6.20.5 杂交育种与转基因育种（提升讲义）生物新教材苏教版八年级下册

第20章 生物的遗传和变异 第5节 杂交育种与转基因育种 （必会知识+难点强化+必刷好题，三层提升） 必会知识一 杂交育种 1.杂交育种：是将两个或多个品种进行杂交、选择和培育，获得新品种的技术。 2. 本质：控制不同性状的基因，随着双亲生殖细胞的结合，增加生物的变异性。不同类型的亲代杂交产生的后代中，可能出现双亲优良性状的组合，也可能出现双亲劣势性状的组合。 3. 育种过程：在杂交后代的众多类型中，不断选择符合育种目标的个体进行培育，直到获得优良性状能够稳定遗传的新品种。以玉米为例：第1年，将高产易倒伏和低产抗倒伏的玉米进行杂交（人工剪去雄花、授粉）；第2年，播种杂交种子；第3年及以后，通过多代人工选育，获得高产抗倒伏且性状稳定的新品种。 4. 典型应用 李振声院士团队通过长穗偃麦草与普通小麦杂交，培育出高产、抗病的“小偃6号”小麦，解决了小麦条锈病危害的问题。 普通小麦的自然演化也是杂交育种的结果：一粒小麦与杂草杂交并染色体加倍形成二粒小麦，二粒小麦再与另一种杂草杂交并染色体加倍，最终形成了普通小麦。 新教材增加“杂交育种”内容。 【例1】袁隆平教授利用普通水稻和一种野生水稻，培育出高产而优质的水稻新品种。他运用的育种方式是（    ） A．人工选择培育 B．杂交育种 C．转基因育种 D．诱导基因突变育种 【答案】B 【分析】袁隆平教授通过人工授粉，将野生水稻的花粉传播在普通水稻的柱头上，这样通过不同的基因型的个体之间的交配而取得某些双亲基因重新组合的个体的方法从而培育出高产而优质的水稻新品种。 【详解】A．人工选择培育是以自然变异为基础，根据个体的表现型选择符合人类需要的基因组成个体，经过长期积累达到改良品种的目的，如培育高产奶牛，A不符合题意。 B．杂交育种是在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因重新组合，然后进行筛选，选育出符合人们需要的新品种。袁隆平教授培育水稻新品种的育种方式就是杂交育种，B符合题意。 C．转基因育种是指通过现代分子生物学技术将一个或多个基因添加到一个生物基因组，从而生产具有改良特征的生物的育种方法，C不符合题意。 D．诱导基因突变是指用物理、化学因素诱导动植物的遗传特性发生变异，再从变异群体中选择符合人们某种要求的单株/个体，进而培育成新的品种或种质的育种方法，D不符合题意。 故选B。 【例2】下列关于太空育种和杂交育种的叙述正确的是（　　） A．通过杂交育种可获得具有双亲优良性状的杂交新品种 B．杂交育种产生的变异是可遗传变异，而太空育种产生的变异是不可遗传变异 C．太空育种的实质是诱变育种，其变异是定向的 D．太空育种产生的变异对于生物本身总是有益的 【答案】A 【分析】（1）杂交育种是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法。 （2）可遗传的变异是由遗传物质改变引起的，可以遗传给后代；不可遗传的变异是由环境改变引起的变异，遗传物质没有发生改变，不能遗传给后代。 （3）诱变育种是指利用物理因素（如X射线、γ射线、紫外线、激光等）或化学因素（如亚硝酸、硫酸二乙酯等）来处理生物，使生物发生基因突变，其实质是基因突变。基因突变具有不定向性。 （4）生物的变异分为有利变异和不利变异，有利变异对生物的生存是有利的，不利变异对生物的生存是不利的。 【详解】A．杂交育种可以将双亲的优良性状集中到子代个体上，从而获得具有双亲优良性状的杂交新品种，A正确。 B．杂交育种和太空育种产生的变异都是由于遗传物质改变引起的，都属于可遗传变异，B错误。 C．太空育种的实质是诱变育种，其原理是基因突变，基因突变具有不定向性，所以太空育种产生的变异是不定向的，C错误。 D．太空育种产生的变异具有不定向性，可能是有利变异，也可能是不利变异，不一定对生物本身总是有益的，D错误。 故选A。 必会知识二 转基因育种 1. 转基因育种：培育动植物新品种时，科学家会通过一定的方法将特定的外源基因转移并整合到动植物的基因组中，使其稳定遗传，从根本上改变这些动植物的遗传特性。这种获得动植物新品种的技术称为转基因育种（transgenic breeding）。 2. 本质：将其他物种的特定基因导入目标生物，使其获得新的遗传特性。 3. 典型应用 抗虫棉：将苏云金杆菌的杀虫蛋白基因导入棉花细胞，获得具有抗虫特性的转基因棉花，减少了农药使用和环境污染。 