植物的雄性不育(花粉敗育,但雌性器官仍然發(fā)育正常)一般分為核不育和質(zhì)核互作不育兩大類。類型一:核不育。根據(jù)核不育的原因又可分為基因控制的核不育和環(huán)境誘導(dǎo)的核不育兩種。類型二:質(zhì)核互作的雄性不育。即雄性不育受到細胞質(zhì)不育基因和對應(yīng)的細胞核基因的共同控制,當(dāng)細胞質(zhì)不育基因SA存在時,核內(nèi)必須有相對應(yīng)的隱性不育基因aa,即個體基因型為SA(aa)時才表現(xiàn)為雄性不育。根據(jù)控制雄性不育質(zhì)核基因的對數(shù)可以分為主基因不育和多基因不育兩種。回答下列問題:
(1)類型一中的基因控制的核不育,即花粉是否可育由細胞核基因的顯隱性控制,與細胞質(zhì)基因沒有關(guān)系。假定某植物開單性花,其雄性不育由基因R控制,取一雜合雄性不育植株與另一可育植株雜交得到F1,將F1進行自由交配,預(yù)測F2雄性不育植株與雄性可育植株的比例為 1:31:3。
(2)類型一中的環(huán)境誘導(dǎo)的核不育,即花粉是否可育由細胞核基因在特定環(huán)境下的表達產(chǎn)物控制。同一植株,在一定條件下花粉可育,在另一特定條件下花粉不育。“兩系法”雜交水稻是最為典型的實例,其育種過程如圖1所示。
①假定有溫敏雄性不育植株M、N,且M的雄性不育起始溫度低于N的,在制備雜交種子時,考慮到溫度的日間波動,最好選用植株 MM(填字母編號)來制種。
②圖1中,雜合子F1表現(xiàn)出優(yōu)于雙親的生長狀況,也叫雜種優(yōu)勢,但我們一般不繼續(xù)將F1自交留種,原因是 F1留種自交的后代會出現(xiàn)性狀分離,且雜種優(yōu)勢效應(yīng)會減弱F1留種自交的后代會出現(xiàn)性狀分離,且雜種優(yōu)勢效應(yīng)會減弱。
③在長日照下,小麥光敏雄性不育系仍有超5%的自交結(jié)實率,為制種帶來了一定困難?,F(xiàn)有純合的光穎和毛穎小麥若干,毛穎(P)對光穎(p)為顯性,請利用小麥穎的相對性狀設(shè)計一代雜交實驗解決上述問題:用光穎(pp)溫敏雄性不育小麥作母本,與純合毛顆PP雄性可育系小麥雜交,并在子代小麥接穗后踢除少數(shù)光穎個體用光穎(pp)溫敏雄性不育小麥作母本,與純合毛顆PP雄性可育系小麥雜交,并在子代小麥接穗后踢除少數(shù)光穎個體。
(3)類型二中的主基因不育,指一對或兩對核基因與對應(yīng)的不育細胞質(zhì)基因決定的不育性,在這種情況下,顯性的核基因能使對應(yīng)細胞質(zhì)的不育基因恢復(fù)正常。假定某水稻品種為主基因不育型,其花粉是否可育受細胞質(zhì)基因S、N和細胞核基因A、B共同控制,植株中出現(xiàn)SA(aa)或SB(bb)均表現(xiàn)為雄性不育,其余的都可育。根據(jù)圖2雜交實驗回答:
①預(yù)測F2中雄性可育與雄性不育的比例為 9:79:7。若將親本恢復(fù)系的基因型換成SASB(AABB),F(xiàn)2的表型 不會不會(填“會”或“不會”)發(fā)生改變,原因是 F1的細胞質(zhì)均來自親代雄性不育植株,與恢復(fù)系的父本無關(guān)F1的細胞質(zhì)均來自親代雄性不育植株,與恢復(fù)系的父本無關(guān)。
②預(yù)測正交SANB(AAbb)♀×NASB(AAbb)♂和反交NASB(AAbb)♀×SANB(AAbb)♂子代的育性:正交 可育可育,反交 不育不育。
