高中生物现代生物技术在育种中的应用综合题

在小麦中，抗锈病（T）对易患锈病（t）为显性，该对基因位于一对同源染色体上；易倒伏（D）对抗倒伏（d）为显性，位于另一对同源染色体上。现用纯种的抗病易倒伏品种和易病抗倒伏品种杂交，欲培育出既抗病又抗倒伏的高产品种，请分析回答：
（1）F₁的表现型是              ，基因型是        　　　　　    。
（2）F₂的可选育的数量大约占F₂的             
A．9/16   　　B．3/16         C．1/16      D．4/16
（3）抗倒伏又抗病的个体理想的基因型是                  。
（4）F₂选种后，下一步该怎么育种             
A．杂交 　B．测交        C．自交     D．回交

玉米来源于5000多年前墨西哥的一种野生黍米，这种野生黍米经过人们数千年的培育，发展成为今天数百个品种的玉米。请回答下列问题：
（1）野生黍米和玉米属于两个物种，玉米物种的形成一般要经过____________、人工选择和隔离三个基本环节。在玉米培育过程中，发现一种大果穗的突变植株，其自交后代出现了小果穗的植株，说明获得的突变性状属于__________性状。
（2）研究发现玉米植株的性别受位于非同源染色体上的两对基因控制，其性别和基因型的对应关系如下表：

性别	正常株（雌雄同株）	雄株	雌株
基因型	A　B	aaB .	A　bb或aabb

由于玉米的雄株和雌株在育种中有重要的应用价值，为尽快获得正常株、雄株、雌株三种表现型的纯合子，可选择基因型为___________的植株进行单倍体育种，其过程为：首先采用__________获得单倍体幼苗，然后用秋水仙素处理幼苗，经培育即可获得所需的纯合子植株，得到的正常植株∶雄株∶雌株的比值为___________。

(7分)假如有两个纯种小麦，一个的性状是高秆(D，易倒伏)，能抗锈病(T)；另一个的性状是矮秆(d，抗倒伏，易锈病(t)。用这两种纯种小麦进行以下两种不同的育种试验。请据图回答问题。

（1）A所示的育种方法是叫       育种，这种育种方法依据的原是                。
（2）F₂矮秆抗锈小麦的基因型为         和        两种，其中符合要求的小麦品种的基因型为______________。
（3）B所示的育种方法叫     育种，这种育种方法的优点是                   。

现代生物技术在动植物育种工作中均发挥了巨大的作用。
（1）番茄的软化易熟，是因为多聚半乳糖醛酸酶的作用。科学家们通过基因工程技术，培育出了抗软化、保鲜时间长的番茄新品种。操作流程如下图，请回答：

①重组DNA的构建需要的工具酶有             和                 。
②在基因工程步骤中，最主要的一步是                ，在这过程中除了要在重组DNA中插入目的基因外，还需要有__                   。
③从图中可见，mRNA1和mRNA2的结合直接导致了               无法合成，最终使番茄获得了抗软化的性状。
④普通番茄细胞导入目的基因后，先要接种到诱导培养基上培养，经        后得到             ，再转接到分化培养基           ，诱导出           ，然后进一步培养成正常植株。
⑤科学家要得到番茄—马铃薯杂种植株，要采用                       技术。
（2）下图为经过体外受精和胚胎分割移植培育优质奶牛的过程。请回答下列问题：

①A细胞是               ，在进行体外受精前要对精子进行             处理。
②进行胚胎分割时，应选择发育到           时期的胚进行操作。
③通过胚胎分割产生的两个或多个个体共有的特点是                                                       。
④在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，应注意                                                                 
                                                                                                       。
⑤为了使供体超数排卵和其胚胎在供体和受体的子宫内具有相同的生理环境，应对供体和受体同时注射            激素，让两者          。
⑥受体母牛必须和供体牛属于              。移植后的胚胎能在受体子宫中存活的生理基础是                                              。

