高中生物现代生物技术在育种中的应用综合题

已知玉米的长果穗为显性，由A与a一对等位基因控制；黄粒对白粒为显性，由B与b控制，两对基因独立遗传。现有两个品种甲（AABB）和乙（aabb），需要培养出AAbb品种。请根据材分析回答

（1）由甲，乙经过①②③过程培育方式称为               。F2中应该选择             性状的个体，并通过             来逐代淘汰不符合要求的个体。这种淘汰过程能定向改变种群的             使该种群朝着一定的方向进化。
过程④常采用           方法，④⑤的育种方法称为                   其最大的优点是                             。
（3）培养AAbb过程中，乙所结种子中，胚乳细胞的基因型为              ，F₂的长果穗黄粒玉米中纯合子占                。甲与乙杂交得到F₁后要快速培养Aabb品种的方式是                       。

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过程中使用的试剂是___________，获得的矮秆抗病植株中能稳定遗传的占            。

下图表示用农作物品种①和②两个品系培育出新品种⑥的可能方法，Ⅰ～Ⅴ表示培育过程，请回答：

（1）过程Ⅰ、Ⅴ培育出新品种⑥的育种方式是______________________。
（2）由品系④经过过程Ⅲ培育品种⑤常用的方法是______________。由品系⑤经过过程Ⅵ培育品种⑥常用______________处理，其作用的机理是                        。
（3）品种①和②经过过程Ⅰ、Ⅲ、Ⅵ培育品种⑥的育种方法所应用的遗传学原理是_____________。

甲、乙是染色体数目相同的两种二倍体药用植物，甲含有效成分A，乙含有效成分B。某研究小组拟培育同时含有A和B的新型药用植物。回答下列问题：
（1）为了培养该新型药用植物，可取甲和乙的叶片，先用______酶和____酶去除细胞壁，获得具有活力的____________________，再用化学诱导剂诱导二者融合。形成的融合细胞进一步培养形成_______组织，然后经过_______形成完整的杂种植株。这种培养技术称为_____________。
（2）上述杂种植株属于多倍体，多倍体是指_________________。假设甲和乙有性杂交的后代是不育的，而上述杂种植株是可育的，造成这种差异的原因是______________________________。
（3）这种杂种植株可通过制作人工种子的方法来大量繁殖。经植物组织培养得到的             
__________________等材料用人工薄膜包装后可得到人工种子。

普通小麦由A、B、D三种染色体组构成，每种染色体组均有两个，一共42条染色体；二粒小麦由A、B两种染色体组构成，每种染色体组均有两个，一共28条染色体。现将抗白粉病的野生二粒小麦（基因为ee）与多种不抗白粉病的缺体—四体普通小麦（例如无A染色体组中的1号染色体，但B染色体组中7号染色体有4条；基因型可能为EE或EEEE，或无E基因）杂交，以确定抗白粉病基因e位于哪号染色体上。
(1)缺体-四体普通小麦属于哪种可遗传的变异类型？_________________；
(2)杂交实验前应先确定缺体-四体普通小麦变异的真实性，最简捷的方法是_______________;2分
(3)杂交子代的体细胞的染色体数目为________条。若三体在减数分裂I前期其中的任意两条形成一个四分体，另一条在减数分裂I后期随机地移向细胞一极;而单体由于无配对的染色体在减数分裂I前期不能形成四分体，在减数分裂I后期随机地移向细胞一极，则理论上杂交子代产生的配子中最多含有________条染色体、最少含有________条染色体；
(4)若基因e位于缺体对应的染色体上，则杂交子代表现型为______________;否则，杂交子代表现型为_______________;
(5)若基因e正好位于四体对应的染色体上，再让杂交子代与抗白粉病的野生二粒小麦杂交，请写出该杂交过程的遗传图解。（要求写出F1配子基因型种类，不要求写出F1配子基因型比例和F2基因型及表现型比例;不考虑染色体异常对配子育性的影响）3分

以下为高中生物的部分实验内容：
①检测生物组织中的还原糖   ②用高倍镜观察线粒体
③检测生物组织中的脂肪     ④细胞大小与物质运输的关系
⑤绿叶中色素的提取和分离   ⑥观察DNA和RNA在细胞中的分布
⑦低温诱导植物染色体数目的变化 ⑧探究酵母菌细胞呼吸的方式
请用序号回答下列相关问题：
（1）在上述实验过程中始终保持生物活性的是               。
（2）在上述实验中，常用到酒精的实验有              。
（3）在上述实验过程中，必须借助显微镜才能完成的是        ，需要水浴加热的是    ，为得出结论，需要借助颜色观察的是               。

