專題二十一   從雜交育種到基因工程

【高頻考點解讀】

1.生物變異在育種上的應(yīng)用

2.轉(zhuǎn)基因食品的安全

【熱點題型】

題型一   遺傳育種的方法及原理

例1、如圖表示某種農(nóng)作物品種①和②培育出⑥的幾種方法，有關(guān)說法錯誤的是   (　　)

A．培育品種⑥的最簡捷途徑是Ⅰ→Ⅴ

B．通過Ⅱ→Ⅳ過程最不容易達(dá)到目的

C．通過Ⅲ→Ⅵ過程的原理是染色體變異

D．過程Ⅵ常用一定濃度的秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗

【提分秘籍】

1.誘變育種與雜交育種相比，前者能產(chǎn)生前所未有的新基因，創(chuàng)造變異新類型；后者不能產(chǎn)生新基因，只是實現(xiàn)原有基因的重新組合。

2．在所有育種方法中，最簡捷、常規(guī)的育種方法——雜交育種。

3．雜交育種選育的時間是F2，原因是從F2開始發(fā)生性狀分離；選育后是否連續(xù)自交取決于所選優(yōu)良性狀是顯性還是隱性。

4．雜交育種是通過雜交培育具有優(yōu)良性狀且能穩(wěn)定遺傳(純合子)的新品種，而雜種優(yōu)勢則是通過雜交獲得種子，一般不是純合子，在雜種后代上表現(xiàn)出多個優(yōu)良性狀，但只能用雜種一代，因為后代會發(fā)生性狀分離。

5．誘變育種盡管能提高突變率，但處理材料時仍然是未突變的遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于突變的個體；突變的不定向性和一般有害的特性決定了在突變的個體中有害仍多于有利，只是與自然突變相比較，二者都增多。

6．雜交育種與雜種優(yōu)勢的區(qū)別

(1)雜交育種是通過有性生殖，使不同的優(yōu)良性狀組合到后代的一個個體中，從而選育出優(yōu)良品種的方法。

(2)雜種優(yōu)勢是指基因型不同的個體雜交產(chǎn)生的雜交一代，在適應(yīng)能力等方面優(yōu)于兩個親本的現(xiàn)象。

7．不同育種目的的雜交育種的基本步驟及特點

(1)培育雜合子品種——雜種優(yōu)勢的利用

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，可以將雜種一代作為種子直接利用，如水稻、玉米等。

①基本步驟：選取雙親P(♀、 ♂)→雜交→F1。

②特點：高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗性強，但種子只能種一年。

(2)培育純合子品種

①培育隱性純合子品種的基本步驟

選取雙親P(♀、 ♂)→雜交，F1→自交→F2→選出表現(xiàn)型符合要求的個體種植推廣。

②培育雙顯純合子或隱—顯純合子品種的基本步驟

選取雙親P(♀、 ♂)→雜交→F1→自交→F2→選出表現(xiàn)型符合要求的個體自交→F3→……→選出穩(wěn)定遺傳的個體推廣種植。

③特點：操作簡單，但需要的時間較長。

【舉一反三】

在實驗田中偶然出現(xiàn)了一株抗旱、抗鹽的玉米，設(shè)想利用該植株培育能穩(wěn)定遺傳的抗旱、抗鹽水稻品種，用到的育種方法和技術(shù)應(yīng)有                                   (　　)

①誘變育種　         ②單倍體育種　

③轉(zhuǎn)基因技術(shù)　     ④組織培養(yǎng)技術(shù)

A．①②③　　             B．②③④　　

C．①③④　　              D．①②④

【解析】 題干中強調(diào)玉米植株中出現(xiàn)了抗性基因，要使水稻植株中含有該抗性基因，必須利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)，將抗性基因轉(zhuǎn)入后進行組織培養(yǎng)獲得的植株為雜合子，需要對其進行單倍體育種才能獲得穩(wěn)定遺傳的抗性水稻品種。

【答案】 B

【熱點題型】

題型二   基因工程

例2、質(zhì)粒能成功轉(zhuǎn)入植物細(xì)胞，并將質(zhì)粒上的一部分外源DNA整合到植物的DNA中。下圖表示利用質(zhì)粒進行轉(zhuǎn)化獲得抗除草劑大豆的過程。請據(jù)圖分析回答問題。

