Question

水稻是我国最要的粮食作物之，具有上万年的种植历史，近代中国科学家对水稻科研做出了巨大的贡献，其中袁隆平院土被誉为“杂交水稻之父”。请回答以下问题：

（1）栽种水稻需要辛勤劳动的付出，《齐民要术》中要求“正其行，通其风”，原理是_____________。

（2）水稻的抗稻瘟病性状（R/r）与倒伏性状（D/d）均由一对等位基因控制且独立遗传。现有易感稻瘟病抗倒伏植株与抗稻瘟病易倒伏植株杂交，F₁中仅有抗稻瘟病易倒伏与易感稻瘟病易倒伏两类植株且比例为1：1，则亲本基因组成可能为____________。取F₁中抗稻瘟病易倒伏植株自交，若后代中抗稻瘟病抗倒伏植株所占比例为___________，则说明抗稻瘟病对易感稻瘟病为显性。

（3）水稻一般自花授粉，袁隆平成功的关键是筛选出雄性不育水稻植株作为_____________，与其他品种杂交培育新品种，为研制杂交水稻打开了突破口。

（4）湖南的香早籼具有独特的香味，深受广大消费者的青睞，经研究发现香早籼的香味是由8号染色体的一个隐性基因控制。在普通水稻中发现一株单基因香稻突变体，请设计杂交实验验证该香稻突变体与香早籼的香味性状是否由同一对等位基因控制。请写出实验材料、简单的实验思路并预测结果及结论 ______________。（不考虑连锁互换）

Answer

该做法可以增加水稻的光照面积以及二氧化碳浓度，提高水稻的光合作用强度 RrDD×rrdd或rrDD×Rrdd 3/16 母本 用香稻突变体与香早籼杂交，检测后代的香味性状；若后代出现非香味水稻，则说明两者由不同对基因控制。若后代全为香稻，让F1自交，检测后代的香味性状；若其后代全为香稻，则说明两者由同一对基因控制；若后代出现非香味水稻，则说明两者由不同对基因控制。

【解析】

基因自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。

（1）“正其行，通其风”是指将植株栽成整齐的行，有利于通风，确保通风透光，从做法可以增加水稻的光照面积以及二氧化碳浓度，提高水稻的光合作用强度。

（2）根据F1抗病∶易感病=1∶1，说明亲代是Rr和rr，无法确定显隐性关系，F1全为易倒伏，说明易倒伏为显性，亲代基因型是DD和dd，两对基因自由组合，因此亲代的基因型是RrDD×rrdd或rrDD×Rrdd；如果抗稻瘟病对易感稻瘟病为显性，则F1中抗稻瘟病易倒伏植株基因型是RrDd，自交产生抗稻瘟病抗倒伏植株（R_dd）的比例为3/4×1/4=3/16。

（3）雄性不育是指不能产生可育的花粉，只能做母本。

（4）判断该香稻突变体与香早籼的香味性状是否由同一对等位基因控制，如果由1对等位基因控制，遵循分离定律，不是由1对等位基因控制，则遵循自由组合定律。

实验设计：思路：用香稻突变体与香早籼杂交，检测后代的香味性状。

若后代出现非香味水稻，则说明两者由不同对基因控制。

若后代全为香稻，让F1自交，检测后代的香味性状；若其后代全为香稻，则说明两者由同一对基因控制；若后代出现非香味水稻，则说明两者由不同对基因控制。