人教版高中生物必修2第六单元《从杂交育种到基因工程》单元测试（解析版）

第六单元《从杂交育种到基因工程》单元测试
一、单选题(共25小题,每小题2分,共50分)
1.要将目的基因与运载体连接起来，在基因操作上应选用(　　)
A． 只需DNA连接酶
B． 同一种限制酶和DNA连接酶
C． 只需限制酶
D． 不同的限制酶与DNA连接酶
2.下列高科技成果中，根据基因重组原理进行的是(　　)
①利用杂交技术培育出超级水稻
②通过返回式卫星搭载种子培育出太空椒
③通过体细胞克隆技术培养出克隆牛
④将苏云金杆菌的某些基因移植到棉花体内，培育出抗虫棉
⑤将健康人的正常基因植入病人体内治疗基因病
A． ①③⑤
B． ①②④
C． ①④⑤
D． ①②⑤
3.DNA连接酶的主要功能是（　　）
A． DNA复制时母链与子链之间形成的氢键
B． DNA末端碱基之间形成的氢键
C． 将两条DNA末端之间的缝隙连接起来
D． 将碱基、脱氧核糖、磷酸之间的键连接起来
4.对下列有关育种方法原理的解释，正确的是(　　)
A． 培育无子西瓜利用了单倍体育种的原理
B． 杂交育种利用了染色体数目变异的原理
C． 培育青霉素高产菌株过程中利用了基因突变的原理
D． 四倍体番茄的培育利用了基因重组的原理
5.科学家把苏云金杆菌的抗虫基因导入到棉花细胞中，在棉花细胞中抗虫基因经过修饰后得以表达。下列叙述的哪一项不是这一技术的理论依据（ ）
A． 所有生物共用一套遗传密码子
B． 基因能控制蛋白质的合成
C． 苏云金杆菌的抗虫基因与棉花细胞的DNA都是由四种脱氧核苷酸构成的
D． 苏云金杆菌与棉花有共同的原始祖先
6.下列技术能有效地打破物种界限，定向地改造生物的遗传性状，培育新的农作物优良品种的是（　　）
①诱变育种　②基因工程育种　③杂交育种　④细胞工程育种　⑤多倍体育种　⑥单倍体育种
A． ①②③
B． ②④
C． ④⑤
D． ④⑥
7.下列哪项不是转基因食物潜在的安全隐患(　　)
A． 转基因植物有可能合成出对人体有直接毒性或潜在毒性的蛋白质
B． 转基因植物合成的某些新的蛋白质有可能成为某些人的过敏原
C． 某些转基因生物可以合成干扰素，进入人体增强相应细胞的免疫力
D． 某些基因足以使植物体内某些代谢途径发生变化，导致转基因农作物营养成分的改变
8.现有黑色短毛兔和白色长毛兔，要育出黑色长毛兔。理论上可采用的技术是（ ）
①杂交育种　②诱变育种　③克隆技术
A． ①②
B． ①③
C． ②③
D． ①②③
9.用杂合子(DdEe)种子获得纯合子(ddee)，最简捷的方法是(　　)
A． 种植→F1→选双隐性者→纯合子
B． 种植→秋水仙素处理→纯合子
C． 种植→花药离体培养→单倍体幼苗→秋水仙素处理→纯合子
D． 种植→秋水仙素处理→花药离体培养→纯合子
10.下列不属于利用基因工程技术制取的药物是(　　)
A． 从大肠杆菌体内制取的白细胞介素
B． 在酵母菌体内获得的干扰素
C． 在青霉菌体内获取的青霉素
D． 在大肠杆菌体内获得的胰岛素
11.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． 自交育种
B． 诱变育种
C． 人工嫁接
D． 单倍体育种
12.在下列基因操作的步骤中，不需要进行碱基互补配对的是(　　)
A． 人工合成目的基因
B． 将目的基因导入受体细胞
C． 目的基因与运载体结合
D． 目的基因的检测和表达
13.假如水稻高秆(D)对矮秆(d)为显性，抗稻瘟病(R)对易感稻瘟病(r)为显性，两对性状独立遗传，用一个纯合易感病的矮秆品种(抗倒伏)与一个纯合抗病高秆品种(易倒伏)杂交，F2中出现既抗病又抗倒伏类型的基因型及其比例为(　　)
