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1、生物变异在育种上的应用本卷整理：【陕】 萱萱（刘璇 陕西省汉中市铺镇中学）（2012海南）29.（8分）“汉水丑生的生物同行”超级群公益作品（汉水丑生2012-7-13标记）无子西瓜是由二倍体(2n=22)与同源四倍体杂交后形成的三倍体。回答下列问题： (1)杂交时选用四倍体植株作母本，用二倍体植株作父本，取其花粉涂在四倍体植株的_上，授粉后套袋。四倍体植株上产生的雌配子含有_条染色体，该雌配子与二倍体植株上产生的雄配子结合，形成含有_条染色体的合子。 (2)上述杂交获得的种子可发育为三倍体植株。该植株会产生无子果实，该果实无子的原因是三倍体的细胞不能进行正常的 分裂。 (3)为了在短期内大量
2、繁殖三倍体植株，理论上可以采用_的方法。“汉水丑生的生物同行”超级群公益作品（汉水丑生2012-7-13标记）【答案】（8分）来源:中国教育出版网 “汉水丑生的生物同行”超级群公益作品（汉水丑生2012-7-13标记）（1）雌蕊（或柱头）（2分）22（1分）33（1分）（2）减数（2分）（3）组织培养（2分，其他合理答案也给分）【解析】（1）利用多倍体育种技术培育无子西瓜时，在二部体西瓜的幼苗期，用秋水仙素处理得到四倍体植株，以其作母本，用二倍体植株作父本，两者杂交，把得到的种子种下去会长出三倍体植株，由于三倍体植物在减数分裂时联会紊乱，无法形成正常配子，所以在其开花后用二倍体的花粉涂抹其雌蕊
3、或柱头，即可利用花粉产生的生长素刺激子房发育成果实，由于没有受精，所以果实里没有种子，即为无子西瓜。四倍体植株由二倍体植株经染色体加倍而来，体细胞中含有22244条染色体，减数分裂产生的雌配子所含的染色体体数目为体细胞的一半（22），二倍体植株产生的雄配子含11条染色体，两者结合形成含有33条染色体的受精卵。（2）三倍体植物体细胞中的染色体含有三个染色体组，减数分裂时会发生联会的紊乱而无法形成正常的配子。（3）利用植物组织培养技术可以快速、大量繁殖植物植株。“汉水丑生的生物同行”超级群公益作品（汉水丑生2012-7-13标记）【试题点评】本题以多倍体育种过程中无子西瓜的形成过程为着眼点，综合考
4、查了考生对减数分裂、受精作用、植物组织培养等知识点的掌握，重点在于记住减数分裂的特点。（2010江苏）10.为解决二倍体普通牡蛎在夏季因产卵而出现肉质下降的问题，人们培育出三倍体牡蛎。利用普通牡蛎培育三倍体牡蛎合理的方法是 A.利用水压抑制受精卵的第一次卵裂，然后培育形成新个体 B.用被射线破坏了细胞核的精子刺激卵细胞，然后培育形成新个体“汉水丑生的生物同行”超级群公益作品（汉水丑生2012-7-13标记）C.将早期胚胎细胞的细胞核植人去核卵细胞中，然后培育形成新个体 D.用化学试剂阻止受精后的次级卵母细胞释放极体，然后培育形成新个体【答案】D【解析】本题考查多倍体育种方法操作，抑制第一次卵裂
5、导致染色体加倍，培育而成的个体为四倍体，A项错误，用射线破坏了细胞核的精子刺激卵细胞，然后形成的新个体为单倍体，B项错误。C项利用移植方法获得的个体为二倍体，C项错误。极体中含有一个染色体组，受精卵含有两个染色体组，含有极体的受精卵中含有三个染色体组，发育而成的个体为三倍体，D项正确。（2009广东）33.（8分）为了快速培育抗某种除草剂的水稻，育种工作者综合应用了多种培育种方法，过程如下。请回答问题。“汉水丑生的生物同行”超级群公益作品（汉水丑生2012-7-13标记）（1）从对该种除草剂敏感的二倍水稻植株上取花药离体培养，诱导成 幼苗。（2）用射线照射上述幼苗，目的是 ；然后用该除草剂喷洒
