高中生物现代生物技术在育种中的应用试题

在生命奥秘的探索过程中，染色体作为遗传物质的主要载体，人们对它的研究和应用日益深入。


Ⅰ．2009年诺贝尔生理学或医学奖授予因发现端粒和端粒酶如何保护染色体的三位学者。端粒（右图中染色体两端所示）通常是由富含鸟嘌呤核苷酸（G）的短的串联重复序列组成。它们能防止不同染色体末端发生错误融合，引发癌变。但是，细胞每分裂一次，端粒就会丢失一部分；在细胞衰老过程中端粒逐渐变小。端粒酶可利用某段RNA序列作为模板合成端粒DNA，对端粒有延伸作用。
（1）染色体末端发生错误融合属于    变异，结果使染色体上基因的       和      发生改变。
（2）端粒酶的作用是              ，所以从功能上看，属于     酶。
（3）随着细胞中端粒长度的缩短，细胞的增殖能力将逐渐           。
（4）科学家发现精子中的端粒长度与受试者的年龄无关。这可能是因为精细胞中      
                       。
（5）癌变的细胞中不仅具有较高活性的端粒酶，细胞膜表面也会出现一些不同于正常细胞的蛋白质，这些蛋白质会成为           ，引起机体的免疫应答。在应答中可直接与癌细胞密切接触并使之裂解的免疫细胞是        。除常规的治疗方法外，通过寻找能够      
癌细胞中端粒酶活性的物质也使癌症的治疗成为可能。
Ⅱ．科学研究表明，用一定时间的低温（如4℃）处理水培的某植物根尖时能够诱导细胞内染色体数目加倍。请你设计一个实验，探究低温对细胞中染色体数目的影响。
（1）该实验依据的生物学原理是                      。
（2）请你设计一个表格，用于记录实验结果。【提示：低温处理植物材料时，通常需要较长时间（如5小时）才能产生低温效应。】
（3）你的设计思路是                                    。
（4）预测低温处理后可能观察到的实验现象是                。

I．2009年诺贝尔生理学或医学奖授予因发现端粒和端粒酶如何保护染色体的三位学者。端粒是真核细胞内染色体末端的DNA重复片断，功能是完成染色体末端的复制，防止染色体融合、重组和降解。它们在细胞分裂时不能被完全复制，因而随分裂次数的增加而缩短，除非有端粒酶的存在。端粒酶主要成分是RNA和蛋白质，其含有引物特异识别位点，能以自身RNA为模板，合成端粒DNA并加到染色体末端，使端粒延长，从而延长细胞的寿命甚至使其水生化。研究表明：如果细胞中不存在端粒酶的活性，染色体将随每次分裂而变得越来越短，而且由于细胞的后代因必需基因的丢失，最终死亡。
（1）染色体末端发生错误融合属于染色体结构变异中的＿＿＿＿＿＿，结果使染色体上基因的＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿发生改变。
（2）端粒酶中，蛋白质成分的功能类似于＿＿＿＿＿＿酶。
（3）如果正常体细胞中不存在端粒酶的活性，你认为新复制出的DNA与亲代DNA完全相同吗？＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。体外培养正常成纤维细胞，细胞中的端粒长度与细胞增殖细胞力呈＿＿＿＿＿＿（正相交、负相关）关系。
（4）从上述材料分析可知，正常体细胞不断走向衰老的原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（5）科学家发现精子中的端粒长度与受试者的年龄无关，这是因为精子细胞中＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿能正常表达，使＿＿＿＿＿＿保持一定的长度。
II．某种植物的花色受两对基因（A—a，B—b）的支配，这两地基因位于非同源染色体上。其表现型和基因型的对应关系如下表，请回答：

基因型	A_B_ (A和B同时存在)	A_bb（A存在，B不存在）	aaB_或aabb（A不存在）
表现型	紫花	红花	白花

  （1）基因型为aaBB的白花植株与Aabb的红花植株杂交，F₁的表现型为＿＿＿＿＿＿；F₁自交，F₂的表现型的分离比为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（2）基因型为＿＿＿＿＿＿的红花植株与基因型为＿＿＿＿＿＿的白花植株杂交，后代全为红花。

香豌豆是雌雄同花植物，有多种性状，各种性状的遗传方式各有差别。
（1）如果基因型RR的植株呈深绿色，基因型Rr的植株呈浅绿色，基因型rr的植株呈白色。深绿色和浅绿色植株的繁殖和生存能力相似，而白色植株会在幼苗阶段死亡。基因型为RR的植株在遮光条件下茎叶为黄白色，这是因为光照影响了       合成，说明生物性状的表现是     的结果。现有一株浅绿色的植株作亲本进行自花授粉得到F₁，F₁自花授粉得到F₂，F₂的成熟植株中浅绿色植株所占的比例为     。
（2）如果该植株的花有红色、紫色和白色，该性状受两对基因控制，同时有E和F基因的植株开红花，无E和F基因的植株开白花，只有E基因或F基因时开紫花。有两株开紫花的植株杂交，后代出现开红花：紫花：白花=1：2：1，请你对这个现象用遗传图解作出解释。
（3）若上述基因型为EEFF的红花豌豆具有更强的抗逆性，且种子中蛋白质含量相对高，如何利用紫花豌豆快速培育此品种，写出简单的育种方案。(要求叙述简洁，条理清楚)