抗病毒番木瓜：将环斑病毒衣壳蛋白基因导入番木瓜，培育出能抗环斑病毒的转基因番木瓜，是我国批准种植的少数转基因作物之一。 抗除草剂的转基因玉米、油菜等，能杀死田间杂草而不损伤作物。 只有在获得转基因生物安全证书后，转基因作物才能在规定区域和期限内种植。 【例1】科学家将胡萝卜中促进产生胡萝卜素的基因转移到水稻体内，使得获得的大米胚乳中富含胡萝卜素和维生素 A，以供给特殊人群增加维生素 A 的摄入。该项技术属于（    ） A．克隆技术 B．杂交技术 C．转基因技术 D．组织培养技术 【答案】C 【分析】基因控制性状，把一种生物的某个基因，用生物技术的方法转入到另一种生物的基因组中，培育出的转基因生物，就有可能表现出转入基因所控制的性状，这项技术叫做转基因技术。 【详解】A．克隆技术指无性繁殖产生遗传相同个体的技术（如动物体细胞克隆），不涉及基因跨物种转移，故A不符合题意。 B．杂交技术通过有性生殖实现基因重组（如杂交水稻育种），但题干未提及水稻与胡萝卜的杂交过程，故B不符合题意。 C．转基因技术是将外源基因导入目标生物体的技术（如将抗虫基因转入棉花），题干明确描述了将胡萝卜的基因转移到水稻体内，属于不同物种间特定基因的定向转移，故C符合题意。 D．组织培养技术利用细胞全能性进行离体繁殖（如兰花组培），不涉及基因改造，故D不符合题意。 故选C。 【例2】转基因番茄因转入抗冻蛋白基因而具有抗寒性状，下列相关思考与事实不符的是（    ） A．利用生物技术可以将一种生物的基因转入另一种生物的细胞中 B．培育出的转基因生物可能表现出转入基因控制的性状 C．生物的性状是受基因控制的 D．抗冻蛋白基因可以控制番茄的所有性状 【答案】D 【分析】（1）转基因技术是指运用科学手段从某种生物中提取所需要的基因，将其转入另一种生物中，使其与另一种生物的基因进行重组，从而产生特定的具有变异遗传性状的物质。利用转基因技术可以改变动植物性状，培育新品种。 （2）基因控制生物的性状，不同的基因控制不同的性状。 【详解】A．转基因技术就是把一个生物体的基因转移到另一个生物体DNA中的生物技术，所以利用生物技术可以将一种生物的基因转入另一种生物的细胞中，A正确。 B．基因控制生物的性状，培育出的转基因生物可能表现出转入基因控制的性状，如转基因番茄因转入抗冻蛋白基因而具有抗寒性状，B正确。 C．基因是控制生物性状的遗传物质的基本结构单位和功能单位，生物的性状是受基因控制的，C正确。 D．基因控制生物的性状，但一种基因只能控制一种或几种相对性状，而不是控制生物的所有性状。抗冻蛋白基因只能控制番茄的抗寒性状，不能控制番茄的所有性状，D错误。 故选D。 难点知识 区分杂交育种和转基因育种 对比维度 杂交育种 转基因育种 基因来源 同一物种或近缘物种 可以是任何物种 核心操作 杂交→多代筛选→稳定遗传 提取目的基因→导入受体细胞→培育新个体 育种周期 长 短 技术特点 传统育种，技术成熟 现代生物技术，打破生殖隔离 课本实例 高产抗倒伏玉米、小偃6号小麦 转基因抗虫棉、抗病毒番木瓜 【易混易错】二者“基因重组本质”混淆 混淆二者基因重组本质，误认均为跨物种重组，忽略杂交育种仅局限于同种/近缘物种的自然基因重组。 命题角度 重组本质 全球最大蚕桑“种质银行”坐落在镇江，它保存有全世界最多的蚕、桑种质资源。科研人员将抗病基因导入常规优良品种中，培育出“华康”系列蚕种。该过程主要应用了（    ） A．杂交技术 B．转基因技术 C．克隆技术 D．太空育种技术 【答案】B 【分析】转基因技术就是把一种生物的某个基因，用生物技术的方法转入到另一种生物的基因组中，培育出的转基因生物就有可能表现出转入基因所控制的性状。 【详解】A．杂交技术通过不同品种交配实现基因重组，不涉及外源基因的直接导入，故A不符合题意。 B．转基因技术通过人工手段将外源基因（如抗病基因）导入目标生物体，与题干“导入抗病基因”完全吻合，故B符合题意。 C．克隆技术属于无性繁殖，用于复制相同遗传个体，不涉及基因改造，故C不符合题意。 D．太空育种利用宇宙辐射诱发基因突变，未主动导入特定基因，故D不符合题意。 故选B。 【易混易错】“转基因育种与诱变育种”混淆 概念混淆，易将转基因育种与诱变育种原理、操作特点混为一谈，记错核心操作环节。 命题角度 原理及操作特点 科学家利用神舟飞船搭载实验，选育出辣椒新品种“航椒Ⅱ号”，与普通辣椒相比增产约27%。这种育种方法属于（　　） A．杂交育种 B．人工选择育种 C．诱变育种 D．基因工程育种 【答案】C 【分析】太空诱导育种的原理利用太空射线等手段改变种子中的遗传物质，从而获取新品种。 【详解】A．