高中生物现代生物技术在育种中的应用综合题

水稻性状中，抗瘟病（A）对易染瘟病（a）为显性，高秆（B）对矮秆（b）为显性。现用高秆抗病品种与矮秆易染病品种来培育可稳定遗传的矮秆抗病新品种，①～⑥表示培育过程中可采用的手段和过程。请分析回答：

（1）图中所示育种手段中，不能实现育种目标的是[  ]          （在括号内填图中序号，横线上写文字）。
（2）能获得育种需要的表现型植株，但性状不能稳定遗传的是[  ]           （在括号内填图中序号，横线上写文字），此育种方式最大的缺陷是           。
（3）①→②育种方式是           ，其依据的原理是           。
（4）③常用的方法是         ，④过程常用秋水仙素处理         。该育种方式突出的优点是         。

下列示意图分别表示某动物（2n＝4）体内细胞正常分裂过程中不同时期细胞内染色体、染色单体和DNA含量的关系及细胞分裂图像，请分析回答：

（1）图①中a～c柱表示染色单体的是________，图①中所对应的细胞中存在同源染色体的是________。
（2）图①中Ⅱ的数量关系对应于图②中______，由Ⅱ变为Ⅲ，相当于图②中_______过程。
（3）图②乙细胞产生的子细胞名称为________________。
（4）图②甲细胞中含有______个染色体组。
（5）请绘出该细胞在减数分裂过程中，每条染色体DNA分子含量变化曲线。
（6）请绘出图②乙细胞前一个时期的细胞分裂图。

（共16分）目前人类培育动植物新品种的技术主要有①杂交育种、②诱变育种、③单倍体育种、④多倍体育种和⑤基因工程技术。请回答下列问题[除第3、5小题外，均用代号回答]：
（1）以上技术的遗传学原理为基因突变的有          ；为基因重组的有        ；为染色体变异的有          。
（2）单倍体育种常用的方法是首先进行         ，获得单倍体幼苗；多倍体育种常用的方法是           处理萌发的种子或幼苗；诱变育种常用的方法是用             来处理供试材料。
（3）“巨蜂”葡萄的果实、种子及茎、叶都比普通葡萄大，它是用            方法培育出来的。
（4）方法③与方法①相比，突出的优是               。

育种工作者利用不同的方法进行了如下四组实验。请据图回答问题。

（1）图Ⅰ过程由番茄韧皮部细胞形成幼苗A的过程需要经过______________两个关键步骤，该过程依据的原理是_____________________。
（2）植物组织培养除了需要提供一定的营养、植物激素、温度和光照外，还必须在________的条件下进行。
（3）已知番茄的红果（Y）对黄果（y）为显性，少室（M）对多室（m）为显性，控制两对相对性状的基因分别位于两对同源染色体上。用红果多室（Yymm）番茄植株的花粉进行Ⅱ、Ⅲ有关实验，则Ⅱ过程中，从花粉形成幼苗B所进行的细胞分裂方式是__________。Ⅲ过程中植物体C的基因型为             。（细胞A为两两融合细胞）
（4）图Ⅲ、Ⅳ过程中需要去除细胞壁，获得具有活力的_______________________。
（5）方法Ⅳ为           技术。在图中Ⅳ过程中，经过鉴别和筛选后，通常植物体D能表现出        个亲本的遗传性状。

