【名师一号】2017届高考生物一轮复习计时双基练23从杂交育种到基因工程 Word版含解析

计时双基练(二十三)从杂交育种到基因工程

(计时：45分钟满分：100分)

一、选择题(每小题5分，共60分)

1．下列有关基因工程中限制性内切酶的描述，错误的是() A．一种限制性内切酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列

B．限制性内切酶的活性受温度影响

C．限制性内切酶能识别和切割RNA

D．限制性内切酶可从原核生物中提取

解析限制性内切酶主要存在于微生物中。一种限制性内切酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并能在特定的切点上切割DNA分子。其作用对象不是RNA分子，故C项错误。

答案 C

2．质粒是基因工程中最常用的运载体，有关质粒的说法正确的是()

A．质粒不仅存在于细菌中，某些病毒也具有

B．细菌的基因只存在于质粒上

C．质粒为小型环状DNA分子，存在于拟核(或细胞核)外的细胞质基质中

D．质粒是基因工程中的重要工具酶之一

解析质粒存在于许多细菌以及酵母菌等生物中，能够自主复制的很小的环状DNA分子，在病毒、动植物细胞中是不存在的，故A 项错误；细菌的基因除少部分在质粒上外，大部分在拟核中的DNA 分子上，故B项错误。

答案 C

3．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

解析本题考查基因工程的工具和基本操作步骤，意在考查考生对基因工程技术过程的理解及应用于实际生产生活中的能力。限制性核酸内切酶切割的是DNA，而烟草花叶病毒的遗传物质为RNA。

答案 A

4．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

解析本题考查基因工程的概念，意在考查考生的理解能力。基因工程又叫基因拼接技术或DNA重组技术，是一种人为的操作过程。A属于细胞工程；B符合基因工程的概念；C属于诱变育种；D是自然发生的，不是人为操作的，不属于基因工程。

答案 B

5．人们试图利用基因工程的方法，用乙种生物生产甲种生物的

①目的基因一种蛋白质。生产流程是：甲生物的蛋白质→mRNA――→

――→②与质粒DNA 重组――→③导入乙细胞――→④获得甲生物的蛋白质，下列说法正确的是( )

A ．①过程需要的酶是逆转录酶，原料是A 、U 、G 、C

B ．②要用限制酶切断质粒DNA ，再用DNA 连接酶将目的基因与质粒连接在一起

C ．如果受体细胞是细菌，可以选用枯草杆菌、炭疽杆菌等

D ．④过程中用的原料不含有A 、U 、G 、C

解析 ①过程是逆转录，利用逆转录酶合成DNA 片段，需要的原料是A 、T 、G 、C ；②是目的基因与质粒DNA 重组阶段，需要限制酶切断质粒DNA ，再用DNA 连接酶将目的基因与质粒连接在一起；③如果受体细胞是细菌，则不应该用致病菌，而炭疽杆菌是致病菌；④过程是基因的表达过程，原料中含有A 、U 、G 、C 。

答案 B

6．用纯种的高秆(D)抗锈病(T)小麦与矮秆(d)易染锈病(t)小麦培育矮秆抗病小麦新品种的方法如下，下列有关此育种方法的叙述中，正确的是( )

高秆抗锈病×矮秆易染锈病――→①F 1――→②雄配子――→③幼苗

――→④选出符合生产要求的品种

A ．过程①的作用原理为染色体变异

B ．过程③必须经过受精作用

C ．过程④必须使用生长素处理幼苗

D ．此育种方法可选出符合生产要求的品种占1/4

解析 图示为单倍体育种，过程①原理为基因重组；③是将花药培育为幼苗，属于植物组织培养；④过程应该用一定浓度的秋水仙素处理幼苗。

答案 D

7．某线性DNA分子含有5 000个碱基对(bp)，先用限制酶a切割，再把得到的产物用限制酶b切割，得到的DNA片段大小如下表，限制酶a和b的识别序列和切割位点如图所示，下列有关说法正确的是()

A．在该DNA分子中，酶a与酶b的识别序列分别有3个和2个

B．酶a与酶b切出的黏性末端不能相互连接

C．酶a与酶b切断的化学键不相同

D．用酶a切割与该线性DNA碱基序列相同的质粒，得到4种切割产物

解析依据线性DNA分子用限制酶a切割后产生4个DNA片段，可推知该DNA分子中含有3个酶a的切点；经酶a切割后再用酶b切割，产生了6个片段，说明该DNA分子中含有2个酶b的切点，故A项正确。依图示可知酶a和酶b切割后将产生相同的黏性末端，因此能够相互连接，故B项错误；酶a与酶b切断的化学键均为核苷酸之间的磷酸二酯键，故C项错误；若用酶a切割环状DNA

分子，将获得3种切割产物，故D项错误。

答案 A

8．芥酸会降低菜籽油的品质，油菜由两对独立遗传的等位基因(A和a，B和b)控制菜籽的芥酸含量。下图是利用两种中芥酸植株(AAbb和aaBB)通过单倍体育种法获得低芥酸油菜新品种(AABB)的过程。下列叙述错误的是()

