1 . 雄性不育水稻是一类特殊的水稻类型，其雄花发育不完善，不能形成正常的花粉，其雌花发育正常，但需要借助外来水稻花粉才能结出种子。雄性不育稻在育种工作中发挥了重要作用。1970年，袁隆平团队在海南岛南红农场发现了一株雄性不育野生稻“野败”，为三系杂交水稻的研究成功打开了突破口。所谓三系法，是指雄性不育系（以下简称不育系）与保持系杂交（前者接受后者的花粉），得到的种子发育成的植株仍然是不育系；不育系与恢复系杂交（前者接受后者的花粉），得到的种子发育成的植株就是一般意义上的生产杂交种，如下图。请回答下列问题。
   
(1)水稻雄性不育系产生的花粉全部败育，使其在育种工作中，只能作___，因此具有重要的意义，可免去人工杂交实验中的___操作，提高了杂交效率。
(2)在水稻细胞核和细胞质中都含有决定雄蕊是否可育的基因。其中细胞核中的不育基因用r表示，可育基因用R表示，且R对r为显性；细胞质中的不育基因用S表示，可育基因用N表示。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，即基因型为S（RR）的水稻表现为雄性可育。
①水稻种群中雄性可育植株共有___种基因型，不育系的基因型为___。
②据上图分析，保持系的基因型为___，纯合恢复系的基因型为___。
(3)现有不育系、保持系和一个纯合恢复系品种的水稻，为确定纯合恢复系基因型，请设计一个杂交实验，以确定纯合恢复系的基因型，并对可能的实验结果进行分析。
①实验过程：纯合恢复系做母本，保持系做父本杂交，F₁做母本与保持系杂交，统计F₂的表型和比例。
②实验结果：
若F₂表型为___，则纯合恢复系基因型为___；
若F₂表型为___，则纯合恢复系基因型为___。

2 . 染色体工程也叫染色体操作，是按照人们的需求对生物的染色体进行操作，添加、削弱或替代染色体，达到定向育种或创造人工新物种的目的。分析并回答下列问题：
(1)我国科学家成功将酿酒酵母的16条染色体融合成为1 条染色体，并将这条染色体移植到去核的酿酒酵母细胞中，得到仅含1条线型染色体的酿酒酵母菌株SY14，SY14能够存活且表现出相应的生命特性，这项研究开启了人类“设计、再造和重塑生命”的新纪元。获得SY14 运用的可遗传变异原理是____，SY14的染色体DNA上有____（填“16”或“多于16”）个RNA聚合酶的结合位点。
(2)二倍体大麦（♀）×二倍体球茎大麦（♂）杂交中，得到的受精卵有丝分裂时，球茎大麦的染色体逐渐消失，最后形成只具有大麦染色体的植株甲。植株甲的体细胞中最多含____个染色体组，与二倍体大麦植株相比，甲的植株特点是____。
(3)我国科学家利用普通小麦（6n＝42）和长穗候麦草（2n＝14）成功培育二体附加系（如下图），其中W表示普通小麦的染色体，E表示长穗偃麦草的染色体，7E随机进入细胞一极。图中F₁是____倍体且不可育，①需要用____试剂处理甲才可育；植株丁自交所得子代植株的染色体组成及比例是____。

   

3 . 普通小麦为六倍体，两性花。我国科学家用两种非糯性小麦（关东107和白火麦）培育稳定遗传的糯性小麦，过程如图1。请回答问题：
   
   
(1)单倍体小麦体细胞中有_____个染色体组，减数分裂过程中由于_____导致配子出现异常。用秋水仙素处理单倍体幼苗后，产生六倍体小麦，这种变异属于_____。
(2)一般来说在自然条件下，白火麦与玉米杂交不能产生可育后代，原因是_____。
(3)单倍体胚培养7天后，科研人员将秋水仙素添加到培养基中。一段时间后，统计单倍体胚的萌发率和染色体加倍率，结果如图2。据图可知，秋水仙素可_____胚的萌发；就导致染色体加倍而言，浓度为_____mg·dL^-1的秋水仙素效果最好。

