2019版高考生物一轮课时分层集训《23 从杂交育种到基因工程》(含解析) 试卷

课时分层集训(二十三)　

从杂交育种到基因工程

(建议用时：45分钟)

(对应学生用书第309页)

A组　基础达标

1．下列关于生物育种的叙述，正确的是(　　)

 A．杂交水稻与白菜—甘蓝的育种原理相同

 B．基因工程育种能够产生新的基因，定向改造生物性状

 C．由于三倍体西瓜没有种子，因此无子性状不能遗传

 D．单倍体育种过程一般需要杂交、花药离体培养和诱导染色体数目加倍三

    个过程

 D　[杂交水稻的育种原理为基因重组，而白菜—甘蓝的育种原理为染色体变异；基因工程育种不能够产生新的基因；三倍体无子西瓜由于没有种子，所以不能通过有性生殖产生后代。若要大量繁殖三倍体无子西瓜，只能通过无性繁殖产生后代。]

2．(2018·唐山市高三三模)下列有关育种的叙述，正确的是(　　)

 A．三倍体香蕉某一性状发生了变异，其变异可能来自基因重组

 B．诱变育种不能提高突变率，故需大量提供实验材料

 C．培育无子黄瓜可利用生长素促进果实发育的原理

 D．花药离体培养所获得的新个体即为纯合子

 C　[三倍体香蕉的繁殖属于无性生殖，不会发生基因重组；诱变育种能提高突变率，缩短育种进程；花药离体培养获得的单倍体幼苗需经一定浓度的秋水仙素处理后经过筛选可获得纯合子。]

3．(2018·湛江市高三一模)下列有关作物育种方法的叙述，错误的是(　　)

 A．杂交技术是多种育种方法的基础

 B．诱变育种具有不确定性，工作量大

 C．单倍体育种得到的后代植株弱小，高度不育

 D．基因工程育种可定向改变生物性状

 C　[杂交技术是单倍体育种等多种育种方法的基础，A正确；由于基因突变是不定向的，所以诱变育种不能定向改变生物的性状，B正确；单倍体植株弱小，高度不育，但单倍体育种获得的品种都是纯合体，自交后代不能发生性状分离，能明显缩短育种年限，C错误；基因工程育种可将特定的基因进行定向转移，同时打破了自然状态下的生殖隔离，所以基因工程育种可克服远缘杂交不亲和的障碍，可定向改变生物性状，D正确。]

4．下列有关基因工程技术的叙述中，正确的是(　　)

 A．目的基因导入受体细胞就能成功实现表达

 B．所有的限制酶都只能识别同一种特定的核苷酸序列

 C．将目的基因导入受体细胞的过程中要发生碱基互补配对行为

 D．基因工程是人工进行基因切割、重组、转移和表达的技术，是在分子水

    平上对生物遗传做人为干预

 D　[目的基因导入受体细胞不一定表达，A项错误；一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的位点进行切割，B项错误；将目的基因导入受体细胞的过程中不发生碱基互补配对行为，C项错误；基因工程是指按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状，所以是一种在分子水平上对生物遗传进行人为干预的技术，D项正确。]

5．如图表示利用农作物①和②培育出⑥的过程，相关叙述中不正确的是(　　)

 A．在①②⑥之间存在着生殖隔离

 B．Ⅰ→Ⅴ过程依据的原理是基因重组

 C．过程Ⅱ在有丝分裂和减数分裂中均可发生

 D．Ⅰ→Ⅲ→Ⅵ的过程中要应用植物组织培养技术

 A　[①②⑥属于同一个物种，它们之间不存在生殖隔离，A错误；Ⅰ→Ⅴ表示杂交育种，其原理是基因重组，B正确；Ⅱ表示诱导基因突变，在有丝分裂和减数分裂中均可发生，C正确；Ⅰ→Ⅲ→Ⅵ表示单倍体育种，该育种方法首先要采用花药离体培养法形成单倍体，因此要应用植物组织培养技术，D正确。]

6．下列有关育种过程的描述中，错误的是(　　)

