第節(jié)雜交育種與誘變育種基因工程及應(yīng)用練習(xí)

1.如圖是植物育種方式的簡(jiǎn)要概括圖，請(qǐng)據(jù)圖回答：(1)①→④表示的育種方法稱為________，這種育種方式的目的_____________________________________________；同上述育種方式比較，①→⑤→⑧育種方式的優(yōu)越性主要表現(xiàn)在______________

。雜交育種將兩個(gè)或多個(gè)品種的優(yōu)良性狀通過交配集中在一起明顯縮短育種年限(2)⑨方法所運(yùn)用的原理是___________。過程?常用__________________處理萌發(fā)的種子或幼苗。(3)過程?使用的生物技術(shù)是______________，該育種方式的最大優(yōu)點(diǎn)是_______________________________________?；蛲蛔兦锼伤?或低溫)轉(zhuǎn)基因技術(shù)按照人們的意愿直接定向改變生物性狀(目的性強(qiáng)、育種周期短、克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙)2.(2013·廣州高三聯(lián)考)下列關(guān)于育種的敘述正確的是(

)A．用雜交的方法進(jìn)行育種，從F1自交后代中可篩選出符合

人類需要的隱性優(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

前的具備更多優(yōu)良性狀C．用基因型為DdTt的植株進(jìn)行單倍體育種，所育的新品

種自交后代約有1/4為純合體D．用二倍體的植株進(jìn)行多倍體育種，所育的新品種和原品

種雜交一定能產(chǎn)生可育后代A3．(雙選)(2013·梅州高三質(zhì)檢)下列有關(guān)育種方法的敘述中，正確的是(雙選)(

)A．多倍體育種需在獲得單倍體植株的基礎(chǔ)上進(jìn)行B．單倍體育種可采用花藥(花粉)離體培養(yǎng)的方法進(jìn)行C．雜交育種的親本雙方可以是具有相對(duì)性狀的雜合子D．誘變育種可以獲得目的基因發(fā)生定向變異的新類型BC4．下圖為利用純合高稈(D)抗病(E)小麥和純合矮稈(d)染病(e)小麥快速培育純合優(yōu)良矮稈抗病小麥(ddEE)品種的示意圖，下列有關(guān)此圖的敘述錯(cuò)誤的是(

)A．①過程的主要目的是讓控制不同優(yōu)良性狀的基因組合到一起B(yǎng)．②過程中發(fā)生了非同源染色體的自由組合C．③過程依據(jù)的主要生物學(xué)原理是細(xì)胞增殖D．④過程中一般要用到一定濃度的秋水仙素溶液

(花藥)

(單倍體)C5．現(xiàn)有甲、乙兩物種的植株(均為二倍體純種)，其中甲種植株的光合作用能力高于乙種植株，但乙種植株很適宜在寒冷的條件下種植。若想培育出高產(chǎn)、耐寒的植株，有多種生物技術(shù)手段可以利用。下列所采用的技術(shù)手段中可能不可行的是(

)A．先雜交得到的F1，再利用單倍體育種技術(shù)獲得純種的目標(biāo)

植株B．將乙種植株耐寒基因?qū)氲郊追N植株的根尖細(xì)胞中，通過

組織培養(yǎng)可培育出目標(biāo)植株C．利用人工誘變的方法處理乙種植株以獲得滿足要求的目標(biāo)

植株D．誘導(dǎo)兩種植株的愈傷組織細(xì)胞融合并培育成幼苗A6．(2012·天津高考)芥酸會(huì)降低菜籽油的品質(zhì)。油菜有兩對(duì)獨(dú)立遺傳的等位基因(H和h，G和g)控制菜籽的芥酸含量，下圖是獲得低芥酸油菜新品種(HHGG)的技術(shù)路線。已知油菜單個(gè)花藥由花藥壁(2n)及大量花粉(n)等組分組成，這些組分的細(xì)胞都具有全能性。愈傷組織中芥酸(HHgg)中芥酸(hhGG)×F1(HhGg)花藥①愈傷組織③再生植株染色體加倍篩選低芥酸(HHGG)自交、篩選花粉②④再生植株染色體加倍、篩選據(jù)圖分析，下列敘述錯(cuò)誤的是(

