高中生物现代生物技术在育种中的应用综合题

玉米子粒的胚乳黄色（A）对白色（a）为显性，非糯（B）对糯（b）为显性。两对性状自由组合。今有两种基因型纯合的玉米子粒，其表现型为：黄色非糯、白色糯。
⑴请用以上两种玉米子粒作为亲本，通过杂交试验获得4种子粒，表现型分别为黄色非糯、黄色糯、白色非糯、白色糯，比例接近1:1:1:1（用遗传图解回答）。若亲本不变，要获得上述4种子粒，但比例接近9:3:3:1，则这个杂交试验与前一个杂交试验的主要区别是什么？（用文字回答）
⑵如果上述白色糯玉米不抗某种除草剂，纯合黄色非糯玉米抗该除草剂，其抗性基因位于叶绿体DNA上，那么，如何用这两种玉米亲本通过杂交试验获得抗该除草剂的白色糯玉米？
⑶现有多株白色糯玉米，对其花粉进行射线处理后，在进行自交。另一些白色糯玉米植株，花粉不经射线处理，进行自交。结果，前者出现黄色糯子粒，后者全部结白色糯子粒。由此可推测，黄色子粒的出现是基因发生_______的结果，其实质是射线诱发______的分子结构发生了改变。
⑷在适宜时期，取基因型杂合黄色非糯植株（体细胞染色体为20条）的花粉进行离体培养，对获得的幼苗用__________进行处理，得到一批可育的植株，其染色体数为_______，这些植株均自交，所得子粒性状在同一植株上表现__________（一致、不一致），在植株群体中表现____________（一致、不一致）。
⑸采用基因工程技术改良上述玉米的品质时，选用大豆种子贮藏蛋白基因为目的基因。该目的基因与作为____________的质粒组装成为重组DNA分子时，需要用__________和连接酶。为便于筛选获得了目的基因的受体细胞，所用的质粒通常具有___________。将目的基因导入离体的玉米体细胞后，需要采用____________技术才能获得具有目的基因的玉米植株。

2004年2月，玉米育种、栽培专家李登海的“高产玉米新品种掖单13号的选育和推广”荣获国家科技进步一等奖。该品种在较高密度下提高了单株生产力，创造并保持着夏玉米单产1 096.29公斤的世界纪录。从1991年至2001年，在全国28个省市自治区累计推广面积2.26亿亩，粮食增产224.5亿公斤，增加社会效益244.5亿元，为我国农业粮食生产和农民增收做出了重要贡献。
（1）在玉米种群中发现了“大果穗”这一突变性状后，连续培育到第三代才选出能稳定遗传的纯合突变类型，该突变应该是_______________（①显性突变：b→B；②隐性突变：B→b）。
（2）“紧凑型”、“大果穗”等原来分别存在于不同玉米品种中的性状被完美地结合到了一个新品种中，这一过程使用的主要技术是_________。经过较长时间的大面积种植，依然保持着各种优良性状，没有发生性状分离。说明掖单13号玉米是精心选育得到的___________。
（3）“紧凑型”玉米（叶片夹角小，上冲）克服了“平展型”玉米植株间互相挡阳光的缺点，在新品种增产方面起了很大的作用。“紧凑型”有利于增产的原因是____________________________________________________________。除此之外，还有什么措施可以提高光合作用效率？请你指出两点：①＿＿＿，②＿＿＿＿。
（4）若玉米“紧凑型”（A）与“平展型”（a）是一对相对性状，“小果穗”与“大果穗”是另一对相对性状，控制两对相对性状的基因分别位于非同源染色体上，则“紧凑型”、“小果穗”与“平展型”、“大果穗”两个纯合亲本杂交，子二代中性状表现符合要求的植株出现的比例为＿＿＿＿＿。
（5）农业上为了充分利用土地和光能，可以采用套种的方法（即两种或几种农作物间行种植）。下图表示几种常见作物的光合强度与光照强度的关系，据图指出下列哪种种植方法最能充分利用光能(    )

A．甘蔗和水稻
B．玉米和大豆
C．玉米和甘蔗
D．水稻和大豆
（6）在适宜温度、水分和CO2供应下，测得不同植物净光合作用量值（环境CO2减少量）如图所示。请据此判断，下列叙述不正确的是

A．该实验条件下，使植物吸收CO2量增加或减少的主要生态因素是光
B．同等光照条件下，玉米比小麦的光合作用产量高
C．阴生植物总是比阳生植物光合作用效率低，因而生长慢
D．小麦、玉米和高粱等农作物光合作用产量要比野生草本植物高，这与人工选择有关

下面①～⑤列举了五种育种方法：
①甲品种×乙品种→F₁→自交→F₂→人工选择→自交→F₃→人工选择→自交……→性状稳定遗传的新品种。
②甲品种×乙品种→F₁→F₁花药离体培养→若干幼苗→秋水仙素处理芽尖→若干植株→人工选择→新品种。
③正常的幼苗→秋水仙素处理→人工选择→新品种。
④人造卫星搭载种子→返回地面种植→发生多种变异→人工选择→新品种。
⑤获取甲种生物的某基因→通过某种载体将该基因携带入乙种生物→新生物个体。
（1）第①种方法属常规育种，一般从F2代开始选种，这是因为_______________。
（2）在第②种方法中，我们若只考虑F1分别位于n对同源染色体上的n对等位基因，则利用其花药离体培育成的幼苗应有       种类型（理论数据）。
（3）第③种育种方法中使用秋水仙素的作用是促使染色体加倍，其机理是       。
（4）第④种方法中发生的变异一般是基因突变，卫星搭载的种子应当选用萌发的（而非休眠的）种子，试阐述原因                                              。
（5）第⑤种方法培育的新生物个体可以表达出甲种生物的遗传信息，该表达过程包括遗传信息的       ，此遗传工程得以实现的重要理论基础之一是所有生物在合成蛋白质的过程中，决定同一氨基酸的       是相同的。

