6.2.6 遗传育种技术(分层作业)生物新教材冀少版八年级下册
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内容正文:
6.2.6 遗传育种技术
分层作业
考点01:杂交育种技术
教材梳理
1. 不同性状 优良性状
2. 高产抗倒伏
3. 基因重组 有性生殖
自我检测
1.【答案】B
2.【答案】A
3.【答案】D
4.【答案】A
5.【答案】C
6.【答案】C
7.【答案】A
8.【答案】C
考点02:转基因技术
教材梳理
1. 基因组 新性状
2. 抗虫基因
3. 抗病、抗虫
自我检测
9.【答案】D
10.【答案】A
11.【答案】A
考点03:遗传育种技术对农业生产的意义
教材梳理
1. 遗传育种技术
2. 多个优良性状 社会效益和经济效益
3. 不受物种限制 农药使用量
自我检测
12.【答案】C
13.【答案】C
14.【答案】C
15.【答案】A
16.【答案】物理因素
17.【答案】D
18.【答案】B
19.【答案】A
20.【答案】(1)C
(2)C
(3)A
(4)B
21.【答案】D
22.【答案】B
23.【答案】(1)随机取样 30粒可以避免偶然性
(2)24毫米
(3)基因/遗传物质
(4)长轴长
(5)杂交育种
24.【答案】(1)受精卵 有性生殖
(2)遗传物质(基因) 环境
(3)Rr 杂交育种(诱变育种等)
25.【答案】(1)D
(2)D
26.【答案】(1)是否经过两性生殖细胞的结合 组织培养
(2)分生组织 解除顶端优势
(3)可遗传 遗传物质发生了改变
(4)基因/遗传 基因控制生物的性状 从野生大豆中找到抗性基因,通过基因工程技术将该基因导入到大豆植株中,使其获得抗病性;然后通过选择培育等方法,筛选出抗病能力强且产量高的新品种大豆
27.【答案】(1)12
(2)短穗 AA或Aa
(3)基因
(4)等量清水 含镉的溶液会降低水稻种子的发芽率
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6.2.6 遗传育种技术
分层作业
目录
A组 巩固过关
考点01:杂交育种技术
考点02:转基因技术
考点03:遗传育种技术对农业生产的意义
B组 能力提升
C组 拓展探究
考点01:杂交育种技术
教材梳理
1. 杂交育种技术是将具有 的亲本杂交,使亲本的多个 在子代集中表现出来的技术。
2. 例如,将高产易倒伏小麦和低产抗倒伏小麦杂交,经过人工选育,培育出 小麦新品种。
3. 杂交育种利用了遗传变异中的 原理,属于 。
自我检测
1.【生产应用】“杂交水稻之父 ”袁隆平院士研究出的杂交育种技术,培育出了高产的水稻,养活了无数国人。关于杂交育种的说法正确的是( )
A.应用了生物种类的多样性 B.应用了基因的多样性
C.培育出的是转基因水稻 D.使水稻发生了不可遗传的变异
2.袁隆平培育的超级杂交稻最高产量达每亩1139千克,为世界粮食生产做出了突出贡献。下列关于超级杂交稻的叙述中,正确的是( )
A.水稻杂交的后代可能出现新的性状
B.水稻产生的变异都是对其有利的
C.高产水稻是为了人类需要而产生的定向变异
D.超级杂交稻的优良性状一定可以遗传给后代
3.【概念辨析】下列哪项不是杂交育种的优点( )
A.集中双亲的优良性状 B.后代具有杂种优势
C.增加了生物的变异性 D.能够产生新的基因
4.【原理解释】杂交育种需要通过双亲生殖细胞的结合,这一过程主要增加了生物的( )
A.变异性 B.稳定性 C.单一性 D.抗病性
5.袁隆平教授利用普通水稻和一种野生稻,培育出高产而优质的水稻新品种,这种育种方法是( )
A.嫁接 B.诱导基因突变
C.杂交 D.诱导染色体变异
6.【育种实践】下列属于杂交育种技术的是( )
A.辣椒种子经太空漫游后播种,再选择培育出高产太空椒
B.亲本选取产奶量不同的奶牛,在子代中筛选出高产奶牛
C.亲本选取高产易倒伏小麦和低产抗倒伏小麦,在子代中筛选出高产抗倒伏小麦
D.将大鼠生长激素基因注射到核未融合的小鼠受精卵中,获得生长速度更快的超级鼠
7.【概念辨析·育种方法】有人用特殊射线照射辣椒种子,使其基因发生改变,得到的高产辣椒和我国科学家培育的“超级杂交水稻”分别应用的是( )
A.诱变育种和杂交育种 B.杂交育种和基因工程育种
C.基因工程育种和诱变育种 D.杂交育种和诱变育种
8.绿色开花植物通过有性生殖和无性生殖实现物种的延续。下列实例属于有性生殖的是( )
A.应用组织培养快速繁殖草莓 B.应用嫁接繁育优质柑橘
C.通过杂交培育高产抗倒伏小麦 D.应用扦插大量繁殖红薯
考点02:转基因技术
教材梳理
1. 转基因技术是将一种生物体的一个或多个基因整合到另一种生物体的 中,使生物体获得 的技术。
2. 培育转基因抗虫棉时,先从苏云金芽孢杆菌的DNA上获取 ,再将其导入并整合到棉花细胞的DNA上。
3. 利用转基因技术培育的新品种可具有 等抗性性状,如抗病番木瓜、耐储存番茄和抗虫水稻等。
自我检测
9.研究人员从一种海鱼中获得抗冻蛋白基因,将其转入到番茄细胞中,获得了抗冻的番茄品种。该过程应用的生物技术是( )
A.克隆技术 B.杂交技术
C.细胞融合技术 D.转基因技术
10.我国研究人员首次从转基因蚕的丝腺中提取出纯蜘蛛丝,硬度是防弹背心中现使用材料的6倍。下列实例中,应用了相同生物技术的是( )
A.超级鼠 B.小羊“多莉” C.杂交水稻 D.太空椒
11.【生产应用】我国科研团队历经17年,将人血清白蛋白基因导入水稻体内,生产人体需要的血清白蛋白。所使用的技术是( )
A.转基因技术 B.杂交育种
C.发酵技术 D.诱变育种
考点03:遗传育种技术对农业生产的意义
教材梳理
1. 杂交育种技术和转基因技术都属于 ,在作物育种中应用广泛。
2. 杂交育种培育出的农作物新品种具有 ,能大幅提高粮食产量,产生巨大的 。
3. 转基因技术可利用任何生物的基因, ,并能有效降低农业生产的人工成本、减少 和灾害损失,对改善农产品质量、保护生态环境和推进绿色发展具有重要作用。
自我检测
12.太空育种是利用太空特殊的、地面无法模拟的环境,如高真空、微重力、宇宙高能离子辐射的诱变作用,从根本上改变种子的( )
A.形态结构 B.生活习性
C.遗传物质 D.生理功能
13.【生产应用·航天育种】为选育再生稻新品种,我国航天员将再生稻种子带入太空。该育种方式是希望通过射线和微重力等因素的作用,从根本上改变再生稻( )
A.细胞的分裂方式 B.种子的生活环境
C.细胞的遗传物质 D.种子的形态结构
14.我国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%,其中采取的生物技术主要是( )
A.克隆 B.杂交育种 C.诱变育种 D.转基因
