《基因工程及其應(yīng)用》練習(xí) 省賽一等獎(jiǎng)

《基因工程及其應(yīng)用》練習(xí)雜交育種與誘變育種、基因工程及其應(yīng)用一、單項(xiàng)選擇題1．(2022·江門調(diào)研)下列技術(shù)不能獲得抗銹高產(chǎn)小麥新品種的是()A．誘變育種 B．花粉離體培養(yǎng)C．細(xì)胞整合 D．轉(zhuǎn)基因【答案】B【解析】本題考查生物育種的方法，意在考查分析與比較能力，通過(guò)誘變育種，可能獲得抗銹病和高產(chǎn)的基因；經(jīng)花粉離體培養(yǎng)獲得的是單倍體植株，可能獲得抗銹病的植株；但由于單倍體是高度不育的，單倍體小麥不能結(jié)出種子，也就不能表現(xiàn)高產(chǎn)性狀；通過(guò)細(xì)胞融合可以獲得其他細(xì)胞含有的抗銹病和高產(chǎn)的基因；通過(guò)轉(zhuǎn)基因可以將抗銹病基因和高產(chǎn)基因轉(zhuǎn)入小麥細(xì)胞中。2．(2022·德州校際聯(lián)考)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，①～⑤表示培育水稻新品種的過(guò)程，有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．①②過(guò)程簡(jiǎn)便，但培育周期長(zhǎng)B．②和④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過(guò)程與④過(guò)程的原理相同【答案】B【解析】①→②為雜交育種過(guò)程，雖然簡(jiǎn)便但培育周期長(zhǎng)；④過(guò)程用秋水仙素作用于有絲分裂前期，抑制紡錘體的形成；③⑤表示單倍體育種，其中③過(guò)程常用花藥離體培養(yǎng)法培養(yǎng)獲得單倍體個(gè)體；⑤過(guò)程是單倍體育種，其原理是染色體變異；④過(guò)程是多倍體育種，其原理是染色體變異。3．(2022·湛江模擬)要將基因型為AaBB的植物，培育出以下基因型的品種①AaBb、②AaBBC、③AAaaBBBB、④aB，則對(duì)應(yīng)的育種方法依次是()A．誘變育種、轉(zhuǎn)基因技術(shù)、細(xì)胞融合、花藥離體培養(yǎng)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)【答案】A【解析】用基因型為AaBB的植物要培育出現(xiàn)AaBb的品種，可利用物理或化學(xué)方法處理材料，通過(guò)基因突變獲得；要獲得AaBBC的品種，由于本物種沒有C基因，所以必須通過(guò)轉(zhuǎn)基因技術(shù)；要獲得AAaaBBBB的品種，可通過(guò)細(xì)胞融合；要獲得aB的品種，可利用花藥離體培養(yǎng)。4．(2022·廣州一模)有關(guān)育種的說(shuō)法，正確的是()A．多倍體育種過(guò)程都要使用秋水仙素B．利用基因工程技術(shù)可定向培育優(yōu)良品種C．用于大田生產(chǎn)的優(yōu)良品種都是純合子D．雜交育種與單倍體育種的原理都是基因重組【答案】B【解析】本題考查染色體變異、變異在育種上的應(yīng)用、基因工程的應(yīng)用等相關(guān)知識(shí)，意在考查考生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的總結(jié)歸納能力。人工誘導(dǎo)多倍體時(shí)，可以使用秋水仙素，也可以低溫誘導(dǎo)，A錯(cuò)誤。雜交育種的原理是基因重組，而單倍體育種的原理是染色體變異，D錯(cuò)誤。利用基因工程技術(shù)可定向改變生物的性狀，培育優(yōu)良品種，B正確。用于大田生產(chǎn)的優(yōu)良品種并非在都是純合子，如實(shí)踐中播種玉米時(shí)我們常常利用的是雜交一代種，C錯(cuò)誤。5．