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我国科学家袁隆平院士在杂交水稻领域作出了杰出的贡献,使我国成为世界上第一个成功培育杂交水稻并大面积应用于生产的国家,为解决我国的粮食自给难题做出了重大贡献。三系法杂交水稻是我国研究应用最早的杂交水稻,由不育系、保持系、恢复系三种水稻培育而成,如图所示。不育系A的花粉不育,这种雄性不育性状由细胞质基因cms控制,细胞核含有雄性不育保持基因rf。保持系B能保持不育系的细胞质雄性不育性,其细胞质基因Cms正常可育,能够自交结实。恢复系R含有恢复雄性可育的核基因Rf,与不育系杂交产生的三系杂交稻正常可育且具有杂种优势,即A×R→F1,因为F1的子代的育性、农艺性状等会发生分离,所以F1种植后不再使用,需每年利用不育系育种。
注:只有当细胞质和细胞核都只有不育基因(rfcms)时,才表现为雄性不育。

(1)在培育杂交水稻时,选育雄性不育植株的目的是
省去人工去雄(降低人工成本,提高种子质量)
省去人工去雄(降低人工成本,提高种子质量)
。(答出1点)
(2)细胞质不育基因可能存在于
线粒体、叶绿体
线粒体、叶绿体
(结构)中。繁殖不育系时,不育系A只能做
母本
母本
。(填“父本”或“母本”)
(3)由上图可知,若三系杂交稻中不育系的基因型表示为cms(rfrf),则保持系的基因型为
Cms(rfrf)
Cms(rfrf)
,恢复系的基因型为
Cms(RfRf)或cms(RfRf)
Cms(RfRf)或cms(RfRf)

(4)在三系法杂交育种中,选育恢复系非常关键。研究人员发现几株性状优良、纯度高但不含Rf基因的水稻植株(D),现利用基因工程的技术将两个Rf基因导入不同的植株D中来培育恢复系,为确定Rf基因导入的结果,研究人员的思路是将植株D作为亲本与不育系混合种植,单株收获不育系植株所结种子后,再种植并统计后代的育性情况及其数量比例,请依据上述思路完善结果分析:
①若后代雄性不育植株:雄性可育植株=
1:1
1:1
,则说明两个Rf导入到保持系D的一条染色体上。
②若后代雄性不育植株:雄性可育植株=
0:1
0:1
,则说明两个Rf导入到保持系D的一对同源染色体上。
③若后代雄性不育植株:雄性可育植株=
1:3
1:3
,则说明两个Rf导入到保持系D的非同源染色体上。

【答案】省去人工去雄(降低人工成本,提高种子质量);线粒体、叶绿体;母本;Cms(rfrf);Cms(RfRf)或cms(RfRf);1:1;0:1;1:3
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:43引用:2难度:0.6
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    (1)杂交育种所涉及的原理是
     

    (2)现有温敏雄性不育植株甲、乙,其雄性不育的起点温度依次为21℃、25℃(在环境温度高于起点温度时,植株可表现为雄性不育)。考虑到大田中环境温度会有波动,制备水稻杂交种子时,最好选用植株
     
    作母本进行杂交。
    (3)在高温或长日照下,光/温敏雄性不育系仍有5~10%的自交结实率,导致制备的杂交种中混有纯合子。为解决该问题,杂交制种时,选用光/温敏雄性不育系隐性纯合紫叶稻与雄性可育系显性纯合绿叶稻杂交,并在子代的秧苗期内剔除
     
    叶秧苗即可。
    (4)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
     
    ,故杂交水稻需要年年制种。
    (5)水稻温敏雄性不育系(T)在高温下雄性不育,低温下可育。野生型(P)在高温、低温下均可育。与P相比,研究者在T中发现Os基因发生了隐性突变。为验证Os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

    发布:2024/12/30 20:0:2组卷:11引用:3难度:0.6
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    发布:2024/11/2 8:0:1组卷:12引用:1难度:0.5
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