高中生物现代生物技术在育种中的应用综合题

某同学在做“低温诱导植物染色体数目的变化”实验时，将大蒜根尖随机分为12组，实验处理和结果如下表所示，请回答有关问题。
 （1）低温诱导植物染色体数目加倍的原理是低温会使细胞分裂过程中______的形成受阻，从而使细胞分裂过程中染色体数目加倍而细胞不分裂。低温处理与秋水仙素处理相比，具有________________________等优点。
（2）实验中选择大蒜根尖______区细胞进行观察，效果最佳，原因是此处的细胞分裂比较______，在显微镜下观察，此处细胞的特点表现为_________。
（3）实验过程中需要用______________对大蒜根尖细胞的染色体进行染色。
（4）由实验结果可知，__________________的条件下，加倍效果最为明显。

为了快速培育抗某种除草剂的水稻，育种工作者综合应用了多种育种方法，过程如下。请回答问题。
（1）从对该种除草剂敏感的二倍水稻植株上取花药离体培养，诱导            幼苗。
（2）用射线照射上述幼苗，目的是          ；然后用该除草剂喷洒其幼叶，结果大部分叶片变黄，仅有个别幼叶的小片组织保持绿色，表明这部分组织具有         。
（3）取该部分绿色组织再进行组织培养，诱导植株再生后，用秋水仙素处理幼苗，使染色体           ，获得纯合         ，移栽到大田后，在苗期喷洒该除草剂鉴定其抗性。
（4）对抗性的遗传基础做一步研究，可以选用抗性植株与        杂交，如果           ，表明抗性是隐性性状。F₁自交，若F₂的性状分离比为15（敏感）:1（抗性），初步推测                。

草鱼(2n=48)是中国淡水养殖的四大家鱼之一，草鱼因其能迅速清除水体各种草类而被称为“拓荒者”。多倍体鱼类与相同的二倍体鱼类相比，其个体大、生长速度快、抗病及耐寒性强，可以通过人工方法诱导多倍体鱼类形成。多倍体鱼类的产生机制如下图， a、b、c 为成熟个体：
请回答下列问题：

（1）上述育种方法称为，原理是           。
（2）通过上述方法，得到的成熟个体a 为    倍体；通过“方法三”获得的草鱼个体体细胞中含    条染色体。
（3）秋水仙素诱导染色体加倍的原理是             。
（4）草鱼虽可控制杂草生长，但其天然繁殖能力强，易对水生植物造成严重损坏，因此可以通过      (填写图中方法的序号，例如“方法一、方法二、方法三”)培育不育的草鱼解决该问题。

玉米（2N=20）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。根据材料分析回答问题。

（1）获得此纯合矮杆抗病植株涉及的育种方式有           。
（2）过程③的育种过程依据的主要原理是      ，在构建抗病基因表达载体时，必须使用      和      两种工具酶；
（3）若过程①的F₁自交1代,产生的矮杆抗病植株中纯合体占    。
（4）过程②,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。
（5）盐碱地是一种有开发价值的土地资源,为了开发利用盐碱地,从而扩大耕地面积,增加粮食产量,我国科学家应用耐盐基因培育出了耐盐玉米新品系。为了确定耐盐转基因玉米是否培育成功,要用        的方法从个体水平鉴定玉米植株的耐盐性。

下图是三倍体无籽西瓜育种过程的流程图，请回答下列问题：

（1）多倍体的细胞通常比二倍体的细胞大，细胞内有机物含量高、抗逆性强，在生产上具有很好的经济价值。培育三倍体西瓜的育种原理是              。
（2）一定浓度的秋水仙素能                ，从而导致染色体数目加倍；其主要作用时间为细胞分裂期的         期。
（3）第一年的母本植株上的细胞中可能含有              个染色体组。
（4）三倍体植株一般不能产生正常配子，原因是                。三倍体无籽西瓜的“无籽性状”       （填“属于”或“不属于”）可遗传的变异。
（5）由于三倍体高度不育，栽培时要与二倍体西瓜间行栽培，植株开花时，将二倍体花粉授到三倍体植株雌蕊柱头上的目的是                  。

玉米（2n=20）是我国一种重要的粮食作物，雌雄同株，开单性花。
Ⅰ．（1）研究其基因图谱对于研究其育种、疾病、起源、进化等方面具有重要意义，玉米基因组计划应测其      条染色体上的碱基序列。
（2）栽培过程中要杀灭害虫，除草，玉米与这两者的种间关系分别为         。从能量流动的角度讲，这样做的目的是               。
Ⅱ．下表为玉米6个纯系的表现型、相应的基因型（字母表示）及所在的染色体。品系②～⑥均只有一个性状是隐性纯合的，其他性状均为显性纯合。

