1、生物變異在育種上的應用
2、轉基因食品的安全
【基礎知識梳理】
一、雜交育種和誘變育種
雜交育種誘變育種
原理基因重組基因突變
概念將兩個或多個品種的優(yōu)良性狀通過交配集中在一起，再經過選擇和培育獲得新品種的方法利用物理因素或者化學因素處理生物，使生物發(fā)生基因突變，從而獲得優(yōu)良變異類型的育種方法
過程選擇具有不同優(yōu)良性狀的親本通過雜交獲得F1，F1連續(xù)自交或雜交，從中篩選獲得需要的類型利用射線和化合物等理化因素誘導正在分裂的細胞發(fā)生基因突變，并選取需要的類型
應用改良作物品種，提高農作物單位面積產量，培育優(yōu)良家畜、家禽主要用于農作物育種和微生物培養(yǎng)
二、基因工程
1、概念：按照人們的意愿，把一種生物的某種基因提取出來，加以修飾改造，然后放到另一種生物的細胞里，定向的改造生物的遺傳性狀。操作水平為DNA分子。又叫基因拼接技術或者DNA重組技術。
2、過程與工具：
提取某種基因 → 目的基因與運載體結合 → 將目的基因導入受體細胞 →目的基因的檢測與鑒定
↓ ↓
限制酶 DNA連接酶
（只識別特定的核苷酸序列， （連接脫氧核糖和磷酸 運載體（質粒、噬菌體、動植物病毒）
并在特定的切點切割DNA分子 形成磷酸二脂鍵 特點：有標記基因，有多個限制酶切點
基因的“剪刀”，主要在微生 基因的“針線”） 能在受體細胞穩(wěn)定保存、大量復制
物體內） 能友好的借居在宿主細胞中，不影響宿主細胞正常生命活動
3、比較DNA連接酶和DNA聚合酶
(1)DNA連接酶：在兩個DNA片段之間形成磷酸二酯鍵。
(2)DNA聚合酶：可將單個的脫氧核苷酸加到已有的脫氧核苷酸片段上，形成磷酸二酯鍵。
(3)相同點：這兩種酶是由蛋白質構成的，可以形成兩個脫氧核苷酸之間的磷酸二酯鍵。
三、基因工程的應用
1、作物育種：利用基因工程，獲得高產、穩(wěn)產和具有優(yōu)良品質的農作物，培育出具有各種抗逆性的作物新品種，如抗蟲棉。
2、藥物研制：利用基因工程，培育轉基因生物，利用轉基因生物生產出各種高質量、低成本的藥品，如胰島素、干擾素、乙肝疫苗等。
3、環(huán)境保護：如利用轉基因細菌降解有毒有害的化合物，吸收環(huán)境中的重金屬，分解泄漏的石油，處理工業(yè)廢水等。
4、轉基因生物和轉基因食品的安全性
2001年5月，我國國務院公布了《農業(yè)轉基因生物安全管理條例》，對農業(yè)轉基因生物的研究和試驗、生產和加工、經營和進出口等作了具體規(guī)定。
【要點名師透析】
一、幾種育種方法的比較
1、育種發(fā)放比較
名稱原理常用方法優(yōu)點缺點應用
雜交育種基因重組雜交→自交→篩選使分散在同一物種或不同品種中的多個優(yōu)良性狀集中于同一個體上，即“集優(yōu)”⑴育種時間長
⑵局限于同一種或親緣關系較近的個體用純種高稈抗病小麥與矮稈不抗病小麥培育矮稈抗病小麥
培育雜合子品種：一般是選取純和雙親雜交，產生子一代年年制種
誘變育種基因突變⑴物理：紫外線、α射線、微重力、激光等處理、再篩選
⑵化學：秋水仙素、硫酸二乙酯處理，再篩選提高變異頻率，加快育種進程，大幅度改良某些性狀盲目性大，有利變異少，工作量大，需要大量的供試材料高產青霉菌、“黑農五號”大豆品種等的培育
單倍體育種染色體變異（染色體組成倍地減少）⑴先將花藥離體培養(yǎng)，培養(yǎng)出單倍體植株
⑵將單倍體幼苗經一定濃度的秋水仙素處理獲得純合子
明顯縮短育種年限，子代均為純合子，加快育種進程技術復雜用純種高稈抗病小麥與矮稈不抗病小麥快速培育矮稈抗病小麥
多倍體育種染色體變異（染色體組成倍地增多）用一定濃度的秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗操作簡單，能較快獲得所需品種技術復雜，發(fā)育延遲，結實率低，一般只適用于植物三倍體無子西瓜、八倍體小黑麥、四倍體水稻
