水稻雌雄同株,自然狀態(tài)下自花傳粉,實驗室培育雜種優(yōu)勢水稻的關(guān)鍵是找到雄性不育系。三系法雜交水稻是我國研究應(yīng)用最早的雜交水稻,由不育系、保持系、恢復(fù)系三種水稻培育而成。不育系的花粉不育,這種雄性不育性狀由細胞質(zhì)基因S控制,細胞核僅含有雄性不育保持基因r。保持系能保持不育系的細胞質(zhì)雄性不育性,其細胞質(zhì)基因N正??捎?,能夠自交結(jié)實?;謴?fù)系含有恢復(fù)雄性可育的核基因R,與不育系雜交產(chǎn)生的三系雜交水稻正??捎揖哂须s種優(yōu)勢。如圖表示兩組雜交實驗的過程。回答下列問題:
(1)由圖可知,水稻雄性可育的基因型有 55種,若不育系的基因型表示為S(rr),則保持系的基因型為 N(rr)N(rr),圖中恢復(fù)系的基因型為 N(RR)或S(RR)N(RR)或S(RR)。
(2)細胞質(zhì)不育基因可能存在于 線粒體、葉綠體線粒體、葉綠體(細胞器)中,進行雜交實驗二的目的是 為了獲得較多的雄性不育系作為母本進行雜交,同時也能留種為來年雜交育種做準(zhǔn)備為了獲得較多的雄性不育系作為母本進行雜交,同時也能留種為來年雜交育種做準(zhǔn)備。
(3)在三系法雜交育種中,選育恢復(fù)系非常關(guān)鍵。研究人員發(fā)現(xiàn)幾株性狀優(yōu)良、純度高但不含R基因的水稻植株(D),現(xiàn)利用基因工程的技術(shù)將兩個R基因?qū)氩煌闹仓闐中來培育恢復(fù)系,為確定R基因?qū)氲慕Y(jié)果,研究人員的思路是 將植株D作為親本與不育系混合種植,單株收獲不育系植株所結(jié)種子后,再種植并統(tǒng)計后代的育性情況及其數(shù)量比例將植株D作為親本與不育系混合種植,單株收獲不育系植株所結(jié)種子后,再種植并統(tǒng)計后代的育性情況及其數(shù)量比例,請依據(jù)上述思路完善結(jié)果分析:
①若后代雄性不育植株:雄性可育植株=1:1,則說明:兩個R導(dǎo)入到恢復(fù)系D的一條染色體上兩個R導(dǎo)入到恢復(fù)系D的一條染色體上。
②若后代植株均為雄性可育植株,則說明:兩個R導(dǎo)入到恢復(fù)系D的一對同源染色體上兩個R導(dǎo)入到恢復(fù)系D的一對同源染色體上。
③若 后代雄性不育植株:雄性可育植株=1:3后代雄性不育植株:雄性可育植株=1:3,則說明兩個R導(dǎo)入到恢復(fù)系D的非同源染色體上。
【答案】5;N(rr);N(RR)或S(RR);線粒體、葉綠體;為了獲得較多的雄性不育系作為母本進行雜交,同時也能留種為來年雜交育種做準(zhǔn)備;將植株D作為親本與不育系混合種植,單株收獲不育系植株所結(jié)種子后,再種植并統(tǒng)計后代的育性情況及其數(shù)量比例;兩個R導(dǎo)入到恢復(fù)系D的一條染色體上;兩個R導(dǎo)入到恢復(fù)系D的一對同源染色體上;后代雄性不育植株:雄性可育植株=1:3
【解答】
【點評】
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