高三一轮复习必修二从杂交育种到基因工程经典习题

课时考点训练 题组一、杂交育种与诱变育种 1．(2013 年高考四川卷)大豆植株的体细胞含 40 条染色体。用放射性 60Co 处理大豆种子后，筛选出一株抗花叶病的植株 X，取其花粉经离体培养得到若干 单倍体植株，其中抗病植株占 50%。下列叙述正确的是() A．用花粉离体培养获得的抗病植株，其细胞仍具有全能性 B．单倍体植株的细胞在有丝分裂后期，共含有 20 条染色体 C．植株 X 连续自交若干代，纯合抗病植株的比例逐代降低 D．放射性 60Co 诱发的基因突变，可以决定大豆的进化方向 解析：本题考查细胞全能性、有丝分裂、遗传定律、基因突变等相关知识。 高度分化的植物细胞仍具有全能性， 因为其含有发育成完整个体所需的全套遗传 物质； 单倍体植株的体细胞含有 20 条染色体， 其有丝分裂后期共含有 40 条染色 体；因为植株 X 花药离体培养后得到的单倍体植株中抗病植株占 50%，所以植 株 X 是杂合子，连续自交可以使纯合抗病植株的比例升高；基因突变是不定向 的，不能决定生物进化的方向，自然选择能决定生物进化方向。因此A 项正确。 答案：A 2．(2012 年高考天津卷)芥酸会降低菜籽油的品质。油菜有两对独立遗传的 等位基因(H 和 h，G 和 g)控制菜籽的芥酸含量，下图是获得低芥酸油菜新品种 (HHGG)的技术路线。 已知油菜单个花药由花药壁(2n)及大量花粉(n)等组分组成， 这些组分的细胞都具有全能性。 据图分析，下列叙述错误的是() A．①、②两过程均需要植物激素来诱导细胞脱分化 B．与④过程相比，③过程可能会产生二倍体再生植株 C．图中三种途径中，利用花粉培养筛选低芥酸植株(HHGG)的效率最高 D．F1减数分裂时，H 基因所在染色体会与 G 基因所在染色体发生联会 解析：本题主要考查杂交育种、单倍体育种及减数分裂的特点等知识。通过 杂交方法可将不同个体的优良性状的基因集中到同一个个体中； 通过单倍体育种 可大大缩短育种年限。分析题图可知，①、②两过程均为细胞脱分化的过程，均 需要植物激素来诱导， 故 A 正确； 由于花药由花药壁(2n)和大量花粉(n)等组分组 成，由花药壁培养成的再生植株可能为二倍体，故 B 正确；利用花粉培养成的 再生植株为单倍体，再用秋水仙素处理，使其染色体数目加倍，成为可育的纯合 子，大大缩短了育种年限，故 C 正确；由于 H 基因所在的染色体与 G 基因所在 的染色体不是一对同源染色体，因此，在减数分裂过程中，二者不会发生联会现 象，故 D 错误。 答案：D 3．(2012 年高考浙江卷)玉米的抗病和不抗病(基因为 A、a)、高秆和矮秆(基 因为 B、b)是两对独立遗传的相对性状。现有不抗病矮秆玉米种子(甲)，研究人 员欲培育抗病高秆玉米，进行以下实验： 取适量的甲， 用合适剂量的 γ 射线照射后种植， 在后代中观察到白化苗 4 株、 抗病矮秆 1 株(乙)和不抗病高秆 1 株(丙)。将乙与丙杂交，F1中出现抗病高秆、 抗病矮秆、不抗病高秆和不抗病矮秆。选取 F1中抗病高秆植株上的花药进行离 体培养获得幼苗，经秋水仙素处理后选出纯合二倍体的抗病高秆植株(丁)。 另一实验表明，以甲和丁为亲本进行杂交，子一代均为抗病高秆。 请回答： (1)对上述 1 株白化苗的研究发现，控制其叶绿素合成的基因缺失了一段 DNA，因此该基因不能正常________，功能丧失，无法合成叶绿素，表明该白 化苗的变异具有________的特点，该变异类型属于________。 (2)上述培育抗病高秆玉米的实验运用了 ________、单倍体育种和杂交育种 技术，其中杂交育种技术依据的原理是________。花药离体培养中，可通过诱导 愈伤组织分化出芽、根获得再生植株，也可通过诱导分化成________获得再生植 株。 (3)从基因组成看，乙与丙植株杂交的 F1中抗病高秆植株能产生________种 配子。 (4)请用遗传图解表示乙与丙植株杂交得到 F1的过程。 解析：本题考查基因突变、遗传育种等知识。(1)γ 射线照射玉米种子，可能 会导致叶绿素合成基因发生突变，产生白化苗，该种变异对幼苗本身是有害的。 (2)本实验中运用了多种育种方法。γ 射线照射种子是运用了诱变育种方法；抗病 矮秆(乙)和不抗病高秆(丙)杂交得到 F1，运用了杂交育种方法；最后选取F1中抗 病高秆植株的花药进行离体培养获得幼苗， 再用秋水仙素处理后得到纯合二倍体 的抗病高秆植株，这是单倍体育种方法。花药离体培养过程中，可通过诱导愈伤 组织分化成胚状体获得再生植株，也可直接诱导愈伤组织分化出根、芽，获得再 生植株。(3)不抗病矮秆(甲)和抗病高秆(丁)杂交，子一代均为抗病高秆，这说明 抗病、高秆均为显性，故甲、丁基因型分别为 aabb、AABB。由甲突变来的乙、 丙植株基因型分别为 Aabb、aaBb。乙与丙杂交得到的F1中抗病高秆植株基因型 为 AaBb，AaBb 植株可产生 Ab、AB、aB、ab 四种配子。(4)乙、丙植株基因型 分别为 Aabb、aaBb。书写遗传图解时注意不要漏写 P、配子、F1及各种表现型 的比例等。 答案： (1)表达有害性基因突变(2)诱变育种基因重组胚状体(3)4 (4) 4．(2012 年高考江苏卷)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：此题考查多倍体及多倍体育种的相关知识。(1)异源多倍体 AABBCC 是由两种植物 AABB 与 CC 远缘杂交产生的后代 ABC，再经过秋水仙素诱导染 色体数目加倍形成的。在生产中还可由 AABB 细胞与 CC 细胞通过诱导融合培 育产生。(2)亲本 AABBCC 和 AABBDD 杂交，杂交后代①的染色体组的组成为 AABBCD。 杂交后代①体细胞中染色体数目为 7×6＝42 条， 该个体减数分裂时， 由于 C、D 组染色体无同源染色体配对，因此只形成 7×2＝14 个四分体。(3)C 组染色体由于无同源染色体配对，故减数分裂时易丢失。 (4)射线照射有可能引 起 C 组携带抗病基因的染色体片段断裂，而后又重接到普通小麦的染色体上， 这种变异称为易位，属于染色体结构变异。 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 1442(3)无同源染色体配对(4)染色体结构变异 题组二、