杂交是利用了基因在亲子代之间的传递，使两个个体的基因重组，产生稳定的、可以遗传的、具有优良性状的新品种，A不符合题意。 B．人工选择培育是人工对原有的变异进行选择性的培育形成新品种，如高产奶牛的培育，B不符合题意。 C．太空培育莲新品种是利用太空射线诱导普通辣椒发生了变异，属于诱导染色体改变的诱变育种，C符合题意。 D．基因工程育种的原理是基因重组，优点是能够按照人们的意愿定向改造生物的性状，D不符合题意。 故选C。 1．全球最大蚕桑“种质银行”坐落在镇江，它保存有全世界最多的蚕、桑种质资源。科研人员将抗病基因导入常规优良品种中，培育出“华康”系列蚕种。该过程主要应用了（    ） A．杂交技术 B．转基因技术 C．克隆技术 D．太空育种技术 【答案】B 【分析】转基因技术就是把一种生物的某个基因，用生物技术的方法转入到另一种生物的基因组中，培育出的转基因生物就有可能表现出转入基因所控制的性状。 【详解】A．杂交技术通过不同品种交配实现基因重组，不涉及外源基因的直接导入，故A不符合题意。 B．转基因技术通过人工手段将外源基因（如抗病基因）导入目标生物体，与题干“导入抗病基因”完全吻合，故B符合题意。 C．克隆技术属于无性繁殖，用于复制相同遗传个体，不涉及基因改造，故C不符合题意。 D．太空育种利用宇宙辐射诱发基因突变，未主动导入特定基因，故D不符合题意。 故选B。 2．生物技术可以让人类生活更美好。下列说法错误的是（　　） A．利用牛奶发酵获得酸奶的过程应在密闭容器中进行 B．为保证白酒的品质，酿造过程中应只利用酵母菌 C．为延长食品的保存时间，可适量添加防腐剂 D．不同生物相同的DNA组成方式，使转基因成为可能 【答案】B 【分析】（1）微生物的发酵在食品的制作中有重要的应用，如制作酸奶和泡菜要用到乳酸菌。 （2）酿酒要用到酵母菌和霉菌等微生物。 （3）防腐剂是指天然或合成的化学成分，用于加入食品、药品、颜料、生物标本等，以延迟微生物生长或化学变化引起的腐败。 （4）转基因技术是指运用科学手段从某种生物中提取所需要的基因，将其转入另一种生物中，使其与另一种生物的基因进行重组，从而产生特定的具有变异遗传性状的物质。 【详解】A．制作酸奶用到乳酸菌，乳酸菌是厌氧菌，在无氧的条件下才能发酵产生乳酸，所以利用牛奶发酵获得酸奶的过程应在密闭容器中进行，A正确。 B．白酒酿造过程中，首先是霉菌将淀粉分解成葡萄糖，然后酵母菌在无氧的条件下，将葡萄糖分解成酒精和二氧化碳，所以酿造过程中不只是利用酵母菌，还需要霉菌等微生物，B错误。 C．为延长食品的保存时间，可适量添加防腐剂，但要严格按照国家标准使用，C正确。 D．不同生物相同的DNA组成方式，使得一种生物的基因能够在另一种生物的细胞中表达，使转基因成为可能，D正确。 故选B。 3．科研人员利用“工程菌”生产胰岛素（生产流程如图），并研发胰岛素泵模拟胰岛分泌胰岛素，智能控制胰岛素的输入，维持血糖相对稳定，用于治疗糖尿病。胰岛素泵轻、小，便于佩戴。下列相关说法错误的是（    ） A．工程菌中导入的基因是人胰岛素基因，这种技术是克隆技术 B．人胰岛素基因与大肠杆菌DNA能够拼接，是因为两者的DNA在组成方式上是相同的 C．人胰岛素基因能在工程菌中成功表达，是因为基因蕴含的遗传信息在生物间是相通的 D．胰岛素泵能够按人体所需要的剂量将胰岛素注入到患者体内，给患者带来便利 【答案】A 【分析】转基因技术是指运用科学手段从某种生物中提取所需要的基因，将其转入另一种生物中，使与另一种生物的基因进行重组，从而产生特定的具有变异遗传性状的物质，利用转基因技术可以改变动植物性状，培育新品种，也可以利用其它生物体培育出期望的生物制品，用于医药、食品等方面。 【详解】A．把一种生物的某个基因，用生物技术的方法转入到另一种生物的基因组中，培育出的转基因生物，就有可能表现出转入基因所控制的性状。因此工程菌中导入的基因是人胰岛素基因，这种技术是转基因技术，故A错误。 B．各种生物的DNA都是由4种脱氧核苷酸组成，遵循基因配对原则，因此人胰岛素基因与大肠杆菌DNA能够拼接，是因为两者的DNA在组成方式上是相同的，故B正确。 C．基因蕴含的遗传信息是通用的，即遗传密码在所有生物中都是一样的。因此人胰岛素基因能在工程菌中成功表达，是因为基因蕴含的遗传信息在生物间是相通的，故C正确。 D．胰岛素泵是一种医疗设备，可以模拟胰岛的功能，根据患者的需要自动或手动注射胰岛素，帮助维持血糖水平，因此胰岛素泵能够按人体所需要的剂量将胰岛素注入到患者体内，给患者带来便利，故D正确。 故选A。 4．