2025届高考生物二轮复习 结合育种考查(含解析)
结合育种考查
一、选择题
1.水平转基因是自然转基因的一种类型,指基因在不同物种的生物个体之间的交流过程与结果(如图中过程1所示),或者在单个细胞内部的叶绿体、线粒体与细胞核等结构之间的交流过程与结果。下列有关说法错误的是( )
A.水平转基因可以发生在农杆菌和红薯细胞间,属于基因重组
B.过程1中获得A基因的红薯可通过过程2将A基因传递到子代
C.细胞内不同结构之间能进行基因交流与DNA的结构相同有关
D.过程1、过程2均使作物发生定向变异,均有利于作物适应新环境
2.某二倍体生物基因组成及基因在染色体上的位置关系如图甲所示,乙、丙是发生变异后的不同个体的体细胞中部分染色体组成模式图,丁、戊是甲产生的个别配子部分染色体组成模式图。下列有关说法错误的是( )
A.与甲相比较,乙个体一般较弱小,且高度不育,丙个体一般较大,营养物质的含量有所增加
B.配子丁出现的原因可能是基因b转移到非同源染色体上,该变异属于基因突变
C.乙、丙都是染色体数目变异,乙可以通过花药离体培养获得,丙可以通过多倍体育种获得
D.配子戊出现的原因可能是染色体复制时发生错误导致基因A或a缺失
3.水稻是自花传粉植物,花小又多,其雄蕊的育性由细胞核基因与细胞质基因共同决定。细胞核基因R(可育)对r(不育)为显性;细胞质的不育基因用S表示,可育基因用N表示。R基因抑制S基因的表达;当细胞质基因为N时,植株表现为雄性可育。科研人员利用两个隔离区开展杂交水稻育种,过程如图所示。下列分析错误的是( )
A.雄性可育植株的基因型有5种
B.母本(雄性不育系)的基因型是S(rr)
C.品系1的基因型可能是N(rr)
D.隔离区2的杂交是为了持续获得雄性不育系
4.如图表示小麦育种模式图,其中①②③④⑤表示育种方式,下列有关叙述正确的是( )
A.育种方式①的原理是基因突变,连续自交是为了得到更多所需性状的纯种
B.育种方式②③都包含秋水仙素处理,其中甲和乙均表示幼苗或萌发的种子
C.育种方式①④可获得变异类型后代,均属于可遗传变异
D.育种方式②③④⑤获得的后代,均会出现新的相对性状
5.普通小麦(6n=42)记为42W,甲、乙、丙表示三个小麦的纯合“二体异附加系”(二体来自偃麦草)。图示染色体来自偃麦草。减数分裂时,染色体Ⅰ和Ⅱ不能联会,均可随机移向一极(产生各种配子的机会和可育性相等)。下列叙述错误的是( )
A.甲、乙、丙品系培育过程发生染色体数目变异
B.甲和丙杂交的F1在减数分裂时,能形成22个四分体
C.甲和乙杂交, F1自交子代中有抗病性状的植株占15/16
D.让甲和乙的F1与乙和丙的F1进行杂交,F2同时具有三种抗病性状的植株有5/16
6.水稻的易倒伏(A)对抗倒伏(a)为显性,抗病(B)对易感病(b)为显性,两对等位基因独立遗传。如图表示利用品种甲和品种乙通过三种育种方案培育优良品种(aaBB)的过程。下列说法错误的是( )
A.三种方案都利用了生物的变异,汰劣留良,培育出优良品种
B.方案一通常处理的是萌发的种子,主要是与其有丝分裂旺盛有关
C.方案二育种的原理是基因重组,AaBb自交得到的优良品种占1/16
D.方案三需要用秋水仙素或低温处理萌发的种子或幼苗
二、非选择题
7.通过花药离体培养的方法获取单倍体,技术难度高,效率低下。科学家在玉米中发现了一个孤雌生殖诱导系,它作父本与其他品系杂交时,可诱发后代中出现一定数量的单倍体。吉林农业科学院在此基础上研制了平均单倍体诱导率提高10倍的吉高诱3号,为便于筛选,科研人员将共同控制紫色素合成的A、R两种外源基因导入吉高诱3号玉米(正常玉米表型为白色,缺乏A、R则视作a、r)。A和R基因共存时,玉米籽粒为紫色,其余为白色。研究过程中某两种转基因品系多次杂交,结果如图所示。不考虑染色体互换,请分析下列问题。
