高中生物现代生物技术在育种中的应用综合题

利用卵细胞培育二倍体是目前鱼类育种的重要技术，其原理是经辐射处理的精子入卵后不能与卵细胞核融合，只激活卵母细胞完成减数分裂，后代的遗传物质全部来自卵细胞。关键步骤包括：①精子染色体的失活处理；②卵细胞染色体二倍体化。请据图回答：

（1）经辐射处理可导致精子染色体断裂失活，这属于＿＿＿＿变异。
（2）卵细胞的二倍体化有两种方法。用方法一获得的了代是纯合二倍体，导致染色体数目加倍的原因是＿＿＿＿＿＿＿＿；用方法二获得的子代通常是杂合二倍体，这是因为发生了交叉互换造成的。
（3）用上述方法繁殖鱼类并统计子代性别比例，可判断其性别决定机制。若子代性别为＿＿＿＿，则其性别决定为XY型（雌性为XX，雄性为XY）：若子代性别为＿＿＿＿，则其性别决定为ZW型（雌性为ZW，雄性为ZZ， WW个体不能成活）。
（4）已知金鱼的正常眼（A）对龙眼（a）为显性，基因B能抑制龙眼基因表达，两对基因分别位于两对常染色体上。偶然发现一只有观赏价值的龙眼雌鱼，若用卵细胞二倍体化的方法进行大量繁殖，子代出现龙眼个体的概率为＿＿＿；若用基因型为AABB的雄鱼与该雌鱼杂交，子二代出现龙眼个体的概率为＿＿＿。

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___              __                  _，根尖分生区细胞连续分裂2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_______________。
（3）与正常的番茄杂交，形成正常个体的几率为________。

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。请根据图回答问题。

(1)由品种AABB、aabb经过①、②、③过程培育出新品种的育种方式称为_________，其原理是此过程中会出现_________。应用此育种方式一般从F₂才能开始选育AAbb个体，是因为_______________.
(2)若经过过程②产生的子代总数为1552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的数量比是___。
(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)过程⑦的育种方式是_______________________________。

真核细胞合成某种分泌蛋白，其氨基一端有一段长度为30个氨基酸的疏水性序列，能被内质网上的受体识别，通过内质网膜进入囊腔中，接着合成的多肽链其余部分随之而入。在囊腔中经过一系列的加工（包括疏水性序列被切去）和高尔基体再加工，最后通过细胞膜向外排出。乙图为甲图中3的局部放大示意图。请回答问题：
（1）乙图所示过程的场所是________。
（2）基因的表达包括________、_______两个过程，信使RNA上的GCA在人细胞中和猪细胞中决定的是         （相同、不同）氨基酸。
（3）根据甲图判断，核糖体合成多肽链时在mRNA 上移动的方向是__________（5'→3' /   3'→5'），请写出所涉及的所有RNA种类：____              ____。
（4）乙图中甘氨酸的密码子是________，若该蛋白质被分泌到细胞外时含有n个氨基酸，则控制该蛋白质合成的基因中至少有________个碱基（不考虑终止密码）。

据下图回答：

（1）果蝇体细胞中有        条染色体，________对同源染色体。
（2）果蝇的性别决定属于_______型。决定果蝇性别的染色体是图中的____________。
（3）果蝇体细胞中8条染色体可以分成_____个染色体组，其中每组共有_______条染色体，果蝇属于______倍体生物。

