高中生物现代生物技术在育种中的应用综合题

已知西瓜的染色体数目2n＝22，请根据下面的西瓜育种流程回答有关问题：

(1)图中①③过程所用的试剂分别是：____________和____________。
(2)培育无子西瓜A的育种方法称为____________。
(3)④过程中形成单倍体植株所采用的方法是____________。该过程利用了植物细胞的____________性。
(4)为确认某植株是否为单倍体，应在显微镜下观察根尖分生区细胞的染色体，观察的最佳时期为____________。

基因突变、基因重组和染色体变异是生物产生可遗传变异的三个来源，遗传学家
依据以上原理进行了育种课题的研究。下图是五种不同育种方法的图解，请据图回答：

(1)上述             过程(填写字母)所利用的原理，是生物变异的根本来源，根据该原理采用的育种方法是                 。
(2)图中A、D所示方向的育种方式与A→B→C所示方向的育种方式相比较，后者的优越性主要表现在　　　　　　。
(3)过程C与过程      (填写字母)常用的方法相同，可用　　　　处理萌发的种子或幼苗。
(4)由G→J的过程所涉及到的生物工程技术有　　　　　　和　　　　　　　。
(5) 科学家培育出了抗旱的陆地棉新品种，而海岛棉从来没有出现过抗旱类型，有人打算也培养出抗旱的海岛棉品种，但是用海岛棉与抗旱的陆地棉进行了多次杂交，始终得不到子代，原因是                                                      。

下图为农业生产上两种不同育种途径，请回答：

（1）箭头“→”所示的途径为___________育种,其原理是_______________ “”所示的途径为___________育种,其原理是____________________。
（2）图中A和B处理的手段依次为_______________和___________。
（3）从F₁到F₄连续多代自交的目的是提高__________的含量，从F₂开始逐代进行人工选择是为了淘汰__________________________。
（4）图示的两种方法都从亲本杂交开始，这样做的目的是什么？_______________。

下图为以二倍体水稻（2N=24）为亲本的几种不同育种方法示意图，请据图回答：
（计20分）

(1) B常用的方法是            。
C、F过程常用的药剂是         ，该药剂的主要生理作用是                          
                         。
(2) 突破物种生殖隔离界限的育种方法是         （用图中的字母表示），该方法所遵循的原理是                  。
(3) 假设你想培育一个能够稳定遗传的二倍体水稻品种，若它的优良性状都是由隐性基因控制的，则最简单的育种方法是             （用图中的字母表示）；如果其优良性状都是由显性基因控制的，为缩短育种时间常采用的方法是             （用图中的字母表示）。通过这两种方法培育出的水稻品种中，一个正常的胚细胞和胚乳细胞中的染色体数目分别是       条和       条。
(4) 现有三个水稻品种，①的基因型为aaBBDD，②的基因型为AAbbDD，③的基因型为AABBdd，三对等位基因分别位于三对同源染色体上。如果每年只繁殖一代，若要获得aabbdd植株，至少需要       年的时间。

下图为某动物体细胞示意图，数字及字母分别表示染色体及其上的基因,请据图回答。

（1）该细胞中有_______条染色体，有 _______个染色体组。该细胞进行有丝分裂时，其后期有_______条染色体。
（2）图中染色体3与染色体 _______（填数字）是一对同源染色体；基因A与基因 _______互为等位基因。

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，登上了人民大会堂的领奖台。该品种在较高密度下提高了单株生产量，创造并保持着夏玉米单产1 096.29千克的世界纪录，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育出能稳定遗传的突变类型，该突变应是显性突变(b→B)还是隐性突变(B→b)?_________________。
(2)紧凑型、大果穗等原来分别存在于不同玉米品种的性状被完美地结合到了一个新品种中，这一过程使用的育种方法主要是________________________________，其原理是________________________。这一新品种经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，说明此品种是精心选育得到的________________________。
(3)若玉米“紧凑型(A)”与“平展型(a)”是一对相对性状，“大果穗(B)”与“小果穗(b)”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______________，其中符合育种要求的个体所占的比例应是_______________。

