Question

10．玉米是雌雄同株异花的植物，具有多对易于区分的相对性状，是遗传实验常用的材料．某学校研究性学习小组的同学分别针对玉米的不同性状进行了实验探究．请分析回答：
（1）已知玉米非糯性（B）花粉遇碘液变蓝色，糯性（b）花粉遇碘液变棕色．若用碘液处理杂合的非糯性植株的花粉，则显微镜下观察到花粉颜色及比例为蓝色：棕色=1：1．
（2）已知玉米高茎对矮茎为显性．丙小组为了探究纯合高茎玉米植株所结果穗的所有子粒全为纯合、全为杂合还是既有纯合又有杂合，他们选取了该玉米果穗上的两粒种子作为亲本，单独隔离种植，结果发现子代植株全为高茎，由此他们判断该玉米果穗所有子粒为纯种．可老师认为他们的结论不科学，原因是选择样本太少，实验有一定的偶然性，不能代表全部子粒的基因型．
请写出你的实验设计思路并预测最终实验结果．
实验思路：①用高茎玉米果穗上的全部子粒作亲本；②单独隔离种植（或自交）；③分别观察记录子代植株的高矮情况．
结果预测：
Ⅰ．如果所有子粒的后代全为高茎，说明该玉米穗上的子粒全为纯合子；
Ⅱ．如果所有子粒的后代均既有高茎又有矮茎，说明该玉米穗上的子粒全为杂合子；
Ⅲ．如果部分子粒的后代全为高茎，另一部分子粒的后代既有高茎又有矮茎，说明该玉米穗上的子粒既有纯合子也有杂合子．

Answer 1

分析 1、基因分离定律的实质：进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中，位于同源染色体上的等位基因随着同源染色体分离而分离，分别进入不同的配子中，随配子独立的遗传给后代．
2、遗传的实验结果的预期，要将实验结论作为已知条件，应用分离定律写出自交子一代的基因型及表现型，表现型作为对实验结果的预期进行解答．

解答 解：（1）杂合玉米植株的基因型是Bb，产生配子类型及比例B：b=1：1，B，花粉遇碘液变蓝色，糯性b花粉遇碘液变棕色，用碘液处理杂合的非糯性植株的花粉，则显微镜下观察到花粉颜色及比例为蓝色：棕色=1：1．
（2）玉米果穗上的籽粒的基因型是由母本和父本共同决定的，一个玉米果穗含有许多籽粒，基因型可能不同，如果选取了该玉米果穗上2粒种子作为亲本，单独隔离种植，选择样本太少，实验具有一定的偶然性，不能代表全部籽粒的基因型；
应该用玉米穗上的全部籽粒作为亲本，单独隔离种植，自交后观察记录并分别统计子一代植株的表现型，进行判断．
①如果该玉米穗上的子粒全为纯合子，则子一代全部为高茎．
②如果该玉米穗上的子粒全为杂合子，则所有种子的子一代既有高茎，也有矮茎．
③如果该玉米穗上的子粒既有纯合子，也有杂合子，则部分种子子一代全部是高茎，另一部分种子的子一代既有高茎也有矮茎．
故答案为：
（1）蓝色：棕色=1：1
（2）选择样本太少，实验有一定的偶然性，不能代表全部子粒的基因型
用高茎玉米果穗上的全部子粒作亲本    分别观察记录子代植株的高矮情况
所有子粒的后代全为高茎      所有子粒的后代均既有高茎又有矮茎

点评 本题旨在考查学生理解分离定律的实质，并学会应用演绎推理的方法设计遗传实验、预期实验结果并获取结论．