(1)過程②將目的基因?qū)胭|(zhì)粒后，需要通過________使質(zhì)粒與目的基因切口黏合。

(2)整合了目的基因的重組質(zhì)粒，在組成上還含有啟動子、終止子和________。

(3)過程③可以采用的方法是______________________ ______________。

(4)過程④運用了細(xì)胞工程中的________技術(shù)，該技術(shù)的理論依據(jù)是________；在該技術(shù)應(yīng)用的過程中，關(guān)鍵步驟是利用含有一定營養(yǎng)和激素的培養(yǎng)基誘導(dǎo)植物細(xì)胞進行________和________。

(5)為了檢測通過④過程獲得的幼苗是否具有抗除草劑的特性，可采用的方法是___________________________。

 (4)植物組織培養(yǎng)　植物細(xì)胞具有全能性　脫分化　再分化

(5)對幼苗噴施除草劑，觀察其生長情況

【提分秘籍】

1.基因工程的原理

(1)不同生物的DNA分子具有相同結(jié)構(gòu)。

(2)基因是控制生物性狀的基本結(jié)構(gòu)單位和功能單位。

(3)各種生物共用一套遺傳密碼。

2．基因工程操作的工具

(1)限制性核酸內(nèi)切酶——基因的“剪刀”

①存在場所：主要是存在于微生物細(xì)胞中。

②特性：一種限制性核酸內(nèi)切酶只能識別一種特定的核苷酸序列，并且能夠在特定的切點上切割DNA分子。

③作用結(jié)果：得到黏性末端。

(2)DNA連接酶——基因的“針線”

①作用：連接限制性核酸內(nèi)切酶切開的斷口。

②常用的種類及來源：

 (3)運載體——基因的運輸工具

作為運載體必須具備的條件：

①能夠在宿主細(xì)胞內(nèi)復(fù)制并穩(wěn)定地保存。

②含有多個限制酶切點，以便和外源基因相連。

③含有標(biāo)記基因，以便于篩選。

3．基因工程與基因重組

【方法規(guī)律】

1.基因工程的三種工具中，限制性核酸內(nèi)切酶、DNA連接酶是基因操作過程中的酶工具，化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)。但它們的功能不同，前者切割磷酸二酯鍵，后者連接磷酸二酯鍵。而運載體可能是質(zhì)?；虿《尽?/span>

2．限制性核酸內(nèi)切酶、DNA連接酶都是一類酶，不是一種酶。

3．DNA連接酶與DNA聚合酶的不同

①DNA聚合酶只能將單個核苷酸加到已有的核酸片段的3′末端的羥基上；而DNA連接酶是在兩個DNA片段之間形成磷酸二酯鍵，不是在單個核苷酸與DNA片段之間形成磷酸二酯鍵。

②DNA聚合酶是以一條DNA鏈為模板，將單個核苷酸通過磷酸二酯鍵形成一條與模板鏈互補的DNA鏈；而DNA連接酶是將DNA雙鏈上的兩個缺口同時連接起來，因此DNA連接酶不需要模板。

4．基因重組發(fā)生于有性生殖中，不能打破生殖隔離，而基因工程則可實現(xiàn)異種生物的基因轉(zhuǎn)移。

5．基因工程可使受體獲得新的基因，表現(xiàn)出新的性狀，該技術(shù)可看作是一種廣義的基因重組。

6．轉(zhuǎn)基因動、植物的培育，因其細(xì)胞全能性不同，外源基因的受體細(xì)胞也不同。培育轉(zhuǎn)基因動物的受體細(xì)胞一般為受精卵；培育轉(zhuǎn)基因植物的受體細(xì)胞可用生殖細(xì)胞，也可用體細(xì)胞?；蚬こ坛Ｐ枧c其他工程技術(shù)配合，才能實現(xiàn)目的。

【舉一反三】

人們試圖利用基因工程的方法，用乙種生物生產(chǎn)甲種生物的一種蛋白質(zhì)。生產(chǎn)流程是：甲種生物的蛋白質(zhì)→mRNA①,目的基因②,與質(zhì)粒DNA重組③,導(dǎo)入乙種生物的細(xì)胞中④,獲得甲種生物的蛋白質(zhì)，下列說法正確的是(　　)

