专题07 变异与育种(期末真题汇编,四川专用)高二生物下学期人教版
2026-06-11
|
3份
|
24页
|
87人阅读
|
0人下载
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 四川省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.85 MB |
| 发布时间 | 2026-06-11 |
| 更新时间 | 2026-06-11 |
| 作者 | 卡纸修修 |
| 品牌系列 | 好题汇编·期末真题分类汇编 |
| 审核时间 | 2026-06-11 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58301307.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
高二生物期末试题汇编,聚焦变异与育种专题,整合四川多地期末真题,以植物体细胞杂交、CRISPR基因编辑等科技前沿情境为载体,考查基因突变、染色体变异及育种实践,体现生命观念与科学思维。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|单选题|10题|基因突变、基因重组、染色体变异|结合荧光标记筛选杂种细胞、iPS细胞诱导等实例,考查概念辨析|
|解答题|6题|育种、减数分裂、人类遗传病|设计CRISPR技术应用、野生稻颖壳突变杂交实验等综合题,突出探究实践与创新应用|
内容正文:
专题07 变异与育种
2大高频考点概览
考点01 基因突变、基因重组
考点02 染色体变异、育种、人类遗传病
地 城
考点01
基因突变、基因重组
一、单选题
1.C
2.A
3.D
二、解答题
4.(1) 减数分裂Ⅰ后期非同源染色体的自由组合 减数分裂联会时期同源染色体上非姐妹染色单体之间的交叉互换 卵细胞和精子的随机结合
(2) 63 骡的体细胞中的63条染色体,其中32条来自马,31条来自驴,没有同源染色体,导致减数分裂过程中无法进行同源染色体的联会行为,导致生殖细胞无法形成,因此骡不能繁殖后代
5.(1) 栽培稻1和栽培稻2杂交,统计子代表型 若子代颖壳全为黑色,则两者的突变不是来自同一个基因:若子代壳全为黄色,两者的突变可能是来自同一个基因
(2)5'-GATTCGCTCACA-3'
(3) 碱基对的缺失 )碱基对的替换(A-T被C-G替换)
(4) Z RRZGZG、rrZZ、RRZZ、rrZGZG
(5)红卵结绿茧:红卵结白茧:黄卵结绿茧:黄卵结白茧=3:3:1:1
(6)2/9
6.(1) sgRNA与目标基因发生碱基互补配对 磷酸二酯键
(2) 非目标位置存在与靶位点高度相似的序列(或sgRNA较短,特异性低) 长
(3) 患者DNA 突变CPS1基因发生碱基对的替换,使转录出的mRNA上终止密码提前出现,翻译提前终止导致肽链变短,CPS1活性降低或丧失
(4)tigRNA配对目标DNA的两条链,特异性更强;(TIGR-Tas系统不依赖PAM序列,可应用范围更广;TIGR-Tas系统能在目标DNA的特定位点切割,编辑更精准)
地 城
考点02
染色体变异、育种、人类遗传病
一、单选题
1.C
2.C
3.A
4.A
5.D
6.A
7.C
二、解答题
8.(1) 花药(花粉)离体培养 通过单倍体育种,可快速获得纯合子
(2) 细胞膜具有一定的流动性 abc 2 可以克服远缘杂交不亲和的障碍
试卷第1页,共3页
/
学科网(北京)股份有限公司
$
专题07 变异与育种
2大高频考点概览
考点01 基因突变、基因重组
考点02 染色体变异、育种、人类遗传病
地 城
考点01
基因突变、基因重组
一、单选题
1.(23-24高二下·四川泸州·期末)科学家利用植物体细胞杂交技术成功获得了矮牵牛-粉蓝烟草植株。为了便于杂种细胞的筛选和鉴定,科学家利用绿色荧光和红色荧光分别标记矮牵牛原生质体和粉蓝烟草原生质体上的蛋白质,其培育过程如下图。下列相关叙述正确的是( )
A.矮牵牛-粉蓝烟草植株的形成发生的变异类型是基因重组
B.两种细胞的原生质体融合标志着完成了植物体细胞的融合
C.只考虑细胞两两融合,可观察到3种荧光不同的原生质体
D.矮牵牛-粉蓝烟草植株不能通过减数分裂产生正常的配子
2.(24-25高二下·四川达州普通高中·期末)天然β-淀粉酶耐热性较差,难以满足工业化生产需求。通过PCR对天然β-淀粉酶基因进行改造,将其导入大肠杆菌表达后,获得了一种耐高温的β-淀粉酶。与天然酶相比,改造后的酶在第476位发生了氨基酸替换,由天冬氨酸改变为天冬酰胺。下列叙述正确的是( )
A.PCR技术在此过程中实现了对β-淀粉酶基因的定点突变
B.根据新的氨基酸序列可逆推出唯一对应的基因编码序列
C.对β-淀粉酶的改造实质是改变氨基酸的结构来改造功能
D.这种设计并合成耐高温的β-淀粉酶的技术属于基因工程
3.(24-25高二下·四川乐山·期末)据报道,中国首个诱导多能干细胞(iPS细胞)衍生细胞疗法在治疗帕金森病方面取得了突破性进展。最初,科学家利用病毒载体将四个转录因子(Oct3/4、Sox2、c-Myc和Klf4,其中c-Myc为原癌基因)组合转入小鼠胚胎或皮肤纤维母细胞,成功诱导细胞转化成诱导多能干细胞。这些iPS细胞在形态、基因表达、表观遗传修饰状态以及分化能力等方面都与胚胎干细胞(ES细胞)极为相似。下图展示了该操作过程。下列相关叙述错误的是( )
A.由于iPS细胞理论上可避免免疫排斥反应,iPS细胞的应用前景优于ES细胞
B.若c-Myc基因突变或表达过强,移植iPS细胞可能存在发生恶性肿瘤的风险
C.培养iPS细胞时,通常会置于含有95%空气和5%CO2混合气体的CO2培养箱
D.iPS细胞分裂分化而成的多种细胞中所有核酸均相同,蛋白质却不完全相同
二、解答题
