Question

14．玉米是遺傳實(shí)驗(yàn)常用的材料．在自然狀態(tài)下，花粉既可以落到同一植株的柱頭上，也可以落到其他植株的柱頭上（如圖1所示）．請回答：
（1）選擇玉米作為遺傳實(shí)驗(yàn)材料的優(yōu)點(diǎn)是（兩條）相對(duì)性狀明顯，易于區(qū)分；后代數(shù)目多，統(tǒng)計(jì)結(jié)果更準(zhǔn)確；既能自花傳粉也能異花傳粉．
（2）玉米的高莖對(duì)矮莖為顯性．為探究一高莖玉米植株的果穗上所結(jié)子粒的基因型，某同學(xué)選取了該玉米果穗上2粒種子單獨(dú)隔離種植，觀察記錄并分別統(tǒng)計(jì)后代植株的性狀，結(jié)果后代全為高莖，該同學(xué)即判斷玉米果穗所有子粒為純種．他的結(jié)論是否科學(xué)，為什么？不科學(xué)，選擇樣本太少，實(shí)驗(yàn)有一定的偶然性，不能代表全部子粒的基因型．
（3）玉米的常態(tài)葉與皺葉是一對(duì)相對(duì)性狀．某研究性學(xué)習(xí)小組計(jì)劃以自然種植多年后收獲的一批常態(tài)葉與皺葉玉米的種子為材料，通過實(shí)驗(yàn)判斷該相對(duì)性狀的顯隱性．思路是隨機(jī)選取等量常態(tài)葉與皺葉玉米種子各若干粒，種植，雜交，觀察子代性狀，請幫助預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果及得出相應(yīng)結(jié)論．①若后代只表現(xiàn)一種葉形，該葉形為顯性性狀，另一種為隱性性狀；②若后代既有常態(tài)葉又有皺葉，則不能作出顯隱性判斷
（4）為培育玉米新品種，科學(xué)家用基因型相同的玉米種子進(jìn)行人工誘變實(shí)驗(yàn)，獲得兩種突變類型，分別培育成甲乙兩種植株，圖2表示甲乙兩植株的突變原因．已知兩對(duì)基因是獨(dú)立遺傳的，請分析該過程，回答下列問題
①圖2兩個(gè)基因發(fā)生突變是屬于堿基對(duì)的替換；
②若A、a基因和B、b基因分別控制兩種性狀，經(jīng)誘變產(chǎn)生的新基因所控制的性狀為優(yōu)良性狀，請你設(shè)計(jì)利用甲、乙兩植株作為實(shí)驗(yàn)材料，培育出同時(shí)具有兩種優(yōu)良性狀能穩(wěn)定遺傳的雜交育種程序，要求用遺傳圖解表示并加以簡要說明．
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Answer 1

分析 （1）根據(jù)孟德爾雜交試驗(yàn)的成功經(jīng)驗(yàn)，對(duì)后代樣本的分析采用統(tǒng)計(jì)學(xué)原理，即選用足夠大的樣本進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，利于減少誤差，接近理論值．
（2）根據(jù)一對(duì)相對(duì)性狀的雜交試驗(yàn)，顯隱性的判斷有兩種方法：①一對(duì)相對(duì)性狀的親本雜交，F(xiàn)₁表達(dá)的親本性狀即是顯性性狀，未表達(dá)的親本性狀是隱性性狀．②雜合體自交出現(xiàn)性狀分離，分離出來的是隱性性狀，自身表達(dá)的性狀是顯性性狀．
（3）DNA復(fù)制的過程中一個(gè)堿基被另一個(gè)堿基替換，導(dǎo)致基因的堿基序列發(fā)生了改變，即發(fā)生了基因突變．

解答 解：（1）由于玉米植株的相對(duì)性狀明顯，易于區(qū)分；后代數(shù)目多，統(tǒng)計(jì)結(jié)果更準(zhǔn)確；既能自花傳粉也能異花傳粉，所以常選擇玉米作為遺傳實(shí)驗(yàn)材料．
（2）自然狀態(tài)下，玉米是風(fēng)媒花，一株高莖玉米的雌花的穗狀花序，可能接受自身雄蕊來的花粉，也可能接受其他植株來的花粉，因此它的授粉方式可能是自交也可能是雜交．如果籽粒隔離種植全部表現(xiàn)高莖，則原來的高莖是純合體，如果出現(xiàn)性狀分離則是雜合體；該同學(xué)選擇處理的樣本太少，誤差大；根據(jù)孟德爾雜交試驗(yàn)的成功經(jīng)驗(yàn)，對(duì)后代樣本的分析采用統(tǒng)計(jì)學(xué)原理，即選用足夠多的樣本進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，利于減少誤差，接近理論值．
（3）根據(jù)一對(duì)相對(duì)性狀的雜交試驗(yàn)，顯隱性的判斷有兩種方法：①一對(duì)相對(duì)性狀的親本雜交，F(xiàn)₁表達(dá)的親本性狀即是顯性性狀，未表達(dá)的親本性狀是隱性性狀．②雜合體自交出現(xiàn)性狀分離，分離出來的是隱性性狀，自身表達(dá)的性狀是顯性性狀．隨機(jī)選取等量常態(tài)葉與皺葉玉米種子各若干粒，種植，雜交，觀察子代性狀；如果親代都是純合體，則子一代出現(xiàn)的葉形就是顯性性狀；如果子代又會(huì)出現(xiàn)性狀分離，即常態(tài)葉和皺葉又都能出現(xiàn)，則不能判斷顯隱性．
（4）①圖示分析a基因突變成A基因，是由于第二對(duì)的堿基對(duì)C-G替換成了G-C，b基因突變成B基因也是第二對(duì)堿基對(duì)的C-G替換成了A-T，這屬于基因突變中的堿基對(duì)的替換．
②根據(jù)題意和圖示分析可知：甲植株的基因型是Aabb，乙植株的基因型是aaBb，采用雜交育種的方法就能把AB集中到一個(gè)植株上．在F₂中選擇雙顯性個(gè)體，進(jìn)行連續(xù)自交，直至不發(fā)生性狀分離．

故答案為：
（1）相對(duì)性狀明顯，易于區(qū)分；后代數(shù)目多，統(tǒng)計(jì)結(jié)果更準(zhǔn)確；既能自花傳粉也能異花傳粉（雌雄同株，單性花）
（2）不科學(xué)，選擇樣本太少，實(shí)驗(yàn)有一定的偶然性，不能代表全部子粒的基因型
（3）①若后代只表現(xiàn)一種葉形，該葉形為顯性性狀，另一種為隱性性狀；②若后代既有常態(tài)葉又有皺葉，則不能作出顯隱性判斷
（4）①替換  
②雜交育種遺傳圖解：

點(diǎn)評(píng) 本題考查基因的分離定律、基因的自由組合定律的實(shí)質(zhì)及應(yīng)用、基因突變的特征等相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，意在考查學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解與掌握程度，培養(yǎng)學(xué)生分析圖形、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果以及判斷基因型和表現(xiàn)型的能力．