Question

水稻是两性花，花多且小，大部分自花授粉并结种子。杂交水稻是我国对当代世界农业的巨大贡献。2019年9月17日，袁隆平被授予“共和国勋章”，以表彰他在杂交水稻研究领域作出的杰出贡献。请根据所学知识，回答有关水稻育种的问题：

（1）杂交育种的原理是___________。为了培育出杂交水稻，袁隆平跋山涉水，找到了一株雄性不育的水稻。利用这种水稻进行杂交操作的优势是_________________________________。

（2）水稻的抗稻瘟病性状（R/r）与抗倒伏性状（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_________________________________。

（3）某水稻品种甲（纯合子）7号染色体上具有抗细条病基因H，品种乙无该抗病基因。将甲、乙杂交，所得F₁自交，检测F₂群体中不同植株的基因型，发现不同基因型个体数如下表：

基因型	HH	Hh	hh
个体数	12	71	60

F₂群体中HH、hh、hh基因型个体的数量比总是1：6：5，___________（填符合或不符合）孟德尔分离定律。研究人员推测“F₁产生的雌配子育性正常，而带有H基因的花粉成活率很低。”请利用亲本及F₁设计杂交实验检验上述推测，并写出支持上述推测的子代性状及数量比。________________________________。

Answer

基因重组 省掉去雄的操作，提高了杂交育种的效率 RrDD×rrdd或rrDD×Rrdd 符合 以F1为母本，品种乙为父本，子代中抗细条病个体与不抗细条病个体比例是1∶1；以F1为父本，品种乙为母本，子代中抗细条病个体与不抗细条病个体比例是1∶5

【解析】

基因的分离定律：在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子成对存在，不相融合；在形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。

（1）杂交育种的原理是基因重组。水稻是雌雄同花的作物，自花授粉，难以一朵一朵地去掉雄蕊杂交，若有一个雄性不育的稻株，则可用作母本，省去去雄环节，可以提交杂交育种的效率。
（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。
（3）F1自交产生三种不同基因型的个体，说明F1 形成配子时H和h基因发生了分离，符合孟德尔分离定律。由题意知“F1产生的雌配子育性正常，而带有 H基因的花粉成活率很低”，假设F1产生的雄配子 H 的概率为x，则雄配子h的概率为1−x ，而产生的雌配子都能正常成活， H=1/2，h=1/2。由F2群体中 HH:Hh:hh=1:6: 5，可知HH=1/12=1/2x，x=1/6，即雄配子 H 的概率为1/6，h的概率为1−1/6=5/6 ，即 F1产生的雄配子H∶h=: 5 ，若雄配子都能正常成活的话，H:h应该等于1:1，因此雄配子H的成活率=1/5 。再可通过正交反交实验判断，具体为F1为母本，品种乙为父本的杂交实验，预测结果子代中抗细条病个体与不抗细条病个体比例是1: 1；以F1为父本，品种乙为母本，预测结果子代中抗细条病个体与不抗细条病个体比例为1:5，二者正反交结果不同，则可验证。