新课标人教版2012—2013学年度高中生物必修2第六单元《杂交育种到基因工程 》单元测试卷

新课标人教版高中生物必修2单元测试卷六
第6章　杂交育种到基因工程
考试时间：90分钟 满分：100分
第Ⅰ卷(选择题，共40分)
一、选择题(本题共20小题，每小题2分，共40分)
1．农作物育种上，采用的方法有：诱变育种、杂交育种、多倍体育种、单倍体育种，它们的理论依据依次是(　　)
①基因突变；②基因交换；③基因重组；④染色体变异。
A．①③④④　　　　　　　　 B．④③①②
C．②④①③ D．②①④③
解析：诱变育种是利用理化生方法，人工诱发基因突变的过程；杂交育种是利用有性生殖过程中发生基因重新组合的原理得到新类型；多倍体育种和单倍体育种都涉及染色体数目的改变。
答案：A
2．杂交育种中，杂交后代的性状一出现就能稳定遗传的是(　　)
A．优良性状 B．隐性性状
C．显性性状 D．相对性状
解析：有性杂交后代中显性性状往往有纯合和杂合两种基因型，而隐性性状只有一种基因型即为双隐纯合子。
答案：B
3．限制性内切酶的作用实际上就是把DNA上某些化学键打断，一种能对GAATTC专一识别的限制性酶，打断的化学键是(　　)
A．G与A之间的键
B．G与C之间的键
C．A与T之间的键
D．磷酸与脱氧核糖之间的键
解析：限制性内切酶是切断DNA分子主链的3′—5′磷酸二酯键而不是碱基间的氢键。
答案：D
4．诱变育种可以改良某种性状，这是因为(　　)
①后代性状较快稳定；②提高突变率，增加变异类型；③控制某些性状的基因突变成等位基因；④有利突变体数目多。
A．①② B．②③
C．①③ D．②④
解析：自然突变频率很低，人工诱变可大大提高突变频率从而增加变异类型，并且一般地突变基因都是变为其等位基因；但突变频率仍然是很低的，因此，一般来说不可能控制同一性状的基因同时都发生突变，且大多数基因突变对生物本身有害。
答案：B
5．用纯种的高秆(D)抗锈病(T)小麦与矮秆(d)易染锈病(t)小麦培育矮秆抗锈病小麦新品种的方法，下列有关此育种方法的叙述错误的是(　　)
A．过程①可使育种所需的优良基因由亲本进入F1
B．过程②为减数分裂
C．过程③是利用组织培养技术获得单倍体幼苗
D．过程④必须使用生长素处理
解析：过程②为减数分裂产生配子的过程；过程③通过组织培养获得；过程④必须使用秋水仙素处理。
答案：D
6．我国科学家对“神舟”四号飞船专为西部开发而搭载的红杉树种苗进行了研究比较，发现这些种苗具有抗旱、抗寒和速生的性能，试分析红杉树种苗所发生的变化和下列哪项相似(　　)
A．用X射线照射青霉菌使其繁殖能力增强
B．用一定浓度的生长素处理番茄雌蕊获得无子果实
C．用一定浓度的秋水仙素处理，获得八倍体小黑麦
D．人工栽培，选出矮秆抗锈病的小麦品种
解析：飞船搭载属于太空育种，是利用失重、宇宙射线辐射等产生基因突变而产生新的优良性状即诱变育种。A项属于诱变育种。
答案：A
7．在动物育种中，用一定剂量的X射线处理精巢，可得到大量的变异个体，这是因为(　　)
A．合子都是纯合体
B．诱发了雄配子发生高频率的基因突变
C．诱导发生了大量的染色体变异
D．提高了基因的互换率
解析：生殖细胞的变异容易遗传给后代。
答案：B
8．DNA连接酶的作用是(　　)
A．子链与母链间形成氢键
B．黏性末端之间形成氢键
C．两DNA末端间的缝隙连接
D．以上三项都对
解析：DNA连接酶的作用和限制性内切酶的作用相反。
答案：C
9．突变和基因重组产生了生物进化的原始材料，现代生物技术也是利用这一点来改变生物遗传性状，以达到人们所期望的目的。下列有关叙述错误的是(　　)
A．转基因技术造成的变异，实质上相当于人为的基因重组，但却导致了自然界没有的定向变异的产生
B．体细胞杂交技术是人为造成染色体变异的方法，它突破了自然界生殖隔离的限制
C．人工诱变没有改变突变的本质，但却因突变率的提高而实现了定向变异
D．经过现代生物技术的改造和人工选择的作用，许多生物变得符合人的需要
解析：人工诱变育种的原理是基因突变，它能大幅度提高基因突变频率，但不能定向改变生物的性状，需要处理大量的实验材料。
答案：C
10．基因工程是在DNA分子水平上对生物的定向改造。下列有关基因工程的叙述中，错误的是(　　)
A．DNA限制性内切酶可用于目的基因的提取
B．运载体和目的基因必须要用同一酶处理