A． ddRR，
B． ddRr，
C． ddRR，和ddRr，
D． DDrr，和DdRR，
14.单倍体植株矮小，育种工作者获得单倍体植株常用的方法是(　　)
A． 用花粉进行离体培养
B． 用叶肉细胞进行离体培养
C． 用X射线照射萌发的种子
D． 用秋水仙素处理幼苗
15.用紫外线照射红色细菌的培养液，接种在平板培养基上，几天后出现了一个白色菌落，把这个白色菌落转移培养，长出的菌落全是白色的，这是( )
A． 染色体变异
B． 自然突变
C． 人工诱变
D． 基因重组
16.科学家运用基因工程技术将人胰岛素基因与大肠杆菌的质粒DNA分子重组，并且在大肠杆菌体内获得成功表达。图示a处为胰岛素基因与大肠杆菌质粒DNA结合的位置，它们彼此能结合的依据是(　　)

A． 基因自由组合定律
B． 半保留复制原则
C． 基因分离定律
D． 碱基互补配对原则
17.香豌豆中，只有当A,B共同存在时才开红花。一株红花植株与aaBb杂交，后代中有3/4开红花；若让该红花植株自交，则其自交后代的红花植株中，杂合体占（ ）
A． 0
B． 1/2
C． 2/3
D． 8/9
18.下图为DNA分子的某一片段,其中①②③分别表示某种酶的作用部位, 则相应的酶依次是(　　)

A． DNA连接酶、限制性内切酶、解旋酶
B． 限制性内切酶、解旋酶、DNA连接酶
C． 解旋酶、限制性内切酶、DNA连接酶
D． 限制性内切酶、DNA连接酶、解旋酶
19.基因工程是在DNA分子水平上进行设计施工的。在基因工程操作的基本步骤中，不进行碱基互补配对的是(　　)
A． 人工合成目的基因
B． 目的基因与运载体结合
C． 将目的基因导入受体细胞
D． 目的基因的检测与鉴定
20.我国科学家运用基因工程技术，将苏云金芽孢杆菌的抗虫基因导入棉花细胞并成功表达，培育出了抗虫棉。下列叙述不正确的是（　　）
A． 基因非编码区对于抗虫基因在棉花细胞中的表达不可缺少
B． 重组DNA分子中增加一个碱基对，不一定导致毒蛋白的毒性丧失
C． 抗虫棉的抗虫基因可通过花粉传递至近缘作物，从而造成基因污染
D． 转基因棉花是否具有抗虫特性是通过检测棉花对抗生素抗性来确定的
21.下面列举了几种可能诱发基因突变的原因，其中不正确的是（ ）
A． 射线的辐射作用
B． 杂交
C． 激光照射
D． 秋水仙素处理
22.通过诱变育种培育的是（　　）
A． 三倍体无子西瓜
B． 青霉素高产菌株
C． 二倍体无子番茄
D． 八倍体小黑麦
23.杂交玉米的种植面积越来越广，农民需要购买玉米杂交种。不能自留种子来年再种的原因是(　　)
A． 自留种子发芽率低
B． 杂交种都具有杂种优势
C． 自留种子容易患病虫害
D． 杂交种的有性繁殖后代会发生性状分离
24.基因工程常用的受体细胞有（ ）
①大肠杆菌　②枯草杆菌　③支原体　④动植物细胞
A． ①②③④
B． ①②③
C． ②③④
D． ①②④
25.人工诱变育种有哪项优点（　　）
A． 可提高变异的频率，加速育种的过程
B． 可同时大量处理供试材料，获得变异材料
C． 可大幅度地改良生物体的某些性状
D． 以上三项都是
二、非选择题(共5小题,每小题10分,共50分)
26.小麦的染色体数为42条。下图表示小麦的三个纯种品系的部分染色体及基因组成:Ⅰ、Ⅱ表示染色体,A为矮秆基因,B为抗矮黄病基因,E为抗条斑病基因,均为显性。乙品系和丙品系由普通小麦与近缘种偃麦草杂交后,经多代选育而来(图中黑色部分是来自偃麦草的染色体片段)。请分析并回答问题：

