2021年，“杂交水稻之父”袁隆平在湖南长沙逝世，享年91岁。水稻是二倍体（2N=24）雌雄同株植物，杂交水稻具有杂种优势现象，即杂种子代在产量和品质方面优于纯合双亲。水稻是雌雄同花植物，花小且密集，导致杂交育种工作繁琐复杂。“三系法”杂交水稻是我国研究应用最早的杂交水稻，由雄性不育系、保持系、恢复系三种水稻培育而成，如图1所示。由于杂交种的子代会发生性状分离，种植后不再使用，需每年利用雄性不育系制备杂交种。已知水稻的花粉是否可育受细胞质基因 （N、S） 和细胞核基因 （R、r ） 共同控制，其中 N 和 R 表示可育基因，S 和 r 表示不育基因。只有当细胞质基因为S且细胞核基因型为rr记为 S （rr ） 时，水稻才表现为雄性不育，其余基因型均表现为雄性可育。回答下列问题：
（1）①水稻基因组计划需测定 1212条染色体上的DNA序列。
②水稻雄性可育的基因型有 55种。水稻利用雄性不育系进行育种的优点是 免去育种过程中人工去雄的繁琐操作免去育种过程中人工去雄的繁琐操作。
③为了持续获得雄性不育系水稻，应使用雄性不育系与保持系进行杂交，其杂交组合为 DD
A.S（rr）×S（rr）
B.S（rr）×N（RR）
C.S（rr）×N（Rr）
D.S（rr）×N（rr）
④一株基因型为S（rr）的雄性不育系水稻，与基因型为N（RR）的水稻杂交，产生的F1的基因型为S（Rr）S（Rr），F1自交，后代花粉可育与花粉不育的比例是 3：13：1。
（2）研究人员发现几株不含R基因的水稻植株（D），现利用基因工程的技术将两个R基因导入不同的植株D中来培育恢复系，如图2为R基因导入位置的三种情况，其中图 ⅠⅠ为我们所需的恢复系，即与不育系S（rr）杂交后，后代均为杂种水稻。
（3）研究人员将上图Ⅱ中①号染色体上的一个R基因换为H红色荧光蛋白基因，将Ⅱ与不育系S（rr）杂交后，收获不育系植株所结种子种植并统计，后代出现了无红色荧光杂种植株，推测Ⅱ的初级精母细胞在减数分裂过程中，同源染色体的非姐妹染色单体同源染色体的非姐妹染色单体发生了交换，导致染色体上的基因重组。通过记录子代中无红色荧光杂种植株数量与植株总数，可计算得到该亲本产生的重组配子占其全部配子的比例，算式为 2×无红色荧光杂种植株数量/植株总数2×无红色荧光杂种植株数量/植株总数。
（4）2017年，我国成立了青岛海水稻研究发展中心，着力培育“海水稻”，并取得了一定的成果。目前培育的“海水稻”为天然野生抗盐碱水稻与栽培稻经多年杂交选育得到的，但该过程育种年限长，为了明显缩短育种年限，可以采用 单倍体育种单倍体育种的方法，该方法的原理是 染色体（数目）变异染色体（数目）变异。
【考点】杂交育种；基因的分离定律的实质及应用．
【答案】12；5；免去育种过程中人工去雄的繁琐操作；D；S（Rr）；3：1；Ⅰ；同源染色体的非姐妹染色单体；2×无红色荧光杂种植株数量/植株总数；单倍体育种；染色体（数目）变异
【解答】
【点评】
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发布：2024/5/21 8:0:9组卷：28引用：1难度：0.6
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1．杂交育种是提高水稻产量的重要途径，但由于水稻为两性花、花小，因此找到合适的雄性不育系是杂交育种的关键。中国科学家首创了以光/温敏雄性不育系和可育系为核心的两系杂交水稻，如图表示利用光/温敏雄性不育系水稻留种及获得F1杂交种的过程。请回答下列问题：
（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 -
2．小麦是我国第二大粮食作物，与水稻一样，小麦为两性花且花朵较小，用于人工杂交实验研究十分困难。以“小麦杂交之父”李振声先生为代表的中国科学家经过不懈努力，终于找到了含有小麦雄性不育基因的植株——太谷核不育小麦，并从小麦12万个基因中精准定位了PG5这个雄性不育基因。该基因位于染色体上，含该基因的花粉完全无法发育，且相对于可育基因为显性，科学家还通过转基因等技术验证了该基因的功能。下列有关说法错误的是（ ）
发布：2024/11/2 8:0:1组卷：12引用：1难度：0.5 -
3．2017年袁隆平院士利用水稻雄性不育系（该品系最早发现于野外）成功培育了具有耐盐、耐碱性状的高产杂交“海水稻”。下列叙述错误的是（ ）
发布：2024/11/28 11:0:3组卷：11引用：2难度：0.7