基因工程育種基因重組提取目的基因→裝入運載體→導入受體細胞→目的基因的檢測與表達→篩選出符合要求的新品種目的性強；育種周期短；克服了遠緣雜交不親和的障礙技術復雜，安全性問題多，有可能引起生態(tài)危機轉基因“向日葵豆”；轉基因抗蟲棉
2、總結提醒
(1)在所有育種方法中，最簡便、常規(guī)的育種方法是雜交育種，可以培育具有優(yōu)良性狀且能穩(wěn)定遺傳的新品種，防止后代發(fā)生性狀分離，便于制種和推廣。
(2)雜交育種不一定都需要連續(xù)自交，若選育顯性優(yōu)良純種，則需要連續(xù)自交，直至性狀不再發(fā)生分離；若選育隱性優(yōu)良純種，則只要出現該性狀即可。
(3)雜種優(yōu)勢是通過雜交獲得種子，一般不是純合子，在雜種后代上表現出多個優(yōu)良性狀，但只能用雜種一代，因為后代會發(fā)生性狀分離，如雜交玉米的制種。
【典例】在實驗田中偶然出現了一株抗旱、抗鹽的玉米，設想利用該植株培育能穩(wěn)定遺傳的抗旱、抗鹽水稻品種，用到的育種方法和技術應有( )
①誘變育種�、趩伪扼w育種�、坜D基因技術�、芙M織培養(yǎng)技術
A．①②③ B．②③④
C．①③④ D．①②④
【解析】將玉米中的相關基因轉移到水稻細胞中，可以用基因工程技術(轉基因技術)，然后將獲得該基因的水稻細胞培養(yǎng)成植株。以后的過程可以采用單倍體育種的方法盡快獲得含抗性基因的純合子。
【答案】B
二、比較基因重組與基因工程
基因重組基因工程
原理減數分裂時，非同源染色體上的非等位基因的自由組合或同源染色體上的等位基因的交叉互換基因重組
重組方式同一物種的不同基因不同物種的不同基因
變異大小小大
意義生物變異的來源之一，對生物進化有重要意義使人類有可能按照自己意愿，直接定向改變生物的遺傳性狀，培育出新品種
相同點實現不同基因的重新組合，使生物產生變異
【感悟高考真題】
1、(2011?浙江高考)將ada（腺苷酸脫氨酶基因）通過質粒pET28b導入大腸桿菌并成功表達腺苷酸脫氨酶。下列敘述錯誤的是()
A.每個大腸桿菌細胞至少含一個重組質粒
B.每個重組質粒至少含一個限制性核酸內切酶識別位點
C.每個限制性核酸內切酶識別位點至少插入一個ada
D.每個插入的ada至少表達一個腺苷酸脫氨酶分子
【解析】A項，ada為目的基因，大腸桿菌為受體細胞，將目的基因導入大腸桿菌時如果能成功表達說明每個大腸桿菌細胞至少含一個重組質粒；B項，要讓目的基因與質粒形成重組質粒，兩者必須用同種限制性核酸內切酶切割，所以每個重組質粒至少含一個限制性核酸內切酶識別位點；C項，質粒作為運載體的條件之一是有多種限制性核酸內切酶的識別位點，但每種限制性核酸內切酶只有一個識別位點，只能插入一個目的基因（ada）；D項，ada導入大腸桿菌成功的標志是表達腺苷酸脫氨酶，因此每個插入的ada至少表達一個腺苷酸脫氨酶分子。
【答案】C
2、(2011?海南高考)回答有關基因工程的問題：
（1）構建基因工程表達載體時，用不同類型的限制酶切割DNA后，可能產生黏性末端，也可能產生 末端。若要在限制酶切割目的基因和質粒后使其直接進行連接，則應選擇能使二者產生 （相同、不同）黏性末端的限制酶。
（2）利用大腸桿菌生產人胰島素時，構建的表達載體含有人胰島素基因及其啟動子等，其中啟動子的作用是 。在用表達載體轉化大腸桿菌時，常用 處理大腸桿菌，以利于表達載體進入；為了檢測胰島素基因是否轉錄出了mRNA，可用標記的胰島素基因片段作探針與mRNA雜交，該雜交技術稱為 。為了檢測胰島素基因轉錄的mRNA是否翻譯成 ，常用抗原?抗體雜交技術。
（3）如果要將某目的基因通過農桿菌轉化法導入植物細胞，先要將目的基因插入農桿菌Ti質粒的 中，然后用該農桿菌感染植物細胞，通過DNA重組將目的基因插入植物細胞的 上。
【解析】（1）限制酶切割產生兩種末端：黏性末端和平末端；若用DNA連接酶連接兩個末端，兩個末端必須是相同的。
（2）基因工程檢測的方法：檢測目的基因是否導入，使用DNA分子雜交技術；檢測目的基因是否轉錄，使用分子雜交技術；檢測是否形成蛋白質，使用抗原?抗體雜交技術。