A．①過程需要的酶是逆轉(zhuǎn)錄酶，原料是A、U、G、C

B．②過程要用限制酶切斷質(zhì)粒DNA，再用DNA連接酶將目的基因與質(zhì)粒連接在一起

C．如果受體細(xì)胞是細(xì)菌，可以選用枯草桿菌、炭疽桿菌等

D．④過程中用的原料不含A、U、G、C

解析：①過程是逆轉(zhuǎn)錄，利用逆轉(zhuǎn)錄酶合成DNA片段，需要的原料是A、T、G、C；②過程是目的基因與質(zhì)粒DNA重組，需要限制酶切斷質(zhì)粒DNA，再用DNA連接酶將目的基因與質(zhì)粒連接在一起；將重組質(zhì)粒導(dǎo)入受體細(xì)胞時，如果受體細(xì)胞是細(xì)菌，則不應(yīng)該用致病菌，而炭疽桿菌是致病菌；④過程是基因的表達(dá)過程，原料中含有A、U、G、C。

答案：B

【熱點題型】

題型三   考查不同育種方法的變異類型、來源及其應(yīng)用

例3、現(xiàn)有基因型為aabb與AABB的水稻品種，通過不同的育種方法可以培育出不同的類型，下列有關(guān)敘述不正確的是(　　)

A．雜交育種可獲得基因型為AAbb的個體，其變異發(fā)生在減數(shù)第二次分裂后期

B．單倍體育種可獲得基因型為AAbb的個體，變異的原理有基因重組和染色體變異

C．將基因型為aabb的個體人工誘變可獲得基因型為aaBb的個體，則等位基因的產(chǎn)生來源于基因突變

D．多倍體育種獲得的基因型為AAaaBBbb的個體比基因型為AaBb的個體可表達(dá)出更多的蛋白質(zhì)

【提分秘籍】不同育種方法的變異類型、來源及其應(yīng)用

不同的育種方法利用的變異來源有一定差別，有些育種方法的變異來源可能有幾種，常考的幾種育種方法的育種步驟與原理進行對比，可促進相應(yīng)內(nèi)容的理解與掌握，避免解題錯誤。

1．雜交育種：選擇育種材料(具有所需優(yōu)良性狀的不同品種)→雜交形成所需優(yōu)良性狀基因組合的雜合子→自交、篩選獲得多種優(yōu)良性狀的新品種，變異類型為基因重組，發(fā)生的時間是減數(shù)第一次分裂后期。

2．誘變育種：選擇育種材料(具有某些優(yōu)良性狀，但部分性狀需要改良)→通過理化因素誘變→自交多代獲得發(fā)育后的新品種，變異類型是基因突變，主要發(fā)生在DNA復(fù)制時。

3．基因工程育種：選擇育種材料(待改良的品種及目的基因來源)→通過基因工程將目的基因?qū)氪牧计贩N的細(xì)胞→培育獲得符合要求的新品種，變異類型為基因重組。

4．單倍體育種：通過雜交、誘變或基因工程獲得需要純化的雜合子→花藥離體培養(yǎng)獲得單倍體幼苗→利用秋水仙素處理幼苗使染色體數(shù)目加倍得到純合植株→篩選得到所需的純合植株，變異類型為基因重組(或人工誘變)和染色體變異。

【方法技巧】

不同的育種方法所依據(jù)的原理不同，其適用條件及用途也會有一定差別，應(yīng)認(rèn)真審題，明確試題要求，結(jié)合各種育種方法的特點及適用條件進行合理的選擇與利用，否則，易出現(xiàn)以下兩種類型的錯誤：

(1)忽視育種要求而出錯：如“最簡便”“最準(zhǔn)確”“時間最短”“產(chǎn)生新基因、新性狀或新的性狀組合”等。

(2)對不同育種方法的優(yōu)缺點及其適用條件不清楚而出錯。如誘變育種可能產(chǎn)生新基因、新性狀，但不能定向改變生物的性狀，也有可能失去優(yōu)良的性狀；基因工程育種、細(xì)胞工程育種可定向改變生物的遺傳物質(zhì)組成；單倍體育種可顯著縮短育種時間，但操作復(fù)雜。

【舉一反三】

芥酸會降低菜籽油的品質(zhì)。油菜有兩對獨立遺傳的等位基因(H和h，G和g)控制菜籽的芥酸含量，如圖是獲得低芥酸油菜新品種(HHGG)的技術(shù)路線。已知油菜單個花藥由花藥壁(2n)及大量花粉(n)等組分組成，這些組分的細(xì)胞都具有全能性。

據(jù)圖分析，下列敘述錯誤的是                  (　　)

A．①②兩過程均需要植物激素來誘導(dǎo)細(xì)胞脫分化

B．與④過程相比，③過程可能會產(chǎn)生二倍體再生植株

C．圖中三種途徑中，利用花粉培養(yǎng)篩選低芥酸植株(HHGG)的效率最高

D．F1減數(shù)分裂時，H基因所在染色體會與G基因所在染色體發(fā)生聯(lián)會

【高考風(fēng)向標(biāo)】

 1．（2014·江蘇卷）下圖是高產(chǎn)糖化酶菌株的育種過程，有關(guān)敘述錯誤的是(　　)