(1)乙、丙品系在培育过程中发生了染色体的　　　变异。该现象如在自然条件下发生,可为　　　　提供原材料。
(2)甲和乙杂交所得到的F1自交,所有染色体正常联会,则基因A与a可随　　　　的分开而分离。F1自交所得F2中有　　　　种基因型,其中仅表现抗矮黄病的基因型有　　　　　种。
(3)甲与丙杂交所得到的F1自交,减数分裂中Ⅰ甲与Ⅰ丙因差异较大不能正常配对,而其他染色体正常配对,可观察到　　　　　个四分体;该减数分裂正常完成,可生产　　　　种基因型的配子,配子中最多含有　　　条染色体。
(4)让(2)中F1与(3)中F1杂交,若各种配子的形成机会和可育性相等,产生的种子均发育正常,则后代植株同时表现三种性状的几率为　　　　　。
27.小香猪“天资聪颖”，略通人性，成为人们的新宠。其背部皮毛颜色由位于不同常染色体上的两对基因(A、a和B、b)控制，共有四种表现型，黑色(A－B－)、褐色(aaB－)、棕色(A－bb)和白色(aabb)。现有多对黑色杂合的小香猪，要选育出纯合的棕色小香猪，请简要写出步骤。(假设亲本足够多，产生的后代也足够多)
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________。
28.在家兔中黑色(B)对褐色(b)为显性，短毛(E)对长毛(e)为显性，这些基因是独立遗传的。现有纯合黑色短毛兔和褐色长毛兔。试完成下列问题：
(1)试设计培育出能稳定遗传的黑色长毛兔的育种方案(简要程序)：
第一步：_________________________________________________________________；
第二步：_________________________________________________________________；
第三步：_________________________________________________________________。
(2)F2中黑色长毛兔的基因型有_____________和_____________两种，其中纯合子占黑色长毛兔总数的_____________，杂合子占F2总数的_____________。
(3)此题属于基因的_____________定律。
29.普通小麦中有高秆抗病(TTRR)和矮秆易感病(ttrr)两个品种，控制两对性状的基因分别位于两对同源染色体上。实验小组利用不同的方法进行了如下三组实验：

请分析回答：
(1)A组由F1获得F2的方法是________，F2矮秆抗病植株中不能稳定遗传的占______。
(2)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三类矮秆抗病植株中，最可能产生不育配子的是________类。
(3)A、B、C三组方法中，最不容易获得矮秆抗病小麦品种的是________组，原因是
________________________________________________________________________。
(4)通过B组获得矮秆抗病小麦新品种的方法是________________________。获得的矮秆抗病植株中能稳定遗传的占________。
(5)在一块高秆(纯合子)小麦田中，发现了一株矮秆小麦。请设计实验方案探究该矮秆性状的出现是基因突变还是环境因素造成的(简要写出所用方法、结果和结论。)
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