(1)通过花药离体培养的方法获取单倍体依据的育种原理是______,用单倍体来辅助育种,最大的优势是____________。
(2)研究发现,孤雌生殖诱导系的磷脂酶基因ZmPLA1突变,导致精子细胞膜结构不完整或脆弱。据此请推测该品系能诱导产生单倍体后代的原因:____________。
(3)据图示杂交结果,A、R基因的遗传____________(填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律,亲代白粒玉米的基因型可能为____________。F1紫粒玉米自交,F2中白粒玉米的比例为____________。
(4)基因型为AARR的吉高诱3号品系作父本与正常品系杂交时,产生的单倍体及二倍体种子的颜色分别为____________。现有具特定优良性状的杂交子一代植株甲,请写出利用基因型为AARR的吉高诱3号品系与之杂交,以培育出符合育种目标的纯合子的方法:____________。
8.如图是杂交培育油菜的示意图,X、Y、Z分别表示不同作物的一个染色体组,三种染色体组中的染色体数目分别为10、8、9,每个染色体组仅有少部分染色体存在同源区段可发生配对。如表是甲、乙、丙三个品种作物的重要经济性状,除标注的基因之外,不同植株不含其他植株的等位基因。不考虑发生其他变异,回答下列问题:
植株 品种 表型和基因型
甲 芸薹 矮化(aa)、绿叶(cc)、茎有刺毛(DD)
乙 甘蓝 正常(AA)、绿叶(cc)、叶片翻卷(BB)
丙 黑芥 正常(AA)、紫叶(CC)、抗霜霉病(EE)
(1)将甲与丙杂交得到F0,F0的体细胞染色体数目是____,F0的基因型为____。F0需经过人工诱导染色体加倍才能获得可育的芥菜型油菜,原因是____。
(2)甲、乙杂交选育得到的甘蓝型油菜与甲、丙杂交选育得到的芥菜型油菜杂交,子代的染色体组组成为____。其叶色为____、叶型为____、抗病情况为____。
(3)为培育矮化、叶片翻卷的甘蓝型油菜,将甲和乙杂交得到F1,F1经人工诱导得到F1+。F1+自交得到F2。理论上F2得到矮化、叶片翻卷的植株所占的比例为_____。
9.杂种优势是指两个遗传组成不同的亲本杂交,产生的子代在诸多方面(抗性、品质、产量等)比双亲优越的现象,该现象在生产实践中具有重要意义。我国各地推广杂种玉米已经取得了很大成绩,发展前途极为广阔。回答下列问题:
(1)杂交子代具有杂种优势,在农业生产中常作为种子直接利用,但种子只能用一年,原因是_________________。该原因是由于减数分裂过程中_________________所致。
(2)每年将两个纯合的玉米品系杂交可制备杂交种,但该方法并不能直接用于生产,因为纯合系结实率低,每年制得的杂交种子太少,生产成本太高。现有四个纯合品系A、B、C和D,请帮助种子基地解决杂交种制种难的问题,简要写出实验思路:_____________________________________________________________________________________。
(3)利用二甲基亚砜等化学试剂处理玉米柱头,能诱导玉米的无融合生殖,对于固定杂种优势具有重要意义。玉米的无融合生殖受两个基因控制,基因A使雌株减数分裂Ⅰ异常,配子中染色体数目加倍,基因B使雌配子不参与受精作用,直接发育为胚,用下图的亲本杂交可获得无融合生殖的杂合子。
①某品系的基因型为_________________,子代中II号个体自交所结种子胚基因型是_________________。
②子代_________________号具有稳定遗传的杂种优势,其产生的雌配子基因型为_________________。