出發(fā)菌株選出50株選出5株多輪重復(fù)篩選

A．通過上圖篩選過程獲得的高產(chǎn)菌株未必能作為生產(chǎn)菌株

B．X射線處理既可以引起基因突變也可能導(dǎo)致染色體變異

C．上圖篩選高產(chǎn)菌株的過程是定向選擇過程

D．每輪誘變相關(guān)基因的突變率都會明顯提高

2．（2014·北京卷）為控制野兔種群數(shù)量，澳洲引入一種主要由蚊子傳播的兔病毒。引入初期強毒性病毒比例最高，兔被強毒性病毒感染后很快死亡，致兔種群數(shù)量大幅下降。兔被中毒性病毒感染后可存活一段時間。幾年后中毒性病毒比例最高，兔種群數(shù)量維持在低水平。由此無法推斷出(　　)

A．病毒感染對兔種群的抗性具有選擇作用

B．毒性過強不利于維持病毒與兔的寄生關(guān)系

C．中毒性病毒比例升高是因為兔抗病毒能力下降所致

D．蚊子在兔和病毒之間的協(xié)同(共同)進化過程中發(fā)揮了作用

3．（2014·天津卷） MRSA菌是一種引起皮膚感染的“超級細(xì)菌”，對青霉素等多種抗生素有抗性。為研究人母乳中新發(fā)現(xiàn)的蛋白質(zhì)H與青霉素組合使用對MRSA菌生長的影響，某興趣小組的實驗設(shè)計及結(jié)果如下表。下列說法正確的是(　　)

A.細(xì)菌死亡與否是通過光學(xué)顯微鏡觀察其細(xì)胞核的有無來確定的

B．第2組和第3組對比表明，使用低濃度的青霉素即可殺死MRSA菌

C．實驗還需設(shè)計用2 μg/mL青霉素做處理的對照組

D．蛋白質(zhì)H有很強的殺菌作用，是一種新型抗生素

4．（2014·四川卷）油菜物種甲(2n＝20)與乙(2n＝16)通過人工授粉雜交，獲得的幼胚經(jīng)離體培養(yǎng)形成幼苗丙，用秋水仙素處理丙的頂芽形成幼苗丁，待丁開花后自交獲得后代戊若干。下列敘述正確的是(　　)

A．秋水仙素通過促進著絲點分裂，使染色體數(shù)目加倍

B．幼苗丁細(xì)胞分裂后期，可觀察到36或72條染色體

C．丙到丁發(fā)生的染色體變化，決定了生物進化的方向

D．形成戊的過程未經(jīng)過地理隔離，因而戊不是新物種

5．（2014·廣東卷）某種蘭花有細(xì)長的花矩(如圖)，花矩頂端貯存著花蜜，這種蘭花的傳粉需借助具有細(xì)長口器的蛾在吸食花蜜的過程中完成，下列敘述正確的是(　　)

A．蛾口器的特征決定蘭花花矩變異的方向

B．花矩變長是蘭花新種形成的必要條件

C．口器與花矩的相互適應(yīng)是共同進化的結(jié)果

D．蛾的口器會因吸食花蜜而越變越長

6．（2014·江蘇卷）某醫(yī)院對新生兒感染的細(xì)菌進行了耐藥性實驗，結(jié)果顯示70%的致病菌具有耐藥性。下列有關(guān)敘述正確的是(　　)

A．孕婦食用了殘留抗生素的食品，導(dǎo)致其體內(nèi)大多數(shù)細(xì)菌突變

B．即使孕婦和新生兒未接觸過抗生素，感染的細(xì)菌也有可能是耐藥菌

C．新生兒體內(nèi)缺少免疫球蛋白，增加了致病菌的耐藥性

D．新生兒出生時沒有及時接種疫苗，導(dǎo)致耐藥菌形成

7．（2014·重慶卷）肥胖與遺傳密切相關(guān)，是影響人類健康的重要因素之一。

(1)某肥胖基因發(fā)現(xiàn)于一突變系肥胖小鼠，人們對該基因進行了相關(guān)研究。

①為確定其遺傳方式，進行了雜交實驗，根據(jù)實驗結(jié)果與結(jié)論完成以下內(nèi)容。

實驗材料：______________小鼠；雜交方法：__________。

實驗結(jié)果：子一代表現(xiàn)型均正常。

結(jié)論：遺傳方式為常染色體隱性遺傳。

②正常小鼠能合成一種蛋白類激素，檢測該激素的方法是________。小鼠肥胖是由于正常基因的編碼鏈(模板鏈的互補鏈)部分序列“CTC CGA”中的一個C被T替換，突變?yōu)闆Q定終止密碼(UAA或UGA或UAG)的序列，導(dǎo)致該激素不能正常合成，突變后的序列是________，這種突變________(填“能”或“不能”)使基因的轉(zhuǎn)錄終止。