15.【生产应用·航天育种】普通甜椒的种子经过太空漫游后播种,选育出品质更好的太空椒,这种育种方法的实质是改变了甜椒的( )
A.遗传物质 B.性状
C.生活环境 D.生活习性
16.太空育种利用______诱导农作物发生变异而培育新品种。
萝卜的营养价值和药用价值都很高。萝卜的体细胞内有9对染色体(如下图一中甲)。科研人员研究了萝卜叶形的遗传规律(相关基因用B、b表示),杂交实验及结果如图二所示。请完成下列小题。
17.下列关于萝卜体内染色体的叙述,正确的是( )
A.萝卜的生殖细胞内染色体的数目为9对
B.图一中甲的染色体中任意一半来自母方
C.萝卜生殖细胞中染色体组成是图一中的乙
D.控制萝卜叶形的基因位于染色体的DNA上
18.分析图二中实验一和实验二,下列叙述正确的是( )
A.根据实验二判断羽状裂叶是显性性状 B.实验一子代全缘叶的基因B来自亲代全缘叶
C.实验二中子代羽状裂叶个体占50% D.实验二中子代全缘叶的基因组成都是BB
19.科研人员将萝卜种子搭载神舟飞船漫游太空后播种,经过选择培育成太空萝卜。与原萝卜相比,太空萝卜的成熟期提前了60天,产量高,抗病抗逆性强。这种育种方式及变异类型分别是( )
A.诱变育种法、可遗传的变异 B.诱变育种法、不可遗传的变异
C.杂交育种法、可遗传的变异 D.杂交育种法、不可遗传的变异
20.【生产应用】习总书记强调:中国人的饭碗要牢牢端在自己手中,就必须把种子牢牢攥在自己手里。我国境内有大量的多年生野生大豆,其遗传多样性丰富。科学家致力于从野生大豆中找到“走失”的基因,让它们重新回到栽培大豆中。山东农业大学研究团队从2018年开始攻关,首次获得了多年生野生大豆的高精度基因组图谱,解析了大豆物种的进化历程。截至2022年,该团队已经找到183个基因,这些基因影响着大豆的开花时间、抗病性、抗盐碱、耐旱性等优良性状,为大豆育种提供了重要的遗传资源。目前,部分优良基因的杂交育种已进入试验田种植阶段。请完成下面小题。
(1)大豆的抗病等性状是由基因控制的,下列关于基因的叙述中,错误的是( )
A.基因是DNA分子上的一个片段
B.基因存在于染色体上
C.生物的性状都由一个基因控制
D.环境的改变有可能导致基因突变
(2)野生大豆与栽培大豆进行杂交育种,使栽培大豆产生新的性状,其实质是产生了( )
A.有利变异 B.不利变异
C.可遗传的变异 D.不可遗传的变异
(3)关于杂交育种获得的新品种的生长和种植中,下列不合理的假设是( )
A.不可能多年生
B.可以减少浇灌用水
C.可以减少农药用量
D.可以种植在盐碱地
(4)另有研究发现,防治大豆根部害虫,减少根部伤口,可有效避免疫霉菌的侵染。说明( )
A.遗传的普遍性
B.环境会影响大豆疫霉根腐病的抗病性状
C.变异的普遍性
D.基因会影响大豆疫霉根腐病的抗病性状
自人类基因组计划开展并取得重大突破后,人类已然进入了“基因时代”。利用基因技术造福人类。如基因检测技术为精准医疗提供依据:在农业上,用转基因的方法培育出高产、优质、抗病的新品种等。阅读材料完成下列小题:
21.袁隆平院士用了50多年时间,把一粒野生稻种变成了世界受益的“超级稻”。袁隆平院士培育出“超级稻”的过程,从根本上改变了水稻的( )
A.生活习性 B.种植方式
C.生物性状 D.遗传物质
22.镰刀型细胞贫血症是一种遗传病(E表示显性基因,e表示隐性基因),若一对性状表现正常的夫妇生了一个患病的孩子,下列说法正确的是( )
A.根据家庭成员及性状表现可以判断镰刀型细胞贫血症是一种显性遗传病
B.这对夫妇的基因组成都是Ee,患病孩子的基因组成是ee
C.若这对夫妇再生一个孩子,这个孩子表现正常的可能性是50%
D.父母性状表现正常而孩子患病,这种变异属于不可遗传的变异
23.丽丽和同学们去奶奶家玩,奶奶拿出了大小两种花生请她们品尝,她们一边吃着,一边产生疑问:花生果实大小是由什么原因造成的?为探究“花生果实大小的变异”,同学们从甲、乙两品种花生袋中各取30粒花生果实做样品,测量样品果实长轴长度。请分析回答。
(1)用于实验的花生果实取样应做到________,每一组要取30粒而不是1粒的目的是__________。
(2)下表是该小组测得的结果,乙品种花生的平均值①为________。(取整数)
品种品种结果
甲品种花生
乙品种花生
长轴长度(毫米)
11
14
15
18
22
24
26
28
样品个数
2
4
20
4
3
20
5
2
平均值
15毫米
①
(3)比较甲、乙品种花生果实长轴长度的分布范围和平均值,这种差异主要由________的不同引起的。
(4)若花生果实长轴的长短为一对相对性状。假设决定花生果实长轴长的基因(A)是显性基因,决定果实长轴短的基因(a)是隐性基因。若以基因组成为Aa的植株去雄处理后作为母本,通过人工辅助授以基因组成为aa植株的花粉,则所结花生果实的性状为________。
(5)豫花37号是一个高产高油的花生品种,由河南农科院利用海花1号为母本,开选6号为父本,不断培育而成。这种培育方式是________(填“杂交育种”或“诱变育种”)。
24.【跨学科·医学】花生,被民间赞誉为“长寿果”,口感香甜,营养丰富。学校生物社团的同学将生物园地分成两块,组成两个兴趣小组,分别购买花生种子进行种植。收获花生果实后,同学们发现两块地里种植的花生果实大小差异显著,并对此产生了疑问:花生果实大小的差异究竟是什么原因引起的呢?下图为花生生长发育及种子萌发过程,图为生物学社团成员对两块地里的花生果实分别随机取样、测量、整理数据后绘制的柱状图。
(1)花生种子里的胚是由花生胚珠内的______发育而成的,胚在适宜的条件下可以萌发成新的植物体,花生的这种生殖方式属于______。
(2)柱状图中横轴为果实长度,纵轴为花生个数,从图8中可以直观地看出,大花生果实长度的平均值明显大于小花生的平均值,说明这两种花生是大小不同的品种,大、小这种差异主要是由______的差异引起的;大、小两种花生的柱状图有重叠区间,说明大花生品种中也有较小的花生,小花生品种中也有较大的花生,这种差异可能是______因素引起的。
(3)假设R为显性基因控制花生果实性状“大”,r为隐性基因控制花生果实性状“小”。正常栽培条件下,种植大花生得到的不一定都是大花生,原因是大花生的基因组成有可能是______。据统计,中国种植的花生85%以上是人工选育的品种,为了培育出更多的花生品种满足不同需求,科学家可以用到的方法有______(答出1点即可)。
25.搭乘“神舟十四号”载人飞船通过空间诱变实验的油橄榄种子于2024年11月在甘肃破土成苗,长势喜人。据了解,该育种具有有益的变异多、稳定快,以及高产、抗病力强等特点。请完成下面小题。
(1)以下与油橄榄繁殖方式相同的是( )
