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1、 第七單元 生物變異、育種和進(jìn)化 學(xué)案32 從雜交育種到基因工程 山東省陽(yáng)谷三中王文芳（暖風(fēng)1261634564） 考綱要求 1. 生物變異在育種上的應(yīng)用(Ⅱ)。 2.轉(zhuǎn)基因食品的安全(Ⅰ)。 復(fù)習(xí)要求 1.簡(jiǎn)述基因工程的基本原理。 2.舉例說(shuō)出基因工程在農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥等領(lǐng)域的應(yīng)用。 3.關(guān)注轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的安全性。 基礎(chǔ)自查 一、雜交育種 1．概念 2．原理

2、 3．過(guò)程 4．優(yōu)點(diǎn) 。 5．缺點(diǎn) （1） （2） 。 6．意義：培育優(yōu)良新品種。 二、誘變育種 1．概念

3、 。 2．原理： 。 3．過(guò)程： 。 4．優(yōu)點(diǎn) (1) 。 (2) 。 5．缺點(diǎn)：誘發(fā)產(chǎn)生的突變，有利的個(gè)體往往不多，需處理大量材料，使選育工作量大，具有盲目性。 6．培育具有新性狀的品種。 三．基因工程的操作工具 1．基因的“剪刀”——限制性核酸內(nèi)切酶(簡(jiǎn)稱限制酶) (1)分布：

4、 。 (2)特性： 。 (3)實(shí)例：EcoR Ⅰ限制酶能專一識(shí)別GAATTC序列，并在G和A之間將這段序列切開(kāi)。 (4)切割結(jié)果 。 (5)作用：基因工程中重要的切割工具。在微生物體內(nèi)能將外來(lái)的DNA切斷，對(duì)自己的DNA無(wú)損害。 2．基因的“針線”——DNA連接酶 (1)催化對(duì)象： 。 (

5、2)催化位置： 。 (3)催化結(jié)果：形成重組DNA。 3．常用的運(yùn)載體—— (1)本質(zhì)：小型環(huán)狀DNA分子 (2)作用 (3)條件 四、試用流程圖表示基因工程的操作步驟 課堂深化探究 一．常見(jiàn)育種方式的比較 雜交育種 誘變育種 單倍體育種 多倍體育種 基因工程育種 原理 基因重組 基因突變 染色體變異 染色體變異 基因重組 常用 方式 育種 程序 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn)

6、 應(yīng)用 特別提醒： 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(shí)現(xiàn)原有基因的重新組合。 2．在所有育種方法中，最簡(jiǎn)捷、常規(guī)的育種方法——雜交育種。 3．不同育種目的的雜交育種的基本步驟及特點(diǎn) (1)培育雜合子品種——雜種優(yōu)勢(shì)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(diǎn)：高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗性強(qiáng)，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

7、交→F2→選出表現(xiàn)型符合要求的個(gè)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(gè)體自交→F3→……→選出穩(wěn)定遺傳的個(gè)體推廣種植。 ③特點(diǎn)：操作簡(jiǎn)單，但需要的時(shí)間較長(zhǎng)。 4．雜交育種選育的時(shí)間是F2，原因是從F2開(kāi)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。 5．雜交育種是通過(guò)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(shì)則是通過(guò)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(gè)優(yōu)良性狀，但只能用雜種一代，因?yàn)楹蟠鷷?huì)發(fā)生性狀分離。 6．誘變育種盡管能提高突變率，但

8、處理材料時(shí)仍然是未突變的遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于突變的個(gè)體；突變的不定向性和一般有害的特性決定了在突變的個(gè)體中有害仍多于有利，只是與自然突變相比較，二者都增多。 二．基因工程 1．基因工程的原理是什么？ 　 　 2．簡(jiǎn)述基因操作工具的特性。 　 　 　 　 3．簡(jiǎn)述基因工程的基本操作程序？ 　 4．DNA連接酶、DNA聚合酶和DNA酶有何不同？ 5．基因工程中的運(yùn)載體和細(xì)胞膜上的載體相同嗎？ 特別提醒　 (1)微生物常做受體細(xì)胞的原因是因其繁殖速度快、代謝旺盛、目的產(chǎn)物多。 (2)目的基因表達(dá)的標(biāo)志：通過(guò)轉(zhuǎn)錄翻譯合成出相應(yīng)的蛋白質(zhì)。 (3)只有第

9、三步將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞不涉及到堿基互補(bǔ)配對(duì)。 (4)限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶的作用部位都是脫氧核苷酸之間形成的磷酸二酯鍵(不是氫鍵)，只是一個(gè)切開(kāi)，一個(gè)連接。 (5)質(zhì)粒是最常用的運(yùn)載體，不要把質(zhì)粒同運(yùn)載體等同，除此之外，噬菌體和動(dòng)植物病毒也可作為運(yùn)載體。運(yùn)載體的化學(xué)本質(zhì)為DNA，其基本單位為脫氧核苷酸。 (6)要想從DNA上切下某個(gè)基因，應(yīng)切2個(gè)切口，產(chǎn)生4個(gè)黏性末端。 (7)DNA酶即DNA水解酶，是將DNA水解的酶；DNA聚合酶是在DNA復(fù)制過(guò)程中，催化形成新DNA分子的酶，是將單個(gè)游離的脫氧核苷酸加到DNA片段上，需要模板；但DNA連接酶是將兩個(gè)DNA片段的兩個(gè)缺口同

10、時(shí)連接，不需要模板，兩者作用的化學(xué)鍵相同，都是磷酸二酯鍵。 (8)原核生物基因(如抗蟲(chóng)基因來(lái)自蘇云金芽孢桿菌)可為真核生物(如棉花)提供目的基因。 (9)限制酶在第一步和第二步操作中都用到，且要求同一種酶，目的是產(chǎn)生相同的黏性末端；第二步中兩種工具酶都用到。 (10)受體細(xì)胞動(dòng)物一般用受精卵，植物若用體細(xì)胞則通過(guò)組織培養(yǎng)的方式形成新個(gè)體。 (11)抗蟲(chóng)棉只能抗蟲(chóng)，不能抗病毒、細(xì)菌。 對(duì)應(yīng)訓(xùn)練 1．太空育種是指利用太空綜合因素如強(qiáng)輻射、微重力等，誘導(dǎo)由宇宙飛船攜帶的種子發(fā)生變異，然后進(jìn)行培育的一種育種方法。下列說(shuō)法正確的是(　 　) A．太空育種產(chǎn)生的突變總是有益的 B．太空育種

11、產(chǎn)生的性狀是定向的 C．太空育種培育的植物是地球上原本不存在的 D．太空育種與其他誘變方法在本質(zhì)上是一樣的 2．將①、②兩個(gè)植株雜交，得到③，將③再做進(jìn)一步處理，如圖所示。下列分析錯(cuò)誤的是(　 　) A．由③到④過(guò)程一定發(fā)生了等位基因分離、非同源染色體上非等位基因自由組合 B．由⑤×⑥到⑧的育種過(guò)程中，遵循的主要原理是染色體變異 C．若③的基因型為AaBbdd，則⑩植株中能穩(wěn)定遺傳的個(gè)體占總數(shù)的1/4 D．由③到⑦過(guò)程可能發(fā)生突變和重組，為生物進(jìn)化提供原材料 3．如圖表示某種農(nóng)作物品種①和②培育出⑥的幾種方法，下列有關(guān)說(shuō)法中錯(cuò)誤的是(　 　) A．經(jīng)過(guò)Ⅲ培育形成④常用

12、的方法是花藥離體培養(yǎng) B．過(guò)程Ⅵ常用一定濃度的秋水仙素處理④的幼苗 C．由品種①直接形成⑤的過(guò)程必須經(jīng)過(guò)基因突變 D．由品種①和②培育能穩(wěn)定遺傳的品種⑥的最快途徑是Ⅰ→Ⅴ 4．用高稈抗銹病(DDTT)和矮稈不抗銹病(ddtt)的二倍體水稻品種進(jìn)行育種時(shí)，方法一是雜交得到F1，F(xiàn)1再自交得到F2，然后選育所需類型；方法二是用F1的花藥進(jìn)行離體培養(yǎng)，再用秋水仙素處理幼苗得到相應(yīng)植株。下列敘述正確的是(　 　) A．方法一所得F2中重組類型、純合子各占3/8、1/4 B．方法二所得植株中純合子、可用于生產(chǎn)的類型比例分別為1/2、1/4 C．方法一和方法二依據(jù)的主要原理分別是基因重組和染

13、色體結(jié)構(gòu)變異 D．方法二的最終目的是獲得單倍體植株，秋水仙素可提高基因突變頻率 5．在已知某小片段基因堿基序列的情況下，獲得該基因的最佳方法是(　 　) A．用mRNA為模板反轉(zhuǎn)錄合成DNA B．以4種脫氧核苷酸為原料人工合成 C．將供體DNA片段轉(zhuǎn)入受體細(xì)胞中，再進(jìn)一步篩選 D．由蛋白質(zhì)的氨基酸序列推測(cè)mRNA 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(guò)程中，下列操作中錯(cuò)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 實(shí)

14、驗(yàn)探究 現(xiàn)有三個(gè)番茄品種，基因型分別為AABBdd、AAbbDD、aaBBDD，三對(duì)等位基因分別位于三對(duì)同源染色體上，并且分別控制葉形、花色和果形三對(duì)相對(duì)性狀。如何運(yùn)用雜交育種的方法利用以上三個(gè)品種的種子獲得基因型為aabbdd的植株？(要寫出詳細(xì)的方法和步驟) (1) ?！? (2)

15、 。 (3) 。 (4)

16、 。 限時(shí)訓(xùn)練 題組一　育種方法 1．已知水稻的抗病(R)對(duì)感病(r)為顯性，有芒(B)對(duì)無(wú)芒(b)為顯性?，F(xiàn)有抗病有芒和感病無(wú)芒兩個(gè)品種，要想選育出抗病無(wú)芒的新品種，生產(chǎn)中一般選用的育種方法是(　 　) A．誘變育種　　

17、　 B．多倍體育種 C．基因工程育種 D．雜交育種 2．在自然界的谷物中，水稻、玉米等都具有糯性，而小麥沒(méi)有糯性。江蘇某農(nóng)科所通過(guò)江蘇自火麥與日本關(guān)東107、美國(guó)IKE等種間雜交后獲得糯性基因，再用其后代與揚(yáng)麥158品種進(jìn)行多次回交，將糯性品質(zhì)固定在揚(yáng)麥158品種上，培育出糯性小麥。相關(guān)的育種過(guò)程如圖。下列敘述正確的是(　 　) A．上述材料中，江蘇某農(nóng)科所培育糯性小麥的過(guò)程中運(yùn)用的遺傳學(xué)原理是基因突變 B．要想在短時(shí)間內(nèi)獲得糯性小麥的育種方法是a，此方法能提高突變率 C．a(chǎn)、c過(guò)程都需要使用秋水仙素，都作用于萌發(fā)的種子 D．要獲得yyRR，b過(guò)程需要進(jìn)行不斷地自交

18、來(lái)提高純合率，理論上F2中獲得yyRR的幾率是1/16 3．用基因型為DDee與ddEE的個(gè)體雜交的豌豆種子(DdEe)獲得純合子(ddee)，最簡(jiǎn)捷的方法是(　 　) A．種植→F2→選不分離者→純合子 B．種植→秋水仙素處理→純合子 C．種植→花藥離體培養(yǎng)→秋水仙素處理→純合子 D．種植→秋水仙素處理→花藥離體培養(yǎng)→純合子 4．下列所列出的是四種常見(jiàn)育種方法的優(yōu)、缺點(diǎn)，請(qǐng)?zhí)畛觫佟芩鶎?duì)應(yīng)的育種方法名稱(　　) 育種名稱 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) ①______ 使位于不同個(gè)體的優(yōu)良性狀集中在一個(gè)個(gè)體上 時(shí)間長(zhǎng)、需及時(shí)發(fā)現(xiàn)優(yōu)良性狀 ②______ 可以提高變異頻率或出現(xiàn)新性狀，

19、加速育種進(jìn)程 ①有利變異少，需大量處理實(shí)驗(yàn)材料 ②變異具有不確定性，盲目性大 ③______ 明顯縮短育種年限 技術(shù)復(fù)雜 ④______ 提高產(chǎn)量和營(yíng)養(yǎng)成分 適用于植物，在動(dòng)物中很難開(kāi)展 A．雜交育種　單倍體育種　多倍體育種　誘變育種 B．基因工程育種　雜交育種　單倍體育種　多倍體育種 C．誘變育種　雜交育種　多倍體育種　單倍體育種 D．雜交育種　誘變育種　單倍體育種　多倍體育種 5．為獲得純合高蔓抗病番茄植株，采用了下圖所示的方法，圖中兩對(duì)相對(duì)性狀獨(dú)立遺傳。據(jù)圖分析，不正確的是(　　) A．過(guò)程①的自交代數(shù)越多，純合高蔓抗病植株的比例越高 B．過(guò)程②可以取任

20、一植株的適宜花藥作培養(yǎng)材料 C．過(guò)程③包括脫分化和再分化兩個(gè)過(guò)程 D．圖中篩選過(guò)程不改變抗病基因頻率 題組二　基因工程 6．基因工程是將目的基因通過(guò)一定過(guò)程，轉(zhuǎn)入到受體細(xì)胞，經(jīng)過(guò)受體細(xì)胞的分裂，使目的基因的遺傳信息擴(kuò)大，再進(jìn)行表達(dá)，從而培養(yǎng)成工程生物或生產(chǎn)基因產(chǎn)品的技術(shù)。你認(rèn)為支持基因工程技術(shù)的理論有(多選)(　　) A．遺傳密碼的通用性 B．不同基因可獨(dú)立表達(dá) C．不同基因表達(dá)互相影響 D．DNA作為遺傳物質(zhì)能夠嚴(yán)格地自我復(fù)制 7．人們?cè)噲D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：甲生物的蛋白質(zhì)→mRNA目的基因與質(zhì)粒DNA重組導(dǎo)入乙細(xì)胞獲得甲生物

21、的蛋白質(zhì)，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．①過(guò)程需要的酶是逆轉(zhuǎn)錄酶，原料是A、U、G、C B．②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(guò)程中用的原料不含有A、U、G、C 8．利用外源基因在受體細(xì)胞中表達(dá)，可生產(chǎn)人類所需要的產(chǎn)品。下列選項(xiàng)中能說(shuō)明目的基因完成了在受體細(xì)胞中表達(dá)的是( 　) A．棉花二倍體細(xì)胞中檢測(cè)到細(xì)菌的抗蟲(chóng)基因 B．大腸桿菌中檢測(cè)到人胰島素基因及其mRNA C．山羊乳腺細(xì)胞中檢測(cè)到人生長(zhǎng)激素DNA序列 D．酵母菌細(xì)胞中提取到人干擾素蛋白 9．在基因工程中不會(huì)出現(xiàn)( 　)

22、 A．DNA連接酶將黏性末端的堿基連接起來(lái) C．目的基因需由運(yùn)載體導(dǎo)入受體細(xì)胞 B．限制性核酸內(nèi)切酶用于目的基因的獲得 D．人工合成目的基因要用限制性內(nèi)切酶 題組三　應(yīng)用提升 10．生物世界廣泛存在著變異，人們研究并利用變異可以培育高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的作物新品種。下列能產(chǎn)生新基因的育種方式是(　　) A．“雜交水稻之父”袁隆平通過(guò)雜交篩選技術(shù)培育出高產(chǎn)的超級(jí)水稻 B．用X射線進(jìn)行大豆人工誘變育種，從誘變后代中選出抗病性強(qiáng)的優(yōu)良品種 C．通過(guò)雜交篩選和人工染色體加倍技術(shù)，成功培育出抗逆能力強(qiáng)的八倍體小黑麥 D．把合成β胡蘿卜素的有關(guān)基因轉(zhuǎn)進(jìn)水稻，培育成可防止人類VA缺乏癥的轉(zhuǎn)基因水稻

23、 11(2012·北京東城區(qū))將某種二倍體植物①、②兩個(gè)植株雜交，得到③，將③再做進(jìn)一步處理，如下圖所示。下列分析不正確的是(　　)。 A．由③到④的育種過(guò)程依據(jù)的主要原理是基因突變 B．由⑤×⑥過(guò)程形成的⑧植株屬于新物種 C．若③的基因型為AaBbdd，則⑩植株中能穩(wěn)定遺傳的個(gè)體占總數(shù)的 D．由⑦到⑨的過(guò)程會(huì)發(fā)生突變和重組，可為生物進(jìn)化提供原材料 12下面為6種不同的育種方法。 據(jù)圖回答下列問(wèn)題。 (1)圖中A至D方向所示的途徑表示________育種方式，這種方法屬常規(guī)育種，一般從F2代開(kāi)始選種，這是因?yàn)開(kāi)_________________。A―→B―→C的途徑表示_

24、_______育種方式，這兩種育種方式中后者的優(yōu)越性主要表現(xiàn)在______________________________。 (2)B常用的方法為_(kāi)_____________。 (3)E方法所用的原理是____________，所用的方法如______________、______________。育種時(shí)所需處理的種子應(yīng)是萌動(dòng)的(而非休眠的)種子，原因是______________________。 (4)C、F過(guò)程最常用的藥劑是____________，其作用的原理______________________。 (5)由G到H過(guò)程中涉及的生物技術(shù)有__________________

25、_和______________。 (6)K―→L―→M這種育種方法的優(yōu)越性表現(xiàn)在_______________________________。 高考真題體驗(yàn) 1（2012浙江）32.（18分）玉米的抗病和不抗?。ɑ?yàn)椋?、ａ）、高桿和矮桿（基因?yàn)椋?、ｂ）是兩?duì)獨(dú)立遺傳的相對(duì)性狀?，F(xiàn)有不抗病矮桿玉米種子（甲），研究人員欲培育抗病高桿玉米，進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)： 取適量的甲，用合適劑量的γ射線照射后種植，在后代中觀察到白化苗4株、抗病矮桿1株（乙）和不抗病高桿1株（丙）。將乙與丙雜交，Ｆ１中出現(xiàn)抗病高桿、抗病矮桿、不抗病高桿、不抗病矮桿。選Ｆ1中的抗病高桿植株上的花藥進(jìn)行離體培養(yǎng)獲得幼苗，經(jīng)秋

26、水仙素處理后選出純合二倍體的抗病高桿植株（?。? 另一實(shí)驗(yàn)表明，以甲和丁為親本進(jìn)行雜交，子一代均為抗病高桿。 請(qǐng)回答： （1）對(duì)上述1株白化苗的研究發(fā)現(xiàn)，控制其葉綠素合成的基因缺失了一段DNA，因此該基因不能正?！　　　　?，功能喪失，無(wú)法合成葉綠素，表明該白化苗的變異具有　　　　的特點(diǎn)，該變異類型屬于　　　　　　　。 （2）上述培育抗病高桿玉米的實(shí)驗(yàn)運(yùn)用了　　　　　　　　、單倍體育種和雜交育種技術(shù)，其中雜交育種技術(shù)依據(jù)的原理是　　　　　　　　　　?；ㄋ庪x體培養(yǎng)中，可通過(guò)誘導(dǎo)愈傷組織分化出芽、根獲得再生植株，也可通過(guò)誘導(dǎo)分化成　　　　　獲得再生植株。 （3）從基因組成看，乙與丙植株雜交

27、的Ｆ１中抗病高桿植株能產(chǎn)生　　　種配子。 （4）請(qǐng)用遺傳圖解表示乙與丙植株雜交得到Ｆ1的過(guò)程。 2（2012江蘇）科學(xué)家將培育的異源多倍體的抗葉銹病基因轉(zhuǎn)移到普通小麥中，育成了抗葉銹病的小麥，育種過(guò)程見(jiàn)圖。圖中A、B、C、D表示4個(gè)不同的染色體組，每組有7條染色體，C染色體組中含攜帶抗病基因的染色體。請(qǐng)回答下列問(wèn)題： （1）異源多倍體是由兩種植物AABB與CC遠(yuǎn)源雜交形成的后代，經(jīng) 方法培育而成，還可用植物細(xì)胞工程中 方法進(jìn)行培育。 （2）雜交后代①染色體組的組成為 ，進(jìn)行減數(shù)分裂時(shí)形成 個(gè)四分體，體細(xì)胞中含有

28、 條染色體。 （3）雜交后代②中C組的染色體減數(shù)分裂時(shí)易丟失，這是因?yàn)闇p數(shù)分裂時(shí)這些染色體 。 （4）為使雜交后代③的抗病基因穩(wěn)定遺傳，常用射線照射花粉，使含抗病基因的染色體片段轉(zhuǎn)接到小麥染色體上，這種變異稱為 。 3（2012海南）無(wú)子西瓜是由二倍體(2n=22)與同源四倍體雜交后形成的三倍體?；卮鹣铝袉?wèn)題： (1)雜交時(shí)選用四倍體植株作母本，用二倍體植株作父本，取其花粉涂在四倍體植株的______上，授粉后套袋。四倍體植株上產(chǎn)生的雌配子含有______條染色體，該雌配子與二倍體植株上產(chǎn)生的雄配子結(jié)合，形成含有______條染色體的合子

29、。 (2)上述雜交獲得的種子可發(fā)育為三倍體植株。該植株會(huì)產(chǎn)生無(wú)子果實(shí)，該果實(shí)無(wú)子的原因是三倍體的細(xì)胞不能進(jìn)行正常的 分裂。 (3)為了在短期內(nèi)大量繁殖三倍體植株，理論上可以采用____的方法。 4（2011福建）回答下列Ⅰ、Ⅱ題 Ⅰ.機(jī)體的免疫系統(tǒng)對(duì)核輻射損傷很敏感，主要表現(xiàn)在核輻射會(huì)誘導(dǎo)免疫細(xì)胞凋亡。人白細(xì)胞介素18（IL-18）能促進(jìn)免疫細(xì)胞的增殖和分化，提高機(jī)體免疫功能。某科研小組開(kāi)展了“IL-18對(duì)核輻射誘導(dǎo)小鼠脾細(xì)胞凋亡的抑制作用”的研究，方法如下： 選取若干實(shí)驗(yàn)小鼠，隨機(jī)分成三組：①組無(wú)輻射損傷；②組輻射損傷（60Co照射，下同）；③組先輻射損傷，1天后注

30、射IL-18。14天后分別取各組小鼠脾細(xì)胞進(jìn)行體外培養(yǎng)，在培養(yǎng)了Oh、12h、24h、48h后，進(jìn)行細(xì)胞凋亡檢測(cè)，得到的細(xì)胞凋亡相對(duì)值如下表： 組別 處理方法 0 h 12 h 24 h 48 h ① 無(wú)輻射損傷 0.046 0.056 0.048 0.038 ② 輻射損傷 0.460 0.420 0.530 0.520 ③ 輻射損傷+IL–18 0.239 0.265 0.279 0.269 （1）選擇脾細(xì)胞作為本實(shí)驗(yàn)材料，是因?yàn)槠⑴K是機(jī)體重要的_____器官。已知IL-18是一種淋巴因子，淋巴因子與______都屬于免疫活性物質(zhì)。 （2）

31、細(xì)胞凋亡是由遺傳機(jī)制決定的________死亡。從表中數(shù)據(jù)可知，細(xì)胞凋亡相對(duì)值越小，說(shuō)明發(fā)生凋亡的脾細(xì)胞數(shù)目越_____;從_______（組別）兩組數(shù)據(jù)可知，IL-18能夠抑制脾細(xì)胞凋亡。 （3）科研小組還設(shè)置了第④組實(shí)驗(yàn)，方法是先注射IL-18，3天后進(jìn)行輻射損傷，14天后的實(shí)驗(yàn)操作同前三組。與第③組相比，設(shè)置第④組的目的是_________________________ ________________________。 （4）在作物育種中，可用60Co放出的γ射線使作物發(fā)生基因突變，從中篩選出優(yōu)良的變異類型，這種育種方法叫做______育種，其特點(diǎn)是______________

32、__________________ _________________________（至少答出兩點(diǎn)）。 Ⅱ.使用染色劑染色是生物學(xué)實(shí)驗(yàn)常用的方法，某同學(xué)對(duì)有關(guān)實(shí)驗(yàn)做了如下歸納： 實(shí)驗(yàn) 觀察對(duì)象 染色劑 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 ① 花生子葉細(xì)胞的脂肪顆粒 蘇丹Ⅲ 脂肪顆粒被染成橘黃色 ② 人口腔上皮細(xì)胞中的DNA和RNA分布 吡羅紅、甲基綠 細(xì)胞內(nèi)染成綠色的面積顯著大于染成紅色的面積 ③ 人口腔上皮細(xì)胞中的線粒體 健那綠 線粒體呈現(xiàn)藍(lán)綠色 ④ 洋蔥根尖分生組織細(xì)胞的有絲分裂 龍膽紫 間期細(xì)胞不著色，分裂期細(xì)胞染色體著色 （1）上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果的歸納，正確的有___

33、________。 （2）實(shí)驗(yàn)②和實(shí)驗(yàn)④在染色之前，都使用了一定濃度的鹽酸處理。其中，實(shí)驗(yàn)②用鹽酸可改變__________通透性，加速染色劑進(jìn)入細(xì)胞；實(shí)驗(yàn)④用鹽酸與酒精混合，對(duì)材料進(jìn)行解離。在兩個(gè)實(shí)驗(yàn)操作中，都要注意鹽酸濃度，處理材料時(shí)的溫度和_________。 （3）健那綠使線粒體著色與線粒體內(nèi)膜的酶系統(tǒng)有關(guān)。線粒體內(nèi)膜上的酶主要催化有氧呼吸的第______階反應(yīng)，該反應(yīng)變化是______________________。 5.(2010·全國(guó)Ⅱ，5)下列敘述符合基因工程概念的是(　　) A．B淋巴細(xì)胞與腫瘤細(xì)胞融合，雜交瘤細(xì)胞中含有B淋巴細(xì)胞中的抗體基因 B．將人的干擾素基因

34、重組到質(zhì)粒后導(dǎo)入大腸桿菌，獲得能產(chǎn)生人干擾素的菌株 C．用紫外線照射青霉菌，使其DNA發(fā)生改變，通過(guò)篩選獲得青霉素高產(chǎn)菌株 D．自然界中天然存在的噬菌體自行感染細(xì)菌后其DNA整合到細(xì)菌DNA上 6．(2010·安徽卷)如圖所示，科研小組用60Co照射棉花種子。誘變當(dāng)代獲得棕色(纖維顏色)新性狀，誘變Ⅰ代獲得低酚(棉酚含量)新性狀。已知棉花的纖維顏色由一對(duì)基因(A、a)控制，棉酚含量由另一對(duì)基因(B、b)控制，兩對(duì)基因獨(dú)立遺傳。 (1)兩個(gè)新性狀中，棕色是________性狀，低酚是________性狀。 (2)誘變當(dāng)代中，棕色、高酚的棉花植株基因型是________，白色、高酚的

35、棉花植株基因型是________。 (3)棕色棉抗蟲(chóng)能力強(qiáng)，低酚棉產(chǎn)量高。為獲得抗蟲(chóng)高產(chǎn)棉花新品種，研究人員將誘變I代中棕色、高酚植株自交。每株自交后代種植在一個(gè)單獨(dú)的區(qū)域，從________的區(qū)域中得到純合棕色、高酚植株。請(qǐng)你利用該純合體作為一個(gè)親本，再?gòu)恼T變Ⅰ代中選擇另一個(gè)親本，設(shè)計(jì)一方案，盡快選育出抗蟲(chóng)高產(chǎn)(棕色、低酚)的純合棉花新品種(用遺傳圖解和必要的文字表示)。 7．(2010·四川卷)回答下列Ⅰ、Ⅱ兩個(gè)小題。 Ⅰ.為提高小麥的抗旱性，有人將大麥的抗旱基因(HVA)導(dǎo)入小麥，篩選出HVA基因成功整合到染色體上的高抗旱性T植株(假定HVA基因都能正常表達(dá))。 (1)某T植株體

36、細(xì)胞含一個(gè)HVA基因。讓該植株自交，在所得種子中，種皮含HVA基因的種子所占比例為_(kāi)_______，胚含HVA基因的種子所占比例為_(kāi)_______。 (2)某些T植株體細(xì)胞含兩個(gè)HVA基因，這兩個(gè)基因在染色體上的整合情況有下圖所示的三種類型(黑點(diǎn)表示HVA基因的整合位點(diǎn))。 ①將T植株與非轉(zhuǎn)基因小麥雜交：若子代高抗旱性植株所占的比例為50%，則兩個(gè)HVA基因的整合位點(diǎn)屬于圖________類型；若子代高抗旱性植株所占的比例為100%，則兩個(gè)HVA基因的整合位點(diǎn)屬于圖________類型。 ②讓圖C所示類型的T植株自交，子代中高抗旱性植株所占比例為_(kāi)_______。 學(xué)案32 從雜交

37、育種到基因工程 答案與解析 基礎(chǔ)自查 一、雜交育種 1．將兩個(gè)或多個(gè)品種的優(yōu)良性狀通過(guò)交配集中在一起，再經(jīng)過(guò)選擇和培育，獲得新品種的方法。 2．基因重組。 3．選擇具有不同優(yōu)良性狀的親本雜交→獲得F1→F1自交或雜交→獲得F2→鑒別、選擇需要的類型→優(yōu)良品種。 4．可以把多個(gè)品種的優(yōu)良性狀集中在一起。 5．（1）育種年限較長(zhǎng)；（2）存在遠(yuǎn)源雜交不親和的現(xiàn)象。 二、誘變育種 1．利用物理因素或化學(xué)因素來(lái)處理生物，使生物發(fā)生基因突變，從而獲得優(yōu)良變異類型的育種方法。 2．基因突變。 3．選擇生物→誘發(fā)基因突變→選擇理想類型→培育。 4． (1)可以提高突變頻率，在較短時(shí)間

38、內(nèi)獲得較多的優(yōu)良變異類型。 (2)大幅度地改良某些性狀。 6．培育具有新性狀的品種。 三．基因工程的操作工具 1．限制性核酸內(nèi)切酶(簡(jiǎn)稱限制酶) (1)主要在微生物體內(nèi)。 (2)一種限制酶只能識(shí)別一種特定的核苷酸序列，并在特定的切點(diǎn)上切割DNA分子。 (4)產(chǎn)生兩個(gè)帶有黏性末端的DNA片段。 2．(1)兩個(gè)具有相同黏性末端的DNA片段（或兩個(gè)具有平末端的DNA片段）。 (2)脫氧核糖與磷酸之間的缺口。 (3)形成重組DNA。 3．質(zhì)粒 (2) (3) 四、 將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞：主要是借鑒細(xì)菌或病毒侵染細(xì)胞 的方法 課堂深化探究 一．常見(jiàn)育

39、種方式的比較 雜交育種 誘變育種 單倍體育種 多倍體育種 基因工程育種 原理 基因重組 基因突變 染色體變異 染色體變異 基因重組 常用 方式 ①選育純種：雜交―→自交―→選優(yōu)―→自交 ②選育雜種：雜交―→雜交種 輻射誘變、激光誘變、空間誘變 花藥離體培養(yǎng)，然后再使染色體數(shù)目加倍 秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗 轉(zhuǎn)基因(DNA重組)技術(shù)將目的基因?qū)肷矬w內(nèi)，培育新品種 育種程序 優(yōu)點(diǎn) ①使位于不同個(gè)體的優(yōu)良性狀集中到一個(gè)個(gè)體上 ②操作簡(jiǎn)便 可以提高變異的頻率、加速育種進(jìn)程且大幅度地改良某些性狀 ①明顯縮短育種年限 ②所

40、得品種為純合子 器官巨大，提高產(chǎn)量和營(yíng)養(yǎng)成分 打破物種界限，定向改變生物的性狀 缺點(diǎn) ①育種時(shí)間長(zhǎng) ②不能克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙 有利變異少，需大量處理實(shí)驗(yàn)材料(有很大盲目性) 技術(shù)復(fù)雜且需與雜交育種配合 只適用于植物，發(fā)育延遲，結(jié)實(shí)率低 有可能引發(fā)生態(tài)危機(jī) 應(yīng)用 用純種高稈抗病小麥與矮稈不抗病小麥培育矮稈抗病小麥 高產(chǎn)青霉菌 用純種高稈抗病小麥與矮稈不抗病小麥快速培育矮稈抗病小麥 三倍體無(wú)子西瓜、八倍體小黑麥 轉(zhuǎn)基因“向日葵豆”、轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉 二　基因工程 1．(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。

41、 (3)各種生物共用一套遺傳密碼。 2．(1)限制性核酸內(nèi)切酶——基因的“剪刀” 一種限制性核酸內(nèi)切酶只能識(shí)別一種特定的核苷酸序列，并且能夠在特定的切點(diǎn)上切割DNA分子。 (2)DNA連接酶——基因的“針錢” 連接限制性核酸內(nèi)切酶切開(kāi)的斷口。 (3)運(yùn)載體——基因的運(yùn)輸工具 作為運(yùn)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(gè)限制酶切點(diǎn)，以便和外源基因相連。③含有標(biāo)記基因，以便于篩選。 3．(1)提取目的基因；(2)目的基因與運(yùn)載體的結(jié)合；(3)將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞； (4)目的基因的檢測(cè)和鑒定。 4．DNA連接酶是連接DNA的片段；DNA聚合酶是DNA

42、分子復(fù)制時(shí)，按模板鏈的要求，將脫氧核苷酸逐個(gè)連接起來(lái)，形成DNA的子鏈；DNA酶的作用是水解DNA。 5．不同；①基因工程中的運(yùn)載體是將外源基因?qū)胧荏w細(xì)胞的專門運(yùn)輸工具，常用的運(yùn)載體有質(zhì)粒、動(dòng)植物病毒、噬菌體等；②細(xì)胞膜上的載體是位于細(xì)胞膜上的載體蛋白，與控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞有關(guān)。 對(duì)應(yīng)訓(xùn)練 1D【解析】突變大部分都是有害的，產(chǎn)生的性狀是不定向的，該植物本質(zhì)未發(fā)生改變，只有個(gè)別性狀發(fā)生變化，故D選項(xiàng)符合題意。 2A【解析】圖中③→④過(guò)程屬于誘變育種，其原理是射線使種子中基因發(fā)生突變，從中選育優(yōu)良品種，并不一定發(fā)生等位基因的分離和非同源染色體上非等位基因的自由組合；⑤、⑥的雜交屬于不同物種

43、間的雜交，⑧個(gè)體中染色體2/3來(lái)自于⑥，1/3來(lái)自于⑤，所以屬于染色體變異；③經(jīng)⑤到過(guò)程中存在AABBdd、aaBBdd、AAbbdd、aabbdd四種純合子，占總數(shù)的1/4；③→⑦是取花粉進(jìn)行培養(yǎng)，經(jīng)過(guò)減數(shù)分裂有可能發(fā)生基因突變和染色體變異，但一定會(huì)發(fā)生基因重組。故A選項(xiàng)符合題意。 3D【解析】品種①的基因型為AABB，品種②的基因型為aabb，要培育出基因型為AAbb的品種⑥最快的途徑應(yīng)為單倍體育種，所以應(yīng)為途徑Ⅰ→Ⅲ→Ⅵ，而Ⅰ→Ⅴ途徑獲得的子代中既有純合體又有雜合體，還需要不斷的連續(xù)自交進(jìn)行篩選才能獲得需要的品種⑥。故D選項(xiàng)符合題意。 4A【解析】?jī)蓚€(gè)親本的基因型是DDTT和ddtt

44、，為雙顯性和雙隱性純合子，可知其子二代中重組類型、純合子各占3/8、1/4是正確的，A選項(xiàng)正確；單倍體育種所得子代均為純合子，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；單倍體育種依據(jù)的主要原理是染色體數(shù)目的變異，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；單倍體育種的最終目的是獲得符合生產(chǎn)要求的純合植株，D選項(xiàng)錯(cuò)誤。故A選項(xiàng)符合題意。 5D【解析】人工合成目的基因有兩種方法：一是通過(guò)mRNA→單鏈DNA→雙鏈DNA；二是根據(jù)蛋白質(zhì)氨基酸序列→mRNA序列→推測(cè)出結(jié)構(gòu)基因的核苷酸序列→通過(guò)化學(xué)方法人工合成；在已知基因堿基序列的情況下，合成目的基因的最佳方法就是以4種脫氧核苷酸為原料，進(jìn)行化學(xué)合成(第二種方法)。故B選項(xiàng)符合題意。 6A【解析】構(gòu)建重組D

45、NA分子時(shí)，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選項(xiàng)錯(cuò)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?yàn)榭钩輨┗颍晕闯晒?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。故A選項(xiàng)符合題意。 實(shí)驗(yàn)探究 【解析】在寫實(shí)驗(yàn)過(guò)程時(shí)，要注意其合理性和科學(xué)性，并注意準(zhǔn)確表述相互授粉、根據(jù)植株的葉形選出基因型為aa的個(gè)體、根據(jù)花色選出基因型為bb的個(gè)體、根據(jù)果實(shí)的形狀選擇出基因型為dd的個(gè)體

46、。 (1)將AABBdd和AAbbDD的種子種下，當(dāng)植株長(zhǎng)大后，讓其相互授粉，進(jìn)行雜交，得到F1(AABbDd)的種子。　 (2)將F1與aaBBDD的種子種下，當(dāng)植株長(zhǎng)大后，讓其相互授粉，進(jìn)行雜交，可以得到F2的種子（含基因型為AaBbDd的種子）。 (3)將F2的種子種下，當(dāng)植株長(zhǎng)大后，讓其相互授粉，進(jìn)行自交，得到F3的種子（含基因型為aabbdd的種子）。 (4)將F3的種子全部種下，長(zhǎng)出植株后，根據(jù)葉形選出基因型為aa的個(gè)體，淘汰其他個(gè)體；當(dāng)長(zhǎng)到開(kāi)花時(shí)，根據(jù)花色選擇出基因型為bb的個(gè)體，淘汰其他個(gè)體，并讓其自花授粉，長(zhǎng)成果實(shí)后，根據(jù)果實(shí)的形狀選擇出基因型為dd的個(gè)體，淘汰其他個(gè)

47、體。 限時(shí)訓(xùn)練 題組一　育種方法 1D【解析】本題考查育種的幾種方法，雜交育種能集兩個(gè)親本的不同優(yōu)良性狀于一身，生產(chǎn)中一般選用此方法育種。故D選項(xiàng)符合題意。 2D【解析】由題意可知，糯性小麥?zhǔn)峭ㄟ^(guò)種間雜交及多次回交后獲得的。雜交與回交都是親代通過(guò)減數(shù)分裂產(chǎn)生重組型的配子，雌雄配子經(jīng)過(guò)受精作用產(chǎn)生子代，此過(guò)程的遺傳學(xué)原理是基因重組；a過(guò)程屬于單倍體育種，其特點(diǎn)是能夠明顯縮短育種年限；c過(guò)程為多倍體育種；單倍體育種與多倍體育種都需要使用秋水仙素，前者處理的是幼苗，后者處理的是萌發(fā)的種子或幼苗；b過(guò)程是雜交育種，可通過(guò)不斷連續(xù)自交淘汰發(fā)生性狀分離的個(gè)體，不斷提高純合率，F(xiàn)1基因型為YyRr，

48、兩對(duì)基因分別位于兩對(duì)同源染色體上，F(xiàn)2中yyRR的幾率是1/16。故D選項(xiàng)符合題意。 3A【解析】從題干中可知獲得的是隱性純合子(ddee)，所以在F2中可以直接獲得，通過(guò)雜交育種獲得這種個(gè)體要比單倍體育種快。故A選項(xiàng)符合題意。 4．D　[由表中優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)可知：①為雜交育種，②為誘變育種，③為單倍體育種，④為多倍體育種。] 5．D　[過(guò)程①為從F2中選擇高蔓抗病植株連續(xù)自交，F(xiàn)2中的高蔓抗病植株中有純合子和雜合子，雜合子自交發(fā)生性狀分離，通過(guò)篩選再自交，自交代數(shù)越多，純合子所占比例越高；F1代植株的基因型是相同的，都是雙雜合子，所以在進(jìn)行花藥離體培養(yǎng)時(shí)可以用F1代任一植株的花藥作培養(yǎng)材料

49、；過(guò)程③是植物組織培養(yǎng)的過(guò)程，包括脫分化和再分化兩個(gè)過(guò)程；通過(guò)圖中的篩選可以使抗病的基因頻率增加。] 題組二　基因工程 6．ABD　[轉(zhuǎn)基因之所以在不同生物間可以進(jìn)行，是因?yàn)檫z傳密碼的通用性，不同基因表達(dá)的獨(dú)立性，DNA自我復(fù)制的嚴(yán)格性。] 7．B　[①過(guò)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是目的基因與質(zhì)粒DNA重組階段，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；③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(guò)程是基因的表達(dá)過(guò)程，原料中含有A、U、G、C。] 8D【解析】“基因的表達(dá)”是指基因使遺傳信息以一定

50、的方式反映到蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)上這一過(guò)程，即必須獲得相應(yīng)蛋白質(zhì)才能說(shuō)明基因完成了表達(dá)過(guò)程。四個(gè)選項(xiàng)中，A選項(xiàng)中檢測(cè)到基因，B選項(xiàng)中檢測(cè)到基因及其mRNA，C選項(xiàng)中檢測(cè)到DNA序列，而只有D選項(xiàng)中提取到了蛋白質(zhì)。故D選項(xiàng)符合題意。 9A【解析】基因操作的第一步是獲取目的基因，獲取目的基因的方法是用限制性核酸內(nèi)切酶切割DNA獲取目的基因。人工合成的目的基因也要用限制性核酸內(nèi)切酶修飾，露出黏性末端，這樣才能與運(yùn)載體結(jié)合?；虿僮鞯牡诙绞悄康幕蚺c運(yùn)載體結(jié)合，用到的工具酶是限制酶和DNA連接酶，限制酶與提取目的基因時(shí)用的是同一種，這樣才能切出相同的黏性末端，然后用DNA連接酶把目的基因與運(yùn)載體的黏性

51、末端的主鏈連接，而不是把黏性末端的堿基連接。故A選項(xiàng)符合題意。 題組三　應(yīng)用提升 10．B　基因突變可產(chǎn)生新的基因，轉(zhuǎn)基因技術(shù)和雜交篩選技術(shù)可產(chǎn)生新的基因型，但不會(huì)產(chǎn)生新的基因。 11解析　由⑦到⑨的過(guò)程是通過(guò)有絲分裂來(lái)實(shí)現(xiàn)的，而基因重組發(fā)生在減數(shù)分裂過(guò)程中，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案　D 12答案　(1)雜交　從F2代開(kāi)始發(fā)生性狀分離　單倍體　明顯縮短育種年限　(2)花藥離體培養(yǎng)　(3)基因突變　X射線、紫外線、激光　亞硝酸、硫酸二乙酯、秋水仙素(理化因素需各說(shuō)出一項(xiàng))　種子萌動(dòng)后進(jìn)行細(xì)胞分裂，DNA在復(fù)制過(guò)程中可能由于某種因素的影響發(fā)生基因突變　(4)秋水仙素　在細(xì)胞分裂時(shí)，抑制紡錘體形

52、成，引起染色體數(shù)目加倍 (5)基因工程(或DNA拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)或轉(zhuǎn)基因技術(shù))　植物組織培養(yǎng)　(6)克服了遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙，大大擴(kuò)展了可用于雜交的親本組合范圍 題后反思　 (1)雜交育種選育的時(shí)間是從F2代開(kāi)始，原因是從F2開(kāi)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。 (2)基因工程技術(shù)應(yīng)用于育種有明顯的優(yōu)勢(shì)：①能夠按照人們的意愿，定向改造生物的性狀，目的性強(qiáng)，如生產(chǎn)人的胰島素、干擾素、白蛋白的各種工程菌的構(gòu)建；②打破了物種界限，克服了遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙。 (3)誘變育種大幅度改良生物性狀，這是優(yōu)點(diǎn)；能提高突變率，但突變的不定向性和一般有害的特

53、性決定了在突變的個(gè)體中有害遠(yuǎn)多于有利，因而需要大量處理材料，工作量大，能否產(chǎn)生有價(jià)值的變異類型，不以人的意志為轉(zhuǎn)移，目的性差。 高考真題體驗(yàn) 1【解析】（1）葉綠素是相關(guān)基因表達(dá)的結(jié)果，白化苗是由于其葉綠素相關(guān)基因發(fā)生缺失所引起的，說(shuō)明該植株的葉綠素相關(guān)基因無(wú)法正常表達(dá)。植物缺乏葉綠素，無(wú)法進(jìn)行光合作用，所以這種變異屬于有害的變異。由于基因的部分發(fā)生缺失而產(chǎn)生的變異屬于基因突變。 （2）這里的育種運(yùn)用了射線，導(dǎo)致植株的基因型發(fā)生改變，這種育種方式為誘變育種；后面的花藥離體培養(yǎng)，秋水仙素加倍，屬于單倍體育種；利用不同表現(xiàn)型的植株雜交得到優(yōu)良性狀的后代為雜交育種。雜交育種是利用在形成配子的過(guò)

54、程中基因發(fā)生重組，所以其原理為基因重組?；ㄋ庪x體培養(yǎng)所利用的技術(shù)手段是植物組織培養(yǎng)技術(shù)，這種技術(shù)手段的途徑有二：①通過(guò)愈傷組織分化出芽和根，形成再生植株；②通過(guò)誘導(dǎo)分化成胚狀體，獲得再生植株。 （3）乙和丙雜交得到F1，F(xiàn)1的基因型有AaBb，Aabb，aaBb，aabb。其中抗病高桿個(gè)體的基因型有AaBb，這種基因型個(gè)體能夠產(chǎn)生4種類型的配子。（4）如圖（注意親代，子一代，配子，基因型和表現(xiàn)型，比例等） 【答案】 （1）表達(dá) 有害性 基因突變 （2）誘變育種 基因重組 胚狀體 （3）4 （4

55、） 2【答案】（1）秋水仙素誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍 植物體細(xì)胞雜交 （2）AABBCD 14 42 （3）無(wú)同源染色體配對(duì) （4）染色體結(jié)構(gòu)變異 【解析】（1）A、B、C、D表示4個(gè)不同的染色體組，植物AABB產(chǎn)生AB的配子，植物CC產(chǎn)生含C的配子，結(jié)合后形成ABC受精卵并發(fā)育為相應(yīng)的種子，用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗，形成可育的后代AABBCC；還可以利用植物體細(xì)胞雜交技術(shù)獲得AABBCC的個(gè)體。 （2）AABBCC產(chǎn)生的配子為ABC，AABBDD產(chǎn)生的配子為ABD，配子結(jié)合形成AABBCD的受精卵，減數(shù)分裂過(guò)程中同染色兩兩配對(duì)形成四分體， C染色體組

56、和D染色體組中無(wú)同源染色體，不能形成四分體，兩個(gè)A染色體組可形成7個(gè)四分體，兩個(gè)B染色體組可形成7個(gè)四分體，共計(jì)14個(gè)四分體。由于①中有6個(gè)染色體組，每個(gè)染色體組7條染色體，共42條。 （3）雜交后代②，減數(shù)分裂過(guò)程中C組染色體無(wú)同源染色體配對(duì)而丟失。 （4）射線可能會(huì)導(dǎo)致C染色體斷裂，斷裂的部分如果含有抗病基因，抗病基因可通過(guò)易位的方式轉(zhuǎn)移到另一條非同源染色體上，這種變異為染色體結(jié)構(gòu)變異。 【解析】（1）利用多倍體育種技術(shù)培育無(wú)子西瓜時(shí)，在二部體西瓜的幼苗期，用秋水仙素處理得到四倍體植株，以其作母本，用二倍體植株作父本，兩者雜交，把得到的種子種下去會(huì)長(zhǎng)出三倍體植株，由于三倍體植物在減數(shù)

57、分裂時(shí)聯(lián)會(huì)紊亂，無(wú)法形成正常配子，所以在其開(kāi)花后用二倍體的花粉涂抹其雌蕊或柱頭，即可利用花粉產(chǎn)生的生長(zhǎng)素刺激子房發(fā)育成果實(shí)，由于沒(méi)有受精，所以果實(shí)里沒(méi)有種子，即為無(wú)子西瓜。四倍體植株由二倍體植株經(jīng)染色體加倍而來(lái)，體細(xì)胞中含有22×2＝44條染色體，減數(shù)分裂產(chǎn)生的雌配子所含的染色體體數(shù)目為體細(xì)胞的一半（＝22），二倍體植株產(chǎn)生的雄配子含＝11條染色體，兩者結(jié)合形成含有33條染色體的受精卵。 （2）三倍體植物體細(xì)胞中的染色體含有三個(gè)染色體組，減數(shù)分裂時(shí)會(huì)發(fā)生聯(lián)會(huì)的紊亂而無(wú)法形成正常的配子。 （3）利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)可以快速、大量繁殖植物植株。 4答案：I （1）免疫 抗體{溶菌酶}

58、 （2）編程性（程序性） 少 ②③ （3）比較核輻射前后注射IL-18對(duì)抑制脾細(xì)胞凋亡的影響 （4）誘變{輻射} Ⅱ（1）①③ （2）細(xì)胞膜 時(shí)間 （3）三 [H]與氧結(jié)合形成水，同時(shí)釋放出大量的能量 5.解析　基因工程是在生物體外，通過(guò)對(duì)DNA分子進(jìn)行人工“剪切”和“拼接”，對(duì)生物的基因進(jìn)行改造和重新組合，然后導(dǎo)入受體細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行無(wú)性繁殖，使重組基因在受體細(xì)胞內(nèi)表達(dá)，產(chǎn)生出人類所需要的基因產(chǎn)物。所以B為基因工程，而A為動(dòng)物細(xì)胞工程，C為誘變育種，D無(wú)人為因素不屬于基因工程。 答案　B 6解析　本題考查有關(guān)遺傳、變異、育種及細(xì)胞工程相關(guān)知識(shí)。Ⅰ親

59、代棕色、高酚自交后代是棕色、高酚，白色、高酚，因此棕色是顯性，親代白色、高酚自交后代是白色、低酚，白色、高酚，因此低酚是隱性。誘變當(dāng)代中，棕色、高酚的棉花植株的基因型是AaBB，白色高酚的棉花植株基因型是aaBb，純合子后代不發(fā)生性狀分離，因此應(yīng)從不發(fā)生性狀分離(或全為棕色棉或沒(méi)有出現(xiàn)白色棉)的區(qū)域中選擇出純合棕色、高酚植株。育種時(shí)間短應(yīng)選擇單倍體育種方案。 答案　(1)顯性　隱性 (2)AaBB　aaBb (3)不發(fā)生性狀分離(或全為棕色棉，或沒(méi)有出現(xiàn)白色棉) 7解析　本題考查遺傳相關(guān)知識(shí)，考查學(xué)生的綜合應(yīng)用能力。 第(1)小題：T植株含一個(gè)HVA基因，可以考慮為Aa，A代表HAV基因，自交，種皮是其體細(xì)胞，基因型全為Aa，胚為F1幼體，含A基因的比例為。 第(2)小題：A圖考慮為AA，而非轉(zhuǎn)基因小麥考慮為aa，則A圖雜交后代抗旱比例為100%，B圖可考慮為Aa(因兩個(gè)HAV基因都在一條染色體上)，則B圖雜交后代抗旱比例為50%，C圖可考慮為AaBb(A，B任一都抗旱)，此時(shí)非轉(zhuǎn)基因小麥考慮為aabb，則C圖自交后代抗旱比例為(僅aabb不抗旱)。 答案　(1)100%　75%　(2) B　A　 第 21 頁(yè) 共 21 頁(yè)