第7单元 第3讲 新情境问题的思维建模与实验技能的系统归纳 (单元发展课)（Word教参）-【新高考方案】2024高考生物一轮复习（新教材版Ⅱ 新高考）

第3讲　新情境问题的思维建模与实验技能的系统归纳 (单元发展课) 一、科学思维——抽象、理性的学科情境要读懂 热点素材　雄性不育与三系法杂交水稻　 水稻雌雄同株，自然状态下自花授粉，实验室培育杂种优势水稻的关键是找到雄性不育系[1]。经研究发现：水稻的雄蕊是否可育由细胞核和细胞质基因共同决定。水稻细胞核中雄性可育、不育基因分别为R、r，细胞质中雄性可育、不育基因分别为N、S，这四种基因中，R抑制S的表达，仅含有S和r基因的水稻表现为雄性不育。袁隆平院士的三系杂交水稻法由不育系、保持系、恢复系三种水稻培育而成[2](如下图所示)。 不育系A的雄蕊不育，保持系B能自交结实，它的细胞质基因可育也可保持不育系A的雄性不育。恢复系R与不育系A杂交产生的杂交稻F1正常可育且具有杂种优势[3]。由于F1的子代会发生性状分离，种植F1后不再使用，需每年利用不育系制备F1。,[信息解读] [1] 联系所学：选育雄性不育植株的目的是什么？不育系有什么特点？ 提示：选育雄性不育植株的目的是省去人工去雄操作过程，繁殖不育系时，不育系只能作母本。 [2] 演绎推理：若三系杂交稻中不育系的基因型表示为S(rr)，则保持系的基因型为N(rr)，恢复系的基因型为N(RR)或S(RR)。 [3] 深化理解：不育系与恢复系间行种植并单行收获的原因是什么？ 提示：间行种植易于不育系与恢复系之间杂交，单行收获可以分别获得恢复系和杂交种。 [预测导向训练] 1．我国“杂交水稻之父”袁隆平率先提出通过培育雄性不育系、雄性不育保持系和雄性不育恢复系的三系法途径来培育杂交水稻。雄性不育是指植物不能产生花粉的现象，S为细胞质不育基因，N为细胞质可育基因，R为细胞核可育基因，r为细胞核不育基因，R对r完全显性。基因型为S(rr)的个体表现为雄性不育，即只有在细胞质不育基因S和核基因rr同时存在时才能表现为雄性不育，其余均表现正常。下列有关叙述错误的是(　 ) A．S(rr)×S(RR)，F1表现为雄性可育，说明S(RR)具有恢复雄性不育的能力，叫作雄性不育恢复系 B．S(rr)×N(rr)，F1表现为雄性不育，说明N(rr)具有保持不育性稳定传递的能力，叫作雄性不育保持系 C．在S(Rr)自交后代中能选育出雄性不育系和雄性不育恢复系，不能选出雄性不育保持系 D．在N(Rr)自交后代中能选育出雄性不育系和雄性不育保持系，不能选出雄性不育恢复系 解析：选D　基因型为S(rr)的个体表现为雄性不育，在杂交过程中只能作母本，S(rr)×S(RR)，F1的基因型为S(Rr)表现为雄性可育，说明S(RR)具有恢复雄性不育的能力，叫作雄性不育恢复系，A正确；基因型为S(rr)的个体作母本，基因型为N(rr)的个体作父本，得到的F1基因型全为S(rr)，即全部表现为雄性不育，由此说明N(rr)具有保持不育性稳定传递的能力，叫作雄性不育保持系，B正确；S(Rr)自交后代为S(RR)、S(Rr)、S(rr)，在其中能选育出雄性不育系和雄性不育恢复系，但不能选出雄性不育保持系N(rr)，C正确；N(Rr)自交后代为N(RR)、N(Rr)、N(rr)，在其中能选育出雄性不育恢复系N(RR)和雄性不育保持系N(rr)，但不能选出雄性不育系S(rr)，D错误。 2．雄性不育系(花粉败育，但雌蕊正常)可以省去去雄的操作，常应用于育种中。水稻雄性是否可育是由细胞核基因(可育基因R对不育基因r为显性)和细胞质基因(可育基因为N，不育基因为S，细胞质中基因都成单存在)共同控制的。基因R能够抑制基因S的表达，当细胞质基因N表达时，植株都表现为雄性可育。基因型为N(RR)的水稻与基因型为S(rr)的水稻杂交，下列相关叙述错误的是(　 ) A．基因型为S(rr)的水稻表现为雄性不育 B．F1的基因型为N(Rr)，表现为雄性可育 C．雄性可育植株的基因型有5种 D．F1再自交，F2的表型及比例为雄性可育∶雄性不育＝3∶1 解析：选B　据题意可知，当细胞质和细胞核都是不育基因型时水稻表现为雄性不育，则S(rr)表现为雄性不育，A正确；基因型为N(RR)的水稻与基因型为S(rr)的水稻杂交，因为S(rr)雄性不育只能作母本，则F1的基因型为S(Rr)，B错误；水稻雄性可育植株的基因型共有5种：N(RR)、N(Rr)、N(rr)、S(RR)、S(Rr)，C正确；F1的基因型为S(Rr)，令其自交，F2基因型及其比例为S(RR)∶S(Rr)∶S(rr)＝1∶2∶1，表型及比例为雄性可育∶雄性不育＝3∶1，D正确。 3．大麦是高度自交植物，杂交去雄工作相当困难。为此育种工作者采用染色体诱变的方法培育获得如图所示的 6号染色体三体品系，该品系的一对染色体上有紧密连锁的两个基因，一个是雄性不育基因(ms)，使植株不能产生花粉，另一