4.(24-25高二下·四川内江·期末)骡是马和驴杂交产生的后代。马和驴体细胞中分别有32对和31对染色体。图1甲、乙、丙表示驴的某个细胞在不同分裂时期的部分染色体组成,图2为细胞分裂过程一条染色体上DNA数量的变化。
(1)马和驴繁衍过程中能都表现出遗传多样性,试从配子形成和受精作用两个方面,简要概括遗传多样性的原因分别是:配子形成:理由①___________理由②___________,受精作用___________。
(2)骡子的体细胞中含有___________条染色体。它的原始生殖细胞不能发生正常的减数分裂,不能繁殖后代。从减数分裂中染色体行为的角度解释其原因是___________。
5.(24-25高二下·四川绵阳·期末)农业生产中,野生种经过驯化、培育和选择,逐渐演化成新品种。回答Ⅰ和Ⅱ的问题。
Ⅰ:野生稻的颖壳为黑色,经过突变和驯化,目前栽培稻的颖壳多为黄色。黑色和黄色颖壳由一对等位基因控制,且黑色(Bh)对黄色(bh)为显性。科研小组对多个品种进行分析,发现有两个黄色颖壳突变类型(栽培稻1、2),推测两者的突变可能是来自同一个基因。科研小组采用PCR技术,扩增出野生稻和栽培稻Bh/bh基因的片段,电泳结果见图1。
(1)为探究上述推测,设计一个杂交实验:______________(简要叙述实验思路),并写出实验结果及结论_______________。
(2)根据图2写出野生型Bh基因的部分序列(5'→3')为:_______________________。
(3)与野生稻相比,栽培稻2是由于Bh基因发生了_______________,颖壳表型为黄色。栽培稻1和野生稻的PCR扩增产物大小一致,科研小组进行了DNA测序,结果见图2(图中仅显示两者含有差异的部分序列,其余序列一致;A、T、G、C表示4种碱基)。比较两者DNA碱基序列,发现栽培稻1是由于Bh基因中的DNA序列发生______,导致相应的mRNA上的密码子发生改变,其指导合成的蛋白质中氨基酸序列发生改变,颖壳表现为黄色。
Ⅱ:蚕卵的红色、黄色由常染色体上一对等位基因(R/r)控制。将外源绿色蛋白基因(G)导入到纯合的黄卵(rr)、结白茧雌蚕的某条染色体上,获得结绿茧的亲本1,与纯合的红卵、结白茧雄蚕(亲本2)杂交选育红卵、结绿茧的纯合品系。F1雌蚕均表现出红卵、结白茧表型。不考虑突变。
(4)根据F1雌蚕的表型,可知外源绿色蛋白基因(G)导入到了纯合的黄卵(rr)、结白茧雌蚕的___染色体上。F1雄蚕减数分裂Ⅱ后期的次级精母细胞中的基因组成可能有_____等类型。
(5)F1随机交配得到的F2的各种个体表型及比例是(不区分雌雄)____________。
(6)F2中红卵、结绿茧的个体随机交配,子代中目的个体的比例是______。
6.(24-25高二下·四川雅安·期末)科学家通过CRISPR/Cas9基因编辑技术成功治疗罕见的尿素代谢疾病—氨基甲酰磷酸合成酶1缺陷症,实现了为单个病患量身定制基因编辑治疗。利用CRISPR/Cas9复合体进行基因编辑时,复合体首先会定位非模板链目标序列上的PAM序列,如5′-NGG-3′位点(N表示任意一种碱基),然后利用向导RNA(sgRNA),与该位点5′端相连的序列互补配对,若能够互补,Cas9会切割互补序列某位点,可实现基因定向改造,如图所示。回答下列问题:
(1)科学家通过CRISPR/Cas9基因编辑技术实现精准治疗的关键在于设计一条精准识别异常基因的sgRNA,其原理是_______。Cas9催化DNA分子双链上的____化学键断裂。
(2)该系统在寻找靶位点时,可能在非目标位置发生切割,原因是______,因此在设计sgRNA时,sgRNA的长度尽可能______(选填“长”或“短”)。
(3)设计sgRNA需要患者突变的氨基甲酰磷酸合成酶1(CPS1)基因序列,科学家根据正常人体细胞中CPS1基因序列作为参考设计引物,以______为模板进行PCR扩增,得到突变CPS1基因,再以CPS1基因设计分子探针,靶向基因组分析发现,突变CPS1基因模板链第1003位碱基由C变为T,第2140位碱基由G变为T,请从下图分析患者发病的原因______。
(4)十年来,华人科学家张峰及其团队发现的CRISPR/Cas9广泛应用于生物学的各个领域,今年2月,张峰团队又发现了基因编辑新系统——TIGR-Tas系统,其编辑原理为tigRNA引导Tas蛋白到特定切割位点,Tas蛋白在间隔区第5位碱基互补的3′端切割双链DNA。如图所示:
对比CRISPR/Cas9系统,据图分析TIGR-Tas系统的优点_________。
地 城
考点02
染色体变异、育种、人类遗传病
一、单选题
1.(23-24高二下·四川达州·期末)野生型大肠杆菌菌株能在基本培养基上生长,赖氨酸营养缺陷型突变菌由于发生变异只能在添紫外线无菌绒布加了赖氨酸的培养基上生长。如图为以野生型菌株为材料,诱变、震荡培养,说法正确的是( )
A.紫外线可能导致野生型大肠杆菌的染色体片段缺失
B.培养基①接种后进行震荡培养,只有利于突变菌株的繁殖
C.培养基①②④中均添加了赖氨酸,培养基③中不添加赖氨酸
D.从培养基④中挑取乙菌落进行纯化培养即可获得所需菌株
2.(23-24高二下·四川泸州·期末)科学家利用植物体细胞杂交技术成功获得了矮牵牛-粉蓝烟草植株。为了便于杂种细胞的筛选和鉴定,科学家利用绿色荧光和红色荧光分别标记矮牵牛原生质体和粉蓝烟草原生质体上的蛋白质,其培育过程如下图。下列相关叙述正确的是( )
A.矮牵牛-粉蓝烟草植株的形成发生的变异类型是基因重组
B.两种细胞的原生质体融合标志着完成了植物体细胞的融合
C.只考虑细胞两两融合,可观察到3种荧光不同的原生质体
D.矮牵牛-粉蓝烟草植株不能通过减数分裂产生正常的配子
3.(24-25高二下·四川绵阳·期末)遗传学家将红眼雄蝇(XWY)与白眼雌蝇(XwXw)杂交,子代出现了少量白眼雌蝇。显微镜观察到这些果蝇细胞中含2条X染色体和1条Y染色体。下列相关解释错误的是( )
