必修2第6章第1、2节知能演练强化闯关

1．下列关于育种的叙述中，正确的是(双选)()

A．培育无子西瓜的原理是染色体变异

B．培育八倍体小黑麦的原理是染色体变异

C．青霉菌高产菌种的选育原理和杂交育种相同

D．培育无子番茄的原理是基因重组

解析：选AB。培育无子西瓜的原理是染色体变异。青霉菌高产菌种的选育是利用了基因突变的原理。无子番茄的获得是利用了生长素促进果实发育的原理。异源八倍体小黑麦的培育如下：

2．(2010·高考大纲全国卷Ⅱ)下列叙述符合基因工程概念的是()

A．B淋巴细胞与肿瘤细胞融合，杂交瘤细胞中含有B淋巴细胞中的抗体基因

B．将人的干扰素基因重组到质粒后导入大肠杆菌，获得能产生人干扰素的菌株

C．用紫外线照射青霉菌，使其DNA发生改变，通过筛选获得青霉素高产菌株

D．自然界中天然存在的噬菌体自行感染细菌后其DNA整合到细菌DNA上

解析：选B。基因工程是在生物体外，通过对DNA分子进行人工“剪切”和“拼接”，对生物的基因进行改造和重新组合，然后导入受体细胞内进行无性繁殖，使重组基因在受体细胞内表达，产生出人类所需要的基因产物。所以B为基因工程，而A为动物细胞工程，C为诱变育种，D无人为因素不属于基因工程。

3．将某种植物①、②两个植株杂交，得到③，将③再做进一步处理，如下图所示，下列分析错误的是()

A．由③到④的育种过程依据的主要原理是基因突变

B．由⑤×⑥过程形成的⑧植株能培育出新物种

C．若③的基因型为AaBbdd，则⑩植株中能稳定遗传的个体占总数的1/4

D．由③到⑨过程可能发生突变和重组，可为生物进化提供原材料

解析：选B。如果原植物为二倍体，则⑤为二倍体，⑥为四倍体，它们杂交形成的⑧为三倍体，由于三倍体没有可育性，所以不能培育出新物种；基因型为AaBbdd的③自交形成的⑩，其中能稳定遗传的纯合子所占的比例为1/2×1/2×1＝1/4；由③形成花粉时发生减数分裂，基因要发生重组，秋水仙素处理幼苗，可使细胞中基因发生突变，也可使染色体数目加倍。

4．燕麦颖色的遗传受两对基因(A—a，B—b)的控制，其基因型和表现型的对应关系见

下表。

(1)

是_________。用此植株快速培育出纯合黄颖植株，最佳方法是_________育种法。

(2)为研究两对基因的位置关系，现选取纯合黑颖植株(基因型为_________)与白颖植株进行杂交实验。如果观察到F2中黑、黄、白三种不同颖色品种的比例是_________，则表明两对基因位于非同源染色体上，燕麦颖色的遗传遵循________定律。

(3)下图表示燕麦颖色遗传的生化机理。酶x、y是基因A(a)或B(b)表达的产物，可推断酶x是由基因___________控制合成的。

(4)植株是由于基因突变而不能产生相应的酶。如果突变基因与正常基因的转录产物之间只有一个碱基不同，则翻译至该点时发生的变化可能是__________或者是___________。

答案：(1)AAbb 或(和)aabb单倍体

(2)AABB12∶3∶1自由组合

(3)B

(4)氨基酸(种类)不同合成终止

5．(2010·高考浙江卷)在用基因工程技术构建抗除草剂的转基因烟草过程中，下列操作错误的是()

A．用限制性核酸内切酶切割烟草花叶病毒的核酸

B．用DNA连接酶连接经切割的抗除草剂基因和载体

C．将重组DNA分子导入烟草原生质体

D．用含除草剂的培养基筛选转基因烟草细胞

解析：选A。构建重组DNA分子时，需用同种限制性核酸内切酶切割目的基因和载体，再用DNA连接酶连接形成重组DNA分子，而烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，所以A项错误。重组DNA分子形成后要导入受体细胞(若是植物细胞，则可导入其原生质体)，若导入的受体细胞是体细胞，经组织培养可获得转基因植物。目的基因为抗除草剂基因，所以未成功导入目的基因的细胞不具有抗除草剂的能力，可用含除草剂的培养基筛选转基因烟草细胞。

