高中生物现代生物技术在育种中的应用试题

玉米是雌雄同株异花植物，它的非糯性基因R和糯性基因r位于6号染色体上，籽粒黄色基因T与白色基因t位于9号染色体上，已知含异常9号染色体的花粉不能参与受精作用。现有植株A，其细胞中9号染色体如图所示，其它同源染色体都正常。请回答下列问题：

（1）植株A的变异类型属于染色体结构变异中的        ，从基因数量变化来看，这种变化与基因突变的区别是       。
（2）若植株A为杂合黄色籽粒，为确定植株A的T基因是位于正常染色体还是异常染色体上，可以通过遗传实验来判断。请用遗传图解表示实验过程，并加以必要的文字说明。（用T或t表示基因位于正常染色体上，用T 或t 表示基因位于异常染色体上）
（3）玉米的是否糯性和籽粒颜色两对性状的遗传遵循       定律，根据减数分裂过程中基因的行为和染色体的行为具有一致性，科学家提出了         学说，现确定植株A基因型为T ^- tRr，则其减数分裂产生可育雄配子的类型及比例为       。
（4）另取基因型为ttRR和TTrr的亲本杂交得到F₁，F₁自交产生F₂。选取F₂中非糯性白籽粒植株，随机交配，则后代的表现型及其比例为         。

Ⅰ.簇毛麦（二倍体）具有许多普通小麦（六倍体）不具有的优良基因，如抗白粉病基因。为了改良小麦品种，育种工作者将簇毛麦与普通小麦杂交，过程如下：

（1）杂交产生的F₁代是________倍体植株，其染色体组的组成为________。F₁代在产生配子时，来自簇毛麦和普通小麦的染色体几乎无法配对，说明它们之间存在________。
（2）为了使F₁代产生可育的配子，可用________对F₁代的幼苗进行诱导处理。为鉴定该处理措施的效果，可取其芽尖制成临时装片，在________倍显微镜下观察________期细胞，并与未处理的F₁进行染色体比较。
（3）对可育植株进行辐射等处理后，发现来自簇毛麦1条染色体上的抗白粉病基因（e）移到了普通小麦的染色体上，这种变异类型属于________。在减数分裂过程中，该基因与另一个抗白粉病基因________（不/一定/不一定）发生分离，最终可形成________种配子，其中含有抗白粉病基因（e）配子的基因组成是________。
Ⅱ.绿色荧光蛋白基因（GFP）被发现以来，一直作为一个监测完整细胞和组织内基因表达及蛋白质位置的理想标记。请根据图表回答下列问题。

（1）已知GFP是从水母的体细胞中提取出的一种基因，提取它时通常利用的酶是     。
（2）若GFP的一端伸出的核苷酸的碱基序列是—TCGA—，另一端伸出的核苷酸的碱基序列是—TGCA—，则在构建含该GFP的重组质粒时，应选用的限制酶是__________（请在右表中选择）。
（3）若将含GFP的重组质粒导入猪胎儿成纤维细胞，则常用的方法是__________。检测GFP是否已重组到猪胎儿成纤维细胞的染色体DNA上，可采用__________技术进行检测。
（4）欲进一步将已导入了重组质粒的猪胎儿成纤维细胞培养成带有绿色荧光蛋白质的转基因猪，还需利用         技术，将导入了重组质粒的猪胎儿成纤维细胞的细胞核移植到去核的猪的卵母细胞中，从而形成重组细胞，再进一步培养成旱期胚胎，通过         技术转移到猪的子宫中，从而得到绿色荧光蛋白转基因克隆猪。
（5）为了加快繁殖速度，可对（4）中的早期胚胎进行       。也可将得到的绿色荧光蛋白转基因克隆猪（雌性），用__________处理，使之超数排卵，提高其繁育能力。

决定玉米籽粒有色（C）和无色（c）、淀粉质（Wx）和蜡质（wx）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。下列有关玉米染色体特殊性的研究，说法正确的是（ ）

A.异常9号染色体的产生称为基因重组
B.异常的9号染色体可为C和wx的基因重组提供细胞学标记
C.图2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能发生联会
D.图2中的亲本杂交时，F₁出现了无色蜡质个体，说明亲代母本在形成配子时，同源染色体的姐妹染色单体间发生了交叉互换