6、其幼叶，结果大部分叶片变黄，仅有个别幼叶的小片组织保持绿色，表明这部分组织具有 。（3）取该部分绿色组织再进行组织培养，诱导植株再生后，用秋水仙素处理幼苗，使染色体 ，获得纯合 ，移栽到大田后，在苗期喷洒该除草剂鉴定其抗性。（4）对抗性的遗传基础做一步研究，可以选用抗性植株与 杂交，果 ，表明抗性是隐性性状。自交，若的性状分离比为15（敏感）：1（抗性），初步推测 。答案：（1）单倍体；（2）诱发基因突变，抗该除草剂的能力；（3）加倍，二倍体；（4）（纯合）敏感型植株，F1都是敏感型，该抗性植株中有两个基因发生了突变。（2009海南）21（14分）填空回答下列问题：（1）水稻杂交育种是通过品种
7、间杂交，创造新变异类型而德育新品种的方法。其特点是将两个纯合亲本的 通过杂交集中在一起，再经过选择和培育获得新品种。“汉水丑生的生物同行”超级群公益作品（汉水丑生2012-7-13标记）（4）从F2代起，一般还要进行多代自交和选择，自交的目的是 ；选择的作用是 。答案：（1）优良性状（或优良基因）（2分）（4）获得基因型纯合的个体保留所需的类型（每空2分，其他合理答案也给分）（2009天津）8（30分）水稻种子中70的磷以植酸形式存在。植酸易同铁、钙等金属离子或蛋白质结合排出体外，是多种动物的抗营养因子；同时，排出的大量磷进入水体易引起水华。“汉水丑生的生物同行”超级群公益作品（汉水丑生201
8、2-7-13标记）（1）磷元素除了形成植酸外，还可以出现在下列_分子或结构中（多选）。A. 核糖B. ATPC. 核糖体D. 核膜（2）种植芦苇能有效抑制水华的发生，表明芦苇与引起水华的藻类关系是_。（3）植酸酶可降解植酸，在谷物类饲料中添加植酸酶可提高饲料的_ 利用率。（4）酵母菌中植酸的活性较高。下图是从不同类型酵母菌的发酵液中提取植酸酶的工艺流程。“汉水丑生的生物同行”超级群公益作品（汉水丑生2012-7-13标记）据图回答： 植酸酶_（/）属于分泌蛋白。 若植酸酶和的肽链组成不同，其差异体现在_。 提纯的植酸酶需做活性条件测定。右图为测定结果。图中的自变量可为_(答一种)；因变量可以通
9、过测定_来表示。“汉水丑生的生物同行”超级群公益作品（汉水丑生2012-7-13标记）（5）为从根本上解决水稻中的高植酸问题，可将植酸酶基因导入水稻，培育低植酸转基因水稻品种。下图是获取植酸酶基因的流程。据图回答： 图中基因组文库_（小于等于大于）cDNA文库。 B过程需要的酶是_；A、C过程中_（可以不可以）使用同一种探针筛选含目的基因的菌株。 目的基因和除从构建的文库中分离外，还可以分别利用图中_。和_为模板直接进行PCR扩增，该过程中所用酶的显著特点是_。（6）已获得的转植酸酶基因水稻品系植酸含量低，但易感病，下图为选育低植酸抗病水稻品种的过程。图中两对相对性形状分别由两对基因控制，并独