10.我国科学家袁隆平院士在杂交水稻领域作出了杰出的贡献,使我国成为世界上第一个成功培育杂交水稻并大面积应用于生产的国家,为解决我国的粮食自给难题做出了重大贡献。三系法杂交水稻是我国研究应用最早的杂交水稻,由不育系、保持系、恢复系三种水稻培育而成,如下图所示。不育系A的花粉不育,这种雄性不育性状由细胞质基因cms控制,细胞核含有雄性不育保持基因rf。保持系B能保持不育系的细胞质雄性不育性,其细胞质基因Cms正常可育,能够自交结实。恢复系R含有恢复雄性可育的核基因Rf,与不育系杂交产生的三系杂交稻正常可育且具有杂种优势,即A×R→F1,因为1的子代的育性、农艺性状等会发生分离,所以F1种植后不再使用,需每年利用不育系育种。
(1)在培育杂交水稻时,选育雄性不育植株的目的是_____________________。(答出1点)
(2)细胞质不育基因可能存在于____________________(细胞器)中。不育系与恢复系间行种植并单行收获的原因是_________________________。
(3)由上图可知,若三系杂交稻中不育系的基因型表示为cms(rfrf),则保持系的基因型为____________,恢复系的基因型为___________________。
(4)在三系法杂交育种中,选育恢复系非常关键。研究人员发现几株性状优良、纯度高但不含Rf基因的水稻植株(D),现利用基因工程的技术将两个Rf基因导入不同的植株D中来培育恢复系,为确定Rf基因导入的结果,研究人员的思路是将植株D作为亲本与不育系混合种植,单株收获不育系植株所结种子后,再种植并统计后代的育性情况及其数量比例,请依据上述思路完善结果分析:
①若____________________________________,则说明两个Rf导入到保持系D的一条染色体上。
②若____________________________________,则说明两个Rf导入到保持系D的一对同源染色体上。
③若后代雄性不育植株:雄性可育植株=1:3,则说明两个Rf导入到保持系D的__________________。
11.某两性花植物花小不易进行杂交育种工作。已知雄性可育基因对雄性不育基因为显性。某科研团队利用基因工程将育性恢复基因A、花粉致死基因B、绿色荧光蛋白基因C连锁成为一个A-B-C基因并导入雄性不育个体的一条染色体上,获得育性恢复植株甲。回答下列问题:
(1)雄性不育植株雄蕊发育不正常,但雌蕊正常。育种工作中选用该植物雄性不育株的优点是________,利用基因工程获得育性恢复植株时,连接B基因的原因是使育性恢复植株的自交后代中保持仅有一个A-B-C连锁基因,可让育性恢复植株一直存在,将A-B-C导入雄性不育个体受精卵时可采用我国独创的________。
(2)甲植株自交得F1,F1中雄性不育植株所占比例为________,F1自由交配得到的F2中与甲基因型一致的植株所占比例为________。
(3)假设雄性可育植株与育性恢复植株、不育植株可区分。请利用雄性可育纯合植株、甲植株和荧光检测仪,设计杂交实验,探究导入的A-B-C基因是否与雄性不育基因在同一条染色体上(不考虑互换,不用具体描述荧光检测过程)。
实验设计方案:甲植株作为母本与雄性可育纯合植株杂交,F1中通过荧光检测仪检测并选取________,观察并统计F2中的表型及比例。预期结果:
①若有荧光雄性可育植株:有荧光育性恢复植株:无荧光雄性可育植株:无荧光雄性不育植株的比例为________,则导入的A-B-C基因与雄性不育基因不在同一条染色体上;
②若________,则导入的A-B-C基因与雄性不育基因在同一条染色体上。
12. “杂交水稻之父”袁隆平先生从事杂交水稻研究已半个世纪,先后成功研发出“三系法”杂交水稻、“两系法”杂交水稻、超级杂交稻、低镉水稻、海水稻等。请回答下列有关问题:
(1)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,如下图所示。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利用雄性不育系进行育种的优点是_____________________________________________。
