Question

水稻是我国最重要的粮食作物。稻瘟病是由一种真菌侵染水稻引起的病害，严重危害我国粮食生产安全。

（1）某品种水稻对稻瘟病菌有一定的抗性，为判断抗病性状的显隐性，可进行的操作是_________，然后通过观察子代的_________来确定。

（2）现有甲（R₁R₁r₂r₂r₃r₃）、乙（r₁r₁R₂R₂r₃r₃）、丙（r₁r₁r₂r₂R₃R₃）三个水稻抗病品种，抗病（R）对感病（r）为显性，三对抗病基因位于不同染色体上。

①为了将甲、乙、丙三个品种中的抗病基因整合，选育新的纯合抗病植株，_________（是/否）可以用传统的杂交育种的方法进行，原因是_________（用图解的形式表述）。

②研究人员根据基因的DNA序列设计特异性引物，用PCR方法可将样本中的R₁、r₁、R₂、r₂、R₃、r₃区分开。已知R比r片段短，推测所选育品种的电泳结果是_________。

（3）研究人员每年用稻瘟病菌人工接种水稻品种甲（R₁R₁r₂r₂r₃r₃），几年后甲品种丧失了抗病性，分析原因发现是稻瘟病菌发生了_________。为避免水稻品种抗病性丧失过快，请从种植和育种两个方面给出建议_________。

（4）上述研究可知，与使用农药相比，_________是控制稻瘟病更加有效、安全和经济的措施。

Answer

将纯种的抗性水稻与不抗性水稻杂交 表现型及比例 否 只有3条带，且位置比较靠前（离加样孔比较远） 基因突变 将含有不同抗病基因的品种轮换/间隔种植；将多个不同抗病基因通过杂交整合到一个品种中 抗稻瘟病基因的利用

【解析】

抗病与不抗病是一对相对性状，是由位于不同染色体上的三对等位基因控制的，因此遵循自由组合定律。抗病基因是显性基因，只要有一个存在即为抗病。

（1）将具有相对性状的纯种个体杂交，通过后代的表现型可判断显隐性，子一代显现出来的性状为显性性状，不能显现出来的性状为隐性性状。

（2）①只要有一种显性基因就为显型性状，R1R1 - - - -、- - R2R2 - -、- - - - R3R3等基因型的个体显性性状都能稳定遗传，杂交育种的方法不能筛选出R1R1 R2R2 R3R3的个体，如下图所示。

②研究人员是想选育R1R1 R2R2 R3R3的纯合抗病植株，R1、 R2、 R3三个DNA片段的长度不同，所以电泳会得到三条带，又由于长度均比r片段短，因此电泳时迁移速度快，故电泳结束后条带位置比较靠前。

（3）细菌结构简单，遗传物质容易发生变异，有的细菌可能发生基因突变而出现抗药性的变异，而抗药性的水稻品种甲会将这种细菌筛选出来，使得这种细菌数量越来越多，对农业生产造成损失。因此可将含有不同抗病基因的品种轮换/间隔种植，或将多个不同抗病基因通过杂交整合到一个品种中，避免害虫对单一品种的水稻产生抗性。

（4）农药的使用更容易大范围地筛选出抗药性细菌，这时需要重新研制新型的农药，相对而言，抗稻瘟病基因的利用更加有效、安全和经济。