10、立遗传。“汉水丑生的生物同行”超级群公益作品（汉水丑生2012-7-13标记）采用上图育种过程，需从_代开始筛选，经筛选淘汰后，在选留的植株中低植酸抗病纯合体所占的比例是_。选留植株多代自交，经筛选可获得低植酸抗病性状稳定的品种。“汉水丑生的生物同行”超级群公益作品（汉水丑生2012-7-13标记）答案(1) BCD(2) 竞争关系（3）营养成分（4） I 氨基酸的种类、数量和排列顺序不同 温度（或PH） 单位时间内植酸的降解量（或植酸降解产物的生成量）（5） 大于 逆转录酶 可以 DNA cDNA 耐高温（6）F2 1/9【解析】本题考查物质的元素组成、生物的种间关系、蛋白质、酶、基因工程、
11、遗传定律的相关知识，涉及的知识点较多，综合性很强。只有核糖中不含磷元素，ATP（磷酸基团）、核糖体（含RNA）、核膜（含磷脂）中均含有磷元素。（2）芦苇能抑制水华的发生，表明芦苇与水华的藻类关系是竞争。（3）植酸易同铁、钙等金属离子或蛋白质结合排出体外，是多种动物的抗营养因子，而植酸酶可降解植酸，因此在谷物类饲料中添加植酸酶可提高饲料的营养成分的利用率。（4）分析图可知，植酸酶需要经过两次离心，因此植酸酶属于分泌蛋白。若植酸酶和的肽链组成不同，其差异体现在氨基酸的种类、数量和排列顺序的不同。从图的可看出，自变量可为温度或pH，因变量可以通过测定单位时间内植酸的降解量或植酸降解量产物的生成量来表
12、示。（5）分析获取植酸酶基因的流程图可知，图中基因组文库大于cDNA文库。B过程需要的酶应该是逆转录酶，因为A、C过程都能获得含目的基因的菌株，所以可以使用同一种探针进行筛选。目的基因和除从构建的文库中分离外，还可以分别利用图中DNA和cDNA为模板直接进行PCR扩增，该过程中所用酶的显著特点是耐高温。（6）根据上图育种过程，所需性状在F2代中才开始出现，所以应从F2代开始筛选。从图中可以看出，低植酸抗病是双显性（在F2中占9/16），经筛选淘汰后，在选留的植株中纯合体所占的比例是1/9。（2009上海）21.下列技术中不能获得抗锈高产小麦新品种的是A. 诱变育种“汉水丑生的生物同行”超级群公
13、益作品（汉水丑生2012-7-13标记）B. 细胞融合C. 花粉离体培养D. 转基因答案：C(2008广东) 8改良缺乏某种抗病性的水稻品种，不宜采用的方法是A诱变育种B单倍体育种C基因工程育种D杂交育种答案：B(2008全国) 31某自花传粉植物的紫苗（A）对绿苗（a）为显性，紧穗（B）对松穗（b）为显性，黄种皮（D）对白种皮（d）为显性，各由一对等位基因控制。假设这三对基因是自由组合的。现以绿苗紧穗白种皮的纯合品种作母本，以紫苗松穗黄种皮的纯合品种作父本进行杂交实验，结果F1 表现为紫苗紧穗黄种皮。“汉水丑生的生物同行”超级群公益作品（汉水丑生2012-7-13标记）请回答：（1）如果生产
14、上要求长出的植株一致表现为紫苗紧穗黄种皮，那么播种F1 植株所结的全部种子后，长出的全部植株是否都表现为紫苗紧穗黄种皮？为什么？（2）如果需要选育绿苗松穗白种皮的品种，那么能否从播种F1 植株所结种子长出的植株中选到？为什么？（3）如果只考虑穗型和种皮色这两对性状，请写出F2 代的表现型及其比例。（4）如果杂交失败，导致自花受粉，则子代植株的表现型为 _，基因型为_ ；如果杂交正常，但亲本发现基因突变，导致F1 植株群体中出现个别紫苗松穗黄种皮的植株，该植株最可能的基因型为_，发生基因突变的亲本是_本。【答案】（1）不是。因为F1 植株是杂合体，F2 性状发生分离。“汉水丑生的生物同行”超级群
