03 水稻之杂交育种相关试题训练解析版考点密押高考生物临考考点押题之水稻Word文档下载推荐.docx
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【答案】C
分析题图:
①过程为人工诱变,②过程为选育,因此①②过程为诱变育种;
③④过程涉及外源DNA的导入,为基因工程育种;
⑤过程为杂交,⑥过程为连续自交与选育,所以⑤⑥过程为杂交育种;
⑦⑧过程为单倍体育种。
A、①②为诱变育种,可产生新基因,可以大幅度改良某些性状,A正确;
B、③④为基因工程育种,⑤⑥为杂交育种,二者的原理都是基因重组,B正确;
C、③④为基因工程育种,需将外源DNA构建成基因表达载体后才能导入水稻的受精卵或体细胞中,C错误;
D、培育单倍体植株需要先采用花药离体培养技术获得单倍体,再用秋水仙素处理单倍体幼苗,以便培育二倍体纯种,D正确。
故选C。
3.鸢尾属植物有几百种,品种间染色体数目往往不同,多为近缘种间杂交产生。
如图所示,某研究小组利用品种1(2N=28)和品种2(2N=40)的两个鸢尾属远缘种为亲本,培育出了结实率高、观赏性和适应性更强的子代。
下列有关说法正确的是()
A.近缘种间杂交产生了后代即可说明两个近缘亲本没有生殖隔离
B.步骤①②都包含了花药离体培养和秋水仙素或低温抑制纺锤体形成两个过程
C.步骤③是杂交育种,该过程中存在基因重组和染色体变异
D.近缘种间杂交往往可以产生新的性状
四种育种方法:
杂交育种
诱变育种
单倍体育种
多倍体育种
方法
(1)杂交→自交→选优
辐射诱变、激光诱变、化学药剂处理
花药离体培养、秋水仙素诱导加倍
秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
原理
基因重组
基因突变
染色体变异(染色体组先成倍减少,再加倍,得到纯种)
染色体变异(染色体组成倍增加)
举例
高杆抗病与矮杆抗病小麦杂交产生矮杆抗病品种
高产量青霉素菌株的育成
三倍体无籽西瓜、八倍体小黑麦
抗病植株的育成
A、物种是指彼此之间可以相互交配并产生可育后代,近缘种间杂交产生了后代不能说明两个近缘亲本有没有生殖隔离,因为不知道后代是否可育,A错误;
B、步骤①②是多倍体育种,常用秋水仙素或低温抑制纺锤体从而获得多倍体,B错误;
C、步骤③是杂交育种,杂交育种的原理是基因重组,但最终得到的品种5染色体数目不是68条,说明亲本在产生配子的过程中发生了染色体的丢失,即发生的染色体数目变异,C正确;
D、杂交育种的原理是基因重组,其实质是控制不同性状基因的重新组合,D错误。
4.通过育种可把同种生物的优良性状集中在同一个体上,并能使性状稳定遗传。
如图表示利用高秆抗病和矮秆易感病两个水稻品种培育矮秆抗病新品种的过程。
该过程采用的育种方法是( )
A.诱变育种B.杂交育种
C.多倍体育种D.单倍体育种
【解析】图中通过杂交自交再连续自交选育新品种的方法为杂交育种。
5.2020年6月5号,海水稻首次在青海柴达木盆地的盐碱地里扎根。
这是袁隆平团队试种的高寒耐盐碱水稻,又称海水稻。
它的起源地在湛江市遂溪县城月镇海边,是能在海边滩涂等盐碱地生长的特殊水稻,是在海边芦苇荡里发现的一种野生稻谷类植物基础上培育而成的。
下列相关叙述错误的是()
A.水肥充足的生长环境使野生稻谷粒饱满的性状并不会遗传下一代
B.野生稻谷在进化过程中会导致基因多样性会发生改变
C.耐盐碱稻与野生稻谷细胞中所含酶的种类和数量不完全相同
D.人工选择能够改变耐盐碱稻变异的方向和基因频率改变的速度
【答案】D
每种生物都是一个丰富的基因库,生物多样性实质上是基因的多样性。
变异包括可遗传变异和不可遗传变异,若遗传物质发生了改变,则属于可遗传变异,否则属于不可遗传变异。
