高中生物现代生物技术在育种中的应用综合题

如图所示为农业上关于两对相对性状的两种不同育种方法的过程。据图回答：

（1）图中⇨所示的育种方法是           育种，其显著的优点是______________________，该育种方法中基因重组发生在                               的过程中。
（2）从F₁到F₄连续多代自交的目的是提高        的含量；从F₂开始逐代进行人工选择是为了淘汰                                       。这种选择必须从F₂开始而不能从F₁开始的原因是从F₂才开始发生             现象。

下列各图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；某植物的基因型为Aaa，它可能是上述的     图；茎秆粗壮但不能产生种子的是        图，原因是减数分裂时，               过程发生紊乱，不能形成可育的配子。
（2）体细胞为C图的植株，其减数第二次分裂后期的细胞中含有    个染色体组。
（3）假定A是由受精的卵细胞发育而来，则A是               倍体，其每个染色体组含有        条染色体。

利用紫外线诱变选育高产β━胡萝卜素的三孢布拉霉负菌，未突变菌不能在含有浓度为10^-5M的β━紫罗酮的培养基上生长。该菌是含多个细胞核的单细胞真菌，菌体随β━胡萝卜素含量增加从黄色加深至橙红色。图甲为选育及提取获得β━胡萝卜素流程。

（1）三孢布拉霉负菌与细菌共同具有的细胞器是________。过程①的原理是________。
（2）培养基中的葡萄糖含量对菌体生长影响最大，葡萄糖为菌体生长提供________为选出高产突变菌种，还应在培养基中添加________，该培养基按用途分是________培养基。
（3）进行③过程时，应选取________色的菌落接种至液体培养基。为筛选纯化β━胡萝卜素产量高的菌种，⑤中采取重复________过程（填过程中的数字）。
（4）某同学进行过程于的正确操作，平板经培养后的菌落分布如图乙所示。该同学的接种方法是_________________；只有少数菌能生长形成菌落的原因是_____________________。
（5）过程⑥是______________，用纸层析法鉴定提取的胡萝卜素粗品，结果发现颜色较浅，导致该现象的原因可能是萃取时，萃取剂使用量___________提取的色素少。

如图表示科学家通过不同的实验途径培育牵牛花植株(AaBb,两对基因独立遗传)新品种示意图,请据图分析回答:

(1)途径1、3依据的遗传学原理分别是          、        。
(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            ;要尽快获得稳定遗传的优良品种应采用途径   。
(3)品种A与途径3中幼苗(秋水仙素处理前)基因型相同的概率为   ; 品种C与B不是同一个物种,原因是          

玉米非糯性基因(A)对糯性基因（a）是显性，黄胚乳基因（B）对白胚乳基（b）是显性，这两对等位基因分别位于第9号和第6号染色体上。A－和a－表示该基因所在染色体发生部分缺失（缺失区段不包括A和a基因），缺失不影响减数分裂过程。染色体缺失的花粉不育，而染色体缺失的雌配子可育。请回答下无问题：
（1）现有基因型分别为AA、Aa、aa、Aa－、A－a、aa－6种玉米植株，通过测交可验证“染色体缺失的花粉不育，而染色体缺失的雌配子可育”。请写出测交组合的基因型：                                                    。
（2）基因型为Aa－Bb的个体产生可育雄配子的类型及其比例为                。

下图分别表示几种不同的育种方法. 请据图回答下列回答:

(1)A过程中,在指导蛋白质合成时, ③处的氨基酸由物种P的________改变成了____________。（缬氨酸GUC；谷氨酰胺CAG；天门冬氨酸GAC）
(2)B过程所示的育种方法叫做_____,该方法最常用的作法是在①处_______。
(3)C表示的育种方法是_____ , 若要从F₂中选出最符合要求的新品种, 最简便的方法是_____。
(4)D过程中, ②常用的方法是__________ 。与C过程相比,D方法的突出优点是_________。

由于   和   ，同一双亲的后代会呈现多样性。

玉米叶片叶绿素的合成受其7号染色体上一对等位基因（A、a）的控制，同时也受光照的影响。在玉米植株中，体细胞含2个A的植株叶片呈深绿色，含一个A的植株叶片呈浅绿色；体细胞没有A的植株叶片呈黄色，会在幼苗期后死亡。
（1）在正常光照下，AA植株叶片呈深绿色，而在遮光条件下却呈黄色，从基因与性状的关系角度分析其原因是                                                    。
（2）在浅绿色植株体内某些正常细胞中含有两个A基因，原因是                        ，有一批浅绿色植株（P），如果让它们相互授粉得到F₁，F₁植株随机交配得到F₂，逐代随机交配得到F_n，那么在F_n代成熟植株中a基因频率为       （用繁殖代数n的表达式表示）。
（3）现有一浅绿色突变体成熟植株甲，其体细胞（如图）中一条7号染色体的片段m发生缺失，记为q；另一条正常的7号染色体记为p。片段m缺失的花粉会失去受精活力，且胚囊中卵细胞若无A或a基因则不能完成受精作用。有人推测植株甲的A或a基因不会在片段m上，你认为他的推测正确吗？请作出判断并说明理由：                         。为了进一步确定植株甲的基因A、a在染色体p、q上的分布，现将植株甲进行自交得到F₁，待F₁长成成熟植株后，观察并统计F₁表现型及比例。

