高中生物现代生物技术在育种中的应用综合题

如图为四种不同的育种方法,请回答:

(1)图中A→D的育种方式为杂交育种, 该育种方式的基本原理是                  。
(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方法最不易获得所需品种的原因是                             。
(4)F方法常用的试剂是                 ，该试剂作用的时间为有丝分裂的     期。
（5）家蚕是二倍体生物，含56条染色体，ZZ为雄性，ZW为雌性。幼蚕体色中的有斑纹和无斑纹性状分别由Ⅱ号染色体上的A和a基因控制。雄蚕由于吐丝多，丝的质量好，更受蚕农青睐，但在幼蚕阶段，雌雄不易区分。于是，科学家采用如图所示的方法培育出了“限性斑纹雌蚕”来解决这个问题。请回答下面的问题。

①家蚕的一个染色体组含有       条染色体。
②图中变异家蚕的“变异类型”属于染色体变异中的                    。由变异家蚕培育出限性斑纹雌蚕所采用的育种方法是              。图中的限性斑纹雌蚕的基因型为         。

棉花的纤维大多数为白色，天然彩色棉很受大众喜爱，棉纤维的白色（B）和红色（b）是一对相对性状，育种专家对深红棉做了如图（Ⅰ和Ⅱ为常染色体）所示过程的技术处理，得到了基因型为Ⅱ^bⅡ的粉红棉品种。请回答下列问题：

（1）利用深红棉花粉粒培育出的棉花植株，一般不结棉花的原因是_______________________
（2）图中培育新品种的过程发生了____________________变异。
（3）该粉红棉新品种自交后代将产生一种新品种白色棉，该现象称为____________，该新品种的基因型为_________。若图中基因A、a分别控制抗旱与不抗旱性状，则图中的新品种自交产生的子代中，抗旱粉红棉的概率为_______________。
（4）如果你是育种工作者，你该如何从深红棉、粉红棉和新的白色棉中挑选合适的品种，培育出大量的粉红棉种子（请用图解说明）。

决定玉米籽粒有色（A）和无色（a）、淀粉质（B）和蜡质（b）的基因位于9号染色体上，结构异常的9号染色体一端有染色体结节，另一端有来自8号染色体的片段（结节会随A基因同时转移，片段会随b基因同时转移）。科学家利用玉米染色体的特殊性进行了图乙所示的研究。请回答问题：

（1）8号染色体片段转移到9号染色体上的变异现象称为       。
（2）图乙中的母本在减数分裂形成配子时，这两对基因所在的染色体_____（填“能”或“不能”）发生联会。
（3）若图乙中的亲本杂交时，F₁出现了四种表现型，其中无色蜡质个体的基因型是    ，无色蜡质个体的出现说明亲代      （父本/母本）的________细胞在减数分裂过程中，同源染色体的非姐妹染色单体间发生了________，产生了基因型为ab的重组型配子。
（4）由于异常的9号染色体上有______和______分别作为A和b的细胞学标记，所以可在显微镜下通过观察染色体来研究两对基因的重组现象。将F₁表现型为无色蜡质个体的组织细胞制成临时装片观察，观察到_____________的染色体，可作为基因重组的细胞学证据。

现有两纯种小麦，一纯种小麦性状是高秆（D）、抗锈病（T）；另一纯种小麦的性状是矮秆（d）、易染锈病（t）（两对基因独立遗传）。育种专家提出了如图所示育种方法以获得小麦新品种，请据图分析回答：

（1）与正常植株相比，单倍体植株长得弱小，而且高度不育，但是，利用单倍体植株培育新品种能明显________________________。
（2）图中（三）过程采用的方法称为___________________________；图中（四）过程最常用的化学药剂是___________________，该物质作用于正在分裂的细胞，引起细胞内染色体数目加倍的原因是__________________________________________。
（3）图中标号④基因组成为_________。用这种方法培育得到的植株中，符合人们要求的矮秆抗锈病植株所占的比例为_________。

