- 现代生物技术在育种上的应用
- 共87题
玉米(2N=20)是重要的粮食作物之一。已知玉米的高秆、易倒伏(D)对矮秆、抗倒伏(d)为显性,抗病(R)对易感病(r)为显性,控制上述两对性状的基因分别位于两对同源染色体上。现有两个纯合的玉米品种甲(DDRR)和乙(ddrr)根据材料分析回答:
(1)图甲示杂交育种过程,其原理是____。F2代的高秆抗病类型中能稳定遗传的概率为____,F2代中重组类型的概率为____。
(2)将图甲中F1代与另一玉米品种丙杂交,后代的表现型及其比例如图乙所示,则丙的基因型为____。
(3)运用杂交育种培育符合生产要求的新品种时,按照图甲中的程序得到F2代后,应该选择____的个体,并通过______来逐代淘汰不符合生产要求的个体。
(4)为了缩短育种年限,可采用____育种,具体方法首先是____,得到基因型为DR、Dr、dR、dr的幼苗,然后再经____处理,得到符合生产要求的个体,其基因型是____。
(5)若利用育种方法得到了几株符合生产要求的玉米苗,希望用它们快速繁殖还可通过____来实现,该过程依据的生物学原理是____。
正确答案
(1)基因重组 1/9 3/8
(2)ddRr
(3)矮秆(抗倒伏)抗病 连续自交
(4)单倍体 将F1花药离体培养 人工诱导(秋水仙素) ddRR
(5)植物组织培养 细胞的全能性
磺酸乙酯(EMS)能使鸟嘌呤(G)的N位置上带有乙基而成为7-乙基鸟嘌呤,这种鸟嘌呤不与胞嘧啶(C)配对而与胸腺嘧啶(T)配对,从而使DNA序列中G-C对转换成A-T对。育种专家为获得更多的变异水稻亲本类型,常先将水稻种子用EMS溶液浸泡,再在大田种植,通过选育可获得株高、穗形、叶色等性状变异的多种植株。请回答下列问题:
(1)下图表示水稻一个基因片段的部分碱基序列。若用EMS溶液浸泡处理水稻种子后,该DNA序列中所有鸟嘌呤(G)的N位置上均带有了乙基而成为7-乙基鸟嘌呤。请在相应方框的空白处,绘出经过一次DNA复制后所形成的两个DNA分子(片段)的碱基序列。
(2)水稻矮秆是一种优良性状。某纯种高秆水稻种子经EMS溶液浸泡处理后仍表现为高秆,但其自交后代中出现了一定数量的矮秆植株。请简述该矮秆植株形成的过程________。
(3)某水稻品种经处理后光反应酶的活性显著提高,这可能与相关基因突变有关。在叶肉细胞内控制光反应酶的相关基因可能分布于____(填细胞结构名称)中。
(4)已知水稻的穗形受两对等位基因(Sd1和sd1、Sd2和sd2)共同控制,两对基因独立遗传,并表现为基因互作的累加效应,即:基因型为Sd1_Sd2_的植 株表现为大穗,基因型为sd1sd1Sd2_、Sd1_sd2sd2的植株均表现为中穗,而基因型为sd1sd1sd2sd2的植株则表现为小穗。某小穗水稻种子经EMS处理后,表现为大穗。为了获得稳定遗传的大穗品种,下一步应该采取的方法可以是________。
(5)实验表明,某些水稻种子经甲磺酸乙酯(EMS)处理后,DNA序列中部分G-C碱基对转换成A-T碱基对,但性状没有发生改变,其可能的原因有_____(至少写出两点)。
正确答案
(1)
(2)高秆基因经处理发生(隐性)突变,自交后代(或F1)因性状分离出现矮秆
(3)细胞核、叶绿体
(4)取大穗水稻品种连续自交,直至获得能稳定遗传的大穗品种(或取该大穗水稻的花药离体培养,用秋水仙素处理幼苗获取纯合体,选取其中的大穗个体即可)
(5)密码子具有简并性(或突变后的密码子对应同一种氨基酸);突变发生在基因的非编码序列;突变发生在DNA的非基因区段;该突变为隐性突变;突变后的基因在环境中不能表达。
普通小麦中有高秆抗病(TTRR)和矮秆易感病(ttrr)两个品种,控制两对性状的基因分别位于两对同源染色体上。实验小组利用不同的方法进行了如下三组实验请分析回答:
(1)A组由F1获得F2的方法是______,F2矮秆抗病植株中不能稳定遗传的占_____。
(2)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三类矮秆抗病植株中,最可能产生不育配子的是_________类。
(3)A、B、C三组方法中,最不容易获得矮秆抗病小麦品种的是__________组,原因是_____________。
(4)通过矮秆抗病Ⅱ获得矮秆抗病小麦新品种的方法是_____________。获得的矮秆抗病植株中能稳定遗传的占_________________。
(5)在一块高秆(纯合体)小麦田中,发现了一株矮秆小麦。请设计实验方案探究该矮秆性状出现的可能原因(简要写出所用方法、结果和结论)。 __________________________。
正确答案
(1)自交 2/3
(2)Ⅱ
(3)C 基因突变频率低且不定向
(4)秋水仙素(或低温)诱导染色体加倍 100%
(5)将矮秆小麦与高秆小麦杂交;如果子一代为高秆,子二代高秆:矮秆=3:1(或出现性状分离),则矮秆性状是基因突变造成的;否则,矮秆性状是环境引起的。或将矮秆小麦与高秆小麦种植在相同环境条件下;如果两者未出现明显差异,则矮秆性状由环境引起的;否则,矮秆性状是基因突变的结果。
科学家通过基因工程,成功培育出能抗棉铃虫的棉花植株--抗虫棉,其过程大致如图所示。
(1)上述抗虫棉的培育过程中,将目的基因导入棉花细胞内使用的方法是_________,这种导入方法较经济、有效。目的基因能否在棉株体内稳定维持和表达其遗传特性的关键是__________,还需要通过检测才能知道,检测采用的方法是______________。
(2)利用基因工程技术培育抗虫棉,相比诱变育种和传统的杂交育种方法,具有最突出的优点是_________,但是目前基因工程仍不能取代传统的杂交育种和诱变育种。与基因工程技术相比,杂交育种和诱变育种方法主要具有_______________的优点。
(3)某棉农在食用该抗虫棉种子压榨的棉籽油炒芹菜后,出现鼻塞流涕,皮肤骚痒难忍症状。停用一段时间后这些症状会自然消失,该现象很可能是_________________。
正确答案
(1)农杆菌转化;目的基因是否插入到受体细胞染色体DNA上;DNA分子杂交技术
(2)目的性强;操作简便易行
(3)过敏反应
现有两个品种的番茄,一种是高茎红果(DDRR),另一种是矮茎黄果(ddrr)。将上述两个品种的番茄进行杂交,得到F1。请回答下列问题:
(1)欲用较快的速度获取纯合矮茎红果植株,应采用的育种方法是___________。
(2)将F1进行自交得到F2,获得的矮茎红果番茄群体中,R的基因频率是___________________。
(3)如果将上述亲本杂交获得的F1在幼苗时期就用秋水仙素处理,使其细胞内的染色体加倍,得到的植株与原品种是否为同一物种?请简要说明理由:_________________。
(4)如果在亲本杂交产生F1的过程中,D基因所在的同源染色体在减数第一次分裂时不分离,产生的所有配子都能成活,则F1的表现型有__________________。
正确答案
(1)单倍体育种
(2)66.7%
(3)不是同一物种,与原品种之间存在生殖隔离,杂交后产生的后代是不育的
(4)高茎和矮茎
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