高中生物现代生物技术在育种中的应用试题

甲、乙为某种二倍体植物的2个植株，其体细胞中2对同源染色体（Ⅰ和Ⅱ）及相关基因分别见图甲和图乙，其中图乙表示变异情况。减数分裂时，染色体联会过程均不发生交叉互换。A和B是显性基因，A和a分别控制高茎和矮茎；B和b分别控制红花和白花。

（1）若甲植株进行自交产生的子代为N。N的矮茎红花个体中纯合子占       ；若选择N的全部高茎红花植株自由交配，其子代中矮茎白花个体占         。
（2）乙植株发生了的变异类型是     ；发生该变异时，图中所示基因B的碱基序列是否改变？         。（填“是”或“否”）。
（3）甲植株图中相关基因的遗传符合          定律。

玉米的除草剂抗性（简称抗性，T）与除草剂敏感（简称非抗，t）、非糯性（G）与糯性（g）互为相对性状，它们分别位于两对同源染色体上。现在以纯合的非抗非糯性玉米（甲）为材料，经过诱变处理获得抗性非糯性个体（乙）；同时对甲的花粉进行诱变处理并培养等，获得可育的非抗糯性个体（丙）。

请回答：
（1）获得丙的过程中，运用了诱变育种和________________育种技术。
（2）若要培育抗性糯性的新品种，采用乙与丙杂交，F₁只出现抗性非糯性和非抗非糯性的个体；从F₁中选择表现型为________的个体自交，F₂中有抗性糯性个体，其比例是_______。
（3）采用自交法鉴定F₂中抗性糯性个体是否为纯合子。若自交后代中没有表现型为__________的个体，则被鉴定个体为纯合子；反之则为杂合子。请用遗传图解表示杂合子的鉴定过程。
（4）A和a是玉米DNA上的一对等位基因。为了研究T、t与A、a的位置关系，遗传学家对若干基因型为AaTt和AATT个体杂交后代的基因型进行了分析。结果发现这些后代的基因型只有AaTT 和AATt两种。据此，可以判断这两对基因位于_________染色体上，理由是_______。

动物中缺失一条染色体的个体叫单体(2n-1)。大多数动物的单体不能存活,但在黑腹果蝇(2n=8)中,点状染色体(4号染色体)缺失一条也可以存活,而且能够繁殖后代,可以用来进行遗传学研究。
(1)某果蝇体细胞染色体组成如图,则该果蝇的性别是   ,从变异类型看,单体属于   。

(2)4号染色体单体的果蝇所产生的配子中的染色体数目为   。
(3)果蝇群体中存在短肢个体,短肢基因位于常染色体上,将短肢果蝇个体与纯合正常肢个体交配得F₁,F₁自由交配得F₂,子代的表现型及比例如表所示。据表判断,显性性状为   ,理由是              。

	短肢	正常肢
F1	0	85
F2	79	245

(4)根据判断结果,可利用非单体的短肢果蝇与正常肢(纯合)4号染色体单体果蝇交配,探究短肢基因是否位于4号染色体上。请完成以下实验设计。
实验步骤:
①让非单体的短肢果蝇个体与正常肢(纯合)4号染色体单体果蝇交配,获得子代;
②统计子代的性状表现,并记录。
实验结果预测及结论:
①若                                              ,则说明短肢基因位于4号染色体上;
②若                                              ,则说明短肢基因不位于4号染色体上。
(5)若通过(4)确定了短肢基因位于4号染色体上,则将非单体的正常肢(杂合)果蝇与短肢4号染色体单体果蝇交配,后代出现短肢果蝇的概率为   。
(6)图示果蝇与另一果蝇杂交,若出现图示果蝇的某条染色体上的所有隐性基因都在后代中表达,可能的原因是        (不考虑突变、非正常生殖和环境因素);若果蝇的某一性状的遗传特点是子代的表现总与亲代中雌果蝇一致,请尝试解释最可能的原因                                         。

下图为结肠癌发病过程中细胞形态和部分染色体上基因的变化。下列叙述正确的是(  )