若下图中甲、乙、丙所代表的结构或物质如表中所示，则相应的叙述与图示不符的（   ）

选项	甲	乙	丙	相应的叙述
A	植物体一部分	愈伤组织	植物体	若甲离体培养，则①过程表示脱分化，②过程包括再分化
B	二倍体	花粉	单倍体	经①和②过程形成的丙一般含有一个染色体组， ③表示用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
C	下丘脑	垂体	甲状腺	①为促甲状腺激素激素释放激素，③表示的激素对甲和乙都能起到反馈调节作用
D	基因	mRNA	蛋白质	①不同于②的碱基配对方式为T－A；在原核细胞中，①② 过程可在细胞同一区域同时发生

 

豚鼠毛色的黄色基因R与白色基因r是位于9号常染色体上的一对等位基因，已知无正常9号染色体的精子不能参与受精作用。现有基因型为Rr的异常黄色雌豚鼠甲（含有异常9号染色体的豚鼠为异常豚鼠），其细胞中9号染色体及基因组成如图1所示。

（1）用甲豚鼠与正常的白色豚鼠作亲本杂交，其F₁随机交配所得的F₂中表现型及比例为________，异常白色豚鼠所占比例为_________。
（2）如果以图2所示染色体的雄豚鼠与正常的白色雌豚鼠杂交，产生的F₁中发现了一只黄色豚鼠，经检测染色体组成无异常，出现这种现象的原因是_______（填“父”或“母”）本形成配子的过程中发生了________；或者是_______（填“父”或“母”）本形成配子的过程中发生了__________。
（3）如果以图2所示染色体的雄豚鼠与正常的白色雌豚鼠杂交，产生的F₁中发现了一只黄色豚鼠，经检测，其9号染色体及基因组成如图3所示，出现这种现象的原因是_________。
（4）豚鼠的粗毛与细毛分别由位于4号常染色体染色体上的A与a控制，用染色体及基因组成如图4所示的雌雄豚鼠杂交，子代中黄色粗毛豚鼠所占比例为__________，白色细毛豚鼠所占比例为________。

玉米非糯性基因(A)对糯性基因（a）是显性，植株紫色基因对植株绿色玉米非糯性基因（A)对糯性基因（a)是显性，植株紫色基因（B) 对植株绿色基因（b)是显性，这两对等位基因分别位于第9号和第6号染色体上。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。现有非糯性紫株、非糯性绿株和糯性紫株三个纯种品系供实验选择。请回答：
（1）若采用花粉鉴定法验证基因分离定律，应选择非糯性紫株与糯性紫株杂交。如果用碘液处理F1代所有花粉，则显微镜下观察到花粉颜色及比例为___        ___。
（2）若验证基因的自由组合定律，则两亲本基因型为__        ____。如果要筛选糯性绿株品系需在第______年选择糯性籽粒留种，下一年选择______自交留种即可。
（3）当用X射线照射亲本中非糯性紫株玉米花粉并授于非糯性绿株的个体上，发现在F1代734株中有2株为绿色。经细胞学的检查表明，这是由于第6号染色体载有紫色基因（B)区段缺失导致的。已知第6号染色体区段缺失的雌、雄配子可育，而缺失纯合体（两条同源染色体均缺失相同片段）致死。
①在上述F1代绿株的幼嫩花药中观察下图所示染色体，请根据题意在图中选择恰当的基因位点并在位点上正确标出F1代绿株的基因组成。

②有人认为F1代出现绿株的原因可能是经X射线照射的少数花粉中紫色基因（B)突变为绿色基因（b)，导致F1代绿苗产生。某同学设计了以下杂交实验，探究X射线照射花粉产生的变异类型。
实验步骤：
第一步：选F1代绿色植株与亲本中的____      __杂交，得到种子（F2代）；第二步：F2代植株的自交，得到种子（F3代）；第三步：观察并记录F3代植株颜色及比例。
结果预测及结论：
若F3代植株的紫色:绿色为___     ___，说明花粉中紫色基因（B)突变为绿色基因（b)，没有发生第6染色体载有紫色基因（B)的区段缺失。
若F3代植株的紫色:绿色为___       __，说明花粉中第6染色体载有紫色基因(B)的区段缺失。

果蝇红眼对白眼为显性，控制该性状的基因位于X染色体。果蝇缺失1条IV号染色体仍能正常生存和繁殖，缺失2条则致死。一对都缺失1条IV号染色体的杂合红眼雌果蝇与白眼雄果蝇杂交得F₁，下列关于F₁分析正确的是