A.父本红眼雄(XWY)在减数分裂Ⅰ后期,同源染色体XY未正常分离
B.母本白眼雌(XwXw)在减数分裂Ⅰ后期,同源染色体XX未正常分离
C.母本白眼雌(XwXw)在减数分裂Ⅱ后期,两条X染色体未正常分离
D.若果蝇X染色体数目与常染色体组数的比值为1时,则性别表现为雌性
4.(24-25高二下·四川达州普通高中·期末)科学家利用植物体细胞杂交技术成功获得了“番茄—马铃薯”杂种植株,但未能实现该植株地下长马铃薯、地上结番茄的目的。其培育过程如图所示,下列叙述错误的是( )
A.培育过程依据的生物学原理主要是染色体数目变异
B.原生质体是否成功融合可根据荧光镜检情况来判断
C.由愈伤组织到获得植物体的过程中需要更换培养基
D.杂种植株未实现目的与遗传物质不能有序表达有关
5.(24-25高二下·四川绵阳·期末)水稻根部一般没有根瘤菌,在种植时常需要施加氮肥。科学家想利用基因工程技术减少施用氮肥的生产成本及可能造成的环境污染,提出了以下2种方案:
①把根瘤菌的固氮相关基因导入水稻根系微生物中,使微生物能在根系处固氮;
②将固氮相关基因导入水稻细胞中,建立水稻的“小型化肥厂”,让水稻直接固氮。
下列对2种方案的评价,错误的是( )
A.从亲缘关系的远近来看,方案①更易成功
B.从便捷性角度看,能固氮的水稻新品种更值得推广
C.从转基因安全性角度看,能固氮的水稻根系微生物更值得推广
D.从育种年限看,通过杂交育种获得稳定遗传的转基因水稻新品种,所需周期短
6.(24-25高二下·四川泸州·期末)生物技术在迅猛发展,它与人类健康、生产生活的关系越来越密切。下列生物技术操作能达成预期目标的是( )
A.将体外改造后能识别特定癌细胞的T细胞回输患者,进行癌症治疗
B.以尿素为唯一碳源和氮源的选择培养基,筛选土壤中的尿素分解菌
C.将肠乳糖酶基因导入奶牛的乳腺细胞,培育分泌低乳糖牛乳的奶牛
D.将玉米的花药离体培养,当年就能培育出能稳定遗传的二倍体植株
7.(24-25高二下·四川雅安·期末)中华猕猴桃果实大、抗寒能力弱,狗枣猕猴桃果实小、耐低温。研究人员尝试培育抗寒能力强且果实大的猕猴桃新品种。方案1:中华猕猴桃和狗枣猕猴桃进行体细胞杂交;方案2:对中华猕猴桃或狗枣猕猴桃的体细胞进行诱变处理,再培育成植株。下列叙述正确的是( )
A.方案1和2中均需要先用纤维素酶和果胶酶处理猕猴桃的体细胞
B.方案1可以采用灭活病毒诱导法或离心法诱导两种猕猴桃的原生质体融合
C.方案2宜选择猕猴桃的愈伤组织进行处理,且需大量筛选细胞
D.方案1使用的化学试剂有生长素、细胞分裂素、秋水仙素等
二、解答题
8.(23-24高二下·四川泸州·期末)油菜植株的茎、叶可食用,菜籽可制食用油,压榨后的菜籽饼可作为肥料。我国育种专家利用植物细胞工程对油菜进行了育种,产生了许多油菜新品种。请分析回答:
(1)油菜中的芥酸是由两对相对独立遗传的等位基因A、a和B、b控制,芥酸含量高会影响油菜的品质,研究人员利用下图所示的育种方法获得低芥酸油菜品种。图中育种方法包括①_____和②人工诱导染色体加倍两个过程,该育种方法能明显缩短育种年限的原因是______。
(2)紫罗兰和油菜均是二倍体植物,其体细胞染色体条数分别为14和38。紫罗兰花色丰富、抗虫性强,为培育具有优良性状的“油菜-紫罗兰”杂种植株,研究人员用植物体细胞杂交的方法进行了培育。
①取油菜和紫罗兰细胞制备原生质体,然后用PEC诱导原生质体融合,该过程依据的生物学原理是_____。
②细胞融合后还需经筛选才能进行后续培养,理论上筛选“油菜-紫罗兰”杂种细胞的方法有______(填字母)。
a.测定杂交细胞中的染色体数量
b.测定杂交细胞中的染色体组数
c.测定杂交细胞中的核DNA数量
d.测定杂交细胞中的核苷酸种类
e.测定杂交细胞中蛋白质的种类
③将“油菜-紫罗兰”杂种细胞置于特定培养基培养,最终获得杂种幼苗,该过程需更换___次培养基。
④与传统有性杂交方式相比,植物体细胞杂交具有的优点是_____。
试卷第1页,共3页
/
学科网(北京)股份有限公司
$
专题07 变异与育种
2大高频考点概览
考点01 基因突变、基因重组
考点02 染色体变异、育种、人类遗传病
地 城
考点01
基因突变、基因重组
一、单选题
1.(23-24高二下·四川泸州·期末)科学家利用植物体细胞杂交技术成功获得了矮牵牛-粉蓝烟草植株。为了便于杂种细胞的筛选和鉴定,科学家利用绿色荧光和红色荧光分别标记矮牵牛原生质体和粉蓝烟草原生质体上的蛋白质,其培育过程如下图。下列相关叙述正确的是( )
A.矮牵牛-粉蓝烟草植株的形成发生的变异类型是基因重组
B.两种细胞的原生质体融合标志着完成了植物体细胞的融合
C.只考虑细胞两两融合,可观察到3种荧光不同的原生质体
D.矮牵牛-粉蓝烟草植株不能通过减数分裂产生正常的配子
【答案】C
【分析】植物体细胞杂交就是将不同种的植物体细胞,在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成新的植物体的技术。
【详解】A、矮牵牛-粉蓝烟草植株的形成发生的变异类型是染色体变异,A错误;
B、两种细胞的原生质体融合成功的标志是再生出细胞壁,B错误;
C、进行原生质体融合时,只考虑细胞两两融合的情况,会出现三种情况,矮牵牛原生质体与矮牵牛原生质体融合,观察细胞膜表面荧光为绿色,粉蓝烟草原生质体与粉蓝烟草原生质体融合,观察细胞膜表面荧光为红色,矮牵牛原生质体与粉蓝烟草原生质体融合,观察细胞膜表面荧光为绿色和红色,所以根据细胞膜表面荧光的不同可观察到3种不同的原生质体,其中杂种细胞膜表面有2种颜色的荧光,C正确;
D、矮牵牛—粉蓝烟草植株可育,原因是矮牵牛—粉蓝烟草植株能够进行减数分裂产生正常的配子,D错误。
故选C。
