高中生物现代生物技术在育种中的应用综合题

下图①②③是三种因相应结构发生变化而产生变异的示意图，请据图回答。

（1）过程能在光学显微镜下观察到;图中过程①的变异类型为            。
（2）猫叫综合征的变异属于上述过程中第        种类型，图中过程③的变异类型为         。
（3）青霉素高产菌株的获得所依据的原理与过程          相同。
（4）地中海贫血患者具有明显的区域特征，正常人（AA）易患疟疾，而携带者（Aa）既不患贫血，又抗疟疾，因此存活率明显提高，这体现了变异的利与害取决于            。在疟疾的选择下，基因a的频率增加，说明            。
（5）地中海贫血症是基因突变造成的，为调查地中海贫血症发病率，不正确的做法是      。
a．调查群体要足够大
b．必须以家庭为单位逐个调查
c．要注意保护被调查人的隐私
d．不能在特定人群中调查，要随机调查

请分析回答有关玉米遗传变异的有关问题：
(1)玉米非甜味（D)对甜味（d)为显性，非糯性（G)对糯性（g)为显性，两对基因独立遗传。现有甲、乙、丙三个品系的纯种玉米，其基因型如下表所示：

品系	甲	乙	丙
基因型	DDGG	ddGG	DDgg

①若要利用玉米非糯性与糯性这一对相对性状来验证基因分离定律，可作为亲本的组合有____________
②现有纯种非甜非糯玉米与甜味糯性玉米杂交得F₁ ，F₁与某品种杂交，后代的表现型及比例是 非甜非糯:甜味非糯=3:1，那么该品种的基因型是____________。若再从其杂交后代选出甜味非糯自交，后代中的甜味糯性玉米占_________。
（2）甜玉米比普通玉米蔗糖含量高，主要由基因ｄ控制。基因e对d起增强效应，从而形成超甜玉米。研究发现，ｄ位于9号染色体上，e对ｄ增强效应的具体表现是：ee使蔗糖含量提高100%（非常甜），Ee提高25%（比较甜），EE则无效。最初研究者为验证ｄ和e基因独立遗传，设计了如下的实验：用杂合子普通玉米（DdEe）与超甜玉米（ddee）杂交，取所结的子粒，测定蔗糖的含量，若表现型及其比例为__________________________________时，则ｄ和e基因独立遗传。但实际结果是，子代的表现型仅有普通和非常甜两种，且数量大致相等。对此结果的合理解释是：___________ ________________。

（3）如果玉米第6号染色体的两条姐妹染色单体之间发生部分交换，通常对生物的遗传有无影响？为什么？________________________________________________________。
（4）为了提高玉米的产量，在农业生产中使用的玉米种子都是杂交种。现有长果穗（H）白粒（f）和短果穗（h）黄粒（F）两个玉米杂合子品种，为了达到长期培育长果穗黄粒（HhFf）玉米杂交种的目的，科研人员设计了如下图所示的快速育种方案。其中的处理方法A和B分别是指____________________。以上方案所依据的育种原理有_________________________（填两个）。

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”）。

果蝇是非常好的遗传实验材料，请结合相关知识分析回答：
(1)图A和图B表示果蝇甲和果蝇乙某染色体上的部分基因(注：果蝇甲和果蝇乙是亲子代关系)。请据图回答：

①图A中的朱红眼基因与深红眼基因是________关系。
②与图A相比，图B发生了________。
(2)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(雄性个体X染色体片段缺失也视为缺失纯合子)常导致个体死亡。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。请采用两种方法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？
①方法一：选该白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交，若杂交子代中________________________，则这只白眼雌果蝇的出现是由于基因突变引起的；若杂交子代中________________________，则这只白眼雌果蝇的出现是由于缺失造成的。
②方法二：取该果蝇有分裂能力的细胞制成装片，显微镜下观察__________是否正常来判断。

现在种植的普通小麦是由一粒小麦、拟斯卑尔脱山羊草、粗山羊草三种野生植物经过远缘杂交，历经9000多年的自然选择和人工种植而形成的。图1为小麦进化历程中细胞内染色体数的变化，其中①﹣④表示育种过程。一粒小麦的产量低，二粒小麦的产量比一粒小麦高，但其面粉不能发面；普通小麦产量高，且其面粉可以发面。请回答下列问题：

