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非选择题-解答题 困难0.15 引用6 组卷1498
植物的雄性不育(花粉败育,但雌性器官仍然发育正常)一般分为核不育和质核互作不育两大类。类型一:核不育。根据核不育的原因又可分为基因控制的核不育和环境诱导的核不育两种。类型二:质核互作的雄性不育。即雄性不育受到细胞质不育基因和对应的细胞核基因的共同控制,当细胞质不育基因SA存在时,核内必须有相对应的隐性不育基因aa,即个体基因型为SA(aa)时才表现为雄性不育。根据控制雄性不育质核基因的对数可以分为主基因不育和多基因不育两种。回答下列问题:
(1)类型一中的基因控制的核不育,即花粉是否可育由细胞核基因的显隐性控制,与细胞质基因没有关系。假定某植物开单性花,其雄性不育由基因R控制,取一杂合雄性不育植株与另一可育植株杂交得到F1,将F1进行自由交配,预测F2雄性不育植株与雄性可育植株的比例为___________
(2)类型一中的环境诱导的核不育,即花粉是否可育由细胞核基因在特定环境下的表达产物控制。同一植株,在一定条件下花粉可育,在另一特定条件下花粉不育。“两系法”杂交水稻是最为典型的实例,其育种过程如图1所示。

①假定有温敏雄性不育植株M、N,且M的雄性不育起始温度低于N的,在制备杂交种子时,考虑到温度的日间波动,最好选用植株___________(填字母编号)来制种。
②图1中,杂合子F1表现出优于双亲的生长状况,也叫杂种优势,但我们一般不继续将F1自交留种,原因是___________
③在长日照下,小麦光敏雄性不育系仍有超5%的自交结实率,为制种带来了一定困难。现有纯合的光颖和毛颖小麦若干,毛颖(P)对光颖(p)为显性,请利用小麦颖的相对性状设计一代杂交实验解决上述问题:___________
(3)类型二中的主基因不育,指一对或两对核基因与对应的不育细胞质基因决定的不育性,在这种情况下,显性的核基因能使对应细胞质的不育基因恢复正常。假定某水稻品种为主基因不育型,其花粉是否可育受细胞质基因S、N和细胞核基因A、B共同控制,植株中出现SA(aa)或SB(bb)均表现为雄性不育,其余的都可育。根据图2杂交实验回答:

①预测F2中雄性可育与雄性不育的比例为__________。若将亲本恢复系的基因型换成SASB(AABB),F2的表型__________(填“会”或“不会”)发生改变,原因是__________
②预测正交SANB(AAbb)♀×NASB(AAbb)♂和反交NASB(AAbb)♀×SANB(AAbb)♂子代的育性:正交__________,反交__________
2023·湖南衡阳·一模
知识点:基因分离定律的实质和应用基因自由组合定律的实质和应用杂交育种 答案解析 【答案】很抱歉,登录后才可免费查看答案和解析!
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杂合体在一种或多种性状上优于两个亲本的现象称为杂种优势。以下是有关杂交水稻的研究,请回答问题。
(1)水稻是雌雄同株两性花的植物,杂交实验中,为了防止母本________须进行人工去雄。水稻的花非常小,人工操作难以实现。后来,科学家在自然界发现了雄性不育(雄蕊不能产生可育花粉)的水稻植株,其在杂交时只能做______,这就免除了人工去雄的工作,因此作为重要工具用于水稻杂交育种。
(2)不育系的产生是基因突变的结果,在细胞核和细胞质中都含有决定雄蕊是否可育的基因(如图)。

其中细胞核中的不育基因用r表示,可育基因用R表示,且R对r显性;细胞质中的不育基因用S表示,可育基因用N表示。上述细胞质与细胞核可组成_____种基因型的细胞。四种基因的关系中,R能够抑制S的表达,即基因型为S(RR)的水稻表现为_________;当细胞质基因为N时,无论细胞核中含有可育基因还是不育基因,植株都表现为雄性可育,所以雄性不育系的基因型为__________
(3)现有与育性有关细胞核基因纯合的四个品系水稻:N(R R)、S(R R)、N(r r)和S(r r)。
①上述四个品系的水稻,也携带着某些其他利于增产的优良性状基因,通过杂交可进一步获得具有杂种优势的种子。请你选出相应的亲本,以遗传图解的形式,提出获得杂交种子用于大田生产的最佳方案。
②由于雄性不育系不能通过自交的方式得以保持(延续),用于之后的杂交育种,请你选出相应的亲本,以遗传图解的形式,提供保持不育系以用于育种的解决方案。
获得杂交种的遗传图解:保持不育系的遗传图解:

___________________
(4)由于上述育种方案还存在一些不足,比如,有些虽表现出很强的杂种优势,但结实率低。 研究者培育出光温敏型雄性不育系,其育性受一对隐性核基因(ee)控制而与细胞质无关。该品系水稻在长日照、高于临界温度(23oC)时表现为雄性不育;而在短日照、低于临界温度时表现为雄性可育。
依据以上资料,请提出获得杂交种子用于大田生产和保持雄性不育的合理方案__________
(5)水稻杂交种具有杂种优势,但杂种后代会发生________,无法保持其杂种优势,导致每年需要重新制种。为解决每年制种的繁琐问题,请提出新的设想______
水稻是二倍体两性花植物。袁隆平团队从1964年开始研究杂交水稻稻种,传统的杂交水稻由雄性不育系、雄性不育保持系,雄性不育恢复系三系水稻培育而成,如图。三系杂交涉及细胞质基因N、S,以及核基因R、r,只有基因型为S(rr)的植株表现为花粉不育,其余基因型的植株的花粉均可育。回答下列问题:

(1)水稻难以通过人工去雄的方法大量生产杂交种的原因是_________
(2)水稻细胞中与育性相关的基因型有_________种,雄性不育保持系是指其与雄性不育系杂交后,子代仍表现为雄性不育,由此产生源源不断的雄性不育系,雄性不育保持系的基因型为_________,雄性不育恢复系是指其与雄性不育系杂交后,子代能恢复雄性可育,雄性不育恢复系的基因型为_________
(3)科研人员培育出了某种光/温敏雄性不育系水稻(不能产生可育花粉,但能产生正常雌配子),其育性受日照时间和温度调控,低温且短日照条件下表现为雄性可育,高温或长日照条件下表现为雄性不育。
①现有温敏雄性不育植株甲、乙,其雄性不育的起点温度分别为21℃、25℃(在环境温度高于起点温度时,植株可表现为雄性不育)。农田中环境温度波动,制备杂交种子时,最好选用植株_________(填“甲”或“乙”)作母本进行杂交,原因是_________
②若水稻的大穗杂种优势性状由两对等位基因(A1A2B1B2)控制,两对基因都纯合时表现为衰退的小穗性状(A1、A2与B1、B2位于一对同源染色体上,且不考虑染色体互换)。现将某雄性不育小穗稻与雄性可育小穗稻杂交,F1全表现为大穗,F1自交,F2中杂种优势衰退率为_________,故杂交水稻需年年制种。
③科研人员比较水稻温敏雄性不育系(T)与野生型水稻(P),在T中发现Os基因发生了隐性突变。为验证0s基因突变是导致T温敏雄性不育的原因,现进行转基因实验,选择的基因和导入植株分别是_________(选填下列字母),预期出现的实验结果是_________(选填下列字母)。
a.P水稻来源的Os基因
b.T水稻来源的Os基因
c.P水稻
d.T水稻
e.转基因植株育性不受温度影响
f.转基因植株高温下雄性不育
水稻(2n=24)是我国的主要农作物之一,其花为两性花。科研人员培育出某种光温敏雄性不育系水稻(不能产生可育花粉,但能产生正常雌配子),且其育性能受日照时间和温度调控。下图表示光温敏不育系留种及获得F1杂交种的过程。

(1)F1杂交种在产量和抗病性等诸多方面往往比双亲优越,其原因是:_________。制备F1杂交种时使用光温敏雄性不育系植株的优点是:__________。(答出一点即可)
(2)不同温度及光照条件将导致光温敏不育系水稻的育性出现变化。该现象说明基因与性状的关系是:___________
(3)在雄性不育系大田中偶然发现一株黄叶突变体X,将其与绿叶水稻H杂交,获得的F1均为绿叶。无论正交还是反交,F1自交后的F2群体中绿叶、黄叶比均接近3:1。由此推测,突变体X的黄叶性状由___________(填“细胞核”或“细胞质”)内__________(填“显性”或“隐性”)基因控制。
(4)科研人员选用水稻6号染色体上的分子标记RM411(一段特异性的短核苷酸序列,该标记只存在6号染色体上,其他染色体上没有)设计引物,对上述绿叶水稻H、黄叶突变体X、F2中绿叶的10个单株(10G)、F2中黄叶的10个单株(10Y)的DNA进行PCR扩增。扩增后的DNA片段电泳结果如图所示:

①绿叶水稻H和黄叶突变体X的电泳结果不同,说明RM411序列在两者(H和X)的6号染色体上存在的______________(填“位置”、“数量”或“位置和数量”)不同。
②该电泳结果可证明绿叶/黄叶基因位于6号染色体上。分析F2绿叶(10G)中的10个单株所产生的电泳结果不完全一致,理论上两种类型(重单条与三条带)数量上的比例为___________,造成上图结果的原因是:_____________
③若假设绿叶/黄叶基因只位于5号染色体上,则重复上述操作后将获得新电泳图。新电泳图的H、X区电泳结果_____________(填“会”或“不会”)发生改变;理想状态下,新电泳图的10G区最多会出现_____________种不同类型的电泳结果;新电泳图的10Y区最多会出现______________种不同类型的电泳结果。

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