A、环境因素导致水稻遗传物质发生改变的变异是可遗传的,水肥充足的生长环境使野生稻谷粒饱满的性状并未从根本上改变遗传物质,是不可遗传的,A正确;
B、生物进化的实质是基因频率的改变,野生稻谷在进化过程中由于变异和人为选择,会导致基因多样性发生改变,B正确;
C、耐盐碱稻是由一种野生稻谷类植物的基础上经培育后选择而成的,该过程中基因种类发生了变化,故与野生稻谷细胞中所含酶的种类和数量不完全相同,C正确;
D、变异是不定向的,人工选择不能够改变耐盐碱稻变异的方向,D错误。
故选D。
6.农作物的雄性不育(雄蕊异常雌蕊正常)在育种方面发挥着重要作用。
油菜的雄性不育与育性正常由3个等位基因(A1、A2、a)决定,其显隐性关系是A1对A2,a为显性,A2对a为显性。
利用油菜的雄性不育突变植株进行的杂交实验如下图所示。
下列分析正确的是()
A.根据杂交实验一、二的结果可判断控制雄性不育性状的基因是a
B.杂交实验一的F2,重新出现雄性不育植株的原因是发生了基因重组
C.杂交实验一的F2中育性正常植株随机传粉,后代出现的性状分离比为8:
1
D.虚线框内的杂交是利用基因突变的原理,将品系3的性状与雄性不育性状整合在同一植株上
杂交一可知,品系1中的基因对雄性不育株中的基因为显性,杂交二可知,雄性不育株中的基因对品系3中的基因为显性,3个等位基因其显隐性关系是A1对A2、a为显性,A2对a为显性,因此杂交一的亲本为雄性不育株(A2A2)×
品系1(A1A1),杂交二的亲本为雄性不育株(A2A2)×
品系3(aa)。
A、根据杂交实验一、二的结果可判断控制雄性不育性状的基因是A2,A错误;
B、杂交实验一的F2,重新出现雄性不育植株的原因是发生了基因分离,导致性状分离,B错误;
C、杂交实验一的F2中育性正常植株(1/3A1A1、2/3A1A2)随机传粉,配子的比例为A1∶A2=2∶1,后代出现的性状分离比为育性正常(A1__)∶雄性不育(A2A2)=8:
1,C正确;
D、虚线框内的杂交是利用基因重组的原理,将品系3的性状与雄性不育性状整合在同一植株上,D错误。
7.油菜容易被线虫侵染造成减产,萝卜具有抗线虫病基因。
科研人员以萝卜(2N=18)和油菜(2M=38)为亲本杂交(每个大写字母表示一个染色体组),通过如图所示途径获得抗线虫病油菜。
下列有关叙述正确的是()
A.此过程利用了植物体细胞杂交和植物组织培养技术
B.用秋水仙素处理F1植株幼苗可获得异源四倍体
C.P植株与油菜杂交产生的Q植株染色体数目为47
D.从P、Q植株中可筛选到抗线虫病基因的纯合体
【解析】A、此过程利用了杂交育种和多倍体育种技术,没有涉及植物体细胞杂交和植物组织培养技术,A错误;
B、用秋水仙素处理F1植株幼苗,使其细胞中染色体数目加倍,可获得异源四倍体,B正确;
C、P植株的染色体数目为47,与油菜杂交产生的Q植株染色体数目不能确定,C错误;
D、从P、Q植株中不能筛选到抗线虫病基因的纯合体,D错误。
8.水稻存在雄性不育基因,其中R(雄性可育)对r(雄性不育)为显性,是存在于细胞核中的一对等位基因;
N(雄性可育)与S(雄性不育)是存在于细胞质中的基因;
只有细胞质和细胞核中的基因均为雄性不育基因时,个体才表现为雄性不育。
下列有关叙述不正确的是( )
A.水稻种群中能作为父本的植株共有5种基因型
B.基因型均为rr的母本与父本的杂交后代雄性一定不育
C.R、r和N、S的遗传一定不遵循基因的自由组合定律
D.某雄性不育植株的母本一定含有基因S
分析题干信息可知,雄性的育性由细胞核基因和细胞质基因共同控制,基因型包括:
N(RR)、N(Rr)、N(rr)、S(RR)、S(Rr)、S(rr)。