品系	①	②果皮	③节长	④胚乳 味道	⑤高度	⑥胚乳颜色
性状	显性纯 合子	白色pp	短节bb	甜ss	矮茎dd	白色gg
所在 染色体	ⅠⅣⅥ	Ⅰ	Ⅰ	Ⅳ	Ⅵ	Ⅵ

（3）某同学想验证基因分离定律，选择品系①作父本和③作母本。请补全其实验步骤：将③       ，搜集①的          并给③授粉，最后对③作         处理。收获种子即为F1，播种让其自然生长收获种子，再播种，观察和记录后代中           并进行统计学分析。
（4）若选择品系③和⑤作亲本杂交得F1，F1再自交得F2，则F2表现为长节高茎的植株中，纯合子的概率为    。
（5）能用②③作亲本研究基因的自由组合定律吗？为什么？     （用能或不能作答），理由是         。

XYY三体是一种人类男性的性染色体疾病，正常的男性性染色体是XY，而XYY三体者多出一条Y染色体，所以又称“超雄综合症”，最新的研究表明XYY三体者犯罪率与常人无异，他们的生育能力与正常男性差别不明显．很多时候没有经过诊断，患者往往不知道自己有XYY三体。．
（1）XYY的病因是：               -。
（2）XYY三体男性     （能、不能）产生正常的精子，如能产生，则正常和异常精子的类型和比例是____             ，若XYY的男性与正常女性婚配，生育一个染色体组成为XYY的孩子的概率为     。
（3）-个正常的女性与一个XYY的男性婚配，为生出一个染色体正常的孩子，在怀孕期间应采取  、__等检查措施。

假设A、b代表玉米的优良基因，这两种基因是自由组合的。现有AABB、aabb两个品种，为培育出优良品种AAbb，可采用的方法如图所示。请据图回答问题：

（1）由品种AABB、aabb经过①②③过程培育出新品种的育种方式称为____________，其原理是__________。
（2）若经过过程②产生的子代总数为1 552株，则其中基因型为AAbb的植株在理论上有______株。基因型为Aabb的植株经过过程③，子代中AAbb与aabb数量比是___________。
（3）过程⑤常采用___________技术得到Ab个体。与过程①②③的育种方法相比，过程⑤⑥的优势是________。
（4）与过程⑦比较，过程④的明显优势是_____________。

人21号染色体上的短串联重复序列（STR，一段核苷酸序列）可作为遗传标记，对2l三体综合征作出快速的基因诊断（遗传标记可理解为等位基因）。现有一个21三体综合征患儿，该遗传标记的基因型为NNn，其父亲该遗传标记的基因型为Nn，母亲该遗传标记的基因型为nn。请问：
（1）双亲中哪一位的21号染色体在减数分裂中未发生正常分离?            。
（2）能否用显微镜检测出21三体综合征和镰刀型细胞贫血症?        依据                 。
（3）如果该生物的某个体细胞中两对同源染色体上的基因组成为ABb，则丢失的基因是       ，原因可能是            。
（4）一对夫妇，男子正常，女子患有色盲。若这对夫妇生有一位性染色体组成为XXY的色盲后代，则导致这一变异的异常染色体来自于               。

果蝇是遗传学研究的经典材料，下图是雄果蝇甲的两对等位基因在染色体上的分布情况，其中红眼（E）对白眼（e）、灰身（B）对黑身（b）为完全显性。

（1）雄果蝇甲有    对同源染色体，细胞最多有    个染色体组。
（2）假设雄果蝇甲的一个精原细胞产生了一个基因型为BX^E的配子，则另外三个配子的基因型为                     。
（3）雄果蝇甲与另一雌果蝇杂交，后代雌果蝇中，灰身红眼与黑身红眼的比例为1：1，后代雄果蝇中，灰身红眼、灰身白眼、黑身红眼、黑身白眼的比例为1：1：1：1，则亲本雌果蝇的基因型为        ，表现型为    。若后代出现基因型为bbX^eX^eY黑身白眼雄果蝇（不考虑基因突变），这属于     变异，出现这种变异的原因是          。

下图为几种不同育种过程的示意图。请分析回答问题：

（1）图甲中①②③过程的育种方法是_____，依据的原理是_____。
（2）图甲中，让所有被选择保留下来的F2植株自交，能发生性状分离的植株占_____。
（3）图甲中，过程⑤依据的生物学原理是_____，理论上可获得_____种单倍体；①④⑤⑥过程培育新品种的最大优点是_____。
（4）图乙中，黑麦和普通小麦杂交所得的杂种植株不育的原因是杂种植株细胞中的染色体在减数分裂时_____，导致其不能产生正常的配子。科学家为了解决这一问题，过程B采用的方法是用_____试剂处理杂种个体幼苗。

