生物人教版必修2第6、7章 从杂交育种到基因工程 现代生物进化理论单元检测
(时间:60分钟 分值:100分)
一、选择题(每小题2分,共50分)
1.试管婴儿、试管苗和克隆羊这三者可以说是现代生物科技的杰出成果,下列对其生物学原理及技术的叙述,正确的是( )。
A.都属于无性生殖
B.三者培育过程中都可能发生基因突变
C.都不会发生基因重组
D.都体现了分化的细胞具有全能性
2.生物界广泛存在着变异,人们研究并利用变异可以培育高产、优质的作物新品种。下列能产生新基因的育种方式是( )。
A.“杂交水稻之父”袁隆平通过杂交技术培育出高产的超级稻
B.用X射线进行大豆人工诱变育种,从诱变后代中选出抗病性强的优良品种
C.通过杂交和人工染色体加倍技术,成功培育出抗逆能力强的八倍体小黑麦
D.把合成β-胡萝卜素的有关基因转进水稻,育成可预防人类VA缺乏症的转基因水稻
3.野生动植物的基因库是宝贵的自然资源,具有重要的潜在价值,应对其施加保护。下面关于基因库的相关说法欠妥当的是( )。
A.一个种群就是一个基因库
B.种群越小,基因库越不稳定
C.基因突变能丰富基因库的容量
D.引种能丰富基因库的容量
4.为获得纯合高蔓抗病番茄植株,采用了下图所示的方法
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图中两对相对性状独立遗传。据图分析,不正确的是( )。
A.过程①的自交代数越多,纯合高蔓抗病植株的比例越高
B.过程②可以取任一植株的适宜花药作培养材料
C.过程③原理是细胞的全能性
D.图中筛选过程不改变抗病基因频率
5.对于下图所示育种方法的说法不正确的是( )。
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A.①④方向所示的途径依据的原理是基因重组
B.⑦过程所示的育种方法依据的原理是染色体变异
C.③⑦过程都要用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
D.⑤过程一般发生在生殖细胞中才具有遗传性
6.如下图所示,甲、乙表示水稻两个品种, ( http: / / www.21cnjy.com )A、a和B、b分别表示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( )。
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A.①→②过程操作简单,但培育周期长
B.过程⑥表示的是AaBB自交获得aaBB,但这不是唯一的途径
C.③→④过程与⑦过程育种原理相同
D.⑤过程与⑥过程原理不相同
7.下列有关育种的叙述中,错误的是( )。
A.用于大田生产的优良品种不一定是纯合子
B.通过植物组织培养技术培育脱毒苗,筛选培育抗病毒新品种
C.诱变育种可提高突变频率,加速新基因的产生,从而加速育种进程
D.为了避免对三倍体无子西瓜年年制种,可利用植物组织培养快速繁殖
8.在红粒高秆的麦田里,偶然发现一株白粒矮秆优质小麦,欲在两三年内能获得大量的白粒矮秆麦种,通常用的育种方法是( )。
A.自交(杂交)育种
B.诱变育种
C.人工嫁接
D.单倍体育种
9.人体某蛋白质在细胞中合成后必须经过内质网和高尔基体的进一步加工方能分泌到细胞外。欲通过转基因技术使编码该蛋白的基因得以表达最终获得成熟蛋白,下列适于充当受体细胞的是( )。
A.大肠杆菌 B.酵母菌
C.噬菌体 D.质粒
10.根据现代生物进化理论,下列观点中正确的是( )。
A.人工培育的新物种只能生活在人工环境中
B.生物进化的方向与基因突变的方向一致
C.冬季来临时植物叶中可溶性糖含量增高是为了更好地防止冻害
D.受农药处理后种群中抗药性强的个体有更多机会将基因传递给后代
11.人工建立一个数量足够大的果蝇实验群体,全部个体为杂合子,雌雄个体数量相当。已知隐性基因纯合致死。观察群体中隐性基因的淘汰过程并建立数学模型,预测该隐性基因的基因频率变化曲线应该是( )。
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12.下列有关遗传和进化的叙述中,正确的是( )。
A.某种群中若A的基因频率在一段时间后由0.4增加到0.6,a的基因频率由0.6下降到0.4,因为无新基因产生,可认为该种群没进化
B.水稻(2n=24)一个染色体组有12条染色体,水稻的基因组有13条染色体
C.隔离是物种形成的必要条件,其实质是基因不能自由交流
