2018-2019学年人教版必修2 第6章　从杂交育种到基因工程 单元测试（含解析）

第6章从杂交育种到基因工程 单元测试
(时间：90分钟　满分：100分)
一、选择题(本题包括20小题，每小题2.5分，共50分)
1．家兔的黑色对白色为显性，短毛对长毛为显性。这两对基因分别位于一对同源染色体上。下列关于利用黑色短毛纯种兔和白色长毛纯种兔培育出黑色长毛纯种兔的做法，错误的是(　　)
A．黑色短毛纯种兔×白色长毛纯种兔，得F1
B．选取健壮的F1个体自交，得F2
C．从F2中选取健壮的黑色长毛兔与白色长毛兔测交
D．根据测交结果，选取F2中稳定遗传的黑色长毛雌、雄兔
答案　B
解析　家兔属于雌雄异体生物，不能进行自交，因此B项错误。
2．有两种柑橘，一种果实大但含糖量不高，另一种果实小但含糖量较高，如果想要培育出果实大且含糖量高的品种，比较简单有效的方法是(　　)
A．嫁接 B．人工诱变
C．杂交育种 D．组织培养
答案　C
解析　嫁接、组织培养属于无性繁殖，能保持母本的性状，不能达到目的，A、D错误；人工诱变能产生新基因，产生新性状，但过程比较繁琐，且有盲目性，B错误；两个品种各具一种优良性状，要想使这些优良性状集中于同一个体上，根据基因重组的原理，比较简单有效的方法是杂交育种，C正确。
3．(2018·南京模拟)下列关于变异和育种的叙述，正确的是(　　)
A．基因重组能产生新的基因
B．人工诱导产生的基因突变一定是有利的
C．单倍体的体细胞中只含有一个染色体组
D．多倍体育种的原理是染色体数目变异
答案　D
解析　基因重组能产生新基因组合，基因突变能产生新基因，A错误；人工诱导基因突变也是不定向的，B错误；单倍体体细胞中含有几个染色体组取决于该生物正常个体体细胞中的染色体组数，如小麦是六倍体，小麦的单倍体中含有三个染色体组，C错误。
4．下列不属于诱变育种特点的是(　　)
A．具有不定向性 B．频率较高
C．多数有害 D．多数有利
答案　D
解析　诱变育种的原理是基因突变，基因突变具有不定向性、多害少利性等特点。诱变育种利用物理或化学方法来诱导突变，使突变频率大大提高。
5．诱变育种不同于杂交育种的特点是(　　)
①能大幅度改良某些性状　②能形成新基因　③能形成新基因型　④一般对个体生存有利
A．①② B．①③ C．②③ D．②④
答案　A
解析　杂交育种与诱变育种都能产生新基因型，所以③不是诱变育种特有的特点；诱变育种的原理是基因突变，一般对个体生存有害，所以④不是诱变育种的特点，①②是诱变育种的特点。
6．(2017·枣庄高一检测)以下有关基因工程的叙述，正确的是(　　)
A．基因工程是细胞水平上的生物工程
B．基因工程的产物对人类都是有益的
C．基因工程产生的变异属于人工诱变
D．基因工程育种的优点之一是目的性强
答案　D
解析　基因工程是在生物体外，通过对DNA分子进行人工“剪切”和“拼接”，对生物的基因进行改造(目的性强)和重新组合(基因重组)，然后导入受体细胞内进行复制，使重组基因在受体细胞内表达，产生人类所需要的基因产物和新的生物类型，但并不是所有的基因工程产物对人类都是有益的。
7．基因工程的设计施工是在什么水平上进行的(　　)
A．细胞 B．细胞器 C．原子 D．分子
答案　D
解析　基因工程是通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品，基因工程的操作对象是基因，属于分子水平。