Ⅰ.下图为甲病（M、m）和乙病（N、n）的遗传系谱图，其中乙病为伴性遗传病，请回答下列问题：

（1）甲病属于_____________。

A．常染色体显性遗传病

B．常染色体隐性遗传病

C．伴X染色体显性遗传病

D．伴X染色体隐性遗传病

（2）Ⅱ－5的基因型是_______________________________。
（3）如果Ⅲ－11与Ⅲ－12婚配，则所生孩子患病的概率是_____________。
Ⅱ.某二倍体自花传粉植物的抗病（T）对易感病（t）为显性，圆形果（R ）对扁形果（r）为显性，且两对等位基因位于两对同源染色体上。
（4）两株植物杂交，F₁中易感病圆形果出现的概率为3/8，则两个亲本的基因型为_____
（5）若在自花传粉时，含t 基因的花粉有一半死亡，则
①让纯种抗病圆形果植株与纯种易感病扁形果植株杂交得 F₁，F₁自交时，则 F₂代的表现型及其比例是___________________________________。
②由于受到某种环境因素的影响，一株基因型为 Rr的圆形果植株幼苗染色体加倍成为基因型为RRrr的四倍体植株，假设该四倍体植株自交后代均能存活，圆形果对扁形果为完全显性，则其自交后代的表现型种类及其比例为_____________。正常二倍体植株加倍成为四倍体植株后R基因频率___________（填“变小”、“不变”或“变大”），该四倍体植株与正常二倍体植株是不是同一个物种？_________（填“是”或“不是”）。

克氏综合征是一种性染色体数目异常的疾病。现有一对表现型正常的夫妇生了一个患克氏综合征并伴有色盲的男孩，该男孩的染色体组成为44+XXY。请回答：
（1）用遗传图解解释该男孩的情况（色盲等位基因以B 和b 表示）。
（2）导致上述男孩患克氏综合征的原因是：他的______（ “父亲”或“母亲”）的生殖细胞在进行______分裂形成配子时发生了染色体分离异常。
（3）假设上述夫妇的染色体不分离只是发生在体细胞中，①他们的孩子中____（是、否）会出现克氏综合征患者；②他们的孩子患色盲的概率是__________。
（4）基因组信息对于人类疾病的诊治有重要意义,人类基因组计划至少应测24条染色体的____________序列。

如图中植株①为绿色（yy）、皱缩（rr）子叶的纯种豌豆，植株②为黄色（YY）、饱满（RR）子叶的纯种豌豆，这两对基因独立遗传，现对植株①与植株②进行了一定的处理，结果如下图所示，请据图回答下列问题：

（1）处理①产生无种子豆荚可以采用的方法是              。
（2）处理②进行之前，首先对植株①进行          处理．处理②形成的种子，其子叶的表现型及基因型分别是             、            。将处理②所结种子第二年全部种下，在自然条件下长出的植株，所结的种子中黄色、皱缩的种子中纯合子占           。
（3）处理③的方法是                  ，处理④的作用原理是               。

（10 分）某自花且闭花授粉植物， 抗病性和茎的高度是独立遗传的性状。 抗病和感病由基因 R 和 r 控制， 抗病为显性； 茎的高度由两对独立遗传的基因（D 、 d ， E 、 e）控制， 同时含有 D 和 E 表现为矮茎， 只含有 D 或 E 表现为中茎， 其他表现为高茎。 现有感病矮茎和抗病高茎两品种的纯合种子， 欲培育纯合的抗病矮茎品种。。
请回答：
（1）自然状态下该植物一般都是 _______ 合子。
（2）若采用诱变育种， 在γ 射线处理时， 需要处理大量种子， 其原因是基因突变具有 ______ 和有害性这三个特点。
（3）若采用杂交育种， 可通过将上述两个亲本杂交， 在 F 2 等分离世代中 _____ 抗病矮茎个体， 再经连续自交等筛选手段， 最后得到稳定遗传的抗病矮茎品种。 据此推测， 一般情况下， 控制性状的基因数越多， 其育种过程所需的 _________ 。 若只考虑茎的高度， 亲本杂交所得的 F1在自然状态下繁殖， 则理论上， F2 的表现型及比例为 _______ 。
（4）若采用单倍体育种， 该过程涉及的原理有 ________  ,最后选育的品种所占比例为 ________。
（5）若此植物群体能随机交配，每种基因型的成活率相同，其后代有9900株抗病和100株感病，则后代中Rr的基因型频率为＿＿＿。但实际上，在天然环境中，感病的比例会＿＿＿，这是＿＿＿＿＿＿的结果。