种不能产生新的基因，因此不能改良缺乏某种抗病性的水稻品种。三倍体不能形成正常配子的原因是减数分裂时联会紊乱。大多数染色体结构变异对生物体不利，但也会出现少数优良性状，在育种上仍有一定的价值。

【答案】D

4．【题文】

下列关于育种方法及其所利用的原理、采用的主要技术的对应关系正确的是( )

A ．诱变育种——基因重组——物理射线或化学诱变剂处理

B ．多倍体育种——基因重组——秋水仙素处理

C ．基因工程育种——基因突变——将外源基因导入受体细胞

- 1 -

D ．单倍体育种——染色体变异——花药离体培养

【解析】诱变育种利用的原理是基因突变；多倍体育种利用的原理是染色体变异；基因工程育种利用的原理是基因重组。

【答案】D 5．【题文】

用纯合的二倍体水稻品种高秆抗锈病(DDTT)和矮秆不抗锈病(ddtt)进行育种时，一种方法是杂交得到F 1，F 1再自交得到F 2；另一种方法是用F 1的花药进行离体培养，再用秋水仙素处理幼苗得到相应植株。下列叙述正确的是( )

A ．前一种方法所得的F 2中重组类型和纯合子分别占5/8、1/4

B ．后一种方法所得的植株中可用于生产的类型比例为2/3

C ．前一种方法的原理是基因重组，原因是非同源染色体自由组合

D ．后一种方法的原理是染色体变异，是由于染色体结构发生改变

【解析】前一种方法是杂交育种，其原理是基因重组，F 1的基因型为

DdTt ，自交得F 2，其中高秆抗锈病：高秆不抗锈病：矮秆抗锈病：矮秆不抗锈病＝9：3：3：1，重组类型占3/8，纯合子占1/4；F 1的基因型是DdTt ，对其花药进行离体培养，基因型有4种，分别为DT 、Dt 、dT 、dt ，经秋水仙素的处理，得到的子一代也有4种，分别为DDTT 、DDtt 、ddTT 、ddtt ，所以可用于生产的占1/4；前一种方法的原理是基因重组，原因是非同源染色体自由组合；后一种方法的原理是染色体变异，是由于染色体数目改变。

【答案】C

6．【题文】

下列能够使植物体表达动物蛋白的育种方法是( )

A ．单倍体育种 B ．杂交育种

C ．基因工程育种 D ．多倍体育种

【解析】把控制动物蛋白合成的基因转移到植物体内并使其在植物体内表达的方法属于基因工程育种。

【答案】C

7. 【题文】

下图表示AaBb 的水稻单倍体育种过程，下列说法错误的是( )

A ．图中②过程可以发生染色体变异和基因突变

B ．①过程细胞的形态和数目均发生变化

C ．培养出的二倍体水稻其体细胞的基因组成均为AABB

- 2 -

D ．图中培养出的试管苗高度不育

【解析】从图示看出，②为再分化过程，可以发生染色体变异和基因突变；①为脱分化，细胞的形态和数目均发生变化；培养出的二倍体水稻其体细胞的基因组成不全为AABB ；图中培养出的试管苗未用秋水仙素处理，是高度不育的。

【答案】C 8. 【题文】

现有甲、乙两物种的植株(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寒冷的条件下种植。若想培育出高产、耐寒的植株，有多种生物技术手段可以利用。下列所采用的技术手段中可能不可行的是( )

A ．先杂交得到的F 1，再利用单倍体育种技术获得纯种的目标植株

B ．将乙种植株耐寒基因导入到甲种植株的根尖细胞中，通过组织培养可培育出目标植株

C ．利用人工诱变的方法处理乙种植株以获得满足要求的目标植株

D ．诱导两种植株的愈伤组织细胞融合并培育成幼苗

【解析】甲、乙是两个物种，远缘杂交不亲和，两者不可杂交产生后代，根本无法获取其花药；转基因技术可以使一个物种具有被转入基因的特点，同时也不失自己的特点；由于基因突变可以产生新基因，利用人工诱变的方法处理乙种植株可能会获得满足要求的目标植株；两种植株细胞融合后形成的新细胞具有两物种的特性，用组织培养技术就可以培养出符合条件的植株。

