Question

【题目】水稻早期主要进行营养生长，水稻中间期和后期起始于水稻稻穗发育开始之后。水稻是对干旱最为敏感的谷类农作物，易受干旱造成严重减产。请回答：

（1）干旱常导致水稻减产，请解释可能的原因_________________。

（2）科学家培育出了抗干旱的陆地水稻新品种，但产量比较低；我国的水稻种植以灌溉稻为主，相对于上述陆地水稻具有高产但不抗干旱的性状。现欲通过杂交育种方式培育出“抗干旱高产稻”新品种。

①杂交育种的遗传学原理是__________________________________。

②请简要写出理论上“抗干旱高产稻”的育种方案，并写出预期结果和结论_________________。

Answer 1

【答案】干旱条件下，为避免蒸腾作用过强植株部分气孔关闭，CO2吸收减少，光合作用减弱，从而导致水稻减产 基因重组 将陆地稻和灌溉稻进行杂交获得杂种子一代，子一代自交，统计陆生水稻的子二代产量，并从子二代中挑选“抗干旱高产”个体，将其种子留下来，下一年播种。若优良性状为隐性性状，则子二代表现出来的抗干旱高产稻即为纯合的“抗干旱高产稻”品种。

若优良性状为显性性状，再从后代中挑选出符合高产条件的植株，采收种子，如此经过几代种植，直到性状不再发生分离为止，即可获得“抗干旱高产稻”纯合优良品种。

【解析】

杂交育种是将具有优良性状的不同亲本进行杂交，然后在将子一代自交，从子二代中选择符合生产要求的个体，若所需要的优良性状为隐性性状，则子二代出现的符合要求的个体即可稳定遗传，若所选择的优良性状为显性性状，则需要将子二代选出的符合要求的个体继续自交，不发生性状分离的即为符合要求的稳定遗传的个体。

（1）干旱时水稻因为缺水，叶片上部分气孔会关闭，以减弱蒸腾作用，减少水分的散失，气孔关闭会导致叶片吸收的CO2减少，由于CO2供应不足，光合作用暗反应强度减弱，暗反应合成的有机物减少，最终导致水稻减产。

（2）①杂交育种是指将父、母本杂交，形成不同的遗传多样性，再通过对杂交后代的筛选，获得具有父、母本优良性状，且不带有父、母本中不良性状的新品种的育种方法。杂交育种的遗传学原理是基因重组。

②育种方案：选择抗干旱的陆地水稻新品种与我国高产不抗干旱的水稻进行杂交，获得子一代，然后让子一代自交，统计子二代中抗干旱的陆地水稻的数量，并从中挑选“高产抗干旱”的个体，将其种子留下来，下一年播种。若优良性状为隐性性状，则子二代表现为高产抗干旱的水稻即为纯合的“抗干旱高产稻”品种；若优良性状为显性性状，再从子二代中挑选出抗干旱高产的水稻，采收其种子，如此进行几次种植，直到性状不再发生分离为止，即可获得纯合的“抗干旱高产稻”品种。