6．(2011·高考重庆卷)拟南芥是遗传学研究的模式植物，其突变体可用于验证相关基因的功能。野生型拟南芥的种皮为深褐色(TT)，某突变体的种皮为黄色(tt)，下图是利用该突变体验证油菜种皮颜色基因(T n)功能的流程示意图。

(1)与拟南芥t基因的mRNA相比，若油菜T n基因的mRNA中UGA变为AGA，其末端序列成为“—AGCGCGACCAGACUCUAA”，则T n比t多编码__________个氨基酸(起始密码子位置相同，UGA、UAA为终止密码子)。

(2)图中①应为__________。若②不能在含抗生素Kan的培养基上生长，则原因是___________。若③的种皮颜色为_________，则说明油菜T n基因与拟南芥T基因的功能相同。

(3)假设该油菜T n基因连接到拟南芥染色体并替换其中一个t基因，则③中进行减数分

裂的细胞在联会时的基因型为________；同时，③的叶片卷曲(叶片正常对叶片卷曲为显性，且与种皮性状独立遗传)，用它与种皮深褐色、叶片正常的双杂合体拟南芥杂交，其后代中所占比列最小的个体表现型为________；取③的茎尖培养成16颗植珠，其性状通常________(填“不变”或“改变”)。

(4)所得的转基因拟南芥与野生型拟南芥________(填“是”或者“不是”)同一个物种。

答案：(1)2

(2)重组质粒(重组DNA分子)重组质粒未导入深褐色

(3)TnTntt黄色正常、黄色卷曲不变

(4)是

一、单项选择题

1．基因工程育种区别于诱变育种的特点是()

A．能够产生新基因

B．能够定向地改造生物

C．操作简便易行

D．不需要对处理对象进行筛选

答案：B

2．下列各项中可能产生新基因的是()

A．用花药离体培养玉米植株

B．用低温处理诱导染色体加倍

C．通过杂交培育抗病小麦品种

D．用X射线处理链孢霉

答案：D

3．下列技术中不．能获得抗锈病高产小麦新品种的是()

A．诱变育种B．细胞融合

C．花粉离体培养D．转基因

解析：选C。诱变育种遵循了基因突变的原理，可以产生新基因；高产不抗锈病和低产抗锈病小麦品种通过细胞融合、转基因工程均能获得高产抗锈病品种的小麦；通过花粉离体培养得到的是单倍体植株，高度不育，不属于新品种。

4．利用外源基因在受体细胞中表达，可生产人类所需要的产品。下列选项中能说明目的基因完成了在受体细胞中表达的是()

A．棉花二倍体细胞中检测到细菌的抗虫基因

B．大肠杆菌中检测到人胰岛素基因及其mRNA

C．山羊乳腺细胞中检测到人生长激素DNA序列

D．酵母菌细胞中提取到人干扰素蛋白

解析：选D。若能在受体细胞检测到目的基因产物，则可表明目的基因完成了在受体细胞中的表达，D选项表明人的干扰素基因已经在受体细胞酵母菌中成功表达。

5.科学家运用基因工程技术将人的胰岛素基因与大肠杆菌的质粒DNA分子重组，并且在大肠杆菌体内获得成功表达。图示a处为胰岛素基因与大肠杆菌质粒DNA结合的位置，它们彼此能结合的依据是()

A．基因自由组合定律

B．半保留复制原理

C．基因分离定律

D．碱基互补配对原则

解析：选D。胰岛素基因与大肠杆菌质粒相结合的部位是由同一种限制性核酸内切酶切出的相同的黏性末端。黏性末端的连接靠的是碱基互补配对原则。

6．(2012·广东省四校高三水平测试)下列有关育种的说法正确的是()

