雜種優(yōu)勢(shì)廣泛存在于動(dòng)物和植物當(dāng)中,對(duì)推動(dòng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)做出了重要貢獻(xiàn)。但是育種家必須每年花費(fèi)大量的人力、物力和財(cái)力進(jìn)行制種工作;同時(shí)由干雜交種不能留種,使得農(nóng)民每年必須購買新的種子。無融合生殖是一種通過種子進(jìn)行無性繁殖的生殖方式(不發(fā)生雌、雄配子的細(xì)胞核融合而產(chǎn)生種子的一種無性繁殖過程)。中國水稻研究所的科研人員對(duì)雜交稻的無融合生殖進(jìn)行了研究,解決了雜交水稻一般需要每年制種的問題。請(qǐng)回答下列問題:
(1)上述雜交種收獲的種子種植后失去原雜交種的優(yōu)良性狀,導(dǎo)致雜交種需要每年制種的原因是 具備優(yōu)良性狀的雜交種自交,其后代會(huì)發(fā)生性狀分離具備優(yōu)良性狀的雜交種自交,其后代會(huì)發(fā)生性狀分離。
(2)無融合生殖可以實(shí)現(xiàn)雜種優(yōu)勢(shì)的固定。研究發(fā)現(xiàn)有兩個(gè)基因控制水稻的無融合生殖過程:含基因A的植株形成雌配子時(shí),減數(shù)分裂Ⅰ異常,導(dǎo)致雌配子染色體數(shù)目加倍;含基因P的植株產(chǎn)生的雌配子都不經(jīng)過受精作用,直接發(fā)育成個(gè)體。雄配子的發(fā)育不受基因A、P的影響。用圖1所示的雜交方案,獲得了無融合生殖的個(gè)體。
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①子代中Ⅱ、Ⅲ分別自交后獲得種子,則Ⅱ上所結(jié)種子胚的基因型是 aP或apaP或ap,Ⅲ上所結(jié)種子胚的染色體組數(shù)是 33個(gè)。
②理論上,子代Ⅳ作為母本能使子代保持母本基因型的原因是 Ⅳ作為母本,基因A保證產(chǎn)生雌配子的基因型為AaPp,基因P保證雌配子AaPp不經(jīng)過受精作用,直接發(fā)育成個(gè)體,使子代保持母本基因型AaPpⅣ作為母本,基因A保證產(chǎn)生雌配子的基因型為AaPp,基因P保證雌配子AaPp不經(jīng)過受精作用,直接發(fā)育成個(gè)體,使子代保持母本基因型AaPp.
(3)我國科研人員嘗試?yán)没蚓庉嫾夹g(shù)敲除雜種水稻的4個(gè)相關(guān)基因,實(shí)現(xiàn)了雜種的無融合生殖(如圖2所示)。據(jù)圖分析,用基因編輯技術(shù)敲除的4個(gè)基因在實(shí)現(xiàn)無融合生殖過程中的作用是 配子的染色體數(shù)目加倍,受精卵中精子來源的染色體消失配子的染色體數(shù)目加倍,受精卵中精子來源的染色體消失。
(4)無融合技術(shù)應(yīng)用于作物育種,可能會(huì)導(dǎo)致 遺傳遺傳多樣性降低,存在生態(tài)隱患。
【考點(diǎn)】雜交育種.
【答案】具備優(yōu)良性狀的雜交種自交,其后代會(huì)發(fā)生性狀分離;aP或ap;3;Ⅳ作為母本,基因A保證產(chǎn)生雌配子的基因型為AaPp,基因P保證雌配子AaPp不經(jīng)過受精作用,直接發(fā)育成個(gè)體,使子代保持母本基因型AaPp;配子的染色體數(shù)目加倍,受精卵中精子來源的染色體消失;遺傳
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:20引用:1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(qǐng)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(diǎn)溫度依次為21℃、25℃(在環(huán)境溫度高于起點(diǎn)溫度時(shí),植株可表現(xiàn)為雄性不育)。考慮到大田中環(huán)境溫度會(huì)有波動(dòng),制備水稻雜交種子時(shí),最好選用植株
(3)在高溫或長(zhǎng)日照下,光/溫敏雄性不育系仍有5~10%的自交結(jié)實(shí)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(shí),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(shì)性狀由兩對(duì)等位基因(A1A2B1B2)控制,兩對(duì)基因都純合時(shí)表現(xiàn)為衰退的小穗性狀(A1、A2與B1、B2位于一對(duì)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(shì)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(yàn)證Os基因突變是導(dǎo)致T溫敏雄性不育的原因,現(xiàn)進(jìn)行轉(zhuǎn)基因?qū)嶒?yàn),選擇的基因和導(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(cuò)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(shí)驗(yàn)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(gè)基因中精準(zhǔn)定位了PG5這個(gè)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(duì)于可育基因?yàn)轱@性,科學(xué)家還通過轉(zhuǎn)基因等技術(shù)驗(yàn)證了該基因的功能。下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/11/2 8:0:1組卷:12引用:1難度:0.5
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