（1）杂种F2高度不育的原因是__________。普通小麦的面粉可以发面，其相关基因来源于___________物种。
（2）一粒小麦、二粒小麦和普通小麦体现了生物的___________多样性，由一粒小麦进化到普通小麦的内在因素是___________，外在因素是___________。
（3）①﹣④的育种过程中，相同的过程是___________。图2是研究人员在诱导染色体数目加倍时的实验处理和结果，本实验的目的是探究___________对细胞内染色体数目加倍效果的影响，实验效果最好的处理方法是___________。

玉米是遗传学实验的好材料，请分析回答下列问题。
（1）下图表示紫色玉米籽粒中两种相关色素的合成途径。请回答：

①决定红色籽粒的基因型有           种。
②基因型为AaBb的植株自交，后代籽粒中紫色籽粒占                  。
（2）玉米宽叶基因T与窄叶基因t是位于9号染色体上的一对等位基因，已知无正常9号染色体的花粉不能参与受精作用。现有基因型为Tt的宽叶植株A，其细胞中9号染色体如图一。

①该宽叶植株的变异类型属于染色体结构变异中的          。
②为了确定植株A的T基因位于正常染色体还是异常染色体上，让其进行自交产生F₁，如果F_l表现型及比例为                                   则说明T基因位于异常染色体上。
③以植株A为父本，正常的植株为窄叶母本杂交产生的F₁中，发现了一株宽叶植株B，其染色体及基因组成如图二。分析该植株出现的原因是由于           （父本或母本）减数分裂过程中                 未分离。
④若③中得到的植株B在减数第一次分裂过程中3条9号染色体会随机的移向细胞两极并最终形成含l条和2条9号染色体的配子，那么以植株B为父本进行测交，后代的表现型及比例是          ，其中得到的染色体异常植株占        。

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               。

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F₂等分离世代中          抗病矮茎个体，再经连续自交等          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         。请用遗传图解表示其过程（说明：选育结果只需写出所选育品种的基因型、表现型及其比例）。

水稻是我国南方地区重要的粮食作物，但在水稻的生育期中，稻瘟病危害水稻的生长发育，导致减产。稻瘟病引起水稻病症主要有褐色病斑型和白点病斑型，采用适宜播种方式可控制感病程度。下表是株高和株型相近的水稻A、B两品种在不同播种方式下的实验结果：

注：“+”的数目越多表示发病程度越高或产量越高，“一”表示未染病。
据题干信息及表中信息回答下列问题：
（1）抗白点病斑型的水稻是品种       ，判断依据是       。
（2）设计1、2两组实验，可探究        。
（3）1、3、4三组相比，第3组产量最高，可能原因是       。
（4）稻瘟病病原体与水稻之间属于     关系。若实验田的水稻被某种鸟大量捕食而明显减少时，该鸟的部分个体会另觅取食地，这属于生态系统中的       信息，体现了生态系统的      功能。若用标志重捕法调查该鸟的种群密度时标志物脱落，计算所得数值与实际数值相比，可能        （选填“偏小”或“相等”或“偏大”）。

研究人员用四倍体马铃薯（4n=48）和抗青枯病的野生型二倍体马铃薯（2n=24）进行体细胞杂交，培育抗青枯病的马铃薯。
（1）研究人员用四倍体马铃薯的叶片探究原生质体制备条件，结果如表所示：

组别	酶的种类	酶的浓度 （%）	原生质体产量 （×10^6个/g）	镜检结果
1	纤维素酶	1．0	0．4	未解离的细胞团多
果胶酶	0．5
2	纤维素酶	1．0	0．08	有许多碎片
果胶酶	1．0
3	纤维素酶	0．5	1．5	未完全解离
果胶酶	0．5
4	纤维素酶	0．5	3．4	解离较好，细胞破碎严重
果胶酶	1．0
5	纤维素酶	0．4	18．8	解离充分，碎片少
果胶酶	0．7

①据表分析，制备原生质体的最佳组合是第____组，叶片解离程度主要取决于________的浓度。
②制备的原生质体应置于浓度___________马铃薯叶片细胞液浓度的溶液中进行培养，以保持原生质体的正常形态。
（2）为了便于在显微镜下对杂种细胞进行镜检筛选，将用四倍体马铃薯叶片制备的原生质体与用野生型二倍体马铃薯的_______（填“叶片”或“幼根”）为材料制备的原生质体进行融合。把两种原生质体置于加入____________的溶液中促融。
（3）为进一步从染色体水平上检测杂种植株，科学家选取杂种植株根尖进行_________后用碱性染料染色并制片，显微镜下对_________期的细胞进行染色体计数。

