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高中 | 第一节 孟德尔的豌豆杂交实验(一)题目答案及解析如下,仅供参考!
必修二 遗传与进化
第一章 遗传因子的发现
第一节 孟德尔的豌豆杂交实验(一)
雄性不育水稻是一类特殊的水稻类型,其雄花发育不完善,不能形成正常的花粉,其雌花发育正常,但需要借助外来水稻花粉才能结出种子。雄性不育稻在育种工作中发挥了重要作用。$\rm 1970$年,袁隆平团队在海南岛南红农场发现了一株雄性不育野生稻“野败”,为三系杂交水稻的研究成功打开了突破口。所谓三系法,是指雄性不育系(以下简称不育系)与保持系杂交(前者接受后者的花粉),得到的种子发育成的植株仍然是不育系;不育系与恢复系杂交(前者接受后者的花粉),得到的种子发育成的植株就是一般意义上的生产杂交种,如下图。请回答下列问题。
水稻雄性不育系产生的花粉全部败育,使其在育种工作中,只能作 ,因此具有重要的意义,可免去人工杂交实验中的 操作,提高了杂交效率。
水稻的花是两性花,进行杂交时要对母本进行去雄,而水稻的花很多且比较小,人工去雄非常困难,用雄性不育的水稻作母本,选育雄性不育植株的目的是免去大面积繁育制种时人工去雄操作,提高了杂交育种的效率。
在水稻细胞核和细胞质中都含有决定雄蕊是否可育的基因。其中细胞核中的不育基因用$\rm r$表示,可育基因用$\rm R$表示,且$\rm R$对$\rm r$为显性;细胞质中的不育基因用$\rm S$表示,可育基因用$\rm N$表示。只有细胞质和细胞核中均为雄性不育基因时,个体才表现为雄性不育,即基因型为$\rm S$($\rm RR$)的水稻表现为雄性可育。
①水稻种群中雄性可育植株共有 种基因型,不育系的基因型为 。
②据上图分析,保持系的基因型为 ,纯合恢复系的基因型为 。
$\\rm 5$;$\\rm S(\\rm rr)$;$\\rm N(\\rm rr)$;$\\rm N(\\rm RR)$或$\\rm S(\\rm RR)$
"]]①水稻种群中雄性可育植株共有$\rm 5$种基因型,分别为$\rm S(\rm RR)$、$\rm S(\rm Rr)$、$\rm N(\rm RR)$、$\rm N(\rm Rr)$、$\rm N(\rm rr)$;只有细胞质和细胞核中均为雄性不育基因时,个体才表现为雄性不育,不育系的基因型为$\rm S(\rm rr)$。②由题意可知,保持系能够保持不育系,其细胞质中含有可育的$\rm N$基因,因此为$\rm N(\rm rr)$;恢复系含有能恢复细胞质雄性不育性的核基因恢复基因$\rm R$,其还能保持杂交优势,其一定为纯合子,因此其基因型为$\rm N(\rm RR)$或$\rm S(\rm RR)$。
现有不育系、保持系和一个纯合恢复系品种的水稻,为确定纯合恢复系基因型,请设计一个杂交实验,以确定纯合恢复系的基因型,并对可能的实验结果进行分析。
①实验过程:纯合恢复系做母本,保持系做父本杂交,$\rm F_{1}$做母本与保持系杂交,统计$\rm F_{2}$的表型和比例。
②实验结果:
若$\rm F_{2}$表型为 ,则纯合恢复系基因型为 ;
若$\rm F_{2}$表型为 ,则纯合恢复系基因型为 。
雄性可育;$\\rm N$($\\rm RR$);雄性可育:雄性不育$\\rm =1:1$;$\\rm S(\\rm RR)$
"]]纯合恢复系基因型为$\rm N(\rm RR)$或$\rm S(\rm RR)$,确定其基因型,需要确定细胞质基因,则其做母本,由于不育系只能做母本,则选保持系做父本,实验过程为:纯合恢复系(母本$\rm N(\rm RR)$或$\rm S(\rm RR)$)与保持系(父本$\rm N(rr)$)杂交,$\rm F_{1}(\rm N$($\rm Rr)$或$\rm S(Rr)$)做母本与保持系(父本$\rm N(rr)$)杂交,统计$\rm F_{2}$的表型和比例;实验结果:若纯合恢复系基因型为$\rm N(\rm RR)$,$\rm F_{2}$基因型为$\rm N(\rm Rr)$、$\rm N(\rm rr)$,表型都为雄性可育,若纯合恢复系基因型为$\rm S(\rm RR)$,$\rm F_{2}$基因型为$\rm S(\rm Rr)$、$\rm S(\rm rr)$,表型为雄性可育∶雄性不育$\rm =1:1$。
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