高中生物现代生物技术在育种中的应用综合题

香味性状是优质水稻品种的重要特性之一。

（1）香稻品种甲的香味性状受隐性基因（a）控制，其香味性状的表现是因为_______，导致香味物质累积。
（2）水稻香味性状与抗病性状独立遗传。抗病（B）对感病（b）为显性。为选育抗病香稻新品种，进行一系列杂交实验。其中，无香味感病与无香味抗病植株杂交的统计结果如图所示，则两个亲代的基因型是__________。上述杂交的子代自交，后代群体中能稳定遗传的有香味抗病植株所占比例为_________。
（3）用纯合无香味植株作母本与香稻品种甲进行杂交，在F₁中偶尔发现某一植株具有香味性状。请对此现象给出合理解释：①______       _；②___         ___。
（4）单倍体育种可缩短育种年限。离体培养的花粉经脱分化形成         ，最终发育成单倍体植株，这表明花粉具有发育成完整植株所需要的________。若要获得二倍体植株，应在__  __时期用秋水仙素进行诱导处理。

（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                   。

已知金鱼的正常眼和龙眼为一对相对性状。
(1)传统育种人员通过人工定向选择龙眼金鱼，实现了金鱼种群的进化，其实质是________________。
(2)现育种人员在龙眼金鱼后代中发现了一只具有更高观赏价值的朝天眼金鱼。科研人员直接利用卵细胞培育二倍体金鱼的方法快速得到具有新性状的个体，其关键步骤包括：第一步：精子染色体的失活处理(失活后的精子可激活卵母细胞完成减数分裂形成卵细胞)；第二步：诱导卵细胞染色体加倍。具体操作步骤如下图所示，请回答下列问题：

①辐射处理可导致精子染色体断裂失活，该变异类型属于__________。
②二倍体金鱼的育种有两种方法；用方法一获得的子代是纯合二倍体，导致染色体数目加倍的原理是__________：用方法二获得的子代可能出现杂合二倍体，请写出两种可能的原因_________和_________。
③用上述方法一繁殖金鱼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；若子代性别为_______，则其性别决定为ZW型(WW或YY个体不能成活)。

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                                  。

遗传和变异是生物界的普遍现象，现运用你所学的有关知识回答下列有关遗传和变异的问题。注：某植物(2N＝24)的正常植株(A)对矮生植株(a)为显性。

(1)如图为这种植物(基因型为Aa)减数分裂四分体时期部分染色体的示意图。
如果1号染色单体上的基因为A，则2号最可能是__________。
(2)若该植物为AA，A基因所在的那一对同源染色体在减数第一次发裂时不分离，则母本产生的配子染色体数目为__________或__________。此种变异类型属于可遗传变异中的______________。
(3)假设两种纯合突变体甲和乙都是由控制株高的A基因突变产生的，检测突变基因转录的mRNA，发现甲的第二个密码子中的第二个碱基由C变为U，乙在第二个密码子的第二个碱基前多了一个U。与正常植株相比，突变体__________的株高变化更大。

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     。

已知金鱼的正常眼和龙眼为一对相对性状。
(1)传统育种人员通过人工定向选择龙眼金鱼，实现了金鱼种群的进化，其实质是________________。
(2)现育种人员在龙眼金鱼后代中发现了一只具有更高观赏价值的朝天眼金鱼。科研人员直接利用卵细胞培育二倍体金鱼的方法快速得到具有新性状的个体，其关键步骤包括：第一步：精子染色体的失活处理(失活后的精子可激活卵母细胞完成减数分裂形成卵细胞)；第二步：诱导卵细胞染色体加倍。具体操作步骤如下图所示，请回答下列问题：

①辐射处理可导致精子染色体断裂失活，该变异类型属于__________。
②二倍体金鱼的育种有两种方法；用方法一获得的子代是纯合二倍体，导致染色体数目加倍的原理是__________：用方法二获得的子代可能出现杂合二倍体，请写出两种可能的原因_________和_________。
③用上述方法一繁殖金鱼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；若子代性别为_______，则其性别决定为ZW型(WW或YY个体不能成活)。

（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________________。

下图表示某种农作物品种①和②培育出品种⑥的方法。请回答下列问题：

(1)由品种①和②培育出品种③，再由品种③培育出品种⑥的过程V的育种方法在生物学上叫              。
（2）过程Ⅱ依据的原理是             。
（3）过程Ⅲ常用的方法是                 ，培养出的④植株叫是否可育           （填“可育”或“不育”）。
（4）将品种④培养成品种⑥常常用化学物质秋水仙素处理幼苗，其作用机制是                       。

金鱼是重要的观赏鱼，品种众多，可观赏的性状多种多样。请利用遗传学和生物进化知识回答下列问题。
（1）实验证明，任何品种的金鱼都能与野生鲫鱼杂交，并产生可育后代。这说明金鱼与野生鲫鱼之间不存在                现象。
（2）研究表明，金鱼的性别由性染色体决定，属于XY型。金鱼培育专家培育的珍贵品种——“蓝剑”，其性染色体组成为XYY。该金鱼所以珍贵，其原因之一是“蓝剑”不能直接产生后代，最根本的原因是“蓝剑”不能产生正常配子。“蓝剑”的产生可能是亲本中              性个体在减数第        次分裂时遗传物质分配异常所造成的。
（3）基因Aa和Bb是位于非同源染色体上的两对基因。两只金鱼杂交，若子代中雌鱼全部表现为B控制的性状，雄鱼既有B控制性状又有表现为b控制性状，则亲本的基因型应为                         (只写关于B/b的基因型)；若子代中不管雌雄个体都表现为A__∶aa=3∶1，B__∶bb=1∶1，则亲本的基因型为                                       。

下图是某一年生自花传粉植物（2n=12）的某些基因在亲本细胞染色体上的排列情况。该种植物的高度由三对等位基因B、b，F、f，G、g共同决定，显性基因具有增高效应，且增高效应都相同，还可以累加，即显性基因的个数与植株高度呈正相关。已知图示中母本高75 cm，父本高45 cm，据此回答下列问题。

（1）若图示母本细胞正处于分裂过程中，则该细胞内可形成_____个四分体。
（2）上述亲本杂交子代F₁的高度是____cm，若考虑图中所示全部基因，F₁测交后代中高度为55 cm的植株有____种基因型。
（3）若基因E纯合会导致个体死亡，则F₁自交得到的F₂中杂合子Ee所占比例为______．
（4）该种植物红花与白花由两对等位基因控制，基因D、d位于l、2号染色体上，另一对等位基因为A、a，且D控制色素的合成，A抑制色素的合成。请完善下列实验步骤，探究基因A和a是否也位于1、2号染色体上（不考虑交叉互换和突变）。
第一步：选择基因型为_____的纯合亲本进行杂交得到F₁种子。
第二步：种植F₁种子，待植株成熟让其____交，得到F₂种子。
第三步：种植F₂种子，待其长出花朵，观察统计花的颜色及比例。
结果及结论：
①若F₂植株的_____，说明A、a不位于1、2号染色体上。
②若F₂植株的_____，说明A、a位于1、2号染色体上。