C．基因工程所用的工具酶是限制酶、运载体、DNA连接酶
D．带有目的基因的运载体是否进入受体细胞需要检测
解析：基因工程所用的工具中运载体是DNA，不能担当酶的角色。所以C项错误。
答案：C
11．在基因工程中用来修饰改造生物基因的工具是(　　)
A．限制酶和连接酶 B．限制酶和水解酶
C．限制酶和运载体 D．连接酶和运载体
解析：“用来修饰改造生物基因的工具”是两种酶即限制性内切酶和DNA连接酶。
答案：A
12．质粒是基因工程最常用的运载体，它存在于许多细菌体内。质粒上有标记基因如图所示，通过标记基因可以推知外源基因(目的基因)是否转移成功。外源基因插入的位置不同，细菌在培养基上的生长情况不同，下表是外源基因插入的位置(插入点有a、b、c)，请根据表中提供细菌的生长情况推测①②③三种重组后的外源基因插入点正确的一组是(　　)
细菌在含氨苄青霉素培养基上生长情况
细菌在含四环素培养基上生长情况
①
能生长
能生长
②
能生长
不能生长
③
不能生长
能生长
A．①是c；②是b；③是a
B．①是a和b；②是a；③是a
C．①是a和b；②是b；③是a
D．①是c；②是a；③是b
解析：根据基因突变原理，在正常基因中插入个别碱基就能使之变为不正常的突变基因。则在原来a、b的抗性基因上插入外源基因都将导致不抗。
答案：A
13．科学家做了两项实验：(1)用适当浓度的生长素溶液处理未授粉的番茄花蕾子房，发育成无子番茄。(2)用四倍体与二倍体西瓜杂交，获得三倍体西瓜株，给其雌蕊授二倍体花粉，子房发育成无子西瓜。下列有关叙述正确的是(　　)
A．上述无子番茄性状能遗传
B．若取无子番茄植株进行无性繁殖，长成的植株所结果实中有种子
C．上述无子西瓜进行无性繁殖，长成的植株所结果实中有种子
D．若取上述无子西瓜进行无性繁殖，长成的植株子房壁细胞含有四个染色体组
解析：本题通过无子果实的产生考查生物变异的知识，本题难度中等。无子番茄的产生原理是生长素能促进子房发育成果实，该过程中细胞中遗传物质没有发生改变，故不能遗传；而无子西瓜的产生原理是染色体变异，属于可遗传的变异，因为不能产生种子，故需经无性繁殖，后代体细胞中含三个染色体组。
答案：B
14．镰刀型细胞贫血症的病因是血红蛋白基因的碱基序列发生了改变。检测这种碱基序列改变必须使用的酶是(　　)
A．解旋酶 B．DNA连接酶
C．限制性内切酶 D．RNA聚合酶
解析：选项B、D可以直接排除。对于选A可能理解为既然是检测突变的部位，那么很自然想到用该基因的探针，进行碱基互补配对杂交而检测之，但是分子杂交的前提必须是单链DNA，于是很自然想到用解旋酶处理被检测基因。但是，解开DNA双链结构不一定要用解旋酶，高温或者用强碱溶液处理也可以得到单链DNA，而且题干上也有“必须使用的酶”的叙述，所以可以排除A选项。对于C选项的理解：限制酶只是把原DNA切成很多片段，其中某个片段可能包含突变的目的基因，然后再用化学方法处理成单链，最后再和探针杂交，根据放射性(或荧光)出现部位而检测出突变部位，这种技术其实就是所谓的基因诊断。如不用限制酶把DNA切割成若干片段，通过其他方法把DNA处理成单链，然后与DNA探针杂交，但是，已经变性成单链的DNA很有可能常温下复性，可能回折重新形成许多双链区，如果恰恰突变部位及其临近区域和该单链其他区域结合成双链，那么必然影响探针与相应部位的结合，也就无法准确检测到突变部位。
答案：C
15．秋水仙素诱导产生多倍体和诱导基因突变的生理作用分别是(　　)
①抑制细胞有丝分裂时形成纺缍丝　②加速细胞内染色体复制　③使染色体配对紊乱，不能形成可育的配子　④干扰DNA的正常复制
A．①③ B．②④
C．③④ D．①④
解析：秋水仙素可以诱导基因突变，也可以诱导染色体数目加倍，其生理作用是不同的；当它诱导产生多倍体时是抑制了纺锤丝的形成而导致染色体数目加倍；诱导基因突变是由于它干扰了细胞内DNA分子的正常复制。
答案：D
16．依下图，下列有关工具酶功能的叙述，不正确的是(　　)
A．切断a处的酶为限制酶
B．连接a处的酶为DNA连接酶
C．切断b处的酶为解旋酶
D．连接b处的酶为RNA聚合酶
解析：a处是磷酸与脱氧核糖形成的化学键，切断的酶是限制酶，连接的酶是DNA连接酶。b处是碱基与碱基形成的氢键，切断的酶是解旋酶，连接的酶为DNA聚合酶。
答案：D
17．下表是四种植物分生组织的细胞周期，有关叙述正确的是(　　)
植物