 A．植物通常选择萌发的种子或幼苗进行诱变育种

 B．单倍体育种过程中秋水仙素作用于单倍体幼苗

 C．杂交育种时应选择同物种的个体进行杂交

 D．西瓜的四倍体植株接受二倍体植株花粉得到的果实为三倍体无子西瓜

 D　[由于萌发的种子或幼苗的细胞进行有丝分裂，DNA分子进行复制，所以植物通常选择萌发的种子或幼苗进行诱变育种，A正确；单倍体育种过程中秋水仙素作用于单倍体幼苗，抑制细胞有丝分裂过程中纺锤体的形成，B正确；由于不同物种之间存在生殖隔离，所以杂交育种时应选择同物种的个体进行杂交，C正确；将西瓜二倍体花粉传到四倍体植株雌花上，结出的果实为四倍体有子西瓜，该西瓜的种子种下去长出的植株才结三倍体无子西瓜，D错误。]

7．下列关于基因工程及转基因食品的安全性的叙述，正确的是(　　)

 A．基因工程经常以抗生素抗性基因作为目的基因

 B．通过转基因技术可获得抗虫粮食作物，从而增加粮食产量，减少农药

    使用

 C．通常用一种限制性核酸内切酶处理含目的基因的DNA，用另一种限制性

    核酸内切酶处理运载体DNA

 D．若转入甘蔗中的外源基因来源于自然界，则生产出来的甘蔗不存在安全

    性问题

 B　[基因工程常以抗生素抗性基因作为标记基因，A错误；在基因工程的实验操作中通常用同一种限制性核酸内切酶来处理含目的基因的DNA和运载体DNA，使它们产生相同的黏性末端，C错误；即使转基因甘蔗中的外源基因来源于自然界，仍可能存在食品安全、环境安全等安全性问题，D错误。]

8．现有高秆不抗病(Bbcc)和矮秆抗病(bbCc)两作物品种，为了达到长期培育高秆抗病(BbCc)杂交种的目的，下列有关快速育种方案的叙述中，正确的是(　　)

 A．每年让高秆不抗病(Bbcc)和矮秆抗病(bbcc)杂交就可以达到目的

 B．利用诱变育种技术可以达到快速育种的目的

 C．制备纯合的亲本对长期培育杂交种是必要的

 D．只要使用单倍体育种技术就能实现快速育种的目的

 C　[为了达到长期培育高秆抗病(BbCc)杂交种的目的，就必须先培育出BBcc和bbCC的纯合子，利用单倍体育种或连续自交的方法可以获得上述纯合子。]

9．下列关于几种育种方式的叙述，不正确的是(　　)

 A．杂交育种可以获得稳定遗传的个体

 B．诱变育种可大幅提高有利变异的比例

 C．单倍体育种可迅速获得纯合品系

 D．多倍体育种能得到营养物质含量高的品种

 B　[杂交育种过程中通过连续自交和选育可以获得能稳定遗传的纯合子；诱变育种所利用的原理是人工诱导基因突变，人工诱导可以提高基因突变的频率，但由于基因突变具有不定向性，而且基因突变具有多害少利性的特点，因此，诱变育种并不能大幅提高有利变异的比例；单倍体育种能明显缩短育种年限，快速获得纯合品系；多倍体的糖类、蛋白质等营养物质的含量增加了，因此，多倍体育种能得到营养物质含量高的品种。]

10．下列有关生物变异与育种的叙述，正确的是(　　)

 A．多倍体育种必须在获得单倍体植株的基础上进行

 B．用单倍体育种法改良缺乏某种抗病基因的水稻品种

 C．三倍体西瓜不能形成正常的配子，这是由于秋水仙素抑制了纺锤体的

    形成

 D．大多数染色体结构变异对生物体不利，但其在育种上仍有一定的价值

 D　[多倍体育种可以直接用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，A项错误。可用诱变育种法或基因工程育种法改良缺乏某种抗病基因的水稻品种，不能用单倍体育种法，B项错误。三倍体西瓜不能形成正常的配子，这是由于减数分裂时同源染色体联会紊乱，C项错误。大多数染色体结构变异对生物体不利，但也会出现少数优良性状，在育种上仍有一定的价值，D项正确。]

11．水稻花为两性花，风媒传粉，花小，杂交育种工作量巨大。水稻的紫叶鞘对绿叶鞘完全显性，受一对等位基因控制(设为A和a)。现有紫叶鞘(甲)和绿叶鞘(乙)两个纯系水稻品种，将甲、乙两种水稻间行种植。