A. B. C. D.
(2)有关空间诱变实验叙述正确的是( )
A.产生的变异都是有利的 B.油橄榄的性状仅由环境决定
C.油橄榄高产的性状不可遗传 D.太空环境下发生变异的机率高
26.阅读以下相关生物技术资料,回答问题。
资料一:在农业生产中,通常用带芽的块茎繁殖新植株,繁殖多代后容易感染病毒。中国农科院研究团队应用“基因组设计”培育杂交马铃薯,并用杂交种子繁殖替代块茎繁殖,取得了颠覆性成果。
资料二:普通甜椒的种子经太空漫游后播种,再经过选择、培育,得到了果型增大产量更高的太空椒。
资料三:大豆疫霉根腐病是由大豆疫霉菌引起的,严重影响大豆产量。科学家从野生大豆里找到该病的抗性基因,利用该抗性基因培育出了抗病能力强且产量高的新品种大豆。
(1)技术人员建议,马铃薯繁殖采用种子繁殖和块茎繁殖交替进行。这两种繁殖方式的主要区别是_____。块茎繁殖多代容易感染病毒,那么我们最好采用_____技术快速培养脱毒马铃薯苗。
(2)马铃薯块茎上的芽可以发育为新的植株,主要依赖于芽内的_____。马铃薯生长过程中要掐去顶芽的目的是_____。
(3)资料二中,太空椒果型大、产量高的变异属于_____(填“可遗传”或“不可遗传”)的变异,判断依据是_____。
(4)资料三中,抗病能力强新品种大豆的培育过程,利用了生物的_____多样性,体现了基因与性状的关系是_____。请简要写出培育过程:_____。
27.【生活实践】如表是水稻栽培实验的统计数据,已知水稻的长穗和短穗是一对相对性状,若用A、a分别表示显性基因和隐性基因,请根据表中水稻亲本的杂交实验数据分析回答:
杂交组合
亲本
子一代植株表现
长穗
短穗
甲
长穗×短穗
423株
429株
乙
短穗×短穗
226株
667株
(1)普通水稻的体细胞中有24条染色体,那么它所产生的生殖细胞中所含染色体数是_____条。
(2)通过上表,可判断显性性状是_____,乙组中子一代短穗的基因组成应该是_____。
(3)利用野生水稻与普通栽培水稻多次杂交,培育出高产的杂交水稻新品种,这是利用了_____育种的技术。
(4)小兰通过新闻得知,2015年7月4日,湖南浏阳发生重金属镉污染事件。镉污染区的水稻和蔬菜都呈黄褐色,茄子辣椒则形态恐怖。她想,含镉的溶液会不会降低水稻种子的发芽率呢?在老师的指导下,她设计了以下探究实验:
方法步骤:
①两个培养皿分别编号甲、乙,底部垫有四层纱布。向甲培养皿倒入适量的含镉溶液;向乙培养皿倒入_____,形成对照实验。
②甲、乙培养皿中分别放入相同正常的饱满的水稻种子20粒。
③置于30℃和有充足空气的相同环境下培养。每天观察一次,连续7天记录水稻种子的萌发情况。
④为了使探究实验发芽率的结果可靠,对本实验还应设置重复组,取其平均值作为实验结果。
实验结果:甲组的水稻种子的平均发芽率为11%;乙组的水稻种子的平均发芽率为98%。根据实验结果,能够得到的实验结论是_______。
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6.2.6 遗传育种技术
分层作业
目录
A组 巩固过关
考点01:杂交育种技术
考点02:转基因技术
考点03:遗传育种技术对农业生产的意义
B组 能力提升
C组 拓展探究
考点01:杂交育种技术
教材梳理
1. 杂交育种技术是将具有不同性状的亲本杂交,使亲本的多个优良性状在子代集中表现出来的技术。
2. 例如,将高产易倒伏小麦和低产抗倒伏小麦杂交,经过人工选育,培育出高产抗倒伏小麦新品种。
3. 杂交育种利用了遗传变异中的基因重组原理,属于有性生殖。
自我检测
1.【生产应用】“杂交水稻之父 ”袁隆平院士研究出的杂交育种技术,培育出了高产的水稻,养活了无数国人。关于杂交育种的说法正确的是( )
A.应用了生物种类的多样性 B.应用了基因的多样性
C.培育出的是转基因水稻 D.使水稻发生了不可遗传的变异
【答案】B
【分析】杂交技术是用不同品种杂交获得杂交品种后,在杂交后代中进行选择以育成符合生产要求的新品种,袁隆平院士培育出优质高产的超级杂交水稻,应用的生物技术是杂交技术。
【详解】杂交育种技术是通过选取不同品种的水稻进行杂交,从而引入更多的基因组合,目的是充分利用基因的多样性,培育出具有优良性状的高产水稻。杂交水稻并非转基因水稻,其性状可以遗传,故ACD错误,B正确。
故选B。
2.袁隆平培育的超级杂交稻最高产量达每亩1139千克,为世界粮食生产做出了突出贡献。下列关于超级杂交稻的叙述中,正确的是( )
A.水稻杂交的后代可能出现新的性状
B.水稻产生的变异都是对其有利的
C.高产水稻是为了人类需要而产生的定向变异
D.超级杂交稻的优良性状一定可以遗传给后代
【答案】A
【分析】由遗传物质发生改变而引起的变异能够遗传给下一代,这种变异叫做遗传的变异,由环境因素引起的变异,由于遗传物质没有发生变化,这种变异不能遗传给下一代,属于不遗传的变异。
【详解】A.水稻杂种后代出现性状分离,即控制性状的基因会重新组合。因此,水稻杂交的后代可能出现新的性状,A正确。
B.水稻产生的变异有的对水稻的生存有利,有的对水稻的生存不利,B错误。
C.高产水稻是人类根据自己的需求,对杂交产生的后代中的各种变异进行人工选择的结果,而不是定向变异的结果,C错误。
D.由于杂交种子后代会发生性状分离,无法保持其杂种优势,所以超级杂交稻的优良性状不一定可以遗传给后代,D错误。
故选A。
3.【概念辨析】下列哪项不是杂交育种的优点( )
A.集中双亲的优良性状 B.后代具有杂种优势
C.增加了生物的变异性 D.能够产生新的基因
【答案】D
【详解】A.杂交育种可将双亲的优良性状组合在一起,集中双亲的优良性状,这是其优点,A不符合题意。
B.杂交育种产生的后代通常具有杂种优势,比如高产的杂交作物,这是其优点,B不符合题意。
C.杂交育种基于基因重组,能增加生物的变异性,为选育新品种提供更多可能,这是其优点,C不符合题意。
D.杂交育种的原理是基因重组,只能产生新的基因型,无法产生新的基因,产生新基因的是诱变育种等方式,D符合题意。
4.【原理解释】杂交育种需要通过双亲生殖细胞的结合,这一过程主要增加了生物的( )
A.变异性 B.稳定性 C.单一性 D.抗病性
【答案】A
【详解】A.杂交育种中双亲生殖细胞结合时会发生基因重组,遗传物质发生改变,使后代产生更多变异类型,主要增加了生物的变异性,从而培育生物新品种,A符合题意。
B.杂交育种会打破原有生物的遗传稳定性,B不符合题意。
C.杂交育种会让后代的基因组合更丰富,减少单一性,C不符合题意。
D.抗病性只是杂交育种可能获得的性状之一,不是该过程主要增加的内容,D不符合题意。
5.袁隆平教授利用普通水稻和一种野生稻,培育出高产而优质的水稻新品种,这种育种方法是( )
A.嫁接 B.诱导基因突变
C.杂交 D.诱导染色体变异
【答案】C
【分析】(1)嫁接是指把一个植物体的芽或枝,接在另一个植物体上,使结合在一起的两部分长成一个完整的植物体,属于无性生殖的方式,主要用于繁殖优良品种的果树等,一般不会培育出新品种。
(2)诱导基因突变是指利用物理、化学等因素诱导生物发生基因突变,从而产生新的性状,以此来培育新品种。
(3)杂交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。
(4)诱导染色体变异是指利用物理、化学等方法使染色体的数目、结构等发生改变,从而产生新的性状,用于培育新品种。