D.培育三倍体无子西瓜过程中,二倍体西瓜、三倍体西瓜、四倍体西瓜是三个物种
13.根据现代进化理论,判断下列说法正确的是( )。
A.研究物种的迁徙规律,关键是研究雌雄个体的迁徙行为
B.研究物种间的差异,关键是研究它们能否交配产生后代
C.生物进化的过程,实质是基因频率变化的过程
D.生物进化的过程,决定于生物变异的方向
14.下列实例中依据基因重组原理的是( )。
A.我国著名育种专家袁隆平利用杂交技术培育出超级水稻品种
B.培育三倍体无子西瓜
C.二倍体植株的花药离体培养,并用秋水仙素处理,使之成为纯合子
D.乘宇宙飞船上过太空的辣椒种子结出的果实较平常的大一倍以上
15.科研工作者将基因型为Bb的某植物幼苗 ( http: / / www.21cnjy.com )用秋水仙素处理,使其成为四倍体;再将该四倍体产生的配子进行离体培养成幼苗后再用秋水仙素处理使之染色体加倍。依据上述材料,你认为正确的判断组合是( )。
①最终获得的后代有2种表现型和3种基因型
②上述育种方式包含了多倍体育种和单倍体育种 ③最终获得的后代都是纯合子 ④第二次秋水仙素处理后得到的植株是可育的
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④
16.在下列有关育种的叙述中,正确的是( )。
A.培育无子西瓜是利用生长素促进果实发育的原理
B.培育八倍体小黑麦是利用染色体变异的原理
C.我国用来生产青霉素的菌种的选育原理和杂交育种的原理相同
D.培育无子番茄是利用基因重组原理
17.下列过程不需要对母体去雄处理的是( )。
①用杂合抗病小麦连续自交得到纯合抗病植株
②对抗病小麦植株的测交 ③用四倍体西瓜和二倍体西瓜杂交得到三倍体无子西瓜种子 ④对三倍体无子西瓜授以二倍体西瓜花粉,结出无子西瓜
A.①②③ B.②③④ C.①④ D.②④
18.用生长素和秋水仙素分别处理二倍体番茄的花蕾和幼苗,成熟后所获得的果实中分别含有的染色体组数是( )。
A.2和4 B.2和2 C.4和2 D.4和4
19.下图是对一个物种中两个亚种种群(种群 ( http: / / www.21cnjy.com )数量较大)的某一性状测量的结果绘制的曲线图,如果将这两个亚种置于同一生态系统中,并使之随机交配而进行基因交流,在进行了相当长时间的基因交流后,根据预测的结果绘制成如下图所示的曲线,你认为比较合理的是( )。
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20.研究人员调查了某地区 ( http: / / www.21cnjy.com )同种生物的两个种群的基因频率。甲种群:AA个体为24%,aa个体为4%。乙种群:Aa个体为48%,aa个体为16%。下列有关叙述正确的是( )。
A.甲种群生物所处的环境变化剧烈
B.乙种群生物基因突变率很高
C.乙种群生物所处的环境变化剧烈
D.甲、乙两种群生物无突变,环境基本相同
21.关于在自然条件下,某随机交配种群中等位基因A、a频率的叙述,错误的是( )。
A.一般来说,频率高的基因所控制的性状更适应环境
B.持续选择条件下,一种基因的频率可以降为0
C.在某种条件下两种基因的频率可以相等
D.该种群基因频率的变化只与环境的选择作用有关
22.镰刀型细胞贫血症是一种遗传病,隐性纯合子(aa)的患者不到成年就会死亡,可见这种突变基因在自然选择的压力下容易被淘汰。但是在非洲流行恶性疟疾(一种死亡率很高的疾病)的地区,带有这一突变基因的人(Aa)很多,频率也很稳定。对此现象的合理解释是( )。
A.杂合子不易感染疟疾,显性纯合子易感染疟疾
B.杂合子易感染疟疾,显性纯合子不易感染疟疾
C.杂合子不易感染疟疾,显性纯合子也不易感染疟疾
D.杂合子易感染疟疾,显性纯合子也易感染疟疾
23.用纯合的二倍体水稻品种高秆抗锈病 ( http: / / www.21cnjy.com )(DDTT)和矮秆不抗锈病(ddtt)进行育种时,一种方法是杂交得到F1,F1再自交得到F2;另一种方法是用F1的花药进行离体培养,再用秋水仙素处理幼苗得到相应植株。下列叙述正确的是( )。
A.前一种方法所得的F2中重组类型、纯合子各占5/8、1/4
B.前一种方法所得到的植株中可用于生产的类型比例为2/3
C.前一种方法的原理是基因重组,原因是非同源染色体自由组合
D.后一种方法的原理是染色体变异,是由于染色体结构发生改变
24.有关基因工程的成果及应用的说法正确的是( )。
A.用基因工程方法培育的抗虫植物也能抗病毒
