水稻是自花傳粉的植物，其雜種一代會出現雜種優勢（產量等*狀優於雙親），但這種優勢無法在自交後代中保持。科研人員...

問題詳情：

水稻是自花傳粉的植物，其雜種一代會出現雜種優勢（產量等*狀優於雙親），但這種優勢無法在自交後代中保持。科研人員為解決這一問題做了相關實驗。請回答問題：

（1）自然條件下，篩選出水稻品種ZH11的雄*不育突變體（hms1）。在雜交育種中，雄*不育植株只能作為親本中的______（父本/母本），其應用優勢是不必進行______*作，極大地減輕了人的工作量。

（2）若將野生型ZH11和突變體（hms1）雜交，F2中突變型佔1/4，説明這對相對*狀的遺傳遵循______定律。

（3）為研究濕度與雄*不育突變體產生的關係，研究人員將野生型ZH11和突變體（hms1）分別在不同濕度條件下自交，結實率如圖1，將野生型和突變體的花粉放置於高濃度溶液中做脱水實驗，結果如圖2：

由圖1實驗結果分析：突變體在______條件下表現為雄*不育。

由圖2實驗結果推測：突變體的花粉可能在結構或化學組成方面存在缺陷，導致花粉______，產生雄*不育突變體。

（4）進一步研究發現，突變體的產生是由於HMS1基因*入了8個鹼基對而發生基因突變，轉變為hms1基因後，其轉錄出的mRNA，在翻譯時______，使花粉細胞中催化脂肪*鏈延伸的酶A分子量變小。特長鏈脂肪*的缺少會影響花粉壁中含油層的形成。

（5）綜上研究，闡述產生雄*不育突變體的可能機理。______

（6）結合以上材料，請設計對利用hms1保存突變體（hms1）的簡要流程。______

【回答】

母本    去雄    基因的分離    低濕度（濕度小於55%）    易脱水（保水能力差）    蛋白質合成提前終止    HMS1基因突變，蛋白質合成提前終止，使花粉細胞中催化脂肪*鏈延伸的酶A分子量變小，花粉保水能力差，導致突變體在低濕度條件下表現為雄*不育。    在濕度大於75%條件下，使突變體S自交，收穫種子，獲得突變體（hms1）以備來年使用   

【分析】

雜交實驗過程中，需要對母本進行去雄處理，而雄*不育的個體不需要去雄；一對等位基因的測交實驗中，後代的*狀分離比為1：1。

根據題幹信息和圖形分析，實驗的自變量是濕度、時間、水稻的品種，因變量是結實率、花粉脱水率。圖1顯示，野生型ZH11雜不同的濕度條件下都可育，而突變體（hms1）在濕度大於55%後也可育了；圖2顯示，將野生型和突變體的花粉放置於高濃度溶液中做脱水實驗，隨着時間的延長，野生型的花粉脱水率先增加後維持相對平衡，而突變體的花粉脱水率開始一直為0，一段時間後出現了逐漸增加的現象。

【詳解】

（1）雄*不育個體不能作為父本，只能作為母本，可以省去雜交育種過程中的去雄的*作步驟。

（2）讓野生型ZH11（隱*純合子）和突變體（hms1、雜合子）雜交，子二代中突變體佔1/4=1/2×1/2，説明子一代突變體佔1/2，進而説明這對相對*狀是由一對基因控制的，遵循基因的分離定律。

（3）據圖1分析可知，突變體在低濕度（濕度小於55%）條件下表現為雄*不育，而濕度大於55%後也可育；結合圖2分析，突變體雄*不育的花粉的脱水率幾乎為0，説明突變體的花粉可能在結構或化學組成方面存在缺陷，導致花粉易脱水（保水能力差），產生雄*不育突變體。

（4）根據題意分析，基因通過翻譯指導蛋白質的合成，而突變體產生的酶A分子（本質是蛋白質）量變小，説明翻譯時蛋白質合成提前終止了。

（5）結合以上分析，產生雄*不育突變體的可能機理是：HMS1基因突變，蛋白質合成提前終止，使花粉細胞中催化脂肪*鏈延伸的酶A分子量變小，花粉保水能力差，導致突變體在低濕度條件下表現為雄*不育。

（6）根據以上雄*不育突變體的產生機理，保存突變體（hms1）：在濕度大於75%條件下，使突變體S自交，收穫種子，獲得突變體（hms1）以備來年使用。

【點睛】

解答本題的關鍵是掌握基因的分離定律及實質、雜種優勢等知識點，明確雄*不育個體可以免去去雄的麻煩，能夠根據子二代的*狀分離比判斷控制該*狀的等位基因的對數，並能夠結合圖形和題幹信息分析實驗的自變量與因變量之間的關係。

知識點：染*體變異與育種

題型：綜合題