【答案】1:3;M;F1留種自交的后代會出現(xiàn)性狀分離,且雜種優(yōu)勢效應(yīng)會減弱;用光穎(pp)溫敏雄性不育小麥作母本,與純合毛顆PP雄性可育系小麥雜交,并在子代小麥接穗后踢除少數(shù)光穎個體;9:7;不會;F1的細胞質(zhì)均來自親代雄性不育植株,與恢復(fù)系的父本無關(guān);可育;不育
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:38引用:3難度:0.6
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1.雜交育種是提高水稻產(chǎn)量的重要途徑,但由于水稻為兩性花、花小,因此找到合適的雄性不育系是雜交育種的關(guān)鍵。中國科學(xué)家首創(chuàng)了以光/溫敏雄性不育系和可育系為核心的兩系雜交水稻,如圖表示利用光/溫敏雄性不育系水稻留種及獲得F1雜交種的過程。請回答下列問題:
(1)雜交育種所涉及的原理是
(2)現(xiàn)有溫敏雄性不育植株甲、乙,其雄性不育的起點溫度依次為21℃、25℃(在環(huán)境溫度高于起點溫度時,植株可表現(xiàn)為雄性不育)??紤]到大田中環(huán)境溫度會有波動,制備水稻雜交種子時,最好選用植株
(3)在高溫或長日照下,光/溫敏雄性不育系仍有5~10%的自交結(jié)實率,導(dǎo)致制備的雜交種中混有純合子。為解決該問題,雜交制種時,選用光/溫敏雄性不育系隱性純合紫葉稻與雄性可育系顯性純合綠葉稻雜交,并在子代的秧苗期內(nèi)剔除
(4)若水稻的大穗雜種優(yōu)勢性狀由兩對等位基因(A1A2B1B2)控制,兩對基因都純合時表現(xiàn)為衰退的小穗性狀(A1、A2與B1、B2位于一對同源染色體上,且不考慮染色體互換)?,F(xiàn)將某雄性不育小穗稻與雄性可育小穗稻雜交,F(xiàn)1全表現(xiàn)為大穗,F(xiàn)1自交,F(xiàn)2中雜種優(yōu)勢衰退率為
(5)水稻溫敏雄性不育系(T)在高溫下雄性不育,低溫下可育。野生型(P)在高溫、低溫下均可育。與P相比,研究者在T中發(fā)現(xiàn)Os基因發(fā)生了隱性突變。為驗證Os基因突變是導(dǎo)致T溫敏雄性不育的原因,現(xiàn)進行轉(zhuǎn)基因?qū)嶒灒x擇的基因和導(dǎo)入植株分別是
a.P水稻來源的Os基因
b.T水稻來源的Os基因
c.P水稻
d.T水稻
e.轉(zhuǎn)基因植株育性不受溫度影響
f.轉(zhuǎn)基因植株高溫下雄性不育發(fā)布:2024/12/30 20:0:2組卷:11引用:3難度:0.6 -
2.2017年袁隆平院士利用水稻雄性不育系(該品系最早發(fā)現(xiàn)于野外)成功培育了具有耐鹽、耐堿性狀的高產(chǎn)雜交“海水稻”。下列敘述錯誤的是( )
發(fā)布:2024/11/28 11:0:3組卷:11引用:2難度:0.7 -
3.小麥?zhǔn)俏覈诙蠹Z食作物,與水稻一樣,小麥為兩性花且花朵較小,用于人工雜交實驗研究十分困難。以“小麥雜交之父”李振聲先生為代表的中國科學(xué)家經(jīng)過不懈努力,終于找到了含有小麥雄性不育基因的植株——太谷核不育小麥,并從小麥12萬個基因中精準(zhǔn)定位了PG5這個雄性不育基因。該基因位于染色體上,含該基因的花粉完全無法發(fā)育,且相對于可育基因為顯性,科學(xué)家還通過轉(zhuǎn)基因等技術(shù)驗證了該基因的功能。下列有關(guān)說法錯誤的是( )
發(fā)布:2024/11/2 8:0:1組卷:12引用:1難度:0.5
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