A．缺失1条IV号染色体的红眼果蝇占1/4

B．染色体数正常的白眼果蝇占1/8

C．缺失1条IV号染色体的白眼雄果蝇占1/3

D．染色体数正常的红眼果蝇占1/6

一对表现正常的夫妇，生了一个孩子既是红绿色盲又是XYY的患者，从根本上说，前者致病基因的来源与后者的病因发生的时期分别是

A．与母亲有关、减数第二次分裂

B．与父亲有关、减数第一次分裂

C．与父母亲都有关、受精作用

D．与母亲有关、减数第一次分裂

请回答下列有关遗传问题：
(1)研究发现，某果蝇中，与正常酶1比较，失去活性的酶1氨基酸序列有两个突变位点，如下图：

注：字母代表氨基酸，数字表示氨基酸位置，箭头表示突变的位点
据图推测，酶1氨基酸序列a、b两处的突变都是控制酶1合成的基因发生突变的结果，其中a处是发生碱基对的           导致的，b处是发生碱基对的             导致的。进一步研究发现，失活酶1的相对分子质量明显小于正常酶1，出现此现象的原因可能是基因突变导致翻译过程                     。
(2)果蝇的眼色遗传中，要产生色素必须含有位于常染色体上的基因 A，且位于X染色体上的基因B和b分别会使眼色呈紫色和红色(紫色对红色为显性)。果蝇不能产生色素时眼色为白色。现将纯合白眼雄果蝇和纯合红眼雌果蝇杂交，后代中有紫色个体。请回答下列问题：
①F₁中雌果蝇的基因型为______   __ ，F₁中雄果蝇的表现型为________。让F₁ 雌雄个体相互交配得到F₂，F₂中紫眼∶红眼∶ 白眼比例为________    。F₂代中红眼个体的基因型有        种。
②请设计合理的实验方案，从亲本或 F₁中选用个体以探究 F₂中白眼雌蝇的基因型：
第一步：让白眼雌蝇与基因型为________     的雄蝇交配；第二步：观察并统计后代的表现型。预期结果和结论之一是如果子代_______                           ，则F₂中白眼雌蝇的基因 型为aaX^BX^b；
(3)玉米籽粒黄色基因T与白色基因t是位于9号染色体上的一对等位基因，已知无正常9号染色体的花粉不能参与受精作用。现有基因型为Ttt的黄色籽粒植株B,其细胞中9号染色体如图二。

若植株B在减数第一次分裂过程中3条9号染色体会随机的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B为父本进行测交，后代的表现型及比例为     ______      _     ,其中得到的染色体异常植株占的比例为：____   ___。

（9 分）以酒待客是我国的传统习俗，有些人喝了一点点酒就脸红，我们称为“红脸人”，因缺乏分解酒精的酶，酒量小；有人喝了很多酒，脸色却没有多少改变，我们称为“白脸人”。乙醇进入人体后的代谢途径如下，请回答：

（1）有的“红脸人”两种酶都没有，其基因型是_________________；有的“红脸人”体内只有 ADH，饮酒后血液中乙醛含量相对较高，毛细胞血管扩张而引起脸红。此时面部皮肤的散热将会增加，由此说明基因可通过控制_______________，进而控制生物的性状。
（2）若某正常乙醛脱氢酶基因在解旋后，其中一条母链上的G会被A所替代，而另一条链正常，则该基因连续复制2次后，可得到___________个突变型乙醛脱氢酶基因。
（3）对某地区调查统计发现人群中缺少 ADH 的概率为 81%，有一对夫妻体内都含有 ADH，但妻子的父亲体内缺少 ADH，这对夫妻生下一个不能合成 ADH 孩子的概率为____________________。
（4）经常酗酒的夫妇生下21三体综合征患儿的概率将增大。若21号染色体上具有一对等位基因 D 和 d，某 21 三体综合征患儿的基因型为 Ddd，其父亲基因型为DD，母亲基因型为Dd，则该患儿形成与双亲中的________________有关，因为其在形成生殖细胞过程中________________分裂异常。为了有效预防21三体综合征的发生，可采取的主要措施有_______________、_____________(至少 2 点)。

金鱼是观赏价值很高的鱼类，利用体积较大的卵细胞培育二倍体金鱼是目前育种的重要技术，其关键步骤包括：①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)；②诱导卵细胞染色体二倍体化处理等。具体操作步骤如下图所示，请据图回答下列问题。