（3）基因工程的目的是獲得穩(wěn)定遺傳的新品種，因此要把目的基因插入到染色體的DNA分子中。
【答案】（1）平 相同 （2）RNA聚合酶識別和結合的部位 Ca2+ 分子雜交技術 蛋白質
（3）T?DNA 染色體DNA
3、（2010?安徽高考）
I．（15分）如圖所示，科研小組用60Co照射棉花種子。誘變當代獲得棕色（纖維顏色）新性狀，誘變I代獲得低酚（棉酚含量）新性狀。已知棉花的纖維顏色由一對基因（A、a）控制，棉酚含量由另一對基因（B、b）控制，兩對基因獨立遺傳。
（1）兩個新性狀中，棕色是________性狀，低酚是______性狀。
（2）誘變當代中，棕色、高酚的棉花植株基因型是_______，白色、高酚的棉花植株基因型是_______。
（3）棕色棉抗蟲能力強，低酚棉產量高。為獲得抗蟲高產棉花新品種，研究人員將誘變I代中棕色、高酚植株自交。每株自交后代種植在一個單獨的區(qū)域，從________的區(qū)域中得到純合棕色、高酚植株。請你利用該純合體作為一個親本，再從誘變I代中選擇另一個親本，涉及一方案，盡快選育出抗蟲高產（棕色、低酚）的純合棉花新品種（用遺傳圖解和必要的文字表示）。
II．（9分）草莓生產上傳統(tǒng)的繁殖方式易將所感染的病毒傳播給后代，導致產量降低。品質變差。運用微型繁殖技術可以培育出無病毒幼苗。草莓微型繁殖的基本過程如下：
外植體 愈傷組織 芽、根 植株
請回答：
（1）微型繁殖培育無病毒草莓苗時，一般選取_________作為外植體，其依據是_ ___。
（2）在過程①中，常用的MS培養(yǎng)基主要成分包括大量元素、微量元素和______，在配制好的培養(yǎng)基中，常常需要添加________，有利于外植體啟動細胞分裂形成愈傷組織。接種后2~5d，若發(fā)現外植體邊緣局部污染，原因可能是__________。
（3）在過程②中，愈傷組織在誘導生根的培養(yǎng)基中未形成根，但分化出了芽，其原因可能是_____________。
【解析】本題考查有關遺傳、變異、育種及細胞工程相關知識。Ⅰ親代棕色、高酚自交后代是棕色、高酚，白色、高酚因此棕色是顯性，親代白色、高酚自交后代是白色、低酚，白色、高酚因此低酚是隱性。誘變當代中，棕色、高酚的棉花植株的基因型是AaBB，白色高酚的棉花植株基因型是aaBb，純合體后代不發(fā)生性狀分離，因此應從不發(fā)生性狀分離（或全為棕色棉或沒有出現白色棉）的區(qū)域中選擇出純合棕色、高酚植株。育種時間短應選擇單倍體育種方案。Ⅱ培育無病毒植株苗，應選擇不含病毒部分培養(yǎng)，而植物體新生部位不含病毒，植物組織培養(yǎng)培養(yǎng)基成分應包含大量元素、微量元素、有機物，另外常常需要添加植物激素誘導植物細胞分裂、分化，外植體邊緣局部污染，說明消毒不徹底，不同植物激素的比例影響植物細胞發(fā)育方向，生長素用量比細胞分裂素用量，比值高時，有利于根的分化、抑制芽的形成，比值高低，有利于芽的分化、抑制根的形成。
【答案】Ⅰ⑴顯性 隱性 表現型為棕色、低酚
⑵AaBB aaBb
⑶不發(fā)生性狀分離或全為棕色棉或沒有出現白色棉
Ⅱ⑴莖尖、根尖 不含病毒 ⑵ 有機物 植物激素 外植體消毒不徹底
⑶培養(yǎng)基中生長素類物質和細胞分裂素類物質用量的比值偏低
4、（2010?四川高考）回答下列ⅠⅡ兩個小題
Ⅰ.為提高小麥的抗旱性，有人將大麥的抗旱基因（HVA）導入小麥，篩選出HVA基因成功整合到染色體上的高抗旱性T。植株（假定HVA基因都能正常表達）。
（1）某T。植株體細胞含一個HVA基因。讓該植株自交，在所得種子種，種皮含HVA基因的種子所占比例為_________，胚含HVA基因的種子所占比例為_____________.。
（2）某些T。植株體細胞含兩個HVA基因，這兩個基因在染色體上的整合情況有下圖所示的三種類型（黑點表示HVA基因的整合位點）。
將T。植株與非轉基因小麥雜交：若子代高抗旱性植株所占比例為50%，則兩個HVA基因的整合位點屬于圖_______類型；若子代高抗旱性植株所占的比例為100%，則兩個HVA基因的整合位點屬于圖_______類型。