③在人類肥胖癥研究中發(fā)現(xiàn)，許多人能正常分泌該類激素卻仍患肥胖癥，其原因是靶細(xì)胞缺乏相應(yīng)的________。

(2)目前認(rèn)為，人的體重主要受多基因遺傳的控制。假如一對夫婦的基因型均為AaBb(A、B基因使體重增加的作用相同且具累加效應(yīng)，兩對基因獨立遺傳)，從遺傳角度分析，其子女體重超過父母的概率是________，體重低于父母的基因型為______________________。

(3)有學(xué)者認(rèn)為，利于脂肪積累的基因由于適應(yīng)早期人類食物缺乏而得以保留并遺傳到現(xiàn)代，表明________決定生物進化的方向。在這些基因的頻率未明顯改變的情況下，隨著營養(yǎng)條件改善，肥胖發(fā)生率明顯增高，說明肥胖是________________共同作用的結(jié)果。

8.（2013·全國卷）下列實踐活動包含基因工程技術(shù)的是(　　)

A．水稻F₁花藥經(jīng)培養(yǎng)和染色體加倍，獲得基因型純合新品種

B．抗蟲小麥與矮稈小麥雜交，通過基因重組獲得抗蟲矮稈小麥

C．將含抗病基因的重組DNA導(dǎo)入玉米細(xì)胞，經(jīng)組織培養(yǎng)獲得抗病植株

D．用射線照射大豆使其基因結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，獲得種子性狀發(fā)生變異的大豆

【答案】C　

【解析】本題通過生物變異、育種考查學(xué)生對基因工程的理解?；蚬こ讨冈谏矬w外，通過對DNA分子進行人工“剪切”和“拼接”對生物的基因進行改造和重新組合，然后導(dǎo)入受體細(xì)胞，并在受體細(xì)胞表達(dá)，得到人類所需要的基因產(chǎn)物的技術(shù)。選項中只有C項符合。A項是單倍體育種，原理是染色體數(shù)目變異，B項是雜交育種，D項是誘變育種，三項都與基因工程無關(guān)。

9.（2013·江蘇卷） 現(xiàn)有小麥種質(zhì)資源包括：①高產(chǎn)、感??；②低產(chǎn)、抗??；③高產(chǎn)、晚熟等品種。為滿足不同地區(qū)及不同環(huán)境條件下的栽培需求，育種專家要培育3類品種：a.高產(chǎn)、抗病；b.高產(chǎn)、早熟；c.高產(chǎn)、抗旱。下述育種方法可行的是(　　)

A．利用①③品種間雜交篩選獲得a

B．對品種③進行染色體加倍處理篩選獲得b

C．a、b和c的培育均可采用誘變育種方法

D．用轉(zhuǎn)基因技術(shù)將外源抗旱基因?qū)?/span>③中獲得c

10.（2013·四川卷）大豆植株的體細(xì)胞含40條染色體。用放射性⁶⁰Co處理大豆種子后，篩選出一株抗花葉病的植株X，取其花粉經(jīng)離體培養(yǎng)得到若干單倍體植株，其中抗病植株占50%。下列敘述正確的是(　　)

A．用花粉離體培養(yǎng)獲得的抗病植株，其細(xì)胞仍具有全能性

B．單倍體植株的細(xì)胞在有絲分裂后期，共含有20條染色體

C．植株X連續(xù)自交若干代，純合抗病植株的比例逐代降低

D．放射性⁶⁰Co誘發(fā)的基因突變，可以決定大豆的進化方向

11.（2013·浙江卷）在玉米中，控制某種除草劑抗性(簡稱抗性，T)與除草劑敏感(簡稱非抗，t)、非糯性(G)與糯性(g)的基因分別位于兩對同源染色體上。有人以純合的非抗非糯性玉米(甲)為材料，經(jīng)過EMS誘變處理獲得抗性非糯性個體(乙)；甲的花粉經(jīng)EMS誘變處理并培養(yǎng)等，獲得可育的非抗糯性個體(丙)。