【答案】A

9. 【题文】

下列有关育种及其相关原理的说法正确的是( )

A ．通过杂交育种方法培育高产抗病小麦的原理是染色体变异

B ．获得高产青霉素菌株的原理是基因突变

C ．培育转基因抗虫棉的原理是基因突变

D ．利用生长素培育无子番茄的原理是基因重组

【解析】用杂交育种方法培育高产抗病小麦的原理是基因重组；获得高产青霉素菌株的方法为诱变育种，原理是基因突变；培育转基因抗虫棉的方法为基因工程，原理是基因重组；利用生长素培育无子番茄的原理是生长素的生理作用。

【答案】B

10. 【题文】

下列关于动植物选种的操作，错误的是( )

A ．植物杂交育种获得F 1后，可以采用不断自交选育新品种

B ．哺乳动物杂交育种获得F 2后，可采用测交鉴别选出纯合个体

C ．如果用植物的营养器官进行繁殖，则只要后代出现所需性状即可留种

D ．植物杂交育种获得F 2后，可通过测交检验选出新品种

- 3 -

【解析】植物杂交获得F 1后，可在F 1中选择所需性状，再通过自交最后获得稳定遗传的新品种；测交可推测出亲本的基因型，故可通过测交的方法筛选出所需要的纯合个体；用植物的营养器官来繁殖的方式属于无性繁殖，无性繁殖保持亲本的一切性状；测交可检测基因型，但在植物中，测交后获得的种子可能与亲本的基因型不同，故不能作为所需要的植物新

品种。

【答案】D 11．【题文】

如图为育种工作者培育作物新品种的部分过程图。下列相关叙述不正确的是( )

A ．a 过程常用的方法是花药离体培养

B ．c 过程所依据的变异原理是染色体变异

C ．c 过程是使用秋水仙素处理萌发的种子

D ．b 过程可采用的方法是连续自交

【解析】通过a 过程得到的是单倍体植株，单倍体高度不育，不能形成种子，因此c 过程用秋水仙素处理的不是萌发的种子。

【答案】C

12．【题文】

两个亲本的基因型分别为AAbb 和aaBB ，这两对基因的遗传遵循自由组合定律，现欲培育出基因型为aabb 的新品种，最简捷的方法是( )

A ．人工诱变育种 B ．基因工程育种

C ．单倍体育种 D ．杂交育种

【解析】因为这里是选育aabb 隐性纯合体，所以杂交育种是获得所需新品种最简捷的方法。

【答案】D

13【题文】

．家蚕是二倍体生物，含56条染色体，ZZ 为雄性，ZW 为雌性。幼蚕体色中的有斑纹和无斑纹性状分别由Ⅱ号染色体上的A 和a 基因控制。雄蚕由于吐丝多，丝的质量好，更受蚕农青睐，但在幼蚕阶段，雌雄不易区分；科学家采用下图所示的方法培育出了“限性斑纹雌蚕”来解决这个问题。请回答下列问题：

- 4 -

- 5 -

14．【题文】

科学家将培育的异源多倍体的抗叶锈病基因转移到普通小麦中，育成了抗叶锈病的小麦，育种过程见图。图中A 、B 、C 、D 表示4个不同的染色体组，每组有7条染色体，C 染色体组中含携带抗病基因的染色体。请回答下列问题：

(1)异源多倍体是由两种植物AABB 与CC 远缘杂交形成的后代，经________方法培育而成，还可用植物细胞工程中________方法进行培育。

(2)杂交后代①染色体组的组成为________，进行减数分裂时形成________个四分体，体细胞中含有________条染色体。

(3)杂交后代②中C 组的染色体减数分裂时易丢失，这是因为减数分裂时这些染色体________。

(4)为使杂交后代③的抗病基因稳定遗传，常用射线照射花粉，使含抗病基因的染色体片段转接到小麦染色体上，这种变异称为____________。

【解析】(1)植物AABB 和CC 远缘杂交得到的F 1植株ABC 是高度不育的，需经秋水仙素处理诱导其染色体数目加倍，才能得到AABBCC 的异源多倍体可育植株；另外也可利用植物细胞工程中的植物体细胞杂交技术，将AABB 和CC 的细胞进行融合形成杂种细胞后再经植物组织培养得到可育植株AABBCC 。(2)杂交后代①是AABBCC 和AABBDD 有性杂交得到的，其染色体组的组成为AABBCD ，因每个染色体组中含7条染色体，故进行减数分裂时AA 和BB 能分别形成7个四分体，而C 和D 不能形成四分体；AABBCD 6个染色体组共含42