请预测结果并得出结论：
Ⅰ、若F₁全为浅绿色植株，则                                      。
Ⅱ、若F₁              ，则植株甲体细胞中基因A位于p上，基因a位于q上。

(13分)用浓度为2％的秋水仙素，处理植物分生组织5～6小时，能够诱导细胞内染色体加倍。那么，用一定时间的低温(如4 ℃)处理水培的洋葱根尖时，是否也能诱导细胞内染色体加倍呢?请对这个问题进行实验探究。
(1)针对以上问题，你作出的假设是：                                    。
你提出此假设的依据是                                              。
(2)低温处理植物材料时，通常需要较长时间才能产生低温效应，根据这个提示将你设计的实验组合以表格形式列出来。
(3)按照你的设计思路，以               作为鉴别低温是否诱导细胞内染色体加倍的依据。为此，你要进行的具体操作是：
第一步：剪取根尖2～3mm。
第二步：按照          →           →         →          步骤制作           。

下图表示被子植物花粉的发育过程，据图完成下列各题。

（1）利用月季的花药离体培养产生单倍体时,选材非常重要。一般来说,在      期花药培养的成功率最高。为了选择该时期的花药,通常选择             的花蕾。确定花粉发育时期最常用的方法有        法；但是对于花粉细胞核不易着色的植物,需采用       法,该法能将花粉细胞核染成     色。
（2）图中所示的植物的基因型为AaBb（两对基因遵循自由组合定律遗传），则①的基因型为        ，②的基因型可能为                 。
（3）⑦、⑧所指的结构依次是      、      ；两者的基因型是否相同？       。

番茄是二倍体植物（染色体2N=24）。有一种三体番茄，其第6号染色体有三条，三体在减数分裂过程中联会时2条随机配对，另1条不能配对。如图所示，回答下列问题：

（1）设三体番茄的基因型为AABBb，则花粉的基因型为                ，根尖分生区细胞分裂1次所得子细胞的基因型为__________。
（2）从变异的角度分析，三体形成属于_______________，三体番茄   （是/不是）可遗传变异，理由是                     。
（3）与正常的番茄杂交，形成正常个体的几率为________。

(10分)下图是三倍体西瓜育种原理的流程图：

(1)用秋水仙素处理________时，可诱导多倍体的产生，因为这时的细胞具有________的特征，秋水仙素的作用在此为_______。
(2)三倍体植株需要授以二倍体的成熟花粉，这一操作的目的在于______________________________2分。
(3)四倍体母本上结出的果实，其果肉细胞为_______倍体，种子中的胚为________倍体。三倍体植株不能进行减数分裂的原因是______________________________，由此而获得三倍体无子西瓜。
(4)三倍体西瓜高产、优质、无子，这些事实说明染色体组倍增的意义在于________；上述过程中需要的时间周期为_______。

（每空2分 共20分）野生猕猴桃是一种多年生的富含V_C的二倍体（2n=58）小野果。下图是某科研小组以大量的野生猕猴桃种子（aa）为实验材料培育抗虫猕猴桃无籽新品种的过程，据图回答：

（1）各代号表示的育种类型中：①表示                 ③表示                   。
（2）③⑦过程用到的药剂是           ，原理是                                   
（3）若④过程是自交，则产生的AAAA的概率是          。
(4)若⑤过程是杂交，产生的AAA植株，其体细胞含染色体数目是            ，该植株所结果实无籽的原因是                                         ；AA植株和AAAA植株是否为同一个物种，并说明原因                                         。
（5）⑥过程中用到的工具酶是                                 。AAA的细胞成功接受抗虫基因B后，经植物组织培养产生幼苗，移栽后长成AAAB的抗虫新品种植株，这种变异属于              。

(16分)猫是XY型性别决定的二倍体生物，当猫细胞中存在两条或两条以上X染色体时，只有l条X染色体上的基因能表达，其余X染色体高度螺旋化失活成为巴氏小体，如下图所示。请回答：

(1)利用显微镜观察巴氏小体可用_____         ___染色。巴氏小体能用来区分正常猫的性别，理由是                                     。
(2)性染色体组成为XXX的雌猫体细胞的细胞核中应有_____________个巴氏小体。高度螺旋化的染色体上的基因由于_____________过程受阻而不能表达。
(3)控制猫毛皮颜色的基因A(橙色)、a(黑色)位于X染色体上，基因型为X^AY的猫毛皮颜色是_________。现观察到一只橙黑相间的雄猫体细胞核中有一个巴氏小体，则该雄猫的基因型为_____________；若该雄猫的亲本基因型为X^aX^a和X^AY，则产生该猫是由于其_____________ (填“父方”或“母方”)形成了异常的生殖细胞，导致出现这种异常生殖细胞的原因是                                            。

如图是小麦育种的一些途径。请回答下列问题：

（1）已知高秆（D）对矮秆（d）为显性，抗病（R）对易感病（r）为显性，两对相对性状独立遗传。亲本基因型为ddrr和DDRR，在培育矮秆抗病小麦品种过程中，F₁自交产生F₂，F₂中矮秆抗病类型所占的比例是        。
（2）E→F→G途径的育种方法是            ，其中F过程是               ，G过程常用的方法是                                                  。
（3）要使小麦获得燕麦抗锈病的性状，应该选择图中       （填字母）表示的技术手段最合理，该育种方法是             。
（4）图中能产生新基因的育种途径是       （填字母）。
（5）请写出基因工程的第二个步骤：