高中生物现代生物技术在育种中的应用综合题

I、狗的毛色由两对基因（A和a,D和d） 控制，这两对基因独立遗传，但与性别无关。据表回答问题。

项 目	基因组合	A、D同时存在（A_D_型）	A存在、D不存在（A_dd型）	B存在、A不存在（aaD_型）	A和B都不存在（aadd） 型
毛色	白色	花色	黄色	黑色
杂 交 组 合	甲：白色×黑色→F1白色、花色、黄色、黑色
乙：花色×花色→F1花色、黑色
丙：黄色×花色→F1全是白色

（1） 甲组杂交方式在遗传学上称为            ；甲组杂交F₁中四种表现型比例是            。
（2） 除了上述的3种组合，如果进行白色×黑色，得到的后代表现型只有花色和白色，则该花色的基因型是                     。
（3） 让乙组后代F₁中花色的狗与另一纯合黄色的狗杂交，杂交后代表现型及比例在理论上是                                  。
（4） 基因型为AaDd与Aadd的个体杂交，它们的后代基因型的种类有             种。
Ⅱ（每空1分） 下图为四种不同的育种方法,请回答下列问题。

（1）图中A、D途径表示杂交育种,一般从F₂开始选种,这是因为_________________________。
（2）图中通过E方法育种所运用的原理是              。
（3）无子番茄的培育原理________,无子西瓜的培育原理是___________,其中无子性状能遗传的有____________。

良种对于提高农作物产量、品质、和抗病性等具有重要作用。目前培养良种有多种途。其一是具有不同优点的亲本杂交，从其后代中选择理想的变异类型，变异来源于          ，选育过程中性状的遗传遵循            、                等规律。其二是通过射线处理，改变已有品种的个别重要性状，变异来源于          ，实质上是细胞中DNA分子上的碱基发生改变。其三是改变染色体数目，例如用秋水仙素处理植物的分生组织，经过培育和选择能得到             植株。

下图表示某种农作物①和②两个品种分别培育出④、⑤、⑥三个品种的过程，根据上述过程，回答下列问题：

（1）用①和②培育⑤所采用的方法I和Ⅱ分别称         和        ，其培育出⑤所依据的原理是               。
（2）用③培育出④的常用方法Ⅲ是                     。方法Ⅲ和方法V合称        育种，其优点是                       。
（3）由③培育出⑥的最常用方法Ⅳ                                        ，所依据的原理是              ，其形成的⑥称              。
（4）若要获得AAbbC的新品种，可通过             实现。

下列各图分别表示不同的育种方法，请据图完成下列问题：
A．
B．
C．普通小麦X黑麦→不育杂种→小黑麦
D．DDTT（高秆抗病）×ddtt（矮秆易染病）→F₁F₂纯合矮秆抗病品种
E．DDTT×ddtt→F₁配子幼苗能稳定遗传的矮秆抗病新品种
（1）A图所示过程称克隆技术，新个体丙的基因型应与亲本中的__________个体相同。
（2）在B图中，①处发生__________，③处的氨基酸由__________改变成了__________。（缬氨酸GUC；亮氨酸CUG；精氨酸CGG；丙氨酸GCC）
（3）C图表示的育种方法叫____________________，该方法最常用的药剂是__________，用于处理_______。（4）D图表示的育种方法叫_____________，若要在F₂中选出符合生产要求的新品种，常用的方法是__   _。（5）E图中过程②常用的方法是_______________，与D方法相比，E方法突出的优点是___________。如果使E方法所得的植株具有可育性，需经过人工诱导，使它的_________________加倍。

请分析回答：
Ⅰ（1）双子叶植物大麻（2N=20）为雌雄异株，性别决定为XY型，大麻的某一对相对性状由等位基因（M、m）控制，其中的一个基因在纯合时能使合子致死（注：MM、X^mX^m、X^mY等均视为纯合子）。用雌雄株大麻杂交，得到F₁代共150株大麻，其中雄株50只。那么控制这一性状的基因位于     染色体上，成活大麻的基因型共有      种。若F₁代雌株共有两种表现型，则致死基因是        （M、m）。
（2）已知大麻抗病（B）对不抗病（b）、粗茎（C）对细茎（c）、条形叶（D）对披针叶（d）为显性，这三对基因分别位于三对常染色体上。将纯合抗病粗茎条形叶雌株与纯合不抗病细茎披针叶雄株杂交产生F₁，F₁间杂交得到F₂，F₂中抗病细茎条形叶植株所占比例是        ，F₂有        种基因型。
（3）为获得优质的纤维，可在定苗时选留雄苗拔除雌苗，还可将雄株进行花药离体培养，再将幼苗用秋水仙素处理，所得植株的染色体组成是            。
（4）在大麻野生型种群中，发现几株粗茎大麻（突变型），该性状是可遗传变异。请设计一个简单实验来判断该突变型的出现是基因突变还是染色体组加倍所致？
Ⅱ、西瓜消暑解渴，深受百姓喜爱，其中果皮深绿（G）对浅绿（g）为显性，大子（B）对小子（b）为显性，红瓤（R）对黄瓤（r）为显性，三对基因位于三对非同源染色体上，遵循基因的自由组合定律。已知西瓜的染色体数目2n＝22，请根据下列几种育种方法的流程图回答有关问题。

注：甲为深绿皮黄瓤小子，乙为浅绿皮红瓤大子，且甲、乙都能稳定遗传。
（1）②过程常用的试剂2作用和目的是______________；
通过③过程得到无子西瓜B与通过①过程获得无子西瓜A，从产生变异的来源来看，其区别是_______。
（2）通过⑧过程获得的单倍体植株中拥有的染色体数是________。
（3）若将四倍体西瓜（gggg）和二倍体西瓜（GG）间行种植，结果发现四倍体西瓜植株上所结的种子，播种后发育成的植株中既有四倍体又有三倍体。那么，能否从这些植株所结西瓜的果皮颜色直接判断出这些植株是四倍体还是三倍体呢？请用遗传图解解释，并作简要说明

大豆是两性花植物。下面是大豆某些性状的遗传实验：大豆子叶颜色（BB表现深绿；Bb表现浅绿；bb呈黄色，幼苗阶段死亡）和花叶病的抗性（由R、r基因控制）遗传的实验结果如下表：

组合	母本	父本	F1的表现型及植株数
一	子叶深绿不抗病	子叶浅绿抗病	子叶深绿抗病220株；子叶浅绿抗病217株
二	子叶深绿不抗病	子叶浅绿抗病	子叶深绿抗病110株；子叶深绿不抗病109株； 子叶浅绿抗病108株；子叶浅绿不抗病113株

（1）组合一中父本的基因型是__________，组合二中父本的基因型是____________。
（2）用表中 F₁ 的子叶浅绿抗病植株自交，在 F₁的成熟植株中，表现型的种类有________，其比例为_____________。
（3）单倍体育种可缩短育种年限。离体培养的花粉发育成单倍体植株，若要获得二倍体植株，应在________时期用秋水仙素进行诱导处理。
（4）请选用表中植物材料设计一个杂交育种方案，要求在最短的时间内选育出纯合的子叶深绿抗病大豆材料____________。

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               。

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             ；