以下是科学家在研究生物体的遗传和变异时做过的一些实验。根据实验分析回答：
（1）实验1：用³⁵S和³²P分别标记噬菌体的蛋白质和DNA后，侵染未被标记的细菌，得到的子一代噬菌体的性状与亲代相似，而且只检测到³²P。由此可以推测DNA是噬菌体的_____________物质。
（2）实验2：1953年美国科学家沃森和英国科学家克里克根据对DNA的X光衍射结果，以及对DNA分子不同碱基之间数量关系的分析，提出DNA分子_____________结构模型。
（3）实验3：孟德尔用纯种高茎豌豆(DD)与纯种矮茎豌豆(dd)进行杂交，杂交后产生的子一代都是____________。如果让子一代自交，则子二代的基因型为____    _________，高茎与矮茎的比例约为______________。对上述实验现象，孟德尔提出的解释实验现象的假说是：控制生物性状的成对遗传因子在形成配子时会彼此__________ ，分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。最后检验演绎推理结论的实验是___________。
（4）实验4：育种工作者在研究番茄染色体变异时，用秋水仙素处理基因型为 Aa的番茄幼苗，所获得的番茄植株细胞有_______________个染色体组，基因型为_______________。

(28分) 下图为农业上两种不同育种途径，请回答：

（1）→ 和所示的途径依次表示______育种和______育种。其中的______育种最为理想，其优越性在于______。
（2）图中A和B处理的手段依次为_________和_____________。
（3）从F₁和F₄连续多代自交的目的是提高_____________的含量；从F₂才开始逐步进行人工选择是因为_____________。
（4）日常生产中，还有其他的育种方式。如果想要获得根茎粗壮果实硕大但结实率较低且成熟期较晚的品种，应采用的育种方法是_____________
（5）育种工作者从混合栽培有二倍体和四倍体的温室中随机取出一植物A。为鉴定A为哪一品种，以下是某同学设计的部分实验方案，请完善实验方案并回答相关问题。
①实验步骤：
第一步：取A植株的根尖，分别制作细胞有丝分裂临时装片。
第二步：用显微镜观察并记录装片中有丝分裂____________期的_________数目。
②结果预测及结论：
如果______________________________________________________，A为二倍体。
如果______________________________________________________，A为四倍体。
若没有显微镜，也可用遗传学知识鉴定A为哪一品种，请完善以下步骤：
用A植株与正常二倍体植物杂交，看后代是否可育，若_______________________，则A为二倍体，若______________________________，则A为四倍体。

假如水稻高秆（D）对矮秆（d）为显性，抗稻瘟病（R）对易感稻瘟病（r）为显性，两对性状独立遗传，现有一个纯合易感病的矮秆品种（抗倒伏）与一个纯合抗病高秆品种（易倒伏），育种专家期望获得既抗病又抗倒伏能稳定遗传的新品种。试回答下面的问题：

（1）如果要快速获得新品种，如何培育，简述育种过程。
（2）A组的育种方法是              ，F₂矮杆抗病植株中能稳定遗传的占      。
（3）上述育种方法中，最不容易获得矮杆抗病小麦新品种的方法是     组，原因是                              。
（4）在一块高秆（纯合子）小麦田中，出现了一株矮秆小麦，某实验小组想设计实验方案探究该性状出现的原因，请你针对以上的问题作出可能的假设                                                            。

通过宇宙飞船搭载生物材料进行生命科学研究，不仅有助于揭示生命的本质，而且可以培育一些新品种，依据所学知识回答相关问题：

 
（1）在飞船搭载的下列生物材料中，你认为不能用于育种研究的是       

A．家蚕

B．棉花试管苗

C．萌发的纯合高秆水稻种子

D．牛精液

（2）请简述做出上述判断的理由                                           。
（3）家蚕是二倍体，体细胞中有28对染色体，其中一对是性染色体，雄蚕含有两个同型的性染色体ZZ，雌蚕含有两个异型的性染色体ZW。家蚕的一个单倍体基因组包括       条染色体，雄蚕体细胞有丝分裂后期，含有      种形态的染色体。
（4）上图表示在地面上培育棉花新品种的几种方法，其中与太空育种原理相同的是   （用图中字母表示）。
（5）在上图I—VI中，处理方法相同的是               。I→III→V过程与I→II过程相比，优点在于                          。
（6）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新品种，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                             。

