雜交水稻的推廣大大提高了水稻的產(chǎn)量,產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。請(qǐng)回答下列相關(guān)問(wèn)題:
(1)在沒(méi)有發(fā)現(xiàn)良好的雄性不育系之前,對(duì)水稻進(jìn)行雜交需要對(duì)母本
去雄(套袋)
去雄(套袋)
,育種環(huán)節(jié)繁瑣,工作量大。在發(fā)現(xiàn)了良好的雄性不育系之后,可以將雄性不育系作為母本
母本
,簡(jiǎn)化了育種環(huán)節(jié),降低了工作量。
(2)由于雜交水稻利用的是F1
F1
(填“F1”,“F2”或“親代”)的雜種優(yōu)勢(shì),其后代會(huì)發(fā)生性狀分離
性狀分離
,雜種優(yōu)勢(shì)無(wú)法保持,需要每年重新制種,成本高昂。
(3)研究者試圖尋找一種固定雜種優(yōu)勢(shì)的方法:
①通過(guò)對(duì)植物減數(shù)分裂的研究,發(fā)現(xiàn)有3個(gè)基因在區(qū)分減數(shù)分裂與有絲分裂中具有關(guān)鍵性作用(如圖1),PAR1基因的產(chǎn)物在減數(shù)分裂Ⅰ前期(減數(shù)第一次分裂前期)
減數(shù)分裂Ⅰ前期(減數(shù)第一次分裂前期)
時(shí)期發(fā)生作用。
②同時(shí)破壞植物細(xì)胞中的基因PAR1、REC8和OSD1,得到的配子染色體數(shù)目與親本體細(xì)胞染色體數(shù)目之間的關(guān)系是:二者的染色體數(shù)目相同
二者的染色體數(shù)目相同
。這種形成配子的方式包含一
一
次細(xì)胞分裂。
③在上述工作的基礎(chǔ)上,突變MTL基因(如圖2)。該植物自交,其子代性狀與親本一致
與親本一致
。
(4)據(jù)此設(shè)計(jì)一種保持水稻雜種優(yōu)勢(shì)的方法:選擇優(yōu)良雜交稻→(利用基因工程)獲取4個(gè)基因突變體→選擇并鑒定突變成功的個(gè)體→大規(guī)模種植
選擇優(yōu)良雜交稻→(利用基因工程)獲取4個(gè)基因突變體→選擇并鑒定突變成功的個(gè)體→大規(guī)模種植
。