题目内容
【题目】水稻是我国主要的粮食作物之一，它是自花传粉的植物。提高水稻产量的一个重要途径是利用杂交种（F1）的杂种优势，即F1的性状优于双亲的现象。
（1）杂交种虽然具有杂种优势，却只能种植一代，其原因是___________________，进而影响产量。为了获得杂交种，需要对_______去雄，操作极为繁琐。
（2）雄性不育水稻突变体S表现为花粉败育。在制种过程中，利用不育水稻可以省略去雄操作，极大地简化了制种程序。
①将突变体S与普通水稻杂交，获得的F1表现为可育，F2中可育与不育的植株数量比约为3∶1，说明水稻的育性由_______对等位基因控制，不育性状为_______性状。
②研究人员发现了控制水稻光敏感核不育的基因pms3，该基因并不编码蛋白质。为研究突变体S的pms3基因表达量和花粉育性的关系，得到如下结果（用花粉可染率代表花粉的可育性）。
不同光温条件下突变体S的花粉可染率（％）
短日照低温 | 短日照高温 | 长日照低温 | 长日照高温 |
41.9 | 30.2 |
| 0 |
根据实验结果可知，pms3基因的表达量和花粉育性关系是______。突变体S的育性是可以转换的，这说______________________。
（3）结合以上材料，请设计培育水稻杂交种的简要流程：在___________条件下，用__________杂交，收获S植株上所结的种子即为生产中所用的杂交种。
【答案】F1自交后代会发生性状分离现象 母本 一 隐性 花粉育性变化与pms3基因的表达量呈现正相关（pms3基因的表达量越高，花粉育性越高） 表现型是基因与环境共同作用的结果 长日高温 以突变体S为母本，与普通水稻杂交
【解析】
杂交育种：
（1）概念：是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法。
（2）方法：杂交→自交→选优→自交。
（3）原理：基因重组。通过基因重组产生新的基因型，从而产生新的优良性状。
（4）优缺点：方法简单，可预见强，但周期长。
（1）杂交种虽然具有杂种优势，却只能种植一代，其原因是F1自交后代会发生性状分离现象，进而影响产量。为了获得杂交种，需要对母本去雄，避免自交。
（2）①突变体S与普通水稻杂交，获得的F1表现为可育，F2中可育与不育的植株数量比约为3：1，说明水稻的育性由1对等位基因控制，不育性状为隐形性状。
②根据题意分析，控制水稻光敏感核不育的基因pms3，该基因并不编码蛋白质，则pms3基因的表达量指的是RNA的合成量；观察表格数据可知，花粉育性变化与pms3基因的表达量呈现正相关；由表格数据也可看出，突变体S的育性是可以转换的，在长日高温条件下不育，在短日低温又变得可育，这种现象充分说明表现型是基因与环境共同作用的结果。
（3）结合题目给出的材料，设计培育水稻杂交种并保存突变体S的简要流程是：在长日高温条件下，以突变体S为母本，与普通水稻杂交，收获S植株上所结的种子即为生产中所用的杂交种。
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