②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_______。
A.S(rr)×S(rr)
B.S(rr)×N(RR)
C.S(rr)×N(Rr )
D.S(rr)×N(rr)
③恢复系是指与雄性不育系杂交后可使子代恢复雄性可育特征的品系,通过“三系法”培育出的杂交水稻基因型为_______________。
(2)2017年9月,袁隆平院士在国家水稻新品种与新技术展示现场观摩会上宣布了两项重大研究成果:一是耐盐碱的“海水稻”培育,二是吸镉基因被敲除的“低镉稻”最新研究进展。有关遗传分析见下表。
水稻品种 相关基因 基因所在位置 表现型
普通水稻 - - 高镉不耐盐
海水稻 A+ 2号染色体 高镉耐盐
低镉稻 B- 6号染色体 低镉不耐盐
注:A+表示转入的耐盐基因,B-表示吸镉基因被敲除,普通水稻不含耐盐基因且含有吸镉基因,基因型用 A-A-B+B+表示。A+对A-显性,B+B-为中镉稻。
①与普通水稻相比,海水稻能将进入细胞内的某些盐离子集中储存于液泡,其“耐盐”的机理是____________________________________________________________________________。
②现有纯合的海水稻和低镉稻,请设计杂交育种程序,培育稳定遗传的耐盐低镉水稻。
实验思路:______________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
答案以及解析
1.答案:D
解析:A、据过程1可知,农杆菌的A基因可转移至原先不含A基因的红薯内,说明水平转基因可以发生在农杆菌和红薯细胞间,是基因重组的一种,A正确;
B.过程1属于水平转基因,是可遗传变异,该过程中获得A基因的红薯可通过过程2(杂交育种)将A基因传递到子代,B正确;
C.不同生物之间DNA的结构相同,是细胞内不同结构之间能进行基因交流的结构基础,C正确;
D.过程1、过程2的原理都是基因重组,基因重组有利于作物适应新环境,但基因重组是不定向的,D错误。
故选D。
2.答案:B
解析:甲是二倍体,乙是单倍体,丙是三倍体(多倍体),所以与甲相比,乙个体一般较弱小,且高度不育,丙个体一般较大,且营养物质的含量有所增加,A正确;配子丁出现的原因可能是基因b转移到非同源染色体上,该变异属于染色体易位,B错误;乙和丙都属于染色体数目变异,乙为单倍体,可以通过花药离体培养获得,丙为多倍体,可以通过多倍体育种获得,C正确;配子戊缺少了A或a基因,属于染色体结构变异中的缺失,即配子戊出现的原因可能是染色体复制时发生错误导致基因A或a缺失,D正确。
3.答案:C
解析:A、B对,分析题干信息知,只有当水稻植株中存在S基因且不存在R基因时,才表现为雄性不育,即母本(雄性不育系)的基因型是S(rr),雄性可育植株的基因型有N(RR)、N(Rr)、N(rr)、S(RR)、S(Rr)5种。
D对,隔离区2中获得的后代为雄性不育系S(rr),母本(雄性不育系)的基因型为S(rr)→品系2的基因型应为N(rr),这样的杂交组合获得的后代均为雄性不育系,隔离区2的杂交是为了持续获得雄性不育系。
若品系1的基因型是N(rr),则杂交过程如图。
4.答案:C
解析:育种方式①为杂交育种,其原理是基因重组,连续自交是为了得到更多的具有优良性状的纯种个体;育种方式②是单倍体育种,第一阶段花药离体培养得到的单倍体高度不育,故秋水仙素处理的对象为幼苗;可遗传变异的来源主要有基因重组、基因突变和染色体变异,育种方式①属于基因重组,育种方式④属于基因突变;育种方式②③的原理是染色体变异,不会出现新的基因,也不会出现新的相对性状。