假设a、B为玉米的优良基因，现有AABB、aabb两个品种，控制两对相对性状的基因位于两对同源染色体上，实验小组用不同方法进行了实验（见右图），下列说法不正确的是                        （   ）

A．过程①育种方法的原理是基因突变，最大优点是能提高突变率，在短时间内获得更多的优良变异类型
B．过程②③④育种方法的原理是基因重组，基因型aaB_的类型轻④后，子代中aaBB所占比例是5/6
C．过程⑤使用的试剂是秋水仙素，它可作用于正在分裂的细胞，抑制纺锤体的形成
D．过程⑥⑦应用了单倍体育种的方法，最大的优点是明显缩短育种年限

下图表示几种育种方法大致过程。请分析回答：

（1）在图一所示①→②过程中发生了中发生了          。若以②的碱基序列为模板经转录和翻译形成③，此过程与以①为模板相比一定发生变化的是       。
A．mRNA碱基序列    B．tRNA种类      C．氨基到种类     D．蛋白质结构
（2）图二中控制高产、中产、低产（A、a）和抗病与感病（B，b）的两对等位基因分别位于两对同源染色体上。F₂的表现型有        种。F₂中高产抗病植株占       。鉴别高产抗端正植株是否为纯合子的方法是                     ，收获种子种植。若子代              ，则说明植株为纯合子。在转入抗虫基因的过程中，需要用        酶将抗虫基因与载体DNA连接，然后导入受体细胞。
（3）图二中利用F₁的花粉形成个体④所应用技术的理论依据是         ，在培养过程中，细胞必须经过         过程才能形成胚状体或丛芽。
（4）图二所示的育种方法的原理有             。
（5）图三的育种过程在现代技术中称为         。

一变异雄果蝇的精原细胞中第Ⅳ对染色体多了1条，如果不再发生染色体丢失，则其（　　）

A．减数分裂产生的子细胞中25%的细胞染色体数是正常的

B．减数分裂产生的子细胞中50%的细胞染色体数是正常的

C．有丝分裂产生的子细胞中50%的细胞染色体数是正常的

D．有丝分裂产生的子细胞中25%的细胞染色体数是正常的

下列过程一定能够导致DNA分子结构发生改变的是

A．基因工程

B．DNA分子扩增

C．染色体变异

D．交叉互换

下列关于育种的叙述中，正确的是

A．诱变育种和杂交育种均可形成新的基因

B．单倍体育种与多倍体育种的原理是一样的

C．三倍体植物不能由受精卵发育而来

D．基因工程育种的原理是基因突变

下列关于染色体组的说法中，错误的是（   ）

A．雄果蝇精子中形状和大小各不相同的4条染色体就是一个染色体组

B．雌果蝇卵细胞中形状和大小各不相同的4条染色体就是一个染色体组

C．一般来说，配子中形状和大小各不相同的4条染色体就是一个染色体组

D．所有生物的生殖细胞中含有的全部染色体就是一个染色体组

对于大肠杆菌来说，在自然条件下发生变异的原因可能是（   ）
①基因突变       ②基因重组       ③染色体变异

A．①②③

B．①②

C．②③

D．①

已知洋葱是二倍体生物，则不能找到等位基因的细胞是（   ）

A．叶肉细胞

B．花粉

C．根尖细胞

D．鳞茎细胞

在三倍体无籽西瓜的培育过程中，用秋水仙素处理二倍体普通西瓜的幼苗，待植株成熟后接受普通二倍体西瓜的正常花粉，所结果实的果皮、种皮、胚芽、子叶细胞的染色体组数依次为（   ）

A．4、2、2、4

B．4、4、3、5

C．4、3、3、4

D．4、4、3、3

下列关于无籽西瓜和无籽番茄的叙述正确的是（   ）

A．两者都是可遗传的变异

B．两者都是不可遗传的变异

C．无籽西瓜是可遗传的变异、无籽番茄是不可遗传的变异

D．无籽西瓜是不可遗传的变异、无籽番茄是可遗传的变异

下列关于单倍体、二倍体、多倍体的叙述正确的是（   ）

A．生物体的细胞中有几个染色体组就叫几倍体

B．由正常的配子发育成的生物体，细胞中无论有几个染色体组也只能叫单倍体

C．单倍体一般高度不孕，但茎杆粗壮

D．单倍体都是纯种，多倍体的等位基因至少有三个

某病人的性染色体为XXY，其发病原因不可能是该病人的亲代在形成配子时

A．其父亲的初级精母细胞分裂的后期，两条性染色体移向同一侧

B．其父亲的次级精母细胞分裂的后期，两条性染色体移向同一侧

C．其母亲的初级卵母细胞分裂的后期，两条性染色体移向同一侧

D．其母亲的次级卵母细胞分裂的后期，两条性染色体移向同一侧