8．(2017·南京高一检测)一种限制性核酸内切酶只能识别DNA分子中的GAATTC序列，切点在G和A之间，这是应用了酶的(　　)
A．高效性 B．专一性
C．多样性 D．催化活性受外界条件影响
答案　B
解析　酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类物质的化学反应，所以一种限制性核酸内切酶只能识别DNA分子中的GAATTC序列，切点在G和A之间，这是应用了酶的专一性，B项正确。
9．应用基因工程育种区别于诱变育种的特点是(　　)
A．能够产生新基因
B．能够定向地改造生物
C．操作简便易行
D．不需要对处理对象进行筛选
答案　B
解析　基因工程的原理是基因重组，不会产生新基因，而它是定向的基因重组，基因突变是不定向的。基因工程是一项比较复杂的技术，由于技术的成功率不是100%，所以也要筛选。
10．随着科学技术的发展，育种方法得到不断改进。下图所示的育种方法属于(　　)
A．单倍体育种 B．多倍体育种
C．杂交育种 D．诱变育种
答案　D
11．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
答案　B
12．下列高科技成果中，根据基因重组原理进行的是(　　)
①利用杂交育种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将苏云金芽孢杆菌的某些基因移植到棉花体内，培育出抗虫棉　④将健康人的正常基因植入病人体内治疗基因缺陷病
A．②③④ B．①②③
C．①③④ D．①②④
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。
13．下列有关水稻育种途径的叙述，错误的是(　　)
A．①②育种过程可以大幅度改良某些性状
B．③④过程可以将外源DNA直接注入水稻的受精卵或体细胞中
C．③④过程与⑤⑥过程的育种原理相同
D．⑦过程采用了花药离体培养技术，⑧过程采用了秋水仙素处理萌发的单倍体幼苗
答案　B
解析　③④过程属于基因工程育种，必须将外源DNA与运载体结合，形成重组DNA分子后，才能注入水稻的受精卵或体细胞中。
14．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
答案　A
解析　小麦为高等被子植物，花小，为两性花，可利用自交育种进行选育新品种，自交育种省去了人工去雄、授粉等复杂的操作工序，是最简单最常用的方法；小麦一般无法用人工嫁接方法；由于白粒矮秆性状已出现，不需要诱变育种。
15．下面为某植物育种流程图，相关叙述错误的是(　　)
A．子代Ⅰ与原种保持相同的遗传稳定性
B．子代Ⅱ和Ⅲ选育的原理为基因重组
C．子代Ⅲ的选育过程一定要自交选育多代
D．子代Ⅴ的选育过程可能发生基因突变和染色体变异
答案　C
解析　子代Ⅰ通过组织培养或营养繁殖获得，遗传物质不发生改变；转基因技术和杂交育种的原理都是基因重组；杂交育种不一定都需要连续自交，若选育显性优良纯种，则需要连续自交，直至性状不再发生分离，若选育隐性优良纯种，则只要出现该性状即可；通过诱变可能会引起基因突变或染色体变异。
16.在黑腹果蝇(2n＝8)中，缺失一条点状染色体的个体(单体，如图所示)可以存活，而且能够繁殖后代，若两条点状染色体均缺失则不能存活。若干这样的黑腹果蝇单体相互交配，其后代为单体的比例为(　　)
A．1 B. C. D.