30.小鼠基因敲除技术获得2007年诺贝尔奖，该技术采用基因工程、细胞工程、杂交等手段使小鼠体内的某一基因失去功能，以研究基因在生物个体发育和病理过程中的作用。例如现有基因型为BB的小鼠，要敲除基因B，可先用体外合成的突变基因b取代正常基因B，使BB细胞改变为Bb细胞，最终培育成为基因敲除小鼠。
(1)基因敲除过程中外源基因是否导入受体细胞，可利用重组质粒上的________检测。如果被敲除的是小鼠抑癌基因，则可能导致细胞内的______________被激活，使小鼠细胞发生癌变。
(2)通过基因敲除，得到一只AABb小鼠。假设棕毛基因A、白毛基因a、褐齿基因B和黄齿基因b均位于常染色体上，现要得到白色黄齿新类型小鼠，用来与AABb小鼠杂交的纯合亲本的基因型是________，杂交子代的基因型是________。让F1代中双杂合基因型的雌雄小鼠相互交配，子代中带有b基因个体的概率是________________，不带B基因个体的概率是____________。
(3)在上述F1代中只考虑齿色这对性状，假设这对性状的遗传属X染色体伴性遗传，则表现黄齿个体的性别是________，这一代中具有这种性别的个体基因型是________。


答案解析
1.【答案】B
【解析】要将目的基因与运载体连接起来，应选用同一种限制酶切割目的基因和运载体，两者暴露出相同的黏性末端，用DNA连接酶连接时，碱基之间才会按碱基互补配对原则形成氢键，相邻两个脱氧核苷酸之间在DNA连接酶的作用下形成磷酸二酯键。
2.【答案】C
【解析】通过返回式卫星搭载种子培育出太空椒属于太空育种，其原理为基因突变；通过体细胞克隆技术培养出克隆牛属于无性生殖，应用的原理是细胞核的全能性。
3.【答案】C
【解析】DNA连接酶的作用是连接两个DNA片段，形成磷酸二酯键。
4.【答案】C
【解析】三倍体无子西瓜以及四倍体番茄的培育利用了染色体数目变异的原理，杂交育种的原理为基因重组，青霉素高产菌株的培育利用了基因突变的原理。
5.【答案】D
【解析】本题主要考查了基因工程成功的理论基础。分析如下：

6.【答案】B
【解析】诱变育种能够大幅度改良性状；杂交育种能够将两种优良性状集中到同一生物体上来；单倍体育种能够明显缩短育种年限，得到的生物个体不再发生性状分离；多倍体育种能够提高作物产量，提高营养物质含量；基因工程、细胞工程育种能够定向改造生物的遗传性状，打破物种界限，培育出农作物新品种。
7.【答案】C
【解析】转基因生物引发食物安全的主要理由如下：对食物的安全性检测不够；担心出现滞后效应；担心出现新的过敏原；担心营养成分改变等。因此A、B、D三项都属于转基因食物潜在的安全隐患，只有C项不是，它是基因工程在制药方面的应用。
8.【答案】A
【解析】考查对几种生物技术的理解情况，分别对每一种生物技术的特点进行分析，只有克隆技术是保持亲本的性状，不能达到要求目的的。
9.【答案】A
【解析】杂合子(DdEe)种子基因型有4种：DE、De、、dE、de，将其种下，并让其自交，自交后一旦出现隐性性状便能稳定遗传，方法简捷。
10.【答案】C
【解析】基因工程实现了外源基因的表达，如A、B、D三项所述，而C项的青霉菌合成青霉素是其自身基因表达的结果。
11.【答案】A
【解析】由于不确定突变出来的白粒矮秆个体是显性突变还是隐性突变，也就不能确定此个体是纯合子还是杂合子，只能进行自交，使之纯化。
12.【答案】B
【解析】用人工方法使体外重组的DNA分子转移到受体细胞中，主要是借助噬菌体或病毒侵染细胞的途径，在此过程中不需要进行碱基互补配对。
13.【答案】C
