杂交水稻为解决我国粮食问题作出了巨大贡献。水稻籼、粳亚种间杂交稻可能比现有的杂交稻单产提高...

杂交水稻为解决我国粮食问题作出了巨大贡献。科研人员发现水稻籼、粳亚种间杂交稻可能比现有的杂交稻单产提高，但两者的杂交后代会出现花粉不育的现象。

（1）科研人员发现水稻7号染色体上名为qH7的片段与上述现象有关。粳稻品种D（qH7片段的遗传组成为DD，表现型为花粉100%可育）与籼稻品种M（qH7片段的遗传组成为MM，表现型为花粉100%可育）杂交，得到水稻品系N（qH7片段的遗传组成为DM，表现型为花粉50%可育）。品系N自交，子代结果如下表

实验结果说明，品系N产生的遗传组成为____的花粉不育。据此推测水稻品系N（♂）和水稻品系M（♀）杂交子代的遗传组成为______，表现型为__________。

（2）科研人员利用基因工程向水稻品系N中导入基因F，获得转基因植株A，植株A的遗传组成为DMF-（F-表示在qH7区域外染色体上插入一个F基因），携带F基因的不育花粉可恢复育性。植株A自交，若F基因插入到了7号染色体上，子代的表现型及比例为 ______；若F基因插入到了_____染色体上，则子代个体的遗传组成有____种，子代的表现型及比例为 ____________________。

（3）若要确定F基因是否已整合到水稻的某一染色体上，方法之一是测定该染色体的_______________ 。

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杂交水稻为解决我国粮食问题作出了巨大贡献。水稻籼、粳亚种间杂交稻可能比现有的杂交稻单产提高，但目前面临的问题是两者杂交子代会出现花粉不育的现象。

（1）科研人员研究上述现象的遗传机制时发现，水稻7号染色体上名为qH7的片段与此密切相关。他们用粳稻品种D（qH7片段的遗传组成为DD,花粉100%可育）与籼稻品种M（qH7片段的遗传组成为MM,花粉100%可育）进行杂交，得到水稻品系N（qH7片段的遗传组成为DM）。品系N的表现型为花粉50%可育。品系N自交,子代结果如下表所示：

实验结果说明品系N产生的含有__________的花粉是不育的。据此推测水稻品系N（♂）与水稻品种D（♀）杂交子代的遗传组成为_________，表现型为____________。

（2）为进一步研究上述花粉不育的机理，科研人员对水稻品系N（DM）的7号染色体qH7片段进行测序和分析，结果如图1所示。

科研人员利用基因工程向水稻品系N（DM）的体细胞中导入基因F，获得转基因杂合植株A。植株A的遗传组成为DMF-（F-表示在qH7区域外含有一个基因工程导入的F基因）。植株A自交，子代结果如图2所示。

①据图2分析，利用基因工程导入的基因F插入到了______染色体上。基因F的功能是__________。

②上述结果说明品系N 的花粉50%不育与基因ED有关，据图2简述理由______________。

③为确定②的结论是否正确，最佳方案是将ED基因导入________的愈伤组织中，培育转基因植株。

A. 品种D　　　 B.品种M　　 　　 C. 品系N　　 　　 D. 植株A

若转基因植株的表现型为________________，则支持该结论。

（3）物种之间存在__________，从生物进化的角度分析，上述导致杂交水稻部分花粉不育的基因是新物种形成的分子基础。

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杂交水稻生产技术是我国现代农业研究的一项重要成果，使我国的水稻产量得到大幅度提高，为我国和世界粮食安全作出了重要贡献。

（1）具有相对性状的水稻纯合子杂交，研究者根据F1、F2的表现型及比例可作出的判断包括___________，以及通过比较正、反交结果可推断控制该性状的基因是否位于细胞核中。

（2）1970年袁隆平团队在水稻（野生型）中发现了一株雄性不育植株（雄蕊异常，不能产生有功能的花粉；雌蕊正常，接受外来的正常花粉能受精结实）。通过分析下图所示的杂交实验，研究者发现该雄性不育性状是由细胞质基因和细胞核基因共同控制的。

上述杂交中子代的细胞质基因均由母本提供。用S表示细胞质不育基因，N表示细胞质可育基因。用R（R1、R2）表示细胞核中可恢复育性的基因，其等位基因r（r1、r2）无此功能。只有当细胞质中含有S基因，细胞核中r基因纯合时，植株才表现出雄性不育性状。其他类型的基因组合均为雄性可育。

通过杂交一可生产杂交种子（利用雄性不育株生产可育的F1种子，供生产使用)；通过杂交二可用来繁殖不育系（每年繁殖出基因型相同且雄性不育的植株）。请以遗传图解的形式写出杂交一和杂交二的亲本及F1的基因型（不要求写配子基因型）。__________________

（3）研究发现细胞质S基因（在线粒体DNA上）编码的蛋白质阻碍水稻花粉发育而导致雄性不育，而R基因能够消除S基因对花粉发育的不利影响。为研究其中的机制，分析了不同基因型水稻的线粒体不育基因表达情况，结果见下表：