答案　D
解析　两个单体亲本减数分裂产生的配子各有正常，无点状染色体，雌雄配子随机结合，后代正常是×＝，单体是2××＝，无点状染色体×＝(致死)，所以存活后代中单体是。
17．水稻高秆、矮秆分别由A和a控制，抗病和不抗病分别由B和b控制。现有基因型为aabb与AABB的水稻品种，通过不同的育种方法培育矮秆抗病植株，下列有关叙述错误的是(　　)
A．①③过程为杂交育种，育种原理是基因重组
B．②过程为人工诱变育种，B来自b的基因突变
C．①④⑤过程为单倍体育种，⑤过程只能利用秋水仙素诱导染色体数目加倍
D．①⑥⑦过程为多倍体育种，原理是染色体数目变异
答案　C
18．下图中，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．②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
答案　B
解析　分析题图，①→②过程为杂交育种过程，杂交育种操作简便，但育种周期长；⑦过程是多倍体育种，此过程发生的染色体变异是由于秋水仙素抑制分裂前期纺锤体的形成；③→⑥表示的过程是单倍体育种，其中③过程常用的方法是花药离体培养；单倍体育种与多倍体育种的原理都是染色体变异。
19．下列关于生物育种技术操作合理的是(　　)
A．用红外线照射青霉菌能使青霉菌的繁殖能力增强
B．年年栽种年年制种推广的杂交水稻一定是能稳定遗传的纯合子
C．单倍体育种时需用秋水仙素处理其萌发的种子或幼苗
D．马铃薯、红薯等用营养器官繁殖的作物只要杂交后代出现所需性状即可留种
答案　D
解析　由于基因突变是不定向的，诱变育种不能定向改造生物的性状，所以用红外线照射青霉菌不一定使青霉菌的繁殖能力增强，A错误；由于杂合子自交后代会出现性状分离，所以年年栽种年年制种推广的杂交水稻中含有杂合子，B错误；单倍体植株不育，不产生种子，所以单倍体育种时需用秋水仙素处理其幼苗，C错误；用植物的营养器官来繁殖属于无性繁殖，后代的基因型、表现型与亲本相同，所以马铃薯、红薯等用营养器官繁殖的作物只要杂交后代出现所需性状即可留种，D正确。
20．某农业研究所将苏云金芽孢杆菌的抗虫基因(Bt)导入棉花细胞，筛选出Bt基因成功整合到染色体上的抗虫植株，假定Bt基因都能正常表达。某些抗虫植株体细胞含两个Bt基因，这两个基因在染色体上的整合情况有下图所示的三种类型，黑点表示Bt基因的整合位点。让这些含两个Bt基因抗虫的植株自交，正常情况下后代不可能出现含四个抗虫基因的个体是(　　)
A．甲 B．乙 C．丙 D．甲、乙、丙
答案　A
解析　甲的两个Bt基因位于一对同源染色体上，减数分裂时，同源染色体分离，每一个生殖细胞中只有一个Bt基因，所以后代不可能出现含四个抗虫基因的个体。乙、丙均可能产生含两个Bt基因的生殖细胞，所以有可能出现含四个抗虫基因的个体。
二、非选择题(本题包括4小题，共50分)
21．(12分)下图表示以番茄植株(HhRr)为实验材料培育新品种的途径，请据图分析回答。
(1)途径1、4依据的遗传学原理分别为______________、____________。
(2)通过途径2、3获得幼苗的过程都应用了植物组织培养技术，该技术依据的生物学原理是________________________。
(3)通过途径2获得新品种的方法是____________________，其中能稳定遗传的个体占______________。
(4)品种A与途径3中幼苗基因型相同的概率为______，品种C的基因型是____________。
答案　(1)基因重组　基因突变　(2)植物细胞的全能性 (3)单倍体育种　100%　(4)　HHhhRRrr
解析　(1)途径1为杂交育种，依据的遗传学原理是基因重组；途径4为诱变育种，依据的遗传学原理是基因突变。(2)植物组织培养技术依据的生物学原理是植物细胞的全能性。(3)途径2为单倍体育种，获得的植株都是纯合子(经秋水仙素处理染色体加倍)。(4)途径3幼苗基因型为HhRr，而途径1品种A是HhRr自交而来的，故其基因型为HhRr的概率是×＝，故品种A与途径3中的幼苗基因型相同的概率是。品种C是幼苗HhRr染色体加倍而来的，基因型为HHhhRRrr。
22．(10分)玉米长果穗(H)对短果穗(h)为显性，黄粒(F)对白粒(f)为显性，两对基因独立遗传。现有甲(HHFF)、乙(hhFF)、丙(HHff)三个品系的纯种玉米。
(1)将甲与短果穗白粒植株杂交得F1，F1再与某植株杂交，后代的表现型及比例为长果穗黄粒∶短果穗黄粒＝3∶1，那么某植株的基因型是________。