2.(24-25高二下·四川达州普通高中·期末)天然β-淀粉酶耐热性较差,难以满足工业化生产需求。通过PCR对天然β-淀粉酶基因进行改造,将其导入大肠杆菌表达后,获得了一种耐高温的β-淀粉酶。与天然酶相比,改造后的酶在第476位发生了氨基酸替换,由天冬氨酸改变为天冬酰胺。下列叙述正确的是( )
A.PCR技术在此过程中实现了对β-淀粉酶基因的定点突变
B.根据新的氨基酸序列可逆推出唯一对应的基因编码序列
C.对β-淀粉酶的改造实质是改变氨基酸的结构来改造功能
D.这种设计并合成耐高温的β-淀粉酶的技术属于基因工程
【答案】A
【详解】A、PCR技术通过设计特定引物可在扩增过程中引入定点突变,实现对β-淀粉酶基因的改造,A正确;
B、由于遗传密码的简并性(多个密码子编码同一氨基酸),无法从氨基酸序列逆推出唯一的基因编码序列,B错误;
C、对酶的改造实质是通过基因修饰改变氨基酸序列,进而影响蛋白质结构及功能,而非直接改变氨基酸结构,C错误;
D、设计并合成耐高温酶属于蛋白质工程(以基因工程为基础),而非单纯基因工程,D错误。
故选A。
3.(24-25高二下·四川乐山·期末)据报道,中国首个诱导多能干细胞(iPS细胞)衍生细胞疗法在治疗帕金森病方面取得了突破性进展。最初,科学家利用病毒载体将四个转录因子(Oct3/4、Sox2、c-Myc和Klf4,其中c-Myc为原癌基因)组合转入小鼠胚胎或皮肤纤维母细胞,成功诱导细胞转化成诱导多能干细胞。这些iPS细胞在形态、基因表达、表观遗传修饰状态以及分化能力等方面都与胚胎干细胞(ES细胞)极为相似。下图展示了该操作过程。下列相关叙述错误的是( )
A.由于iPS细胞理论上可避免免疫排斥反应,iPS细胞的应用前景优于ES细胞
B.若c-Myc基因突变或表达过强,移植iPS细胞可能存在发生恶性肿瘤的风险
C.培养iPS细胞时,通常会置于含有95%空气和5%CO2混合气体的CO2培养箱
D.iPS细胞分裂分化而成的多种细胞中所有核酸均相同,蛋白质却不完全相同
【答案】D
【分析】iPS细胞为诱导多能干细胞,诱导过程无需破坏胚胎,且iPS细胞可以来源于病人自身的体细胞,将它移植回病人体内后,理论上可以避免免疫排斥反应,所以科学家普遍认为iPS细胞的应用前景优于胚胎干细胞。
【详解】A、iPS技术不使用胚胎细胞或卵细胞,只需对体细胞进行操作及适当的培养即可,没有伦理学的问题,还可以避免免疫排斥,故iPS细胞的应用前景优于胚胎干细胞,A正确;
B、c-Myc为原癌基因,原癌基因表达的蛋白质是细胞正常生长和增殖所必需的,若c-Myc基因突变或表达过强,移植iPS细胞可能存在发生恶性肿瘤的风险,B正确;
C、动物细胞培养时的气体条件通常是置于含有95%空气和5%CO2混合气体的CO2培养箱培养,C正确;
D、iPS细胞分裂分化而成的多种细胞中DNA相同,RNA和蛋白质不完全相同,D错误。
故选D。
二、解答题
4.(24-25高二下·四川内江·期末)骡是马和驴杂交产生的后代。马和驴体细胞中分别有32对和31对染色体。图1甲、乙、丙表示驴的某个细胞在不同分裂时期的部分染色体组成,图2为细胞分裂过程一条染色体上DNA数量的变化。
(1)马和驴繁衍过程中能都表现出遗传多样性,试从配子形成和受精作用两个方面,简要概括遗传多样性的原因分别是:配子形成:理由①___________理由②___________,受精作用___________。
(2)骡子的体细胞中含有___________条染色体。它的原始生殖细胞不能发生正常的减数分裂,不能繁殖后代。从减数分裂中染色体行为的角度解释其原因是___________。
【答案】(1) 减数分裂Ⅰ后期非同源染色体的自由组合 减数分裂联会时期同源染色体上非姐妹染色单体之间的交叉互换 卵细胞和精子的随机结合
(2) 63 骡的体细胞中的63条染色体,其中32条来自马,31条来自驴,没有同源染色体,导致减数分裂过程中无法进行同源染色体的联会行为,导致生殖细胞无法形成,因此骡不能繁殖后代
【分析】在有性生殖过程中,减数分裂形成的配子,其染色体组合具有多样性,导致了不同配子遗传物质的差异,加上受精过程中卵细胞和精子结合的随机性,同一双亲的后代必然呈现多样性。这种多样性有利 于生物适应多变的自然环境,有利于生物在自然选择中进化,体现了有性生殖的优越性。因此,减数分裂和受精作用对于生物的遗传和变异,都是十分重要的。
【详解】(1)由于减数分裂Ⅰ后期非同源染色体的自由组合导致其上的非等位基因自由组合和减数分裂联会时期同源染色体上非姐妹染色单体之间的交叉互换导致非等位基因重组形成多种基因型的配子,且受精过程中卵细胞和精子随机结合,因此马和驴繁衍过程中都会出现多种基因型的后代,可表现出遗传多样性。
(2)骡是马和驴杂交产生的后代。马和驴体细胞中分别有32对和31对染色体,因此骡子的体细胞中含有32+31=63条染色体。骡的体细胞中的63条染色体,其中32条来自马,31条来自驴,没有同源染色体,导致减数分裂过程中无法进行同源染色体的联会行为,导致生殖细胞无法形成,所以它们的生殖器官中的原始生殖细胞不能发生正常的减数分裂,因此骡不能繁殖后代。
5.(24-25高二下·四川绵阳·期末)农业生产中,野生种经过驯化、培育和选择,逐渐演化成新品种。回答Ⅰ和Ⅱ的问题。
Ⅰ:野生稻的颖壳为黑色,经过突变和驯化,目前栽培稻的颖壳多为黄色。黑色和黄色颖壳由一对等位基因控制,且黑色(Bh)对黄色(bh)为显性。科研小组对多个品种进行分析,发现有两个黄色颖壳突变类型(栽培稻1、2),推测两者的突变可能是来自同一个基因。科研小组采用PCR技术,扩增出野生稻和栽培稻Bh/bh基因的片段,电泳结果见图1。
(1)为探究上述推测,设计一个杂交实验:______________(简要叙述实验思路),并写出实验结果及结论_______________。
(2)根据图2写出野生型Bh基因的部分序列(5'→3')为:_______________________。