5.答案:D
解析:甲、乙、丙品系的培育是由普通小麦和偃麦草杂交之后进行秋水仙素诱导处理之后得到的,因此该过程中发生了染色体数目的变异,A正确:甲和丙杂交的F1染色体组成是42W+ⅠⅠ,因此在减数分裂时,能形成22个四分体,B正确;甲和乙杂交得到的F1染色体组成是42W+ⅠⅡ,由于Ⅰ和Ⅱ无法配对,所以关于抗性的基因型可以写为MOLO,因此F1自交子代中没有抗病性状的植株基因型为OOOO,占1/4×1/4=1/16,那么有抗性植株就占1-1/16=15/16,C正确;甲和乙的,染色体组成是42W+ⅠⅡ,乙和丙的F1染色体组成是42W+ⅠⅡ,这两个体杂交关于抗性的基因型可以写作MOLO和MOSO,它们的子代F2同时具有三种抗病性状的植株基因型为M_LS=3/4×1/4=3/16。D错误。
6.答案:D
解析:A对,根据分析,三种方案分别利用了基因突变、基因重组和染色体变异的原理,都利用了变异,获得具有优良遗传特性的品种; B对,方案一为诱变育种,常常处理萌发的种子,因为萌发的种子有丝分裂旺盛,DNA复制时易发生基因突变;C对,基因型为AaBb的个体自交得到基因型为aaBB的优良品种的概率为(1/4)×(1/4)=1/16; D错,基因型为B的单倍体不能产生种子,应用低温或秋水仙素处理幼苗。
7.答案:(1)染色体(数目)变异;可明显缩短育种年限
(2)受精过程中精子细胞膜破裂,来自父本的染色体全部(成套)丢失·
(3)遵循;Aarr或aaRr;3/8
(4)白色和紫色;用基因型为AARR的吉高诱3号作父本与甲植株杂交,在甲所获种子中筛选白色的单倍体种子并种植,在其萌发期或幼苗期用秋水仙素等处理使染色体数目加倍;据目标性状对子代植株进行筛选,并通过自交留种使用
解析:(1)通过花药离体培养的方法获取单倍体而后通过诱导染色体数目加倍获得染色体数目正常的个体依据的育种原理是染色体(数目)变异,用单倍体来辅助育种,其典型的优势是能明显缩短育种年限。
(2)研究发现,孤雌生殖诱导系的磷脂酶基因ZmPLA1突变,导致精子细胞膜结构不完整或脆弱,据此可推测孤雌生殖产生的原因是受精过程中精子细胞膜破裂,来自父本的染色体全部(成套)丢失,进而通过孤雌生殖获得了单倍体植株。
(3)根据题意可知,紫粒玉米的基因型可表示为A_R_,白粒玉米的基因型可表示为A_rr、aaR_、aarr,而图中的子一代中紫粒玉米的比例为3/4×1/2=3/8,因此亲代玉米的基因型为AaRr和Aarr,或AaRr和aaRr,即白粒玉米的基因型为Aarr或aaRr,因而说明A、R基因的遗传“遵循”自由组合定律。F1紫粒玉米的基因型可表示为AARr和AaRr,二者的比例为1∶2,该群体自交,F2中白粒玉米的比例为1-1/3×3/4-2/3×9/16=3/8。
(4)基因型为AARR的吉高诱3号品系作父本与正常品系(aarr)杂交时,产生的单倍体的基因型为ar,因而产生的种子的颜色为白色,而杂交获得的二倍体的基因型为AaRr,其种子的颜色为紫色。现有具特定优良性状的杂交子一代植株甲,其基因型为AaRr,用基因型为AARR的吉高诱3号作父本与甲植株(其产生的配子类型为AR、Ar、aR、ar)杂交,在甲所获种子中筛选白色的单倍体种子并种植,在其萌发期或幼苗期用秋水仙素等处理使染色体数目加倍;据目标性状对子代植株进行筛选,并通过自交留种使用即可。
8.答案:(1)18;AaCeDE;F0的两个染色体组大部分染色体不含同源染色体,经人工诱导染色体加倍后获得同源染色体,才能进行正常的减数分裂产生可育配子
(2)XXYZ;紫叶;叶片翻卷;抗霜霉病
(3)1/36
解析:(1)将甲与丙杂交得到F0,F0的体细胞染色体组成为XY, F0的体细胞染色体数目是18,F0的基因型为AaCeDE。F0的两个染色体组大部分染色体不含同源区段,不能进行正常的减数分裂产生可育配子,需经人工诱导使染色体加倍获得同源染色体后,才能进行正常的减数分裂产生可育配子。