請回答：

(1)獲得丙的過程中，運用了誘變育種和________育種技術(shù)。

(2)若要培育抗性糯性的新品種，采用乙與丙雜交，F₁只出現(xiàn)抗性非糯性和非抗非糯性的個體；從F₁中選擇表現(xiàn)型為__________的個體自交，F₂中有抗性糯性個體，其比例是________。

(3)采用自交法鑒定F₂中抗性糯性個體是否為純合子。若自交后代中沒有表現(xiàn)型為________的個體，則被鑒定個體為純合子；反之則為雜合子。請用遺傳圖解表示雜合子的鑒定過程。

 (4)擬采用轉(zhuǎn)基因技術(shù)改良上述抗性糯性玉米的抗蟲性。通常從其他物種獲得__________，將其和農(nóng)桿菌的________用合適的限制性核酸內(nèi)切酶分別切割，然后借助__________連接，形成重組DNA分子，再轉(zhuǎn)移到該玉米的培養(yǎng)細(xì)胞中，經(jīng)篩選和培養(yǎng)等獲得轉(zhuǎn)基因抗蟲植株。

【答案】 (1)單倍體

(2)抗性非糯性　3/16

(3)非抗糯性

P：抗性糯性

(Ttgg)

↓

F₁

抗性糯性∶非抗糯性＝3∶1

(4)抗蟲基因(或目的基因)　Ti質(zhì)?！?/span>DNA連接酶

【解析】該題考查了遺傳規(guī)律和變異育種的知識。甲(基因型為ttGG)的花粉經(jīng)過EMS誘變(誘變使基因突變，利用了誘變育種)處理并培養(yǎng)等，最終獲得了可育的非抗糯性個體丙，從中分析可知，甲的花粉(基因組成為tg，經(jīng)誘變處理后的)培養(yǎng)得到單倍體，但它不可育，再經(jīng)過秋水仙素處理使染色體加倍獲得可育的丙(基因型為ttgg)，該過程屬于單倍體育種。乙(基因型為TtGG)和丙(基因型為ttgg)雜交，后代為抗性非糯性(基因型為TtGg)和非抗非糯性(基因型為ttGg)，取其中抗性非糯性(基因型為TtGg)個體自交，后代有抗性非糯性T_G_占9/16，非抗非糯性ttG_占3/16，抗性糯性T_gg占3/16，非抗糯性ttgg占1/16。純合子自交后排若是代不會出現(xiàn)性狀分離，所以F₂中抗性糯性個體自交后代若不出現(xiàn)非抗糯性，即為純合子。遺傳圖解見答案。由于玉米不具有抗蟲基因，該目的基因必須來自其他物種。在轉(zhuǎn)入受體細(xì)胞之前，要將目的基因和基因載體結(jié)合，一般取質(zhì)粒作為基因載體，可以使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定遺傳和正常表達(dá)。目的基因和質(zhì)粒都是DNA，用限制性核酸內(nèi)切酶切開后要用DNA連接酶將其連接。

【隨堂鞏固】

 1．下列育種方式中培育原理相同的一組是                                              (　　)

A．太空椒和抗蟲棉

B．“番茄—馬鈴薯”和無子西瓜

C．矮稈抗病雜交水稻和無子番茄

D．青霉素高產(chǎn)菌株和八倍體小黑麥

2．各種育種方法或技術(shù)都有其優(yōu)劣之處，下列相關(guān)敘述不正確的是           (　　)

A．傳統(tǒng)的育種方法周期長，可選擇的范圍有限

B．通過人工誘變，人們有目的地選育新品種，能避免育種的盲目性

C．雜交育種難以克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙，過程繁雜緩慢，效率低

D．基因工程可以實現(xiàn)基因在不同物種之間的轉(zhuǎn)移，人們可以定向選育新品種

3．要把兩個不同物種的優(yōu)良性狀集中在一起，應(yīng)采用的育種方法是        (　　)

A．雜交育種       B．單倍體育種

C．誘變育種       D．基因工程育種

解析　把兩個物種的優(yōu)良性狀集于一體，應(yīng)采用基因工程育種的方法。

答案　D

4．下列關(guān)于育種的敘述中，正確的是                                               (　　)