果蝇是遗传学常用的材料，回答下列有关遗传学问题。
   
（1）图1表示对雌果蝇眼型的遗传研究结果，由图分析，果蝇眼形由正常眼转变为棒眼是由于     导致的，其中雄性棒眼果蝇的基因型为         。
（2）研究人员构建了一个棒眼雌果蝇品系X^dBX^b，其细胞中的一条X染色体上携带隐性致死基因d，且该基因与棒眼基因B始终连在一起，如图2所示。在纯合（X^dBX^dB、X^dBY）时能使胚胎致死。若棒眼雌果蝇（X^dBX^b）与野生正常眼雄果蝇（X^bY）杂交，F₁果蝇的表现型有三种，分别为棒眼雌果蝇、正常眼雄果蝇和          ，其中雄果蝇占    。若F₁雌果蝇随机交配，则产生的F₂中X^b频率为         。
（3）遗传学上将染色体上某一区段及其带有的基因一起丢失的现象叫缺失，若一对同源染色体中两条染色体在相同区域同时缺失叫缺失纯合子，若仅一条染色体发生缺失而另一条正常叫缺失杂合子。缺失杂合子的生活力降低但能存活，缺失纯合子导致个体胚胎期死亡。现有一红眼雄果蝇X^AY与一白眼雌果蝇X^aX^a杂交，子代中出现一只白眼雌果蝇。请用杂交实验判断这只白眼雌果蝇的出现是由于缺失造成的，还是由于基因突变引起的？
实验设计：选该白眼雌果蝇与多只红眼雄果蝇杂交，观察统计子代中雌雄果蝇数量之比。
结果及结论：
①若子代中雌果蝇数与雄果蝇数比为                ，则为基因突变引起的。
②若子代中雌果蝇数与雄果蝇数比为                 ，则是由于缺失造成的。

利用遗传变异的原理培育作物新品种，在现代农业生产上得到广泛应用。请回答下面的问题：
(1)水稻的大穗(A)对小穗(a)为显性。基因型为Aa的水稻自交，子一代中，基因型为__________的个体表现出小穗，应淘汰；基因型为__________ 的个体表现出大穗，需进一步自交和选育。
(2)水稻的晚熟(B)对早熟(b)为显性，请回答利用现有纯合水稻品种，通过杂交育种方法培育纯合大穗早熟水稻新品种的问题。培育纯合大穗早熟水稻新品种，选择的亲本基因型分别是_____________和__________。两亲本杂交的目的是__________________________________。

（10分除标注外，其余每空1分）野生猕猴桃是一种多年生的富含维生素C的二倍体（2n＝58）小野果。如图所示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子新品种的过程，据图回答问题：

（1）填育种类型：⑥__________。
（2）①的育种类型的原理是__________，优点是__________。
（3）③⑦过程用到的试剂是__________，原理是__________。
（4）若⑤过程是AA植株和AAAA植株杂交，产生的AAA植株的体细胞含有的染色体数目是__________，该植株所结果实无子的原因是减数分裂过程中____________________；

科研人员向野生型拟南芥的核基因组中随机插入已知序列的Ds片段（含卡那霉素抗性基因），导致被插入基因突变，筛选得到突变体Y。因插入导致某一基因（基因A）的功能丧失，从突变体Y的表现型可以推测野生型基因A的功能。
（1）将突变体Y自交所结的种子用70%酒精_____    ___处理后，接种在含有卡那霉素的培养基中，适宜条件下光照培养。由于卡那霉素能引起野生型植物黄化，一段时间后若培养基上的幼苗颜色为绿色，则可确定植株DNA中含有______    __。
（2）统计培养基中突变体Y的自交后代，绿色幼苗3326株、黄色幼苗3544株，培养基中突变体Y的自交后代结果表明相关基因______     __（填“符合”或“不符合”）孟德尔自交实验的比例。
（3）研究人员进一步设计测交实验以检测突变体Y产生的__________  ____，实验内容及结果见下表。

测交亲本	实验结果
突变体Y（♀）×野生型（♂）	绿色：黄色=1.03：1
突变体Y（♂）×野生型（♀）	黄色

由实验结果可知，Ds片段插入引起的基因突变会导致____                __致死，进而推测基因A的功能与______                __有关。
（4）提取突变体Y的基因组DNA，限制酶切割后用_______          _连接，依据Ds片段的已知序列设计引物，扩增出_____           ____，进一步测定其序列。