【解析】依题意，杂交双亲为：ddrr(抗倒伏、易感病)×DDRR(易倒伏、抗病)，则F1为DdRr(易倒伏、抗病)。依据基因的自由组合定律，F2中出现的既抗病(R_)又抗倒伏(dd)类型的基因型有2种：ddRR和ddRr，其比例分别为1/16和1/8。
14.【答案】A
【解析】单倍体是指含有本物种正常体细胞中染色体数目一半的个体，也就是与配子中染色体数目相同，所以对花粉进行离体培养发育而成的个体即为单倍体。
15.【答案】C
【解析】紫外线是诱导基因突变的物理因素，红色细菌经过紫外线照射后，出现了一个白色的菌落，且将这一白色菌落转移培养后，得到的子代全为白色，说明白色性状是能够稳定遗传的，由此可推知，白色性状是人工紫外线照射导致红色细菌体内发生基因突变的结果。
16.【答案】D
【解析】用限制酶切割人的DNA分子，获得胰岛素基因，用同一种限制酶切割质粒，产生相同的黏性末端，它们通过碱基互补配对形成重组DNA分子。
17.【答案】C
【解析】据题意可初步判断此红花植株的基因型为：AB，则其可能的基因型为：AABB、AABb、AaBB、AaBb。该红花植株与aaBb杂交，后代中有3/4开红花，使用排除法可以获得该植株基因型为：AABb。该红花植株自交，采用分枝法：

所以子代是红花的概率是1×3/4，本题所问是红花里面的杂合子（基因型为：AA Bb）占了红花植株的2/3。
18.【答案】C
【解析】使氢键断裂的是解旋酶,限制性内切酶将特定核苷酸序列中两个相邻核苷酸之间的磷酸二酯键断裂，连接DNA片段间磷酸二酯键的是DNA连接酶。
19.【答案】C
【解析】人工合成目的基因是将单个的核苷酸在相关的模板、酶、ATP的作用下，按照碱基互补配对原则合成双链DNA，目的基因与运载体结合的过程就是将黏性末端的连接起来并进行碱基互补配对结合。目的基因的检测和鉴定过程中，当然也要遵循碱基互补配对原则。将目的基因导入受体细胞主要是借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径，与碱基互补配对原则没有关系。
20.【答案】D
【解析】基因的结构分为编码区和非编码区两部分，非编码区中含有调控序列，是抗虫基因在棉花细胞中的表达不可缺少的。检测转基因棉花是否具有抗虫特性是通过检测棉花是否抗虫来确定的。抗虫棉的抗虫基因可通过花粉传递至近缘作物，从而造成基因污染。
21.【答案】B
【解析】射线的辐射作用和激光的照射属于物理诱变。秋水仙素处理属于化学诱变。杂交能产生基因重组，不能诱发产生基因突变。
22.【答案】B
【解析】A、D是通过多倍体育种获得的，C是生长素处理获得的。
23.【答案】D
【解析】杂交种具有杂种优势，但杂交种的有性繁殖后代会发生性状分离而不再具有杂种优势。
24.【答案】D
【解析】将目的基因导入受体细胞，主要是借鉴细菌或病毒侵染细胞的方法。受体细胞可以是菌类，也可以是动植物细胞。
25.【答案】D
【解析】人工诱变提高变异频率，但突变方向不定，且大多是有害的。
26.【答案】(1)结构　生物进化
(2)同源染色体　9　2
(3)20　4　22
(4)3/16
【解析】(1)乙、丙细胞中有来自偃麦草的染色体片段,说明发生了染色体的结构变异。可遗传变异可为生物进化提供原材料。(2) 甲与乙杂交得F1,F1中A、a为等位基因,位于同源染色体上,减数分裂时随同源染色体的分开而分离。甲的基因型为AAOO,乙的基因型为aaBB,F1的基因型为AaBO,F1自交得F2的基因型有9种,其中仅表现为抗矮黄病的基因型为aaBB、aaBO。(3)甲与丙杂交得到F1,F1自交,F1有42条染色体,两个Ⅰ号染色体不能配对,所以可形成20个四分体。F1基因型为AaEO,减数分裂正常完成,可产生4种基因型的配子(A、aE、AaE、O),配子最多含有22条染色体。(4)(2)中的F1能产生四种配子,(3)中F1也能产生四种类型的配子,则后代同时表现三种性状的几率为3/16,基因型为AaBE、AAaBE、AaaBE。