)A．①、②兩過程均需要植物激素來誘導(dǎo)細(xì)胞脫分化B．與④過程相比，③過程可能會(huì)產(chǎn)生二倍體再生植株C．圖中三種途徑中，利用花粉培養(yǎng)篩選低芥酸植株(HHGG)

的效率最高D．F1減數(shù)分裂時(shí)，H基因所在染色體會(huì)與G基因所在染色體

發(fā)生聯(lián)會(huì)愈傷組織中芥酸(HHgg)中芥酸(hhGG)×F1(HhGg)花藥①愈傷組織③再生植株染色體加倍篩選低芥酸(HHGG)自交、篩選花粉②④再生植株染色體加倍、篩選D2.[解析]隱性品種一旦出現(xiàn)就是隱性純合子，因此，F(xiàn)1自交后代中可篩選出符合人類需要的隱性優(yōu)良品種。誘變育種的原理是基因突變，基因突變具有不定向性，因此，誘變后的植株不一定比誘變前的具備更多優(yōu)良性狀。單倍體育種所育新品種都是純合體，其自交后代都是純合體。二倍體的植株進(jìn)行多倍體育種，若新品種是四倍體，與原品種雜交，子代是不可育的三倍體。[答案]A3.解析：選BC人工誘導(dǎo)多倍體的方法很多，如低溫處理，目前最常用而且最有效的方法是用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗，而非在單倍體植株的基礎(chǔ)上進(jìn)行；單倍體育種是先采用花藥(花粉)離體培養(yǎng)的方法得到單倍體，然后經(jīng)過人工誘導(dǎo)使染色體加倍，使其重新恢復(fù)到正常植株的染色體數(shù)目；雜交育種利用的原理是基因重組，雙親既可以是純合子，也可以是雜合子。4.解析：選C

③過程為花藥離體培養(yǎng)，其依據(jù)的原理是細(xì)胞的全能性。5.解析：選A

甲、乙是兩個(gè)物種，遠(yuǎn)緣雜交不親和，兩者不可雜交產(chǎn)生后代，根本無法獲取其花藥；轉(zhuǎn)基因技術(shù)可以使一個(gè)物種具有被轉(zhuǎn)入基因的特點(diǎn)，同時(shí)也不失自己的特點(diǎn)；由于基因突變可以產(chǎn)生新基因，利用人工誘變的方法處理乙種植株可能會(huì)獲得滿足要求的目標(biāo)植株；兩種植株細(xì)胞融合后形成的新細(xì)胞具有兩物種的特征，用組織培養(yǎng)技術(shù)就可以培養(yǎng)出符合條件的植株。6.解析：選D

①②為脫分化，均需要植物激素來誘導(dǎo)。③過程形成的再生植株如果是由花藥壁(2n)細(xì)胞發(fā)育而來的，則為二倍體；如果是由花粉(n)細(xì)胞發(fā)育而來的，則為單倍體。②④過程屬于單倍體育種，能明顯縮短育種年限，并且通過該途徑得到的低芥酸新品種(HHGG)全部能穩(wěn)定遺傳，故與其他兩種途徑相比，其育種效率最高。在減數(shù)分裂過程中，同源染色體之間發(fā)生聯(lián)會(huì)；H基因和G基因所在的染色體為非同源染色體，減數(shù)分裂過程中不會(huì)發(fā)生聯(lián)會(huì)。

1.下圖是基因工程中利用pBR322質(zhì)粒(Ampr表示氨芐青霉素抗性基因，Tetr表示四環(huán)素抗性基因)與抗病基因構(gòu)建重組質(zhì)粒的示意圖，該質(zhì)粒上的PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ、ApaⅠ等四種限制性核酸內(nèi)切酶的識(shí)別序列及切割位點(diǎn)見下表。結(jié)合圖表分析，下列敘述錯(cuò)誤的是(

)A．pBR322質(zhì)粒、抗病基因和重組質(zhì)粒的基本組成單位都是脫氧核苷酸B．形成重組質(zhì)粒時(shí)，應(yīng)選用限制性核酸內(nèi)切酶PstⅠ和EcoRⅠ對(duì)含抗病基因的DNA、質(zhì)粒進(jìn)行切割C．一個(gè)質(zhì)粒被限制性核酸內(nèi)切酶EcoRⅠ、PstⅠ、SmaⅠ同時(shí)切割后可得到3個(gè)DNA片段和6個(gè)黏性末端D．將受體細(xì)胞置于含有四環(huán)素的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，可篩選出已導(dǎo)入抗病基因的受體細(xì)胞C答案：

