内容正文:
二 轮 复 习 微 专 题 水 稻
1、水稻的基础知识
2、水稻的高产、优产及三系育种、两系育种
3、绿色超级稻
4、海水稻、低镉稻
5、水稻背景下相关各专题知识考查
知识梳理一、水稻的基础知识
1、自然状态下,水稻如何生殖?
2、还有哪些繁殖方式?
3、生殖对于水稻生命来说有何意义?
生殖对于水稻个体:
对于水稻种群:
4、水稻个体生命的延续如何实现?
通过自花传粉或异花传粉实现有性生殖。
自花传粉:使水稻的后代基因比较单一,不能很好的适应环境。
异花传粉:使后代通过基因重组,基因型会更多样,性状多样。
使后代具有较强的生活力和较多的变异性,生活力强更能适应外界环境,有利于种族的延续。
无性生殖:使性状稳定地遗传给后代。
现代生物技术:植物细胞工程和基因工程。
可以通过生殖获得优良性状。
丰富了种群的基因库,基因更多样,使种群可以更好的适应环境得以延续。
水稻的遗传物质是DNA,遗传物质的载体是染色体,通过减数分裂过程产生遗传物质减半的生殖细胞,雌雄生殖细胞通过受精作用形成受精卵,受精卵中的遗传物质指导蛋白质的合成,参与细胞的分裂和分化过程,从而实现生物的发育。
知识梳理二、水稻的高产、优产及三系育种、两系育种
1.水稻的高产------水稻矮化育种
1、如何使品种“矮化”?主要思路是什么?依据什么原理?
③对本地水稻进行基因诱变处理,获得矮杆突变性状水稻。
原理—基因突变
①通过有性生殖,使后代遗传双亲的性状:
②确定矮化基因,通过基因工程进行育种,获得矮化水稻。
原理—基因重组
例、矮杆性状主要由矮杆基因sd-1控制,同时绝大多数矮秆水稻植株体内源赤霉素类物质含量极少,那么sd-1是如何对控制性状的呢?请你提出合理的假设,并设计实验验证此假设。
提出假设:
实验设计:
结果预测:
sd-1的存在抑制赤霉素的合成。
准备若干株的生长状况良好的矮杆水稻,随机分为两组,实验组用一定浓度的赤霉素处理,对照组用等量的清水处理,培养一段时间后,观察并记录水稻的株高。
若赤霉素处理组水稻株高比对照组高,甚至恢复,则说明推测是正确的;若实验组与对照组株高无明显差异则说明推测是错误的。
2.水稻的优产------杂交水稻育种
1、水稻具有杂种优势。杂合子在生长势、生活力、繁殖率、抗逆性、适应性、产量和品质诸方面比双亲优越。
2、杂交育种的困难?
①杂种植株其自交后代会出现性状分离,无法稳定遗传。
②杂交育种需要对母本去雄,工作量非常大,无法进行大规模生产。
3、为了解决“母本去雄”的困扰,你认为应向什么方向开展研究?
可以将水稻雄性不育个体,但可以正常产生雌配子,用其作为母本进行杂交育种。
4、水稻三系法、两系法和一系法的育种方法。
资料1:杂合体在一种或多种性状上优于两个亲本的现象称为杂种优势,以下是有关杂交水稻的研究,请回答问题:
(1)水稻是雌雄同株两性花的植物,所以为了防止母本_____ _ 须进行人工去雄,水稻的花非常小,且每朵花只结一粒种子,人工操作难以实现。直到科学家在自然界发现了雄性不育的水稻植株,即雄蕊不能产生可育花粉,在杂交时只能做____,这就免除了人工去雄的工作,因此作为重要工具用于水稻杂交育种。
自交(自花传粉)
母本
(2)不育系的产生是基因突变的结果,在细胞核和细胞质中都含有决定雄蕊是否可育的基因(如图)。其中细胞核中的不育基因用r表示,可育基因用R表示,且R对r为显性;细胞质中的不育基因用S表示,可育基因用N表示。上述细胞质与细胞核可组成 种基因型的细胞。四种基因的关系中,R能够抑制S的表达,即基因型为S(RR)的水稻表现为 ;当细胞质基因为N时,无论细胞核中含有可育基因还是不育基因,植株都表现为雄性可育。所以雄性不育系的基因型为 。
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雄性可育
S(rr)
(3)现有与育性有关细胞核基因纯合的四个品系水稻∶N(R R)、S(R R)、N(r r)和S(r r)。
①上述四个品系的水稻,也携带着某些其他利于增产的优良性状基因,通过杂交可进一步获得具有杂种优势的种子。请你选出相应的亲本,以遗传图解的形式,提出获得杂交种子用于大田生产的最佳方案。
(3)现有与育性有关细胞核基因纯合的四个品系水稻∶N(R R)、S(R R)、N(r r)和S(r r)。
②由于雄性不育系不能通过自交的方式得以保持(延续),用于之后的杂交育种,请你选出相应的亲本,以遗传图解的形式,提供保持不育系以用于育种的解决方案。
(4)由于上述育种方案还存在一些不足,比如,有些虽表现出很强的杂种优势,但结实率低。 研究者培育出光温敏型雄性不育系,其育性受一对隐性核基因(ee)控制而与细胞质无关。该品系水稻在长日照、高于临界温度(23℃)时表现为雄