【详解】A.嫁接只是将一种植物的枝条或芽接到另一种植物上,使它们结合在一起生长,并没有实现基因的重新组合来培育新品种,袁隆平培育高产优质水稻新品种不是用的嫁接方法,A错误。
B.题干中并没有提到利用物理或化学因素诱导普通水稻和野生稻发生基因突变来培育新品种,B错误。
C.袁隆平教授将普通水稻和一种野生稻进行杂交,让它们的优良基因组合在一起,通过筛选和培育,最终获得了高产而优质的水稻新品种,这种方法属于杂交育种,C正确。
D.题干中未体现利用诱导染色体变异的方法来培育新品种,D错误。
故选C。
6.【育种实践】下列属于杂交育种技术的是( )
A.辣椒种子经太空漫游后播种,再选择培育出高产太空椒
B.亲本选取产奶量不同的奶牛,在子代中筛选出高产奶牛
C.亲本选取高产易倒伏小麦和低产抗倒伏小麦,在子代中筛选出高产抗倒伏小麦
D.将大鼠生长激素基因注射到核未融合的小鼠受精卵中,获得生长速度更快的超级鼠
【答案】C
【分析】杂交育种是通过不同品种(或物种)的亲本杂交,使基因重组,在子代中选育兼具双亲优良性状的新品种的技术。
【详解】A.辣椒种子经太空射线诱变产生变异,属于诱变育种,故A不符合题意。
B.在奶牛群体中筛选高产个体,未涉及不同亲本杂交,属于选择育种,故B不符合题意。
C.将高产易倒伏小麦与低产抗倒伏小麦杂交,子代中筛选高产抗倒伏个体,通过基因重组实现性状组合,属于杂交育种,故C符合题意。
D.将外源基因导入小鼠受精卵,属于转基因技术,故D不符合题意。
故选C。
7.【概念辨析·育种方法】有人用特殊射线照射辣椒种子,使其基因发生改变,得到的高产辣椒和我国科学家培育的“超级杂交水稻”分别应用的是( )
A.诱变育种和杂交育种 B.杂交育种和基因工程育种
C.基因工程育种和诱变育种 D.杂交育种和诱变育种
【答案】A
【分析】遗传育种是通过系统选择、杂交、诱变等方法培育人类需要的动植物新品种。
【详解】A.用射线照射种子诱导基因突变属于诱变育种;"超级杂交水稻"通过不同品种杂交选育优良性状,属于杂交育种,故A符合题意。
B.杂交水稻属于杂交育种,但选项中将其归为基因工程育种(错误),故B不符合题意。
C.辣椒育种是诱变而非基因工程,水稻育种是杂交而非诱变,故C不符合题意。
D.辣椒育种是诱变而非杂交,故D不符合题意。
故选A。
8.绿色开花植物通过有性生殖和无性生殖实现物种的延续。下列实例属于有性生殖的是( )
A.应用组织培养快速繁殖草莓 B.应用嫁接繁育优质柑橘
C.通过杂交培育高产抗倒伏小麦 D.应用扦插大量繁殖红薯
【答案】C
【分析】(1)由两性生殖细胞结合形成受精卵,再由受精卵发育成新个体的生殖方式,属于有性生殖。
(2)不需要两性生殖细胞的结合,由母体直接产生新个体的生殖方式,属于无性生殖。
【详解】A.应用组织培养快速繁殖草莓,不需要两性生殖细胞的结合,由母体直接产生新个体,则属于无性生殖,A不符合题意。
B.应用嫁接繁育优质柑橘,不需要两性生殖细胞的结合,由母体直接产生新个体,则属于无性生殖,B不符合题意。
C.通过杂交培育高产抗倒伏小麦,需要由两性生殖细胞结合形成受精卵,再由受精卵发育成新个体,则属于有性生殖,C符合题意。
D.应用扦插大量繁殖红薯,不需要两性生殖细胞的结合,由母体直接产生新个体,则属于无性生殖,D不符合题意。
故选C。
考点02:转基因技术
教材梳理
1. 转基因技术是将一种生物体的一个或多个基因整合到另一种生物体的基因组中,使生物体获得新性状的技术。
2. 培育转基因抗虫棉时,先从苏云金芽孢杆菌的DNA上获取抗虫基因,再将其导入并整合到棉花细胞的DNA上。
3. 利用转基因技术培育的新品种可具有抗病、抗虫等抗性性状,如抗病番木瓜、耐储存番茄和抗虫水稻等。
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9.研究人员从一种海鱼中获得抗冻蛋白基因,将其转入到番茄细胞中,获得了抗冻的番茄品种。该过程应用的生物技术是( )
A.克隆技术 B.杂交技术
C.细胞融合技术 D.转基因技术
【答案】D
【分析】转基因技术是指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.克隆技术是利用生物技术由无性生殖产生与原个体有完全相同基因组织后代的过程,主要是通过核移植等方法产生遗传物质与供体完全相同的个体,如克隆羊多莉。而题干中是将一种海鱼的抗冻蛋白基因转入番茄细胞中,并非产生与原个体完全相同的克隆体,故A不符合题意。
B.杂交技术一般是指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,常用于植物育种和动物育种。通常是在同种或亲缘关系较近的物种之间进行杂交,以实现基因的重新组合。但题干是将海鱼的基因导入番茄细胞,跨越了不同物种,并非传统的杂交技术,故B不符合题意。
C.细胞融合技术是将两个或多个细胞融合成一个细胞的过程,主要用于制备单克隆抗体、培育新的细胞系等。它是将不同来源的细胞在一定条件下融合在一起,形成杂种细胞。而本题是将特定的基因导入细胞,并非细胞与细胞的融合,故C不符合题意。
D.转基因技术是指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。在本题中,研究人员从海鱼中获得抗冻蛋白基因并转入番茄细胞,使番茄获得抗冻性状,符合转基因技术的定义,故D符合题意。
故选D。
10.我国研究人员首次从转基因蚕的丝腺中提取出纯蜘蛛丝,硬度是防弹背心中现使用材料的6倍。下列实例中,应用了相同生物技术的是( )
A.超级鼠 B.小羊“多莉” C.杂交水稻 D.太空椒
【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,使之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.转基因技术是指利用现代分子生物技术,将某些生物的基因转移到其他物种中去,改造生物的遗传物质,使其在形状、营养品质、消费品质等方面向人们所需要的目标转变。从转基因蚕的丝腺中提取出纯蜘蛛丝,正是应用了转基因技术,将蜘蛛的丝腺基因转移到了蚕的体内。超级鼠的培育也是通过转基因技术实现的。科学家们将大鼠的生长激素基因通过显微注射技术导入小鼠的受精卵中,从而培育出了体型巨大的超级鼠,A符合题意。
B.小羊“多莉”的培育采用的是克隆技术,即将一个体细胞的细胞核移植到另一个去核的空卵细胞中,然后刺激这个重构的卵细胞发育成新个体。这与转基因技术不同,B不符合题意。
C.杂交水稻的培育采用的是杂交育种技术,即通过不同品种或品系之间的杂交,从其后代中选出符合人们需要的优良品种。这同样与转基因技术不同,C不符合题意。
D.太空椒的培育则是利用了太空的特殊环境(如强辐射、微重力等)来诱变植物种子,从而产生新的性状。这属于诱变育种技术,也与转基因技术不同,D不符合题意。
故选A。
11.【生产应用】我国科研团队历经17年,将人血清白蛋白基因导入水稻体内,生产人体需要的血清白蛋白。所使用的技术是( )
A.转基因技术 B.杂交育种
C.发酵技术 D.诱变育种
【答案】A
【分析】把一种生物的某个基因,转移到另一种生物的基因组中,使培育的新个体具有转入基因所控制的性状,这就是转基因技术。