1.[解析]圖中pBR322質(zhì)粒、抗病基因和重組質(zhì)粒都是DNA分子，其基本組成單位都是脫氧核苷酸；通過分析含抗病基因的DNA，可知該DNA含三個(gè)限制性核酸內(nèi)切酶切割位點(diǎn)，其中SmaⅠ的切割位點(diǎn)位于抗病基因內(nèi)部，因此用PstⅠ、EcoRⅠ才能完整地切下該抗病基因；一個(gè)質(zhì)粒被限制性核酸內(nèi)切酶EcoRⅠ、PstⅠ、SmaⅠ同時(shí)切割后可得到3個(gè)DNA片段，產(chǎn)生6個(gè)末端，從表格信息可知，EcoRⅠ、PstⅠ切割產(chǎn)生的4個(gè)末端是黏性末端，而SmaⅠ切割產(chǎn)生的2個(gè)末端是平末端；當(dāng)EcoRⅠ切割質(zhì)粒時(shí)，氨芐青霉素抗性基因(Ampr)已受到破壞，因此，在篩選時(shí)，應(yīng)將受體細(xì)胞置于含有四環(huán)素的培養(yǎng)基上培養(yǎng)。[答案]

C

2.重組酵母乙肝疫苗是一種乙肝表面抗原(HbsAg)亞單位疫苗，它是采用現(xiàn)代生物技術(shù)將乙肝病毒表達(dá)表面抗原的基因進(jìn)行質(zhì)粒構(gòu)建，導(dǎo)入啤酒酵母菌中，通過培養(yǎng)這種重組酵母菌來表達(dá)乙肝表面抗原亞單位?？茖W(xué)家利用基因工程生產(chǎn)乙肝疫苗的過程如圖所示，請(qǐng)回答下列問題：(1)自1979年對(duì)乙型肝炎病毒基因組的DNA測(cè)序完成后，得知病毒的核心蛋白和表面抗原蛋白的氨基酸序列。因此在①過程中可通過________

獲取HbsAg基因。(2)在②過程中需要用到的工具酶有________

。重組DNA分子中除了具有HbsAg基因和標(biāo)記基因外，還應(yīng)包括________和________。(3)列舉酵母菌作為基因工程的受體細(xì)胞的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)：________________

。重組DNA導(dǎo)入酵母菌前，用________處理酵母菌，使之成為感受態(tài)細(xì)胞，有利于完成轉(zhuǎn)化過程。(4)檢測(cè)重組酵母菌中的HbsAg基因是否表達(dá)乙肝表面抗原亞單位的方法是________

技術(shù)?；瘜W(xué)方法直接人工合成限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶啟動(dòng)子終止子繁殖快、多為單細(xì)胞、遺傳物質(zhì)相對(duì)較少等Ca2＋抗原—抗體雜交

2.[解析]

(1)如果目的基因比較小，核苷酸序列又已知可以通過DNA合成儀用化學(xué)方法直接人工合成。(2)②過程中應(yīng)先用同一種限制性核酸內(nèi)切酶切割目的基因和載體，然后用DNA連接酶將切下來的DNA片段拼接成重組DNA。構(gòu)建的基因表達(dá)載體除了目的基因和標(biāo)記基因外，還必須有啟動(dòng)子、終止子。(3)基因工程用酵母菌作為受體細(xì)胞，是因?yàn)樗哂蟹敝晨?、多為單?xì)胞、遺傳物質(zhì)相對(duì)較少等特點(diǎn)；將目的基因?qū)虢湍妇鷷r(shí)，首先用Ca2＋處理細(xì)胞，使細(xì)胞處于一種能吸收周圍環(huán)境中DNA分子的生理狀態(tài)，然后將重組表達(dá)載體DNA分子與感受態(tài)細(xì)胞混合，在一定的溫度下促進(jìn)感受態(tài)細(xì)胞吸收重組DNA分子，完成轉(zhuǎn)化過程。(4)檢測(cè)目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)的方法是從重組酵母菌中提取蛋白質(zhì)，且相應(yīng)的抗體進(jìn)行抗原—抗體雜交，若有雜交帶出現(xiàn)，表明目的基因已表達(dá)。[答案]