A．图示中与结肠癌有关的基因互为等位基因

B．结肠癌的发生是多个基因突变累积的结果

C．图中染色体上的基因变化说明基因突变是随机和定向的

D．基因突变属于可遗传变异,必将传递给子代个体

育种专家在稻田中发现一株十分罕见的“一秆双穗”植株,经鉴定该变异性状是由基因突变引起的。下列叙述正确的是(  )

A．这种现象是由显性基因突变成隐性基因引起的

B．该变异株自交可产生这种变异性状的纯合个体

C．观察细胞有丝分裂中期染色体形态可判断基因突变发生的位置

D．将该株水稻的花粉离体培养后即可获得稳定遗传的高产品系

下图表示番茄植株（HhRr）作为实验材料培育新品种的途径，请据图分析回答。

（1）途径1、4依据的遗传学原理分别               、                 。
（2）通过途径2、3获得幼苗的过程都应用了植物组织培养技术，该技术依据的生物学原理是                                。
（3）通过途径2获得新品种的方法是                  ，其中能稳定遗传的个体占          。
（4）品种A与途径3中幼苗基因型相同的概率为       ，品种C的基因型是    ，该过程中秋水仙素的作用机理是                           。

下图是利用玉米（2N=20）的幼苗芽尖细胞（基因型BbTt）进行实验的流程示意图。下列分析错误的是

A．基因重组发生在图中②过程，线粒体、高尔基体、核糖体等细胞器参与了③过程
B．该实验中涉及到的原理包括细胞的全能性、染色体变异、细胞增殖等
C．植株A、B为二倍体，发育起点不同，植株C属于单倍体，其发育起点为配子
D．获得植株B的育种方式优点是明显缩短育种年限，植株B纯合的概率为25%

普通小麦中有高秆抗病(TTRR)和矮秆易感病(ttrr)两个品种，控制两对性状的基因分别位于两对同源染色体上。实验小组利用不同的方法进行了如下三组实验：

请分析回答：
(1)A组由F₁获得F₂的方法是    ，F₂矮秆抗病植株中不能稳定遗传的占
_   ________________________ 。
(2)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三类矮秆抗病植株中，最可能产生不育配子的是     类。
(3)A、B、C三种方法中，最不容易获得矮秆抗病小麦品种的是   组，原因是_____________________________________________________________。
(4)通过矮秆抗病Ⅱ获得矮秆抗病小麦新品种最常用的方法是 _____________
 _________________________________________________________________。
获得的矮秆抗病植株中能稳定遗传的占    _____________。
(5)在一块高秆(纯合子)小麦田中，发现了一株矮秆小麦。请设计实验方案探究该矮秆性状出现的可能原因(简要写出所用方法、结果和结论)。
___________________________________________________________________ 
 ___________________________________________________________________
 ___________________________________________________________________
 _________________________________________________________________。

家蚕是二倍体生物，含56条染色体，ZZ为雄性，ZW为雌性。
(1)正常情况下，雌蚕减数分裂过程中产生的次级卵母细胞中含有W染色体的数量是    条。
(2)下图为科学家培育出“限性斑纹雌蚕”过程图。图中“变异家蚕”的变异类型属于染色体变异中的＿＿＿。由“变异家蚕”培育出“限性斑纹雌蚕”所采用的育种方法是＿＿＿。

(3)在家蚕的一对常染色体上有控制蚕茧颜色的黄色基因(Y)与白色基因(y)。在另一对常染色体上有I、i基因，当基因I存在时会抑制黄色基因Y的作用，从而使蚕茧变为白色；而i基因不会抑制黄色基因Y的作用。若基因型为IiYy、iiYy的两个个体交配，产生了足够多的子代，子代的表现型及其比例为＿＿＿。若基因型为IiYy的两个个体的F₁自由交配，F₂中出现结白色茧的概率是＿＿＿。
(4)家蚕中D、d基因位于Z染色体上，d是隐性致死基因（基因型Z^dZ^d、Z^dW的受精卵不能发育，但Z^d的配子有活性）。问是否能选择出相应基因型的雌雄蚕杂交，使后代只有雄性？＿＿＿，请根据亲代和子代基因型情况说明理由＿＿＿。