玉米中非甜粒（D） 对甜粒（d）为显性，抗病（R）对易感病（r）为显性，两对相对性状独立遗传。现有基因型ddrr和DDRR的两个，品种玉米，欲培育ddRR玉米品种。请分析回答
下列问题：
（1）若通过杂交育种培育原理是      ，就研究的两对相对性状而言，该原理涉及的染色体行为发生在 
          （亲本、F₁）的__    过程中。
（2）F₂中选出甜粒抗病个体自交得F₃，在F₃中应淘汰____    个体，淘汰后群体中R基因频率为____
（3）若不改变育种方法，要在较短年限内获得ddRR品种，可将F₂中选出的甜粒抗病个体的种子进行    
          种植，然后筛选不出现性状分离的株系。此外，还可采用       育种缩短育种年限，该过程中须在              时期一定浓度的秋水仙素处理．以获得纯合植株。

正常的水稻体细胞染色体数为2n=24．现有一种三体水稻，细胞中7号染色体的同源染色体有三条．即染色体数为2n+1=25，如图为该水稻细胞及其产生的配子类型和比例示意图（6、7为染色体标号；A为抗病基因，a为非抗病基因；①--④为四种类型配子）．已知染色体数异常的配子（①、③）中雄配子不能参与受精作用，其他配子均能参与受精作用．请回答：

（1）若减数分裂过程没有发生基因突变和染色体交叉互换，且产生的配子均有正常活性，则配子②和③_____________________（可能/不可能）来自一个初级精母细胞，配子④的7号染色体上的基因为_____。
（2）现用非抗病水稻（aa）和该三体抗病水稻（AAa）杂交，已测得正交实验的F1抗病水稻:非抗病=2:1。请预测反交实验的F1中，非抗病水稻所占比例为________________，抗病水稻中三体所占比例为_____________。
（3）香稻的香味由隐性基因（b）控制，普通稻的五香味由显性基因（B）控制，等位基因B、b可能位于6号染色体上，也可能位于7号染色体上。现有正常的香稻和普通稻，7号染色体三体的香稻和普通稻四种纯合种子供选用，请你设计最简便的杂交实验并预测实验结果，从而定位等位基因B、b的染色体位置。实验步骤：
a．选择正常的普通稻为______（父/母）本和三体的________稻为______（父/母）本杂交得F₁。
b．利用F₁中的三体个体，构建实验方案为__________________，得F₂。
c．统计F₂代中的香稻和普通稻的性状比。
实验结果：
d．若F₂代中的香稻和普通稻的性状比为________，则等位基因（B、b）位于7号染色体上。
e．若F₂代中的香稻和普通稻的性状比为________，则等位基因（B、b）位于6号染色体上。

下图①～⑤列举了五种作物育种方法，请回答相应问题：
（1）第①种方法属于_________，其变异原理为______。一般从F2开始选种，这是因为______________。
（2）在第②种方法中，若只考虑F1中分别位于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的基因型，在理论上应有________种类型。这种方法与第①种方法比较，其优点为__________。
（3）第③种方法中秋水仙素的作用机理是________。方法②与③依据的遗传学原理都是_____________。
（4）第④种方法是_______育种。卫星搭载的种子应当选用刚萌发的而非休眠的种子，原因是_________。
（5）第⑤种方法属于           。无论是真核生物还是原核生物，它们在合成蛋白质的过程中，决定氨基酸的__________都是相同的。

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。

某二倍体植物的花色由位于三对同源染色体上的三对等位基因(A与a、B与b、D与d)控制，研究发现体细胞中的d基因数多于D基因时，D基因不能表达，且A基因对B基因表达有抑制作用(如图甲所示)。某黄色突变体细胞基因型与其可能的染色体组成如图乙所示(其他染色体与基因均正常，产生的各种配子正常存活)。分析回答：

(1)由图甲可知，正常情况下，黄花性状的可能基因型有________种。图乙中，突变体aaBbDdd的花色为_________。
(2)突变体②、③的变异类型分别属于_________和_________。
(3)基因型为AAbbdd的白花植株和纯合黄花植株杂交获得F_l，F₁自交，F₂植株的表现型及其比例为_________，F₂白花中纯合子的比例为_________。
(4)为了确定aaBbDdd植株属于图乙中的哪一种突变体，有人设计了以下实验步骤，请补充完整结果预测。
实验步骤：让该突变体与基因型为aaBBDD的植株杂交，观察并统计子代的表现型及其比例。
结果预测：I.若子代中__________，则其为突变体①；
II.若子代中__________，则其为突变体②；
III.若子代中__________，则其为突变体③。