讓圖C所示類型的T。植株自交，子代中高抗旱性植株所占比例為____________。
【解析】本題考遺傳相關知識，考查學生的綜合應用能力
第1小題：T植株含一個HVA基因，可以考慮為Aa，A代表HAV基因，自交，種皮是其體細胞，基因型全為Aa，胚為F1幼體，含A基因的比例為3/4。
第2小題：A圖考慮為AA，而非轉基因小麥考慮為aa，則A圖雜交后代抗旱比例為100%,B圖可考慮為Aa（因兩個HAV基因都在一條染色體上），則B圖雜交后代抗旱比例為50%,C圖可考慮為AaBb（A，B任一都抗旱），此時非轉基因小麥考慮為aabb，則C圖雜交后代抗旱比例為15/16（僅aabb不抗旱）。
【答案】I：（1）100% 75%
（2） B A 15/16
5、（2010?江蘇高考）育種專家在稻田中發(fā)現一株十分罕見的“一稈雙穗”植蛛，經鑒定該變異性狀是由基因突變引起的。下列敘述正確的是
A.這種現象是由顯性基因突變成隱性基因引起的
B.該變異株自交可產生這種變異性狀的純合個體
C.觀察細胞有絲分裂中期染色體形卷可判斷基因突變發(fā)生的位置
D.將該株水稻的花粉離體培養(yǎng)后即可獲得穩(wěn)定遺傳的高產品系
【解析】本題以突變實例為載體考查基因突變的特點、鑒別應用等。因不知該突變體的基因型，故不能判斷其變異為隱性還是顯性突變引起，A項錯誤。若一桿雙穗為隱性突變，則該植株為隱性純合體，則自交后權威一桿雙穗；若為顯性突變，則該個體為雜合體，其自交后代一桿雙穗純合體比例為1/4，B項正確�；蛲蛔�?yōu)榉肿铀阶儺悾陲@微鏡下觀察不到，C項錯誤，花藥離體培養(yǎng)后形成的植株中無同源染色體，不可育，D項錯誤。
【答案】B
6、（2010?江蘇高考）為解決二倍體普通牡蠣在夏季因產卵二出現肉質下降的問題，人們培育出三倍體牡蠣。利用普通牡蠣培育三倍體牡蠣合理的方法是
A.利用水壓抑制受精卵的第一次卵裂，然后培育形成新個體
B.用被 射線破壞了細胞核的精子刺激卵細胞，然后培育形成新個體
C.將早期胚胎細胞的細胞核植人去核卵細胞中，然后培育形成新個體
D.用化學試劑阻止受精后的次級卵母細胞釋放極體，然后培育形成新個體
【解析】本題考查多倍體育種方法操作，抑制第一次卵裂導致染色體加倍，培育而成的個體為四倍體，A項錯誤，用 射線破壞了細胞核的精子刺激卵細胞，然后形成的新個體為單倍體，B項錯誤。C項利用移植方法獲得的個體為二倍體，C項錯誤。極體中含有一個染色體組，受精卵含有兩個染色體組，含有極體的受精卵中含有三個染色體組，發(fā)育而成的個體為三倍體，D項正確。
【答案】D
7、（2009?上海高考）下列技術中不能獲得抗銹高產小麥新品種的是
A. 誘變育種
B. 細胞融合
C. 花粉離體培養(yǎng)
D. 轉基因
【解析】花藥離體培養(yǎng)獲得是單倍體，一般高度不育。
【答案】C
8、（2009?廣東高考）為了快速培育抗某種除草劑的水稻，育種工作者綜合應用了多種培育種方法，過程如下。請回答問題。
（1）從對該種除草劑敏感的二倍水稻植株上取花藥離體培養(yǎng)，誘導成 幼苗。
（2）用 射線照射上述幼苗，目的是 ；然后用該除草劑噴灑其幼葉，結果大部分葉片變黃，僅有個別幼葉的小片組織保持綠色，表明這部分組織具有 。
（3）取該部分綠色組織再進行組織培養(yǎng)，誘導植株再生后，用秋水仙素處理幼苗，使染色體 ，獲得純合 ，移栽到大田后，在苗期噴灑該除草劑鑒定其抗性。
（4）對抗性的遺傳基礎做一步研究，可以選用抗性植株與 雜交，如果 ，表明抗性是隱性性狀。 自交，若 的性狀分離比為15（敏感）：1（抗性），初步推測 。
