高中生物现代生物技术在育种中的应用综合题

下图A、B分别表示两种培育新品种的原理、方法。据图回答：

（1）A图所示的育种方法是          ，育种原理是        ；若②是以①为模板合成的，则③处的氨基酸由___________ 改变成了                  （相关氨基酸的密码子如下：缬氨酸GUC；谷氨酰胺CAG；天冬氨酸GAC）。
（2）B图所表示的育种方法叫____________，育种原理是        ；如果两对基因位于两对同源染色体上，则F₂符合生产要求的新品种中，能稳定遗传的个体所占的比例为              ；如果要缩短育种年限，可采用                   育种方法。
（3）上述两种育种方法中，能产生新基因的方法是         ，能产生丰富基因类型的方法是        。

玉米是重要的粮食作物之一。已知玉米的高秆、易倒伏（D）对矮秆、抗倒伏（d）为显性，抗病（R）对易感病（r）为显性，控制上述两对性状的基因分别位于两对同源染色体上。为获得纯合矮秆抗病玉米植株，研究人员采用了下图所示的方法。根据材料分析回答：

（1）上述图示过程中发生基因重组的是                     。
（2）若过程①的F₁，连续自交2代，产生的F₃代中纯合抗病植株占            。
（3）过程②，培育单倍体幼苗常用的方法是                 。诱导其染色体加倍最常采用的药剂是___________________，其作用的原理______________________。若单倍体幼苗通过加倍后获得M株玉米，通过筛选得到的矮秆抗病植株的基因型为            ，在理论上有        株。

下图列举了几种植物的育种方式，请据图回答相关问题。

（1）甲育种方式称为                             
（2）通过丁种方式可以获得脱毒苗，培养过程中c常常取用茎尖的原因是                              
（3）乙方式通常用射线处理植物的愈伤组织能获得较好效果，原因是                                        
（4）若a为白菜体细胞，b为甘蓝体细胞，通过甲、丁方法培育出的新植株既有白菜生长期短的优点，又有甘蓝易于储存的特性，从分子水平来说，这是由于                 。
（5）通过甲、丁方法培育出的新植物体能结种子，是因为                          。
（6）甲、丙两种育种方式与传统杂交育种相比，其优点是                           。

Ⅰ.江西省农科院水稻研究所专家成功培育出一种名为“傻瓜水稻”的新品种。这种新品种类似于韭菜，割完后的稻茬第二年还能再生长，并能收获种子。右图是“傻瓜水稻”产生图。（野生稻是于1978年在江西省东乡县发现的，是多年生草本植物，能在自然条件下越冬）。请据图分析并回答：
 
（1）完成过程①②所依据的遗传学原理是___________。
（2）割完后的稻茬第二年还能再生长，并能收获种子，这种生殖方式的意义是___________________。
II．人的耳垢有油性和干性两种，是受单基因（A、a）控制的。有人对某一社区的家庭进行了调查，结果如下表：

组合序号	双亲性状	家庭数目	油耳男孩	油耳女孩	干耳男孩	干耳女孩
一	♂油耳×油耳♀	195	90	80	10	15
二	♂油耳×干耳♀	80	25	30	15	10
三	♂干耳×油耳♀	60	26	24	6	4
四	♂干耳×干耳♀	335	0	0	160	175
合计	670	141	134	191	204

  （1）控制该相对性状的基因位于        染色体上，判断的依据是                   
                                                                          。
（2）一对油耳夫妇生了一个干耳儿子，推测母亲的基因型是         ，这对夫妇生一个油耳女儿的概率是      。
（3）从组合一的数据看，子代性状没有呈典型的孟德尔分离比（3：1），其原因是       
                                                             。
（4）若一对干耳夫妇生了一个左耳是干性的、右耳是油性的男孩，出现这种情况的原因可能是    。