【详解】A.转基因技术又叫基因工程,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。我国科研人员将人血清白蛋白基因转入水稻中,生产人体需要的血清白蛋白。该过程主要运用转基因技术,A符合题意。
B.杂交技术是用不同品种杂交获得杂交品种后,在杂交后代中进行选择以育成符合生产要求的新品种,袁隆平院士培育出优质高产的超级杂交水稻,应用的生物技术是杂交技术,B不符合题意。
C.发酵技术是指利用微生物的发酵作用,运用一些技术手段控制发酵过程,大规模的生产发酵产品的技术,C不符合题意。
D.诱变育种在人为的条件下,利用物理、化学等因素,诱发生物体产生突变,从中选择,培育成动植物和微生物的新品种,D不符合题意。
故选A。
考点03:遗传育种技术对农业生产的意义
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1. 杂交育种技术和转基因技术都属于遗传育种技术,在作物育种中应用广泛。
2. 杂交育种培育出的农作物新品种具有多个优良性状,能大幅提高粮食产量,产生巨大的社会效益和经济效益。
3. 转基因技术可利用任何生物的基因,不受物种限制,并能有效降低农业生产的人工成本、减少农药使用量和灾害损失,对改善农产品质量、保护生态环境和推进绿色发展具有重要作用。
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12.太空育种是利用太空特殊的、地面无法模拟的环境,如高真空、微重力、宇宙高能离子辐射的诱变作用,从根本上改变种子的( )
A.形态结构 B.生活习性
C.遗传物质 D.生理功能
【答案】C
【分析】太空育种即航天育种,也称空间诱变育种,是将作物种子或诱变材料搭乘返回式卫星送到太空,利用太空特殊的环境诱变作用,使种子产生变异,再返回地面培育作物新品种的育种新技术。
【详解】太空育种主要是利用太空特殊的环境(高真空、微重力、宇宙高能离子辐射等),使种子的遗传物质发生改变。遗传物质的改变会导致生物性状等发生可遗传的变异,从而培育出新品种。而形态结构、生活习性、生理功能的改变往往是由遗传物质改变引发的,太空育种根本上改变的是种子的遗传物质,C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
13.【生产应用·航天育种】为选育再生稻新品种,我国航天员将再生稻种子带入太空。该育种方式是希望通过射线和微重力等因素的作用,从根本上改变再生稻( )
A.细胞的分裂方式 B.种子的生活环境
C.细胞的遗传物质 D.种子的形态结构
【答案】C
【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,太空育种方式是从根本上改变再生稻细胞的遗传物质。
14.我国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%,其中采取的生物技术主要是( )
A.克隆 B.杂交育种 C.诱变育种 D.转基因
【答案】C
【分析】(1)杂交育种: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。
(2)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。
(3)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】通过卫星或飞船搭载培育出的太空椒,它的品质和产量大大提高,其根本原因是:太空椒是在太空条件下,引起遗传物质发生改变而培育成的新品种,原理是诱变育种。ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
15.【生产应用·航天育种】普通甜椒的种子经过太空漫游后播种,选育出品质更好的太空椒,这种育种方法的实质是改变了甜椒的( )
A.遗传物质 B.性状
C.生活环境 D.生活习性
【答案】A
【分析】遗传育种是通过系统选择、杂交、诱变等方法培育人类需要的动植物新品种.育种是通过创造遗传变异、改良遗传特性,以培育优良动植物新品种的技术。
【详解】按照变异对生物是否有利分为有利变异和不利变异,有利变异对生物生存是有利的,不利变异对生物生存是不利的,按照变异的原因可以分为可遗传的变异和不遗传的变异,可遗传的变异是由遗传物质改变引起的,可以遗传给后代,由环境改变引起的变异,是不遗传的变异,不能遗传给后代,普通甜椒的种子卫星搭载后,在通过强辐射,微重力和高真空等太空综合环境因素诱发植物种子的基因变异,经选择培育成太空椒,因此是遗传物质改变引起的变异适于可遗传的变异。故BCD错误;A正确。
故选A。
16.太空育种利用______诱导农作物发生变异而培育新品种。
【答案】物理因素
【分析】太空育种利用太空特殊的诱变作用诱导农作物发生变异而培育新品种。
【详解】生物的自然变异频率很低,人们开始通过诱变育种的方法培育新品种。常用的方法是采用物理因素或化学因素诱导动、植物的遗传物质发生较多变异。太空育种实际上是利用物理因素诱导农作物发生变异而培育新品种的方法。
萝卜的营养价值和药用价值都很高。萝卜的体细胞内有9对染色体(如下图一中甲)。科研人员研究了萝卜叶形的遗传规律(相关基因用B、b表示),杂交实验及结果如图二所示。请完成下列小题。
17.下列关于萝卜体内染色体的叙述,正确的是( )
A.萝卜的生殖细胞内染色体的数目为9对
B.图一中甲的染色体中任意一半来自母方
C.萝卜生殖细胞中染色体组成是图一中的乙
D.控制萝卜叶形的基因位于染色体的DNA上
18.分析图二中实验一和实验二,下列叙述正确的是( )
A.根据实验二判断羽状裂叶是显性性状 B.实验一子代全缘叶的基因B来自亲代全缘叶
C.实验二中子代羽状裂叶个体占50% D.实验二中子代全缘叶的基因组成都是BB
19.科研人员将萝卜种子搭载神舟飞船漫游太空后播种,经过选择培育成太空萝卜。与原萝卜相比,太空萝卜的成熟期提前了60天,产量高,抗病抗逆性强。这种育种方式及变异类型分别是( )
A.诱变育种法、可遗传的变异 B.诱变育种法、不可遗传的变异
C.杂交育种法、可遗传的变异 D.杂交育种法、不可遗传的变异
【答案】17.D 18.B 19.A
【分析】(1)生物体的某些性状是由一对基因控制的,而成对的基因往往有显性和隐性之分,当细胞内控制某种性状的一对基因,一个是显性、一个是隐性时,只有显性基因控制的性状才会表现出来。
(2)在一对相对性状的遗传过程中,在子代个体中消失了的亲代性状,一定是隐性性状,子代显示的性状是显性性状。
17.A.生殖细胞是通过减数分裂形成的,染色体数目为体细胞的一半,因此萝卜的生殖细胞内染色体数目应为9条,而不是9对,A错误。
B.体细胞中的染色体一半来自父方,一半来自母方,但并不是任意一半,而是成对的两条染色体分别来自父母双方,B错误。
C.题目中未提供图一乙的具体信息,但根据减数分裂的原理,生殖细胞中的染色体应是体细胞的一半,且为单倍体,C错误。
D.基因是DNA上具有遗传效应的片段,控制性状的基因位于染色体的DNA上,D正确。
故选D。
18.A.实验二中,亲代全缘叶与全缘叶杂交,子代出现了羽状裂叶,说明羽状裂叶是隐性性状,A错误。
B. 实验一中,亲代全缘叶与羽状裂叶(bb)杂交,子代为全缘叶和羽状裂叶(bb),子代全缘叶的基因型为Bb。如图所示,
子代全缘叶的基因B来自亲代全缘叶,B正确。
