2021年，“雜交水稻之父”袁隆平在湖南長沙逝世，享年91歲。水稻是二倍體（2N=24）雌雄同株植物，雜交水稻具有雜種優勢現象，即雜種子代在產量和品質方面優于純合雙親。水稻是雌雄同花植物，花小且密集，導致雜交育種工作繁瑣復雜。“三系法”雜交水稻是我國研究應用最早的雜交水稻，由雄性不育系、保持系、恢復系三種水稻培育而成，如圖1所示。由于雜交種的子代會發生性狀分離，種植后不再使用，需每年利用雄性不育系制備雜交種。已知水稻的花粉是否可育受細胞質基因 （N、S） 和細胞核基因 （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。只有當細胞質基因為S且細胞核基因型為rr記為 S （rr ） 時，水稻才表現為雄性不育，其余基因型均表現為雄性可育。回答下列問題：
（1）①水稻基因組計劃需測定 1212條染色體上的DNA序列。
②水稻雄性可育的基因型有 55種。水稻利用雄性不育系進行育種的優點是 免去育種過程中人工去雄的繁瑣操作免去育種過程中人工去雄的繁瑣操作。
③為了持續獲得雄性不育系水稻，應使用雄性不育系與保持系進行雜交，其雜交組合為 DD
A.S（rr）×S（rr）
B.S（rr）×N（RR）
C.S（rr）×N（Rr）
D.S（rr）×N（rr）
④一株基因型為S（rr）的雄性不育系水稻，與基因型為N（RR）的水稻雜交，產生的F1的基因型為S（Rr）S（Rr），F1自交，后代花粉可育與花粉不育的比例是 3：13：1。
（2）研究人員發現幾株不含R基因的水稻植株（D），現利用基因工程的技術將兩個R基因導入不同的植株D中來培育恢復系，如圖2為R基因導入位置的三種情況，其中圖 ⅠⅠ為我們所需的恢復系，即與不育系S（rr）雜交后，后代均為雜種水稻。
（3）研究人員將上圖Ⅱ中①號染色體上的一個R基因換為H紅色熒光蛋白基因，將Ⅱ與不育系S（rr）雜交后，收獲不育系植株所結種子種植并統計，后代出現了無紅色熒光雜種植株，推測Ⅱ的初級精母細胞在減數分裂過程中，同源染色體的非姐妹染色單體同源染色體的非姐妹染色單體發生了交換，導致染色體上的基因重組。通過記錄子代中無紅色熒光雜種植株數量與植株總數，可計算得到該親本產生的重組配子占其全部配子的比例，算式為 2×無紅色熒光雜種植株數量/植株總數2×無紅色熒光雜種植株數量/植株總數。
（4）2017年，我國成立了青島海水稻研究發展中心，著力培育“海水稻”，并取得了一定的成果。目前培育的“海水稻”為天然野生抗鹽堿水稻與栽培稻經多年雜交選育得到的，但該過程育種年限長，為了明顯縮短育種年限，可以采用 單倍體育種單倍體育種的方法，該方法的原理是 染色體（數目）變異染色體（數目）變異。
【考點】雜交育種；基因的分離定律的實質及應用．
【答案】12；5；免去育種過程中人工去雄的繁瑣操作；D；S（Rr）；3：1；Ⅰ；同源染色體的非姐妹染色單體；2×無紅色熒光雜種植株數量/植株總數；單倍體育種；染色體（數目）變異
【解答】
【點評】
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發布：2024/5/21 8:0:9組卷：30引用：1難度：0.6
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1．2017年袁隆平院士利用水稻雄性不育系（該品系最早發現于野外）成功培育了具有耐鹽、耐堿性狀的高產雜交“海水稻”。下列敘述錯誤的是（ ）
發布：2024/11/28 11:0:3組卷：11引用：2難度：0.7 -
2．小麥是我國第二大糧食作物，與水稻一樣，小麥為兩性花且花朵較小，用于人工雜交實驗研究十分困難。以“小麥雜交之父”李振聲先生為代表的中國科學家經過不懈努力，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12萬個基因中精準定位了PG5這個雄性不育基因。該基因位于染色體上，含該基因的花粉完全無法發育，且相對于可育基因為顯性，科學家還通過轉基因等技術驗證了該基因的功能。下列有關說法錯誤的是（ ）
發布：2024/11/2 8:0:1組卷：12引用：1難度：0.5 -
3．雜交育種是提高水稻產量的重要途徑，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鍵。中國科學家首創了以光/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。請回答下列問題：
（1）雜交育種所涉及的原理是。
（2）現有溫敏雄性不育植株甲、乙，其雄性不育的起點溫度依次為21℃、25℃（在環境溫度高于起點溫度時，植株可表現為雄性不育）。考慮到大田中環境溫度會有波動，制備水稻雜交種子時，最好選用植株作母本進行雜交。
（3）在高溫或長日照下，光/溫敏雄性不育系仍有5～10%的自交結實率，導致制備的雜交種中混有純合子。為解決該問題，雜交制種時，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剔除葉秧苗即可。
（4）若水稻的大穗雜種優勢性狀由兩對等位基因（A1A2B1B2）控制，兩對基因都純合時表現為衰退的小穗性狀（A1、A2與B1、B2位于一對同源染色體上，且不考慮染色體互換）。現將某雄性不育小穗稻與雄性可育小穗稻雜交，F1全表現為大穗，F1自交，F2中雜種優勢衰退率為，故雜交水稻需要年年制種。
（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中發現Os基因發生了隱性突變。為驗證Os基因突變是導致T溫敏雄性不育的原因，現進行轉基因實驗，選擇的基因和導入植株分別是（選填下列字母），預期出現的實驗結果是。（選填下列字母）。
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.轉基因植株育性不受溫度影響
f.轉基因植株高溫下雄性不育發布：2024/12/30 20:0:2組卷：11引用：3難度：0.6