4 . 在自然条件下，二倍体植物（2n=4）形成四倍体植物的过程如图所示。下列说法不正确的是（       ）
   

A．减数分裂失败可能发生在减数第二次分裂

B．二倍体植物与四倍体植物之间存在生殖隔离现象

C．二倍体植物经长期的地理隔离才能形成四倍体植物

D．四倍体植物也可以通过低温诱导的方式获得

5 . 普通水稻中有高杆抗病（DDTT）和矮秆易感病（ddtt）两个品种，控制两对相对性状的基因分别位于两对同源染色体上。实验小组利用不同的方法进行了如下三组实验，请回答下列问题：
A：高杆抗病矮秆抗病品种
B：高杆抗病×矮秆易染病→→能稳定遗传的矮秆抗病品种
C：高杆抗病×矮秆易染病→配子幼苗能稳定遗传的矮秆抗病品种
(1)A、B、C三组方法中，最不容易获得矮秆抗病水稻新品种的方法是_________组，原因是_________。
(2)B组育种方法原理是_________，F₂水稻植株中基因型最多有_________种，表型为矮秆抗病植株出现的概率是_________。
(3)C组育种方法是_________，该育种方法的优点是_________。获得的幼苗植株的特点是_________。

6 . 目前种植的水稻为一年生植物，只能收获一季，我国科研人员为培育多年生水稻展开了研究。
(1)地下茎是许多植物维持多年生的重要器官，是实现水稻多年生的关键性状，将无地下茎的培稻RD23品系与具有地下茎的近缘种长雄野生稻获得了有地下茎的植株F₁，F₁自交后，获得的F₂中有地下茎的122株，无地下茎的106株，性状分离比约为9：7，据此推测有地下茎是由两对位于_____基因控制的____性性状。
(2)研究者找到了相关基因，验证了上述推测，但对F2代个体的检测发现部分个体的基因型与表现型不符，研究者提出了两种假设：
假设一：还有其他基因参与了此性状的调控。
假设二：地下茎性状受到环境因素的影响。
①对F₂中基因型上推断应该有地下茎，实际却没有地下茎个体的进行深入研究，结果显示这样的个体中来自RD23染色体的比例远大于其他个体，此数据更支持假设________。
②为了验证此假设，可选择______和______作为材料，设计杂交实验，统计并分析下一代中有地下茎和无地下茎水稻的比例。
a、RD23品系       b、野生稻     c、F₁水稻中部分水稻              d、F₁水稻中全部水稻
③若下一代中有地下茎和无地下茎水稻的比例______（填“远远大于”“约等于”或“远远小于”）1：3，说明还有其他基因参与了此性状的调控。
(3)为了进一步分析地下茎的遗传机理，科研人员检测了亲本P₁和P₂，F₁和F₂群体的某种遗传标记（特定片段长度代表遗传标记所在的位点的遗传物质来源），部分植株检测结果如下：
   
判断某遗传标记所在位点附近的基因可能影响了地下茎性状出现与否的标准是：F₂代中①、②和③三种类型的分离比_______。
(4)为培育出多年生栽培稻品系，研究者对F2代继续如下操作：______（填“连续自交”或“自由交配”）。科研人员最终获得了PR23品系水稻，其推广种植不仅节约了劳动力、种子等生产成本，有利于环境保护。

7 . 西瓜为一年生二倍体植物，瓜瓤脆嫩，味甜多汁，是夏季主要的消暑果品。三倍体西瓜由于含糖量高且无子（少子），备受人们青睐。少子品种的类型根据其培育原理可分为激素少子、多倍体少子和易位少子，请回答下列问题：
(1)若西瓜果肉颜色受两对独立遗传的等位基因A、a和B、b控制，且只要有一个显性基因就表现为白瓤，两对基因全隐性时表现为红瓤。现以纯种白瓤西瓜AABB（P₁）为母本，红瓤西瓜（P₂）为父本进行杂交实验，则F₁表现为______瓤西瓜；F₁个体之间随机传粉，后代表现型及比例为______。
(2)大棚种植西瓜由于通风较差，昆虫少，常常在开花初期使用______促进果实发育以减少经济损失，该途径获得的少子西瓜性状______（填“能”或“不能”）通过繁殖遗传给后代。
(3)人们平时食用的普通西瓜是二倍体，为实现无子的目的可利用二倍体西瓜培育三倍体西瓜，培育的第一年用秋水仙素处理母本获得四倍体植株，利用的原理是秋水仙素能______，使染色体数目加倍。第二年种植的西瓜所结果实无子的原因是减数分裂时同源染色体______，无法正常形成配子。
(4)研究证明，可以通过人工诱导染色体易位（染色体片段位置的改变）培育少子西瓜，部分育种过程如图1．在发生染色体易位的西瓜中，只有如图2所示的易位纯合体产生的配子育性正常，其余个体产生的配子均有一部分不育。用⁶⁰Co辐射后的种子记为M₁，播种M₁，自交得到的后代为M₂，在M₁中只有少数个体发生了如图A所示的染色体易位；若A植株产生的各种类型的配子均有一半不育，则其自交产生的后代中配子育性正常的植株所占比例为______。
   