下图表示以某种农作物①和②两个品种为基础，培育出④⑤⑥⑦四个品种的过程。请回答下列问题：

（1）过程Ⅰ叫做         ；Ⅲ过程常采用的方法是                    ，④Ab可称作         植株。
（2）用I、Ⅱ培育出⑤所采用的育种方法的原理是      ；用I、Ⅲ、V培育出⑤所采用的育种方法是        ，后者的优越性主要表现为                         。
（3）从③培育出⑥常用的化学药剂作用部位是           ，其作用的时期是______________________。则⑥是      倍体。
（4）除图中所示的几种育种方法外，改良动植物品种的最古老的育种方法是           。

(6分)假如有两个纯种小麦，一个的性状是高秆(D，易倒伏)，能抗锈病(T)；另一个的性状是矮秆(d，抗倒伏，易锈病(t)。用这两种纯种小麦进行以下两种不同的育种试验。请据图回答问题。

(1) A所示的育种方法是叫       育种，这种育种方法依据的原理是                。
(2) F₂矮秆抗锈小麦的基因型为                         两种，其中符合要求的小麦品种的基因型为______________。
(3) B所示的育种方法叫     育种，这种育种方法的优点是                   。

通过各种方法改善农作物的遗传性状，提高粮食产量一直是育种工作者不断努力的目标，下图表示一些育种途径。请回答下列问题：

（1）图中需用到限制酶的育种途径是         （填数字），该育种途径的原理是        ，PCR技术可以为该途径提供         ，在PCR的过程中催化子链合成的酶是          。
（2）图中（7）途径是             ，途径(5)(7)(8)相对于途径(5)(6)的优势是               。
（3）以矮秆易感稻瘟病（ddrr）和高秆抗稻瘟病（DDRR）水稻为亲本，通过途径（5）、（6）得到ddRR。该育种过程中第一次筛选在     （P/F₁/F₂）中进行，得到基因型肯定为ddRR的植株至少需要    年。

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___________。
（2）用乙植株的花粉直接培育出的后代是丁，丁体细胞中具有    个染色体组，属于___________倍体。
（3）丙一般无子，原因是                                  。
（4）秋水仙素的作用是                                  。

下图是科学家以二倍体水稻(2N＝24)为亲本的几种不同育种方法示意图，请据图回答：

(1)科学家培育出了抗旱的水稻新品种，而海岛水稻从来没有出现过抗旱类型，有人打算也培养出抗旱的海岛水稻新品种，但是用海岛水稻与抗旱的陆地水稻进行了多次杂交，始终得不到子代，原因是______。
(2)A→D表示的育种方法称为杂交育种，其依据的原理是     ，与A→B→C表示的育种方法相比，后者的优点表现在________________。
(3)B常用的方法是________。E表示的育种方法是________，其基本的工具是            。
(4)F表示的育种方法依据的原理是     。

（共18分，每空2分）某种雌雄异株(XY型性别决定)的二倍体高等植物，其花色(A、a)和叶形(B、b)性状分别由不同对染色体上的两对等位基因控制，其中一对基因位于X染色体上。下表是两个杂交组合的亲本性状及子代表现型与比例：
 
(1)根据杂交组合甲可判定控制叶形性状的基因位于________染色体上且_____是显性性状。
(2)在花色这一性状中________色是隐性性状。杂交组合乙中母本的基因型是____________。
(3)杂交组合乙的后代没有雌性个体，其可能的原因有：一是基因b使雄配子致死；二是基因________使雄配子致死。若欲通过杂交实验进一步确定原因到底是哪种，应选择基因型为________的雄株作父本。
(4)假设实验证明上述第一种原因成立，将基因型为AAX^BY和aaX^BX^b的两植株杂交，让得到的F₁代自由交配，则F₂代的红花宽叶雌株中纯合子所占的比例为________________。
(5)自然界偶尔会出现该种植物的单倍体植株，但一般不育，其原因是细胞中没有________。若要恢复其可育性，通常可采取的措施是________________。