Question

20．玉米是雌雄同株异花的植物，一研究性学习小组的同学分別针对某种玉米的不同性状进行了实验探究．请分析回答．
（1）己知玉米非糯性（W）花粉遇碘液变蓝黑色，糯性（w）花粉遇碘液变橙红色．若用碘液处理杂合的非糯性植株的花粉，显微镜下观察发现花粉颜色为蓝黑色和橙红色且比例为1：1，请解释原因由于杂合的非糯性植株可产生含W和w的两种配子（花粉），比例为1：1，所以用碘液处理后，显微镜下观察到花粉颜色及比例为蓝黑色：橙红色=1：1．
（2）玉米子粒的颜色有黄色、白色和紫色三种．为了解玉米子粒颜色的遗传方式，研究者设置了以下6组杂交实验，实验结果如表所示．请分析回答：

	第一组	第二组	第三组	第四组	第五组	第六组
亲本 组合	纯合紫色×纯 合紫色	纯合紫色×纯合黄色	纯合黄色×纯合黄色	黄色×黄色	紫色×紫色	白色×白 色
F1子粒颜色	紫色	紫色	黄色	黄色、 白色	紫色、黄色、白色	白色

①玉米子粒的三种颜色互为相对性状．根据前四组的实验结果不能（填“能”或“不能”）确定玉米子粒颜色由几对等位基因控制．
②若第五组实验的F₁子粒颜色及比例为紫色：黄色：白色=12：3：1，据此推测玉米子粒的颜色由2对等位基因控制．第五组中F₁紫色子粒的基因型有6种．第四组F₁子粒黄色与白色的比例关系应是黄：白=3：1．
②玉米植株的叶片伸展度较大，易造成叶片间的相互遮挡，影响对光能的利用率．在玉米田中，偶然发现一株叶片生长紧凑的植株．检验此株玉米叶片紧凑型性状能否遗传，请你设计实验，用最简便的方法来鉴定（简要写出设计思路即可）．进行自交，若此性状可遗传则后代出现紧凑型植株．
如果实际结果与预期结果相同，出现紧凑型植株，则最初叶片紧凑型性状出现的原因可能是基因突变或染色体变异．

Answer 1

分析 1、基因分离定律和自由组合定律的实质：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，随配子独立遗传给后代，同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合．
2、相对性状是指一种生物同一性状的不同表现类型，表格中第五实验，紫色与紫色交配，后代出现黄色和白色，说明紫色对黄色、白色是显性性状；第四组黄色与黄色交配，后代出现白色，说明黄色对白色是显性性状．
3、生物变异分为可遗传变异和不遗传变异，单纯由环境改变引起的变异是不遗传变异，由遗传物质改变引起的变异是可遗传变异，可遗传变异包括基因突变、基因重组、染色体变异基因突变和染色体变异可以产生新性状，基因重组不能产生新性状，只能是原有性状的重新组合．

解答 解：（1）杂合的非糯性植株含有糯性基因和非糯性基因，在减数分裂过程中糯性基因和非糯性基因分离，分别进入不同的配子中，由于玉米非糯性（W）花粉遇碘液变蓝黑色，糯性（w）花粉遇碘液变橙红色，因此用碘液处理后，显微镜下观察到花粉颜色及比例为蓝黑色：橙红色=1：1．
（2）①玉米籽粒的黄色、白色和紫色是玉米籽粒颜色的不同表现类型，因此属于相对性状；根据前四组的实验结果不能判断玉米子粒颜色由几对等位基因控制．
②若第五组实验的F₁子粒颜色及比例为紫色：黄色：白色=12：3：1，是9：3：3：1的变式，因此可以判断玉米籽粒的颜色由2对等位基因控制，且亲本紫色玉米籽粒的基因型是AaBb、AaBb，子一代紫色籽粒玉米的基因型是A_B_、A_bb（aaB_），基因型共有2×2+2=6种；第四组黄色籽粒与黄色籽粒交配后代出现白色籽粒，亲代基因型是Aabb（aaBb）×Aabb（aaBb），子一代的基因型及比例是A_bb：aabb=3：1（aaB_：aabb）=3：1，即黄色：白色=3：1．
③玉米田中出现的这株紧凑型植株可能是由于环境改变引起，也可能是由于遗传物质改变引起，如果是单纯由环境变化引起的变异，则是不能遗传的，如果是由遗传物质改变引起的，则可以遗传给后代，检验的方法是让该植株进行自交，若后代出现紧凑型植株，则是可以遗传的变异；如果是可遗传变异，最初叶片紧凑型性状出现的原因可能是基因突变或染色体变异．
故答案为：
（1）由于杂合的非糯性植株可产生含W和w的两种配子（花粉），比例为1：1，所以用碘液处理后，显微镜下观察到花粉颜色及比例为蓝黑色：橙红色=1：1
（2）①相对性状   不能     
②2    6    黄：白=3：1
③进行自交，若此性状可遗传则后代出现紧凑型植株      基因突变    染色体变异

点评 本题旨在考查学生理解并掌握基因分离定律和自由组合定律的实质、理解性状和相对性状的概念及基因突变、基因重组、染色体变异的不同，把握知识的内在联系，形成知识网络，并结合题干信息进行推理、解答问题．