15、公益作品（汉水丑生2012-7-13标记）（2）能。因为F1 植株三对基因都是杂合的，F2 代能分离出表现绿苗松穗白种皮的类型。（3）紧穗黄种皮：紧穗白种皮：松穗黄种皮：松穗白种皮=9：3：3：1（4）绿苗紧穗白种皮 aaBBdd AabbDd 母【解析】从题意可知，亲本是纯合子（aaBBddAAbbDD），F1 基因型是AaBbDd。F2会发生性状的自由组合（相对性状发生分离），形成四种表现型，其中绿苗松穗白种皮为三隐性重组类型（aabbdd）。如果杂交失败，能进行自花受粉的只能是母本绿苗紧穗白种皮（aaBBdd），纯合子自交，基因型和表现型保持稳定。如果是正常杂交，F1 是紫苗紧穗黄种皮的
16、植株，基因型应该为AaBbDd；但亲本发生了基因突变，出现了紫苗松穗黄种皮（A_bbD_）的植株，显然，发生基因突变的基因是母本的紧穗基因（B），由于基因突变的稀有性，同时发生其他基因也突变的可能是极小的(即只考虑一个基因的突变)，故F1 得到的紫苗松穗黄种皮的植株基因型极可能是AabbDd。“汉水丑生的生物同行”超级群公益作品（汉水丑生2012-7-13标记）（2008四川）31（18分）“汉水丑生的生物同行”超级群公益作品（汉水丑生2012-7-13标记）已知某植物的胚乳非糯（B）对糯（b）为显性，植株抗病（R）对感病（r）为显性。某同学以纯合的非糯感病品种为母本，纯合的糯抗病品种为父本进
17、行杂交实验，在母本植物上获得的F1种子都表现为非糯。在无相应病原体的生长环境中，播种所有的F1种子，长出许多的F1植物，然后严格自交得到F2种子，以株为单位保存F2种子，发现绝大多数F1植株所结的F2种子都出现糯与非糯的分离，而只有一株F1植株（A）所结的F2种子全部表现为非糯，可见这株F1植株（A）控制非糯的基因是纯合的。请回答：从理论上说，在考虑两对性状的情况下，上述绝大多数F1正常自交得到的F2植株的基因型有_种，表现型有_种。据分析,导致A植株非糯基因纯合的原因有两种：一是母本自交，二是父本的一对等位基因中有一个基因发生突变。为了确定是哪一种原因，可以分析F2植株的抗病性状，因此需要对
18、F2植株进行处理。这种处理是_。如果是由于母本自交，F2植株的表现型为_。其基因型是_；如果是由于父本控制糯的一对等位基因中有一个基因发生突变，F2植株的表现型为_，其基因型为_。“汉水丑生的生物同行”超级群公益作品（汉水丑生2012-7-13标记）如果该同学以纯合的糯抗病品种为母本，纯合的非糯感病品种为父本，进行同样的实验，出现同样的结果，即F1中有一株植株所结的F2种子全部表现为非糯，则这株植株非糯基因纯合的原因是_，其最可能的基因型为_。答案：31、（18分）“汉水丑生的生物同行”超级群公益作品（汉水丑生2012-7-13标记）（1）9 4（2）接种相应的病原体 全部感病（或非糯感病）
19、HHrr;抗病和感病（或非糯抗病和非糯感病） HHRR HHRr HHrr（3）基因突变 HHRr（2008天津）4、为获得纯合高蔓抗病番茄植株，采用了下图所示的方法：图中两对相对性状独立遗传。据图分析，不正确的是A、过程的自交代数越多，纯合高蔓抗病植株的比例超高“汉水丑生的生物同行”超级群公益作品（汉水丑生2012-7-13标记）B、过程可以取任一植株的适宜花药作培养材料C、过程包括脱分化和再分化两个过程D、图中筛选过程不改变抗病基因频率答案：D（2008北京）29（18分）白菜、甘蓝均为二倍体，体细胞染色体数目分别为20、18。以白菜为母本、甘蓝为父本，经人工授粉后，将雌蕊离体培养，可得到