A．用杂交的方法进行育种，F1自交后代有可能筛选出符合人类需要的优良品种

B．用辐射的方法进行诱变育种，诱变后的植株一定比诱变前的植株具备更多的优良性状

C．用基因型为DdTt的植株进行单倍体育种，自交后代约有1/4为纯合子

D．用基因型为DdTt的植株进行多倍体育种，所育品种与原品种杂交一定能产生可育后代

解析：选A。诱变育种的原理是基因突变，而基因突变是不定向的，所以诱变后的植株可能有优良性状，也可能有不良性状。单倍体育种的后代都是纯合子。多倍体育种得到的是染色体数目成倍增加的植株，与原品种的染色体数目不同，杂交后代减数分裂时可能不能形成正常配子，不能产生可育后代。

7.如图为某植物的体细胞中染色体数示意图，将其花粉经离体培养得到的植株的基因型最可能是()

A．AaBb B．AB

C．ab D．AAaaBBbb

解析：选A。通过该植物体细胞染色体的形态和数目判断，该植物属于四倍体植株，其花粉含有两个染色体组，离体培养形成的单倍体也应含有两个染色体组。

8．下图中，甲、乙表示水稻两个品种，A、a和B、b表示分别位于两对同源染色体上的两对等位基因，①～⑦表示培育水稻新品种的过程，则下列说法错误的是()

A．①→②过程简便，但培育周期长

B．②和⑦的变异都发生于有丝分裂间期

C．③过程常用的方法是花药离体培养

D．③→⑥过程与⑦过程的育种原理相同

解析：选B。分析题图，①→②过程和①→④→⑤过程为杂交育种过程，但培养目标不同，前者是为了获得AAbb个体，后者是为了获得aaBB个体。杂交育种操作简便，但培育周期长；⑦过程是多倍体育种过程，⑦过程发生的染色体变异是由于秋水仙素抑制有丝分裂前期纺锤体的形成而产生的；③⑥表示的是单倍体育种过程，其中③过程常用的方法是花药离体培养；单倍体育种与多倍体育种的原理都是染色体变异。

9．(原创题)随着现代农业结构的调整和专业化生产的发展，家畜养殖业已在全国广大农村蓬勃兴起。家猪的品种质量在很大程度上制约着养猪业的经济效益。例如，精瘦短腿型的这一品种就深受市场的欢迎。兴农养猪场打算用精瘦(隐性aa)长腿(显性BB)与肥胖(显性AA)短腿(隐性bb)两个原有品种通过杂交培育精瘦短腿型新品种。根据杂交育种的原理可知在杂种第________代中即可得到纯正的这一新品种。()

A．一B．二

C．三D．四

解析：选B。因为精瘦长腿品种的基因型为aaBB，肥胖短腿的基因型为AAbb，故杂种一代的基因型为AaBb，表现型为肥胖长腿。根据基因自由组合定律可知，让杂交一代自交，在杂种二代中即可得到基因型aabb，表现型为精瘦短腿的纯正新品种。

二、双项选择题

10．如图是利用某农作物品种①和品种②培育作物新品种的几种方法，下列叙述正确的是()

A．③与⑥是同一个物种

B．过程Ⅵ需要限制酶和DNA聚合酶两种工具酶

C．过程Ⅴ使用的药剂作用于有丝分裂的前期

D．过程Ⅶ产生的变异具有不定向性

解析：选CD。③与⑥交配产生的三倍体不可育，所以③与⑥不是同一物种；过程Ⅵ是基因工程，需要限制酶和DNA连接酶；过程Ⅴ属于染色体加倍，秋水仙素作用于有丝分裂的前期，阻止纺锤体的形成；过程Ⅶ是基因突变过程，基因突变具有不定向的特点。

11．下列有关基因工程技术的叙述，正确的是()

