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水稻的甲品系和乙品系雖然能進(jìn)行雜交,但雜交后代經(jīng)常出現(xiàn)不育,這一現(xiàn)象與3號(hào)染色體上S基因有關(guān)。我國(guó)科研人員用甲品系(一對(duì)3號(hào)染色體為AA)和乙品系(一對(duì)3號(hào)染色體為BB)進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn),結(jié)果如圖1。
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(1)在F1減數(shù)分裂的過(guò)程中,
同源染色體
同源染色體
彼此分離,形成含A或B染色體的雌雄配子。據(jù)圖1可知,雌雄配子結(jié)合形成的F2中染色體為AA的個(gè)體極少,因此F2個(gè)體染色體的比例約為AB:BB=1:1。
(2)對(duì)3號(hào)染色體的S基因測(cè)序發(fā)現(xiàn),甲、乙品系的S基因分別為Sa和Sb。甲、乙品系及F1花粉的顯微照片如圖2。請(qǐng)依據(jù)圖2結(jié)果,解釋圖1所示雜交中出現(xiàn)F2結(jié)果的原因:
F1Sa基因的花粉幾乎不育,但不影響雌配子的活性,雌雄配子隨機(jī)結(jié)合,導(dǎo)致F2AA(SaSa基因型)比例極低,AB:BB(SaSb SbSb)=1:1
F1Sa基因的花粉幾乎不育,但不影響雌配子的活性,雌雄配子隨機(jī)結(jié)合,導(dǎo)致F2AA(SaSa基因型)比例極低,AB:BB(SaSb SbSb)=1:1

(3)為探究花粉發(fā)育不良的原因,科研人員利用PCR技術(shù)檢測(cè)Sa基因的表達(dá)情況,結(jié)果如圖3。
①提取
花粉細(xì)胞的RNA
花粉細(xì)胞的RNA
,在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下形成cDNA,作為PCR的模板。PCR擴(kuò)增時(shí),反應(yīng)體系中還需加入的物質(zhì)有
原料(脫氧核苷酸4種)、ATP(能量)、耐高溫的DNA聚合酶、引物(一段RNA)
原料(脫氧核苷酸4種)、ATP(能量)、耐高溫的DNA聚合酶、引物(一段RNA)
。
②由圖3結(jié)果推測(cè),F(xiàn)1植株中Sa基因的表達(dá)受到Sb基因的抑制,推測(cè)的依據(jù)是
F1的基因型為SaSb,與基因型為SaSa的甲品系相比,Sa基因表達(dá)水平低
F1的基因型為SaSb,與基因型為SaSa的甲品系相比,Sa基因表達(dá)水平低
。
(4)研究發(fā)現(xiàn),乙品系、丙品系和丁品系水稻植株S基因位點(diǎn)上Sb基因的拷貝數(shù)不同??蒲腥藛T用不同品系的水稻進(jìn)行雜交,檢測(cè)后代中SaSa基因型的比例,結(jié)果如下表所示。
雜交組合 F1基因型 F2SaSa 基因型比例
甲品系×乙品系 Sa /3×Sb 0.4
甲品系×丙品系 Sa /1×Sb 21.0
甲品系×丁品系 Sa /2×Sb 9.7
注:表中的3×、2×、1×代表相應(yīng)Sb基因的拷貝數(shù)量。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明,
Sb基因?qū)?i>Sa基因的抑制作用與Sb基因拷貝數(shù)量成正相關(guān)
Sb基因?qū)?i>Sa基因的抑制作用與Sb基因拷貝數(shù)量成正相關(guān)
。

【考點(diǎn)】雜交育種
【答案】同源染色體;F1Sa基因的花粉幾乎不育,但不影響雌配子的活性,雌雄配子隨機(jī)結(jié)合,導(dǎo)致F2AA(SaSa基因型)比例極低,AB:BB(SaSb SbSb)=1:1;花粉細(xì)胞的RNA;原料(脫氧核苷酸4種)、ATP(能量)、耐高溫的DNA聚合酶、引物(一段RNA);F1的基因型為SaSb,與基因型為SaSa的甲品系相比,Sa基因表達(dá)水平低;Sb基因?qū)?i>Sa基因的抑制作用與Sb基因拷貝數(shù)量成正相關(guān)
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:34引用:5難度:0.5
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    發(fā)布:2024/11/2 8:0:1組卷:12引用:1難度:0.5
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    發(fā)布:2024/11/28 11:0:3組卷:11引用:2難度:0.7
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    (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)??紤]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
     
    作母本進(jìn)行雜交。
    (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(wèn)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
     
    葉秧苗即可。
    (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
     
    ,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(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
     
    (選填下列字母),預(yù)期出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是
     
    。(選填下列字母)。
    a.P水稻來(lái)源的Os基因
    b.T水稻來(lái)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
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