在一批野生正常翅果蝇中，出现少数毛翅（H）的显性突变个体。这些突变个体在培养过程中由于某种原因又恢复为正常翅。这种突变成毛翅后又恢复为正常翅的个体称为回复体。回复体出现的原因有两种：一是H又突变为h；二是体内另一对基因RR或Rr突变为rr，从而导致H基因无法表达（即：R、r基因本身并没有控制具体性状，但是R基因的正常表达是H基因正常表达的前提）。第一种原因出现的回复体称为“真回复体”，第二种原因出现的回复体称为“假回复体”。请分析回答：
（1）表现为正常翅的果蝇中“假回复体”基因型可能为____________。
（2）现获得一批纯合的果蝇回复体，欲判断其基因型为HHrr还是hhRR。现有三种基因型hhrr、HHRR、hhRR的个体，请从中选择进行杂交实验，写出简单的实验思路、预测实验结果并得出结论。
①实验思路：让这批纯合的果蝇回复体与________（基因型）杂交，观察子代果蝇的性状表现。
②预测实验结果并得出相应结论：若子代果蝇________，则这批果蝇的基因型为hhRR；
若子代果蝇________，则这批果蝇的基因型为HHrr。
（3）实验结果表明：这批果蝇属于纯合的“假回复体”。判断这两对基因是位于同一对染色体上还是位于不同对染色体上，用这些果蝇与________（基因型）果蝇进行杂交实验，预测子二代实验结果，并得出结论：
若__________________，则这两对基因位于不同对染色体上；
若__________________，则这两对基因位于同一对染色体上。

为了快速培育抗某种除草剂的水稻，育种工作者综合应用了多种培育种方法，过程如下。请回答问题。
（1）从对该种除草剂敏感的二倍水稻植株上取花药离体培养，诱导成           幼苗。
（2）用射线照射上述幼苗，目的是          ；然后用该除草剂喷洒其幼叶，结果大部分叶片变黄，仅有个别幼叶的小片组织保持绿色，表明这部分组织具有             。
（3）取该部分绿色组织再进行组织培养，诱导植株再生后，用秋水仙素处理幼苗，使染色体加倍，获得           ，移栽到大田后，在苗期喷洒该除草剂鉴定其抗性。
（4）对抗性的遗传基础做一步研究，可以选用抗性植株与            杂交，如果           ，表明抗性是隐性性状。F₁自交，若F₂性状分离比为15（敏感）：1（抗性），初步推测             。

香味性状是优质水稻品种的重要特征之一。
（1）水稻的香味性状与抗病性状独立遗传。香稻品种的香味性状受隐性基因（a）控制，抗病（B）对感病（b）为显性。为选育抗病水稻新品种，进行了一系列杂交实验。其中，无香味感病与无香味抗病植株杂交的统计结果如下图所示，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的比例为__________ 。

（2）单倍体育种可以缩短育种年限。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。

如图甲是五个细胞(A-E)分裂的示意图，图乙是一个分裂过程中染色体数目的变化曲线，
请分析完成：

（1）若图甲细胞来自同一个体，则该生物的体细胞染色体数最多为____    条，含同源染色体的
细胞是_________，细胞D产生的子细胞名称是____________。
（2）若该个体有两对等位基因(YyRr)分别位于两对同源染色体上，则与图甲中D细胞相对应的基
因组成可能为______________。
（3）图甲中的细胞______对应图乙中c段，基因分离定律发生于_______段。
（4）若图甲为某雌性哺乳动物细胞分裂过程，则一定错误的是细胞_______，若是皮肤生发层细胞，则该细胞可能会发生类似于图甲中细胞_________所示的分裂现象。

二倍体大麦是一种闭花授粉植物，每株约有6～20朵花，若大面积杂交育种，会造成十分繁重的人工操作，因此应用这种育种方式不切合实际。研究表明雄性可育基因对雄性不育（植株不能产生花粉或花粉败育而不能授粉的现象）基因m为显性，褐色种皮基因对黄色种皮基因r为显性。某育种工作者获得三体大麦，其减数分裂仅能产生两种配子，其是否可育如图所示（注意：有些雄配子尽管具有基因，但是由于其比正常配子多一条染色体，导致不能与卵细胞进行正常受精而不育）。请回答下列问题（不考虑交叉互换）

（1）若采用二倍体大麦杂交育种，需要对母本进行              （用文字加箭头表示）→套袋等操作。
（2）由二倍体大麦变成三体大麦属于          变异。
（3）若以上述三体大麦为实验材料，选育出适合进行大面积杂交育种的母本，需对三体大麦进行自交，将子代中表现型为             的植株作为选育出的母本，而表现型为           的植株继续作为选育上述母本的材料。

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（Aa、Bb、Dd）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，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）