【解析】本題考查了單倍體育種，誘變育種等知識，同時考查了多倍體育種的方法和遺傳規(guī)律的應用�；ㄋ庪x體培養(yǎng)是單倍體育種的基本手段，射線激光有誘發(fā)突變的能力，而且體細胞突變必須經過無性繁殖才能保留該突變形狀，所以需要經過組織培養(yǎng)，為了獲得可育的植株，需用秋水仙素使染色體加倍，加倍獲得的是純和子，通過與敏感型植株雜交，子一代表現出來的性狀是顯性，子二代出現性狀分離，分離比是15：1，不符合分離定律，可以用自由組合定律來解釋，只有兩對基因都隱性時才表現為抗性。所以初步推測該抗性植株中兩個基因發(fā)生了突變。
【答案】（1）單倍體
（2）誘發(fā)基因突變 抗該除草劑的能力
（3）加倍 二倍體
（4）（ 純合）敏感型植株 都是敏感型 該抗性植株中有兩個基因發(fā)生了突變
9、（2009?海南高考）填空回答下列問題：
（1）水稻雜交育種是通過品種間雜交，創(chuàng)造新變異類型而選育新品種的方法。其特點是將兩個純合親本的______通過雜交集中在一起，再經過選擇和培育獲得新品種。
（2）若這兩個雜交親本各具有期望的優(yōu)點，則雜交后，F1自交能產生多種非親本類型，其它原因是F1在______形成配子過程中，位于______基因通過自由組合，或者位于______基因通過非姐妹染色單體交換進行重新組合。
（3）假設雜交涉及到n對相對性狀，每對相對性狀各受一對等位基因控制，彼此間各自獨立遺傳。在完全顯性的情況下，從理論上講，F2表現型共有______種，其中純合基因型共有______種，雜合基因共有______種。
（4）從F2代起，一般還要進行我代自交和選擇。自交的目的是_____；選擇的作用是______。
【答案】（1）優(yōu)良性狀（或優(yōu)良基因）（2分）
（2）減數分裂（1分）非同源染色體上的非等位（1分） 同源染色體上的非等位（2分）（3） （1分） （1分） （2分）
（4）獲得基因型純合的個體 保留所需的類型（每空2分，共4分，其他合理答案也給分）
10、（2009?浙江高考）下列關于基因工程的敘述，錯誤的是
A．目的基因和受體細胞均可來自動、植物或微生物
B．限制性核酸內切酶和DNA連接酶是兩類常用的工具酶
C．人胰島素原基因在大腸桿菌中表達的胰島素原無生物活性
D．載體上的抗性基因有利于篩選含重組DNA的細胞和促進目的基因的表達
【解析】基因工程中目的基因和受體細胞均可來自動、植物或微生物；常用的工具酶是限制性核酸內切酶和DNA連接酶；人胰島素原基因在大腸桿菌中表達的胰島素原無生物活性，只有經過一定的物質激活以后，才有生物活性。載體上的抗性基因主要是有利于篩選含重組DNA的細胞，不能促進目的基因的表達。所以D錯誤。
【答案】D
【考點模擬演練】
1、現有三個番茄品種，甲品種的基因型為AaBBdd，乙品種的基因型為AaBbDd，丙品種的基因型為aaBBDD，三對等位基因分別位于三對同源染色體上，分別控制葉形、花色和果形三對相對性狀，正確的說法是( )
A．甲、乙兩個品種雜交，后代基因型有8種
B．甲、乙兩個品種雜交，后代純合子的概率為1/12
C．乙、丙兩個品種雜交，后代花色和果形的性狀都不同
D．通過單倍體育種技術，獲得基因型為aabbdd植株的時間只要一年
【解析】甲乙雜交后代基因型種類的計算方法為3×2×2＝12種；后代純合子的概率為12×12×12＝1/8。
【答案】D
2、下列關于育種的說法中正確的是( )
A．基因突變可發(fā)生在任何生物DNA復制過程中，此現象可用于誘變育種
B．誘變育種和雜交育種均可產生新的基因和新的基因型
C．三倍體植物不能由受精卵發(fā)育而來，可通過植物組織培養(yǎng)方法獲得
D．普通小麥花粉中有三個染色體組，由其發(fā)育來的個體是三倍體
【解析】任何生物DNA復制時出現基因中的堿基對的增添、缺失或替換，都屬于基因突變；雜交育種不能產生新的基因；三倍體植物可以由四倍體與二倍體植株雜交形成的受精卵發(fā)育而來，也可通過植物組織培養(yǎng)方法獲得；由花粉發(fā)育來的植株是單倍體。
【答案】A
3、下列有關生物技術安全性的敘述，不正確的是( )
A．由于生殖隔離，轉基因農作物肯定不會將目的基因傳給雜草
B．從某些實例來看，人們對轉基因食品的擔心并非是多余的