甲磺酸乙酯（EMS）能使鸟嘌呤（G）的N位置上带有乙基而成为7-乙基鸟嘌呤，这种鸟嘌呤不与胞嘧啶（C）配对而与胸腺嘧啶（T）配对，从而使DNA序列中G—C对转换成A—T对。育种专家为获得更多的变异水稻亲本类型，常先将水稻种子用EMS溶液浸泡，再在大田种植，通常可获得株高、穗形、叶色等性状变异的多种植株。请回答下列问题。
（1）经过处理后发现一株某种性状变异的水稻，其自交后代中出现两种表现型，说明这种变异为                 突变。
（2）用EMS浸泡种子是为了提高                  ，某一性状出现多种变异类型，说明变异具有                    。
（3）EMS诱导水稻细胞的DNA发生变化，而染色体的                 均不变。
（4）经EMS诱变处理后表现型优良的水稻植株也可能携带有害基因，为了确定是否携带有害基因，除基因工程方法外，还可以                 （写出一种方法即可）。
（5）诱变选育出的变异水稻植株还可通过PCR方法进行检测，通常该植株根、茎和叶都可作为检测材料，这是因为                                            。

下列图解表示某种农作物①和②两种品种分别培育出④⑤⑥三种品种。

(1)用①和②培育⑤所采用的方法Ⅰ称为　  　，方法Ⅱ称为　  　，由Ⅰ和Ⅱ培育⑤所依据的原理是　   　。
(2)用③培育出④的常用方法Ⅲ是　            　，由④培育成⑤的过程中用化学药剂 　     处理④的幼苗，方法Ⅲ和Ⅴ合称为　  　育种，其优点是　                
　                    。
(3)如果在一块纯合高秆的农作物①的水田中，发现了一株矮秆作物。请设计实验方案探究该性状出现的可能的原因(简要写出所用方法、结果和结论)。(3分)
                                                                               
                                                                               
                                                                               
                                                                               
                                                        。

回答下列有关杂交育种的问题
将基因型为AA和aa的两植株杂交，得到Fi，将Ft植株再进一步做如下图解所示的处理。

65．乙植株的基因型是          ，属于    倍体。
66．用乙植株的花粉直接培育出的后代，其基因型及比例是：           。
67．丙植株的体细胞中有   个染色体组，基因型及比例是：
68．分析丙植株不能产生种子的原因               。

棉花的纤维有白色的，也有紫色的；植株有因高酚而抗虫的，也有低酚不抗虫的，控制这两对性状的基因分别位于不同的同源染色体上，彩色棉作为一种具有天然颜色的特殊棉花，它不需要染色就可制成各种原色棉布，低酚棉是一种特殊类型的棉花品种，具有棉纤维酚含量低，对人体皮肤无负影响的优点，但低酚棉由于酚含量低，使得低酚棉的抗虫能力普遍下降。

现有白色低酚不抗虫棉及紫色高酚抗虫棉的两种纯合品种，欲培育出紫色低酚抗虫棉品种。某育种机构设计的育种方案如图所示，请回答该方案中的相关问题：

 
（1）从理论上讲，F₂群体中的基因型、表现型及其中纯种依次为_______________种。截止F₂的这一阶段在育种工作上经常采用，它依据的遗传原理是 _______________。
（2）要制备出所需要的转基因细胞，作为其中的受体细胞应从表现型为           的棉株上获得，而作为所用的目的基因，一般应先在细胞外形成_______________再导入受体细胞，为检测目的基因是否导入，一般是通过_______________是否表达予以确定。
（3）由转基因细胞培育紫色低酚抗虫棉的过程，所采用的生物工程技术为_____________。
（4）用此方案培育的这种品种不一定是纯合体，若要快速获得紫色低酚抗虫棉的纯合体，可通过_______________育种，具体操作方法是：                。

以下是小麦与西瓜的几种育种方法，图中涉及的小麦两种相对性状独立遗传，据图回答：
①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
②高秆抗锈病小麦×矮秆染锈病小麦→F_l→花粉→H→稳定遗传的矮秆抗锈病小麦
③二倍体西瓜四倍体西瓜
×二倍体西瓜三倍体西瓜
（1）①组                       （育种方法）与②组                  （育种方法）相比，育种年限较短的是                        _。（填数字）
（2）②组育种方法所产生的H是                            倍体。
（3）在①组中，由F_l到F₂，育种工作者采用的方法是____________。②组H代表的个体通常具有的特点是________________________________________。
（4）③组___________育种方法中a过程采取的方法是                                                                                      。三倍体上结出的西瓜没有种子的原因                                                            
                                           。

