高中生物现代生物技术在育种中的应用综合题

下图表示用某种农作物品种①和②两个品系培育出新品种⑥的可能方法，请据图回答（每空2分，共18分）：
                     ①AABB                　　aabb②
Ⅱ                  Ⅲ
Ⅰ      
                     ⑤AABb        AaBb③   　 Ab④
                     
Ⅳ            Ⅵ
Ⅴ
AAbb⑥
（1）指出下列各种交配方式：由品种①、②培育出③的过程Ⅰ是        ，由品系③培育品种⑥经过的过程Ⅴ是          ，这种育种方法叫     　　　   。
（2）品种④是一种           植株，由品系③经过过程Ⅲ培养品种④常用的方法是          。
（3）品种④形成品种⑥经过的过程Ⅵ中常用           处理。
（4）由品种①直接形成品种⑤的过程需要经            ，由品种⑤产生品种⑥的最简单方法是                                 。
（5）你认为成功率最高且工作量最小的培养品种⑥的途径是                         
（用过程Ⅰ、Ⅱ等及“→”表示）

将①、②两个植株杂交，得到种子③，再做进一步处理，如图所示，分析并回答以下问题：

（1）由③到④的育种过程依据的主要原理是           。
（2）判断⑤与⑥是两个物种的依据是                  隔离。
（3）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几率        。
（4）由③到⑨过程可能发生突变，可为生物进化提供        。
（5）③到⑦的过程常用的方法是         。
（6）⑧植株是           （纯种/杂种/杂合子）

下图为以二倍体水稻（2N=24）为亲本的几种不同育种方法示意图，请据图回答：
（计20分）

(1) B常用的方法是            。
C、F过程常用的药剂是         ，该药剂的主要生理作用是                          
                         。
(2) 突破物种生殖隔离界限的育种方法是         （用图中的字母表示），该方法所遵循的原理是                  。
(3) 假设你想培育一个能够稳定遗传的二倍体水稻品种，若它的优良性状都是由隐性基因控制的，则最简单的育种方法是             （用图中的字母表示）；如果其优良性状都是由显性基因控制的，为缩短育种时间常采用的方法是             （用图中的字母表示）。通过这两种方法培育出的水稻品种中，一个正常的胚细胞和胚乳细胞中的染色体数目分别是       条和       条。
(4) 现有三个水稻品种，①的基因型为aaBBDD，②的基因型为AAbbDD，③的基因型为AABBdd，三对等位基因分别位于三对同源染色体上。如果每年只繁殖一代，若要获得aabbdd植株，至少需要       年的时间。

粮食是人类生存的基本条件，随着人口增加，耕地面积的减少，提高单位面积粮食的产量、质量自然就成了人们解决粮食问题的主要途径。
（1）为提高农作物的单产量，得到抗倒伏、抗锈病等优良性状，科学家往往采取多种育种方法来培育符合农业生产要求的新品种，根据以下提供的材料，设计最佳育种方案，尽快得到所需品种。
生物材料：A.小麦的高秆(显性)抗锈病(显性)纯种
B．小麦的矮秆(隐性)不抗锈病(隐性)纯种
C．小麦的高秆(显性)不抗锈病(隐性)纯种
非生物材料：自选
①育种名称：________________育种。
②所选择的生物材料：________。(填写代表生物材料的字母)
③希望得到的是能应用于生产的________的具有抗倒伏、抗锈病等优良性状的品种。
④预期产生这种结果(所需性状类型)的概率：________。
(2)随着科技的发展，许多新的育种方法已经出现并投入应用，如：
①用二倍体西瓜得到三倍体西瓜的方法是__________，常用的化学药剂是_______
②目前通过卫星搭载种子育成了太空椒，那么利用这种方法是否一定能获得人们所期望的理想性状？为什么？___________________。

已知西瓜的染色体数目2n＝22，请根据下面的西瓜育种流程回答有关问题：

(1)图中①③过程所用的试剂分别是：____________和____________。
(2)培育无子西瓜A的育种方法称为____________。
(3)④过程中形成单倍体植株所采用的方法是____________。该过程利用了植物细胞的____________性。
(4)为确认某植株是否为单倍体，应在显微镜下观察根尖分生区细胞的染色体，观察的最佳时期为____________。

传统的农作物育种途径往往是通过杂交获得，随着生物工程技术的不断发展，新品种的培育途径逐渐被拓宽。目前培育农作物新品种的途径被广泛应用。下图为水稻的几种不同育种方法示意图。据图回答：14分

(1)图中A、D方向所示的途径表示        育种方式，A→B→C途径表示       育种方式。这两种育种方式相比较，后者优越性主要表现在                         。
(2)B常用方法为       ,E方法所运用的原理是        ,C、F过程中最常用的药剂是           。
(3)由G的过程涉及的生物工程技术有                                   。 