细胞周期的时间(h)
a时期
b时期
合计
物种1
10.6
0.4
11
物种2
18
0.5
18.5
物种3
16.5
2
18.5
物种4
10.4
2.3
12.7
A.四种分生组织都能产生吲哚乙酸，促进其细胞有丝分裂
B．秋水仙素作用于b时期中的细胞，能使其染色体数目加倍
C．最好选用物种1观察有丝分裂过程，因其细胞周期最短
D．a时期细胞核中进行转录和翻译，b时期可观察到染色体
解析：吲哚乙酸是生长素，不能促进细胞的有丝分裂，只能促进细胞的伸长；观察有丝分裂应该取分裂期长、细胞周期短的物种4；a时期进行转录和翻译，但是翻译在细胞质的核糖体上进行；秋水仙素作用于b时期中的细胞，可抑制纺锤体的形成，使其染色体数目加倍。
答案：B
18．(2010·浙江卷)在用基因工程技术构建抗除草剂的转基因烟草过程中，下列操作错误的是(　　)
A．用限制性核酸内切酶切割烟草花叶病毒的核酸
B．用DNA连接酶连接经切割的抗除草剂基因和载体
C．将重组DNA分子导入烟草原生质体
D．用含除草剂的培养基筛选转基因烟草细胞
解析：限制性核酸内切酶用于提取目的基因和切割载体，烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，不能用限制性核酸内切酶切割，A项错误；DNA连接酶可以连接具有相同黏性末端的目的基因和载体，B项正确；受体细胞可以是受精卵和体细胞，也可以是去除细胞壁的原生质体，C项正确；目的基因为抗除草剂基因，所以未成功导入目的基因的细胞不具有抗除草剂的能力，筛选时应该用含除草剂的培养基筛选转基因细胞，D项正确。
答案：A
19．某农科所通过如图育种过程培育出了高品质的糯小麦，相关叙述正确的是(　　)
A．该育种过程中运用的遗传学原理是基因突变
B．a过程能提高突变率，从而明显缩短了育种年限
C．a、c过程都需要使用秋水仙素，都作用于萌发的种子
D．要获得yyRR，b过程需要进行不断的自交来提高纯合率
解析：图中a、b、c过程分别是单倍体育种、杂交育种和多倍体育种的一部分，a、c过程虽然都是诱导染色体数目加倍，但a过程是处理单倍体幼苗，c过程是处理萌发的种子或幼苗；三种育种过程的遗传学原理分别是染色体变异、基因重组和染色体变异。
答案：D
20．(2011·盐城高一检测)如图甲、乙表示水稻两个品种，A、a和B、b表示分别位于两对同源染色体上的两对等位基因，①～⑦表示培育水稻新品种的过程，则下列说法错误的是(　　)
A．①→②过程简便，但培育周期长
B．①和⑦的变异都发生于有丝分裂间期
C．③过程常用的方法是花药离体培养
D．③→⑥过程与⑦过程的育种原理相同
解析：①过程的变异为基因重组，发生在减数分裂过程中；⑦过程的变异为染色体数目的变异，发生在有丝分裂的后期。③→⑥过程与⑦过程都运用了人工诱变育种。
答案：B
第Ⅱ卷(非选择题，共60分)
二、非选择题(共60分)
21．(17分)基因工程的基本步骤中，首先是要获得足够多的目的基因。下图示意采用“鸟枪法”扩增目的基因，获取目的基因的大致过程如下图。请据图回答下列问题：
(1)过程①要对供体细胞所有 DNA使用________酶，这样得到的DNA片段中含有或不含有________。
(2)过程②所得到的质粒是一种小型________，它可以在细胞内独立复制，一般来说它所表达的产物________细胞生存所必需的。
(3)过程③需要使用与①相同的________酶及________酶，才能将质粒与供体细胞DNA片段重组。
(4)过程④往往要用氯化钙处理细胞，以增大________的通透性，有利于________。此外，还要在细菌培养基中加入________，这类培养基属于________，能在此培养基上生存并增殖的细菌就是接受了重组质粒的细菌。
(5)重组质粒在宿主细胞中大量复制，就会使________。然后，在过程⑤中进一步筛选、分离，得到大量含目的基因的质粒。
(6)过程⑥需要将重组质粒上的目的基因分离纯化出来，首先可用________过程中曾使用过的那种________酶，将目的基因与原质粒部分分割开，然后可用________等适当方法得到纯化的目的基因DNA片段。
解析：本题考查基因工程的操作过程中，如何用鸟枪法获取目的基因，基本步骤分为五步：用限制酶将供体细胞中的DNA切成多个片段，将这些片段分别结合运载体，然后导入不同受体细胞，让供体细胞所提供的DNA的所有片段在各受体细胞中大量复制，从中选出目的基因。