 (1)若要获得甲为父本乙为母本的杂交种子，需对母本植株进行________(操作)并套袋隔离，待父本植株花粉成熟后人工授粉并进行__________(操作)。种子成熟后收获________(填“甲”或“乙”)植株上结的种子为杂交种子，其基因型为__________，播种这些种子所得的幼苗表现型为__________，若某次实验的这些幼苗出现了性状分离，原因可能是____________________。

 (2)若间行种植后自然生长，待种子成熟后，收获乙品种植株上的种子播种，长出的幼苗将会出现紫叶鞘和绿叶鞘两种表现型。其中________性状幼苗是乙的自交后代，请用遗传图解解释你的判断。

 (3)由于甲、乙两品系各有一些不同的优良性状，研究者欲以此为基础培育优良杂种。请你设计一个简便易行的方法实现甲、  乙间的杂交，  获得杂种植株。你的方案是__________________________________________________

 __________________________________________________________________

 _________________________________________________________________。

 [解析]　(1)欲获得杂交种子，应对母本进行去雄及套袋处理，且人工授粉后再套袋处理，种子成熟后收获母本植株(乙)上所结的种子即杂交种子，其基因型为Aa，播种这些种子所得的幼苗为紫叶鞘，若实验过程中子代有性状分离，则可能是由于操作失误导致部分母本自交。(2)间行种植品种乙植株上的种子既有自交产物，又有杂交产物，其中绿叶鞘性状幼苗是乙的自交子代。遗传图解见答案。(3)欲获得杂种植株，可将甲、乙间行种植，令其自然受粉，收获乙植株上的种子种植，在苗期根据叶鞘颜色选苗，保留紫叶鞘幼苗为杂种植株。

 [答案]　(1)去雄　套袋隔离　乙　Aa　紫叶鞘　由于操作失误(如没有全部套袋隔离、母本去雄不彻底等)造成母本发生了部分自交

 (2)绿叶鞘　遗传图解如下：

 (3)将甲、乙间行种植，令其自然传粉，收获乙植株上的种子种植，在苗期根据叶鞘颜色选苗，保留紫叶鞘幼苗为杂种植株

B组　能力提升

12．(2018·陕西省榆林市一模)假设A、b代表水稻的优良基因，这两种基因独立遗传。现有AABB、aabb两个品种，为了培育出优良品种AAbb，可采用的方法如图所示。下列相关叙述正确的是(　　)

 A．杂交育种过程中从子一代开始选种

 B．经过①②③过程培育出新品种的育种方法应用的原理和④相同

 C．⑥过程需要用低温或者秋水仙素处理种子或者幼苗

 D．过程⑦育种过程可以定向改造生物的遗传性状

 B　[由于杂交育种要从F2才发生性状分离，开始出现所需要的表现型，所以一般从F2开始选种，A错误；经过①②③过程培育出新品种的育种方法应用的原理和④相同，都是基因重组，B正确；单倍体高度不育，因此经过⑥过程培育新品种需要用秋水仙素处理幼苗，不能处理萌发的种子，C错误；过程⑦育种过程是诱变育种，其原理是基因突变，具有不定向性，因此不能定向改造生物的遗传性状，D错误。]

13．现有①高产、感病；②低产、抗病；③高产、晚熟三个小麦品种，为满足栽培需求，欲培育三类品种：a.高产、抗病；b.高产、早熟；c.高产、抗旱。下列育种方法可行的是(　　) 【导学号：67110061】

 A．利用①、③品种间杂交筛选获得a

 B．对品种③进行染色体加倍处理筛选获得b

 C．b的培育可采用杂交育种或诱变育种方法

 D．用转基因技术将外源抗旱基因导入③中获得c

 D　[利用①、②品种间杂交，并让产生的后代自交，从子二代中筛选获得a，A错误；对品种③进行染色体加倍处理可获得多倍体，仍然是高产晚熟，不可能筛选获得b，B错误；给定的品种中只有高产晚熟，无早熟品种，无法通过杂交育种获得。b的培育可采用诱变育种方法获得，C错误；可通过基因工程技术，将外源抗旱基因导入高产品种细胞中，经组织培养可获得c高产、抗旱品种，D正确。]

14．(2017·江苏高考)研究人员在柑橘中发现一棵具有明显早熟特性的变异株，决定以此为基础培育早熟柑橘新品种。请回答下列问题：

 (1)要判断该变异株的育种价值，首先要确定它的________物质是否发生了变化。

 (2)在选择育种方法时，需要判断该变异株的变异类型。如果变异株是个别基因的突变体，则可采用育种方法①，使早熟基因逐渐________，培育成新品种1。为了加快这一进程，还可以采集变异株的________进行处理，获得高度纯合的后代，选育成新品种2，这种方法称为________育种。