基因突变、基因重组和染色体变异是生物产生可遗传变异的三个来源，遗传学家
依据以上原理进行了育种课题的研究。下图是五种不同育种方法的图解，请据图回答：

(1)上述             过程(填写字母)所利用的原理，是生物变异的根本来源，根据该原理采用的育种方法是                 。
(2)图中A、D所示方向的育种方式与A→B→C所示方向的育种方式相比较，后者的优越性主要表现在　　　　　　。
(3)过程C与过程      (填写字母)常用的方法相同，可用　　　　处理萌发的种子或幼苗。
(4)由G→J的过程所涉及到的生物工程技术有　　　　　　和　　　　　　　。
(5) 科学家培育出了抗旱的陆地棉新品种，而海岛棉从来没有出现过抗旱类型，有人打算也培养出抗旱的海岛棉品种，但是用海岛棉与抗旱的陆地棉进行了多次杂交，始终得不到子代，原因是                                                      。

2004年2月，玉米育种栽培专家李登海的“高产玉米新品种掖单13号的选育和推广”荣获国家科技进步一等奖，登上了人民大会堂的领奖台。该品种在较高密度下提高了单株生产量，创造并保持着夏玉米单产1 096.29千克的世界纪录，为我国农业粮食生产和农民增收做出了重要贡献。
(1)在玉米种群中发现了“大果穗”这一突变性状后，连续培育到第三代才选育出能稳定遗传的突变类型，该突变应是显性突变(b→B)还是隐性突变(B→b)?_________________。
(2)紧凑型、大果穗等原来分别存在于不同玉米品种的性状被完美地结合到了一个新品种中，这一过程使用的育种方法主要是________________________________，其原理是________________________。这一新品种经较长时间的大面积种植，依然保持着各种优良性状，没有发生性状分离，说明此品种是精心选育得到的________________________。
(3)若玉米“紧凑型(A)”与“平展型(a)”是一对相对性状，“大果穗(B)”与“小果穗(b)”是另一对相对性状，控制两对相对性状的基因分别位于非同源染色体上，则紧凑型、小果穗与平展型、大果穗两个纯合亲本杂交，子二代中性状表现符合要求的植株出现的比例为______________，其中符合育种要求的个体所占的比例应是_______________。

下图①～⑤列举了五种育种方法，请回答相关问题：

（1）①属于 　　  育种。水稻某一优良性状（A）对不良性状（a）为显性，如用第①种方法育种，杂合子Aa逐代自交3次，后代中纯合子的比例是 　　 。
（2）第④种育种方法的原理是 　　 。
（3）三倍体无籽西瓜的培育采用的是方法 　 ，能体现细胞具全能性的是方法 　 （选填①～⑤）。与方法①相比方法②的优点是 　　　 。
（4）通过育种方法⑤培育抗虫棉属基因工程育种，此操作过程中抗虫基因表达时的遗传信息传递方向是 　　                     　　。

下图所示为用农作物①和②两个品种分别培养出④⑤⑥⑦四个品种的过程。

（1）用①和②通过I和II过程培育出⑤的过程所依据的遗传学原理是           。
（2）通过Ⅲ和V培育出⑤的育种方法的优点是                            
（3）由③培育出的⑥是            倍体。
（4）由①和②通过I和III过程培育出⑤的过程叫            ，③培育出④过程叫                 ，V过程需要用             处理___     _____。

传统农作物育种途径往往是通过杂交获得，随着生物工程技术的不断发展，新品种的培育途径逐渐被扩宽。目前至少有7种培育农作物新品种的途径被广泛应用。下图为水稻的几种不同的育种方法示意图。请据图回答：

（1）图中A、D方向所示的途径表示___________育种方式，A→B→C的途径表示___________育种方式。两个亲本的基因型分别为AAbb和aaBB，这两对基因按自由组合定律遗传,要培育出基因型为aabb的新品种，最简捷的途径是________（用字母和箭头表示）。这两种育种方式相比较，后者优越性主要表现在          
                     。
（2）B方法为________________________。
（3）E方法原理为______________。上述培育新品种的方法中原理相同的有__________（用字母表示）。
（4）G所示过程可以采用花粉粒通道法，这是基因工程操作“四步曲”的___________环节。检测此过程完成的方法有_______________。
（5）科学家从悬浮培养的单细胞或胚囊中，通过植物组织培养技术获得胚状体，并将其包埋在一个能提供营养的胶质中，外包裹上人造种皮，制成人工种子。目前，我国科学家利用植物组织培养技术已在烟草、水稻、小麦和玉米等植物上成功诱导出胚状体，而美、日等国正着手将人工种子商品化。离体细胞进行植物组织培养获得胚状体需要通过______________、____________过程。
（6）由人工种子萌发出的植株与天然种子萌发出的植株的主要区别是______________。