C．轉基因生物安全性的爭論主要在食物安全、生物安全和環(huán)境安全三個方面
D．生物技術既可造福人類，又能威脅社會
【解析】有的基因轉移會影響到其他動植物，如轉基因油菜會將外來的基因傳給雜草。
【答案】A
4、上海醫(yī)學遺傳研究所成功培育出第一頭攜帶人白蛋白基因的轉基因牛。他們還研究出一種可大大提高基因表達水平的新方法，使轉基因動物乳汁中的藥物蛋白含量提高了30多倍，標志著我國轉基因研究向產業(yè)化的目標又邁進了一大步。以下與此有關的敘述中，正確的是( )
A．所謂“提高基因表達水平”是指設法使牛的乳腺細胞中含有更多的人白蛋白基因
B．可將白蛋白基因導入牛的卵細胞中，通過組織培養(yǎng)形成轉基因牛
C．人們只在轉基因牛的乳汁中才能獲取人白蛋白，是因為只在轉基因牛的乳腺細胞中才有人白蛋白基因
D．運用基因工程技術讓牛合成人白蛋白，該技術將導致定向變異
【解析】“提高基因表達水平”是指設法使牛的乳腺細胞中的人白蛋白基因合成出更多的蛋白質。動物細胞的全能性較難實現，用牛的卵細胞不能培養(yǎng)形成轉基因牛。轉基因牛的細胞中都含有人白蛋白基因，人們只在轉基因牛的乳汁中才能獲取人白蛋白，是因為人白蛋白基因只在轉基因牛的乳腺細胞中表達。
【答案】D
5、(2011?徐州模擬)下圖中，甲、乙表示水稻的兩個品種，A、a和B、b表示分別位于兩對同源染色體上的兩對等位基因，①～⑧表示培育水稻新品種的過程，則下列說法錯誤的是( )
A．①→②操作簡便 ，但培育周期長
B．②和⑦的變異都發(fā)生于有絲分裂間期
C．③過程常用的方法是花藥離體培養(yǎng)
D．⑤與⑧過程的育種原理不相同
【解析】①→②過程是雜交育種，要獲得AAbb品種，育種年限長，因為要連續(xù)自交純化時間長。②過程發(fā)生了基因重組，發(fā)生在減數分裂過程中，⑦過程發(fā)生了染色體變異，是由分裂期紡錘體形成受到抑制引起的。③過程常用的方法是花藥離體培養(yǎng)。根據圖解可知⑤過程發(fā)生了基因突變，⑧過程育種原理是基因重組，因為導入了外源基因C。
【答案】B
6、(2011?臨沂模擬)育種的方法有雜交育種、單倍體育種、誘變育種、多倍體育種、基因工程育種等，下列說法正確的是( )
A．涉及的原理有基因突變、基因重組、染色體變異
B．都不可能產生定向的可遺傳變異
C．基因工程是在細胞水平上進行的操作
D．雜交育種也可以通過產生新基因從而產生新性狀
【解析】雜交育種和基因工程育種的原理是基因重組，誘變育種的原理是基因突變，單倍體育種和多倍體育種的原理是染色體變異�；蚬こ逃N產生的變異是定向的，是在分子水平上進行的操作。雜交育種沒有產生新的基因，只產生了新的基因型。
【答案】A
7、現代生物技術利用突變和基因重組的原理，來改變生物的遺傳性狀，以達到人們所期望的目的。下列有關敘述錯誤的是( )
A．轉基因技術導致基因重組，可產生不定向的變異
B．體細胞雜交技術克服了遠緣雜交的不親和性，可培育新品種
C．人工誘變沒有改變突變的本質，但可使生物發(fā)生定向變異
D．現代生物技術和人工選擇的綜合利用，使生物性狀更符合人類需求
【解析】本題考查多種育種方法，屬中檔題。A正確，Ⅲ過程獲得的是單倍體，所以通常采用花藥離體培養(yǎng)法。B正確，Ⅳ過程獲得的是多倍體，常用的方法是用秋水仙素處理。C錯誤，由通過Ⅲ、Ⅴ獲得到⑤的方法屬于單倍體育種，優(yōu)點是大大縮短了育種時間。D錯誤，由①和②經Ⅰ、Ⅱ獲得⑤的過程屬于雜交育種，此方法具有育種周期長、過程繁瑣等缺點。
【答案】AB
8、人們試圖利用基因工程的方法，用乙種生物生產甲種生物的一種蛋白質。生產流程是：甲生物的蛋白質→mRNA??→①目的基因??→②與質粒DNA重組??→③導入乙細胞的??→④獲得甲生物的蛋白質，下列說法正確的是( )
A．①過程需要的酶是逆轉錄酶，原料是A、U、G、C
B．②要用限制酶切斷質粒DNA，再用DNA連接酶將目的基因與質粒連接在一起
C．如果受體細胞是細菌，可以選用枯草桿菌、炭疽桿菌等
D．④過程中用的原料不含有A、U、G、C