C.实验二中子代羽状裂叶个体占25%,如图所示,C错误。
D.实验二中子代全缘叶的基因组成是BB、Bb,如图所示,D错误。
故选B。
19.通过物理或化学手段诱导基因突变,从而产生新的性状。太空环境中的辐射和微重力等条件可以诱导基因突变,因此这种育种方式属于诱变育种法。
如果变异是由于基因的改变引起的,那么这种变异是可以遗传的。太空萝卜的成熟期提前、产量高、抗病抗逆性强等性状的改变很可能是由于基因突变引起的,因此属于可遗传的变异,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
20.【生产应用】习总书记强调:中国人的饭碗要牢牢端在自己手中,就必须把种子牢牢攥在自己手里。我国境内有大量的多年生野生大豆,其遗传多样性丰富。科学家致力于从野生大豆中找到“走失”的基因,让它们重新回到栽培大豆中。山东农业大学研究团队从2018年开始攻关,首次获得了多年生野生大豆的高精度基因组图谱,解析了大豆物种的进化历程。截至2022年,该团队已经找到183个基因,这些基因影响着大豆的开花时间、抗病性、抗盐碱、耐旱性等优良性状,为大豆育种提供了重要的遗传资源。目前,部分优良基因的杂交育种已进入试验田种植阶段。请完成下面小题。
(1)大豆的抗病等性状是由基因控制的,下列关于基因的叙述中,错误的是( )
A.基因是DNA分子上的一个片段
B.基因存在于染色体上
C.生物的性状都由一个基因控制
D.环境的改变有可能导致基因突变
(2)野生大豆与栽培大豆进行杂交育种,使栽培大豆产生新的性状,其实质是产生了( )
A.有利变异 B.不利变异
C.可遗传的变异 D.不可遗传的变异
(3)关于杂交育种获得的新品种的生长和种植中,下列不合理的假设是( )
A.不可能多年生
B.可以减少浇灌用水
C.可以减少农药用量
D.可以种植在盐碱地
(4)另有研究发现,防治大豆根部害虫,减少根部伤口,可有效避免疫霉菌的侵染。说明( )
A.遗传的普遍性
B.环境会影响大豆疫霉根腐病的抗病性状
C.变异的普遍性
D.基因会影响大豆疫霉根腐病的抗病性状
【答案】(1)C
(2)C
(3)A
(4)B
【分析】 染色体主要是由DNA分子和蛋白质分子构成的,而且每一种生物细胞内染色体的形态和数目都是一定的。DNA分子是长长的链状结构,外形很像一个螺旋形的梯子。DNA分子含有许多有遗传功能的片段,其中不同的片段含有不同的遗传信息,分别控制不同的性状,这些片段就是基因。
【详解】(1)AB.根据分析知,基因是具有遗传信息的DNA片段,基因存在于染色体上,AB不符合题意。
C.“生物的性状都由一个基因控制”这一说法并不完全准确。实际上,生物体的性状是由多个基因共同作用的结果,并且这些基因的表达还会受到环境因素的影响,C符合题意。
D.基因突变是DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失而引起基因结构的改变,这种改变可能由多种因素引起,包括环境因素以及某些化学物质等都可能导致基因突变,D不符合题意。
故选C。
(2)A.有利变异是指对生物体适应环境、提高生存和繁殖能力有利的变异。然而,题目中并未提及这些新性状是否对栽培大豆有利,因此无法判断这是否为有利变异,A不符合题意。
B.不利变异是指对生物体适应环境、降低生存和繁殖能力不利的变异。同样,题目中并未提及这些新性状是否对栽培大豆不利,因此无法判断这是否为不利变异,B不符合题意。
C.可遗传的变异是指由遗传物质(如基因)的改变引起的变异,这种变异能够遗传给后代。在杂交育种中,通过不同基因型的亲本进行杂交,可以产生基因重组的后代,这些后代具有新的性状,并且这些性状是由遗传物质的改变引起的,因此是可以遗传给后代的,C符合题意。
D.不可遗传的变异是指由环境因素(如温度、光照、营养等)引起的变异,这种变异不会改变遗传物质,因此不能遗传给后代。在杂交育种中,产生的新性状是由遗传物质的改变引起的,而不是由环境因素引起的,因此这些变异是可遗传的,D不符合题意。
故选C。
(3)A.由题干可知“首次获得了多年生野生大豆的高精度基因组图谱”。所以,A项中不可能多年生与题干矛盾,假设不合理,A符合题意。
BCD.由题干可知“这些基因影响着大豆开花时间、抗病性、抗盐碱、耐旱性等优良性状”,因此杂交育种获得的新品种生长和种植中,可以减少浇灌用水、可以减少农药用量、可以种植在盐碱地等假设具有合理性,BCD不符合题意。
故选A。
(4)A.遗传是生物性状传递的重要方式,但题目中并未提及遗传的普遍性,而是强调了环境因素的作用,A不符合题意。
B.由题干可知,防治大豆根部害虫,减少根部伤口,可有效避免疫霉菌的侵染。说明环境会影响大豆疫霉根腐病的抗病性状,B符合题意。
C.变异可能是由遗传或环境因素引起的,在此题中,我们主要关注的是环境因素对性状的影响,并未直接涉及变异的普遍性,C不符合题意。
D.基因会影响生物的性状,但题目中并未提及基因的作用,而是强调了环境因素对大豆抗病性状的影响,D不符合题意。
故选B。
自人类基因组计划开展并取得重大突破后,人类已然进入了“基因时代”。利用基因技术造福人类。如基因检测技术为精准医疗提供依据:在农业上,用转基因的方法培育出高产、优质、抗病的新品种等。阅读材料完成下列小题:
21.袁隆平院士用了50多年时间,把一粒野生稻种变成了世界受益的“超级稻”。袁隆平院士培育出“超级稻”的过程,从根本上改变了水稻的( )
A.生活习性 B.种植方式
C.生物性状 D.遗传物质
22.镰刀型细胞贫血症是一种遗传病(E表示显性基因,e表示隐性基因),若一对性状表现正常的夫妇生了一个患病的孩子,下列说法正确的是( )
A.根据家庭成员及性状表现可以判断镰刀型细胞贫血症是一种显性遗传病
B.这对夫妇的基因组成都是Ee,患病孩子的基因组成是ee
C.若这对夫妇再生一个孩子,这个孩子表现正常的可能性是50%
D.父母性状表现正常而孩子患病,这种变异属于不可遗传的变异
【答案】21.D 22.B
【分析】生物体的性状是由一对基因控制的,当控制某种性状的一对基因都是显性或一个是显性、一个是隐性时,生物体表现出显性基因控制的性状;当控制某种性状的基因都是隐性时,隐性基因控制的性状才会表现出来。
【详解】21.袁隆平院士通过杂交育种等技术手段,改良水稻的遗传物质,使其具备优良的生物性状,形成高产、优质、抗病的“超级稻”。这些改变是通过对水稻遗传物质的改良实现的,故ABC错误,D正确。
故选D。
22.A.题目中说镰刀型细胞贫血症是一种遗传病,并且夫妇表现正常但生了一个患病的孩子,这说明正常性状为显性,患病性状为隐性,故A错误。
B.这对夫妇的基因组成都是Ee,患病孩子的基因组成是ee,故B正确。
C.若这对夫妇再生一个孩子,这个孩子表现正常的可能性是75%,遗传图解如图:
,故C错误。
D.父母性状表现正常而孩子患病,这种变异是由遗传物质改变引起的,属于可遗传的变异,故D错误。
故选B。
23.丽丽和同学们去奶奶家玩,奶奶拿出了大小两种花生请她们品尝,她们一边吃着,一边产生疑问:花生果实大小是由什么原因造成的?为探究“花生果实大小的变异”,同学们从甲、乙两品种花生袋中各取30粒花生果实做样品,测量样品果实长轴长度。请分析回答。
(1)用于实验的花生果实取样应做到________,每一组要取30粒而不是1粒的目的是__________。
(2)下表是该小组测得的结果,乙品种花生的平均值①为________。(取整数)
品种品种结果