9 . 玉米是雌雄同株异花传粉的农作物。A、a是与结实有关的基因，B、b是与糯性有关的基因，b控制糯性，两对基因独立遗传。现有甲、乙、丙三类玉米植株，基因型分别为AABB、AaBB、aabb，利用这三类植株进行了四组实验，结实情况如表所示。回答下列问题。

组别	①	②	③	④
亲本	甲(♂)×乙(♀)	乙(♂)×甲(♀)	甲(♂)×丙(♀)	丙(♂)×甲(♀)
结实情况	结实	结实	结实	不结实

(1)第④组杂交不结实是由于基因型为_________的雌配子不能与另一种基因型的雄配子结合导致，这种现象属于异交不亲和。
(2)为培育异交不亲和的糯性玉米新品种，研究者以甲、乙、丙三类玉米为材料进行了以下选育工作。
第一步：_________杂交获得F₁。
第二步：丙与F₁植株杂交得F₂；杂交时以_________作为母本。
第三步：通过自交筛选出异交不亲和的糯性玉米新品种。
(3)异交不亲和性状在生产实践中的意义是_________。
(4)雄性不育基因（m）对雄性可育基因（M）为隐性。研究人员获得了玉米新品系丁，其染色体和相关基因位置如图1，丁发生的变异类型是_________。丁在产生配子时，染色体正常分离且产生的雌配子活力均正常。将丁作为母本与染色体正常的Mm植株杂交，得到了如图2所示的子代植株戊。戊在子代中所占的比例为_________。若戊与雄性不育的植株杂交，子代均表现为雄性不育，则其配子应满足_________。

10 . 研究者在大豆突变体库中筛选出纯合突变体甲，并对其展开研究。
(1)γ射线照射可诱导大豆发生基因突变或____________，是构建大豆突变体库常用的诱变方法。突变体甲表现为叶皱缩型，如图。

(2)以突变体甲与野生型大豆为亲本，进行正反交获得F₁。采用特异性引物对两亲本基因组DNA进行扩增得到两亲本的差异性条带，可用于杂种植株的鉴定。下图是用该引物对双亲及F₁植株进行PCR扩增的结果。

据结果判断，1～10中____________是杂交成功获得的F₁植株；推测F₁中出现其它植株的原因是_______。以杂交成功获得的F₁自交收获F₂，发现突变型124株、野生型380株，说明突变体甲叶型突变的遗传符合孟德尔的____________定律。
(3)研究发现突变体甲是7号染色体片段缺失导致的，预测该缺失范围内有6个基因（记为基因1～6）最有可能与甲的叶皱缩有关，而这6个基因在8号染色体上均有功能类似的基因（记为基因I'～6'）。为确定基因1～6中与甲的叶皱缩直接相关的基因，研究者从野生型叶片细胞中提取____________，逆转录获得DNA作为PCR模板进行扩增。结果发现只扩增出基因1～4，以及基因1'、3'、5'、6'，故锁定基因____________作为重点研究对象，后命名为基因P和基因Q。
(4)研究者将同为叶皱缩表型的突变体乙与突变体甲杂交，子代均表现为叶皱缩，说明突变体乙与突变体甲的突变位点是____________（相同/不同）的。进一步对突变体乙的基因测序，发现仅有基因Q发生突变。为确定基因Q的功能，将该基因转入突变体乙的大豆中，若发现____________，则可证实基因Q与叶片正常发育直接相关。
(5)研究发现基因Q与大豆叶表皮角质层的发育过程有关，角质层具有保水、抵抗病菌和昆虫侵袭等作用。请预期该研究的应用价值：________________________。