生物界廣泛存在著變異，人們利用變異可以培育高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的作物新品種。下列能產(chǎn)生新基因的育種方式是()A．“雜交水稻之父”袁隆平通過(guò)雜交技術(shù)培育出高產(chǎn)的超級(jí)水稻B．用X射線進(jìn)行大豆人工誘變育種，從誘變后代中選出抗病性強(qiáng)的優(yōu)良品種C．通過(guò)雜交和人工染色體加倍技術(shù)，成功培育出抗逆能力強(qiáng)的八倍體小黑麥D．把合成β－胡蘿卜素的有關(guān)基因轉(zhuǎn)進(jìn)水稻，育成可預(yù)防人類VA缺乏的轉(zhuǎn)基因水稻【答案】B【解析】A項(xiàng)中袁隆平用雜交育種方法培育出高產(chǎn)超級(jí)稻，運(yùn)用的原理是基因重組，并沒有產(chǎn)生新的基因；B項(xiàng)中用X射線使大豆發(fā)生基因突變產(chǎn)生了新基因；C項(xiàng)中培育八倍體小黑麥的原理是染色體變異，使原有物種中基因數(shù)目加倍，沒有產(chǎn)生新基因；D項(xiàng)中培育轉(zhuǎn)基因水稻的原理是基因重組。6．下列有關(guān)基因工程操作的敘述正確的是()A．用同種限制性核酸內(nèi)切酶切割運(yùn)載體與目的基因可獲得相同黏性末端B．以蛋白質(zhì)的氨基酸序列為依據(jù)合成的目的基因與原基因的堿基序列相同C．檢測(cè)到受體細(xì)胞含有目的基因就標(biāo)志著基因工程操作的成功D．用含抗生素抗性基因的質(zhì)粒作為運(yùn)載體是因?yàn)槠淇剐曰虮阌谂c外源基因連接【答案】A【解析】因多種密碼子可決定一種氨基酸，故以蛋白質(zhì)的氨基酸序列為依據(jù)合成的目的基因與原基因的堿基序列不一定完全相同；目的基因在受體細(xì)胞中表達(dá)才能說(shuō)明基因工程操作成功；用含抗生素抗性基因的質(zhì)粒作為運(yùn)載體是因?yàn)楹Y選方便。7．培育矮稈抗銹病小麥新品種的方法為：純種的高稈(D)抗銹病(T)×純種的矮稈(d)易染銹病(t)eq\o(→,\s\up7(1))F1eq\o(→,\s\up7(2))雄配子eq\o(→,\s\up7(3))幼苗eq\o(→,\s\up7(4))選出符合要求的品種。下列有關(guān)育種方法的敘述中，正確的是()A．過(guò)程3為單倍體育種B．過(guò)程4必須使用生長(zhǎng)素處理C．過(guò)程3必須經(jīng)過(guò)受精作用D．過(guò)程2為減數(shù)分裂【答案】D【解析】單倍體育種過(guò)程包括花藥離體培養(yǎng)獲得單倍體植株(過(guò)程3)和人工誘導(dǎo)使染色體數(shù)目加倍(過(guò)程4)，單倍體的幼苗要發(fā)育成正常的可育植株要用秋水仙素處理，使染色體數(shù)目加倍；配子只能由減數(shù)分裂產(chǎn)生。二、雙項(xiàng)選擇題8．(2022·東莞期末調(diào)研)下列有關(guān)生物進(jìn)化和育種的敘述，正確的是()A．基因重組必然改變種群的基因頻率，導(dǎo)致生物進(jìn)化B．二倍體西瓜與四倍體西瓜存在生殖隔離，不是同一物種C．人工誘導(dǎo)多倍體最有效的方法是秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗D．誘變育種通過(guò)提高基因突變頻率，在較短時(shí)間內(nèi)定向改良生物性狀【答案】BC【解析】本題考查考生進(jìn)化和育種的相關(guān)知識(shí)，意在考查考生的理解能力。難度較低。若群體足夠大，且沒有選擇因素，只有基因重組是不會(huì)改變種群的基因頻率的，即不會(huì)導(dǎo)致生物進(jìn)化；二倍體西瓜與四倍體西瓜的雜交后代是三倍體西瓜，由于聯(lián)會(huì)紊亂，三倍體西瓜不可育，因此二倍體西瓜與四倍體西瓜存在生殖隔離，不是同一物種；秋水仙素能抑制紡錘體的形成，使染色體數(shù)目加倍，因此可用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗人工誘導(dǎo)產(chǎn)生多倍體；誘變育種的原理是基因突變，由于基因突變是不定向的，因此不能定向改良生物性狀。