下图为果蝇体细胞染色体及部分基因位置的示意图，请回答有关问题：

(1)果蝇的体细胞内有               个染色体组，一个卵细胞内的染色体组成可表示为                (用图中序号表示)。
(2)实验得知，基因(C、c)与(D、d)位于III号染色体上，基因型为dd的个体胚胎致死。两对等位基因功能互不影响，且在减数分裂过程不发生交叉互换。这两对等位基因        (遵循／不遵循)自由组合定律。以基因型如上图所示的雌雄果蝇为亲本进行自由交配，后代中基因型为CcDd个体所占比例为   。
(3)摩尔根通过果蝇伴性遗传实验证明了基因位于染色体上(白眼基因b位于X染色体上)。他的学生布里奇斯在重复其果蝇伴性遗传实验时，又发现了例外现象。他观察了大量的白眼雌蝇与红眼雄蝇的杂交后代，发现大约每2000个子代个体中，有一个可育的白眼雌蝇或不育的红眼雄蝇。已知几种性染色体异常果蝇的性别、育性等如下表所示：

染色体 组成	XXY	XO	YO	XYY	XXX
性状	雌性， 可育	雄性， 不育	死亡	雄性， 可育	死亡

这些例外现象的产生是由于X染色体在        (填具体时期)不分开，产生了性染色体组成为       的卵细胞。该例外的可育白眼雌果蝇与正常红眼雄果蝇杂交，子代中自眼雄果蝇的基因型为        。
(4)多一条IV号染色体的三体果蝇可以正常生活且能正常减数分裂，但性状和正常个体不同，可用于遗传学研究。果蝇的正常眼(E)对无眼(e)是显性，等位基因位于常染色体上。现利用无眼果蝇与纯合的正常眼IV号染色体三体果蝇交配，探究无眼基因是否位于IV号染色体上。
实验步骤：①用无眼果蝇与纯合正常眼三体果蝇杂交，得F₁；
②将F₁中三体果蝇与       交配，得F₂；
③观察并统计F₂的表现型及比例。
结果预测：若F2中        ，则说明无眼基因位于IV号染色体上；
若F2中        ，则说明无眼基因不在IV号染色体上。

普通小麦中有高杆抗病（TTRR）和矮杆易感病（ttrr）两个品种，控制两对性状的基因分别位于两对同源染色体上。实验小组利用不同的方法进行了如下三组实验：
请分析回答：

（1）A组用F₁获得F₂的方法是       ，F₂矮杆抗病植株中不能稳定遗传的占    。
（2）Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三类矮杆抗病植株中，最可能产生不育配子的是       类。
（3）A.B.C三组方法中，最不容易获得矮杆抗病小麦品种的是         组，原因是                                                                         。
（4）通过矮杆抗病Ⅱ获得矮杆抗病小麦新品种的方法是              。获得的矮杆抗病植株中能稳定遗传的占       。
（5）在一块高杆（纯合体）小麦田中，发现了一株矮杆小麦。请设计实验方案探究该矮杆性状出现的可能原因（简要写出所用方法、结果和结论）

团头鲂（2n＝48）是我国一种名贵淡水鱼类。研究人员用低温处理野生型团头鲂一定数量的次级卵母细胞，使其不分裂出极体（姐妹染色单体已分开）；这些次级卵母细胞在室温下最终发育成团头鲂。新培育的团头鲂多数为纯合子，少数为杂合子。新培育的团头鲂（   ）