玉米是一种雌雄同株的植物，其顶部开雄花，下部开雌花。在一个育种实验中，采用A、B两棵植株进行如右图所示的杂交实验：

实验一：在杂交Ⅰ中，将植株A的花粉传授到同一植株的雌花上，授粉后，雌花发育成穗轴上的玉米粒。
实验二：在杂交Ⅱ中，植株B的花粉被传授到同一植株的雌花上，进行授粉。
实验三：在杂交Ⅲ中，植株A的花粉被传授到与植株B具有相同基因型的另一植株的雌花上进行授粉。
上述三种杂交所获得玉米粒的颜色如下表所示

杂交	紫红玉米粒	黄玉米粒
Ⅰ	587	196
Ⅱ	0	823
Ⅲ	412	386

根据上述实验分析，请回答下列问题：
（1）三组杂交实验中，其性状分离比符合测交试验结果的一组是______。
（2）在玉米粒颜色这一对相对性状中，隐性性状是__________，从杂交______中可判断出，理由是：_____________________。
（3）用G代表显性性状，g代表隐性性状，则植株A的基因型为____________，植株B的基因型为______________。杂交Ⅰ的子代中，紫红色玉米粒的基因型是__________________。
（4）由于长期育种的需要，须保持植株B的性状，则应采用__________(杂交Ⅰ或杂交Ⅱ)的方式。

Ⅰ下列各图中，所表示的是某些植物的体细胞，请根据下列条件判断：

（1）肯定是单倍体的是   ▲   图，它是由   ▲   倍体生物的生殖细胞直接发
育形成的。
（2）茎秆较粗壮但不能产生种子的是   ▲   图。
（3）如果都不是由生殖细胞直接发育形成，其中肯定是二倍体的是   ▲   图。
（4）如果C图中的生物是由某生物的卵细胞直接发育形成的，那么产生该卵细胞的生
物是   ▲  倍体。
Ⅱ玉米是单性花，其穗长度是由两对基因A和a、 B和b共同控制的，且两
对基因分别位于两对同源染色体上。又假定A对a、B对b为不完全显性，且A和B
的作用在程度上也一样。现有两个亲本，一个是AABB，其玉米穗平均最长；一个是
aabb，其玉米穗最短。两亲本杂交得到子一代AaBb，穗长在两个亲本之间。
（1）若要进行玉米的杂交试验，则下列对母本的操作中正确的是   ▲   。 
A．授粉前去雄、套袋，授粉后套袋       B．授粉前不去雄，套袋，授粉后套袋
C．授粉前去雄、不套袋，授粉后套袋     D．授粉前不去雄，不套袋，授粉后套袋
（2）现有基因型为AABb、AaBB、AaBb三个玉米品系，让三个品系的个体均自交，
一旦出现穗平均长度最长的子代，则能否利用该个体结出的种子直接用于生产？
  ▲  ，理由是           ▲              。
（3）让子一代自交得到子二代，则子二代中表现型有  ▲ 种。其中穗平均表现为最
长的个体占子二代的比例是   ▲  。
（4）玉米从播种到种子成熟需一年。现有AaBb的种子，若要培育穗平均长度最长的品
种，最简便、经济的培育方法是  ▲  ，需要  ▲  年。

小麦的高秆（D）对矮秆（d）是显性，抗锈病（T）对不抗锈病（t）是显性，这两对基因独立遗传。现有高秆抗锈病（DDTT）和矮秆不抗锈病（ddtt）的两个品种，经杂交后得到F₁，F₁自交后得F₂。请回答：
⑴上述培育新品种的方法属于             。
⑵ F₂中共有            种基因型，其中最理想的基因型是            。
⑶在3200株F₂中，理论上计算符合生产要求的有            株

小麦的高秆 (D) 对矮秆 (d) 为显性，抗锈病 (T) 对不抗锈病 (t) 为显性。锈病是锈菌引起的，使叶片失去光合作用的能力。为了提高小麦的产量，有人做了如下实验：让高秆抗锈病与矮秆不抗锈病的两个品种杂交， F₁全为高秆抗锈病， F₁自交得 F₂419 株，其中高秆抗锈病为 236 株、高秆不抗锈病为 78 株、矮秆抗锈病 79 株、矮秆不抗锈病为 26 株。试分析回答：
(1) 通过后代表现型的数量关系可知，两对等位基因位于 _________ 对同源染色体上，遵循            定律。
(2) 亲本的基因型为 ______________。
(3) 在F₂新出现的类型中能稳定遗传的个体占新类型的比例为 _________ 。
(4) 能稳定遗传的矮秆抗锈病小麦是人们所需要的优良品种。在利用题中亲本培育过程中，应在     代选出矮秆抗锈病小麦，然后         ，直到不发生性状分离为止即为人们所需要的优良品种。