高中生物现代生物技术在育种中的应用综合题

已知水稻高茎(A)对矮茎(a)为显性，抗病(B)对感病(b)为显性，两对相对性状独立遗传。某科研人员以纯合高茎感病为母本，矮茎抗病为父本进行杂交实验，收获F1种子。在无相应病原体的生长环境中，播种所有F₁种子，再严格自交得F₂种子，以株为单位保存，最后播种F₂种子，发现绝大多数F₁植株所结的F₂种子长成的植株出现高茎与矮茎的分离，只有一株F₁植株(X)所结的F₂种子长成的植株全部表现为高茎，可见这株F₁植株(X)控制高茎的基因是纯合的。请回答：
(1)据分析，导致X植株高茎基因纯合的原因有两种：一是母本自交，二是父本的一对等位基因中有一个基因发生突变。为了确定是哪一种原因，可分析F2植株的抗病性状，分析F2植株抗病性的方法是____________。如果是由于母本自交产生的，F₂植株的表现型为____________；如果是由于父本控制矮茎的一对等位基因中有一个基因发生突变产生的，F2植株的表现型为__________________。
(2)某育种人员想利用现有的高茎抗病、高茎感病、矮茎感病三个纯合亲本通过杂交育种的方法获得矮茎抗病新品种，应选择表现型分别为____________的两个亲本进行杂交得到F₁，F₁自交得到F₂，在F₂性状符合育种要求的个体中，纯合子所占的比例为________。
(3)某育种人员觉得杂交育种时间太长，因此他选择了从(2)中F₁开始的最快育种程序，请画出育种过程的遗传图解，并作相应的文字说明。

某种观赏性鱼的性别决定方式为XY型，这种观赏性鱼有多对相对性状如眼型有正常眼、非正常眼等，尾鳍有单尾鳍、双尾鳍等，体色有白色、紫色等。
（1）某科学家分析，一条纯种雌性金鱼一条染色体上某基因发生了突变，由正常眼突变
为非正常眼，用该金鱼与正常眼雄鱼杂交，F1雌雄金鱼中均有正常眼，也有非正常眼。则在非正常眼和正常眼这对相对性状中，显性性状是          ，判断理由                                                                 。
（2）第（1）题中杂交实验的结果能否确定控制眼型的基因在x染色体或常染色体上?
                                     。
（3）如果已经证实控制尾鳍的基因位于x染色体上，单尾鳍对双尾鳍显性。某养殖场出于生产的需要．需要通过杂交育种培养出一批在金鱼鱼苗期就能识别出雌雄的鱼苗，请你设计一个简单实用的杂交方案。（提供的成鱼有单尾鳍的雌雄鱼，双尾鳍的雌雄鱼。要求用遗传图解表示杂交方案，尾鳍的基因用F、f表示。）
（4）中国动物遗传学家陈桢证明金鱼体色的遗传是常染色体上基因控制的，白色是由四对隐性基因（aabbccdd）控制的性状．这四对基因分别位于不同的同源染色体上。而四对基因中只要有一个显性基因存在时，就使个体表现为紫色。观察发现紫色鱼的体色深浅程度随显性基因的数目增多而加深，则紫色最深的金鱼其基因型应该是          ，用紫色最深的紫色鱼与白色鱼杂交得到足够数量的F₁，让F₁雌雄鱼杂交，得到F₂个体，若F₂个体的各表现型成活率相同，则F2中紫色个体和白色个体的比例理论上应该为            。

报春花的花色白色（只含白色素）和黄色（含黄色锦葵色素）是一对相对性状，这对性状由两对等位基因（A和a，B和b）共同控制。显性基因A控制以白色素为前体物合成黄色锦葵色素的代谢过程;显性基因B可抑制显性基因A的表达，其生化机制如右图所示。请据此回答：

（1）开黄花的报春花植株的基因型有可能是                  ，开白花的纯种植株的基因型可能是                  。
（2）通过图解可知：基因A和基因B是通过控制               来控制代谢过程，从而实现对花色的控制的。
（3）为了培育出能稳定遗传的黄色品种，某同学用开纯种白花植株设计杂交育种方案如下：
①选择基因型为                  的两个品种进行杂交获得F₁；
②让F₁植株自交获得F₂；
③从F₂植株中选择开黄花的个体进行自交留种；
④重复步骤③若干代，直到后代不出现性状分离为止。
（4）根据上述实验，回答相关问题：
①控制报春花花色遗传的两对基因是否遵循基因自由组合定律?            （填“是”或“否”）。
②F₂中开黄花与白花的植株之比为               。开黄花的F₂植株自交，后代中开黄花的纯合子占全部F₃植株的                。
③上述方案利用的原理是                  ，但具有育种周期过长的缺点，若采用                    育种方法则能够克服这一缺点。

右图为小麦的五种不同育种方法示意图。

（1）图中A→B→C的途径表示＿＿＿＿育种方式,
A→D所示的育种途径的原理是＿＿＿＿＿＿。
（2）通过E方法出现优良性状往往是不容易的，其原因主要是＿＿＿＿＿＿＿。
（3）C、F方法用的是同一种药剂其作用原理是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（4）由G→J过程中涉及到的生物工程技术有＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