A．用物理因素誘變處理可提高突變率

B．誘變育種和雜交育種均可形成新的基因

C．自然條件下，三倍體與二倍體能進行雜交

D．誘變獲得的突變體多數(shù)表現(xiàn)出優(yōu)良性狀

解析　誘變育種可利用物理、化學(xué)或生物方法提高其突變率；雜交育種是將原有基因進行重新組合不能產(chǎn)生新基因，只能產(chǎn)生新的基因型；自然條件下，三倍體不能進行正常的減數(shù)分裂，不能產(chǎn)生配子；誘變育種產(chǎn)生的突變體對生物本身來說，一般是不利的。

答案　A

5．糧食問題是當(dāng)今舉世矚目的迫切問題之一。改善農(nóng)作物的遺傳性狀、提高糧食產(chǎn)量是科學(xué)工作者不斷努力的目標(biāo)，下圖是遺傳育種的一些途徑。有關(guān)分析不正確的是       (　　)

A．若要在較短時間內(nèi)獲得圖示新品種，可選圖中E→F→G的育種方法

B．H→I、J→K都必須用到與G過程相同的技術(shù)操作

C．C→D和H→I過程都可以克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙

D．圖中的遺傳育種途徑，A→B所表示的方法具有典型的不定向性

6．在用基因工程技術(shù)構(gòu)建抗除草劑的轉(zhuǎn)基因煙草過程中，下列操作錯誤的是 (　　)

A．用限制性核酸內(nèi)切酶切割煙草花葉病毒的核酸

B．用DNA連接酶連接經(jīng)切割的抗除草劑基因和載體

C．將重組DNA分子導(dǎo)入煙草原生質(zhì)體

D．用含除草劑的培養(yǎng)基篩選轉(zhuǎn)基因煙草細(xì)胞

解析　構(gòu)建重組DNA分子時，需用同種限制性核酸內(nèi)切酶切割目的基因和載體，再用DNA連接酶連接形成重組DNA分子，而煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是RNA，所以A項錯誤。重組DNA分子形成后要導(dǎo)入受體細(xì)胞(若是植物細(xì)胞，則可導(dǎo)入其原生質(zhì)體)，若導(dǎo)入的受體細(xì)胞是體細(xì)胞，經(jīng)組織培養(yǎng)可獲得轉(zhuǎn)基因植物。目的基因為抗除草劑基因，所以未成功導(dǎo)入目的基因的細(xì)胞不具有抗除草劑的能力，可用含除草劑的培養(yǎng)基篩選轉(zhuǎn)基因煙草細(xì)胞。

答案　A

7．下列有關(guān)基因工程操作的敘述正確的是                                               (　　)

A．用同種限制性核酸內(nèi)切酶切割運載體與目的基因可獲得相同黏性末端

B．以蛋白質(zhì)的氨基酸序列為依據(jù)合成的目的基因與原基因的堿基序列相同

C．檢測到受體細(xì)胞含有目的基因就標(biāo)志著基因工程操作的成功

D．用含抗生素抗性基因的質(zhì)粒作為運載體是因為其抗性基因便于與外源基因連接

8．兩個親本的基因型分別為AAbb和aaBB，這兩對基因按照自由組合定律遺傳，

欲培育出基因型為aabb的新品種，最簡捷的育種方法是               (　　)

A．人工誘變育種　　　　　     B．基因工程育種

C．單倍體育種  D．雜交育種

9．培育矮稈抗銹病小麥新品種的方法如下：純種的高稈(D)抗銹病(T)×純種的矮稈(d)易染銹病(t)F₁雄配子幼苗選出符合要求的品種。下列有關(guān)該育種方法的敘述中，正確的是(　　)

A．過程3為單倍體育種

B．過程4必須使用生長素處理

C．過程3必須經(jīng)過受精作用

D．過程2為減數(shù)分裂

解析　單倍體育種過程包括花藥離體培養(yǎng)獲得單倍體植株(過程3)和人工誘導(dǎo)使染色體數(shù)目加倍(過程4)，單倍體的幼苗要發(fā)育成正常的可育植株要用秋水仙素處理，使染色體數(shù)目加倍；配子只能由減數(shù)分裂產(chǎn)生。

答案　D

10．某生物的基因型為AaBB，通過下列技術(shù)可以分別將它轉(zhuǎn)變?yōu)橐韵禄蛐偷纳铮?/span>①AABB　②aB　③AaBBC　④AAaaBBBB

則以下排列正確的是                                              (　　)

A．誘變育種、轉(zhuǎn)基因技術(shù)、花藥離體培養(yǎng)、細(xì)胞融合

B．雜交育種、花藥離體培養(yǎng)、轉(zhuǎn)基因技術(shù)、多倍體育種

C．花藥離體培養(yǎng)、誘變育種、多倍體育種、轉(zhuǎn)基因技術(shù)