B.基因工程在畜牧业上应用的主要目的是培养体型巨大、品质优良的动物
C.任何一种假单孢杆菌都能分解4种石油成分,所以假单孢杆菌是“超级菌”
D.基因工程在农业上的应用主要是培育高产、稳产、品质优良和具抗逆性的农作物
25.将①②两个植株杂交,得到③,将③再作进一步处理,如下图所示。下列分析错误的是( )。
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A.由③到④过程一定发生了等位基因分离、非同源染色体上非等位基因自由组合
B.由⑤×⑥到⑧的育种过程中,遵循的主要原理是染色体变异
C.若③的基因型为AaBbdd,则⑩植株中能稳定遗传的个体占总数的1/4
D.由③到⑦过程可能发生突变和重组,突变和重组为生物进化提供原材料
二、非选择题(共50分)
26.(16分)小麦是一种重要的粮食作物,改善小麦的遗传性状是科学工作者不断努力的目标,下图是遗传育种的一些途径。
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(1)以矮秆易感病(ddrr)和高秆抗病(DDRR)小麦为亲本进行杂交,培育矮秆抗病小麦品种过程中,F1自交产生F2,其中矮秆抗病类型出现的比例是________,选F2矮秆抗病类型连续自交、筛选,直至______________________________。
(2)如想在较短时间内获得上述新品 ( http: / / www.21cnjy.com )种小麦,可选图中__________(填字母)途径所用的方法。其中的F环节是________________。
(3)科学工作者欲使小麦获得燕麦抗 ( http: / / www.21cnjy.com )锈病的性状,应该选择图中__________(填字母)表示的技术手段最为合理可行,该技术手段主要包括:____________________________
____________________________________。
(4)小麦与玉米杂交,受精卵发育初期出现玉米 ( http: / / www.21cnjy.com )染色体在细胞分裂时全部丢失的现象,将种子中的胚取出进行组织培养,得到的是小麦__________植株。
(5)两种亲缘关系较远的植物进行杂交,常出现杂交不亲和现象,这时可采用____________技术手段进行处理。
(6)图中的遗传育种途径,__________(填字母)所表示的方法具有典型的不定向性。
27.(13分)玉米(2n ( http: / / www.21cnjy.com )=20)是一种雌雄同株植物。下表表示5个玉米纯系的表现型、相应的基因型及基因所在的染色体。其中②~⑤品系均只有一个性状属隐性,其他性状均为显性。
品系 ① ②粒色 ③节长 ④果穗长短 ⑤茎高
表现型(基因型) 显性(纯合子) 白粒(bb) 短节(ee) 短果穗(aa) 矮茎(dd)
所在染色体 Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ Ⅰ Ⅰ Ⅲ Ⅳ
(1)如果研究玉米的基因组,应测定____条染色体上的DNA碱基序列。
(2)若要进行自由组合定 ( http: / / www.21cnjy.com )律的实验,选择品系②和③作亲本是否可行?______;原因是____________________________________。
(3)选择品系③和⑤作亲本杂交得F1,F1再自交得F2,则F2表现为长节高茎的植株中,纯合子的几率为__________。
(4)为了提高玉米的产量,在农业生产中 ( http: / / www.21cnjy.com )使用的玉米种子都是杂交种。现有长果穗(A)白粒(b)和短果穗(a)黄粒(B)两个玉米杂合子品种,为了达到长期培育长果穗黄粒(AaBb)玉米杂交种的目的,科研人员设计了以下快速育种方案。
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①请在括号内填写相关的基因型。
②处理方法A和B分别是指________、________。以上方案所依据的育种原理有______________________________。
28.(7分)某地区从1964年开 ( http: / / www.21cnjy.com )始使用杀虫剂杀灭蚊子幼虫,至1967年中期停用。下图是五年间蚊子幼虫基因型频率变化曲线。R表示杀虫剂抗性基因,S表示野生敏感型基因。据图回答下列问题。