A．F1植株产生花粉时会发生基因重组

B．①过程体现了生殖细胞的全能性

C．②过程中常用秋水仙素通过抑制着丝点断裂来获取纯合植株D．②过程后获取纯合植株中有3/4为非低芥酸植株

解析F1产生花粉为减数分裂过程，减Ⅰ时会发生基因重组，A 项正确。①为花粉离体培养过程，体现了生殖细胞的全能性，B项正确。②过程用秋水仙素处理通过抑制纺锤体的形成来获取纯合植株。

答案 C

9．现有高秆不抗病(Bbcc)和矮秆抗病(bbCc)两作物品种，为了达到长期培育高秆抗病(BbCc)杂交种的目的。下列有关快速育种方案的叙述中，正确的是()

A．每年让高秆不抗病(Bbcc)和矮秆抗病(bbCc)品种杂交就可以达到目的

B．利用诱变育种技术可以达到快速育种的目的

C．制备纯合的亲本对长期培育杂交种是必要的

D．只要使用单倍体育种技术就能实现快速育种的目的

解析达到长期培育高秆抗病(BbCc)杂交种的目的，就必须先培

育出BBcc和bbCC的纯合子，可以利用单倍体育种或连续自交的方法，选出纯合子。

答案 C

10．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F1，F1再自交得F2；另一种方法是用F1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F2中重组类型和纯合子各占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

解析根据题意可知F1基因型是DdTt，F1自交得F2，根据基因的自由组合定律可得F2中重组类型占3/8，纯合子占1/4。后一种方法所得的植株中可用于生产的类型比例为1/4。后一种方法的原理是染色体变异，是由于染色体数目发生改变。

答案 C

11．(2016·河北二次联考)利用雌雄同株的野生型青蒿(二倍体)，可培育抗病高产青蒿素的植株。下列叙述中不正确的是() A．利用人工诱变的方法处理野生型青蒿，筛选可能获得抗病高产青蒿素的植株

B．选择抗病低产青蒿与易感病高产青蒿杂交，再连续自交，筛选抗病高产青蒿素的植株

C．提取抗病基因导入易感病高产青蒿体细胞中，用植物组织培

养获得抗病高产青蒿素的植株

D．抗病低产青蒿与易感病高产青蒿杂交得F1，利用花药离体培养获得能稳定遗传的抗病高产青蒿素植株

解析通过人工诱变，可以使青蒿植株的基因发生不定向突变，其中可能会出现抗病和高产的突变，通过筛选就可以获得所需性状的个体；通过杂交可以将两个品种的优良性状集中起来，通过连续自交和选择可以获得能稳定遗传的所需性状的新品种；利用基因工种技术将目的基因导入受体细胞中，可以定向改变生物的性状；利用花药离体培养只能获得单倍体植株，还需要通过秋水仙素处理，再通过人工选择，才能获得所需性状的能稳定遗传的植株。

答案 D

12．基因a、B为玉米的优良基因，分别控制矮秆和抗叶斑病。现有基因型为AABB、aabb(两对基因分别位于两对同源染色体上)的两个品种，下图表示不同的培育方法，下列说法正确的是()

A．①过程的育种原理是基因突变，定向产生新基因a

B．⑤和⑦过程可用秋水仙素处理萌发的种子

C．表现型为矮秆、抗叶斑病的植株经④过程后，子代中基因型为aaBB的植株所占比例是5/6

D．②过程是将优良基因集中于同一生物体

解析本题主要考查生物育种的相关知识，意在考查考生运用知识的能力。①过程利用的原理是基因突变，基因突变具有不定向性。因此不一定能产生新基因a；⑦过程只能用秋水仙素处理单倍体幼苗，而不能对萌发的种子进行处理，因为单倍体高度不育；表现型为矮秆、抗叶斑病的植株的基因型及其比例为1aaBB∶2aaBb，子代中aaBB所占的比例为1－2/3×3/4＝1/2；②过程即杂交过程，其目的是将位于不同个体的优良基因集中于同一生物体。

答案 D

二、非选择题(共40分)

13．(12分)据报道袁隆平、李必湖等科学家研究的高产水稻——“东方魔稻”魔力衰减，究其原因是当中国还在使用常规手段育种的时候，美国已在用分子生物技术育种。请回答下列问题：

(1)“当中国还在使用常规手段育种的时候，美国已在用分子生物技术育种”，这里的“常规手段”指的是________，“分子生物技术”则指的是________。

(2)袁隆平和他的助手在水稻田中发现一株矮秆植株，将这种水稻连续种植几代，仍保持矮秆，这种变异主要发生在细胞________分裂前的间期。

(3)已知水稻高秆(T)对矮秆(t)为显性，抗病(R)对不抗病(r)为显性，控制两对相对性状的基因是自由组合的，现以双杂合水稻植株为亲本选育纯合矮秆抗病新品种，一般情况下，耗时最短的育种方法是________。