A．重组DNA技术所用的工具酶是限制酶、DNA连接酶和运载体

B．一种限制酶只能识别特定的核苷酸序列

C．选用细菌作为重组质粒的受体细胞是因为细菌繁殖快

D．只要目的基因进入了受体细胞就能成功实现表达

解析：选BC。解答此类题目需明确以下几方面知识：

(1)基因操作的工具酶是限制酶、DNA连接酶。

(2)一种限制酶只能识别特定的核苷酸序列，不同的限制酶识别的核苷酸序列不同。

(3)运载体是基因的运输工具。

(4)目的基因进入受体细胞后，受体细胞表现出特定的性状，才能说明目的基因完成了表达过程。

(5)目的基因导入受体细胞中的目的是为了表达生产目的基因的产物，因此能够快速繁殖是选择受体细胞的重要条件之一。

12．(2012·湛江二中高三月考)随着生物技术的发展，在农业生产中人们常利用生物学原理来培育新品种以提高作物产量。下列有关叙述错误的是()

A．培育无子西瓜时可用适宜浓度的生长素处理三倍体西瓜雌蕊柱头

B．改良缺乏某种抗病能力的水稻品种常采用单倍体育种

C．诱变育种可以提高突变率，在较短时间内获得更多的变异类型

D．用不能稳定遗传的高秆抗病的小麦杂交得到能稳定遗传的矮秆抗病小麦，其原理是基因突变

解析：选BD。培育无子西瓜时，为了促进西瓜的生长发育，可以用适宜浓度的生长素处理西瓜雌蕊柱头；改良缺乏某种抗病能力的水稻品种可以通过转基因技术解决或人工诱变进行改造，单倍体育种不能解决；获得稳定遗传的矮秆抗病小麦，是利用杂交育种的方法，其原理是基因重组。

三、非选择题

13．1993年，中国科学家成功培育出转基因抗虫棉。

(1)转基因抗虫棉能有效地杀死棉铃虫，从而降低该害虫的________。

(2)如果下图中的标记基因是质粒(作运载体)中唯一的标记基因，那么目的基因不能插入的位点是图中的________处。(用图中的字母填写)

(3)要使运载体与抗虫基因连接，首先应使用________进行切割。假如运载体被切割后，得到的分子末端序列为AA TTC—

G—，则能与该运载体连接的抗虫基因分子末端是________。采用________将运载体与抗虫基因连接，连接后得到的DNA分子称为________。

(4)将连接得到的DNA分子导入土壤农杆菌，然后用该菌去感染棉花细胞，利用________的表达来检测目的基因已经成功导入。再利用________技术将受体细胞诱导成具有抗虫能力的棉花小植株。

(5)基因工程成功的标志是________的成功表达。

解析：转基因抗虫棉能有效地杀死棉铃虫，从而通过降低该种害虫的出生率，降低种群密度(种群数量)。标记基因的作用是检测目的基因是否导入到受体细胞，目的基因不能插入到标记基因内。目的基因与运载体结合时要用同种限制酶切割产生相同的黏性末端，运载体的分子末端序列与抗虫基因分子末端能进行互补配对，再通过DNA连接酶的作用连接成重组DNA。导入目的基因的受体细胞培养成植株，要经过植物组织培养技术。

答案：(1)种群密度(种群数量)

(2)B、C、D

(3)(同种)限制性内切酶—G

—CTTAA

DNA连接酶重组DNA(重组质粒)

(4)标记基因植物组织培养

(5)目的基因(抗虫基因)

14．为了快速培育抗某种除草剂的水稻，育种工作者综合应用了多种育种方法，过程如下。请回答问题。

(1)从对该种除草剂敏感的二倍体水稻植株上取花药离体培养，诱导成________幼苗。

(2)用γ射线照射上述幼苗，目的是________________；然后用该除草剂喷洒其幼叶，结果大部分叶片变黄，仅有个别幼叶的小片组织保持绿色，表明这部分组织具有________________________。

(3)取该部分绿色组织再进行组织培养，诱导植株再生后，用秋水仙素处理幼苗，使染色体________，获得纯合________，移栽到大田后，在苗期喷洒该除草剂鉴定其抗性。

(4)对抗性的遗传基础做进一步研究，可以选用抗性植株与________杂交，如果____________________，表明抗性是隐性性状。F1自交，若F2的性状分离比为15(敏感)∶1(抗性)，初步推测________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