我国科学家把细菌的抗虫基因导入棉花细胞中，该基因指导合成的蛋白质可以杀死棉铃虫，从而获得抗虫棉。抗虫棉可减少农药使用量，增加经济效益。下列分析不合理的是（　　） A．培育抗虫棉应用了转基因技术 B．抗虫基因可以直接杀死棉铃虫 C．该实例说明基因可以控制性状 D．种植抗虫棉可以减少环境污染 【答案】B 【分析】抗虫棉的培育是通过转基因技术将细菌的抗虫基因导入棉花细胞，该基因表达后产生的蛋白质可杀死棉铃虫。需结合基因表达和转基因技术的原理分析选项。 【详解】A．抗虫棉的培育涉及将细菌的抗虫基因转移到棉花中，属于转基因技术，故A正确。 B．抗虫基因需通过指导合成特定蛋白质来发挥作用，而非直接杀死棉铃虫，故B错误。 C．抗虫基因的表达使棉花获得抗虫性状，说明基因控制性状，故C正确。 D．抗虫棉减少农药使用，从而降低环境污染，故D正确。 故选B。 5．2024年10月，我国首颗可重复使用返回式技术试验卫星——实践十九号卫星，搭载着安岳柠檬种子与枝条，顺利完成太空之旅，从而获得优质高产的新品种。这种方法能够成功，从根本上是因为改变了柠檬的（    ） A．果实酸度 B．种子数量 C．遗传物质 D．果实大小 【答案】C 【分析】太空育种利用特殊环境诱导植物遗传物质变异，导致性状改变。 【详解】AD．果实酸度、果实大小等属于柠檬的表型性状，这些性状是由柠檬的遗传物质和环境因素共同决定的。然而，仅仅通过太空旅行，即使环境发生了显著变化，也不太可能直接改变这些表型性状，除非这种变化影响到了柠檬的遗传物质，AD不符合题意。 B．种子数量虽然与遗传物质有关，但它更多地受到繁殖过程中的各种因素的影响，如授粉情况、营养状况等。太空旅行对种子数量的直接影响有限，除非它导致了遗传物质的改变，进而影响了繁殖过程，B不符合题意。 C．遗传物质是生物体性状的根本决定因素。太空中的宇宙射线、微重力等特殊环境能够诱发种子遗传物质的改变，即基因突变。这些突变可能是有益的，也可能是有害的，但正是这些突变为育种提供了丰富的遗传变异材料。通过筛选和培育，我们可以获得具有优良性状的新品种，C符合题意。 故选C。 6．近年来，我国蓝莓产业快速发展的背后，是品种的不断改良和栽培技术的持续升级，“科技赋能”让曾经的高价水果“飞入寻常百姓家”。蓝莓品种能够改良成功，从根本上是因为改变了（    ） A．生活环境 B．遗传物质 C．生活习性 D．生物性状 【答案】B 【分析】生物品种能够改良成功，从根本上是因为改变了遗传物质，生物的性状是由遗传物质和环境共同决定的。 【详解】A．生活环境是指生物周围的空间以及其中可以直接或间接影响生物生存和发展的各种因素。蓝莓品种改良主要是通过育种等手段实现的，改变生活环境可能会对蓝莓的生长产生一定影响，但不能从根本上改变蓝莓的品种特性，所以蓝莓品种改良成功不是因为改变了生活环境，A不符合题意。 B．蓝莓品种改良是通过育种技术，如杂交育种、基因工程育种等，使蓝莓的遗传物质发生改变，从而产生新的性状和品种。例如，通过基因工程将优良基因导入蓝莓细胞中，使其获得抗病虫害、高产等优良性状，从根本上改变了蓝莓的遗传物质，进而实现了品种的改良，B符合题意。 C．生活习性是生物在长期的进化过程中形成的适应环境的行为和特征，如蓝莓的开花时间、结果习性等。生活习性是由遗传物质决定的，改良蓝莓品种不是通过直接改变其生活习性来实现的，而是通过改变遗传物质，使蓝莓在生长过程中表现出更优良的性状，从而间接影响其生活习性，C不符合题意。 D．生物性状是指生物体所表现出的形态结构、生理特征和行为方式等特征。蓝莓品种改良的目的是获得具有优良性状的品种，但生物性状是由遗传物质控制的，改良品种从根本上是通过改变遗传物质来实现的，而不是直接改变生物性状，D不符合题意。 故选B。 7．转基因技术开启了人们定向改造生物的新时代，但其安全性也备受人们关注。下图为利用普通棉细胞培育转基因抗虫棉的简要过程。下列有关叙述错误的是（    ） A．抗虫棉的培育应用了基因工程的原理 B．抗虫棉的基因和普通棉的基因完全相同 C．将棉花细胞培养成抗虫棉幼苗利用了植物组织培养技术 D．针对转基因技术的安全性我国已制定了相应的政策法规 【答案】B 【分析】转基因技术就是把一个生物体的基因转移到另一种生物体内的生物技术。它是在分子水平上进行的遗传操作，按照预先设计的蓝图把一种生物的基因分离出来，在体外进行拼接组合，然后转入另一种生物的体内，从而改造某些遗传性状，最终获得人们所需要的新品种。 【详解】A．抗虫棉的培育是将苏云金芽孢杆菌的抗虫基因导入棉花细胞，应用了基因工程的原理，A正确。 B．