高中生物现代生物技术在育种中的应用综合题

(7分)现有高秆抗病(DDTT)和矮秆不抗病(ddtt)两个品系的小麦，要利用这两个品系的小麦培育出矮秆抗病的新品种。回答下列问题：
(1)符合要求的矮秆抗病小麦新品种的基因型是                  。
(2)如果利用单倍体育种法，应该首先让这两种品系的小麦杂交，所得到的杂交后代(F₁)基因型是         。
(3)利用F₁产生的花粉进行离体培养得到的幼苗基因型为     ，这些幼苗被称为           。
(4)产生幼苗后还要用        处理，这种处理的原理是          。

.用浓度为2％的秋水仙素处理植物分生组织5～6 h，能够诱导细胞内染色体加倍。在细胞分裂过程中，染色体在细胞中的位置不断地发生变化。那么是什么牵引染色体运动呢?某同学对该问题进行了实验探究。
实验假设：___________________________________________________________。
实验原理：                                                          。
方法步骤：
(1)培养洋葱根尖。
(2)切取根尖2～3 mm，并对它进行解离、漂洗和染色。
(3)将洋葱根尖制成临时装片，并滴加一定浓度的秋水仙素溶液，使根尖处于秋水仙素溶液中，在显微镜下用一个分裂期的细胞观察染色体的运动情况。
根据该同学的实验设计回答：
①该同学设计的实验步骤有两处明显的错误，请指出错误所在，并加以改正。
___________________________________________________________________________。
②请你预测实验结果及结论：
A．_______________________________________________________________________。
B．_______________________________________________________________________。

设有两个纯种小麦，一个为高杆（D，易倒伏）、能抗锈病（T），另一个是矮秆（d，抗倒伏）、易用杂交育种法和单倍体育种法来培育矮秆抗锈病的新品种，请据图分析回答：

（1）a过程为     ，b过程为         。
（2）F₂理想的基因型是         ，它在F₂代抗倒、抗锈个体中占     ；c过程为       ，理想的配子基因型为     。
（3）e过程指                      。
（4）g过程是指            。对比上述两种育种方法，得出的结论是          。

（6分，每空1分）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。   
（2）由图中Ⅰ→Ⅲ→Ⅳ 获得④过程称为单倍体育种，其育种原理是      ，其中Ⅲ表示             技术。育种方法优点是             。
（3）品种⑥为         倍体，它接受④花粉后结        （有、无）籽果实。

（8分，每空2分）
I 进行“低温诱导植物染色体数目的变化”的实验过程中：
(1)用低温处理植物组织细胞，使其有丝分裂过程中             的形成受到抑制，以致影响染色体被拉向两极，于是，植物细胞染色体数目发生变化。
(2)剪取诱导处理的根尖约0.5-1cm，放入           中浸泡0.5-1h，以固定细胞的形态，然后用体积分数为95%的酒精冲冼2次.
II 某中学生物兴趣小组关于“调查人群中某项性状的遗传”的课题方案如下调查流程：
(3)确定调查的性状、目的和要求：下列__________项不能作为调查性状，原因是________。

A．能否卷舌	B．红绿色盲
C．身高	D．耳垂

菊花是人们都喜欢观赏的一种植物，其品种之多令人惊叹不已。菊花品种不同，其体细胞所含有的染色体数也不尽相同。已知菊花体细胞的染色体数有：①18条（原始种，称野菊，开小白花）；②36条；③54条；④85条；⑤90条；⑥108条；⑦148条；⑧154条；⑨160条；⑩171条等。
（1）菊花体细胞中每个染色体组有几条染色体？                         。
（2）哪些是整倍性变异（只答序号）？                                 。
（3）哪些是既发生了整倍性变异同时又有个别染色体的变异（只答序号）？           。
（4）试说明人工培育多倍体的方法：
方法一：                                                   ；
方法二：                                                   。

试分析产生下列变异性状。
(1)父母都是双眼皮的家庭，生有一个单眼皮的孩子，这种变异属于_____。
(2) 马和驴交配产下一匹没有生育能力的骡子，骡子性状的变异属于__ __。
(3)哈密瓜引种内地，甜度大大降低。这种变异属于__________________。
(4)在红色的菊花株上伸展出一枝开白花的枝条，被人们称之为“一枝独秀”，这个开白花枝条形成的最可能原因是___________________。
(5)溴尿嘧啶(Bu)是胸腺嘧啶(T)的结构类似物。在含有Bu的培养基中培养大肠杆菌,得到少数突变体大肠杆菌,突变型大肠杆菌中的碱基数目不变,但(A+T)/(C+G)的碱基比例略小于原大肠杆菌,这表明Bu诱发突变的机制是                         。

（每空1分，共7分）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。请根据所学知识回答相关问题：

⑴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．小鼠

B．棉花试管苗

C．萌发的纯合高秆水稻种子

D．植物愈伤组织

E．牛精液
⑵请简述做出上述判断的理由                             。
⑶右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）。
⑷在右图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              。
⑸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                   。要达到上述目的，你认为采取哪种育种方法更为合理                。

下图表示番茄植株（）作为实验材料培育新品种的途径。请据图分析回答：

（1）通过途径2获得品种B的育种方法叫           ，它依据的生物学原理是       。
（2）要尽快获得稳定遗传的优良品种（hhRR）应采用途径       ，该过程中秋水仙素的作用机理是       。
（3）品种A与途径3中幼苗基因型相同的概率为      ．      ．
（4）品种C与B是否为同一个物种       ，原因是       。
（5）途径4获得品种D的育种方法叫           ，依据的原理是      ，此途径与杂交育种相比，最突出的优点是     。