解析：(1)花药中含有未受精的生殖细胞，其发育成的个体为单倍体。

(2)用γ射线照射上述幼苗，幼苗易发生基因突变，可能产生符合生产的新类型；然后用该除草剂喷洒其幼叶，个别幼叶的小片组织保持绿色，表明这部分组织抗除草剂。

(3)取该部分绿色组织再进行组织培养，诱导植株再生后，用秋水仙素处理幼苗，使染色体加倍，从而获得纯合的抗除草剂植物。

(4)对抗性的遗传基础做进一步研究，可以选用抗性植株与敏感性植株杂交，如果后代全部为敏感性植株，表明抗性是隐性性状。F1自交，若F2的性状分离比为15(敏感)∶1(抗性)，表明抗性性状由两对基因控制，且两对基因均为隐性纯合时才表现为抗性，其他基因型表现为敏感性。

答案：(1)单倍体(2)使幼苗产生突变抗除草剂能力

(3)数目加倍抗性植株(4)敏感性植株F1个体全为敏感性植株该抗性性状由两对基因共同控制，且两对基因均隐性纯合时，植株表现抗性，其余表现敏感性15．(2011·高考四川卷)小麦的染色体数为42条。下图表示小麦的三个纯种品系的部分染色体及基因组成：

Ⅰ、Ⅱ表示染色体，A为矮秆基因，B为抗矮黄病基因，E为抗条斑病基因，均为显性。乙品系和丙品系由普通小麦与近缘种偃麦草杂交后，经多代选育而来(图中黑色部分是来自偃麦草的染色体片段)。

(1)乙、丙品系在培育过程发生了染色体的________变异。该现象如在自然条件下发生，可为________提供原材料。

(2)甲与乙杂交所得到的F1自交，所有染色体正常联会，则基因A与a可随________的分开而分离。F1自交所得F2中有__________种基因型，其中仅表现抗矮黄病的基因型有________种。

(3)甲与丙杂交所得到的F1自交，减数分裂中Ⅰ甲与Ⅰ丙因差异较大不能正常配对，而其他染色体正常配对，可观察到__________个四分体；该减数分裂正常完成，可产生________种基因型的配子，配子中最多含有________条染色体。

(4)让(2)中F1与(3)中F1杂交，若各种配子的形成机会和可育性相等，产生的种子均发育正常，则后代植株同时表现三种性状的几率为________。

解析：(1)乙、丙染色体中增添了偃麦草的基因，属于染色体结构变异，在自然状态下，突变和基因重组能够为生物进化提供原材料。(2)甲与乙杂交得F1，基因型为AaB▲(▲表示该染色体上无相应的基因)，F1自交，基因A和a随同源染色体的分开而分离，F2有3(AA、Aa、aa)×3(BB、B▲、▲▲)＝9种基因型；不考虑A、a控制的性状，其中仅表现为抗矮黄病的基因型有2种(BB、B▲)。

(3)甲与丙杂交得F1，有42条染色体，减数分裂时，Ⅰ甲与Ⅰ丙因差异较大不能正常配对形成四分体，因此只有20对染色体能够配对，形成20个四分体；F1的基因型为AaE▲，因为Ⅰ甲、Ⅰ丙不能正常配对，分开是随机的，可能同时移向一极，也可能正常分开，所以能够产生的配子基因型为A▲(配子中21条染色体)、aE▲(配子中21条染色体)、AaE▲(配子中22条染色体)和没有AaE基因(只有20条染色体的配子)共4种，配子中最多有22条染色体。(4)(2)中的F1能产生AB、A▲、aB、a▲4种配子(自由组合)，(3)中的F1能产生A▲、aE▲、AaE▲和无AaE基因的4种配子(同源染色体不能正常配对，2条染色体随机分配)，因此(2)中F1与(3)中F1杂交产生的F2同时含有A、B、E基因的几率为1/4(AB)×2/4(aE、AaE▲)＋1/4(aB)×1/4(AaE▲)＝3/16(如下图。)

答案：(1)结构生物进化

(2)同源染色体9 2

(3)20422(4)3/16