20、“白菜甘蓝”杂种幼苗。“汉水丑生的生物同行”超级群公益作品（汉水丑生2012-7-13标记）请回答问题：(1)白菜和甘蓝是两个不同的物种，存在 _隔离。自然条件下，这两个物种间不能通过_ 的方式产生后代。雌蕊离体培养获得“白菜甘蓝”杂种幼苗，所依据的理论基础是植物细胞具有_ 。(2)为观察“白菜甘蓝”染色体的数目和形态，通常取幼苗的 _做临时装片，用_ 染料染色。观察、计数染色体的最佳时期是_ 。(3)二倍体“白菜甘蓝”的染色体数为_。这种植株通常不育，原因是减数分裂过程中 _。为使其可育，可通过人工诱导产生四倍体“白菜甘蓝”，这种变异属于 _。“汉水丑生的生物同行”超级群公益作品（汉水丑生2
21、012-7-13标记）【答案】(1)生殖 杂交（有性生殖） 全能性(2)根尖（茎尖） 醋酸洋红（龙胆紫、碱性） 有丝分裂中期(3)19 没有同源染色体配对的现象 染色体变异【解析】经人工授粉后得到的雌蕊进行离体培养，这样得到的雌蕊主要利用的是融合的受精卵，它是由白菜的卵细胞（n=10）和甘蓝的精子（n=9）结合而来。这样培育得到的“白菜甘蓝”是异源二倍体，染色体数是2n=10+9=19，由于在杂种体内没有同源染色体，在减数分裂时联会紊乱，不能形成正常的配子，所以通常是不育的；可用秋水仙素处理使染色体数目加倍得到可育的四倍体“白菜甘蓝”。幼苗中细胞分裂活动最旺盛的是根尖的分生区，在有丝分裂的中期
22、染色体形态固定、数目清晰可数，是对染色体进行观察和计数的最佳时期。（2007山东）26（17分）普通小麦中有高杆抗病（TTRR）和矮杆易感病（ttrr）两个品种，控制两队相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：“汉水丑生的生物同行”超级群公益作品（汉水丑生2012-7-13标记）请分析回答：“汉水丑生的生物同行”超级群公益作品（汉水丑生2012-7-13标记）（1）A组由F1获得F2的方法是 _ ，F2矮杆抗病植株中不能稳定遗传的占_。（2）、三类矮杆抗病植株中，最可能产生不育配子的是 _ 类。（3）A、B、C三组方法中，最不容易获得矮杆抗病小麦新品种
23、的方法是 _ 组，原因是 _ 。（4）通过矮杆抗病获得矮杆抗病小麦新品种的方法是 _。获得的矮杆抗病植株中能稳定遗传的占 _ 。“汉水丑生的生物同行”超级群公益作品（汉水丑生2012-7-13标记）（5）在一块高杆（纯合体）小麦田中，发现了一株矮杆小麦。请设计实验方案探究该性状出现的可能的原因（简要写出所用方法、结果和结论）【答案】（17分）（1）杂交 2/3 （2） （3）C 基因突变发生的频率极低且是不定向的突变。（4）秋水仙素（或者低温）诱导染色体加倍 100% （5）方法一：将矮杆小麦与高杆小麦杂交；如果子一代全为高杆，子二代高杆：矮杆=3：1（或出现性状分离），则矮杆性状是基因突变造成的；否则矮杆是由环境引起的。方法二：或将矮杆小麦与高杆小麦种植在相同的环境条件下；如果两者未出现明显差异，则矮杆性状由环境引起，否则矮杆性状是基因突变的结果。方法三：取该矮杆小麦种子在其他小麦田（与原高杆环境相同）种下，让其自交，若还全是高杆，说明矮秆性状的出现是由环境引起的，若后代出现高杆、矮秆两种性状，则是基因突变引起的。- 10 -