Question

18．玉米为一年生植物．某农场种植的H品种玉米自交后代中，发现了叶片颜色为黄绿色的变异植株．此变异植株因光合作用不足，在开花前死亡．请分析回答：
（1）有研究者提出：玉米叶片为黄绿色的原因是叶绿素含量减少．取等质量的黄绿色叶片和正常的绿色叶片，分别加入无水乙醇（或丙酮）作为提取液，研磨、过滤得到滤液；再用纸层析法分离滤液中的色素．若黄绿色叶片色素分离的实验结果如图中的乙（填“甲”或“乙”）所示，则说明上述假设成立．
（2）研究者对上述变异有两种假设：
假设1：与叶绿素合成相关的酶的基因（M基因）发生了基因突变；
假设2：叶片黄绿色是由于“含M基因”的染色体片段丢失所致．
研究者让H品种玉米进行单株自交，其中某株玉米所结种子再种植，子一代中叶片黄绿色有125株，叶片绿色有335株．
①上述性状分离结果可用假设1和2解释．假设2所述的变异属于染色体结构变异．
②若假设1成立，则叶片黄绿色变异为隐性（填“显性”或“隐性”）突变．检测该变异是否由单基因突变引起不能（填“能”或“不能”）用测交实验，理由是黄绿色植株开花前死亡（无隐性纯合的成熟个体）．
③提取黄绿色植株的DNA，利用PCR技术进行特异性扩增，若能扩增出M基因片段，则证明假设2不成立．
（3）若绿色玉米种植在缺乏镁元素的土壤中，也会出现黄绿色玉米植株，此现象属于（填“属于”或“不属于”）变异．

Answer 1

分析 根据图甲分析，分离色素原理：各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素．溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢．滤纸条从右到左依次是：胡萝卜素（最窄）、叶黄素、叶绿素a（最宽）、叶绿素b（第2宽），色素带的宽窄与色素含量相关．图乙中叶绿素含量较少，叶片呈现黄色．

解答 解：（1）色素可溶解在有机溶剂中，故可用无水乙醇或者丙酮进行提取．玉米叶片为黄绿色的原因是叶绿素含量减少，甲图各色素含量正常，乙图叶绿素含量减少，故乙图所示符合题意．
（2）①由题意知，子一代中叶片绿色：黄绿色=3：1，推测假说一符合题意．染色体片段丢失属于染色体结构变异，若为染色体片段丢失，则也会出现子一代中叶片绿色：黄绿色=3：1的比例．
②若发生基因突变，根据题意，子一代中叶片绿色：黄绿色=3：1，黄绿色的突变植株应为隐性突变，由题意知，此变异植株因光合作用不足，在开花前死亡．故不能得到隐性纯合的成熟个体，所以不能进行测交实验．
③假设2的内容为叶片黄绿色是由于“含M基因”的染色体片段丢失所致，故黄绿色植株不应含有M基因，若要证明假说二不成立，就要提取黄绿色植株的DNA，用PCR技术进行扩增，若能扩增出M基因片段，则假说二不成立．
（3）镁是叶绿素的组成成分，土壤中缺乏镁元素，造成叶绿素含量减少，也会出现黄绿色玉米植株，属于因环境引起的变异，是不可遗传的变异．
故答案为：
（1）无水乙醇（或丙酮）　乙
（2）①1和2　染色体结构
②隐性　不能　黄绿色植株开花前死亡（无隐性纯合的成熟个体）
（3）属于

点评 本题考查色素的提取和分离、生物变异的实验分析，意在考查学生的识图和分析实验的能力，属于中档题．