(3)与野生稻相比,栽培稻2是由于Bh基因发生了_______________,颖壳表型为黄色。栽培稻1和野生稻的PCR扩增产物大小一致,科研小组进行了DNA测序,结果见图2(图中仅显示两者含有差异的部分序列,其余序列一致;A、T、G、C表示4种碱基)。比较两者DNA碱基序列,发现栽培稻1是由于Bh基因中的DNA序列发生______,导致相应的mRNA上的密码子发生改变,其指导合成的蛋白质中氨基酸序列发生改变,颖壳表现为黄色。
Ⅱ:蚕卵的红色、黄色由常染色体上一对等位基因(R/r)控制。将外源绿色蛋白基因(G)导入到纯合的黄卵(rr)、结白茧雌蚕的某条染色体上,获得结绿茧的亲本1,与纯合的红卵、结白茧雄蚕(亲本2)杂交选育红卵、结绿茧的纯合品系。F1雌蚕均表现出红卵、结白茧表型。不考虑突变。
(4)根据F1雌蚕的表型,可知外源绿色蛋白基因(G)导入到了纯合的黄卵(rr)、结白茧雌蚕的___染色体上。F1雄蚕减数分裂Ⅱ后期的次级精母细胞中的基因组成可能有_____等类型。
(5)F1随机交配得到的F2的各种个体表型及比例是(不区分雌雄)____________。
(6)F2中红卵、结绿茧的个体随机交配,子代中目的个体的比例是______。
【答案】(1) 栽培稻1和栽培稻2杂交,统计子代表型 若子代颖壳全为黑色,则两者的突变不是来自同一个基因:若子代壳全为黄色,两者的突变可能是来自同一个基因
(2)5'-GATTCGCTCACA-3'
(3) 碱基对的缺失 )碱基对的替换(A-T被C-G替换)
(4) Z RRZGZG、rrZZ、RRZZ、rrZGZG
(5)红卵结绿茧:红卵结白茧:黄卵结绿茧:黄卵结白茧=3:3:1:1
(6)2/9
【分析】1、基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状。
2、DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,而引起的基因碱基序列的改变,叫作基因突变。
【详解】(1)为检验两个黄色颖壳突变类型(栽培稻1、2)的突变可能是来自同一个基因,可以让栽培稻1和栽培稻2杂交,观察子代1表型。结果与结论:若子代颖壳全为黄色,说明两突变来自同一个基因(杂交后代仍含两个突变基因,无法产生显性B基因 );若子代颖壳全为黑色,说明两突变来自不同基因(杂交后代可组合出B基因,显黑色)。
(2)图2中野生稻Bh基因测序结果(电泳条带对应碱基 ),按5’→3’方向,序列为5’-GATTCGCTCACA-3’。
(3)据图1可知,野生稻的电泳条带比栽培稻2电泳条带距离进样口近,故野生稻的相关基因比栽培稻的相关基因长,故可知,与野生稻相比,栽培稻2是由于Bh基因发生了碱基对的缺失。据图2可知,野生型Bh基因的部分序列为:5'-GATTCGCTCACA-3' (该链为非模板链),栽培稻1相应的碱基序列是5'-GATTAGCTCACA-3',故可知,发现栽培稻1是由于Bh基因中的DNA序列中C-G碱基对被替换成了A-T碱基对,导致相应的mRNA上的密码子UCG变为UAG,导致终止密码提前出现,其指导合成的肽链变短,颖壳表现为黄色。
(4)因为F1雌蚕均表现出红卵、结白茧表型,若G基因导入常染色体,F1应该有绿茧出现,而现在F1雌蚕无绿茧,说明外源绿色蛋白基因(G)导入到了Z染色体上。亲本1基因型为rrZGW,亲本2基因型为RRZZ,F1雄蚕基因型为RrZGZ。减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离,非同源染色体自由组合,次级精母细胞是初级精母细胞同源染色体分离后形成的。如果含有RR和ZGZG的染色体组合到一起,基因组成就是RRZGZG;如果含有RR和ZZ的染色体组合到一起,基因组成就是RRZZ;如果含有rr和ZGZG的染色体组合到一起,基因组成就是rrZGZG;如果含有rr和ZZ的染色体组合到一起,基因组成就是rrZZ。所以F1雄蚕减数分裂Ⅰ后期的次级精母细胞中的基因组成可能有RRZGZG、RRZZ、rrZGZG、rrZZ等类型。
(5)亲本1基因型为rrZGW,亲本2基因型为RRZZ,F1雄蚕基因型为RrZGZ、雌蚕基因型为RrZW。F1随机交配,Rr×Rr得R-:rr=3:1,即红卵:黄卵=3:1。ZGZ×ZW得绿茧:白茧=1:1。因此F1随机交配得到的F2的各种个体表型及比例是(不区分雌雄)红卵结绿茧:红卵结白茧:黄卵结绿茧:黄卵结白茧=3:3:1:1。
(6)F1雄蚕基因型为RrZGZ、雌蚕基因型为RrZW,F2中红卵为1/3RR、2/3Rr,结绿茧个体为ZGZ、ZGW,F2中红卵、结绿茧的个体随机交配,1/3RR、2/3Rr随机交配得RR4/9、Rr4/9、rr1/9。ZGZ、ZGW交配得ZGZG、ZGW为1/2,因此F2中红卵、结绿茧的个体随机交配,子代中红卵、结绿茧的纯合品系(RRZGZG、RRZGW)的比例为4/9×1/2=2/9。
6.(24-25高二下·四川雅安·期末)科学家通过CRISPR/Cas9基因编辑技术成功治疗罕见的尿素代谢疾病—氨基甲酰磷酸合成酶1缺陷症,实现了为单个病患量身定制基因编辑治疗。利用CRISPR/Cas9复合体进行基因编辑时,复合体首先会定位非模板链目标序列上的PAM序列,如5′-NGG-3′位点(N表示任意一种碱基),然后利用向导RNA(sgRNA),与该位点5′端相连的序列互补配对,若能够互补,Cas9会切割互补序列某位点,可实现基因定向改造,如图所示。回答下列问题:
(1)科学家通过CRISPR/Cas9基因编辑技术实现精准治疗的关键在于设计一条精准识别异常基因的sgRNA,其原理是_______。Cas9催化DNA分子双链上的____化学键断裂。
(2)该系统在寻找靶位点时,可能在非目标位置发生切割,原因是______,因此在设计sgRNA时,sgRNA的长度尽可能______(选填“长”或“短”)。