由于“只有细胞质和细胞核中均为雄性不育基因时,个体才表现为雄性不育”,因此只有S(rr)表现雄性不育,其它均为可育。
A、水稻种群中可以作为父本的植株共有5种基因型,分别是S(RR)、S(Rr)、N(RR)、N(Rr)、N(rr),A正确;
B、rr×
rr,后代的核基因型一定是rr,根据题意可知,只有细胞质和细胞核中的基因均为雄性不育基因时,个体才表现为雄性不育,由于不知道母本含N或S基因的情况,故后代雄性的育性不能判断,B错误;
C、细胞质遗传只与母本有关,故R、r和N、S的遗传一定不遵循基因的自由组合定律,C正确;
D、雄性不育植株的基因型为S(rr),则其母本一定含S基因,D正确。
二、非选择题
9.水稻的雄性不育植株是野生型水稻的隐性突变体(正常基因M突变为m)。
雄性不育植株不能产生可育花粉,但能产生正常雌配子。
(1)水稻的花为两性花,自花授粉并结种子。
在杂交育种时,雄性不育植株的优点是无需进行________,大大减轻了杂交操作的工作量。
(2)我国科研人员将紧密连锁不发生交换的三个基因M、P和R(P是与花粉代谢有关的基因,R为红色荧光蛋白基因)与Ti质粒连接,构建________,通过__________法转入雄性不育水稻植株细胞中,获得转基因植株,如下图所示。
(3)向雄性不育植株转入M基因的目的是让转基因植株_________。
转基因植株自交后代中,雄性不育植株为_______荧光植株,由无荧光植株和红色荧光植株的性状分离比为_____分析,P基因的功能是_______。
(4)雄性不育植株不能通过自交将雄性不育的特性传递给它的子代,而育种工作者构建出的转基因植株的特点是________________。
(5)以转基因植株自交产生的雄性不育植株为母本,以其它水稻品种为父本进行杂交,获得杂交稻。
转基因植株中的M、P和R基因不会随着这种杂交稻的花粉扩散,这是由于转基因植株__________,因此保证了雄性不育植株和杂交稻不含M、P和R基因。
【答案】
(1)去雄
(2)重组DNA农杆菌转化(3)雄配子可育无1:
1使带有P基因的花粉败育(4)自交后既产生雄性不育植株,用于育种,也可产生转基因植株用于保持该品系(5)紧密连锁的M、P和R基因不会发生交换(即M、R基因不会出现在没有P基因的花粉中);
而且含有P基因的花粉是失活的
【解析】试题分析:
本题是对基因工程、杂交育种、遗传的基本定律的综合考查,意在考查学生的识记能力和理解所学知识要点,把握知识间内在联系,形成知识网络结构的能力。
需要学生从材料中获取相关的生物学信息,并能运用这些信息,结合所学知识解决相关的生物学问题。
能正确分析题图,从图中提取信息准确答题。
解答本题要求学生识记基因工程的操作步骤及各步骤中需要注意的细节,识记基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等;
识记将目的基因导入受体细胞,根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。
将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;
将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;
将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。
(1)雄性不育植株不能产生可育花粉,但能产生正常雌配子。
因此在杂交育种时,雄性不育植株的优点是无需进行去雄,大大减轻了杂交操作的工作量。
(2)我国科研人员将紧密连锁不发生交换的三个基因M、P和R(P是与花粉代谢有关的基因,R为红色荧光蛋白基因)与Ti质粒连接,构建重组DNA。
