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。提高水稻產量的一個重要途徑是利用雜交種（F1）的雜種優(yōu)勢，即F1的性狀優(yōu)于雙親的現象。

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

（2）雄性不育水稻突變體S表現為花粉敗育。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表現為可育，F2中可育與不育的植株數量比約為3∶1，說明水稻的育性由_______對等位基因控制，不育性狀為_______性狀。

②研究人員發(fā)現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。為研究突變體S的pms3基因表達量和花粉育性的關系，得到如下結果（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	長日照低溫	長日照高溫
41.9	30.2	5.1	0

根據實驗結果可知，pms3基因的表達量和花粉育性關系是______。突變體S的育性是可以轉換的，這說______________________。

（3）結合以上材料，請設計培育水稻雜交種的簡要流程：在___________條件下，用__________雜交，收獲S植株上所結的種子即為生產中所用的雜交種。

Answer 1

【答案】F1自交后代會發(fā)生性狀分離現象 母本 一 隱性 花粉育性變化與pms3基因的表達量呈現正相關（pms3基因的表達量越高，花粉育性越高） 表現型是基因與環(huán)境共同作用的結果 長日高溫 以突變體S為母本，與普通水稻雜交

【解析】

雜交育種：

（1）概念：是將兩個或多個品種的優(yōu)良性狀通過交配集中一起，再經過選擇和培育，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。通過基因重組產生新的基因型，從而產生新的優(yōu)良性狀。
（4）優(yōu)缺點：方法簡單，可預見強，但周期長。

（1）雜交種雖然具有雜種優(yōu)勢，卻只能種植一代，其原因是F1自交后代會發(fā)生性狀分離現象，進而影響產量。為了獲得雜交種，需要對母本去雄，避免自交。

（2）①突變體S與普通水稻雜交，獲得的F1表現為可育，F2中可育與不育的植株數量比約為3：1，說明水稻的育性由1對等位基因控制，不育性狀為隱形性狀。

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

（3）結合題目給出的材料，設計培育水稻雜交種并保存突變體S的簡要流程是：在長日高溫條件下，以突變體S為母本，與普通水稻雜交，收獲S植株上所結的種子即為生產中所用的雜交種。