(1)化學(xué)方法直接人工合成(2)限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶啟動(dòng)子終止子(3)繁殖快、多為單細(xì)胞、遺傳物質(zhì)相對(duì)較少等Ca2＋

(4)抗原—抗體雜交為了快速培育抗某種除草劑的水稻，育種工作者綜合應(yīng)用了多種育種方法，過程如下。請(qǐng)回答問題。(1)從對(duì)該種除草劑敏感的二倍體水稻植株上取花藥離體培養(yǎng)，誘導(dǎo)成________幼苗。(2)用γ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________。命題設(shè)計(jì)單倍體誘發(fā)基因突變抗該除草劑的能力(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)做進(jìn)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。F1自交，若F2的性狀分離比為15(敏感)∶1(抗性)，初步推測(cè)________。加倍二倍體(純合)敏感型植株F1都是敏感型該抗性植株中有兩個(gè)基因發(fā)生了突變普通小麥中有高稈抗病(TTRR)和矮稈易感病(ttrr)兩個(gè)品種，控制兩對(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)：命題設(shè)計(jì)請(qǐng)分析回答：(1)A組由F1獲得F2的方法是_____，F(xiàn)2矮稈抗病植株不能穩(wěn)定遺傳的占_

。(2)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三類矮稈抗病植株中，最可能產(chǎn)生不育配子的是______類。(3)A、B、C三組方法中，最不容易獲得矮稈抗病小麥品種的是________組，原因是___________

。自交2/3ⅡC基因突變頻率低且不定向(4)通過矮稈抗?、颢@得矮稈抗病小麥新品種的方法是__________________。獲得的矮稈抗病植株中能穩(wěn)定遺傳的占_______。(5)在一塊高稈(純合體)小麥田中，發(fā)現(xiàn)了一株矮稈小麥。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案探究該矮稈性狀出現(xiàn)的可能原因(簡(jiǎn)要寫出所用方法、結(jié)果和結(jié)論)。秋水仙素(或低溫)誘導(dǎo)染色體加倍100%(5)答案：將矮稈小麥與高稈小麥雜交，如果子一代為高稈，子二代高稈∶矮稈＝3∶1(或出現(xiàn)性狀分離)，則矮稈性狀是基因突變?cè)斐傻模駝t，矮稈性狀是環(huán)境引起的。（或?qū)捫←溑c高稈小麥種植在相同環(huán)境條件下，如果兩者未出現(xiàn)明顯差異，則矮稈性狀由環(huán)境引起，否則，矮稈性狀是基因突變的結(jié)果。）1．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)這五種育種的說法正確的是(雙選)(

)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．誘變育種可通過產(chǎn)生新基因從而產(chǎn)生新性狀A(yù)D2．用雜合子種子盡快獲得純合子植株的方法是(

)A．種植→F2→選取不分離者→純合子B．種植→秋水仙素處理→純合子C．種植→花藥離體培養(yǎng)→單倍體幼苗→秋水仙素處理→純合子D．種植→秋水仙素處理→花藥離體培養(yǎng)→純合子C3．兩個(gè)親本的基因型分別為AAbb和aaBB，這兩對(duì)基因按自由組合定律遺傳，要培育出基因型為aabb的新品種，最簡(jiǎn)捷的方法是 (

)A．單倍體育種B．雜交育種C．人工誘變育種D．細(xì)胞工程育種B4．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B5．(雙選)(2013?湛江月考)基因工程在操作過程中需要限制酶、DNA連接酶、載體三種工具。以下有關(guān)基本工具的敘述，正確的是 (

) A．所有限制酶的識(shí)別序列均由6個(gè)核苷酸組成 B．所有DNA連接酶均能連接黏性末端和平末端 C．真正被用作載體的質(zhì)粒一般都要利用天然質(zhì)粒進(jìn)行一些人 工“修飾” D．原核生物內(nèi)的限制酶可切割入侵的DNA分子而保護(hù)自身CD6．將人的干擾素基因通過基因定點(diǎn)突變，使干擾素第17位的半胱氨酸改變成絲氨酸，改造后的干擾素比天然干擾素的抗病毒活性和穩(wěn)定性顯著提高，此項(xiàng)技術(shù)屬于 (

)A．蛋白質(zhì)工程 B．細(xì)胞工程C．胚胎工程