根据表中结果，从R基因影响线粒体不育基因S表达的角度，解释R基因恢复育性可能的机制。____________________________

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水稻是我国最要的粮食作物之，具有上万年的种植历史，近代中国科学家对水稻科研做出了巨大的贡献，其中袁隆平院土被誉为“杂交水稻之父”。请回答以下问题：

（1）栽种水稻需要辛勤劳动的付出，《齐民要术》中要求“正其行，通其风”，原理是_____________。

（2）水稻的抗稻瘟病性状（R/r）与倒伏性状（D/d）均由一对等位基因控制且独立遗传。现有易感稻瘟病抗倒伏植株与抗稻瘟病易倒伏植株杂交，F1中仅有抗稻瘟病易倒伏与易感稻瘟病易倒伏两类植株且比例为1：1，则亲本基因组成可能为____________。取F1中抗稻瘟病易倒伏植株自交，若后代中抗稻瘟病抗倒伏植株所占比例为___________，则说明抗稻瘟病对易感稻瘟病为显性。

（3）水稻一般自花授粉，袁隆平成功的关键是筛选出雄性不育水稻植株作为_____________，与其他品种杂交培育新品种，为研制杂交水稻打开了突破口。

（4）湖南的香早籼具有独特的香味，深受广大消费者的青睞，经研究发现香早籼的香味是由8号染色体的一个隐性基因控制。在普通水稻中发现一株单基因香稻突变体，请设计杂交实验验证该香稻突变体与香早籼的香味性状是否由同一对等位基因控制。请写出实验材料、简单的实验思路并预测结果及结论 ______________。（不考虑连锁互换）

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水稻是两性花，花多且小，大部分自花授粉并结种子。杂交水稻是我国对当代世界农业的巨大贡献。2019年9月17日，袁隆平被授予“共和国勋章”，以表彰他在杂交水稻研究领域作出的杰出贡献。请根据所学知识，回答有关水稻育种的问题：

（1）杂交育种的原理是___________。为了培育出杂交水稻，袁隆平跋山涉水，找到了一株雄性不育的水稻。利用这种水稻进行杂交操作的优势是_________________________________。

（2）水稻的抗稻瘟病性状（R/r）与抗倒伏性状（D/d）均由一对等位基因控制且独立遗传。现有易感稻瘟病抗倒伏植株与抗稻瘟病易倒伏植株杂交，F1中仅有抗稻瘟病易倒伏与易感稻瘟病易倒伏两类植株且比例为1：1，则亲本基因组成可能为_________________________________。

（3）某水稻品种甲（纯合子）7号染色体上具有抗细条病基因H，品种乙无该抗病基因。将甲、乙杂交，所得F1自交，检测F2群体中不同植株的基因型，发现不同基因型个体数如下表：

F2群体中HH、hh、hh基因型个体的数量比总是1：6：5，___________（填符合或不符合）孟德尔分离定律。研究人员推测“F1产生的雌配子育性正常，而带有H基因的花粉成活率很低。”请利用亲本及F1设计杂交实验检验上述推测，并写出支持上述推测的子代性状及数量比。________________________________。

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杂交水稻是我国对当代世界农业的巨大贡献，在实际种植过程中体现了巨大的杂种优势。

（1）杂交水稻自交后代会产生性状分离，其原因是杂交水稻在减数分裂过程中发生了________的分离，导致其品质下降，因此不可直接留种。

（2）传统的杂交水稻制种过程中，需要选择花粉败育的品种（不育系）作为母本，这样可以避免自花受粉。为了解决不育系的获得和保持问题，科研人员做了如下研究：

①水稻的雄性可育是由N基因决定的，人工诱变处理野生型水稻，最终获得基因型为nn的雄性不育植株。让该植株与野生纯合水稻杂交，得到的F1代________（可育/不可育）。

②为快速筛选可育种子与不育种子，科研人员将基因N、花粉败育基因M（只在配子中表达）、红色荧光蛋白基因R一起构建重组Ti质粒，可采用________法将其导入雄性不育植株（nn）细胞中，获得雄性可育杂合体转基因植株（已知N-M-R所在区段不发生交叉互换）。该植株自交得到的种子中红色荧光：无荧光=________。选择________种子种植自交，可继续获得不育类型。

（3）科研人员尝试让杂交水稻通过无性繁殖产生种子，解决留种繁殖问题。

①研究发现，来自卵细胞中B基因的表达是启动受精卵发育成胚胎的必要条件，机制如下图所示：

据图分析，敲除精子中B基因后，则受精卵中来自卵细胞的B基因________。若让卵细胞中的B基因表达，该卵细胞可直接发育为________植株，因其不可育则不能留种繁殖。

②科研人员发现敲除杂交水稻中控制减数分裂的R、P、O三个关键基因，利用MiMe技术使其卵原细胞以有丝分裂方式产生“卵细胞”，则获得的“卵细胞”与杂交水稻基因型________。

③基于上述研究，请你设计杂交水稻保持杂种优势适宜留种繁殖的方案：________。

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杂交水稻是我国对当代世界农业的巨大贡献，在实际种植过程中体现了巨大的杂种优势。