将目的基因导入受体细胞,受体细胞不同,导入的方法也不一样,导入植物细胞(雄性不育水稻植株)常用农杆菌转化法。
(3)由题意可知M是正常可育基因,因此向雄性不育植株转入M基因的目的是让转基因植株的雄配子可育。
由于转基因植株自交后,产生的雄性不育植株的基因型为mm,无红色荧光蛋白基因,不会表达出相应的荧光蛋白进而不会出现荧光,因此雄性不育植株为无荧光植株,正常情况下,转基因植株自交产生的无荧光植株与红色荧光植株的比值为1:
3,由无荧光植株和红色荧光植株的性状分离比为1:
1分析,P基因的功能是使带有P基因的花粉败育。
(4)雄性不育植株不能通过自交将雄性不育的特性传递给它的子代,而育种工作者构建出的转基因植株的特点是自交后既产生雄性不育植株,用于育种,也可产生转基因植株用于保持该品系。
转基因植株中的M、P和R基因不会随着这种杂交稻的花粉扩散,这是由于转基因植株紧密连锁的M、P和R基因不会发生交换(即M、R基因不会出现在没有P基因的花粉中);
而且含有P基因的花粉是失活的,因此保证了雄性不育植株和杂交稻不含M、P和R基因。
10.有两种纯种的水稻,一种为高秆(D)抗稻瘟病(T),另一种为矮秆(d)易感稻瘟病(t),控制两对相对性状的基因独立遗传,现要培育矮秆抗稻瘟病新品种,方法如下:
高秆抗稻瘟病×
矮秆易感稻瘟病aF1bF2c能稳定遗传的矮秆抗稻瘟病新品种。
请回答下列问题:
(1)水稻是两性花,花多且小,自花授粉并结种子。
在杂交育种时,雄性不育植株的优点是无需进行__________,大大减轻了杂交操作的工作量。
(2)b是______过程,选种应该从子_______代开始。
能稳定遗传的矮秆抗稻瘟病新品种的基因型为___________。
(3)科研人员在统计试验田中成熟水稻植株的存活率时发现,易感病植株的存活率为1/2,高秆植株的存活率是2/3,其他植株均存活,据此得出F2成熟植株表现型及比例为_______________________________。
(4)上述杂交育种过程至少需要______年的时间(假设每年只繁殖一代)。
(1)去雄
(2)自交二ddTT(3)高秆抗病∶矮秆抗病∶高秆感病∶矮秆感病=12∶6∶2∶1(4)4
根据题干信息分析,已知控制水稻两对相对性状的等位基因独立遗传,说明两者的遗传咨询基因的自由组合定律;
两个纯合亲本的基因型为DDTT、ddtt,现要培育矮秆抗稻瘟病新品种ddTT;
根据新品种的培育过程分析,a表示杂交,b表示自交,c表示连续自交。
(1)在杂交育种时,需要对母本进行去雄(花未成熟时去掉雄蕊),而雄性不育植株无需进行去雄处理,大大减轻了杂交操作的工作量。
(2)图中b是自交过程,由于子二代出现了性状分离,开始出现矮秆抗稻瘟病植株ddT_,所以选种应该从子二代开始。
能稳定遗传的矮秆抗稻瘟病新品种是纯合子,其基因型为ddTT。
(3)根据以上分析已知,亲本的基因型为DDTT、ddtt,则子一代基因型为DdTt,子二代基因型及其比例为D_T_(高杆抗病)∶D_tt(高杆感病)∶ddT_(矮杆抗病)∶ddtt(矮杆感病)=9∶3∶3∶1;
又因为易感病植株的存活率为1/2,高秆植株的存活率是2/3,其他植株均存活,因此子二代中高秆抗病∶高秆感病∶矮秆抗病∶矮秆感病=(9×
2/3)∶(3×
2/3×
1/2)∶(3)∶(1×
1/2)=12∶2∶6∶1。
(4)上述杂交实验过程中,第一年杂交得到子一代DdTt,第二年子一代自交得到子二代,开始出现矮秆抗稻瘟病植株ddT_,但是存在杂合子,需要连续自交,直到不再发生性状分离,因此至少需要4年时间。
【点睛】