假设A、b是玉米的优良基因，这两种基因是自由组合的。现有AABB、aabb两个品种，为培育出优良新品种AAbb，可以采用的方法如右图所示。请据图回答下列问题：

（1）由品种AABB、aabb经过①②③过程培育出新品种的育种方法称为________。经过②过程产生的表现型符合育种要求的植株中，不能稳定遗传的占_____。将A_bb的玉米植株自交，子代中AAbb与Aabb的比是________。
（2）过程⑤常采用_________得到Ab幼苗。与过程①②③的育种方法相比，过程⑤⑥的育种优势是_________。
（3）过程⑦是用γ射线处理获取新品种的方法，处理对象常选用萌发的种子或幼苗，这是因为______________。

用纯种的高秆（D）抗锈病（T）小麦和矮杆（d）易染锈病（t）小麦，培育矮杆抗锈病小麦新品种的步骤如下：（两对基因位于非同源染色体上）
P：DDTT×ddtt→F₁:DdTt→dT花粉→dT幼苗→ddTT植株
(1) 过程A叫做__________；B过程是____________；C过程是_______________；D过程常用的化学药剂是____________。
(2) C和D构成的育种方法叫__________，用这种方法培育新品种只需_____年。
(3) 从F1开始，还可以采用______________育种方法来培育基因型为ddTT的矮秆抗锈病小麦，理论上F2中基因型为ddTT的个体占____________。

1943年，青霉菌产生青霉素只有20单位/mL。后来，科学家用X射线、紫外线等射线照射青霉菌，结果，绝大部分菌株都死亡了，只有极少数菌株生存下来。在这些生存下来的菌株中，有的菌株产生青霉素的能力提高了几十倍（目前青霉素产量已经达到 2 000单位/mL）。请回答：
（1）用射线照射青霉菌，能培育出青霉素高产菌株。这是由于射线使青霉菌发生了______的缘故。
（2）发生以上变化的化学成分，其基本组成单位是______，发生以上变化的时期是______。
（3）经射线处理后，在存活的青霉菌中，培育出了青霉素高产菌株。在这一过程中，起选择作用的因素是______。
（4）用射线照射，培育出生物新性状的育种方式叫做______。它和基因工程、细胞工程在改变生物遗传特性上的不同点是_______________________________________。

1990年10月，国际人类基因组计划正式启动，以揭示生命和各种遗传现象的奥秘。图中A、B表示人类体细胞染色体组成。请回答问题：

（1）从染色体形态和组成来看，表示女性的染色体是图_____________，男性的染色体组成可以写成_____________。
（2）染色体的化学成分主要是_____________。
（3）血友病的致病基因位于_____________染色体上，请将该染色体在A、B图上用笔圈出。唐氏综合征是图中21号染色体为_____________条所致。
（4）建立人类基因组图谱需要分析_____________条染色体的_____________序列。
（5）有人提出“吃基因补基因”，你是否赞成这种观点？试从新陈代谢角度简要说明理由。

请据图回答下列问题：
右图为某果蝇体细胞染色体模式图，该图表示的是         性果蝇，常染色体分别是                经减数分裂后，在配子中染色体的组合可能是
                 . 

A．1，3，5，7        B．1，4，6，8
C．2，6，3，7        D．以上都有可能
配子中的染色体称为                  。B、b称___________                 基因，分开符合                  规律。