已知二倍体番茄红果（A）对黄果（a）为显性，双子房（B）对多子房（b）为显性，高蔓（C）对矮蔓（c）为显性。现有三个纯系品种：Ⅰ（黄色、多子房、高蔓），Ⅱ（黄色、双子房、矮蔓），Ⅲ（红色、双子房、高蔓），为了快速获取红色、多子房、矮蔓纯系新品种。
（1）请完善以下实验步骤。
第一步：Ⅰ×Ⅱ→获得植株Ⅳ，让Ⅳ自交，从子代中选取黄色、多子房、矮蔓植株Ⅴ；
第二步：                                                                  ；
第三步：                                                                    。（2）将上述植株Ⅴ的离体细胞与Ⅲ的离体细胞融合，形成杂种细胞。
①促进融合时常采用的化学诱导剂是                         。
②将杂种细胞培育成杂种植株要经过                                      技术。
（3）据报道，番茄红素具有一定防癌效果。科学家将含有酵母S－腺苷基蛋氨酸脱羧酶基因（简称S基因）cDNA片断导入普通番茄植株，培育了番茄红素高的新品种。
①获取cDNA片断的方法是                         。
②假设需要通过PCR技术对Ｓ基因进行扩增，如果复制3次，需要加入       条引物。
③为确保S基因在番茄中表达，在构建基因表达载体时应插入特定的                  。
④将基因表达载体导入番茄的方法有花粉管通道法和                             等。

昆虫学家用人工诱变的方法使昆虫产生基因突变，导致酯酶活性升高，该酶可催化分解有机磷农药。近年来已将昆虫控制酯酶合成的基因分离出来，通过生物工程技术将它导入细菌体内，并与细菌内的DNA分子结合，经这样处理的细菌仍能分裂繁殖。请根据上述资料回答下面的问题。
（1）人工诱变在生产实践中已得到广泛应用，因为它能提高___________，通过人工选择获得__________。
（2）通过生物工程产生的细菌，其后代同样能分泌酯酶，这是由于：
____________________________________________________

为获得纯合高蔓抗病番茄植株，采用了下图所示的方法。图中两对相对性状独立遗传，高蔓(A)、感病(B)是显性性状。据图分析回答：
　
(1)过程①表示的育种方式是________，F₁自交获得的F₂中，高蔓抗病类型出现的比例是_________，选F₂高蔓抗病类型连续自交、筛选，直至_____________________。
(2)过程②表示的育种方式是________，可以取任一植株的适宜花药作培养材料，培养得到的单倍体基因型有________种；用秋水仙素处理，使染色体数目加倍，获得的二倍体植株的基因型分别是________。
(3)过程③表示的育种方式是________，叶肉细胞培育成转基因植株的过程体现了细胞的________性。
(4)过程④表示的育种方式是________，该育种方法的优点是                                              。

中国是世界上最大的茄子生产国，为培育优良品种，育种工作者应用了多种育种方法。请回答:
(1)茄子的早期栽培品种为二倍体，有人利用秋水仙素处理二倍体茄子的幼苗，选育出四倍体茄子。其原理是：秋水仙素作用于正在分裂的植物细胞，会抑制                 的形成，导致                    加倍。
(2)茄子的开花期：晚开花（A）对早开花（a）为显性，果实颜色有深紫色（BB）、淡紫色（Bb）与白色（bb）之分，两对基因自由组合。为培育早开花深紫色果实的茄子，选择基因型AABB与a a bb植株为亲本杂交，F₁自交得到的F₂中有        种表现型，其中早开花深紫色果实的植株应占       
(3)青枯病是茄子的主要病害，抗青枯病（T）对易感青枯病（t）为显性，基因T、t与控制开花期的基因A、a自由组合。若采用二倍体早开花、易感青枯病茄子（aatt）与四倍体晚开花、抗青枯病茄子（AAAATTTT）为育种材料，运用杂交和花药离体培养的方法，培育出纯合的二倍体早开花、抗青枯病茄子，则主要步骤为：
①第一步                                                                       
②第二步：以基因型                        的茄子为亲本杂交，得到F₁（AaTt）
③第三步：（用遗传图解或文字简要描述）

用基因型为AaBb的植物个体的花粉离体培养成幼苗，再用秋水仙素处理，使之成为二倍体。幼苗成熟后让其自交，则自交后代中

A．1/4为纯合体	B．全部为纯合体
C．1/16为纯合体	D．3/4为纯合体

(12分)以下分别表示几种不同的育种方法。请分析回答：


(1)A所示的过程称为“克隆”技术，新个体丙的基因型应与亲本中的____________个体相同。
(2)B过程所示的育种方法叫_____________，在此过程中，由物种P突变为物种在指导蛋白质合成时，③处的氨基酸由物种P的_______________变成了______________。
(缬氨酸GUC：；谷氨酰胺CAG；天门冬氨酸GAC)
(3)C过程所示的育种方法叫做_____________，该方法最常用的作法是在①
处______________________________。
(4)D过程表示的育种方法是________________，若要在R中选出最符合要求的新
品种，最简便的方法是____________________________。
(5)E过程中，②常用的方法是__________________，与D过程相比，E方法的突
出优点是__________________________________________。