将基因型为AA和aa的两植株杂交，得到F₁，将F₁植株再进一步做如下图解所示的处理，请分析回答：

（1）乙植株的基因型是___________，属于___________倍体。
（2）用乙植株的花粉直接培育出的后代属于___________倍体，其基因型及比例是___________。
（3）丙植株的体细胞中有___________个染色体组，基因型及比例是___________。

下图是三倍体无子西瓜的培育过程图解，请回答相关问题。

（1）分析图中两次杂交后代是几倍体。
（2）分析图中两次杂交所结西瓜及种子是几倍体。

2007年我国科学家率先完成了家蚕基因组精细图谱的绘制，将13000多个基因定位于家蚕染色体上．请回答以下有关家蚕遗传变异的问题：
（l）在家蚕的基因工程实验中，分离基因的做法包括用对进行切割然后将片段与结合成重组，再将重组转入大肠杆菌进行扩增等．
(2）家蚕的体细胞共有56条染色体，对家蚕基因组进行分析（参照人类基因组计划要求），应测定家蚕条双链分子的核苷酸序列．
(3）决定家蚕丝心蛋白H链的基因编码区有16000个碱基对，其中有1000个碱基对的序列不编码蛋白质，该序列叫；剩下的序列最多能编码个氨基酸（不考虑终止密码子），该序列叫．
(4）为了提高蚕丝的产量和品质，可以通过家蚕遗传物质改变引起变异和进一步的选育来完成．这些变异的来源有：．
（5）在家蚕遗传中，黑色（)与淡赤色（）是有关蚁蚕（刚孵化的蚕）体色的相对性状，黄茧(）与白茧（）是有关茧色的相对性状，假设这两对性状自由组合，杂交后得到的子代数量比如下表：

亲本子代	黑蚁黄茧	黑蚁白茧	淡赤蚁黄茧	淡赤蚁白茧
组合一	9	3	3	1
组合二	0	1	0	1
组合三	3	0	1	0

①请写出各组合中亲本可能的基因型
组合一组合二组合三②让组合一杂交子代中的黑蚁白茧类型自由交配，其后代中黑蚁白茧的概率是（）。

下图为四种不同的育种方法，分析回答：

（1）图中A、D方向所示的途径表示杂交育种方式，一般从F2开始选种，这是因为_____________。
（2）若亲本的基因型有以下四种类型

①两亲本相互杂交，后代表现型为3：1的杂交组合是___________________。
②选乙、丁为亲本，经A、B、C途径可培育出________种纯合植物。该育种方法突出的优点是______________________________
（3）E方法所运用的原理是__________________。
（4）下列经F方法培育而成的新品种是_________。
A．太空椒         B．无籽番茄       
C．白菜-甘蓝       D．八倍体小黑麦

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培育种方法，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，诱导成          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。自交，若的性状分离比为15（敏感）：1（抗性），初步推测           。

按照遗传规律，白眼雌果蝇（X^wX^w）和红眼雄果蝇（X^WY）交配，后代雄果蝇都应该是白眼的，后代雌果蝇都应该是红眼的。可是有一天，摩尔根的合作者布里吉斯发现白眼雌果蝇和红眼雄果蝇杂交所产生的子一代中出现了一个白眼雌果蝇。大量的观察发现，在上述杂交中，2000~3000只红眼雌果蝇中会出现一只白眼雌果蝇，同样在2000~3000只白眼雄果蝇中会出现一只红眼雄果蝇。请回答：
（1）有人说这种现象的出现最可能是基因突变的结果，你同意这种观点么？为什么？
（2）你怎样解释这种奇怪的现象？
（3）如何验证你的解释？

妊娠期糖尿病（简称GDM）是一种可由多种因素导致的糖代谢异常妊娠并发症，孕妇患GDM后血糖调节能力下降，对胎儿发育和自身健康带来多种负面影响。以下是某位孕妇的GDM筛检报告，请你完善。
（一）目的、对象
目的：GDM筛检。受检者：姓名×××，妊娠25周。
（二）筛检方法
受检者禁食12小时后，抽取其静脉血（血样品号：0h），然后在5分钟内口服完400mL葡萄糖水（含75g葡萄糖），开始服糖后1小时、2小时、3小时分别抽取其静脉血(血样品号分别为1h、2h和3h)。测定所采集各血样品中的血糖浓度。
判定方法：4个样品中有3个血糖浓度大于或等于参考值即可判定为患GDM。
（三）结果与分析
检测报告如下：
由此可判定该孕妇         。
（四）讨论
（1）若GDM患者想了解病因是否为自身胰岛分泌功能异常，则需要测定血液中的  
          和          的浓度。
（2）请根据血糖调节有关知识，解释要求受检者在5分钟内服完葡萄糖水的原因。
 
（3）相当一部分GDM患者在产后会康复。请简述康复后她们体内血糖水平偏高时的血糖调节过程。