单倍体是指由      发育而来，体细胞中含有本物种     染色体数目的个体。

单倍体基因组由    条双链的DNA组成(包括          与            )。

诱变育种的意义在于能提高           ，创造人类需要的变异类型，从中选择、培育出优良的生物品种。

细胞中的一组            ，它们在形态和功能上各不相同，但是携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息，这样的一组染色体叫一个染色体组。

假设A、b是玉米的优良基因，这两种基因是自由组合的。现有AABB、aabb两个玉米品种，为培育出优良新品种AAbb，可以采用的方法如图所示。请据图回答下列问题：
  
(1)由品种AABB、aabb经过①②③过程培育出新品种的育种方法称为____________。经过②过程产生的表现型符合育种要求的植株中，不能稳定遗传的占_________________。将A  bb的玉米植株自交，子代中AAbb与Aabb的比是________________。
(2)过程⑤常采用_____________________得到Ab幼苗。与过程①②③的育种方法相比，过程⑤⑥的育种方法的优势是___________________________________________________。
(3)过程⑦是用γ射线处理获取新品种的方法，处理时常选用萌发的种子或幼苗，这是因为___   ___________
                                               。
(4)通过过程④培育基因型为AAbbC的植株，采用的生物工程技术有______________，与过程⑦的育种方法相比，过程④的育种方法的优势是______________________________.

下面是八倍体小黑麦培育过程(A、B、D、E各表示一个染色体组)

据图回答：
(1)普通小麦的配子中含有__________个染色体组，黑麦配子中含__________个染色体组，杂交后代含__________个染色体组。
(2)普通小麦杂交后不育的原因是__________，可以用__________将染色体加倍，加倍后含__________个染色体组，加倍后可育的原因是_______________，这样培养的后代是__________八倍体小黑麦。

根据已知条件完成下表中相关内容：

比较项目 生物种类	体细胞中的染色体数	配子中的染色体数	体细胞中的染色体组数	配子中的染色体组数	属于几倍体
豌 豆		7	2
普通小麦	42			3
小黑麦		28			八倍体
棉 花	52		4

西瓜红瓤(R)对黄瓤（r）是显性，用22条染色体的红瓤西瓜为父本，黄瓤2条染色体的西瓜为母本，经秋水仙素处理母本，培育三倍体无籽西瓜。请回答下列问题：
(1)秋水仙素能使细胞中染色体数目加倍。它主要作用于细胞周期的______期。
(2)用秋水仙素处理过的西瓜植株所结西瓜瓤的颜色是________色，细胞中染色体的数目是________条。所结西瓜籽胚细胞的基因型为_____含有_____染色体。其根尖生长点细胞含有_______叶肉细胞含有________，花粉中的精子含有一条染色体。
(3)第二年培育出的西瓜为______瓤，所结西瓜无籽是的结果。
(4)运用_________技术就可以在第二年得到所需要的、任意数量的三倍体西瓜苗。

小黑麦是通过种间杂交，再使杂种细胞染色体加倍培育而成的，它同时具备小麦和黑麦的优良特点。用细胞工程的技术，也能做到这一点，回答下列问题：
⑴要使两种生物的特点在一个个体上体现，可用细胞工程的＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿手段，它和小黑麦培育具共同的生物学意义是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
⑵如用细胞工程培育小黑麦，其大致过程为：
⑶你认为上述过程的关键步骤是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿

1990年10月，国际人类基因组计划正式启动，以揭示生命和各种遗传现象的奥秘。图中A、B表示人类体细胞染色体组成。请回答问题：

（1）从染色体形态和组成来看，表示女性的染色体是图_____________，男性的染色体组成可以写成_____________。
（2）染色体的化学成分主要是_____________。
（3）血友病的致病基因位于_____________染色体上，请将该染色体在A、B图上用笔圈出。唐氏综合征是图中21号染色体为_____________条所致。
（4）建立人类基因组图谱需要分析_____________条染色体的_____________序列。
（5）有人提出“吃基因补基因”，你是否赞成这种观点？试从新陈代谢角度简要说明理由。

1943年，青霉菌产生青霉素只有20单位/mL。后来，科学家用X射线、紫外线等射线照射青霉菌，结果，绝大部分菌株都死亡了，只有极少数菌株生存下来。在这些生存下来的菌株中，有的菌株产生青霉素的能力提高了几十倍（目前青霉素产量已经达到 2 000单位/mL）。请回答：
（1）用射线照射青霉菌，能培育出青霉素高产菌株。这是由于射线使青霉菌发生了______的缘故。
（2）发生以上变化的化学成分，其基本组成单位是______，发生以上变化的时期是______。
（3）经射线处理后，在存活的青霉菌中，培育出了青霉素高产菌株。在这一过程中，起选择作用的因素是______。
（4）用射线照射，培育出生物新性状的育种方式叫做______。它和基因工程、细胞工程在改变生物遗传特性上的不同点是_______________________________________。