番茄的抗病(R)对感病(r)为显性，高秆(D)对矮秆(d)为显性，控制上述两对相对性状的基因分别位于两对同染色体上。为获得纯合高秆抗病番茄植株，研究人员采用了下图所示的方法。

(1)在①处育种工作者应采用的方法是          。
(2)图中A代表的个体叫做         。③过程常用          处理萌发的种子或幼苗，过程②③的育种方法所依据的遗传学原理是           。
(3)构建抗病基因表达载体时，必须使用        和         两种工具酶。
(4)过程⑤“航天育种”方法中主要的变异类型是           。

普通甘蓝为二倍体（2n=18），通过育种得到四倍体。
（1）一般得到四倍体植株是利用试剂处理二倍体的         。该育种方法的原理是___________。
（2）若减数第一次分裂前期同源染色体均联会，后期同源染色体分离，使得染色体平均分配到子细胞中，则四倍体甘蓝减数第二次分裂后期的细胞中有     个染色体组。
（3）实际观察四倍体甘蓝的生殖器官，减数第一次分裂时，前期多数为4或2条同源染色体联会，3条染色体联会或1条染色体单独存在的情况占少数；而中期则出现较多独立的1条染色体，且染色体总数不变，表明联会的染色体会出现_______的现象。
（4）上述情况表明：四倍体甘蓝减数分裂过程出现___________异常，导致减数分裂后形成的细胞中的染色体数有17、19、21条等，说明细胞内出现了         增加或减少现象，其育性发生的变化是____________。

青蒿素是治疗疟疾的重要药物。利用雌雄同株的野生型青蒿（二倍体，体细胞染色体数为18），通过传统育种和现代生物技术可培育高青蒿素含量的植株。请回答以下相关问题：
（1）假设野生型青蒿白青秆（A）对紫红秆（a）为显性，稀裂叶（B）对分裂叶（ｂ）为显性，两对性状独立遗传，则野生型青蒿最多有　　种基因型；若选两亲本杂交，F_１代中白青秆，稀裂叶植株所占比例为3/8，则杂交亲本的基因型组合为　              　　　，该F_１代中紫红秆、分裂叶植株占比例为　　　　　　。
（2）四倍体青蒿中青蒿素含量通常高于野生型青蒿，低温处理野生型青蒿正在有丝分裂的细胞会导致染色体不分离，从而获得四倍体细胞并发育成植株。低温处理导致细胞染色体不分离的原因是　　                             　　　。四倍体青蒿与野生型青蒿杂交后代体细胞的染色体数为　　　。

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)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_____  ___。
(2)要尽快获得稳定遗传的优良品种应采用途径________，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________，品种C的基因型是________。
(4)品种C与B是否为同一个物种？________，原因是____________________________。
(5)途径4依据的原理是________，此途径与杂交育种相比，最突出的特点是_________________。

以下是小麦的几种育种方法，图中涉及的小麦两种相对性状独立遗传，据图回答：
A．高秆白粒小麦×矮秆红粒小麦→F_l→ F₂→稳定遗传的矮秆白粒小麦
B．高秆抗锈病小麦×矮秆染锈病小麦→F_l→花粉→a→稳定遗传的矮秆抗锈病小麦

(1)A组育种方法的原理是________________。
(2)B组育种方法所产生的a是        倍体。与A组育种方法相比，B组育种方法的优点是______________________________________。
(3)在A组中，由F_l到F₂，育种工作者采用的方法是              。B组a代表的个体通常具有的特点是                                                         。
(4)C组的育种方法中①过程采取的方法是                          。三倍体上结出的西瓜没有种子的原因                                                   。

如图所示，科研小组用⁶⁰Co照射棉花种子，分别获得棕色（纤维颜色）和低酚（棉酚含量）两个新性状的品种。已知棉花的纤维颜色由一对基因（A、a）控制，棉酚含量由另一对基因（B、b）控制，两对基因独立遗传。回答下列问题：

（1）两个新性状中，棕色是__________，低酚是__________性状。诱变当代中，棕色、高酚的棉花植株基因型是__________；白色、高酚的棉花植株基因型是_________。
（2）棕色棉抗虫能力强，低酚棉产量高。为尽快获得抗虫高产棉花新品种，研究人员将诱变Ⅰ代中棕色、高酚植株自交，每株自交后代种植在一个单独的区域，从_______________________的区域中得到纯合棕色、高酚植株；再将该纯合体与图中表现型为_________的植株杂交后，取其子代花粉进行_______________和_______________即可获得纯合的抗虫高产棉花新品种。