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。用某自花且闭花授粉的植物进行育种实验。请回答下面的问题：
（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______、________ 和多害性这三个特点。
（3）该植物的穗大（A）对穗小（a）为显性，晚熟（B）对早熟（b）为显性，请利用现有的纯合子品种，通过杂交育种的方法培育纯合大穗早熟新品种。
①培育纯合大穗早熟水稻新品种时，选择的亲本基因型分别是________和________。两亲本杂交的目的是______________。
②将F₁所结种子种下去，从长出的水稻中选出表现为大穗早熟的植物，这些大穗早熟植株中约有______是符合育种要求的。
（4）假设杂交涉及到n对相对性状，每对相对性状各受一对等位基因控制，彼此间各自独立遗传。在完全显性的情况下，从理论上讲，F₂杂合基因型共有______种。

如图为三种不同的育种方法，分析回答：

⑴图中A、B、C方向所示途径表示杂交育种，其选种工作通常从F₂开始，理由是__________________________。若选育植物优良品种，欲获得能稳定遗传的个体，C通常采用_____________方法。若选育动物优良品种，C则更多采用________方法对F₂所选品种进行鉴定留种；但若所选品种的优良性状为________性状，则无须经过C过程即可直接留种。
⑵若某植物的亲本基因型有以下四种类型，两亲本相互杂交，后代表现型为3：l的杂交组合是___________；选乙、丁为亲本，经A、D、E途径可培育出______种纯合植物，此培育过程的基本原理是__________。

⑶如果在植物组织培养过程中，运用F方法培育新品种，其最佳处理的对象为___________，该育种原理是_____________                  ___。

猫是XY型性别决定的二倍体生物，当猫细胞中存在两条或两条以上的X染色体时，只有一条X染色体上的基因能表达，其余X染色体高度螺旋化失活成为巴氏小体，如下图所示。请回答：

⑴利用显微镜观察巴氏小体可用        染色。巴氏小体能用来区分正常猫的性别，理由是           。
⑵显微镜下观察到某雌猫体细胞的细胞核中有2个巴氏小体，该雌猫的性染色体组成为   。高度螺旋化的染色体上的基因由于            过程受阻而不能表达。
⑶控制猫毛皮颜色的基因A（橙色）、a（黑色）位于X染色体上，基因型为X^AY的猫毛皮颜色是             。现观察到一只橙黑相间的雄猫体细胞核中有一个巴氏小体，则该雄猫的基因型为         ；若该雄猫的亲本基因型为X^aX^a和X^AY，则产生该猫是由于其             （填“父方”或“母方”）形成了异常的生殖细胞，导致出现这种异常生殖细胞的原因是                   。

(16分)猫是XY型性别决定的二倍体生物，当猫细胞中存在两条或两条以上X染色体时，
只有l条X染色体上的基因能表达，其余X染色体高度螺旋化失活成为巴氏小体，如下
图所示。请回答：

(1)利用显微镜观察巴氏小体可用_____________染色。巴氏小体能用来区分正常猫的性别，理由是                                                  。
(2)性染色体组成为XXX的雌猫体细胞的细胞核中应有_____________个巴氏小体。高度螺旋化的染色体上的基因由于_____________过程受阻而不能表达。
(3)控制猫毛皮颜色的基因A(橙色)、a(黑色)位于X染色体上，基因型为X^AY的猫毛皮颜色是_____________。现观察到一只橙黑相间的雄猫体细胞核中有一个巴氏小体，则该雄猫的基因型为_____________；若该雄猫的亲本基因型为X^aX^a和X^AY，则产生该猫是由于其_____________ (填“父方”或“母方”)形成了异常的生殖细胞，导致出现这种异常生殖
细胞的原因是                                                         。

棉花是自然界中纤维素含量最高的天然产物，如图表示棉花的两个品系的部分染色体及基因组成：I、II表示染色体，D为矮化基因，T为抗虫基因，均为显性，d为高杆基因。乙品系是通过基因工程获得的品系。