D．多倍體育種、花藥離體培養(yǎng)、誘變育種、轉(zhuǎn)基因技術(shù)

11．下圖中的①②③表示培育番茄新品種的三種育種方法。下列有關(guān)說法不正確的是                                                 (　　)

A．方法①和③的育種原理都是基因重組，但采用方法③引起的變異是定向的

B．方法②誘導(dǎo)單倍體的過程中，細(xì)胞全能性的表達(dá)與植物激素密切相關(guān)

C．方法③可將抗病基因直接導(dǎo)入葉肉細(xì)胞，使其與細(xì)胞中的DNA分子整合

D．上述三種育種方法都沒有培育出新物種

12．根據(jù)以下所給信息回答有關(guān)遺傳實驗問題：

Ⅰ.在水稻中，有芒(A)對無芒(a)為顯性，抗病(R)對不抗病(r)為顯性，用有芒抗病(AARR)和無芒不抗病(aarr)的兩種水稻作親本，培育無芒抗病的良種水稻供農(nóng)民使用。

(1)用雜交育種方法培育這一良種供農(nóng)民使用至少需要4年時間，根據(jù)每年的育種方法和目的完成下表，要求填寫①②③④⑤的內(nèi)容。

(2)第1年對作為母本的水稻應(yīng)該做________處理，這項工序應(yīng)該在開花________(“前”或“后”)進行。

Ⅱ.已知果蠅的紅眼對白眼為顯性，且雌雄果蠅均有紅眼和白眼類型。若用一次交配實驗即可證明這對基因位于何種染色體上，選擇的親本表現(xiàn)型應(yīng)為____________。

實驗預(yù)期及相應(yīng)結(jié)論為：

(1)_________________________________________________________________；

(2)_________________________________________________________________；

(3)_________________________________________________________________。

Ⅱ.白眼雌果蠅×紅眼雄果蠅

(1)子代中雌果蠅全部紅眼，雄果蠅全部白眼，則這對基因位于X染色體上

(2)子代中雌、雄果蠅全部為紅眼，則這對基因位于常染色體上

(3)子代中雌、雄果蠅均既有紅眼又有白眼，則這對基因位于常染色體上

13．西瓜消暑解渴，深受百姓喜愛，其中果皮深綠(G)對淺綠(g)為顯性，大子(B)對小子(b)為顯性，紅瓤(R)對黃瓤(r)為顯性，三對基因位于三對非同源染色體上，遵循基因的自由組合定律。已知西瓜的染色體數(shù)目2n＝22，請根據(jù)下列幾種育種方法的流程圖回答有關(guān)問題。

注　甲為深綠皮黃瓤小子，乙為淺綠皮紅瓤大子，且甲、乙都能穩(wěn)定遺傳。

(1)通過①過程獲得無子西瓜A時用到的試劑1是________。

(2)②過程常用的試劑2是____________________；通過③過程得到無子西瓜B與通過①過程獲得無子西瓜A，從產(chǎn)生變異的來源來看，其區(qū)別是________________________________________________________。

(3)若甲、乙為親本，通過雜交獲得F₁，F₁相互受粉得到F₂，該過程的育種方式為____________。

(4)通過⑧過程獲得的單倍體植株中擁有的染色體數(shù)是________。

(5)若將四倍體西瓜(gggg)和二倍體西瓜(GG)間行種植，結(jié)果發(fā)現(xiàn)四倍體西瓜植株上所結(jié)的種子，播種后發(fā)育成的植株中既有四倍體又有三倍體。那么，能否從這些植株所結(jié)西瓜的果皮顏色直接判斷出這些植株是四倍體還是三倍體呢？請用遺傳圖解解釋，并作簡要說明。

答案　(1)適宜濃度的生長素　(2)秋水仙素　通過③過程得到無子西瓜B屬于可遺傳變異(染色體變異)，通過①過程獲得無子西瓜A屬于不可遺傳變異　(3)雜交育種

(4)33　(5)如圖

簡要說明：若四倍體西瓜(gggg)自交，則子代為gggg，所結(jié)西瓜的果皮為淺綠色；若四倍體西瓜(gggg)作母本，二倍體西瓜(GG)作父本，則子代為Ggg，所結(jié)西瓜的果皮為深綠色，所以四倍體植株上收獲的種子發(fā)育成的植株，所結(jié)西瓜的果皮為深綠色的是三倍體，所結(jié)西瓜的果皮為淺綠色的是四倍體。