【解析】①過程是逆轉錄，利用逆轉錄酶合成DNA片段，需要的原料是A、T、G、C；②是目的基因與質粒DNA重組階段，需要限制酶切斷質粒DNA，再用DNA連接酶將目的基因與質粒連接在一起；③如果受體細胞是細菌，則不應該用致病菌，而炭疽桿菌是致病菌；④過程是基因的表達過程，原料中含有A、U、G、C。
【答案】B
9、對圖中a、b、c、d代表的結構和物質描述正確的是( )
A．a為質粒RNA B．b為限制性內切酶
C．c為RNA聚合酶 D．d為外源基因
【解析】a為質粒DNA，b為限制性內切酶把質粒切開，c為DNA連接酶把外源基因和質粒連接到一起。
【答案】D
10、下表關于基因工程中有關基因操作的名詞及對應的內容，正確的組合是( )
供 體剪 刀針 線運載體受 體
A質粒限制性內切酶DNA連接酶提供目的基因的生物大腸桿菌等
B提供目的基因的生物DNA連接酶限制性內切酶質粒大腸桿菌等
C提供目的基因
的生物限制性內切酶DNA連接酶質粒大腸桿菌等
D大腸桿菌等
連接酶DNA連接酶限制性內切酶提供目的基因的生物質粒
【解析】供體是提供目的基因的生物，受體是接受目的基因的生物，剪刀是限制酶，針線是連接酶，常用的運載體是質粒。
【答案】C
11、下列過程不需要對母本進行去雄處理的是( )
①用雜合抗病小麥連續(xù)自交得到純合抗病植株 ②對抗病小麥植株的測交�、塾盟谋扼w西瓜和二倍體西瓜雜交得到三倍體無子西瓜種子 ④對三倍體無子西瓜授以二倍體西瓜花粉，結出無子西瓜
A．①②③ B．②③④
C．①④ D．②④
【解析】對母本去雄，也就意味著母本只能提供卵細胞，小麥自交時，要相互受粉，不用去雄；三倍體無子西瓜授以二倍體的花粉，花粉的作用是刺激子房產生一定量的生長素，所以也不用去雄。
【答案】C
12、下列有關生物變異與育種的敘述，正確的是( )
A．人工誘變育種改變基因結構，能夠明顯縮短育種年限
B．用單倍體育種法改良缺乏某種抗病性的水稻品種
C．三倍體西瓜不能形成正常的配子，是因為秋水仙素抑制紡錘體的形成
D．染色體結構變異，大多數對生物體不利，但在育種上仍有一定的價值
【解析】A項錯誤，誘變育種是誘導基因突變，改變了基因的結構。但有利變異少，須大量處理材料，不能縮短育種年限。B項錯誤，單倍體育種不能產生新的基因，故不能改良缺乏某種抗病性的水稻品種。C項錯誤，三倍體西瓜不能形成正常的配子是因為減數分裂時發(fā)生聯會紊亂。D項正確，染色體結構變異大多對生物體是有害的，甚至是致死的。但也有少量會出現優(yōu)良性狀。
【答案】D
13、(2011?河源質檢)下列有關育種的敘述中，錯誤的是( )
A．用于大田生產的優(yōu)良品種不一定是純合子
B．通過植物組織培養(yǎng)技術培育脫毒苗，篩選培育抗病毒新品種
C．雜交育種可用于家畜、家禽的育種
D．為了避免對三倍體無子西瓜年年制種，可利用植物組織培養(yǎng)快速繁殖
【解析】通過植物組織培養(yǎng)技術培育的脫毒苗沒有病毒，但不一定能抗病毒。
【答案】B
14、隨著我國航天技術的發(fā)展，引起了太空誘變育種的熱潮。太空育種一般要經過誘變?自交?雜交才能獲得具有優(yōu)良性狀的品種。下列敘述錯誤的是( )
A．純種品種經誘變，后代可能會發(fā)生性狀分離
B．自交的目的是獲得單株具有優(yōu)良性狀的植株
C．雜交的目的是獲得具有多種優(yōu)良性狀的品種
D．與轉基因食品一樣，太空食品也存在安全性問題
【解析】太空環(huán)境中存在高能離子輻射等，會引起基因突變，所以即使是純種，經誘變后后代也可能發(fā)生性狀分離。太空育種只是作物本身遺傳物質發(fā)生改變，與自然界植物的自然變異一樣，沒有外源基因的導入，不存在安全性問題。
【答案】D
15、基因工程是將目的基因通過一定過程，轉入到受體細胞，經過受體細胞的分裂，使目的基因的遺傳信息擴大，再進行表達，從而培養(yǎng)成工程生物或生產基因產品的技術。你認為支持基因工程技術的理論有( )
①遺傳密碼的通用性�、诓煌蚩瑟毩⒈磉_�、鄄煌虮磉_互相影響 ④DNA作為遺傳物質能夠嚴格地自我復制
