高中生物第1章生物科学与农业第2节生物科学技术在育种上的应用检测含解析北师大版选修2

第2节 生物科学技术在育种上的应用

基础巩固

1.下图是三倍体无子西瓜的培育过程部分图解,在无子西瓜的培育过程中,接受花粉的植株是( )

A.甲和乙 B.乙和丙

C.丙和丁 D.甲和丁

解析:在三倍体无子西瓜的培育过程中,以四倍体为母本,以二倍体为父本,受精后得到三倍体种子,所以丙植株接受花粉。在第二年三倍体西瓜开花后授以二倍体的花粉,刺激产生生长素促进子房发育成果实,所以丁植株也接受花粉。

答案:C

2.将大鼠生长激素基因注入小鼠受精卵中,结果小鼠生出几只带有大鼠生长激素基因的小鼠。下列相关叙述正确的是( )

A.这项实验是由英国科学家设计实施的

B.这类技术不存在风险

C.此实验属于细胞工程范畴

D.此实验说明外源基因可以导入不同生物体内,并能在细胞中发挥作用

解析:1982年,美国科学家设计实施了此实验。在该实验中运用了转基因技术。任何一种新技术都带有一定的风险性。

答案:D 3.1993年我国科学工作者成功培育了抗棉铃虫的转基因抗虫棉,其抗虫基因的来源是( )

A.普通棉花的基因突变

B.棉铃虫变异形成的致死基因

C.寄生在棉铃虫体内的线虫

D.苏云金芽孢杆菌体内的抗虫基因

解析:我国科学家培育成功的抗棉铃虫的转基因抗虫棉的抗虫基因是从原核生物苏云金芽孢杆菌体内提取出来的。

答案:D

4.若利用基因工程技术培育能固氮的水稻新品种,其在环境保护上的重要意义是( )

A.减少氮肥使用量,降低生产成本

B.减少氮肥生产量,节约能源

C.避免使用氮肥过多引起的环境污染

D.改良土壤的群落结构

解析:农业生产中大量施用氮肥、磷肥,往往会造成水体富营养化,引起淡水“水华”和海洋“赤潮”现象的发生,造成水体恶化,污染环境。利用基因工程技术培育能固氮的水稻新品种,可减少氮肥施用量,避免水体富营养化,在环保方面具有重要意义。

答案:C

5.下列对有关实例形成原理的解释,正确的是( )

A.无子番茄的获得利用了多倍体育种原理

B.培育无子西瓜利用了单倍体育种原理

C.培育青霉素高产菌株利用了基因突变原理

D.“多莉”羊的获得利用了杂交育种原理 解析:无子番茄是利用生长素促进果实发育的原理,用一定浓度的生长素处理未受粉的番茄子房获得的。无子西瓜则是利用多倍体育种的原理培育出的三倍体西瓜。“多莉”羊是利用细胞核移植技术培育出的克隆羊,与杂交育种无关。

答案:C

6.科学家利用基因工程培育出了耐盐的转基因水稻新品系。下列有关叙述错误的是( )

A.获得目的基因需用限制性核酸内切酶和DNA连接酶

B.可通过农杆菌的感染以使重组质粒导入水稻细胞

C.含耐盐基因的水稻细胞经植物组织培养可获得植株

D.可用较高浓度的盐水浇灌以鉴定水稻植株的耐盐性

解析:获得目的基因需要限制性核酸内切酶,构建重组载体时需要DNA连接酶。

答案:A

7.下列关于多倍体的叙述,正确的是( )

A.植物多倍体不能产生可育的配子

B.八倍体小黑麦是用基因工程技术创造的新物种

C.二倍体植株变为四倍体后,营养物质的种类必然增加

D.多倍体在植物中比在动物中更为常见

解析:大部分的多倍体植物(如四倍体)能产生可育的配子;八倍体小黑麦的培育属于多倍体育种;二倍体植株变为四倍体后,营养物质的含量一般会有所增加,但种类并没有增加;动物中多倍体很少,而植物中多倍体较为常见。

答案:D

8.下列有关形成原理或技术的叙述,正确的是( )

A.培育无子西瓜是利用单倍体育种原理 B.“抗虫棉”的获得是利用杂交育种的原理

C.“太空椒”的获得主要利用了基因突变原理

D.培育青霉素高产菌株是利用了基因工程技术

解析:此题考查培育优良品种的生物学技术。培育无子西瓜是利用多倍体育种原理;“抗虫棉”的获得是利用了基因工程技术;培育青霉素高产菌株是利用了诱变育种原理;“太空椒”是运用航天技术将种子带入太空中,使种子在“微重力”的环境中发生基因突变,然后返回地面种植培育而成的。

答案:C

能力提升

9.四倍体水稻是重要的粮食作物。下列有关水稻的说法,正确的是( )

