专题五 精研重难点(三) 雄性不育与生物育种(Word教师用书)-【新高考方案】2023高考生物二轮复习专题增分方略（新教材Ⅱ）

精研重难点(三)　雄性不育与生物育种 从“高度”上研究高考 [典例]　(2021·天津高考)黄瓜的花有雌花、雄花与两性花之分(雌花：仅雌蕊发育；雄花：仅雄蕊发育；两性花：雌雄蕊均发育)。位于非同源染色体上的F和M基因均是花芽分化过程中乙烯合成途径的关键基因，对黄瓜花的性别决定有重要作用。F和M基因的作用机制如图所示。 (1)M基因的表达与乙烯的产生之间存在______(填“正”或“负”)反馈，造成乙烯持续积累，进而抑制雄蕊发育。 (2)依据F和M基因的作用机制推断，FFMM基因型的黄瓜植株开雌花，FFmm基因型的黄瓜植株开________花。当对FFmm基因型的黄瓜植株外源施加________(填“乙烯抑制剂”或“乙烯利”)时，出现雌花。 (3)现有FFMM、ffMM和FFmm三种基因型的亲本，若要获得基因型为ffmm的植株，请完成如下实验流程设计。 [解析]　(1)据图分析，M基因的表达会促进乙烯的产生，乙烯的产生又会促进M基因的表达，即二者之间存在正反馈，造成乙烯持续积累，进而抑制雄蕊发育。(2)分析题图并结合题意可知，FFmm基因型的黄瓜植株开两性花。当对FFmm基因型的黄瓜植株外源施加乙烯利时，较高浓度的乙烯会抑制雄蕊的发育，出现雌花。(3)现有FFMM、ffMM和FFmm三种基因型的亲本，若要获得基因型为ffmm的植株，可以将FFmm(开两性花)作母本，ffMM(开雄花)作父本，后代F1基因型为FfMm(开雌花)，再用未经处理的F1作母本，对部分F1植株施加适量的乙烯抑制剂，使其雄蕊发育作父本，杂交后代即会出现基因型为ffmm的植株。 [答案]　(1)正　(2)两性　乙烯利　(3)FFmm　ffMM　乙烯抑制剂 从“深度”上提升知能 (一)杂交育种的不同过程 种类 育种过程 培育杂合子品种 选取符合要求的纯种双亲杂交(♀×♂)→F1(即为所需品种) 培育隐性纯合子品种 选取符合要求的双亲杂交(♀×♂)→F1F2→选出表型符合要求的个体 培育显性 纯合子品种 植物 选择具有不同优良性状的亲本杂交，获得F1→F1自交→获得F2→鉴别、选择需要的类型，连续自交至不发生性状分离为止 动物 选择具有不同优良性状的亲本杂交，获得F1→F1雌雄个体交配→获得F2→鉴别、选择需要的类型与隐性类型测交，选择后代不发生性状分离的F2个体 (二)雄性不育与三系法杂交水稻 1．三系杂交稻的原理 三系杂交稻是我国研究应用最早的杂交水稻之一，由不育系、保持系、恢复系三种水稻培育而成。 (1)不育系(代号A)的花粉不育，这种雄性不育由细胞质基因(ms)控制，不育系为生产大量杂交种子提供了可能性。 (2)保持系(代号B)能保持不育系的细胞质雄性不育性，其细胞质基因(Ms)正常可育，能够自交结实，借助保持系来繁殖不育系。 (3)恢复系(代号R)含有能恢复细胞质雄性不育性的核基因——恢复基因(Rf)，与不育系杂交产生的三系杂交稻正常可育且具有杂种优势，即用恢复系给不育系传粉来生产雄性恢复且有优势的杂交稻。 2．三系法杂交水稻系统(如图) 从“宽度”上拓展训练 1．(2022·海口模拟)白菜(2n＝20，染色体组为AA)和野甘蓝(2n＝18，染色体组为BB)均为十字花科。研究人员发现，野甘蓝具有抗虫性状，且抗虫基因可以转移到其他物种染色体上，所以利用如图所示流程来培育具有抗虫性状的白菜。已知培育过程中，子代植株减数分裂时，无法联会配对的染色体会随机移向细胞两极，产生的配子为可育；每代筛选出的抗性植株和白菜(AA)杂交，直到培育出具有抗虫性状的白菜(Fn)；子代植株染色体数目可通过显微镜观察进行筛选。下列叙述正确的是(　 ) A．F1的体细胞有29条染色体，从F1到Fn的染色体数目逐渐减少 B．野甘蓝的抗虫基因通过片段互换的方式转移到白菜的染色体上 C．F2和F3中具有抗虫性状的植株都是已完成抗虫基因转移的植株 D．Fn是具有抗虫性状的纯种白菜，不需要自交就可直接用于推广 解析：选A　F1的体细胞含有的染色体组为AAB，其中A染色体组中含有10条染色体，B染色体组中含有9条染色体，因此F1的体细胞有29条染色体，从F1到Fn，由于B染色体组中的染色体无法联会配对，其染色体会随机移向细胞两极，且抗虫基因可以转移到其他物种染色体上，每代筛选，获得的抗性植株中B染色体组中的染色体都会减少，最终到Fn的染色体组为AA，故从F1到Fn的染色体数目逐渐减少，A正确；野甘蓝具有抗虫性状，且抗虫基因可以转移到其他物种染色体上，即转移到非同源染色体上，属于染色体结构变异中的易位，B错误；由上述分析可知，每代筛选出的抗性植株内B染色体组中染色体会逐代减少，筛选出F2和F3中具有抗虫性状的植株，其野甘蓝的抗虫基因也有可能没有转移到白菜染色体上，而