(2)甲、乙杂交选育得到的甘蓝型油菜,染色体组为XXZZ;甲、丙杂交选育得到的芥菜型油菜,染色体组为XXYY,两种油菜杂交,子代的染色体组组成为XXYZ。Y染色体组含有紫叶基因、抗霜霉病,Z染色体组含有叶片翻卷基因,所以子代的叶色为紫叶、叶型为叶片翻卷、抗病情况为抗霜霉病。
(3)甲和乙杂交后得到F1, F1的基因型为AaceDB, F1经人工诱导染色体加倍得到的个体记为F1+。F1+的基因型为AAaaccccDDBB,只考虑矮化、叶片翻卷性状,F1+的基因型为AAaaBB。F1+自交得到F2;理论上分析,子代一定会出现叶片翻卷。基因型为AAaa的植株产生基因组成为aa的配子,彼此受精后才能出现基因型为aaaa的矮化植株。基因型为AAaa的正常植株产生配子的比例为AA:Aa:aa=1:4:1,故基因型为AAaa的正常植株产生基因组成为a的配子的比例是1/6,彼此受精后才能产生基因型为aaaa的矮化植林,其所占比例为1/36。故理论上F2得到矮化、叶片翻卷的植株所占的比例为1/36。
9.答案:(1)杂合子自交后代会发生性状分离现象;等位基因分离
(2)将纯合品系两两杂交获得杂合子,将无融合生殖应用于作物育种,使杂合子通过无性繁殖得以保持杂种优势
(3)aabb;aB或ab;Ⅳ;AaBb
解析:(1)杂交水稻在抗逆性、产量等方面优于双亲,但由于在减数分裂过程中同源染色体分离,同源染色体上的等位基因随之分离,致使杂合子自交后代会发生性状分离现象,因此具有杂种优势的种子只能用一年,需要年年制种。
(2)将纯合品系两两杂交获得杂合子,将无融合生殖(无融合生殖是指不发生雌、雄配子结合而产生种子的一种无性繁殖过程)应用于作物育种,使杂合子通过无性繁殖得以保持杂种优势。
(3)①由于亲代在雄性亲本基因型为AaBb,可产生ab、aB、Ab、AB这四种配子,子代个体的基因型分别是aabb、aaBb、Aabb、AaBb,确定亲代雌性亲本基因型为aabb,由于基因B的植株产生的雌配子都不能参与受精作用,而直接发育成胚,因此子代Ⅱ号个体(aaBb)自交产生的胚基因型为aB或ab。
②基因型为AaBb的Ⅳ作为母本,含基因A可以保证产生雌配子的基因型为AaBb,含基因B保证雌配子AaBb不经过受精作用,直接发育成个体,所以可以使子代保持母本基因型AaBb。
10.答案:(1)省去人工去雄(降低人工成本,提高种子质量)
(2)线粒体、叶绿体;间行种植易于不育系与恢复系之间杂交,单行收获可以分别获得恢复系和杂交种
(3)Cms(rfrf);Cms(RfRf)或cms(RfRf)
(4)后代雄性不育植株:雄性可育植株=1:1;后代植株均为雄性可育植株;非同源染色体上
解析:(1)在培育杂交水稻时,为省去人工去雄,需要选育雄性不育植株。
(2)细胞质不育基因可能存在于线粒体、叶绿体中。不育系与恢复系间行种植并单行收获是因为间行种植易于不育系与恢复系之间杂交,单行收获可以分别获得恢复系和杂交种。
(3)由分析可知,保持系能够保持不育系,其细胞质中含有可育的Cms基因,因此为Cms(rfrf);恢复系含有能恢复细胞质雄性不育性的核基因恢复基因(R),其还能保持杂交优势,其一定为纯合子,因此其基因型为cms(RfRf)或Cms(RfRf)。
(4)①若两个R导入到保持系D的一条染色体上,则植株D产生配子为RfRf、O,与植株D作为亲本与不育系cms(rfrf)混合种植,单株收获不育系植株所结种子的基因型为cms(RfRfrf)、cms(Orf),即后代雄性不育植株:雄性可育植株=1:1。
②若两个Rf导入到保持系D的一对同源染色体上,则植株D产生配子为Rf,与植株D作为亲本与不育系cms(rfrf)混合种植,单株收获不育系植株所结种子的基因型为cms(Rfrf),即后代植株均为雄性可育植株。