(3)设计sgRNA需要患者突变的氨基甲酰磷酸合成酶1(CPS1)基因序列,科学家根据正常人体细胞中CPS1基因序列作为参考设计引物,以______为模板进行PCR扩增,得到突变CPS1基因,再以CPS1基因设计分子探针,靶向基因组分析发现,突变CPS1基因模板链第1003位碱基由C变为T,第2140位碱基由G变为T,请从下图分析患者发病的原因______。
(4)十年来,华人科学家张峰及其团队发现的CRISPR/Cas9广泛应用于生物学的各个领域,今年2月,张峰团队又发现了基因编辑新系统——TIGR-Tas系统,其编辑原理为tigRNA引导Tas蛋白到特定切割位点,Tas蛋白在间隔区第5位碱基互补的3′端切割双链DNA。如图所示:
对比CRISPR/Cas9系统,据图分析TIGR-Tas系统的优点_________。
【答案】(1) sgRNA与目标基因发生碱基互补配对 磷酸二酯键
(2) 非目标位置存在与靶位点高度相似的序列(或sgRNA较短,特异性低) 长
(3) 患者DNA 突变CPS1基因发生碱基对的替换,使转录出的mRNA上终止密码提前出现,翻译提前终止导致肽链变短,CPS1活性降低或丧失
(4)tigRNA配对目标DNA的两条链,特异性更强;(TIGR-Tas系统不依赖PAM序列,可应用范围更广;TIGR-Tas系统能在目标DNA的特定位点切割,编辑更精准)
【分析】基因编辑是指通过基因编辑技术对生物体基因组特定目标进行修饰的过程,高效而精准的实现基因插入、缺失或替换,从而改变其遗传信息和表现型特征。
【详解】(1)sgRNA能精准识别异常基因的原理是sgRNA与目标基因发生碱基互补配对,通过sgRNA与异常基因特定序列的碱基互补配对来定位目标序列。Cas9催化DNA分子双链上的磷酸二酯键断裂,从而实现对DNA的切割。
(2)该系统在非目标位置发生切割的原因是非目标位置存在与靶位点高度相似的序列(或sgRNA较短,特异性低) ,导致Cas9错误识别并切割,为了减少在非目标位置的切割,在设计sgRNA时,sgRNA的长度尽可能长,因为更长的sgRNA与目标序列的互补配对更具特异性,减少与非目标序列的错配概率。
(3)以患者细胞的DNA为模板进行PCR扩增,因为要扩增患者突变的CPS1基因,患者细胞中的DNA包含了突变的CPS1基因序列,所以以患者细胞的DNA为模板。从图中分析患者发病的原因:由于突变CPS1基因发生碱基对的替换,突变CPS1基因模板链第1003位碱基由C变为T,第2140位碱基由G变为T,使转录出的mRNA上终止密码提前出现,翻译提前终止导致肽链变短,CPS1活性降低或丧失,最终导致尿素代谢疾病。
(4)对比CRISPR/Cas9系统,TIGR-Tas系统的优点:tigRNA配对目标DNA的两条链,特异性更强;(TIGR-Tas系统不依赖PAM序列,可应用范围更广;TIGR-Tas系统能在目标DNA的特定位点切割,编辑更精准)。
地 城
考点02
染色体变异、育种、人类遗传病
一、单选题
1.(23-24高二下·四川达州·期末)野生型大肠杆菌菌株能在基本培养基上生长,赖氨酸营养缺陷型突变菌由于发生变异只能在添紫外线无菌绒布加了赖氨酸的培养基上生长。如图为以野生型菌株为材料,诱变、震荡培养,说法正确的是( )
A.紫外线可能导致野生型大肠杆菌的染色体片段缺失
B.培养基①接种后进行震荡培养,只有利于突变菌株的繁殖
C.培养基①②④中均添加了赖氨酸,培养基③中不添加赖氨酸
D.从培养基④中挑取乙菌落进行纯化培养即可获得所需菌株
【答案】C
【分析】由题图信息分析可知,图中首先利用稀释涂布平板法分离细菌,然后运用影印法将菌种接种到两种培养基中,分别是基本培养基、完全培养基;野生型大肠杆菌菌株能在基本培养基上生长,而氨基酸营养缺陷型菌株由于发生基因突变无法合成某种氨基酸只能在完全培养基上生长,据此利用培养基的种类便可以选择出氨基酸突变株。
【详解】A、大肠杆菌属于原核生物,不含染色体,A错误;
B、培养基①接种后进行震荡培养,有利于各种菌株的生存和繁殖,故后面的操作需要进行选择培养,B错误;
C、图中①②④为完全培养基需添加赖氨酸,③为基本培养基不能添加赖氨酸,C正确;
D、甲在基本培养基中无法生长,在完全培养基中可生长,说明甲是氨基酸缺陷型菌落,故经C过程影印及培养后,可从④培养基中挑取甲菌落进行纯化培养,D错误。
故选C。
2.(23-24高二下·四川泸州·期末)科学家利用植物体细胞杂交技术成功获得了矮牵牛-粉蓝烟草植株。为了便于杂种细胞的筛选和鉴定,科学家利用绿色荧光和红色荧光分别标记矮牵牛原生质体和粉蓝烟草原生质体上的蛋白质,其培育过程如下图。下列相关叙述正确的是( )
A.矮牵牛-粉蓝烟草植株的形成发生的变异类型是基因重组
B.两种细胞的原生质体融合标志着完成了植物体细胞的融合
C.只考虑细胞两两融合,可观察到3种荧光不同的原生质体
D.矮牵牛-粉蓝烟草植株不能通过减数分裂产生正常的配子
【答案】C
【分析】植物体细胞杂交就是将不同种的植物体细胞,在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成新的植物体的技术。
【详解】A、矮牵牛-粉蓝烟草植株的形成发生的变异类型是染色体变异,A错误;
B、两种细胞的原生质体融合成功的标志是再生出细胞壁,B错误;
C、进行原生质体融合时,只考虑细胞两两融合的情况,会出现三种情况,矮牵牛原生质体与矮牵牛原生质体融合,观察细胞膜表面荧光为绿色,粉蓝烟草原生质体与粉蓝烟草原生质体融合,观察细胞膜表面荧光为红色,矮牵牛原生质体与粉蓝烟草原生质体融合,观察细胞膜表面荧光为绿色和红色,所以根据细胞膜表面荧光的不同可观察到3种不同的原生质体,其中杂种细胞膜表面有2种颜色的荧光,C正确;
D、矮牵牛—粉蓝烟草植株可育,原因是矮牵牛—粉蓝烟草植株能够进行减数分裂产生正常的配子,D错误。
故选C。
3.(24-25高二下·四川绵阳·期末)遗传学家将红眼雄蝇(XWY)与白眼雌蝇(XwXw)杂交,子代出现了少量白眼雌蝇。显微镜观察到这些果蝇细胞中含2条X染色体和1条Y染色体。下列相关解释错误的是( )
