第五单元 遗传的基本规律和伴性遗传-【高考领航】2024高考生物大一轮复习课时作业word（新教材，人教版）

特色热点练3　雄性不育 1．(2022·山东青岛模拟)植物雄性不育是指在高等植物中，雄性生殖器官不能产生有功能的雄配子，而雌性营养器官及雌性生殖器官发育正常，可受精结实并将不育性遗传给后代的现象。玉米作为三大粮食作物之一，其雄性不育的研究在基础理论与应用实践中均具有重要意义，回答下列问题： (1)目前普遍使用的玉米种子“沈单16号”，其植株在抗病性、抗倒性、产量以及适应性等方面超过了双亲所具有的特点，这种现象被称为__________________________。 (2)玉米的雄性不育是田间常见的体细胞核基因突变类型(雄蕊异常，肉眼可辨)。育种专家用某突变株进行了如下杂交实验： 由杂交一结果推测，雄性不育为____________性性状；由杂交二结果推测，雄性不育为____________性性状。杂交一与杂交二的F1表型不同的原因是育性性状由位于同源染色体相同位置上的3个基因(A、a、a1)决定。品系1、雄性不育株、品系2的基因型分别为AA、aa、a1a1。根据杂交一、二的结果，判断A、a、a1之间的显隐性关系是____________________________。 (3)科学家利用玉米不育系植株(aa)进行了转基因的设计。设计如下：将玉米花粉育性恢复基因A(可恢复不育株的育性)、花粉自我降解基因J(阻碍含转基因元件的花粉发育)、红色荧光蛋白基因R(使有关种子由原来的正常色变为红色)和抗除草剂基因B(用于遗传转化的筛选标记或保持系种植田的除杂)组合在一起，构建出一个转化载体，并将其导入基因型为aa的植株中，使不育系恢复育性并得到了有效繁殖，由此得到的植株被称为保持系。假设上述转化载体插入位点恰好在一个a基因的内部。 ①使该转基因植株自交，所结种子颜色是________________________，相应基因型及比例是________________________。欲利用此品种植株自交后代作为杂交育种的材料，可选择__________色的种子留种，若欲继续获得新一代的雄性不育植株，可选择__________色的种子种植后进行自交。 ②要实现不育系的保持和繁殖，即要得到100%的不育系，则应设计杂交的方案是________________。 解析：(1)子代在各种性状的表现上均优于双亲的现象为杂种优势。(2)依据孟德尔杂交实验，杂交一中F1只表现为一种亲本性状，那么该性状为显性性状，由此可推知，雄性不育为隐性性状；杂交二显示雄性不育为显性性状；综合杂交一、二可知：品系1的育性正常对雄性不育为显性，品系2的雄性不育对育性正常为显性，故显隐性关系为：A对a为显性，a对a1为显性。(3)①该保持系和不育系植株基因和染色体的关系分别为： 不育系植株(aa)为雄性不育，在杂交中只能作母本。保持系植株可产生两种雌配子a∶ABJR＝1∶1，但只产生一种雄配子a，故保持系植株自交，会产生两种子代aa∶AaBJR＝1∶1，即对应两种基因型的种子，颜色分别为正常颜色和红色，发育成的植株分别为不育系植株和保持系植株。作为杂交育种的材料，可选择正常色(aa)的种子留种；若欲继续获得新一代的雄性不育植株，可选择红色种子种植后进行自交。②因为保持系含有花粉败育基因J而只产生一种只含基因a的雄配子，母本不育系aa则只产生一种雌配子，因此要得到100%的不育系，应让不育系和保持系杂交。 答案：(1)杂种优势　(2)隐　显　A对a为显性，a对a1为显性　(3)①正常颜色和红色　aa∶AaBJR＝1∶1　正常　红　②不育系和保持系杂交 2．(2022·北京房山模拟)水稻是自花传粉的植物，其杂种一代会出现杂种优势(产量等性状优于双亲)，但这种优势无法在自交后代中保持。科研人员为解决这一问题做了相关实验。请回答下列问题： (1)自然条件下，筛选出水稻品种ZH11的雄性不育突变体(hms1)。在杂交育种中，雄性不育植株只能作为亲本中的__________(填“父本”或“母本”)，其应用优势是不必进行____________操作，极大地减轻了人们的工作量。 (2)若将野生型ZH11和突变体(hms1)杂交，F2中突变型占1/4，说明这对相对性状是由______对基因控制的，遵循____________定律。 (3)为研究湿度与雄性不育突变体产生的关系，研究人员将野生型ZH11和突变体(hms1)分别在不同湿度条件下自交，结实率如图1，将野生型和突变体的花粉放置于高浓度溶液中做脱水实验，结果如图2： 图1 图2 由图1实验结果分析：突变体在______________条件下表现为雄性不育。由图2实验结果推测：突变体的花粉可能在结构或化学组成方面存在缺陷，导致花粉____________________，产生雄性不育突变体。 (4)进一步研究发现，突变体的产生是