Question

玉米是一种重要的粮食作物，也是遗传研究的良好材料。通常是雌雄同株，顶生雄花序，侧生雌花序。如图11所示，一株由紫色玉米粒发育成的植株A，与一株由黄色玉米粒发育成的植株B相邻种植，发现A植株玉米穗上的籽粒均为紫色，而B植株玉米穗上籽粒有黄色和紫色两种。已知玉米的紫色和黄色这对相对性状由基因Y和y控制。请分析回答：

（1）如图所示，玉米的花粉既可以落到同一植株的柱头上（如杂交I），也可以落在其他植株的柱头上（如杂交II），玉米的这种传粉方式属于             。自然状态下，玉米的这种传粉需要           作为媒介。

（2）分析可知，植株B上所结紫色籽粒、黄色籽粒的基因组成分别是        、         。

（3）为探究植株A所结紫色玉米粒的基因组成，某同学随机选取了植株上2粒紫色种子单独隔离种植，所结玉米籽粒全为紫色。该同学即判断植株A上所有紫色籽粒的基因组成都是YY。可老师认为他的结论不科学，原因是                                。

（4）玉米的高茎对矮茎为显性，某同学在自家的高茎（基因组成为TT）玉米田里，发现了一株矮茎玉米。请完成该同学设计的探究矮茎玉米性状出现原因的实验方案。

方法步骤：

①将矮茎玉米与高茎玉米杂交，获得子一代。

②让子一代个体进行图11中杂交I方式传粉，获得子二代。

可能的结果及相应结论：

①若子二代只出现了高茎一种性状，则矮茎性状是             引起的。

②若子二代出现高、矮两种性状，则矮茎性状是                引起的。

Answer

（1）异花传粉 风

（2）Yy yy

（3）选择样本太少，实验有偶然性

（4）环境 遗传物质（基因）改变

【解析】

试题分析：

（1）开花和传粉是植物结出果实和种子两个重要的生理过程，传粉是指雄蕊的花粉传到雌蕊柱头上的过程，分为自花传粉和异花传粉，异花传粉分为虫媒花（主要是借助昆虫等传播花粉）和风媒花（主要是借助风力进行传播花粉）。玉米属于两性花，属于异花传粉。因此，如图所示，玉米的花粉既可以落到同一植株的柱头上（如杂交I），也可以落在其他植株的柱头上（如杂交II），玉米的这种传粉方式属于异花传粉。自然状态下，玉米的这种传粉需要风作为媒介。

（2）生物体的某些性状是由一对基因控制的，而成对的基因往往有显性显性和隐性之分，当细胞内控制某种性状的一对基因，一个是显性、一个是隐性时，只有显性基因控制的性状才会表现出来。已知一株由紫色玉米粒发育成的植株A，与一株由黄色玉米粒发育成的植株B相邻种植，发现A植株玉米穗上的籽粒均为紫色，而B植株玉米穗上籽粒有黄色和紫色两种。已知玉米的紫色和黄色这对相对性状由基因Y和y控制，分析可知A植株的玉米全部是紫色，而B植株既有紫色，又有黄色，可以推测出B植物株的玉米粒中紫色基因组成是Yy，黄色基因是yy，由两个隐性基因组成，这样必然黄色基因由亲代一方传递了控制黄色基因的显性性状Y，这样控制玉米粒基因的组成是Yy。因此，分析可知，植株B上所结紫色籽粒、黄色籽粒的基因组成分别是Yy、yy。

（3）进行实验时，取的样本数量要合理，过多不便于统计，或少易出现实验的偶然性。本实验只取2粒种子进行种植，显然样本数量不足。为探究植株A所结紫色玉米粒的基因组成，某同学随机选取了植株上2粒紫色种子单独隔离种植，所结玉米籽粒全为紫色。该同学即判断植株A上所有紫色籽粒的基因组成都是YY。可老师认为他的结论不科学，原因是选择样本太少，实验有偶然性。

（4）生物的亲代与子代，以及子代的个体之间性状上的差异叫做变异，由遗传物质改变引起的变异是可遗传变异，由外界环境引起的变异是不可遗传的变异，因为遗传物质没有发生改变，不能遗传给后代。探究玉米高茎和矮茎的情况，通过实验玉米粒全部为高茎，原来仅有一株玉粒，说明可能是由外界环境引起的，属于不可遗传的变异；后代中既有高茎和矮茎，说明是由基因控制的，可以遗传给后代。因此，①若子二代只出现了高茎一种性状，则矮茎性状是环境引起的。②若子二代出现高、矮两种性状，则矮茎性状是遗传物质（基因）改变引起的。