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  袁隆平被稱為“雜交水稻之父”。他研究成功的水稻雜交技術(shù)為我國(guó)水稻產(chǎn)量的提高作出了巨大貢獻(xiàn),被譽(yù)為農(nóng)業(yè)上的一次綠色革命,他因此而獲得了我國(guó)的最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)。

  水稻雜交技術(shù)利用了植物的“雄性不育”。植物為什么會(huì)發(fā)生雄性不育現(xiàn)象呢?研究表明,小麥、水稻和玉米等作物,它們的雄蕊是否可育,是由細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)中的基因共同決定的。在細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)中,都含有決定雄蕊是否可育的基因。其中,細(xì)胞核的不育基因用r表不,可育基因用R表示,并且R對(duì)r為品性;細(xì)胞質(zhì)的不育基因用S表示,可育基因用N表示。

  在上述4種基因的關(guān)系中,細(xì)胞核可育基因(R)能夠抑制細(xì)胞質(zhì)不育基因(S)的表達(dá)。因此,當(dāng)細(xì)胞核可育基因(R)存在時(shí),植株都表現(xiàn)為雄性可育,當(dāng)細(xì)胞質(zhì)基因?yàn)榭捎颍∟)時(shí),無論細(xì)胞核具有可育基因還是不育基因,植株都表現(xiàn)為雄性可育,只有當(dāng)細(xì)胞核不育基因(r)與細(xì)胞質(zhì)不育基因(S)同時(shí)存在時(shí),植株才能表現(xiàn)為雄性不育。

  用基因型為N(rr)的品種作為父本,與基因型為S(rr)的雄性不育系雜交,雜交后代的基因型就是S(rr),表現(xiàn)為雄性不育(如圖)。這里,基因型為N(rr)的品種,既能使母本結(jié)實(shí),又使后代保持了不育的特性,因此叫做雄性不育保持系(簡(jiǎn)稱保持系)。

  用基因型為N(RR)的品種作為父本,與基因型為S(rr)的雄性不育系雜交,才能使后代恢復(fù)可育性,這種能夠使雄性不育系的后代恢復(fù)可育性的品種,叫做雄性不育恢復(fù)系(簡(jiǎn)稱恢復(fù)系)。用這樣的種子在田間大面積播種,長(zhǎng)成的植株既可以通過傳粉而結(jié)實(shí),又可以在各方面表現(xiàn)出較強(qiáng)的優(yōu)、勢(shì),在雜交育種中,雄性不育系、雄性不育保持系和雄性不育恢復(fù)系必須配套配合,這就是人們常說的三系配套。

  袁隆平成功了,但他沒有止步,在“三系法”的基礎(chǔ)上,又研究成功了“二系法”,最后向“一系法”沖擊!

閱讀以上資料,回答下面的問題。

(1)

畫出水稻雄性可育的3種以上基因圖解。

(2)

畫出雄性不育系與雄性不育恢復(fù)系的雜交圖解。

(3)

上述雜交的父本的基因組成是________,母本的基因組成是________,原因是________。

(4)

使用以S(rr)不育系作母本的優(yōu)點(diǎn)是________。

(5)

生產(chǎn)上使用的雜交水稻的基因組成是________。

答案:
解析:

(1)

見下圖所示

(2)

見下圖所示

(3)

N(RR) S(rr) S(rr)是雄性不育的,如作為父本則不能產(chǎn)生后代

(4)

在雜交中不用去雄,這樣會(huì)使雜交很方便地進(jìn)行

(5)

S(Rr)


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