一株基因型为AaBb的桃树（2N=16）在某个侧芽的分化过程中受到环境因素的影响，形成了一枝染色体数目加倍的变异枝条（能开花结果），其它枝条正常。
（1）该植株所有细胞内染色体数目最多为     条。在进行减数分裂的细胞中最多有       个染色体组。
（2）桃树的高杆基因（A）对矮杆基因（a）是显性，植株开花数多基因（B）对开花数少基因（b）是显性，这两对等位基因分别位于第6号和第9号染色体上。当用X射线照射亲本中高杆多花的花粉并授于高杆少花的个体上，发现在F₁代734株中有2株为矮杆。经细胞学的检查表明，这是由于第6号染色体载有高杆基因（A）区段缺失导致的。已知第6号染色体区段缺失的雌、雄配子可育，而缺失纯合体（两条同源染色体均缺失相同片段）致死。
①据题干信息推导出亲本高杆少花植株的基因型为          。
②请在下图中选择恰当的基因位点标出F₁代矮杆植株的基因组成。

③在做细胞学的检査之前，有人认为F₁代出现矮杆的原因是：经X射线照射的少数花粉中高杆基因（A）突变为矮杆基因（a），导致F₁代有矮杆植株。某同学设计了以下杂交实验，以探究X射线照射花粉产生的变异类型。
实验步骤：
第一步：选F₁代矮杆植株与亲本中的高杆多花植株杂交，得到种子（F₂代）；
第二步：F₂代植株自交，得到种子（F₃代）；
第三步：观察并记录F₃代植株茎的高度及比例。
结果预测及结论：
若F₃代植株的高杆：矮杆为____                __，说明花粉中高杆基因（A）突变为矮杆基因（a），没有发生第6号染色体载有高杆基因（A）的区段缺失。
若F₃代植株的高杆：矮杆为__               ____说明花粉中第6号染色体载有高杆基因（A）的区段缺失。

香味性状是优质水稻品种的重要特征之一。
（1）香稻品种甲的香味性状受隐性基因（）控制，其香味性状的表现是因为，导致香味物质的积累。
（2）水稻的香味性状与抗病性状独立遗传。抗病（）对感病（）为显性。为选育抗病水稻新品种，进行了一系列杂交实验。其中，无香味感病与无香味抗病植株杂交的统计结果如图所示，则两个亲代的基因型是。上述杂交的子代自交，后代群体中能稳定遗传的有香味抗病植株所占的比例为。

（3）用纯合无香味植株做母本与香稻品种甲进行杂交，在中偶尔发现某一植株具有香味性状。请对此现象给出两种合理的解释：①；②（4）单倍体育种可以缩短育种年限。离体培养的花粉经脱分化形成，最终发育成单倍体植株，这表明花粉具有发育成完整植株所需的。若要获得二倍体植株，应在时期用秋水仙素进行诱导处理。

在大面积种植只含一种抗虫基因的转基因甘蓝（2N=18）以后，调查发现，小菜蛾种群对该种甘蓝产生的毒蛋白具有更强的抗性。为此研究人员培育了体细胞含有两种外源抗虫基因（分别用A和B表示）的转基因甘蓝。这两种基因在染色体上的整合位点存在下图所示的情况（细胞中只有2个抗虫基因）。请回答（不考虑染色体的交叉互换）:

（1）检测A基因和B基因在细胞中是否产生相应毒蛋白可采用               技术。
（2）甘蓝是雌雄同株植物。体细胞含两种抗虫基因的甘蓝表现为强抗虫，含一种抗虫基因的植株表现为弱抗虫，没有抗虫基因的植株不抗虫（普通甘蓝）。
①体细胞含两个抗虫基因的转基因甘蓝与普通甘蓝杂交，若F₁中表现为强抗虫的植株所占比例为50%，则该转基因甘蓝的两个抗虫基因的整合位点属上图       类型，若F₁部分表现为弱抗虫，则该转基因甘蓝的两个抗虫基因的整合位点属上图          类型
②可选取上图        类型的转基因甘蓝的花粉培育出单倍体强抗虫转基因甘蓝，利用花粉培养出幼苗的技术属于       育种。
③上图甲所示类型的植株自交，F₁中表现为强抗虫的植株所占的比例是        ；上图乙所示类型的植株自交，F₁中表现为强抗虫的植株所占的比例是        ；上图丙所示类型的植株自交，F₁中表现为强抗虫的植株所占的比例是         。
（3）若甲与丙杂交，F₁中弱抗虫的植株所占的比例是            。
（4）下图表示人工远缘杂交培育含有4个染色体组的可育萝卜-甘蓝植株的示意图:

图中过程①需要做的处理是        或          ；图中的受精卵处于有丝分裂后期时细胞中含有     条染色体，      个DNA分子，      条脱氧核苷酸链，      对同源染色体，       个萝卜染色体组。