抗虫棉导入了外源的抗虫基因，与普通棉的基因不完全相同，B错误。 C．将导入抗虫基因的棉花细胞培养成抗虫棉幼苗，利用了植物组织培养技术，通过脱分化和再分化过程，将单个细胞培育成完整植株，C正确。 D．针对转基因技术的安全性，我国已制定了相应的政策法规，以保障其合理、安全应用，D正确。 故选B。 8．合成生物学是当前生物学领域的热点之一，我国科学家利用经过基因改造的酵母菌，以玉米秸秆（主要成分是纤维素）为原料合成淀粉和蛋白质。下列叙述错误的是（    ） A．酵母菌能进行光合作用 B．该过程用到了转基因技术 C．淀粉和蛋白质可以供能 D．该技术为粮食生产提供了新思路 【答案】A 【分析】酵母菌是真菌，没有叶绿体，不能进行光合作用；转基因技术是把一种生物的某个基因，用生物技术的方法转入到另一种生物的基因组中，使其表现出转入基因所控制的性状；淀粉和蛋白质都是重要的营养物质，可以为人体提供能量；利用基因改造的酵母菌以玉米秸秆为原料合成淀粉和蛋白质为粮食生产提供了新的途径和思路。 【详解】A．酵母菌是真菌，细胞内没有叶绿体，不能进行光合作用，A错误。 B．我国科学家利用经过基因改造的酵母菌，这里用到了把其他生物的基因转入酵母菌的技术，即转基因技术，B正确。 C．淀粉是糖类，糖类和蛋白质都可以为人体生命活动提供能量，C正确。 D．以玉米秸秆为原料合成淀粉和蛋白质，为粮食生产提供了新的方法和思路，D正确。 故选A。 9．下图为科研人员利用生物工程技术制备小鼠 A 的流程，该生物工程技术为（　　） A．杂交技术 B．转基因技术 C．动物克隆技术 D．太空育种技术 【答案】C 【分析】生物技术是应用生物学、化学和工程学的基本原理，利用生物体或其组成部分来生产有用物质，或为人类提供某种服务的技术。 【详解】A．杂交技术是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法；图中过程没有经过杂交，A不符合题意。 B．转基因技术指运用科学手段从某种生物中提取所需要的基因，将其转入另一种生物中，使其与另一种生物的基因进行重组,从而产生特定的具有优良性状的个体；图中过程没有运用转基因技术，B不符合题意。 C．克隆技术是不经过两性生殖细胞的结合而获得新个体的方法，属于无性生殖；图中制备小鼠A的过程中运用了细胞核移植和胚胎移植技术，决定小鼠性状的是体细胞核，所以制备小鼠A的过程属于动物克隆技术，C符合题意。 D．太空育种技术是将农作物种子或试管种苗送到太空，利用太空特殊的、地面无法模拟的环境诱变作用，使种子产生变异，再返回地面选育新种子、新材料，培育新品种作物的育种新技术，图中过程没有太空育种技术，D不符合题意。 故选C。 10．将人凝血因子基因导入山羊的受精卵中，主要应用的生物技术是（    ） A．克隆 B．杂交 C．组织培养 D．转基因技术 【答案】D 【分析】基因工程就是在分子水平上进行的遗传操作。按照预先设计好的蓝图，把一种生物的基因分离出来，然后转入另一种生物的体内，在体外进行巧妙的拼接组合，然后转入另一种生物体内，从而改造其某些遗传性状。 【详解】A．克隆指的是先将含有遗传物质的供体细胞的核移植到去除了细胞核的卵细胞中，然后促使这一新细胞分裂繁殖发育成胚胎；当胚胎发育到一定程度后，再被植入动物子宫中使动物怀孕，便可产下与提供细胞核者基因相同的动物；它是一种无性繁殖技术，A错误。 B．利用基因在亲子代之间的传递，使基因重组，产生稳定的、可以遗传的、具有优良性状的新品种，属于杂交，B错误。 C．将植物体的器官、组织或细胞等，在无菌的条件下，培养在含有营养物质和植物激素的培养基上，使它逐渐发育成完整的植物体，这种技术叫组织培养，C错误。 D．转基因技术就是把一个生物体的基因转移到另一个生物体DNA中的生物技术；由于基因控制着生物性状的表达，因此通过转基因技术可以得到生物新品种。所以，将人凝血因子基因导入山羊的受精卵中，主要应用的生物技术是转基因技术，D正确。 故选D。 11．在棉田中长期使用同种杀虫剂后，发现防治农业害虫的效果越来越差。我国科学家将细菌中产生杀虫毒素的基因转移到棉花体内，培育出一系列抗虫棉品种，减少了杀虫剂的使用。下列说法正确的是（　　） A．为适应有杀虫剂的环境，害虫出现了抗药性变异 B．害虫抗药性的出现是害虫对杀虫剂进行选择的结果 C．转移到棉花体内的产生杀虫毒素基因仍具有遗传效应 D．利用转基因技术培育出的作物无需论证即可投入农业生产 【答案】C 【分析】（1）自然界中的生物，通过激烈的生存斗争，适应者生存下来，不适应者被淘汰，这就是自然选择。