(6 分)下图为利用基因型分别为AAbb(高秆粒多)和aaBB(矮秆粒少)的小麦；培育成矮秆粒多的小麦新品种的过程图解。请分析回答:

(1)图中①、④方向所示的途径表示_______育种方式，其原理是___________。
(2)①、②、③的途径表示___________育种方式，其原理是___________。
⑶新品种的基因型为___________。
(4)③过程需用___________处理。

(5分)(1)鸢尾五月开花，菊秋季开花，其主导生态因素是      ；“橘生江南为橘，橘生江北为枳”，古人橘和枳不分，实际是两个物种，分布地域不同，其起主导作用的因素是      ；
（2）在蜂巢中，有蜂王、工蜂和雄蜂。春天来临，工蜂会尽心的照顾蜂王和雄蜂，但到花少的秋季，繁殖期已过，又有大部分雄蜂被赶出蜂巢，这种现象的关系为：               。
（3）成群的蚂蚁，可向一个较大型的昆虫进攻并将其搬进蚁巢中，这一现象从蚁群与昆虫之间的关系来看则属于                。
（4）菟丝子长在豆科植物上,菟丝子和豆科植物是           关系。

下图表示利用某二倍体农作物①、②两个品种培育④、⑤、⑥三个新品种的过程，Ⅰ—— Ⅴ表示育种过程，两对基因独立遗传，分析回答：

（1）由图中 Ⅰ→Ⅱ获得④称为            育种，其育种原理是                 
（2）由图中Ⅰ→Ⅲ→Ⅳ 获得④过程称为          育种，其中Ⅲ表示            技术。该育种方法优点是                      。
（3）图中Ⅳ、Ⅴ过程常用的方法是                         。

假设a、B为玉米的优良基因，现有AABB、aabb两个品种，控制两对相对性状的基因位于两对同源染色体上实验小组用不同方法进行了实验，请分析回答：

（1）过程①②③的育种方法为            基因型aaBb 的类型经过过程③子代中 aaBB    与 aabb的比例是           
(2) 在短时间内获得优良品种aaBB的方法是图中_______（填序号），此法理论上获得aaBB的几
率是________。品种aＢ是_______ 植株，常用的方法④是_______。
(3) ⑥过程常用试剂是_______，作用机理为_______，形成的AaaaBBbb与其他品种是否同一物种？_______，原因是_______。

下图表示以某种农作物①和②两个品种为基础，培育出④⑤⑥⑦四个品种的过程。请回答下列问题：

（1）过程Ⅰ叫做         ；Ⅲ过程常采用的方法是                    ，④Ab可称作         植株。
（2）用I、II培育出⑤所采用的育种方法是　　 　　　；用I、III、V培育出⑤所采用的育种方法是　　　　   　，后者的优越性主要表现为                         。
（3）从③培育出⑥常用的化学药剂是           ，其作用是______________________。则⑥是      倍体。
（4）图中所示的几种育种方法中能够产生新基因的是           。

下图为五种不同育种方法示意图，据图回答：

（1）图中A、D方向所示的途径表示的育种方式是＿＿＿＿＿＿，A→B→C方向所示的途径表示的育种方式是＿＿＿＿＿＿。这两种育种方式相比较，后者的优越性主要表现在＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（2）B常用的方法为＿＿＿＿＿＿＿＿。
（3）E方法所运用的原理是＿＿＿＿＿＿＿＿。
（4）C、F过程中最常采用的药剂是＿＿＿＿＿＿＿＿。
（5）由G→J的过程中涉及的生物技术有＿＿＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿＿＿。

（共11分）
（1）大约在210个表现型正常的人中有一个白化病基因的携带者。下图中第三代的4号个体如果和第三代的1号近亲结婚他们所生白化病的小孩的概率是________？如果第三代的4号和一个无亲缘关系的正常女人结婚所生的白化病的小孩的概率是________?

(2)基因型为AAaa的四倍体植物自花受粉，产生的配子种类及概率为：__________________所获得的后代个体数量最多的基因型占总数的__________？