（1）经辐射处理可导致精子染色体断裂失活，这属于_______________变异。
（2）卵细胞的二倍体化有两种方法：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因是______________；用方法二获得的子代通常是杂合二倍体，这是因为___________发生了交叉互换造成的。
（3）用上述方法繁殖鱼类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)。
（4）已知金鱼的正常眼(A)对龙眼(a)为显性，另一对同源染色体上的等位基因B、b将影响基因a的表达，当基因b纯合时，基因a不能表达。偶然发现一只具有观赏价值的龙眼雌鱼，若用卵细胞二倍体化的方法进行大量繁殖，子代出现了正常眼雌鱼，则该龙眼雌鱼的基因型为____________；若用基因型为AABB的雄鱼与子代的正常眼雌鱼杂交，子二代出现龙眼个体的概率为_________。
（5）研究发现，金鱼的双尾鳍（D）对单尾鳍（d）为显性，在一个自由交配的种群中，双尾鳍的个体占36%。现有一对双尾鳍金鱼杂交，它们产生单尾鳍后代的概率是_________。如果它们的子代中有15只单尾鳍金鱼，从理论上讲，这对金鱼所生子代个体总数约为_________。

现有甲、乙两物种的植株(均为二倍体纯种)，其中甲种植株的光合作用能力高于乙种植株，但乙种植株很适宜在寒冷的条件下种植。若想培育出高产、耐寒的植株，有多种生物技术手段可以利用。下列所采用的技术手段中可能不可行的是(  )

A．先杂交得到的F1，再利用单倍体育种技术获得纯种的目标植株

B．将乙种植株耐寒基因导入到甲种植株的根尖细胞中，通过组织培养可培育出目标植株

C．利用人工诱变的方法处理乙种植株以获得满足要求的目标植株

D．诱导两种植株的细胞融合为一个细胞后进行植物组织培养，培育成幼苗

黑腹果蝇X染色体存在缺刻现象（缺少某一片断）。缺刻红眼雌果蝇（X^ＲX^-）与白眼雄果蝇（X^ｒY）杂交得F₁，F₁雌雄个体杂交得F₂。已知F₁中雌雄个体数量比例为2:1，雄性全部为红眼，雌性中既有红眼又有白眼。以下分析合理的是

A．X^-与Y结合的子代会死亡

B．F1白眼的基因型为X^ｒX^ｒ

C．F2中雌雄个体数量比为4:3

D．F2中红眼个体的比例为1/2

雄家蚕的性染色体为ZZ，雌家蚕为ZW。由于雄蚕吐丝多，丝的质量好，更受蚕农们青睐。但在幼蚕阶段，雌雄不易区分。科学家采用下面两种不同的方法解决了这个问题，请根据相关内容回答：
（1）方法一：研究发现，幼蚕体色中有斑纹和无斑纹这一对性状分别由II号染色体上的A和a基因控制。科学家采用下图所示的方法培育出了“限性斑纹雌蚕”来解决上述问题。

①图中变异家蚕的染色体的结构变异类型属于      。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       。
②在生产中，可利用上述“限性斑纹雌蚕”与表现型为       的雄蚕杂交，培育出根据体色就可能辨别性别的后代。
（2）方法二：蚕农们发现，雄蚕不仅产丝多，且天然绿色蚕丝销路好。研究表明，结天然绿色茧这一对性状分别由常染色体上G和g基因控制，幼蚕体色中正常和油质透明这一对性状分别由Z染色体上T和t基因控制。
①欲利用幼蚕体色油质透明区别的特点，从F₁中选择结天然绿色的雄蚕用于生产。现提供基因型为GGZ^TW的亲代雌蚕，则符合要求的亲代雄蚕基因型可有ggZ^tZ^t、    、    。
②现有另一杂交组合：ggZ^TZ^T×GGZ^tW→F₁，F₁雌雄交配后获得F₂，则F₂中幼蚕体色油质透明且结天然绿色茧的雌性个体所占比例为       。

请回答下列水稻育种的相关问题：
（1）水稻杂交育种是最常用的育种方法。其特点是将两个纯合亲本的______通过杂交集中在一起，再经过选择和培育获得新品种。若这两个杂交亲本各具有期望的优点，则杂交后，F1自交能产生多种非亲本类型，其原因是F1在形成配子过程中，位于              基因通过自由组合，或者位于                 基因通过非姐妹染色单体交换进行重新组合。从F2代起，一般都要进行连续自交提纯。
（2）水稻育种也经常综合应用多种培育种方法，如快速培育抗某种除草剂的水稻。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。用 射线照射上述幼苗，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，取该部分绿色组织再进行组织培养，用秋水仙素处理幼苗，使染色体        ，移栽到大田后，在苗期喷洒该除草剂鉴定其抗性。对抗性的遗传基础做一步研究，可以选用抗性植株与敏感植株杂交，若F₂的性状分离比为15（敏感）：1（抗性），初步推测该抗性植株中有         个基因发生了突变。