自然选择的主要内容是：过度繁殖、生存斗争、遗传和变异、适者生存。 （2）转基因技术就是把一个生物体的基因转移到另一种生物体内的生物技术。它是在分子水平上进行的遗传操作，按照预先设计的蓝图把一种生物的基因分离出来，在体外进行拼接组合，然后转入另一种生物的体内，从而改造某些遗传性状，最终获得人们所需要的新品种。 【详解】A．生物的变异是普遍存在的，是随机发生的，是不定向的；但不会为适应有杀虫剂的环境而产生了抗药性变异，A错误。 B．害虫抗药性的出现是杀虫剂对害虫进行选择的结果，B错误。 C．转移到棉花体内的产生杀虫毒素的基因能够遗传下去，具有遗传效应，C正确。 D．利用转基因技术培育出的作物需要进行安全性论证，然后才能投入农业生产，D错误。 故选C。 12．用一种化学物质处理草莓幼苗，选育出的草莓品种果实又大又甜，汁水丰富。该育种方法从根本上看是因为改变了草莓的（　　） A．生活环境 B．营养成分 C．遗传物质 D．外部形态 【答案】C 【分析】变异是指子代与亲代之间的差异，子代个体之间的差异的现象。 【详解】由题干“用一种化学物质处理草莓幼苗，选育出的草莓品种果实又大又甜，汁水丰富”，由此，可知该育种方法从根本上看是因为改变了草莓的遗传物质，因此草莓才变得又大又甜，汁水丰富。该育种方法没有改变生活环境，不单外部形态改变了，还品质也改变了，但没能得出营养成分是否不一样，C正确，ABD错误。 故选C。 13．2023年5月30日，神舟十六号升空，搭载着小麦、花椒等多种农作物种子，其目的是使用射线处理农作物种子，再从中选出优质高产的新品种。这种育种方法能够成功，从根本上是因为改变了农作物的（　　） A．遗传物质 B．生活习性 C．生活环境 D．性状 【答案】A 【分析】诱变育种是通过采用射线照射和药物处理等手段，使种子里的遗传物质发生改变而培育出新品种的方法，如太空椒、无籽西瓜等。 【详解】诱变育种是通过采用射线照射和药物处理等手段，使种子里的遗传物质发生改变而培育出新品种的方法，如太空椒、无籽西瓜等，这种育种方法能够成功，从根本上是因为改变了农作物的遗传物质，BCD不符合题意，A符合题意。 故选A。 14．近年来，鲜艳美味的太空番茄、皮薄质脆的太空辣椒等航天新品种，进一步丰富了人们的餐桌。今年又有一批瓜果蔬菜种子搭乘“神舟十三号”飞船重返地球，供科研工作者进行研究和选育。这种育种方法能够改变性状的根本原因是（    ） A．太空果蔬的大小、形状发生改变 B．太空果蔬的颜色、口感发生改变 C．太空果蔬的生活环境发生改变 D．太空种子的遗传物质发生改变 【答案】D 【分析】生物中的育种方式主要包括：杂交育种、诱变育种、单倍体育种、多倍体育种，它们利用的原理分别是：基因重组、基因突变、染色体变异、染色体变异。 【详解】太空育种主要是通过强辐射，微重力和高真空等太空综合环境因素诱发植物种子的遗传物质发生变异。因此太空育种能诱发生物产生可遗传的变异。所以，太空育种的方法能够改变性状的根本原因是：太空种子的遗传物质发生改变。 故选D。 15．21世纪是现代生物技术的世纪。如图是我国科学家利用现代生物技术培育抗虫棉的过程，下列叙述不正确的是（　　） A．抗虫性状是由杀虫毒素基因控制的 B．抗虫棉的培育利用了克隆技术 C．抗虫棉的培育利用了组织培养技术 D．抗虫棉的培育利用了转基因技术 【答案】B 【分析】转基因技术就是把一个生物体的基因转移到另一种生物体内的生物技术。它是在分子水平上进行的遗传操作，按照预先设计的蓝图把一种生物的基因分离出来，在体外进行拼接组合，然后转入另一种生物的体内，从而改造某些遗传性状，最终获得人们所需要的新品种。 【详解】A．基因控制生物性状，因此，抗虫性状是由杀虫毒素基因控制的，A正确。 B．抗虫棉应用了转基因技术，B错误。 C．植物的组织是指在无菌的条件下，将植物的茎尖、茎段和叶片等切成小块，培养在特制的培养基上，通过细胞的增殖和分化，使它逐渐发育成完整的植物体的技术。利用组织培养这种技术，可以在短时间内大批量的培育出所需要的植物新个体，由一个棉花细胞发育成抗虫棉应用了组织培养，C正确。 D．抗虫棉应用了转基因技术，D正确。 故选B。 ( 5 )学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第20章 生物的遗传和变异 第5节 杂交育种与转基因育种 （必会知识+难点强化+必刷好题，三层提升） 必会知识一 杂交育种 1.杂交育种：是将两个或多个品种进行_______、_______和_______，获得_______的技术。 2. 