A.四倍体水稻的配子形成的子代含两个染色体组,是二倍体

B.二倍体水稻经过秋水仙素处理后可以得到四倍体植株,表现为早熟、粒多等性状

C.三倍体水稻的花粉经离体培养,可得到单倍体水稻,稻穗、米粒变小

D.单倍体水稻是由配子不经过受精直接发育成的新个体

解析:所有配子不经过受精发育形成的新个体都是单倍体(无论含有几个染色体组),所以四倍体水稻的配子发育形成的子代虽然含有两个染色体组,但仍然是单倍体。二倍体水稻经秋水仙素处理,染色体数目加倍,得到四倍体水稻,多倍体植株的特点是其种子粒大,数目减少,但是发育周期延长,表现为晚熟。三倍体水稻高度不育,不能形成正常配子,所以无法形成单倍体。

答案:D

10.将二倍体芝麻的种子萌发成的幼苗用秋水仙素处理后得到四倍体芝麻,此四倍体芝麻( )

A.与原来的二倍体芝麻相比,在理论上已经是一个新物种了

B.产生的配子中由于没有同源染色体,所以配子无遗传效应

C.产生的配子中有同源染色体,用秋水仙素诱导成的单倍体可育

D.将此四倍体芝麻产生的花粉进行离体培养长成的芝麻属于二倍体 解析:四倍体产生的配子含有两个染色体组,是有同源染色体的,含有本物种生长发育所需要的全部遗传物质,是有遗传效应的;单倍体是由配子发育来的个体,秋水仙素处理单倍体幼苗获得的个体,为多倍体(或二倍体);四倍体芝麻产生的花粉进行离体培养获得的芝麻属于单倍体。

答案:A

11.阅读下列资料, 回答有关问题。

通过基因改良,科学家培育出保鲜时间更长的番茄、不受除草剂影响的农作物和生长更快的鱼。如今,实验室正在培养基因工程昆虫。

这种生物技术昆虫为含有水母基因的粉红色棉铃虫蛾。水母基因使这种幼虫能够发出荧光,使科学家更容易跟踪及监视其行为。

科学家们已做好下一步的准备:对转基因棉铃虫进行放飞试验。这种蛾被棉农称为 “终结者”, 它没有繁殖能力,但仍具有与野生昆虫相同的交配能力。目的是让它与野生昆虫交配,使野生蛾无法繁殖。

研究人员将在菲尼克斯附近由政府所有的一块棉田中,放飞大约3600只转基因棉铃虫蛾。

美国西南部有20万公顷棉田遭到这种粉红色棉铃虫蛾的侵袭。棉农目前使用三种方法对其进行控制:喷洒大量杀虫剂;播种价格不菲、自身具有杀虫能力的转基因棉花;释放经过照射处理已无繁殖能力的蛾子。

(1)水母基因导入棉铃虫蛾体内后,其表达效果是

。

在此性状表达过程中,实质上是有相应蛋白质的合成,这一事实表明不同生物共用一套

,

这为

提供了又一证据。

(2)在培育转基因蛾的基本操作中,所用基因的“剪刀”是

,基因的“针线”是 ,基因的“运载工具”是 。

(3)与杂交育种、诱变育种相比,通过基因工程来培育新品种的主要优点是

和 。

解析:利用基因工程的方法把水母的基因拼接到运载体上,导入棉铃虫蛾的体内,使棉铃虫能发光,便于跟踪。而且使棉铃虫不能繁殖,但能交配,使野生蛾不能繁殖。杂交育种、诱变育种不能定向改变生物的遗传性状,而且性状稳定慢。基因工程能定向改变生物的遗传性状,使性状稳定快。 答案:(1)使棉铃虫蛾的幼虫能够发出荧光但失去了繁殖能力 遗传密码 生物进化 (2)限制性核酸内切酶 DNA连接酶 运载体 (3)定向 稳定遗传

12.已知西瓜的染色体数目2n=22,请根据下面的西瓜育种流程回答有关问题。

(1)图中①过程所用的试剂是 。

(2)培育无子西瓜的育种方法称为 。

(3)③过程中形成单倍体植株所采用的方法是 。该过程利用了植物细胞的

性。

(4)为确认某植株是否为单倍体,应在显微镜下观察根尖分生区细胞的染色体,观察的最佳时期为 。

解析:(1)试剂①为秋水仙素。(2)无子西瓜是三倍体,染色体联会紊乱,无法结子,其培育过程为多倍体育种。(3)单倍体育种的基本流程是:植株杂交→花药离体培养→单倍体植株→利用秋水仙素使染色体数目加倍→筛选获得纯合子。

答案:(1)秋水仙素 (2)多倍体育种 (3)花药离体培养 全能 (4)有丝分裂中期