（1）乙品系是将          通过体外重组后导入受体细胞内，该过程需使用的工具酶是           。
（2）T基因的特性是能控制合成有关的毒蛋白。其转录时，首先是______________与基因的启动子结合，基因的相应片段双螺旋解开，该过程发生的场所是____________。
（3）甲和乙杂交得到F₁ ，F₁基因型有     种。请画出F₁能产生dT配子的次级精母细胞后期图（假设不发生交叉互换，只需画出I、II染色体，要求标出相应基因，请画在下边的线框内）。

（4）棉花的纤维大多数为白色，但也存在彩色棉花。在某一个彩色棉花种群中，测得存在的基因型及表现型个体数如下表：

总数	基因型、表现型及个体数
E^+E^+ (深红色)	E^+E (红色)	E^+e (浅红色)	EE （灰色）	Ee (浅灰色)	ee （栗色）
760	180	230	0	120	230	0

如果红色的棉花与浅灰色的棉花杂交，后代中灰色的棉花所占比例是__________;市场调查发现浅红色的棉花最受欢迎，现在想要尽快选育出较多浅红色的棉花品种，应该选择基因型是______________和______________的棉花品种进行杂交。

刺毛鼠的背上有硬棘毛（简称有刺），体色有浅灰色和沙色，浅灰色对沙色显性。在实验中封闭饲养的刺毛鼠群体中，偶然发现了一只无刺雄鼠，并终身保留无刺状态。
请回答下列问题：
（1）产生该无刺雄鼠的原因是                                  。有刺基因和无刺基因最本质的区别是_______________________________________不同。
（2）让这只无刺雄鼠与有刺雌鼠交配，F₁全有刺；F₁雌雄鼠自由交配，生25只有刺鼠和8只无刺鼠，其中无刺鼠全为雄性。这说明有刺和无刺这对相对性状中_________是隐性，控制有刺无刺的基因位于________________染色体上。
（3）若控制体色的基因为A、a，有刺无刺的基因为B、b，则浅灰色无刺雄鼠的基因型是________________。如果它与沙色有刺雌鼠交配子代的表现型为浅灰无刺：浅灰有刺：沙色无刺：沙色有刺为1：1：1：1，则沙色有刺雌鼠基因型为___________。
（4）刺毛鼠的染色体组成2n=16。如果此无刺雄鼠与有刺雌鼠交配，生了一个染色体组成是14＋XYY的子代个体，则其原因应是亲代中的雄鼠在减数第________次分裂过程中发生了差错；此次减数分裂同时产生的另外三个精子的染色体组成应依次为______________________________________________。
（5）若要繁殖出无刺雌鼠，则最佳方案是：先让此无刺雄鼠和纯种有刺雌鼠交配，然后再让_______与__________交配。

如图为四种不同的育种方法,请回答下列问题。

（1）图中A、D途径表示杂交育种,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。
（3）图中通过E方法育种所运用的原理是             。
（4）与杂交育种、诱变育种相比，基因工程育种的优点分别是___________________、____________________________。

由于日本福岛核电站发生核物质泄漏，我国政府从2012年3月24日起，禁止从日本12个都县进口食品、食用农产品及饲料。请回答下列有关问题。
(1)核电站泄漏的高浓度放射性物质可能导致高等生物产生的变异类型是                   ，这些变异会通过                      遗传给后代。
(2)某研究小组对生活在核电站周边的小鼠进行了遗传研究。小鼠尾长的长尾与短尾(由基因A、a控制)，尾形的弯曲与正常(由基因B、b控制)各为一对相对性状。从鼠群中选择多只基因型相同的雌鼠作母本，多只基因型相同的雄鼠作父本，杂交所得F₁的表现型及其比例如图一所示，请分析回答问题。