（1）根据图甲，正常情况下，黄花性状的可能基因型有：               。
（2）基因型为AAbbdd的白花植株和纯合黄花植株杂交，F2植株的表现型及比例为       ，F2白花中纯合子的比例为            。
（3）图乙中，②、③的变异类型分别是        ；基因型为aaBbDdd的突变体花色为         。
（4）为了确定aaBbDdd植株属于图乙中的哪一种突变体，设计以下实验。
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与比例．
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。

现有两个小麦品种，一个纯种小麦性状是高杆（ D ），抗锈病（ T ）；另一个纯种小麦的性状是矮杆（ d ），易染锈病（ t ）。两对基因独立遗传。育种专家提出了如下图所示的Ⅰ、Ⅱ两种育种方法以获得小麦新品种。问：

（1） 方法Ⅰ与方法Ⅱ相比，前者的优势在于            ________ 。
（2） 图中①和④基因组成分别为              和               。
（3）（三）过程采用的方法称为             ；（四）过程最常用的化学药剂是             ；（五）过程产生的抗倒伏抗锈病植株中的纯合体占             ；

为比较不同处理方法对洋葱（2n＝16）根尖细胞分裂指数（即视野内分裂期细胞数占细胞总数的百分比）的影响，某研究性学习小组进行了相关实验，实验步骤如下：
①将洋葱的老根去除，经水培生根后取出。
②将洋葱分组同时转入质量分数为0.01%、0.1%秋水仙素溶液中，分别培养24h、36h、48h；秋水仙素处理停止后再转入清水中分别培养0h、12h、24h、36h。
③剪取根尖，用卡诺氏液处理8h，然后将根尖浸泡在15%盐酸溶液和95%酒精溶液中5～8min。
④步骤D_______。
⑤用苯酚品红染液进行染色。
⑥制片、镜检；计数、拍照。
实验结果：不同方法处理后的细胞分裂指数（%）如下表。

秋水仙素溶液处理	清水培养时间/h
质量分数/%	时间/h	0	12	24	36
0.01	24	10.71[	13.68	14.19[源:Z_xx_k.Com]	14.46
36	9.94	11.99	13.59	13.62
48	7.98	10.06	12.22	11.97
0.1	24	7.74	9.09	11.07	10.86
36	6.12	7.87	9.98	9.81
48	5.97	6.68	7.98	8.56

请分析上述实验，回答有关问题：
（1）步骤③中卡诺氏液的作用是__________________________；“将根尖浸泡在15%盐酸溶液和95%酒精溶液中”的目的是_______________________________。
（2）步骤④中”D”的操作是___________________。
（3）该实验中，秋水仙素的作用是____________________________________，由实验可知，提高细胞分裂指数的最佳方法是_____________________________________________。

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____________。

如图①～③列举了三种作物的育种方法，请回答相应问题：[ ]中填序号，横线上填文字。

（1）①～③对应的分别属于_______育种、_________育种和_________育种。
（2）第②种方法中使用秋水仙素的作用是____________，其作用机理是____________。
（3）若用方法②培育高产抗病的小麦新品种，与方法①相比其突出优点是_______________。

以下是小麦的几种育种方法，图中涉及的小麦两种相对性状独立遗传，据图回答：
A．高秆白粒小麦×矮秆红粒小麦→F_l→ F₂→稳定遗传的矮秆白粒小麦
B．高秆抗锈病小麦×矮秆染锈病小麦→F_l→花粉→a→稳定遗传的矮秆抗锈病小麦

（1）A组育种方法的原理是________________。
（2）B组育种方法所产生的a是         倍体。与A组育种方法相比，B组育种方法的优点是
______________________________________。
（3）在A组中，由F_l到F₂，育种工作者采用的方法是               。B组a代表的个体通常
具有的特点是                                                          。
（4）C组的育种方法中①过程采取的方法是                           。三倍体上结出的西瓜
没有种子的原因                                                    。
（5）若要改变上述小麦亲本原有的遗传信息，则应该采用的常规育种方法是__________。