27.【答案】①杂交：选择亲本中多对雌雄个体进行杂交
②测交：选择F1中的棕色小香猪与白色小香猪测交，不出现性状分离的即为纯合子
【解析】育种的方法为杂交→自交→筛选，对于动物育种来说，叙述中要注意：①动物一般为雌雄异体，叙述时不要写成“自交”，应说明雌雄个体进行杂交；②动物繁殖一代后一般不会死亡，所以选育纯种时不要采用连续自交，一般用测交法即可测定其基因型，确定是否为所需品种。
28.【答案】(1)黑色短毛兔×褐色长毛兔杂交得F1；F1杂交得F2；在F2中选出黑色长毛兔连续杂交，选出纯合黑色长毛兔　
(2)Bbee　BBee　1/3　1/8　
(3)自由组合
【解析】P： 黑色短毛（BBEE）×褐色长毛（bbee）→F1黑色短毛（BbEe）；F1杂交得到F2，从F2中选出黑色长毛类型（基因型是BBee或Bbee）；将选出的黑色长毛类型（基因型为Bbee或BBee）的F2杂交得到F3，淘汰其中的褐色长毛类型；剩余的黑色长毛F3杂交得到F4（出现性状分离，再淘汰褐色长毛类型）………………如此连续培养多代，直至不发生性状分离为止。
29.【答案】(1)自交　2/3　(2)Ⅱ
(3)C　基因突变频率低且不定向
(4)秋水仙素(或低温)诱导染色体加倍　100%
(5)将矮秆小麦与高秆小麦杂交，如果子一代为高秆，子二代高秆∶矮秆＝3∶1(或出现性状分离)，则矮秆性状是基因突变造成的；否则，矮秆性状是环境因素引起的(或将矮秆小麦与高秆小麦种植在相同环境条件下，如果两者未出现明显差异，则矮秆性状是由环境因素引起的，否则，矮秆性状是基因突变的结果)
【解析】(1)A组是杂交育种，F1高秆抗病(TtRr)自交得F2，矮秆抗病(ttR__)占F2的比例为3/16，其中不能稳定遗传的即杂合子ttRr为2/16，即F2矮秆抗病植株中不能稳定遗传的占2/3。
(2)B组中采用F1的花药进行离体培养得到的矮秆抗病植株属于单倍体，单倍体一般高度不育。
(3)由于C组属于诱变育种，其原理是基因突变，基因突变具有低频性和不定向性，因此不容易获得矮秆抗病植株。
(4)若对单倍体矮秆抗病小麦Ⅱ(tR)进行秋水仙素或低温处理，诱导其染色体数目加倍，即可得到全部为纯合的二倍体(ttRR)。
(5)将矮秆小麦与高秆小麦杂交，若子一代全为高秆，并且子一代高秆小麦自交后，在子二代中出现矮秆小麦，说明矮秆性状是可遗传的变异，即基因突变的结果，若不能遗传则说明是环境改变引起的不可遗传的变异。
30.【答案】(1)标记基因　原癌基因
(2)aaBB AaBB、AaBb　　
(3)雄性(♂)　XBY、XbY
【解析】基因工程中检测目的基因是否导入，通常是利用检测标记基因；如果抑癌基因被敲除，原癌基因被激活，可使小鼠的细胞癌变。由题中可知，白毛黄齿型小鼠基因型应为aabb，则用来杂交的纯合亲本应为aaBB，子代基因型有AaBB、AaBb两种，双杂合基因型小鼠AaBb相互交配，子代中带有b基因的概率1－BB(1/4)＝，不带B基因也就是只有bb，概率为。若齿色基因位于X染色体上，已知亲本中原有基因型为AAXBXb的个体，则与其杂交的纯合亲本基因型为aaXBY，子代中黄齿基因型只能有XbY这一种，表现为雄型，F1代中雄性个体的基因型还有XBY。