9．(2022·中山市上學(xué)期質(zhì)檢)用基因工程技術(shù)構(gòu)建抗除草劑轉(zhuǎn)基因煙草過(guò)程中，下列操作不正確的是()A．用限制性核酸內(nèi)切酶切割煙草花葉病毒的核酸B．用DNA連接酶連接經(jīng)切割的抗除草劑基因和載體C．將重組DNA分子導(dǎo)入煙草原生質(zhì)體D．用含抗生素的培養(yǎng)基篩選轉(zhuǎn)基因煙草細(xì)胞【答案】AD【解析】本題考查基因工程的相關(guān)知識(shí)，意在考查考生的理解能力。難度較低。限制性核酸內(nèi)切酶能夠識(shí)別雙鏈DNA分子的某種特定核苷酸序列，并在特點(diǎn)位點(diǎn)切割DNA分子，但不能識(shí)別并切割RNA分子；經(jīng)過(guò)切割的抗除草劑基因和載體用DNA連接酶連接可形成重組質(zhì)粒；將重組DNA分子導(dǎo)入煙草原生質(zhì)體；用含除草劑的培養(yǎng)基篩選轉(zhuǎn)基因煙草細(xì)胞。三、非選擇題10．雌雄同株異花的二倍體植物柴油樹(體細(xì)胞染色體數(shù)為22條)，可用于開發(fā)生物能源，其種子榨出的油稍加提煉就可成為柴油。(1)繪制柴油樹的基因組圖至少需測(cè)定________條染色體上的基因。(2)為培育高產(chǎn)量和抗病性的品種，科學(xué)家在“神舟六號(hào)”飛船上做了搭載幼苗實(shí)驗(yàn)，用幼苗作為實(shí)驗(yàn)材料的理由是__________________________________。若發(fā)現(xiàn)返回地面的某幼苗長(zhǎng)成的植株有高產(chǎn)抗病的特性，可用__________技術(shù)對(duì)其大規(guī)模繁殖。(3)研究發(fā)現(xiàn)，柴油樹產(chǎn)油的代謝途徑如下圖所示，圖中所示基因遵循自由組合定律，據(jù)此回答下列問(wèn)題：①這兩對(duì)基因的位置關(guān)系是________________________________________。②圖示充分說(shuō)明了基因可通過(guò)________________，從而控制生物性狀。③若兩株不能產(chǎn)油的純合柴油樹雜交，F(xiàn)1均能產(chǎn)油，則兩植株的基因型分別是__________；F1自交后代的表現(xiàn)型及比例是_________________________；F2中產(chǎn)油的個(gè)體自交后代中符合生產(chǎn)要求的純合體比例是__________。【答案】(1)11(2)幼苗細(xì)胞分裂旺盛，DNA復(fù)制時(shí)更容易發(fā)生基因突變微型繁殖(植物組織培養(yǎng))(3)①非同源染色體上的非等位基因②控制酶的合成來(lái)控制代謝過(guò)程③AAbb、aaBB產(chǎn)油∶不產(chǎn)油＝9∶71/411．(2022屆珠海質(zhì)檢)水稻是湛江主要的糧食作物，改善水稻的遺傳性狀是育種工作者不斷努力的目標(biāo)。下圖表示水稻育種的一些途徑。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)以矮稈易感病(ddrr)和高稈抗病(DDRR)水稻為親本進(jìn)行雜交，得F1，F(xiàn)1自交產(chǎn)生F2，F(xiàn)2中不能穩(wěn)定遺傳的占__________，選F2中的矮稈抗病水稻植株進(jìn)行自交，子代中ddRR和ddRr的比例是__________。(2)若要在較短時(shí)間內(nèi)獲得上述新品種水稻，可選圖中__________(填數(shù)字)途徑所用的方法。其中⑦途徑的常用方法是____________________。