本质：控制_______的基因，随着双亲生殖细胞的结合，增加生物的_______。不同类型的亲代杂交产生的后代中，可能出现双亲优良性状的组合，也可能出现双亲劣势性状的组合。 3. 育种过程：在杂交后代的众多类型中，不断选择符合_______的个体进行培育，直到获得_______能够稳定遗传的_______。以玉米为例：第1年，将高产易倒伏和低产抗倒伏的玉米进行杂交（人工剪去雄花、授粉）；第2年，播种杂交种子；第3年及以后，通过多代人工选育，获得高产抗倒伏且性状稳定的新品种。 4. 典型应用 _______院士团队通过长穗偃麦草与普通小麦杂交，培育出高产、抗病的“小偃6号”小麦，解决了小麦_______危害的问题。 普通小麦的自然演化也是杂交育种的结果：一粒小麦与_______杂交并染色体加倍形成二粒小麦，二粒小麦再与_______杂草杂交并染色体加倍，最终形成了普通小麦。 新教材增加“杂交育种”内容。 【例1】袁隆平教授利用普通水稻和一种野生水稻，培育出高产而优质的水稻新品种。他运用的育种方式是（    ） A．人工选择培育 B．杂交育种 C．转基因育种 D．诱导基因突变育种 【例2】下列关于太空育种和杂交育种的叙述正确的是（　　） A．通过杂交育种可获得具有双亲优良性状的杂交新品种 B．杂交育种产生的变异是可遗传变异，而太空育种产生的变异是不可遗传变异 C．太空育种的实质是诱变育种，其变异是定向的 D．太空育种产生的变异对于生物本身总是有益的 必会知识二 转基因育种 1. 转基因育种：培育动植物新品种时，科学家会通过一定的方法将特定的_______转移并整合到动植物的基因组中，使其稳定遗传，从根本上改变这些动植物的_______特性。这种获得动植物新品种的技术称为_______（transgenic breeding）。 2. 本质：将其他物种的_______导入目标生物，使其获得新的遗传特性。 3. 典型应用 抗虫棉：将苏云金杆菌的_______导入_______，获得具有抗虫特性的转基因棉花，减少了农药使用和_______污染。 抗病毒番木瓜：将_______导入番木瓜，培育出能抗环斑病毒的转基因番木瓜，是我国批准种植的少数转基因作物之一。 抗除草剂的转基因玉米、油菜等，能杀死田间杂草而不损伤作物。 只有在获得转基因生物安全证书后，转基因作物才能在规定区域和期限内种植。 【例1】科学家将胡萝卜中促进产生胡萝卜素的基因转移到水稻体内，使得获得的大米胚乳中富含胡萝卜素和维生素 A，以供给特殊人群增加维生素 A 的摄入。该项技术属于（    ） A．克隆技术 B．杂交技术 C．转基因技术 D．组织培养技术 【例2】转基因番茄因转入抗冻蛋白基因而具有抗寒性状，下列相关思考与事实不符的是（    ） A．利用生物技术可以将一种生物的基因转入另一种生物的细胞中 B．培育出的转基因生物可能表现出转入基因控制的性状 C．生物的性状是受基因控制的 D．抗冻蛋白基因可以控制番茄的所有性状 难点知识 区分杂交育种和转基因育种 对比维度 杂交育种 转基因育种 基因来源 同一物种或近缘物种 可以是任何物种 核心操作 杂交→多代筛选→稳定遗传 提取目的基因→导入受体细胞→培育新个体 育种周期 长 短 技术特点 传统育种，技术成熟 现代生物技术，打破生殖隔离 课本实例 高产抗倒伏玉米、小偃6号小麦 转基因抗虫棉、抗病毒番木瓜 【易混易错】二者“基因重组本质”混淆 混淆二者基因重组本质，误认均为跨物种重组，忽略杂交育种仅局限于同种/近缘物种的自然基因重组。 命题角度 重组本质 全球最大蚕桑“种质银行”坐落在镇江，它保存有全世界最多的蚕、桑种质资源。科研人员将抗病基因导入常规优良品种中，培育出“华康”系列蚕种。该过程主要应用了（    ） A．杂交技术 B．转基因技术 C．克隆技术 D．太空育种技术 【易混易错】“转基因育种与诱变育种”混淆 概念混淆，易将转基因育种与诱变育种原理、操作特点混为一谈，记错核心操作环节。 命题角度 原理及操作特点 科学家利用神舟飞船搭载实验，选育出辣椒新品种“航椒Ⅱ号”，与普通辣椒相比增产约27%。这种育种方法属于（　　） A．杂交育种 B．人工选择育种 C．诱变育种 D．基因工程育种 1．全球最大蚕桑“种质银行”坐落在镇江，它保存有全世界最多的蚕、桑种质资源。科研人员将抗病基因导入常规优良品种中，培育出“华康”系列蚕种。该过程主要应用了（    ） A．杂交技术 B．转基因技术 C．克隆技术 D．太空育种技术 2．生物技术可以让人类生活更美好。下列说法错误的是（　　） A．利用牛奶发酵获得酸奶的过程应在密闭容器中进行 B．