A．①②④ B．②③④ C．①③ D．①④
【解析】轉基因之所以在不同種生物間可以進行，是因為遺傳密碼的通用性，不同基因表達的獨立性，DNA自我復制的嚴格性。
【答案】A
二、非選擇題
16、基因工程是在現代生物學、化學和工程學基礎上建立和發(fā)展起來的，并有賴于微生物學理論和技術的發(fā)展運用，現在基因工程在動植物育種上有廣泛而重要的應用�；蚬こ袒静僮髁鞒倘鐖D所示，請據圖分析回答：
(1)圖中A是__________，最常用的是________；在基因工程中，需要在___________酶的作用下才能完成剪接過程。
(2)不同種生物之間的基因移植成功，從分子水平上分析，進行基因工程的主要理論依據是________________________________________________________________________，也說明了生物共用一套______________。
(3)研究中發(fā)現，番茄體內的蛋白酶抑制劑對害蟲的消化酶有抑制作用，導致害蟲無法消化食物而被殺死，人們成功地將番茄的蛋白酶抑制劑基因導入玉米體內，玉米獲得了與番茄相似的抗蟲性狀，玉米這種變異的來源是________________。
(4)科學家在某種植物中找到了抗枯萎病的基因，并用基因工程的方法將該基因導入金茶花葉片細胞的染色體DNA上，經培養(yǎng)長成的植株具備了抗病性，這說明________。如果把該基因導入葉綠體DNA中，將來產生的配子中________(填“一定”或“不一定”)含有抗病基因。
【解析】(1)基因工程中需要的酶有：限制性核酸內切酶和DNA連接酶。(2)從分子水平分析；DNA結構都是雙鏈結構，堿基都是按照相同的互補配對原則進行配對。外源基因能夠在不同生物體細胞內表達，基因表達的過程中共用一套遺傳密碼子進行翻譯。(3)基因工程育種的原理為基因重組。(4)植株具備了抗病性說明已經產生了相應的蛋白質，從而獲得新性狀，即基因已經表達。葉綠體中的DNA遺傳不遵循孟德爾定律，無法確定是否將目的基因傳遞給配子。
【答案】(1)運載體 質�！∠拗菩院怂醿惹忻负虳NA連接 (2)不同生物的DNA結構基本形式相同 密碼子 (3)基因重組 (4)目的基因(抗枯萎病的基因)已表達 不一定
17、(2011?無錫質檢)下圖為四種不同的育種方法，請回答：
(1)圖中A、D途徑表示雜交育種，一般從F2開始選種，這是因為____________________。
(2)若親本的基因型有以下四種類型：
①兩親本相互雜交，后代表現型為3∶1的雜交組合是________。
②選乙、丁為親本，經A、B、C途徑可培育出________種純合植物。該育種方法突出的優(yōu)點是____________________________________________________________________。
(3)E方法最不易獲得所需品種的原因是______________________________________。
(4)下列植物中，是通過圖中F方法培育而成的植物是( )
A．太空椒 B．無子番茄
C．白菜?甘藍 D．八倍體小黑麥
【解析】(1)圖中A、D途徑表示雜交育種，雜交育種的選種是從性狀分離那代開始選種，所以從F2開始選種。(2)①兩親本相互雜交，后代表現型為3∶1的是一對雜合子的自交，從圖解不難看出是甲×乙；②選乙、丁為親本，雜交后代的基因型是AaBb和Aabb，可以產生4種類型的配子，經A、B、C途徑可以培育出4種表現型的純合植物，該育種為單倍體育種，其優(yōu)點是明顯縮短育種年限。(3)基因突變頻率低且具有不定向性。(4)圖中用F方法培育而成的植物是多倍體育種，常用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗使其染色體數目加倍，八倍體小黑麥的育種是多倍體育種。
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