(4)“东方魔稻”是通过杂交育种的方法培育出来的，杂交育种是将两品种的________通过杂交集中在一起，再通过筛选和培育获得

新品种的育种方法。若两个杂交亲本各具有期望的优点，则杂交后，F1自交能产生多种重组类型，其原因是F1在通过________产生配子的过程中，位于________________基因自由组合，或者四分体时期________________之间交叉互换进行了基因重组。

解析本题考查生物育种的有关知识，意在考查考生的知识运用能力。(1)杂交育种是常规育种方法，题中的分子生物技术指基因工程。(2)矮秆植株数量少，而且能遗传，应该是由基因突变引起的。基因突变主要发生在细胞分裂的间期，由于水稻能进行有性生殖，亲代体细胞中的基因突变很难传递给后代。只有配子中的基因突变才能传递给后代，而配子通过减数分裂形成，故该变异主要发生在细胞减数第一次分裂前的间期。(3)以双杂合水稻植株(TtRr)为亲本选育纯合矮秆抗病新品种，一般情况下耗时最短的育种方法是单倍体育种。单倍体育种的优点是能明显缩短育种年限。(4)基因重组的产生途径主要有两种：一是减数第一次分裂后期，随着同源染色体的分离，位于非同源染色体上的非等位基因进行了自由组合；二是四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体之间发生交叉互换。

答案(1)杂交育种基因工程

(2)减数第一次

(3)单倍体育种

(4)优良性状减数分裂非同源染色体上的非等位同源染色体上的非姐妹染色单体

14.(12分)玉米的紫株和绿株由6号染色体上一对等位基因(H，

h)控制，紫株对绿株为显性。紫株A经X射线照射后再与绿株杂交，子代出现少数绿株(绿株B)。为研究绿株B出现的原因，让绿株B与正常纯合的紫株C杂交得F1，F1自交得F2。请回答：

(1)假设一：X射线照射导致紫株A发生了基因突变。若此假设成立，则F1的基因型为________；F2中紫株所占的比例为________。

(2)假设二：X射线照射导致紫株A的6号染色体断裂，含有基因H的片段缺失(注：一条染色体部分片段缺失的个体生存，两条同源染色体皆有相同部分片段缺失的个体死亡)。若此假设成立，则绿株B产生的雌雄配子各有________种，F1的表现型为________；F2中，紫株∶绿株＝________。

(3)为验证假设二是否正确。最好选择________(紫株A/绿株B/紫株C)的根尖制成装片，在显微镜下观察和比较________(填分裂方式及分裂时期)的染色体形态。

答案(1)Hh3/4

(2)2全部为紫株6∶1

(3)绿株B有丝分裂中期

15．(16分)(2015·天津理综)白粉菌和条锈菌能分别导致小麦感白粉病和条锈病，引起减产。采用适宜播种方式可控制感病程度。下表是株高和株型相近的小麦A、B两品种在不同播种方式下的实验结果。

据表回答：

(1)抗白粉病的小麦品种是________，判断依据是________。

(2)设计Ⅳ、Ⅴ两组实验，可探究___________________________________________________________ _____________

_______________________________________________________ _________________。

(3)Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ三组相比，第Ⅲ组产量最高，原因是

_______________________________________________________ _________________。

(4)小麦抗条锈病性状由基因T/t控制，抗白粉病性状由基因R/r 控制，两对等位基因位于非同源染色体上。以A、B品种的植株为亲本，取其F2中的甲、乙、丙单株自交，收获籽粒并分别播种于不同处理的实验小区中，统计各区F3中的无病植株比例。结果如下表：

菌感染后丙的子代中无病植株的比例为________。

解析本题考查育种及遗传的相关知识。(1)据Ⅰ、Ⅱ组单播结果可知，A品种抗白粉病，据Ⅳ、V组单播结果可知，B品种抗条锈病。

(2)由Ⅳ、V组可知，B品种植株密度大时，白粉病感染程度加重，产量减少。

(3)Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ组对比，Ⅰ组、Ⅳ组感病程度重，产量低，而Ⅲ组混播后，感病程度降低，产量最高。

(4)由实验数据可知，甲的后代(F3)中抗条锈病比例占25%，即抗条锈病为隐性性状。所以甲的抗条锈病基因型为Tt。乙的后代(F3)全抗条锈病，抗白粉病的植株占75%，说明抗白粉病为显性性状。由以上分析可知。甲的基因型为Ttrr，乙的基因型为ttRr。由丙的后代抗条锈病和抗白粉病的比例分别是25%和75%可推知丙的基因型为TtRr，所以其后代(F3)中无病植株(基因型为ttR_)所占比例是1/4×3/4＝3/16。

答案(1)AⅠ、Ⅱ组小麦未感染白粉病

(2)植株密度对B品种小麦感病程度及产量的影响

(3)混播后小麦感病程度下降

(4)Ttrr ttRr18.75%(或3/16)