甲品种花生
乙品种花生
长轴长度(毫米)
11
14
15
18
22
24
26
28
样品个数
2
4
20
4
3
20
5
2
平均值
15毫米
①
(3)比较甲、乙品种花生果实长轴长度的分布范围和平均值,这种差异主要由________的不同引起的。
(4)若花生果实长轴的长短为一对相对性状。假设决定花生果实长轴长的基因(A)是显性基因,决定果实长轴短的基因(a)是隐性基因。若以基因组成为Aa的植株去雄处理后作为母本,通过人工辅助授以基因组成为aa植株的花粉,则所结花生果实的性状为________。
(5)豫花37号是一个高产高油的花生品种,由河南农科院利用海花1号为母本,开选6号为父本,不断培育而成。这种培育方式是________(填“杂交育种”或“诱变育种”)。
【答案】(1)随机取样 30粒可以避免偶然性
(2)24毫米
(3)基因/遗传物质
(4)长轴长
(5)杂交育种
【分析】生物体的某些性状是由一对基因控制的,而成对的基因往往有显性和隐性之分,显性基因是控制显性性状的基因,隐性基因是控制隐性性状的基因。当细胞内控制某种性状的一对基因,一个是显性、一个是隐性时,只有显性基因控制的性状才会表现出来;当控制某种性状的基因都是隐性基因时,才会表现出隐性性状。
【详解】(1)在花生果实大小的变异实验中,取样的核心原则是保证结果的科学性和可靠性。随机取样能避免人为选择偏倚,确保样本代表总体,若取样不随机,可能导致结论不准确或无法体现变异特征。因此,用于实验的花生果实取样应做到随机取样。
生物探究实验样本数量要适中,数量过少易出现偶然性,误差较大。因此,每一组要取30粒而不是1粒的目的是可以避免偶然性。
(2)该小组测得的结果,乙品种花生的平均值约为22×3+24×20+26×5+28×2=24.4毫米,题干要求乙品种花生的平均值①为24毫米(取整数)。
(3)在相同条件下种植的大小花生,正常情况下,大花生果实长度的平均值大于小花生果实的平均值,这种差异主要是由于受基因控制。
(4)花生果实是由雌蕊的子房发育成的。若以基因组成为Aa的植株去雄处理后作为母本,通过人工辅助授以基因组成为aa植株的花粉,母体的子房的基因组成是Aa,发育成的果实基因组成是Aa,因此,所结花生果实的性状为长轴长。
(5)杂交育种是将父母本杂交,形成不同的遗传多样性,再通过对杂交后代的筛选,获得具有父母本优良性状,且不带有父母本中不良性状的新品种的育种方法。诱变育种是指用物理、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。根据豫花37号是由海花1号为母本,开选6号为父本,不断培育而成。可知,该培育方式为杂交育种。
24.【跨学科·医学】花生,被民间赞誉为“长寿果”,口感香甜,营养丰富。学校生物社团的同学将生物园地分成两块,组成两个兴趣小组,分别购买花生种子进行种植。收获花生果实后,同学们发现两块地里种植的花生果实大小差异显著,并对此产生了疑问:花生果实大小的差异究竟是什么原因引起的呢?下图为花生生长发育及种子萌发过程,图为生物学社团成员对两块地里的花生果实分别随机取样、测量、整理数据后绘制的柱状图。
(1)花生种子里的胚是由花生胚珠内的______发育而成的,胚在适宜的条件下可以萌发成新的植物体,花生的这种生殖方式属于______。
(2)柱状图中横轴为果实长度,纵轴为花生个数,从图8中可以直观地看出,大花生果实长度的平均值明显大于小花生的平均值,说明这两种花生是大小不同的品种,大、小这种差异主要是由______的差异引起的;大、小两种花生的柱状图有重叠区间,说明大花生品种中也有较小的花生,小花生品种中也有较大的花生,这种差异可能是______因素引起的。
(3)假设R为显性基因控制花生果实性状“大”,r为隐性基因控制花生果实性状“小”。正常栽培条件下,种植大花生得到的不一定都是大花生,原因是大花生的基因组成有可能是______。据统计,中国种植的花生85%以上是人工选育的品种,为了培育出更多的花生品种满足不同需求,科学家可以用到的方法有______(答出1点即可)。
【答案】(1)受精卵 有性生殖
(2)遗传物质(基因) 环境
(3)Rr 杂交育种(诱变育种等)
【分析】有性生殖:经过两性生殖细胞的结合,由受精卵发育成新个体的过程。
性状受基因控制,还受环境影响。
【详解】(1)花生种子的胚是由胚珠内的受精卵发育而来。花生通过种子繁殖后代,种子中的胚由受精卵发育形成,经过了两性生殖细胞的结合,这种生殖方式属于有性生殖。
(2)大、小花生果实长度平均值差异明显,说明这是不同品种,品种差异主要由遗传物质决定。
大、小花生柱状图有重叠区间,即大花生品种中有较小果实,小花生品种中有较大果实,这种差异不是由遗传物质决定,而是环境因素(如土壤肥力、光照等 )引起的。
(3)显性基因用 R 表示,隐性基因用 r 表示,大花生是显性性状,其基因组成可能是 RR(纯合子 )或 Rr(杂合子 ),当大花生基因组成是 Rr 时,后代可能出现小花生(rr )。遗传图解如下:
为培育更多花生品种,杂交育种可将不同品种花生的优良性状集中在一起;诱变育种可通过物理或化学因素诱导基因突变,产生新的性状,进而培育新品种。
25.搭乘“神舟十四号”载人飞船通过空间诱变实验的油橄榄种子于2024年11月在甘肃破土成苗,长势喜人。据了解,该育种具有有益的变异多、稳定快,以及高产、抗病力强等特点。请完成下面小题。
(1)以下与油橄榄繁殖方式相同的是( )
A. B. C. D.
(2)有关空间诱变实验叙述正确的是( )
A.产生的变异都是有利的 B.油橄榄的性状仅由环境决定
C.油橄榄高产的性状不可遗传 D.太空环境下发生变异的机率高
【答案】(1)D
(2)D
【分析】由两性生殖细胞结合形成受精卵,再由受精卵发育成新个体的生殖方式属于有性生殖;有性生殖的后代,具有双亲的遗传特性。不经过两性生殖细胞的结合,由母体直接产生新个体,这种生殖方式称为无性生殖;无性生殖产生的后代,只具有母体的遗传特性。图中,依次为嫁接、压条、组织培养、种子繁殖。
太空育种即航天育种,也称空间诱变育种,是将作物种子或诱变材料搭乘返回式卫星送到太空,利用太空特殊的环境诱变作用,使种子产生变异,再返回地面培育作物新品种的育种新技术。
【详解】(1)A.该选项显示的繁殖方式是嫁接,嫁接是指把一个植物体的芽或枝,接在另一个植物体上,使结合在一起的两部分长成一个完整的植物体,嫁接属于无性生殖,A不符合题意。
B.该选项显示的繁殖方式是压条,压条是将植物的枝、蔓压埋于湿润的基质中,待其生根后与母株割离,形成新植株的方法。又称压枝。成株压条率高,但繁殖系数小,多在用其他方法繁殖困难,或要繁殖较大的新株时采用;压条属于无性生殖,B不符合题意。
C.该选项显示的繁殖方式是组织培养,是利用无性生殖的原理快速繁殖植物的高新技术手段,其优点有繁殖速度快,受季节影响小,诱导变异比较容易,很少感染病毒等,C不符合题意。
D.该选项显示的繁殖方式是用种子繁殖,油橄榄的繁殖方式也为种子繁殖,与该选项的种子发芽生长过程相同,D符合题意。
故选D。
(2)A.变异是随机发生的,变异可以是有利的、中性的或有害的,A错误。
B.生物的性状是由基因决定的,但也受环境的影响,B错误。
C.油橄榄高产的性状可能遗传,也可能不可遗传,C错误。
D.空间诱变是一种通过在太空环境下产生变异的方法,这种环境的特殊条件可能导致遗传变异率增高,D正确。
故选D。