A.父本红眼雄(XWY)在减数分裂Ⅰ后期,同源染色体XY未正常分离
B.母本白眼雌(XwXw)在减数分裂Ⅰ后期,同源染色体XX未正常分离
C.母本白眼雌(XwXw)在减数分裂Ⅱ后期,两条X染色体未正常分离
D.若果蝇X染色体数目与常染色体组数的比值为1时,则性别表现为雌性
【答案】A
【详解】A、父本红眼雄蝇(XWY)若在减数分裂Ⅰ后期XY未分离,会形成XY配子。与母本Xw结合后,子代为XWXwY(红眼雌蝇),与题干中白眼雌蝇表型矛盾,A错误;
B、母本白眼雌蝇(XwXw)在减数分裂Ⅰ后期,若同源染色体XX未分离,次级细胞含两个Xw。减数Ⅱ时姐妹染色体分离,最终配子为XwXw,与Y精子结合,子代出现XwXwY白眼雌蝇,B正确;
C、母本在减数分裂Ⅱ后期姐妹染色体未分离,导致配子为XwXw。与父本Y配子结合后,子代为XwXwY(白眼雌蝇),C正确;
D、果蝇性别决定与X染色体数目和常染色体组数有关,X染色体数目(2条)与常染色体组数(2个)的比值为1时表现为雌性,D正确。
故选A。
4.(24-25高二下·四川达州普通高中·期末)科学家利用植物体细胞杂交技术成功获得了“番茄—马铃薯”杂种植株,但未能实现该植株地下长马铃薯、地上结番茄的目的。其培育过程如图所示,下列叙述错误的是( )
A.培育过程依据的生物学原理主要是染色体数目变异
B.原生质体是否成功融合可根据荧光镜检情况来判断
C.由愈伤组织到获得植物体的过程中需要更换培养基
D.杂种植株未实现目的与遗传物质不能有序表达有关
【答案】A
【分析】植物的体细胞杂交是将不同植物的细胞通过细胞融合技术形成杂种细胞,进而利用植物的组织培养将杂种细胞培育成多倍体的杂种植株。植物体细胞杂交依据的原理是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。
【详解】A、植物体细胞杂交技术是将不同种的植物体细胞,在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成新的植物体的技术。该技术培育过程依据的生物学原理主要是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性,而染色体数目变异是植物体细胞杂交过程中可能出现的现象,但不是该技术的主要原理,A错误;
B、在植物体细胞杂交过程中,可采用荧光标记法来标记不同植物细胞的原生质体,通过荧光镜检观察原生质体中荧光物质的分布情况,若观察到两种不同颜色的荧光出现在同一个细胞中,则可判断原生质体成功融合,所以原生质体是否成功融合可根据荧光镜检情况来判断,B正确;
C、由愈伤组织到获得植物体的过程包括再分化过程,在植物组织培养中,脱分化和再分化所需的生长素和细胞分裂素的比例不同,因此需要更换培养基来调节植物激素的比例,以诱导愈伤组织进行再分化形成根、芽等器官,进而发育成完整的植株,C正确;
D、杂种植株中包含了番茄和马铃薯的遗传物质,但未能实现地下长马铃薯、地上结番茄的目的,这可能是因为番茄和马铃薯的遗传物质在杂种植株中不能有序表达,导致相关基因不能在特定的部位和特定的时间表达,从而无法表现出相应的性状,D正确。
故选A。
5.(24-25高二下·四川绵阳·期末)水稻根部一般没有根瘤菌,在种植时常需要施加氮肥。科学家想利用基因工程技术减少施用氮肥的生产成本及可能造成的环境污染,提出了以下2种方案:
①把根瘤菌的固氮相关基因导入水稻根系微生物中,使微生物能在根系处固氮;
②将固氮相关基因导入水稻细胞中,建立水稻的“小型化肥厂”,让水稻直接固氮。
下列对2种方案的评价,错误的是( )
A.从亲缘关系的远近来看,方案①更易成功
B.从便捷性角度看,能固氮的水稻新品种更值得推广
C.从转基因安全性角度看,能固氮的水稻根系微生物更值得推广
D.从育种年限看,通过杂交育种获得稳定遗传的转基因水稻新品种,所需周期短
【答案】D
【详解】A、根瘤菌与水稻根系微生物均为原核生物,亲缘关系较近,基因表达调控机制更相似,因此方案①更易成功,A正确;
B、能自主固氮的水稻无需依赖微生物或额外施肥,使用更为便捷,B正确;
C、转基因微生物可能通过基因水平转移扩散至其他微生物,导致生态风险,而水稻作为高等植物,基因扩散风险较低,因此方案②更安全,C正确;
D、通过杂交育种获得稳定遗传的转基因水稻新品种,所需周期长,D错误。
故选D。
6.(24-25高二下·四川泸州·期末)生物技术在迅猛发展,它与人类健康、生产生活的关系越来越密切。下列生物技术操作能达成预期目标的是( )
A.将体外改造后能识别特定癌细胞的T细胞回输患者,进行癌症治疗
B.以尿素为唯一碳源和氮源的选择培养基,筛选土壤中的尿素分解菌
C.将肠乳糖酶基因导入奶牛的乳腺细胞,培育分泌低乳糖牛乳的奶牛
D.将玉米的花药离体培养,当年就能培育出能稳定遗传的二倍体植株
【答案】A
【分析】1、基因工程的应用:
(1)基因工程在农牧业方面的应用:用于改良动植物品种、提高作物和畜产品的产量等。如获取转基因的抗虫植物、转基因的抗病植物、转基因的抗除草剂植物以及改良植物的品质,我国科学家成功地将与植物花青素代谢相关的基因导人矮牵牛中,使它呈现出自然界没有的颜色变异,大大提高了它的观赏价值。改善畜产品品质,如科学家将肠乳糖酶基因导人奶牛基因组,使获得的转基因牛分泌的乳汁中,乳糖的含量大大降低,而其他营养成分不受影响。
(2)基因工程在医药卫生领域的应用:对微生物或动植物的细胞进行基因改造,使它们能够生产药物,是目前基因工程取得实际应用成果非常多的领域。这些药物包括细胞因子、抗体、疫苗和激素等,它们可以用来预防和治疗人类肿瘤、心血管疾病、传染病、糖尿病和类风湿关节炎等。
2、基因治疗:指把正常基因导入病人体内,使该基因的表达产物发挥功能,从而达到治疗疾病的目的,这是治疗遗传病的最有效的手段。