解答本题的关键是掌握基因的自由组合定律及其实质,了解杂交育种的基本过程和原理,准确判断图中各个字母代表的过程的名称,进而利用所学知识结合题干要求分析答题。
11.水稻(2N=24)是我国重要的粮食作物之一,是在一万多年前由野生水稻经过多代选育得到的。
稻瘟病是严重危害水稻生长的疾病之一,灰飞虱是寄生在水稻上的一种害虫,二者都会造成水稻的大幅减产。
我国科研工作者在野生水稻体内发现了抗虫、抗病基因,经过多年育种培育出如图中所示甲、乙、丙三个水稻品系,图中Ⅰ、Ⅱ表示染色体,A为矮秆基因,B为抗稻瘟病基因,E为抗稻飞虱基因,均为显性。
乙品系和丙品系由普通水稻与野生水稻杂交后,经多代选育而来,图中黑色部分是来自野生水稻的染色体片段。
(1)培育乙、丙品系的过程中发生了______________(填“基因突变”或“染色体变异”)。
该现象如在自然条件下发生,可为______________提供原材料。
(2)将甲和乙杂交所得到的F1自交,F1自交所得F2中有_________种基因型,若用稻瘟病菌感染F2植株,成活个体中的纯合子的比例为______________。
(3)将甲和丙杂交所得到的F1自交,F1产生配子时,来自甲和丙的Ⅰ因差异较大不能正常配对,而其他染色体可以正常配对,配对的染色体彼此分离后分别移向两极,不能配对的染色体随机分配到细胞两极,则F1产生的初级精母细胞中可观察到__________个四分体;
F1可产生__________种基因型的配子,配子中最多含有____________条染色体。
(1)染色体变异生物进化
(2)91/6(3)11413
1、染色体结构的变异:
指细胞内一个或几个染色体发生片段的缺失、增添、倒位或易位等改变;
染色体数目的变异:
指细胞内染色体数目增添或缺失的改变。
2、染色体组:
细胞中的一组非同源染色体,他们在形态和功能上各不相同,但又互相协调,携带着控制本生物生长、发育、遗传和变异的全部信息,这样的一组染色体。
(1)乙、丙品种的染色体上含有来自野生水稻的染色体片段,故属于染色体结构变异。
染色体结构变异属于可遗传变异,可以为生物进化提供原材料。
(2)甲与乙杂交获得F1基因型为AaB,自交后代共有3×
3=9种基因型,单独分析抗性性状,F2中的基因型以及比例为BB、B0、00(0表示不含B基因),且比例为1:
2:
1,若用稻瘟病菌感染F2植株,没有B基因的个体死亡,成活个体为BB:
B0=1:
2,F1中另一对基因Aa产生的F2中基因型为AA:
Aa:
aa=1:
1,因此成活个体中纯合子比例为1/3×
1/2=1/6。
(3)甲与丙杂交,F1基因型为AaE,染色体Ⅰ不能配对不能形成四分体,该体细胞中含有12对染色体,故初级精母细胞中能形成的四分体个数为12−1=11个。
正常的11对染色体正常分离,不能配对的Ⅰ号染色体随机分配,共能形成AaE、A、aE、○(无染色体Ⅰ)共四种配子,配子中最多含有11条其他染色体+2条Ⅰ号染色体,共13条染色体。
本题考查染色体结构变异和减数分裂的相关知识,意在考查学生知识的运用能力以及识图理解能力。
12.杂交水稻的推广大大提高了水稻的产量,产生了巨大的经济效益和社会效益。
请回答下列相关问题:
(1)在没有发现良好的雄性不育系之前,对水稻进行杂交需要对母本_________,育种环节繁琐,工作量大。
在发现了良好的雄性不育系之后,可以将雄性不育系作为________,简化了育种环节,降低了工作量。
(2)由于杂交水稻利用的是_______(填“F1”,“F2”或“亲代”)的杂种优势,其后代会发生_________,杂种优势无法保持,需要每年重新制种,成本髙昂。
(3)研究者试图寻找一种固定杂种优势的方法:
①通过对植物减数分裂的研究,发现有3个基因在区分减数分裂与有丝分裂中具有关键性作用(如图1),PAIR1基因的产物在____________时期发生作用。
②同时破坏植物细胞中的基因PAIR1、REC8和OSD1,得到的配子染色体数目与亲本体细胞染色体数目之间的关系是:
________。
这种形成配子的方式包含________次细胞分裂。
③在上述工作的基础上,突变MTL基因(如图2)。
该植物自交,其子代性状__________。
(4)据此设计一种保持水稻杂种优势的方法:
___________。
(1)去雄(套袋)母本
(2)F1性状分离(3)减数分裂Ⅰ前期(减数第一次分裂前期)二者的染色体数目相同一与亲本一致(4)选择优良杂交稻→(利用基因工程)获取4个基因突变体→选择并鉴定突变成功的个体→大规模种植
分析图1中PAIR1基因被破坏后,同源染色体不能进行配对,REC8基因突变后,姐妹染色单体提前分裂,OSD1基因突变后,细胞不能进行第二次分裂,因此细胞只能进行一次分裂,将姐妹染色单体分开移向细胞两极,每个子细胞染色体数目和亲代相同,而MTL基因突变后,雄配子染色体消失。
(1)对植物进行杂交实验时,需要先对母本去雄,然后套袋,防止自花传粉和外来花粉干扰,雄性不育系不能产生正常的精子,只能作为母本。
(2)两亲本杂交,在F1代会出现杂种优势,由于F1是杂合子,所以其自交后代会出现性状分离。
(3)①破坏PAIR1基因后,同源染色体不进行配对,无法联会,所以其产物是在减数第一次分裂前期发挥作用。
②PAIR1被破坏后,同源染色体无法联会,REC8被破坏后,姐妹染色单体提前分裂,进入两个子细胞,而OSD1被破坏后细胞不能分裂,所以相当于进行了一次有丝分裂,配子染色体数目与亲本体细胞染色体数目之间的关系是二者的染色体数目相同,只进行了一次细胞分裂。
③突变MTL基因后,雄配子的染色体消失,因此该植物杂交时,母本PAIR1、REC8和OSD1基因发生突变,产生了与亲代染色体数目相同的雌配子,父本产生的雄配子不含染色体,所以子代的性状与亲本一致。
(4)根据以上过程,可以选择优良杂交稻→(利用基因工程)获取4个基因突变体→选择并鉴定突变成功的个体→大规模种植既可以获得保持水稻杂种优势的方法。
本题考查育种的相关知识,解答本题的关键是考生在掌握细胞分裂的前提下,理解四个基因发生突变后,对细胞分裂的影响及结果。
13.杂交水稻生产技术是我国现代农业研究的一项重要成果,使我国的水稻产量得到大幅度提高,为我国和世界粮食安全作出了重要贡献。
1970年袁隆平团队在水稻(野生型)中发现了一株雄性不育植株(雄蕊异常,不能产生有功能的花粉;
雌蕊正常,接受外来的正常花粉能受精结实)。
利用雄性不育系研制出了高产的杂交水稻。
(1)当年为寻找一株雄性不育水稻曾经发动全国,最终袁隆平的助手在三亚的一个小水沟找到了它。
雄性不育水稻一株难求,从生物进化的角度分析原因:
__________________________。
(2)通过分析下图所示的杂交实验,研究者发现该雄性不育性状是由细胞质基因和细胞核基因共同控制的。
上述杂交中子代的细胞质基因均由母本提供。
用S表示细胞质不育基因,N表示细胞质可育基因。
用R(R1、R2)表示细胞核中可恢复育性的基因,其等位基因r(r1、r2)无此功能。
只有当细胞质中含有S基因,细胞核中r基因
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- 03 水稻之杂交育种相关试题训练解析版考点密押高考生物临考考点押题之水稻 水稻 杂交育种 相关 试题 训练 解析 考点 高考 生物 考考 押题
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