- 6 -

条染色体。(3)在减数分裂过程中不能正常进行联会(同源染色体配对) 的染色体很容易丢失。(4)抗病基因存在于C 组的染色体上，而普通小麦的染色体中不含C

组染色体，故含抗病基因的染色体片段转接到小麦染色体上是非同源染色体之间的移接，属于染色体结构变异中的易位。

【答案】(1)秋水仙素诱导染色体数目加倍 植物体细胞杂交

(2)AABBCD 14 42

(3)无同源染色体配对

(4)染色体结构变异 15．【题文】

如图为某科研小组培育抗虫小麦的过程。据图回答：

(1)用60Co 培育出的变异小麦植株可通过PCR 方法进行检测，通常该植株根、茎和叶都可作为检测材料，这是因为________________________。假如该方法培育出的抗虫小麦自交，其后代中抗虫小麦与不抗虫小麦的比例是15：1，则表明小麦的抗虫性状由________对基因控制。

(2)方法二所利用的原理是________。假如野生小麦与普通小麦之间具有生殖隔离，要使方法二能培育出抗虫小麦，首先应克服________。假如野生小麦的体细胞中含42条染色体，则培育出的抗虫小麦体细胞中染色体数至少是________。假如通过野生小麦与普通小麦杂交能产生可育的后代，那么，从________代开始筛选抗虫品种，也可以通过F 1的花粉进行________以获得单倍体，再经________处理，能迅速获得纯种抗虫小麦。

(3)真菌的抗虫基因能嫁接到小麦DNA 上的基础是

________________。真菌的抗虫基因之所以能在小麦细胞中表达是因为他们具有相同的________。

(4)通过以上几种方法获得的抗虫小麦，都要经过个体生物学水平的鉴定，其方法是将________放在小麦叶上，让其吃小麦的叶子，如果它在吃了小麦叶后________，就说明抗虫小麦培育成功了。

【解析】(1)要检测变异小麦植株的DNA ，为取材方便，可用根、茎、叶作为检测材料，因为它们的基因型都是一致的。假如抗虫小麦自交，产生的后代有15：1的比例，这说明小麦的抗虫性状是由两对基因控制的。(2)方法二是杂交育种，其依据的原理是基因重组。普通小麦与野生小麦之间具有生殖隔离，是因为野生小麦的染色体与普通小麦的染色体在减数分裂过程中不能正常配对，也就不能产生正常的生殖细胞，所以要使野生小麦与普通小麦杂交成功，首先要克服它们之间远缘杂交的不亲和性。如果产生了具有生殖能力的个体，说明体细胞中应至少有84条染色体。假如野生小麦与普通小麦是近缘的，它们杂交从第二代开始出现性状 - 7 -

分离，因此筛选工作从第二代开始。也可以用F 1的花粉进行离体培养，以获得单倍体幼苗，再用秋水仙素处理单倍体幼苗，使其染色体数目加倍，从而迅速获得纯种抗虫小麦。(3)真菌的抗虫基因能嫁接到小麦DNA 上的基础是二者都是规则的双螺旋结构，且都是由四种脱氧核苷酸构成的。真菌的抗虫基因之所以能在小麦体细胞中表达，是因为它们具有相同的遗传密码。(4)培育的抗虫植物都要经过个体生物学水平的鉴定，其方法就是用需要鉴定植株的叶喂害虫，看害虫食后的生存状况，如果害虫食后死亡，就说明植株具有了抗虫特性。 【答案】(1)它们具有相同的基因组成 两

(2)基因重组 远缘杂交的不亲和性 84 第二 离体培养 秋水仙素

(3)二者都是规则的双螺旋结构，且都是由四种脱氧核苷酸构成的 遗传密码

(4)害虫 死亡

- 8 -