(3)科學(xué)工作者欲培育能產(chǎn)生人體蛋白的水稻新品種，應(yīng)該選擇圖中__________(填數(shù)字)表示的途徑最為合理可行，該技術(shù)手段主要包括的過(guò)程：提取目的基因、________________、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞、目的基因的檢測(cè)和鑒定。該育種方式所遵循的原理為____________________。(4)圖中__________(填數(shù)字)所表示的育種途徑具有典型的不定向性?！敬鸢浮?1)3/43∶2(2)⑤、⑦、⑧花藥離體培養(yǎng)(3)③、④目的基因和運(yùn)載體結(jié)合(或構(gòu)建目的基因表達(dá)載體)基因重組(4)①、②12．(2022·廣州高三下學(xué)期調(diào)研)在大面積種植只含一種抗蟲基因的轉(zhuǎn)基因甘藍(lán)(2N＝18)以后，調(diào)查發(fā)現(xiàn)，小菜蛾種群對(duì)該種甘藍(lán)產(chǎn)生的毒蛋白具有更強(qiáng)的抗性。為此研究人員培育了體細(xì)胞含有兩種外源抗蟲基因(分別用A和B表示)的轉(zhuǎn)基因甘藍(lán)。這兩種基因在染色體上的整合位點(diǎn)存在下圖所示的情況(細(xì)胞中只有2個(gè)抗蟲基因)。請(qǐng)回答(不考慮染色體的交叉互換)：(1)檢測(cè)A基因和B基因在細(xì)胞中是否得到轉(zhuǎn)錄可采用__________技術(shù)。(2)請(qǐng)根據(jù)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論解釋小菜蛾種群抗性增強(qiáng)的原因____________。(3)甘藍(lán)是雌雄同株植物。體細(xì)胞含兩種抗蟲基因的甘藍(lán)表現(xiàn)為強(qiáng)抗蟲，含一種抗蟲基因的植株表現(xiàn)為弱抗蟲，沒有抗蟲基因的植株不抗蟲(普通甘藍(lán))。①體細(xì)胞含兩個(gè)抗蟲基因的轉(zhuǎn)基因甘藍(lán)與普通甘藍(lán)雜交，若F1中表現(xiàn)為強(qiáng)抗蟲的植株所占比例為25%，則該轉(zhuǎn)基因甘藍(lán)的兩個(gè)抗蟲基因的整合位點(diǎn)屬上圖________類型。②可選取上圖________類型的轉(zhuǎn)基因甘藍(lán)的花粉培育出單倍體強(qiáng)抗蟲轉(zhuǎn)基因甘藍(lán)。利用花粉培養(yǎng)出幼苗的技術(shù)所依據(jù)的原理是__________________。③上圖甲所示類型的植株自交，F(xiàn)1中表現(xiàn)為強(qiáng)抗蟲的植株所占的比例是________。(4)下圖表示人工遠(yuǎn)緣雜交培育含有4個(gè)染色體組的可育蘿卜－甘藍(lán)植株的示意圖：圖中過(guò)程①需要做的處理是____________；圖中的受精卵處于有絲分裂后期時(shí)細(xì)胞中含有________條染色體?！敬鸢浮?1)分子雜交(RNA－DNA分子雜交或核酸分子雜交或RNA分子雜交)(2)通過(guò)自然選擇，小菜蛾種群中抗性基因頻率增加(3)①丙②乙、丙細(xì)胞的全能性(花粉細(xì)胞具有全能性)③1/2(4)秋水仙素處理72【解析】(1)檢測(cè)A基因和B基因在細(xì)胞中是否得到轉(zhuǎn)錄，檢測(cè)是否有RNA生成，檢測(cè)RNA的技術(shù)是分子雜交(RNA－DNA分子雜交)。(2)由于基因突變具有不定向性，所以在沒種植抗蟲基因的轉(zhuǎn)基因甘藍(lán)之前，小菜蛾種群中就有抗蟲基因出現(xiàn)，種植抗蟲基因的轉(zhuǎn)基因甘藍(lán)后，相當(dāng)于對(duì)小菜蛾進(jìn)行了選擇，使不具有抗性基因的個(gè)體死亡，有抗性的個(gè)體保留下來(lái)，所以小菜蛾種群抗性增強(qiáng)。(3)①甲和乙圖只能產(chǎn)生兩種配子，與普通甘藍(lán)雜交，后代沒有強(qiáng)抗蟲個(gè)體出現(xiàn)，所以則該轉(zhuǎn)基因甘藍(lán)的兩個(gè)抗蟲基因的整合位點(diǎn)屬圖丙。②甲圖產(chǎn)生配子時(shí)，正常情況下A