（1）水稻的花小，为两性花，多对基因与花粉的育性有关，雄性不育植株品系的发现，为杂交制种过程中节省了___________ 这一繁琐操作，并且避免了______________，可保证杂种优势。科研人员在野生型A品系水稻中发现了雄性不育突变株58S，该突变株在短日照下表现为可育，长日照下表现为雄性不育。为确定突变株A不育性状是否可以遗传，实验思路__________________

（2）为研究突变株58S不育性状的遗传规律，分别用不同品系的野生型（野生型A品系和野生型B品系）水稻进行如下杂交实验，实验结果如下表：

甲组数据说明58S突变株是 A品系雄性育性的________（填“一对”或“两对”）基因发生_________突变引起，乙组数据说明控制58S花粉育性的等位基因的数量及关系是__________________

（3）在培育水稻高产量品种探索过程中，品种的短秆化是一个里程牌，从生物体能量分配的角度看，短秆化能提高产量的原因是　 ___________________。杂交育种的成功是历史性的突破，野生水稻为杂交育种提供许多优良基因来源，体现生物多样性的 _______价值。

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水稻是我国主要的粮食作物之一，为自花传粉的植物。提高水稻产量的一个重要途径是利用杂交种的杂种优势（产量等性状优于双亲）。请分析回答：

（1）袁隆平院士利用野生水稻的“雄性不育”植株作母本培育杂交水稻，该过程省略___________操作，使水稻杂交在生产上具备了可操作性。

（2）近年来，研究人员发现水稻另一种雄性不育突变体S，其不育性状受细胞核内一对等位基因控制。此个体的花粉可育性与植株生活的环境条件关系如下表，表中的花粉可染率代表花粉的可育性。

①突变体S的育性是可以转换的，在_________条件下不育，在______条件下育性最高。水稻的育性是由___________________________共同作用的结果。

②欲利用野生型普通水稻和上述突变体S水稻来培育水稻杂交种，可在长日高温条件下，分别以________________________为父本、母本，杂交后收获母本植株上所结的种子，即为生产所需的杂交种。为保存突变体S的种子，可在短日低温条件下，让突变体________，收获并保存突变体S的种子，以备来年使用。

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我国今年首次大范围试种海水稻（耐盐碱水稻），若成功可一定程度缓解粮食危机。水稻花为两性花，风媒传粉，花很小，所以杂交育种工作量巨大。水稻的紫叶鞘对绿叶鞘完全显性，受一对等位基因控制（设为A和a）。现有紫叶鞘（甲）和绿叶鞘（乙）两个纯系品种，回答下列问题：

（1）已知水稻2N=24，若要对水稻进行基因组测序，需要测_______条染色体上的DNA分子。

（2）若要获得甲为父本乙为母本的杂交种子，需对母本植株进行_____________（操作）并套袋隔离。

（3）由于甲、乙两品系各有一些不同的优良性状，研究者欲以紫叶鞘、绿叶鞘为观察指标培育优良杂种。考虑到水稻花小、杂交困难等特点，请你设计一个简便易行的方法实现甲、乙间的杂交以获得杂种植株，简述你的方案：_________________________________________________________________

（4）种植过程中，发现水稻的叶形有直叶和卷叶之分，进一步研究发现直叶、卷叶这对性状由一对等位基因控制，直叶对卷叶是完全显性，分别用B、b表示。为了研究A(a)、B(b)这两对基因在染色体上的分布情况。取上述两对基因的两个纯系水稻品种进行杂交得到F1，F1自交得F2，观察统计F2的表现型及比例是紫叶鞘直叶：紫叶鞘卷叶：绿叶鞘直叶=3:1:1，重复该实验依然是这个结果。已知上述过程无基因突变和交叉互换发生，可知A(a)、B(b)这两对基因位于_______________________（同一对/不同对）同源染色体上。推测上述现象的出现是因为基因型_________致死。两亲本的基因型为_____________________________。

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水稻是我国主要的粮食作物之一，它是自花传粉的植物。提高水稻产量的一个重要途径是利用杂交种(F1)的杂种优势，即F1的性状优于双亲的现象。

(1)杂交种虽然具有杂种优势，却只能种植一代，其原因是_____________________________，进而影响产量。

(2)雄性不育水稻突变体S表现为花粉败育。在制种过程中，利用不育水稻可以省略去雄操作，极大地简化了制种程序。将突变体S与普通水稻杂交，获得的F1表现为可育，F2中可育与不育的植株数量比约为3:1，说明水稻的育性由__________对等位基因控制，不育性状为____________性状。

(3)研究人员发现了控制水稻光敏感不育的核基因pms3，该基因并不编码蛋白质。为研究突变体S的pms3基因表达量和花粉育性的关系，得到如下结果(用花粉可染率代表花粉的可育性)。

该基因的表达量指的是___________的合成量。根据实验结果可知，pms3基因的表达量和花粉育性关系是______________。突变体S的育性是可以转换的，在_______________________条件下不育，在_________________________条件下育性最高，这说明_______________________。

(4)结合以上材料，请设计培育水稻杂交种并保存突变体S的简要流程：________________。

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