答案：(1)限制性内切；目的基因　(2)环状DNA分子；不是　(3)限制性内切；DNA连接　(4)细菌细胞壁；重组质粒进入细胞；抗菌药物；选择培养基　(5)目的基因得到扩增　(6)①③；限制性内切；离心分离
22．(17分)下图所示为农业上关于两对相对性状的两种不同育种方法的过程。据图回答：
(1)图中?所示的育种方法是________育种，其显著的优点是__________________，该育种方法中基因重组发生在______________的过程中。
(2)从F1到F4连续多代自交的目的是提高________的含量；从F2开始逐代进行人工选择是为了淘汰______________。为什么这种选择必须从F2开始而不能从F1开始？____________。
(3)图示的两种育种方法都以亲本杂交开始，这样做的目的是什么？
解析：本题考查单倍体育种的过程，通常先用两亲本杂交，让控制优良性状的基因组合到F1中，F1在减数分裂产生配子时出现基因重组，控制优良性状基因组合到同一个配子中，然后再经过花药离体培养和秋水仙素处理获得稳定遗传的个体。
答案：(1)单倍体；明显缩短育种年限；F1减数分裂形成花粉粒
(2)纯合子；表现型不符合育种目标的个体；因为从F2开始才出现性状分离，F1不出现性状分离
(3)使两个亲本中控制优良性状的基因集中在F1体细胞中再从F1——F2的过程中选育出由于考查基因的重组而产生的符合育种目标的优良品种。
23．(10分)(2011·湛江高一检测)如图表示水稻育种的一些途径。请回答下列问题：
(1)以矮秆易感稻瘟病(ddrr)和高秆抗稻瘟病(DDRR)水稻为亲本进行杂交，得F1。F1自交产生F2，F2中不能稳定遗传的占________，选F2中的矮秆抗病的水稻植株进行自交，若发生性状分离，则所有子代中的ddRR和ddRr的比是________。
(2)若要在较短时间内获得上述新品种水稻，可选图中________(填数字)途径所用的方法。其中⑦途径的常用方法是________。
(3)科学工作者欲培育能产生人体蛋白的水稻新品种，应该选择图中________(填数字)表示的途径最为合理可行，该技术手段主要包括四个步骤，即：________、________、________、________。
(4)图中________(填数字)所表示的育种途径具有典型的不定向性。
答案：(1)3/4　3∶2
(2)⑤⑦⑧　花药离体培养
(3)③④　提取目的基因　目的基因和运载体结合　将目的基因导入受体细胞　目的基因的检测和表达
(4)①②
24．(16分)(2011·哈尔滨高一检测)通过DNA重组技术使原有基因得以改造的动物称为转基因动物。运用这一技术可使羊奶中含有人体蛋白质，如图表示了这一技术的基本过程。在该过程中所用的基因“剪刀”能识别的序列和切点是—G↓GATCC—，请回答：
(1)从羊染色体DNA中“剪下”羊蛋白质基因的酶是________。人体蛋白质基因“插入”后连接在羊体细胞染色体中时需要的酶是________。
(2)请画出质粒被切割形成黏性末端的过程图。
—G↓GATCC—
―→
(3)人体蛋白质基因之所以能“插入”到羊的染色体内，原因是________，“插入”时常用的工具是________。
(4)这里“表达”的含义是___________________________________。
(5)你认为此类羊产生的奶安全可靠吗？理由是什么？
__________________________________________________________。
解析：在基因工程中用到的工具酶有限制酶和DNA连接酶，在对运载体和目的基因进行切割的时候，一般选用同一种限制酶，从而切割出相同的黏性末端，当插入目的基因时常用DNA连接酶把二者之间的磷酸二酯键连上。目的基因成功表达的含义是人体蛋白质基因在羊体细胞内通过转录、翻译两个过程控制合成人体蛋白质。
答案：(1)限制酶　DNA连接酶
(2)
(3)有互补的碱基序列　细菌质粒或病毒
(4)人体蛋白质基因在羊体细胞内合成了人体蛋白质
(5)安全，因为目的基因导入受体细胞后没有改变，控制合成的人体蛋白质成分没有改变(或不安全，因为目的基因导入受体细胞后，可能由于羊细胞中某些成分的影响，合成的蛋白质成分可能发生一定的改变)