(2)为提高产量，在生产中使用的玉米种子都是杂交种。现有长果穗白粒和短果穗黄粒两个玉米杂合子品种，为了达到长期培育长果穗黄粒(HhFf)玉米杂交种的目的，科研人员设计了如图的快速育种方案。
图中的处理方法A和B分别是指_________________、________________。以上育种过程中所依据的两个遗传学原理是________________________。
答案　(1)HhFF　(2)花药离体培养　秋水仙素处理　染色体变异、基因重组
解析　(1)纯种长果穗黄粒与短果穗白粒玉米杂交得F1 ，F1基因型为HhFf，F1与某品种杂交，后代的表现型及比例为长果穗黄粒∶短果穗黄粒＝3∶1，所以该品种为HhFF。(2)图中的处理方法A和B分别是指花药离体培养、秋水仙素处理。以上育种过程中所依据的两个遗传学原理是染色体变异、基因重组。
23．(14分)在蒙古绵羊中卷毛(B)对直毛(b)为显性，短羊绒(E)对长羊绒(e)为显性，这些基因是独立分配的。现有纯合卷毛短羊绒绵羊和直毛长羊绒绵羊种羊数只。试完成下列问题：
(1)试设计培育出能稳定遗传的卷毛长羊绒绵羊的育种方案(简要程序)。
第一步：________________________________________________________________________；
第二步：________________________________________________________________________；
第三步：________________________________________________________________________。
(2)F2中卷毛长羊绒绵羊的基因型有________和______两种，其纯合子占卷毛长羊绒绵羊总数的________，杂合子占F2总数的________。
(3)该方案的理论依据是基因的________定律。
答案　(1)第一步：卷毛短羊绒绵羊×直毛长羊绒绵羊
第二步：子一代之间随机交配得子二代，在子二代选出卷毛长羊绒绵羊
第三步：让F2中卷毛长羊绒绵羊与直毛长羊绒绵羊测交，就能选出纯种卷毛长羊绒绵羊
(2)Bbee　BBee　　　(3)自由组合
解析　此题是关于动物杂交育种的题目，目的是得到基因型为BBee的绵羊。由BBEE×bbee得到F1，基因型为BbEe，子一代自由交配得F2，在F2中选出卷毛长羊绒绵羊，让F2中卷毛长羊绒绵羊与直毛长羊绒绵羊测交，就能选出纯种卷毛长羊绒绵羊。根据基因的自由组合定律可知，F2中卷毛长羊绒绵羊的基因型有两种，为Bbee、BBee，则卷毛长羊绒绵羊占F2的×＝，纯合子卷毛长羊绒绵羊占F2的，所以纯合子占卷毛长羊绒绵羊的，杂合子卷毛长羊绒绵羊占F2总数的＝。
24．(14分)豇豆具有抵抗多种害虫的能力，根本原因是豇豆体内具有胰蛋白酶抑制剂基因(CpTI基因)。科学家将其转到水稻体内后，却发现效果不理想，主要原因是CpTI蛋白质的积累量不足。经过在体外对CpTI基因进行了修饰后，CpTI蛋白质在水稻中的积累量就得到了提高。修饰和表达过程如图所示：
请回答下列问题：
(1)CpTI基因是该基因工程的______________基因。“信号肽”序列及“内质网滞留信号”序列的基本单位是__________。在①过程中，首先要用________________酶切开，暴露出____________，再用____________连接。
(2)②过程称为______________________。
(3)检测修饰后的CpTI基因是否表达的最好方法是_________________________________
______________________________________________________。
(4)与杂交育种、诱变育种相比，基因工程育种的主要优点是____________和____________。
答案　(1)目的　脱氧核苷酸　限制性核酸内切　黏性末端　DNA连接酶　(2)转录　(3)让多种害虫食用水稻叶片　(4)目的明确　培育周期短　可以克服远缘杂交不亲和的障碍(答出两点即可)
解析　由图中看出，“信号肽”序列和“内质网滞留信号”序列可以与CpTI基因拼接在一起，因此，它们应为DNA片段。豇豆细胞是供体，CpTI基因为目的基因，受体是水稻细胞。检测CpTI基因是否表达的最简单的方法是让害虫食用水稻叶片，然后观察害虫的反应。