Question

玉米是雌雄同株异花的植物，开花时雄花位于植株顶端，雌花位于叶腋处。在自然状态下，花粉既可以落到同一植株的柱头，也可以落到其他植株的柱头。玉米具有多对易于区分的相对性状，是遗传实验常用的材料。某学校三个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）已知玉米的常态叶与皱叶是一对相对性状。甲小组计划以自然种植多年后收获的一批常态叶与皱叶玉米的种子为材料，通过实验判断该相对性状的显隐性。他们的设计思路是：随机选取等量常态叶与皱叶玉米种子各若干粒，分别单独隔离种植，观察子一代叶片的性状。若子一代有发生性状分离，则亲本为       性；若子一代未发生性状分离，则需要                                                                                                                                        ，以达到鉴定的目的。

（2）乙小组对玉米叶片宽窄这一对相对性状进行了研究。已知玉米的宽叶（A）对窄叶（a）为显性；有茸毛（D）对无茸毛（d）为显性，该显性基因纯合时植株在幼苗期就不能存活。两对基因独立遗传。

①将有茸毛玉米自交，子代植株的表现型及比例为                               。

②若将宽叶有茸毛玉米与窄叶有茸毛玉米杂交，子代只出现两种表现型，则亲本的基因型是                   ；F₁成熟的群体中，D的基因频率是       ；若F₁自交产生F₂，则理论上F₂植株的表现型有        种，其中窄叶有茸毛所占的比例为      。

（3）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                                          ，   

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                                                                       ；

②单独隔离种植（或自交）；

③                                                                       。

结果预测：

Ⅰ如果                                    ，说明该玉米穗上的子粒全为纯合子；

Ⅱ如果                                    ，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

【答案】

（1）显       将常态叶和皱叶玉米的F₁代杂交得F₂种子，种植（1分）观察F₂代叶片性状； 表现出的叶形为显性性状，未表现出的叶形为隐性性状。（1分）

（2）有茸毛：无茸毛=2:1 （或无茸毛：有茸毛=1:2）（1分。错一处不得分）

     AADd和aaDd（顺序可颠倒，1分。错一处不得分）     1/3     4    1/10

（3）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

实验思路：①用高茎玉米果穗上的全部子粒作亲本；

③分别观察记录子代植株的高矮情况。

结果预测：Ⅰ所有子粒的后代全为高茎

                  Ⅱ所有子粒的后代均既有高茎又有矮茎

【解析】略