26.阅读以下相关生物技术资料,回答问题。
资料一:在农业生产中,通常用带芽的块茎繁殖新植株,繁殖多代后容易感染病毒。中国农科院研究团队应用“基因组设计”培育杂交马铃薯,并用杂交种子繁殖替代块茎繁殖,取得了颠覆性成果。
资料二:普通甜椒的种子经太空漫游后播种,再经过选择、培育,得到了果型增大产量更高的太空椒。
资料三:大豆疫霉根腐病是由大豆疫霉菌引起的,严重影响大豆产量。科学家从野生大豆里找到该病的抗性基因,利用该抗性基因培育出了抗病能力强且产量高的新品种大豆。
(1)技术人员建议,马铃薯繁殖采用种子繁殖和块茎繁殖交替进行。这两种繁殖方式的主要区别是_____。块茎繁殖多代容易感染病毒,那么我们最好采用_____技术快速培养脱毒马铃薯苗。
(2)马铃薯块茎上的芽可以发育为新的植株,主要依赖于芽内的_____。马铃薯生长过程中要掐去顶芽的目的是_____。
(3)资料二中,太空椒果型大、产量高的变异属于_____(填“可遗传”或“不可遗传”)的变异,判断依据是_____。
(4)资料三中,抗病能力强新品种大豆的培育过程,利用了生物的_____多样性,体现了基因与性状的关系是_____。请简要写出培育过程:_____。
【答案】(1)是否经过两性生殖细胞的结合 组织培养
(2)分生组织 解除顶端优势
(3)可遗传 遗传物质发生了改变
(4)基因/遗传 基因控制生物的性状 从野生大豆中找到抗性基因,通过基因工程技术将该基因导入到大豆植株中,使其获得抗病性;然后通过选择培育等方法,筛选出抗病能力强且产量高的新品种大豆
【分析】(1)生物的生殖方式包括有性生殖和无性生殖。有性生殖是由亲本产生两性生殖细胞(主要是精子和卵细胞),经过两性生殖细胞的结合成为受精卵,再由受精卵发育成为新的个体的生殖方式;无性生殖是不经过两性生殖细胞的结合,由母体直接产生新个体的生殖方式。无性生殖主要包括:分裂生殖、出芽生殖、营养生殖(嫁接、压条、扦插等)、组织培养、克隆等。
(2)按照遗传物质是否发生改变,可以把生物的变异分为可遗传的变异和不可遗传的变异。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。
【详解】(1)技术人员建议马铃薯繁殖采用种子繁殖和块茎繁殖交替进行。这两种繁殖方式的主要区别是是否经过两性生殖细胞的结合形成受精卵。具体来说,种子繁殖是经过两性生殖细胞结合形成受精卵,由受精卵发育成新个体的繁殖方式,属于有性繁殖;而块茎繁殖则是由母体直接发育成新个体的繁殖方式,没有经过两性生殖细胞的结合,属于无性繁殖。由于块茎繁殖多代后容易感染病毒,技术人员建议采用组织培养技术快速培养脱毒马铃薯苗。组织培养技术可以在无菌条件下,利用植物细胞的全能性,从马铃薯块茎上取下一小块组织,通过培养使其发育成完整的植株,从而避免病毒的感染。
(2)马铃薯块茎上的芽可以发育为新的植株,这主要依赖于芽内的分生组织。分生组织是植物体内具有持续分裂能力的组织,它可以使芽不断生长并发育成新的植株。在马铃薯生长过程中,掐去顶芽的目的是解除顶端优势。顶端优势是指植物顶芽优先生长,抑制侧芽生长的现象。掐去顶芽后,可以促使侧芽的生长,使植株更加茂盛。
(3)资料二中,太空椒果型大、产量高的变异属于可遗传的变异。判断依据是太空椒的遗传物质发生了改变。太空椒的种子经过太空漫游后,由于宇宙射线的辐射等因素,导致种子的遗传物质发生了变异,从而产生了果型大、产量高等新的性状。这种变异是可以遗传给后代的。
(4)资料三中,抗病能力强新品种大豆的培育过程利用了生物的基因(遗传)多样性。基因多样性是指生物体内决定性状的遗传因子及其组合的多样性。科学家从野生大豆里找到了大豆疫霉菌的抗性基因,并利用该抗性基因通过基因工程技术培育出了抗病能力强且产量高的新品种大豆。这体现了基因与性状的关系是基因控制生物的性状。培育过程可以简要概括为:从野生大豆中找到抗性基因,通过基因工程技术将该基因导入到大豆植株中,使其获得抗病性;然后通过选择培育等方法,筛选出抗病能力强且产量高的新品种大豆。
27.【生活实践】如表是水稻栽培实验的统计数据,已知水稻的长穗和短穗是一对相对性状,若用A、a分别表示显性基因和隐性基因,请根据表中水稻亲本的杂交实验数据分析回答:
杂交组合
亲本
子一代植株表现
长穗
短穗
甲
长穗×短穗
423株
429株
乙
短穗×短穗
226株
667株
(1)普通水稻的体细胞中有24条染色体,那么它所产生的生殖细胞中所含染色体数是_____条。
(2)通过上表,可判断显性性状是_____,乙组中子一代短穗的基因组成应该是_____。
(3)利用野生水稻与普通栽培水稻多次杂交,培育出高产的杂交水稻新品种,这是利用了_____育种的技术。
(4)小兰通过新闻得知,2015年7月4日,湖南浏阳发生重金属镉污染事件。镉污染区的水稻和蔬菜都呈黄褐色,茄子辣椒则形态恐怖。她想,含镉的溶液会不会降低水稻种子的发芽率呢?在老师的指导下,她设计了以下探究实验:
方法步骤:
①两个培养皿分别编号甲、乙,底部垫有四层纱布。向甲培养皿倒入适量的含镉溶液;向乙培养皿倒入_____,形成对照实验。
②甲、乙培养皿中分别放入相同正常的饱满的水稻种子20粒。
③置于30℃和有充足空气的相同环境下培养。每天观察一次,连续7天记录水稻种子的萌发情况。
④为了使探究实验发芽率的结果可靠,对本实验还应设置重复组,取其平均值作为实验结果。
实验结果:甲组的水稻种子的平均发芽率为11%;乙组的水稻种子的平均发芽率为98%。根据实验结果,能够得到的实验结论是_______。
【答案】(1)12
(2)短穗 AA或Aa
(3)基因
(4)等量清水 含镉的溶液会降低水稻种子的发芽率
【分析】生物体的性状是由一对基因控制的,当控制某种性状的一对基因都是显性或一个是显性、一个是隐性时,生物体表现出显性基因控制的性状;当控制某种性状的基因都是隐性时,隐性基因控制的性状才会表现出来。
在一对相对性状的遗传过程中,子代个体中出现了亲代没有的性状,新出现的性状一定是隐性性状,亲代的基因组成是杂合体。
【详解】(1)生殖细胞中染色体数目是体细胞的一半,因此“普通水稻的体细胞中有24条染色体”,那么它所产生的生殖细胞中所含染色体数是12条。
(2)表格中,乙组亲本都是短穗×短穗,子一代出现了长穗,表明短穗是显性性状,长穗是隐性性状。因此通过乙杂交组合,可判断出水稻长穗和短穗的显隐关系,“若用A、a分别表示显性基因和隐性基因”,则短穗的基因型是AA或Aa,长穗的基因型是aa。因此其中子一代长穗的基因组成应该是aa,遗传图解如图:
乙组中子一代短穗的基因组成应该是AA或Aa。
(3)生物多样性通常有三个层次的含义,即生物种类的多样性、基因的多样性和生态系统的多样性。“利用野生水稻与普通栽培水稻多次杂交,培育出高产的杂交水稻新品种”,这是利用了水稻的基因多样性。
(4)方法步骤:
①对照实验所要探究的条件就是实验的唯一变量。由于探究“含镉的溶液会不会降低水稻种子的发芽率呢?”,所以,实验中唯一的变量是溶液中是否含镉,因此“两个培养皿分别编号甲、乙,底部垫有四层纱布。向甲培养皿倒入适量的含镉溶液”;向乙培养皿倒入等量清水,作为甲培养皿的对照组。
实验结果:甲组的水稻种子的平均发芽率为11%;乙组的水稻种子的平均发芽率为98%。根据实验结果,能够得到的实验结论是含镉的溶液会降低水稻种子的发芽率。
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