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(1)R基因的出现是________的结果。
(2)在RR基因型频率达到峰值时,RS、SS基因型频率分别为4%和1%,此时R基因的频率为________。
(3)1969年中期RR基因型几近消失, ( http: / / www.21cnjy.com )表明在______________的环境条件下,RR基因型幼虫比SS基因型幼虫的生存适应能力____________________________________________。
(4)该地区从此不再使用杀虫剂。预测 ( http: / / www.21cnjy.com )未来种群中,最终频率最高的基因型是________,原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
29.(14分)生物进化的实质 ( http: / / www.21cnjy.com )是种群基因频率的改变,其中影响种群基因频率的因素有很多,如自然选择、基因重组、遗传漂变、生物个体的迁入迁出等。某中学生物研究小组为证明人工选择对种群基因频率的影响,选用了纯种长翅果蝇和残翅果蝇进行实验。已知果蝇的长翅(B)对残翅果蝇(b)为显性,基因位于常染色体上。他们的实验过程如下:
a.选择一只纯种雄性长翅果蝇与一只残翅雌性果蝇进行杂交,获得子一代雌雄果蝇;
b.让子一代果蝇连续自由交配5代,同时在每一代中都要除去残翅果蝇;
c.当子六代所有长翅果蝇自由交配后,统计子七代长翅果蝇和残翅果蝇在种群中的百分比;
d.根据残翅果蝇的百分比计算出B、b基因在种群中的基因频率,得出结论。
请分析回答下列问题。
(1)如果按照上述步骤进行,在子三代长翅果蝇中纯合子占__________。
(2)如果在每代中不除去残翅果蝇,在子三代长翅果蝇中纯合子占__________。
(3)请判断该实验过程的设计是否科学。 ( http: / / www.21cnjy.com )______________。你的理由是:______________________________。
(4)若让你对此实验过程进行改进,请设计出改进后的步骤。
①选择一只纯种长翅雄果蝇与一只残翅雌果蝇进行杂交,获得子一代雌雄果蝇;
②________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________;
③________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
____________________;
④________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
____________________。
(5)请预期这种人工选择对种群基因频率的影响。
________________________________________________________________________
____________________。
参考答案
1答案:B
2答案:B
3答案:D
4答案:D 解析:以育种方法为背景,综合 ( http: / / www.21cnjy.com )考查杂交育种、单倍体育种、基因工程育种。过程①的自交代数越多,杂合高蔓抗病的比例越来越少,纯合高蔓抗病的比例越来越高。过程②可以任取F1植株的适宜花药进行离体培养。过程③由高度分化的叶肉细胞培养成为转基因植株,原理是细胞的全能性。图中人为保留抗病植株,筛选掉感病植株,会提高抗病基因频率。
5答案:C 解析:①④方向所示的途 ( http: / / www.21cnjy.com )径表示杂交育种,原理是基因重组;⑦过程所示的育种方法为多倍体育种,多倍体育种和单倍体育种的原理都是染色体变异;③⑦过程中最常使用的药剂是秋水仙素,但是③过程不能处理种子,只能处理幼苗;⑤过程是基因突变,实质是DNA分子结构发生改变,基因突变可发生在生物个体发育的各个时期,但是,一般发生在生殖细胞中才具有遗传性。
6答案:D
7答案:B 解析:用于大田生产的优良品种不一定是纯合子,如杂交水稻;通过植物组织培养技术培育的脱毒苗没有病毒,但不一定能抗病毒;诱变育种可提高突变频率,加速新基因的产生,从而加速育种进程;三倍体无子西瓜不能产生种子,所以必须年年制种,为了避免对三倍体无子西瓜年年制种,可利用植物组织培养快速繁殖,所以选B。