③若两个Rf导入到保持系D的非同源染色体上,则植株D产生配子为RfRf:RfO:OO=1:2:1,与植株D作为亲本与不育系cms(rfrf)混合种植,单株收获不育系植株所结种子的基因型为cms(RfrfRfO):cms(RfrfOO):cms(O0rfO)=1:2:1,即后代雄性不育植株:雄性可育植株=1:3。
11.答案:(1)无需进行去雄操作;花粉管通道法
(2)1/2;1/4
(3)有荧光的雄性可育植株进行自交;3:1:3:1;有荧光雄性可育植株:无荧光雄性可育植株=1:1(或F2均为雄性可育植株,有荧光:无荧光=1:1)
解析:(1)雄性不育株的花粉不育,在杂交育种过程中只能做母本,因此不需要人工去雄;将目的基因导入受体细胞时采用我国科学家独创的方法是花粉管通道法。
(2)假设雄性可育基因与不育基因为D/d,甲植株的基因型是A-B-Cdd,B是花粉致死基因,自交时产生A-B-Cd和d的雌配子、产生d的雄配子,受精作用时雌雄配子随机结合得到子代中有A-B-Cdd和dd,比例是1:1,因此雄性不育植株的比例为1/2;F1自由交配时,产生的卵细胞的种类有A-B-Cd和d两种,比例是1:3,而由于 dd植株雄性不育,因此只有A-B-Cdd可产生正常可育的精子,可育精子的种类只有d(B是花粉致死基因,A-B-Cd致死),受精作用时雌雄配子随机结合, F2中基因型有A-B-Cdd和dd,比例为1:3,因此与甲基因型相同的个体所占比例是1/4。
(3)甲植株基因型为A-B-Cdd与雄性可育纯合植株DD杂交,F1的基因型为A-B-CDd和Dd两种类型,表现型为有荧光雄性可育植株和无有荧光雄性可育植株两种,为了便于后面检测,选择有荧光雄性可育植株(A-B-CDd)自交。
①若导入的基因与雄性不育基因不在同一条染色体上,则两对基因遵循基因自由组合定律,有荧光雄性可育植株(A-B-CDd)自交,能产生雌配子为A-B-CD:A-B-Cd:D:d=1:1:1:1,雄配子为D:d=1:1,因此F2代中的基因型种类有A-B-CD_(有荧光雄性可育植株): A-B-C_dd(有荧光育性恢复植株):D_(无A-B-C基因个体,无荧光雄性可育植株):dd(无A-B-C基因个体,无荧光雄性不育植株)=3:1:3:1。
②若导入的A-B-C基因与雄性不育基因位于同一条染色体上,则F1个体(A-B-CDd)产生雌配子为D:A-B-Cd=1:1,雄配子为D,因此F2代中的基因型种类有DD:A-B-CDd=1:1,即有荧光雄性可育植株:无荧光雄性可育植株=1:1(或F2均为雄性可育植株,有荧光:无荧光=1:1)。
12.答案:(1)免去育种过程中人工去雄的繁琐操作;D;S(Rr)
(2)①将盐离子储存于液泡中,增大了细胞液的浓度,避免细胞渗透失水
②先让纯合的海水稻和低镉稻杂交获得F1,再让F1自交得F2,从F2中选择耐盐低镉品种连续自交,直至不发生性状分离
解析:(1)①在杂交育种时,选育雄性不育植株的优点是无需去雄,大大减轻了杂交育种的工作量。②根据上述分析可知,雄性不育系基因型为S(rr),为了持续获得雄性不育系水稻,应使用雄性不育系S(rr)与N(rr)保持系进行杂交,D符合题意。③根据上述分析可知,雄性可育的基因型有5种,分别是N(RR)、N(Rr)、N(rr)、S(RR)、S(Rr)。N(RR)与雄性不育S(rr)杂交后可使子代恢复雄性可育特征的品系,恢复系水稻的基因型为N(RR),故通过“三系配套法”培育出的杂交水稻基因型为N(Rr)。
(2)①与普通水稻相比,海水稻能将进入细胞内的某些盐离子集中储存于液泡,其“耐盐”的机理是将盐离子储存于液泡中,增大了细胞液的浓度,避免细胞渗透失水。②培育稳定遗传的耐盐低镉水稻可以先让纯合的海水稻和低镉稻杂交获得F1再让F1自交得F2,从F2中选择耐盐低镉品种连续自交,直至不发生性状分离。
0 条评论