2026届高三二轮复习课件 生物 大单元5 遗传的分子基础、变异与进化 层级3 素养整合 诠释应用

层级三素养整合•诠释应用2026素养社会责任——雄性不育与“三系法”和“两系法”杂交水稻1.雄性不育与“两系法”杂交水稻植物的雄性不育(花粉败育,但雌性器官仍然发育正常)一般分为核不育和质核互作不育两大类。(1)核不育根据核不育的原因又可分为基因控制的核不育和环境诱导的核不育两种。环境诱导的核不育是指花粉是否可育由细胞核基因在特定环境下的表达产物控制。同一植株,在一定条件下花粉可育,在另一特定条件下花粉不育。(2)“两系法”杂交水稻是最为典型的实例,其育种过程如下图所示。

2.雄性不育与“三系法”杂交水稻(1)质核互作的雄性不育水稻雄性是否可育是由质基因N(雄性可育)/S(雄性不育)和核基因R(可抑制细胞质中的S基因)/r(无此功能)共同控制的。只有质基因为S且核基因为rr的水稻是雄性不育的。项目雄性不育系保持系恢复系基因型

或表型雄性不育雄性可育雄性可育雌配子

或雄配子—

作用①作为母本,与恢复系杂交,制备杂交种;②作为母本,与保持系杂交,繁殖不育系①作为父本,与不育系杂交,繁殖不育系;②自交后代基因型不变,用来繁殖保持系①作为父本,与不育系杂交,制备杂交种;②自交后代基因型不变,用来繁殖恢复系(2)三系法杂交水稻的原理

【素养应用】1.(2025·四川宜宾二模)袁隆平院士致力于杂交水稻技术的研究与推广,利用野生雄性不育水稻,发明“三系法”籼型杂交水稻,成功研究出“两系法”杂交水稻,创建了超级杂交稻技术体系,提出并实施“种三产四丰产工程”,体现了超级杂交稻的技术成果。下列叙述错误的是(

)A.对水稻长期驯化,可能会降低水稻的遗传多样性B.水稻杂交后出现新的基因型,可能是变异的来源之一C.杂交育种要获得稳定遗传的性状,必须连续自交D.选择雄性不育系水稻培育杂交水稻,可以不去雄C解析

自然选择选择出的通常是适应环境条件的类型,而人工选择选择出的通常是对人类有利的类型,故在水稻驯化过程中,人工选择可能会降低水稻的遗传多样性,A项正确。杂交产生了新的基因型,原理是基因重组,是变异的来源之一,B项正确。杂交育种过程中,若所需优良性状为隐性性状,则出现所需性状后即可直接留种,不需要连续自交,C项错误。选择雄性不育系水稻培育杂交水稻,省略了人工去雄的步骤,简化了培育过程,D项正确。2.(2025·甘肃平凉模拟)水稻的育性由一对存在于细胞核中的等位基因R、r控制,其中RR、Rr可产生正常的雌雄配子,rr只产生雌配子;N(雄性可育)与S(雄性不育)是存在于细胞质中的基因,只有细胞质和细胞核中均为雄性不育基因时,个体才表现为雄性不育。下列有关叙述错误的是(

)A.雄性不育植株不能通过自交将雄性不育的特性传递给它的子代B.♀N(rr)与♂S(rr)杂交产生的后代均为雄性不育C.不育系的发现免去了水稻杂交实验中去雄的实验步骤D.水稻种群中雄性可育植株共有5种基因型B解析

由于雄性不育植株不能产生雄配子,因此不能通过自交将雄性不育的特性传递给它的子代,A项正确。S(rr)为雄性不育个体,只能产生雌配子,不能作父本,B项错误。不育系水稻本身无法产生雄配子,因此免去了水稻杂交实验中去雄的实验步骤,C项正确。雄性的育性由细胞核基因和细胞质基因共同控制,基因型包括:N(RR)、N(Rr)、N(rr)、S(RR)、S(Rr)、S(rr)。由“只有细胞质和细胞核中均为雄性不育基因时,个体才表现为雄性不育”可知,只有S(rr)表现为雄性不育,其他均为可育,故水稻种群中雄性可育植株共有5种基因型,D项正确。3.(2025·广东潮州二模)党的二十大提出,要加快建设农业强国,全方位夯实粮食安全根基,确保中国人的饭碗牢牢端在自己手中。水稻作为我国的主要粮食作物之一,其育种工作极为重要。请回答下列相关问题。(1)水稻是自花传粉植物,自然状态下一般是纯种。与自交相比,杂交育种具有

的优势,但因水稻的雄蕊多而小,使杂交水稻实验中的

步骤成为很难完成的任务。

集合亲本优良性状去雄(2)我国科研工作者开创了三系杂交水稻、两系杂交水稻等水稻育种方法,解决了世界性粮食问题。以下是不同杂交水稻的育种过程图。注:雄性不育性状受细胞核基因R/r(R控制可育,r控制不育)和细胞质基因N/S(N控制可育,S控制不育)共同控制,只有基因型为S(rr)的个体表现为雄性不育,其余均为雄性可育。①在三系法育种过程中,雄性不育系A作为

(填“父本”或“母本”)。三系F1杂交种的基因型是

,F1自交,后代表型及比例是

。

②两系杂交中光温敏(对光照、温度敏感)水稻在不同条件下育性不同的根本原因是

。

母本S(Rr)

雄性可育∶雄性不育=3∶1不同条件下,基因的选择性表达情况不同(3)目前广东省推广的杂交水稻品种主要存在米质差、抗性弱等问题。研究人员以R系和S系为亲本杂交制种,R系(基因型为AAbb)为感温型雄性不育系,具有米质优、抗性弱的特点,S系(基因型为aaBB)具有米质差、抗性强的特点,控制米质的基因A/a与控制抗性的基因B/b位于不同对的染色体上。请画出该杂交实验的遗传图解。解析

(1)一般情况下,杂交需经过去雄→套袋→授粉→套袋等步骤,与自交相比,杂交育种子代为杂合子,具有集合亲本优良性状的优势,但因水稻的雄蕊多而小,使杂交水稻实验中的去雄步骤成为很难完成的任务。(2)①由题图可知,雄性不育系A子代全为S(rr),说明其作为母本,子代细胞质基因几乎全部来自母本。三系F1杂交种由S(rr)作为母本,与恢复系N(RR)或S(RR)(作为父本)杂交获得,F1的基因型为S(Rr),其自交,后代表型及比例为雄性可育S(R_)∶雄性不育S(rr)=3∶1。②两系杂交中光温敏(对光照、温度敏感)水稻在不同条件下育性不同的根