Question

【題目】水稻是我國主要的糧食作物之一，它是自花傳粉的植物。提高水稻產(chǎn)量的一個(gè)重要途徑是利用雜交種（F1）的雜種優(yōu)勢(shì)，即F1的性狀優(yōu)于雙親的現(xiàn)象。

（1）雜交種雖然具有雜種優(yōu)勢(shì)，卻只能種植一代，其原因是___________________，進(jìn)而影響產(chǎn)量。為了獲得雜交種，需要對(duì)_______去雄，操作極為繁瑣。

（2）雄性不育水稻突變體S表現(xiàn)為花粉敗育。在制種過程中，利用不育水稻可以省略去雄操作，極大地簡(jiǎn)化了制種程序。

①將突變體S與普通水稻雜交，獲得的F1表現(xiàn)為可育，F2中可育與不育的植株數(shù)量比約為3∶1，說明水稻的育性由_______對(duì)等位基因控制，不育性狀為_______性狀。

②研究人員發(fā)現(xiàn)了控制水稻光敏感核不育的基因pms3，該基因并不編碼蛋白質(zhì)。為研究突變體S的pms3基因表達(dá)量和花粉育性的關(guān)系，得到如下結(jié)果（用花粉可染率代表花粉的可育性）。

不同光溫條件下突變體S的花粉可染率（％）

短日照低溫	短日照高溫	長(zhǎng)日照低溫	長(zhǎng)日照高溫
41.9	30.2	5.1	0

根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，pms3基因的表達(dá)量和花粉育性關(guān)系是______。突變體S的育性是可以轉(zhuǎn)換的，這說______________________。

（3）結(jié)合以上材料，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)培育水稻雜交種的簡(jiǎn)要流程：在___________條件下，用__________雜交，收獲S植株上所結(jié)的種子即為生產(chǎn)中所用的雜交種。

Answer 1

【答案】F1自交后代會(huì)發(fā)生性狀分離現(xiàn)象 母本 一 隱性 花粉育性變化與pms3基因的表達(dá)量呈現(xiàn)正相關(guān)（pms3基因的表達(dá)量越高，花粉育性越高） 表現(xiàn)型是基因與環(huán)境共同作用的結(jié)果 長(zhǎng)日高溫 以突變體S為母本，與普通水稻雜交

【解析】

雜交育種：

（1）概念：是將兩個(gè)或多個(gè)品種的優(yōu)良性狀通過交配集中一起，再經(jīng)過選擇和培育，獲得新品種的方法。

（2）方法：雜交→自交→選優(yōu)→自交。
（3）原理：基因重組。通過基因重組產(chǎn)生新的基因型，從而產(chǎn)生新的優(yōu)良性狀。
（4）優(yōu)缺點(diǎn)：方法簡(jiǎn)單，可預(yù)見強(qiáng)，但周期長(zhǎng)。

（1）雜交種雖然具有雜種優(yōu)勢(shì)，卻只能種植一代，其原因是F1自交后代會(huì)發(fā)生性狀分離現(xiàn)象，進(jìn)而影響產(chǎn)量。為了獲得雜交種，需要對(duì)母本去雄，避免自交。

（2）①突變體S與普通水稻雜交，獲得的F1表現(xiàn)為可育，F(xiàn)2中可育與不育的植株數(shù)量比約為3：1，說明水稻的育性由1對(duì)等位基因控制，不育性狀為隱形性狀。

②根據(jù)題意分析，控制水稻光敏感核不育的基因pms3，該基因并不編碼蛋白質(zhì)，則pms3基因的表達(dá)量指的是RNA的合成量；觀察表格數(shù)據(jù)可知，花粉育性變化與pms3基因的表達(dá)量呈現(xiàn)正相關(guān)；由表格數(shù)據(jù)也可看出，突變體S的育性是可以轉(zhuǎn)換的，在長(zhǎng)日高溫條件下不育，在短日低溫又變得可育，這種現(xiàn)象充分說明表現(xiàn)型是基因與環(huán)境共同作用的結(jié)果。

（3）結(jié)合題目給出的材料，設(shè)計(jì)培育水稻雜交種并保存突變體S的簡(jiǎn)要流程是：在長(zhǎng)日高溫條件下，以突變體S為母本，與普通水稻雜交，收獲S植株上所結(jié)的種子即為生產(chǎn)中所用的雜交種。