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要求的能稳定遗传的新品种，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该育种方案中常用的技术手段有                 。
④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。
⑤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用普通小麦和黑麦培育的八倍体小黑麦的方法是        ，常用的化学药剂是        。
②通过基因工程培育的抗虫棉，其育种原理是               。
（3）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？                                                        

甲乙两种二倍体植物杂交得到丙，丙植物在减数分裂时有3对染色体能正常联会，另外还有3条甲的和4条乙的染色体不能正常联会，请分别写出甲乙丙的染色体条数。
甲                         ，乙                         ，丙                        。

回答下列有关遗传的问题（图中患甲病男性，£正常男性，患甲病女性，š正常女性）。
张某家族患有甲病，该家族遗传系谱图不慎被撕破，留下的残片如下图。

⑴现找到4张系谱图碎片，其中属于张某家族系谱图碎片的是（  ）

⑵5号、7号的基因型分别是       、       。（基因用A、a表示）
⑶若16号和正确碎片中的18号婚配，预计他们生一个患病男孩的概率是           。

请根据提供的材料，设计两套育种方案。
生物材料：A.小麦的高秆(显性)抗锈病(显性)纯种
B．小麦的矮秆不抗锈病纯种
C．水稻的迟熟种子
非生物材料(满足育种要求)

方案 项目	方案1	方案2
(1)育种名称	__育种	__育种
(2)选择的生物材料
(3)希望得到的结果
(4)简要育种过程(可用图解)
(5)选择稳定遗传的新品种的简要方法

 

下图A～E表示几种不同育种方法，请回答：
A.
B．
C．AABBDD　×　RR―→ABDRAABBDDRR
　普通小麦　　　黑麦　不育杂种　　小黑麦
D．DDTT　　×　　dddt→F₁F₂
　高秆抗锈病　　矮秆易染锈病
―→
E．DDTT　　×　　ddtt　→F₁配子幼苗
　高秆抗锈病　矮秆易染锈病

(1)A图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)在B图中，由物种P突变为物种P′，在指导蛋白质合成时，③处的氨基酸由物种P的________改变成________(缬氨酸GUC，谷氨酰胺CAG，天冬氨酸GAC)
(3)C图所示育种方法叫________，该方法常用做法是在①处________。
(4)D图所示育种方法是________，若要在F₂中选出最符合生产要求的新品种，最简便的方法是________。
(5)E图中过程②常用方法是________，与D方法相比，E方法的突出优点是________。

李振声院士获得了2006年度国家最高科技奖，其主要成就是实现了小麦同偃麦草的远缘杂交，培育出了多个小偃麦品种，请回答下列有关小麦遗传育种的问题。
(1)如果小偃麦早熟(A)对晚熟(a)是显性，抗干热(B)对不抗干热(b)是显性(两对基因自由组合)，在研究这两对相对性状的杂交实验中，以某亲本与双隐性纯合子杂交，F₁代性状分离比为1∶1，请写出此亲本可能的基因型：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)如果决定小偃麦抗寒与不抗寒的一对基因在叶绿体DNA上，若以抗寒晚熟与不抗寒早熟的纯合亲本杂交，要得到抗寒早熟个体，需用表现型为____________的个体作母本，该纯合的抗寒早熟个体最早出现在________代。
(3)小偃麦有蓝粒品种，如果有一蓝粒小偃麦变异株，籽粒变为白粒，经检查，体细胞缺少一对染色体，这属于染色体变异中的________变异，如果将这一变异小偃麦同正常小偃麦杂交，得到的F₁代自交，请分别分析F₂代中出现染色体数目正常与不正常个体的原因：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)除小偃麦外，我国也实现了普通小麦与黑麦的远缘杂交。
下图所示是我国育种学家培育异源八倍体小黑麦的过程。请据图分析回答：

①A、B、D、R四个字母代表
________________________________________________________________________。
②F₁之所以不育，是因为
________________________________________________________________________。
③将F₁人工诱变成多倍体的常用方法是
________________________________________________________________________。
④八倍体小黑麦的优点是
________________________________________________________________________。