①小鼠的尾长和尾形这两对性状的遗传是否符合基因的自由组合定律？请简述判断的理由                                                 。
②母本通过减数分裂产生卵细胞的基因型为                            。
③让F₁中全部长尾弯曲尾雌鼠与短尾正常尾雄鼠杂交，F₂中短尾正常尾雌鼠所占的比例为          。
④小鼠毛色的黄与灰是一对相对性状(黄对灰为显性)，由位于常染色体上的基因D、d控制，且基因D纯合使胚胎致死。若亲本基因型为DdX^BX^b和DdX^BY，请参照图一格式在图二中表示出子代的表现型及比例。

如图是小麦育种的一些途径。请回答下列问题：

（1）已知高秆（D）对矮秆（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。亲本基因型为ddrr和DDRR，在培育矮秆抗病小麦品种过程中，F₁自交产生F₂，F₂中矮秆抗病类型所占的比例是        。
（2）E→F→G途径的育种方法是            ，其中F过程是               ，G过程常用的方法是                                                  。
（3）要使小麦获得燕麦抗锈病的性状，应该选择图中       （填字母）表示的技术手段最合理，该育种方法是             。
（4）图中能产生新基因的育种途径是       （填字母）。
（5）请写出基因工程的第二个步骤：                                                

(每空2，共12分)玉米籽粒的黄色(A)对白色(a)为显性，非糯性(B)对糯性(b)为显性，两对性状自由组合。请回答。
(1)已知玉米非糯性籽粒及花粉遇碘液变蓝色，糯性籽粒及花粉遇碘液变棕色。若用碘液处理AaBb的花粉，则显微镜下观察到花粉颜色及比例为_________。
(2)现有两纯合亲本，黄色糯性植株与白色非糯性植株，杂交得到F₁， F₁自交得到F₂，问出现的重组类型中纯合子的比例为      。F₂黄色非糯性植株产生的配子基因型及比例为     。
(3)已知基因A、a位于9号染色体上，且无正常9号染色体的花粉不能参与受精作用。现有基因型为Aa的植株甲，其细胞中9号染色体如图一所示。

①为了确定植株甲的A基因是位于正常染色体上，还是异常染色体上，让其进行自交产生F₁，F₁的表现型及比例为___________，证明A基因位于异常染色体上。
②以植株甲为父本，以正常的白色籽粒植株为母本，杂交产生的F₁中，发现了一株黄色籽粒植株乙，其染色体及基因组成如图二所示。该植株形成的可能原因是:父本减数分裂过程中_______________未分离。
③若植株乙在减数第一次分裂过程中，3条9号染色体随机移向细胞两极，并最终形成含1条和2条9号染色体的配子，那么以植株乙为父本，以正常的白色籽粒植株为母本进行测交，后代的表现型及比例是_________________。

(10分)果蝇是遗传学研究常用的生物材料，请回答下列有关果蝇遗传试验的问题：
(1)已知果蝇黄身和黑身为一对相对性状，控制该性状的基因位于常染色体上，一对体色为黑身的果蝇交配，后代有多只黑身果蝇和一只黄身雄果蝇，分析认为体色异常原因有两种：一是基因突变(只考虑一个基因)的结果，二是隐性基因携带者之间交配的结果，请设计杂交实验并预测试验结果。
试验方案：将这只黄身雄果蝇与________交配，获得若干后代，若后代________，则为原因一；若后代______________，则为原因二。
(2)科学家布里吉斯发现白眼雌果蝇(X^bX^b)和红眼雄果蝇(X^BY)杂交的子一代出现了一个白眼雌果蝇，大量观察发现，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。对于果蝇来说，染色体与性别关系如下表，该白眼雌果蝇的出现可能为基因突变也可能为染色体变异，请设计简单杂交实验确定是哪一种原因引起的。

XXY	XO	XXX	YO
雌性可育	雄性不可育	死亡	死亡

实验方案：                       ，统计F₁的表现型情况；
结果预测：若____________，则为基因突变；若____________，则为染色体变异。