 (3)如果该早熟植株属于染色体组变异株，可以推测该变异株减数分裂中染色体有多种联会方式，由此造成不规则的________，产生染色体数目不等、生活力很低的________，因而得不到足量的种子。即使得到少量后代，早熟性状也很难稳定遗传。这种情况下，可考虑选择育种方法③，其不足之处是需要不断制备________，成本较高。

 (4)新品种1与新品种3均具有早熟性状，但其他性状有差异，这是因为新品种1选育过程中基因发生了多次________，产生的多种基因型中只有一部分在选育过程中保留下来。

 [解析]　(1)育种的目的是获得人类所需要的有价值的性状，只有由遗传物质改变引起的性状改变才能遗传下去，才具有育种价值。

 (2)方法①是自交，连续自交过程中，早熟基因逐渐纯合，培育成新品种1。单倍体育种能明显缩短育种年限，可先通过花药离体培养，再用秋水仙素处理单倍体幼苗。

 (3)若是由染色体组数目改变引起的变异，则该变异株减数分裂时联会紊乱，从而造成不规则的染色体分离，产生染色体数目不等、生活力很低的异常配子，只有极少数配子正常，故只能得到少量的种子。方法③需要先进行植物组织培养获得柑橘苗，此过程操作复杂、成本较高。

 (4)在新品种1的选育过程中，连续自交使早熟性状相关基因与其他性状相关基因发生了多次重组。而在植物组织培养过程中不发生基因重组。

 [答案]　(1)遗传　(2)纯合　花药　单倍体　(3)染色体分离　配子　组培苗　(4)重组

15．(2018·潍坊市高三一模)水稻的杂种表现为生长和产量的优势，但水稻一般是自花传粉且去雄困难，很难实施人工杂交，袁隆平等成功培育出高产杂交水稻的关键是在野生稻中找到了雄性不育植株。科学研究已证明水稻雄性是否可育是由细胞核基因(可育基因R对不育基因r为显性)和细胞质基因(可育基因为N，不育基因为S，细胞质中基因都成单存在，子代的细胞质基因全部来自母方)共同控制的。基因R能够抑制基因S的表达，当细胞质中有基因N时，植株都表现为雄性可育。如图表示利用雄性不育植株培育杂种水稻的过程。请回答下列问题：

 P　N(RR)或S(RR)　×　♀S(rr)

 F1　N(RR)或S(RR)　S(Rr)大田生产中用于播种

 (1)根据上述信息推测水稻雄性可育植株的基因型共有________种，利用雄性不育植株进行杂交共有________种杂交组合。

 (2)上图中杂交获得的种子播种后，发育成的植株恢复雄性可育的原因是__________________________________________。

 (3)杂交水稻需年年育种，但上述育种过程不能保留雄性不育植株，请参照图示遗传图解格式，写出长期稳定获得雄性不育植株的育种方案。

 [解析]　(1)根据题干信息可知，只有S(rr)表现雄性不育，其他包括N(RR)、N(Rr)、N(rr)、S(RR)、S(Rr)共五种基因型均表现为雄性可育。利用雄性不育作为母体(一种基因型)，与雄性可育个体(5种基因型)进行杂交一共有5种杂交组合。

 (2)题图中杂交获得的种子的基因型为S(rr)，该雄性不育个体作为母本，产生的卵细胞为S(r)，如果父本产生的精子中含有R基因，会导致该种子播种后，发育成的植株恢复雄性可育。

 (3)杂交水稻需年年育种，但上述育种过程不能保留雄性不育植株，若要长期稳定获得雄性不育植株的育种方案，可以让N(rr)不断自交获得雄性可育个体，让N(rr)与S(rr)杂交获得S(rr)，遗传图解如下：

 P　　　N(rr)　 　     ×　　♀S(rr)

 F1 　　　N(rr)　　　   　S(rr)

 [答案]　(1)5　5　(2)来自父本的R基因使后代恢复雄性可育

 (3)

 P　　　N(rr)　 　   　×　　♀S(rr)

 F1 　　　N(rr)　　　　   S(rr)