为保证白酒的品质，酿造过程中应只利用酵母菌 C．为延长食品的保存时间，可适量添加防腐剂 D．不同生物相同的DNA组成方式，使转基因成为可能 3．科研人员利用“工程菌”生产胰岛素（生产流程如图），并研发胰岛素泵模拟胰岛分泌胰岛素，智能控制胰岛素的输入，维持血糖相对稳定，用于治疗糖尿病。胰岛素泵轻、小，便于佩戴。下列相关说法错误的是（    ） A．工程菌中导入的基因是人胰岛素基因，这种技术是克隆技术 B．人胰岛素基因与大肠杆菌DNA能够拼接，是因为两者的DNA在组成方式上是相同的 C．人胰岛素基因能在工程菌中成功表达，是因为基因蕴含的遗传信息在生物间是相通的 D．胰岛素泵能够按人体所需要的剂量将胰岛素注入到患者体内，给患者带来便利 4．我国科学家把细菌的抗虫基因导入棉花细胞中，该基因指导合成的蛋白质可以杀死棉铃虫，从而获得抗虫棉。抗虫棉可减少农药使用量，增加经济效益。下列分析不合理的是（　　） A．培育抗虫棉应用了转基因技术 B．抗虫基因可以直接杀死棉铃虫 C．该实例说明基因可以控制性状 D．种植抗虫棉可以减少环境污染 5．2024年10月，我国首颗可重复使用返回式技术试验卫星——实践十九号卫星，搭载着安岳柠檬种子与枝条，顺利完成太空之旅，从而获得优质高产的新品种。这种方法能够成功，从根本上是因为改变了柠檬的（    ） A．果实酸度 B．种子数量 C．遗传物质 D．果实大小 6．近年来，我国蓝莓产业快速发展的背后，是品种的不断改良和栽培技术的持续升级，“科技赋能”让曾经的高价水果“飞入寻常百姓家”。蓝莓品种能够改良成功，从根本上是因为改变了（    ） A．生活环境 B．遗传物质 C．生活习性 D．生物性状 7．转基因技术开启了人们定向改造生物的新时代，但其安全性也备受人们关注。下图为利用普通棉细胞培育转基因抗虫棉的简要过程。下列有关叙述错误的是（    ） A．抗虫棉的培育应用了基因工程的原理 B．抗虫棉的基因和普通棉的基因完全相同 C．将棉花细胞培养成抗虫棉幼苗利用了植物组织培养技术 D．针对转基因技术的安全性我国已制定了相应的政策法规 8．合成生物学是当前生物学领域的热点之一，我国科学家利用经过基因改造的酵母菌，以玉米秸秆（主要成分是纤维素）为原料合成淀粉和蛋白质。下列叙述错误的是（    ） A．酵母菌能进行光合作用 B．该过程用到了转基因技术 C．淀粉和蛋白质可以供能 D．该技术为粮食生产提供了新思路 9．下图为科研人员利用生物工程技术制备小鼠 A 的流程，该生物工程技术为（　　） A．杂交技术 B．转基因技术 C．动物克隆技术 D．太空育种技术 10．将人凝血因子基因导入山羊的受精卵中，主要应用的生物技术是（    ） A．克隆 B．杂交 C．组织培养 D．转基因技术 11．在棉田中长期使用同种杀虫剂后，发现防治农业害虫的效果越来越差。我国科学家将细菌中产生杀虫毒素的基因转移到棉花体内，培育出一系列抗虫棉品种，减少了杀虫剂的使用。下列说法正确的是（　　） A．为适应有杀虫剂的环境，害虫出现了抗药性变异 B．害虫抗药性的出现是害虫对杀虫剂进行选择的结果 C．转移到棉花体内的产生杀虫毒素基因仍具有遗传效应 D．利用转基因技术培育出的作物无需论证即可投入农业生产 12．用一种化学物质处理草莓幼苗，选育出的草莓品种果实又大又甜，汁水丰富。该育种方法从根本上看是因为改变了草莓的（　　） A．生活环境 B．营养成分 C．遗传物质 D．外部形态 13．2023年5月30日，神舟十六号升空，搭载着小麦、花椒等多种农作物种子，其目的是使用射线处理农作物种子，再从中选出优质高产的新品种。这种育种方法能够成功，从根本上是因为改变了农作物的（　　） A．遗传物质 B．生活习性 C．生活环境 D．性状 14．近年来，鲜艳美味的太空番茄、皮薄质脆的太空辣椒等航天新品种，进一步丰富了人们的餐桌。今年又有一批瓜果蔬菜种子搭乘“神舟十三号”飞船重返地球，供科研工作者进行研究和选育。这种育种方法能够改变性状的根本原因是（    ） A．太空果蔬的大小、形状发生改变 B．太空果蔬的颜色、口感发生改变 C．太空果蔬的生活环境发生改变 D．太空种子的遗传物质发生改变 15．21世纪是现代生物技术的世纪。如图是我国科学家利用现代生物技术培育抗虫棉的过程，下列叙述不正确的是（　　） A．抗虫性状是由杀虫毒素基因控制的 B．抗虫棉的培育利用了克隆技术 C．抗虫棉的培育利用了组织培养技术 D．抗虫棉的培育利用了转基因技术 ( 5 )学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $