第6章   从杂交育种到基因工程

1、（江苏卷·23）下列关于育种的叙述中，错误的是（    ）

A．用物理因素诱变可突变率     B．诱变育种和杂交育种均可新的基因

C．三倍体植物由受精卵发育而来     D．诱变的突变体多数出优良性状

答案:BCD

解析：物理因素可以基因的突变率在；杂交育种的原理是基因重组，并新的基因；三倍体是指由受精卵发育而来，体细胞中含有三个染色体组的个体，如三倍体无籽西瓜；诱变育种的原理是基因突变，而基因突变是不定向的。

2、（广东卷·8）改良某种抗病性的水稻品种，不宜采用的方法是（   ）

A．诱变育种        B．单倍体育种            C．基因工程育种        D．杂交育种

答案：B

解析：本题考查育种的几个方法的特点。把握“某种抗病性的水稻”及其原因是解答本题的关键。可诱变育种或基因工程育种的方法使水稻抗性基因，可杂交育种培育抗病性水稻。单倍体育种过程，只是让单倍体原染色体及其上面的基因加倍，无抗病基因并产生的变异。

3、（全国一·4） 已知某种限制性内切酶在一线性DNA分子上有3个酶切位点，如图中箭头所指。该线性DNA分子上有3个酶切位点都被该酶切断，则会产生四个不同长度的DNA片段。现有多个上述线性DNA分子，若在每个DNA分子上有1个酶切位点被该酶切断，则从理论上讲，经该酶切割后，线性DNA分子最多能产生长度不同的DNA片段种类数是（   ）

A．3    B.4    C.9    D.12

答案：C

解析：考查了限制性内切酶切割DNA片段的知识。这道题目可以转化为单纯的数字计算题。每个DNA分子上有1个酶位点被该酶切断，可以切得的种类有：a、b、c、d、ab、bc、cd、abc、bcd九种。

4、（天津卷·4）为纯和高蔓抗病番茄植株，采用了下图所示的方法：

图中两对性状独立遗传。据图分析，不的是（   ）

A、过程①的自交代数越多，纯合高蔓抗病植株的比例越高

B、过程②可以任取一植株的适宜花药作培养材料

C、过程③包括脱分化和再分化两个过程      D、图中筛选过程不抗病基因频率

答案：D

解析：考查生物育种的知识。从图中可以看出为纯合高蔓抗病番茄植株，一共了三种育种手段：杂交育种、单倍体育种和基因工程育种。过程①是多次自交和筛选，使得纯合高蔓抗病植株的比例；过程②是花药离体培养，采用任一株F₁的花药均可；③是植物组织培养植株的过程，包括脱分化和再分化两个阶段。筛选纯和高蔓抗病支柱的过程实质定向基因频率的过程，即使得高蔓抗病基因的频率升高。

5、（重庆卷·31）（21分）2007年我国科学家率先了家蚕基因组精细图谱的绘制，将13000多个基因定位于家蚕染色体DNA上．请回答家蚕遗传变异的问题：

（l）在家蚕的基因工程实验中，分离基因的做法包括用对DNA切割然后将DNA片段与成重组DNA，再将重组DNA转入大肠杆菌扩增等．

(2）家蚕的体细胞共有56条染色体，对家蚕基因组分析（参照人类基因组计划要求），应测定家蚕条双链DNA分子的核苷酸序列．

(3）决定家蚕丝心蛋白H链的基因编码区有16000个碱基对，有1000个碱基对的序列不编码蛋白质，该序列叫；剩下的序列最多能编码个氨基酸（不考虑终止密码子），该序列叫．

(4）蚕丝的产量和品质，可以家蚕遗传物质引起变异和的选育来．变异的来源有：．

（5）在家蚕遗传中，黑色（B)与淡赤色（b）是蚁蚕（刚孵化的蚕）体色的性状，黄茧(D）与白茧（d）是茧色的性状，假设这两对性状自由组合，杂交后的子代比如下表：

亲本子代

黑蚁黄茧

黑蚁白茧

淡赤蚁黄茧

淡赤蚁白茧

组合一

9

3

3

1

组合二

0

1

0

1

组合三

3

0

1

0

①请写出各组合中亲本的基因型

组合一

组合二

组合三

②让组合一杂交子代中的黑蚁白茧类型自由交配，其后代中黑蚁白茧的概率是．

答案：（1）限制酶（或限制性内切酶）运载体（或质粒）   （2）29     

（3）内含子5000外显子     （4）基因突变、基因重组、染色体变异

（5）①组合一BbDd（或BbDd×BbDd）     组合二Bbdd、bbdd（或Bbdd×bbdd）

组合三BbDD、BbDd、Bbdd（或BbDD×BbDD、BbDd×BbDD、BbDD×Bbdd）

②8/9

解析：考查了基因工程、遗传变异的内容。基因工程目的基因的途径有：鸟枪法、反转录法和人工合成法。最简单的是用限制酶对DNA切割目的基因。将的DNA片段与载体，重组DNA后，再导入受体细胞。家蚕是ZW性别决定，含有Z、W两条性染色体，在对家蚕基因组分析时应分析27条常染色体核2条性染色体（Z、W染色体）。家蚕的基因分为编码区和非编码区，编码区又有内含子和外显子之分，外显子能编码氨基酸，由此可知丝心蛋白H链的基因编码区有16000个碱基对，有1000个碱基对的序列不编码蛋白质，能编码氨基酸的个数为（16000-1000）/3=5000个。对家蚕而言可遗传的变异来源有三个：基因突变、基因重组和染色体变异。

组合一：后代性状比为黑蚁：淡赤蚁=3：1；黄茧：白茧=3：1，说明了双亲控制两对性状的基因组合均为杂合体，即双亲组合基因型BbDd(或BbDd×BbDd)。

组合二：后代性状比为黑蚁：淡赤蚁=1：1；后代白茧性状，说明了双亲控制体色基因组合是Bb、bb，而茧色基因组合：dd,即双亲组合基因型BBdd、bbdd(或BBdd×bbdd)。

组合三：后代性状比为黑蚁：淡赤蚁=3：1，说明了双亲控制体色基因组合均是Bb；而茧色全为黄色说明了双亲必为纯合体DD，由此可推知双亲的基因组合为BbDD、BbDd、Bbdd(或BbDD×BbDD、BbDd×BbDD、BbDD×Bbdd)。

组合一中黑蚁白茧的基因型为BBdd和Bbdd,前者占1/3，后者占2/3。它们自由交配随即组合：BBdd×BBdd、２（BBdd×Bbdd）、Bbdd×Bbdd将这三种组合产生黑蚁白茧的概率相加即可。或得出淡赤蚁的概率，也可得黑蚁白茧的概率。

6、（08天津卷·30Ⅰ）（10分）下图为人β-珠蛋白基因与其mRNA杂交的示意图，①～⑦表示基因的不同功能区。

据图回答：

⑴上述分子杂交的原理是；细胞中β-珠蛋白基因编码区翻译的序列是（填写图中序号）。

⑵细胞中β-珠蛋白基因开始转录时，能识别和①中调控序列的酶是。

⑶若卵原细胞的一条染色体上，β-珠蛋白基因编码区中A替换成T，则由该卵原细胞产生的卵细胞携带该突变基因的概率是。

⑷上述突变基因的两个携带者婚配，其后代中含该突变基因的概率是。

答案：⑴碱基互补配对原则、③和⑤；⑵RNA聚合酶；⑶1/4；⑷3/4

解析：本题考查了真核生物的基因结构。真核生物的基因结构是由编码区和非编码区构成的，编码区又由外显子和内含子构成，内含子蛋白质的合成，转录产生的ｍＲＮＡ仅外显子对应的细胞质蛋白质的合成。人β-珠蛋白基因与其ｍＲＮＡ杂交（碱基互补配对：Ａ－Ｕ、Ｔ－Ａ、Ｇ－Ｃ、Ｃ－Ｇ）的示意图中，未配对是内含子的碱基序列，即③和⑤。非编码区上游有ＲＮＡ聚合酶位点，是ＲＮＡ聚合酶的部位。若卵原细胞的一条染色体上，β-珠蛋白基因的编码区中Ａ替换成Ｔ，复制的概染色体次级卵母细胞的概率是１／２，该染色体中含突变基因的ＤＮＡ分子的比例为１／２，突变基因卵细胞的概率是１／２，总概率是１／２×１／２＝１／４。由基因的分离定律可知，上述突变基因的两个携带者婚配，其后代中不含该突变基因的概率是１／２×１／２＝１／４，含该突变基因的概率是１－１／４＝３／４。

7、（全国二·31）某植物块根的颜色由两对自由组合的基因决定，只要基因R，块根必为红色，rrYY或rrYy为黄色，rryy为白色；在基因M时果实为复果型，mm为单果型。现要白色块根、单果型的三倍体种子。

（1）请写出以二倍体黄色块根、复果型（rrYyMm）植株为原始材料，用杂交育种的方法白色块根、单果型三倍体种子的主要。

（2）原始材料为二倍体红色块根复果型的植株，你能否杂交育种方法白色块根、单果型的三倍体种子？为？

答案：（1）用到的是多倍体育种+杂交育种的    （2）不，亲本有RR基因型或MM基因型则培育出白色块根、单果型的三倍体种子

解析：考查了遗传育种的知识。由题中信息可知只要有Ｒ块根就为红色，即基因型为Ｒ　　　　　均为红色；有Ｙ而无Ｒ则为黄色，即基因型为ｒｒＹ　均为黄色；既无Ｙ也无Ｒ为白色，即ｒｒｙｙ为白色。单果型（ｍ）复国型（Ｍ）为隐性。要白色块根、单果型的三倍体种子（ｒｒｒｙｙｙｍｍｍ），选用二倍体黄色块根、复果型（ｒｒＹｙＭｍ）为原始材料，用杂交育种的方法种子，其流程是：先二倍体的白色块根、单果型种子，再四倍体的白色块根、单果型种子，将二者杂交即可种子。

二倍体红色块根、复果型的植株基因型有：ＲＲＹＹＭＭ、ＲｒＹＹＭＭ、ＲＲＹｙＭＭ、ＲＲＹｙＭｍ．．．．．．多种基因型，并所该种类型的植株都能自交白色块根、单果型三倍体种子，基因型为ＲｒＹｙＭｍ或ＲｒｙｙＭｍ的植株自交后代才能出基因型为ｒｒｙｙｍｍ的红色块根、复果型二倍体植株。再将所的二倍体植株用秋水仙素四倍体的植株，然后再与二倍体的植株杂交才可所需种子。　

8、（北京卷·29）白菜、甘蓝均为二倍体，体细胞染色体数目分别为20、18.以白菜为母本，甘蓝为父本，经人工授粉后，将雌蕊离体培养，可“白菜—甘蓝”杂种幼苗。

请回答问题：

（1）白菜和甘蓝是两个不同的物种，隔离。自然条件下，这两个物种间的产生后代。雌蕊离体培养“白菜-甘蓝”杂种幼苗，所依据的理论基础的植物细胞。

（2）为观察“白菜—甘蓝”染色体的数目和形态，通常取幼苗的做临时装片，用染料染色。观察、计数染色体的最佳时期是。

（3）二倍体“白菜—甘蓝”的染色体数为。植株通常不育，原因是减数分裂过程中。为使其可育，可人工诱导产生四倍体“白菜-甘蓝”变异属于。

答案：（1）生殖 杂交（有性生殖） 全能性        （2）根尖（茎尖） 醋酸洋红（龙胆紫、碱性）  有丝分裂中期     （3）19 同源染色体配对 染色体变异

解析：本题综合性强。涉及的知识点多而简单，包括生殖隔离、植物组织培养、细胞的全能性、细胞的有丝分裂、减数分裂、染色体变异及多倍体育种等知识。组织答案是要以课本基础知识为依据，紧扣生物学的术语或课本中的结论性语句等。知识如下：

白菜与甘蓝是两个物种，两物种之间生殖隔离，杂交，植物离体细胞或组织培养新个体，其理论基础是植物细胞的全能性。将受精后的白菜雌蕊培养成的“白菜－甘蓝”，其染色体数目为１０＋９即１９，细胞内不同源染色体、减数分裂时染色体不会联会、产生的生殖细胞，故不可育。若诱导使其染色体数目变异。

在植物有丝分裂实验中常采用植物的分生组织，如根的分生区、芽的顶端分生组织等做实验材料，常用龙胆紫或醋酸洋红（碱性燃料）来使染色体着色，有利于观察。在有丝分裂中期，染色体的着丝点在赤道板上排列整齐，染色体形态、数目清晰可见，是观察染色体的最佳时期。