【详解】A、CAR-T细胞疗法通过体外改造T细胞,使其识别特定癌细胞并回输患者体内,属于免疫治疗,A正确;
B、尿素分解菌的选择培养基应以尿素为唯一氮源,而非同时作为唯一碳源(通常需其他碳源如葡萄糖),B错误;
C、肠乳糖酶基因需导入受精卵而非乳腺细胞,体细胞转基因无法遗传给后代,无法稳定分泌低乳糖牛乳,C错误;
D、花药离体培养得到的是单倍体植株,需秋水仙素处理使其染色体加倍为二倍体才能稳定遗传,D错误。
故选A。
7.(24-25高二下·四川雅安·期末)中华猕猴桃果实大、抗寒能力弱,狗枣猕猴桃果实小、耐低温。研究人员尝试培育抗寒能力强且果实大的猕猴桃新品种。方案1:中华猕猴桃和狗枣猕猴桃进行体细胞杂交;方案2:对中华猕猴桃或狗枣猕猴桃的体细胞进行诱变处理,再培育成植株。下列叙述正确的是( )
A.方案1和2中均需要先用纤维素酶和果胶酶处理猕猴桃的体细胞
B.方案1可以采用灭活病毒诱导法或离心法诱导两种猕猴桃的原生质体融合
C.方案2宜选择猕猴桃的愈伤组织进行处理,且需大量筛选细胞
D.方案1使用的化学试剂有生长素、细胞分裂素、秋水仙素等
【答案】C
【分析】植物体细胞杂交是将不同种植物的体细胞,在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成新的植物体的技术。诱变育种的原理是基因突变。
【详解】A、方案1(体细胞杂交)需要去除细胞壁,故需纤维素酶和果胶酶处理;但方案2(诱变育种)直接对体细胞进行诱变,无需酶解细胞壁。A错误;
B、灭活病毒诱导法用于动物细胞融合,植物原生质体融合常用聚乙二醇(PEG)或离心法。B错误;
C、愈伤组织细胞分裂活跃,诱变后易发生基因突变,且需筛选出抗寒且果实大的突变体。C正确;
D、体细胞杂交需生长素和细胞分裂素调控脱分化与再分化,但秋水仙素用于染色体加倍(如多倍体育种),而杂交细胞染色体数已为两亲本之和,无需使用。D错误。
故选C。
二、解答题
8.(23-24高二下·四川泸州·期末)油菜植株的茎、叶可食用,菜籽可制食用油,压榨后的菜籽饼可作为肥料。我国育种专家利用植物细胞工程对油菜进行了育种,产生了许多油菜新品种。请分析回答:
(1)油菜中的芥酸是由两对相对独立遗传的等位基因A、a和B、b控制,芥酸含量高会影响油菜的品质,研究人员利用下图所示的育种方法获得低芥酸油菜品种。图中育种方法包括①_____和②人工诱导染色体加倍两个过程,该育种方法能明显缩短育种年限的原因是______。
(2)紫罗兰和油菜均是二倍体植物,其体细胞染色体条数分别为14和38。紫罗兰花色丰富、抗虫性强,为培育具有优良性状的“油菜-紫罗兰”杂种植株,研究人员用植物体细胞杂交的方法进行了培育。
①取油菜和紫罗兰细胞制备原生质体,然后用PEC诱导原生质体融合,该过程依据的生物学原理是_____。
②细胞融合后还需经筛选才能进行后续培养,理论上筛选“油菜-紫罗兰”杂种细胞的方法有______(填字母)。
a.测定杂交细胞中的染色体数量
b.测定杂交细胞中的染色体组数
c.测定杂交细胞中的核DNA数量
d.测定杂交细胞中的核苷酸种类
e.测定杂交细胞中蛋白质的种类
③将“油菜-紫罗兰”杂种细胞置于特定培养基培养,最终获得杂种幼苗,该过程需更换___次培养基。
④与传统有性杂交方式相比,植物体细胞杂交具有的优点是_____。
【答案】(1) 花药(花粉)离体培养 通过单倍体育种,可快速获得纯合子
(2) 细胞膜具有一定的流动性 abc 2 可以克服远缘杂交不亲和的障碍
【分析】1、植物体细胞杂交是指将不同来源的植物体细胞,在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成新植物体的技术。
2、在进行体细胞杂交之前,必须先利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,获得原生质体。杂交过程中的一个关键环节,是原生质体间的融合,这必须要借助一定的技术手段才能实现。人工诱导原生质体融合的方法基本可以分为两大类—物理法和化学法。物理法包括电融合法、离心法等;化学法包括聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2+-高pH融合法等。融合后得到的杂种细胞再经过诱导可形成愈伤组织,并可进一步发育成完整的杂种植株。
【详解】(1)图中育种方法为单倍体育种,采用花药(或花粉)离体培养的方法来获得单倍体植株,然后人工诱导使这些植株的染色体数目加倍,恢复到正常植株的染色体数目。用这种方法培育得到的植株,不但能够正常生殖,而且每对染色体上成对的基因都是纯合的,自交的后代不会发生性状分离,因此,能明显缩短育种年限。
(2)①诱导原生质体融合的原理是细胞膜具有一定的流动性。
②a、紫罗兰和油菜的体细胞染色体条数分别为14和38,杂交细胞中的染色体数应为52条,可通过测定杂交细胞中的染色体数量筛选“油菜-紫罗兰”杂种细胞,a正确;
b、紫罗兰和油菜均是二倍体植物,都有2个染色体组,杂交细胞中含有4个染色体组,可通过测定杂交细胞中的染色体组数筛选“油菜-紫罗兰”杂种细胞,b正确;
c、紫罗兰和油菜的体细胞DNA数分别为14和38,杂交细胞中的DNA数应为52,可通过测定杂交细胞中的DNA数量筛选“油菜-紫罗兰”杂种细胞,c正确;
d、真核细胞中的核苷酸数量都是8种,d错误;
e、油菜、紫罗兰细胞以及杂交细胞中的蛋白质种类基本相同,e错误。
故选abc。
③将“油菜-紫罗兰”杂种细胞置于特定培养基培养,经过脱分化和再分化过程最终获得杂种幼苗,诱导脱分化和再分化所用的培养基不同,所以该过程需更换2次培养基。
④与传统有性杂交方式相比,植物体细胞杂交具有的优点是打破生殖隔离,克服远缘杂交不亲和的障碍。
试卷第1页,共3页
/
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。