8答案:A 解析:小麦一般无法用人工 ( http: / / www.21cnjy.com )嫁接方法,白粒矮秆性状已出现,不需要诱变育种。单倍体育种技术要求高,而小麦的杂交操作简单,并且可以在两三年内获得大量麦种。
9答案:B 解析:因为酵母菌是真核生物,含有内质网和高尔基体。
10答案:D
11答案:B 解析:假设其中一对等位基 ( http: / / www.21cnjy.com )因为A、a,由题干信息可知,该实验群体都是Aa,并且aa致死,则Aa×Aa后代中只有Aa和AA个体存活,然后再进行随机杂交,AA个体比例越来越大,隐性基因频率越来越小,但是不会在10代之内变为0。
12答案:C
13答案:C
14答案:A
15答案:B
16答案:B 解析:无子西瓜 ( http: / / www.21cnjy.com )和八倍体小黑麦的培育利用的是染色体变异的原理;无子番茄是利用生长素促进果实发育的原理;用来生产青霉素的菌种的选育原理是基因突变;而杂交育种的原理是基因重组。
17答案:C 解析:测交是让F1与隐性个体交配,必须去雄实现,否则会发生自交现象,用四倍体西瓜和二倍体西瓜杂交得到三倍体无子西瓜种子,如果母本不去雄,可能会发生自交得到四倍体西瓜种子和二倍体西瓜种子。
18答案:A 解析:用生长素处理二倍体番茄的花蕾,促进其发育成果实,染色体数不变。秋水仙素处理二倍体幼苗,可使其染色体数目加倍。
19答案:B 解析:亚种的形成是由于地理隔离而形成的生物性状有所不同的两个种群,但两个种群间不存在生殖隔离。故在两个种群内的个体在再次相遇时,由于可以进行基因交流会重新形成一个种群,即符合B项曲线所表示的内容。
20答案:D 解析:甲种群 ( http: / / www.21cnjy.com ):AA=24%,aa=4%,可知Aa=72%,则A的基因频率=24%+72%/2=60%,a=40%;同理乙种群的A的基因频率=60%,a=40%。两种群的基因频率相等,说明没有进化,两地区环境基本相同。
21答案:D
22答案:A
23答案:C 解析:前一种育种方法是杂交育种,其原理是基因重组,原因是同源染色体分离,非同源染色体自由组合。重组类型高秆不抗锈病(D_tt)和矮秆抗锈病(ddT_)各占3/16,加起来占3/8;纯合子DDtt、DDTT、ddTT、ddtt各占1/16,加起来占1/4。可用于生产的类型为ddTT(矮秆抗锈病),其在F2中的比例为1/16,后一种育种方法是单倍体育种,其原因是染色体变异,是由于染色体数目发生改变。
24答案:D
25答案:A
26答案:3/16 不再发生性状分离
答案:E、F、G 花药离体培养
答案:C、D 提取目的基因、目的基因与运载体结合、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测和表达
答案:单倍体
答案:植物体细胞杂交
答案:A、B
27答案:10
答案:不可行 控制粒色和节长的基因位于同一对同源染色体(Ⅰ)上
答案:1/9
答案:①答案如图
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②花药离体培养 秋水仙素处理 基因重组和染色体变异
28答案:基因突变
答案:97%
答案:不再使用杀虫剂 低
答案:SS 在不使用杀虫剂环境下,持续的选择作用使R基因频率越来越低
29答案:1/2
答案:3/5
答案:不科学 没有设置对照(没有对照实验)
答案:②将子一代果蝇分成性状完全相同的甲、乙两组,让甲、乙两组果蝇分别连续自由交配5次,同时将乙组在每一代中都要除去残翅果蝇 ③当子六代所有长翅果蝇自由交配后,分别统计甲、乙两组子七代中长翅果蝇和残翅果蝇在种群中的百分比 ④根据甲、乙两组中残翅果蝇的百分比,分别计算出甲、乙两组中的B、b基因在种群中的基因频率,比较得出结论
答案:这种人工选择将导致B基因的频率增大,b基因的频率减小
解析:(1)F2中BB∶Bb=1∶2,产生的两种类型的配子B∶b=2∶1,故F3中bb为1/3×1/3=1/9,即F3中长翅果蝇占8/9,其中的纯合子为BB=2/3 ×2/3 =4/9,占长翅总数的1/2。(2)若不去除残翅果蝇,则F2中BB∶Bb∶bb=1∶2∶1,F2产生的配子B∶b=1∶1,F3中BB∶Bb∶bb=3/8∶2/8∶3/8,故长翅中的纯合子比例为:BB/(BB+Bb)=3/5。(3)要研究人工选择作用是否对种群基因频率产生影响,需要以人工选择作用作为单一的变量,通过由人工选择作用的种群和自然繁殖的种群繁殖若干代后进行对照得出实验结论。