Question

14．玉米是遺傳實驗常用的材料．在自然狀態下，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驗材料的優點是（兩條）相對性狀明顯，易于區分；后代數目多，統計結果更準確；既能自花傳粉也能異花傳粉．
（2）玉米的高莖對矮莖為顯性．為探究一高莖玉米植株的果穗上所結子粒的基因型，某同學選取了該玉米果穗上2粒種子單獨隔離種植，觀察記錄并分別統計后代植株的性狀，結果后代全為高莖，該同學即判斷玉米果穗所有子粒為純種．他的結論是否科學，為什么？不科學，選擇樣本太少，實驗有一定的偶然性，不能代表全部子粒的基因型．
（3）玉米的常態葉與皺葉是一對相對性狀．某研究性學習小組計劃以自然種植多年后收獲的一批常態葉與皺葉玉米的種子為材料，通過實驗判斷該相對性狀的顯隱性．思路是隨機選取等量常態葉與皺葉玉米種子各若干粒，種植，雜交，觀察子代性狀，請幫助預測實驗結果及得出相應結論．①若后代只表現一種葉形，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，科學家用基因型相同的玉米種子進行人工誘變實驗，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．已知兩對基因是獨立遺傳的，請分析該過程，回答下列問題
①圖2兩個基因發生突變是屬于堿基對的替換；
②若A、a基因和B、b基因分別控制兩種性狀，經誘變產生的新基因所控制的性狀為優良性狀，請你設計利用甲、乙兩植株作為實驗材料，培育出同時具有兩種優良性狀能穩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）根據孟德爾雜交試驗的成功經驗，對后代樣本的分析采用統計學原理，即選用足夠大的樣本進行統計分析，利于減少誤差，接近理論值．
（2）根據一對相對性狀的雜交試驗，顯隱性的判斷有兩種方法：①一對相對性狀的親本雜交，F₁表達的親本性狀即是顯性性狀，未表達的親本性狀是隱性性狀．②雜合體自交出現性狀分離，分離出來的是隱性性狀，自身表達的性狀是顯性性狀．
（3）DNA復制的過程中一個堿基被另一個堿基替換，導致基因的堿基序列發生了改變，即發生了基因突變．

解答 解：（1）由于玉米植株的相對性狀明顯，易于區分；后代數目多，統計結果更準確；既能自花傳粉也能異花傳粉，所以常選擇玉米作為遺傳實驗材料．
（2）自然狀態下，玉米是風媒花，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高莖，則原來的高莖是純合體，如果出現性狀分離則是雜合體；該同學選擇處理的樣本太少，誤差大；根據孟德爾雜交試驗的成功經驗，對后代樣本的分析采用統計學原理，即選用足夠多的樣本進行統計分析，利于減少誤差，接近理論值．
（3）根據一對相對性狀的雜交試驗，顯隱性的判斷有兩種方法：①一對相對性狀的親本雜交，F₁表達的親本性狀即是顯性性狀，未表達的親本性狀是隱性性狀．②雜合體自交出現性狀分離，分離出來的是隱性性狀，自身表達的性狀是顯性性狀．隨機選取等量常態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，則子一代出現的葉形就是顯性性狀；如果子代又會出現性狀分離，即常態葉和皺葉又都能出現，則不能判斷顯隱性．
（4）①圖示分析a基因突變成A基因，是由于第二對的堿基對C-G替換成了G-C，b基因突變成B基因也是第二對堿基對的C-G替換成了A-T，這屬于基因突變中的堿基對的替換．
②根據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集中到一個植株上．在F₂中選擇雙顯性個體，進行連續自交，直至不發生性狀分離．

故答案為：
（1）相對性狀明顯，易于區分；后代數目多，統計結果更準確；既能自花傳粉也能異花傳粉（雌雄同株，單性花）
（2）不科學，選擇樣本太少，實驗有一定的偶然性，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：

點評 本題考查基因的分離定律、基因的自由組合定律的實質及應用、基因突變的特征等相關知識點，意在考查學生對所學知識的理解與掌握程度，培養學生分析圖形、設計實驗、預測實驗結果以及判斷基因型和表現型的能力．