A．与野生型团头鲂之间存在生殖隔离

B．纯合子的基因型都相同

C．体细胞染色体数为24

D．杂合子产生的原因主要是染色体交叉互换

玉米植株的抗锈病（T）和不抗锈病（t）的基因以及籽粒的非甜（A）和甜（a）的基因分别位于两对同源染色体上。有人以纯合的不抗锈病非甜玉米甲为材料，用射线处理其种子获得了抗锈病非甜个体乙；用射线处理其花药并进行相关培养，获得了可育的不抗锈病甜粒个体丙。（甲、乙、丙均为二倍体）请回答：
（1）丙的基因型是____________，在获得丙的过程中运用的育种方法有____________。
（2）研究表明，乙与甲相比只有一个基因发生改变，若将乙于丙杂交，理论上，F₁有______种表现型，从F₁中选择抗锈病非甜个体自交，F₂抗锈病甜粒个体中抗锈病基因的频率是__________。
（3）上述实验所用玉米甲为非糯性，将甲的种子用射线处理后单独隔离种植，发现有两株植株所结的籽粒表现型及比例均为非糯性∶糯性=3:1。现要研究这两株玉米的糯性突变是发生在同一对基因上，还是分别发生在两对不同的基因上，某兴趣小组设计了如下实验：
设计思路：选取两株植株的糯性籽粒种植并相互杂交，统计F₁的表现型及比例。
实验结果及结论：
若__________________，则这两株玉米的糯性突变发生在同一对基因上。
若__________________，则这两株玉米的糯性突变发生在两对不同的基因上。

家蚕蚕体有斑纹由常染色体上的基因A控制,基因型aa表现为无斑纹。斑纹颜色由常染色体上另一对基因(B/b)控制,BB或Bb为黑色,bb为灰色。

(1)现选用两纯合亲本甲、乙杂交得到F₁,F₁测交结果如下表:(注意:只有有斑纹时才分为黑色和灰色)、亲本甲性状为无斑纹,乙的基因型为                         。

(2)F₁雌雄交配所得F₂的性状和分离比为                     。F₂中自交不发生性状分离的个体占_______。
(3)A/a所在染色体偶见缺失现象,如图所示。染色体缺失的卵细胞不育,染色体缺失的精子可育。基因型为A⁰a的蚕雌雄交配,子代的表现型和比例为     。
(4)家蚕中,雌性性染色体为ZW,雄性性染色体为ZZ。家蚕体壁正常基因(T)与体壁透明基因(t)是位于Z染色体上的一对等位基因。现用有斑纹体壁透明雌蚕(A⁰aZ^tW)与 有斑纹体壁正常雄蚕(A⁰aZ^TZ^T)杂交得到F₁,将其中有斑纹个体相互交配,后代中有斑纹体壁正常雄性个体和有斑纹体壁正常雌性个体分别占_______、_______。

某二倍体植物（2n=14）开两性花，可自花传粉。研究者发现有雄性不育植株（即雄蕊发育异常不能产生有功能的花粉，但雌蕊发育正常能接受正常花粉而受精结实），欲选育并用于杂交育种。请回答下列问题：
（1）雄性不育与可育是一对相对性状。将雄性不育植株与可育植株杂交，F₁代均可育，F₁自交得F₂，统计其性状，结果如下表，说明控制这对相对性状的基因遗传遵循         定律。

（2）在杂交育种中，雄性不育植株只能作为亲本中的         （父本/母本），其应用优势是不必进行         操作。
（3）为在开花前即可区分雄性不育植株和可育植株，育种工作者培育出一个三体新品种，其体细胞中增加一条带有易位片段的染色体。相应基因与染色体的关系如右下图（基因M控制可育，m控制雄性不育；基因R控制种子为茶褐色，r控制黄色）。

①三体新品种的培育利用了         原理。
②带有易位片段的染色体不能参与联会，因而该三体新品种的细胞在减数分裂时可形成          个正常的四分体；         （时期）联会的两条同染色体彼此分离，分别移向细胞两极，而带有易位片段的染色体随机移向一极。故理论上，含有8条染色体的雄配子占全部雄配子的比例为         ，经研究发现这样的雄配子不能与雌配子结合。
③此品种植株自交，所结的黄色种子占70%且发育成的植株均为雄性不育，其余为茶褐色种子，发育成的植株可育。结果说明三体植株产生的含有8条染色体和含有7条染色体的可育雌配子的比例是         ，这可能与带有易位片段的染色体在减数分裂时的丢失有关。
④若欲利用此品种植株自交后代作为杂交育种的材料，可选择         色的种子留种；若欲继续获得新一代的雄性不育植株，可选择         色的种子种植后进行自交。