Ⅰ．有两个纯种小麦，一个是高秆抗锈病（DDTT），另一个是矮秆易染锈病（ddtt），现有三组实验：第一组是：  DDTT× ddtt → F₁（自交）→ F₂→选取矮秆抗锈病品种连续自交、筛选
第二组是：  DDTT× ddtt → F₁，并将F₁的花药进行离体培养，然后染色体加倍
第三组是：  DDTT进行X射线、紫外线综合处理。
实验结果发现：三组实验中都出现了矮秆抗锈病品种。试问：
（1）第一组F₂中能稳定遗传的矮秆抗锈病占_________。
（2）第二组育种的方法，在遗传育种上称为____________________，在培育中首先要应用花药离体培养方法，然后用_______________________使其染色体加倍，这种育种方法的优点是                                      。
（3）第三组方法出现ddTT后代是偶然的、个别的，它是DDTT通过____________来实现的。
Ⅱ．铁蛋白是细胞内储存多余Fe³⁺的蛋白，铁蛋白合成的调节与游离的Fe³⁺、铁调节蛋白、铁应答元件等有关。铁应答元件是位于铁蛋白mRNA起始密码上游的特异性序列，能与铁调节蛋白发生特异性结合，阻遏铁蛋白的合成。当Fe³⁺浓度高时，铁调节蛋白由于结合而丧失与铁应答元件的结合能力，核糖体能与铁蛋白mRNA一端结合，沿mRNA移动，遇到起始密码后开始翻译(如下图所示)。回答下列问题：

（1）图中甘氨酸的密码子是        ，铁蛋白基因中决定的模板链碱基序列为                            。
（2）浓度低时，铁调节蛋白与铁应答元件结合干扰了                          ，从而抑制了翻译的起始；浓度高时，铁调节蛋白由于结合而丧失与铁应答元件的结合能力，铁蛋白mRNA能够翻译。这种调节机制既可以避免对细胞的毒性影响，又可以减少                                 。
（3）若要改造铁蛋白分子，将图中色氨酸变成亮氨酸(密码子为UUA、UUG、CUU、CUC、CUA、CUG)，可以通过改变DNA模板链上的一个碱基来实现，即由             。

下图为甲病(A—a)和乙病(B—b)的遗传系谱图，其中乙病为伴性遗传病，请回答下列问题：

（1）甲病的致病基因位于      染色体上，属于    性遗传，乙病位于________染色体上，属于________性遗传。
（2）Ⅱ一5为纯合体的概率是      ，Ⅱ-6的基因型为    ，Ⅲ-13的致病基因来自于   。
（3）假如Ⅲ-10 和Ⅲ-13 结婚，生育的孩子患甲病的概率是      ，患乙病的概率是     ，不患病的概率是      。

我国于2010年10月1日成功发射“嫦娥二号”飞船，“嫦娥二号”除了用于月球探测外，还进行了许多科学实验。某农科所通过太空育种技术，将普通白色纤维的棉花培育出免染色、含有天然紫色素的低碳环保型新品种。若用紫色短纤维新品种植株（甲）、（乙）分别与白色长纤维植株（丙）进行杂交，结果如下表。

组合序号	杂交组合类型	子代的表现型和植株数目
紫色短纤维	白色短纤维
1	紫色短纤维（甲）×白色长纤维（丙）	210	208
2	紫色短纤维（乙）×白色长纤维（丙）	280	0

 
（控制棉花纤维的白色与紫色、长与短的基因分别用A、a和B、b表示)
请回答：；
（1）太空育种技术的遗传学原理是           。通常采用萌发的种子作为处理材料，主要原因是                              。
（2）从上述实验结果分析，两对性状中，          是显性性状。两组杂交子代中的紫色短纤维基因型是     

回答下列与育种有关的问题：
在水稻中，有芒(A)对无芒(a)为显性，抗病(B)对不抗病(b)为显性。有两种不同的纯种水稻，一个品种无芒、不抗病，另一个品种有芒、抗病。这两对性状独立遗传。下图是培育无芒抗病类型的育种方法。
A．无芒、不抗病×有芒、抗病F1F2稳定遗传无芒、抗病的类型
B．无芒、不抗病×有芒、抗病F1配子幼苗稳定遗传无芒、抗病的类型
(1)方法A.B的育种原理分别是___________、____________。
(2)f过程所用的方法称为_________________，g过程所用试剂的作用原理是                 。孟德尔遗传规律发生的细胞学基础所阐述的过程是上图中的___________过程。
(3)方法A的F2中符合要求的类型占无芒抗病类型的比例是____________，方法A.B相比，B的突出优点是______________________________________________。