Question

19．玉米是遗传学实验常用的材料．在自然状态下，花粉既可以落到同一植株的柱头上，也可以落到其他植株的柱头上（如图所示）．请回答：
（1）选择玉米作为遗传实验材料的优点相对性状明显、易于区分；和后代数目多，结论更可靠使统计结果准确
（2）玉米的常态叶与皱叶是一对相对性状．农田中有一批常态叶和皱叶玉米的幼苗，欲通过实验判断该对相对性状的显隐性．某同学的思路是随机选取等量常态叶与皱叶玉米幼苗各若干，分别移栽隔离种植，观察子一代性状．若子一代发生性状分离，则此亲本所表现的性状为显性性状性状；若子一代未发生性状分离，则需要将两个亲本的子一代杂交，子二代出现的性状即为显性性状
（3）玉米的高茎对矮茎为显性．为研究一纯合高茎玉米植株的果穗上所结子粒全为纯合、全为杂合还是既有纯合又有杂合，某同学选取了该玉米果穗上两粒种子作为亲本，单独隔离种植，观察、记录并分别统计子一代植株的性状，子一代全为高茎，他就判断该玉米果穗所有子粒为纯种，可老师认为他的结论不科学，理由是选择样本太少，实验有一定的偶然性，不能代表全部子粒的基因型．
请以该果穗为实验材料，写出科学的实验思路：用该玉米穗上的全部子粒作为亲本，单独隔离种植，，观察、记录并分别统计子一代植株的高、矮．．
预期现象及结论是：
①若子一代全为高茎，说明该玉米果穗所有子粒全是纯合子；
②若全部亲本的子一代既有高茎又有矮茎，说明该玉米果穗上的子粒全是杂合子；
③若部分亲本的子一代全为高茎，另一部分亲本的子一代既有高茎又有矮茎，说明该玉米果穗的子粒既有纯合子也有杂合子．

Answer 1

分析 1、玉米具有明显、易于区分的相对性状，后产生代数目多，结论更可靠使统计结果准确，既能自花传粉也能异花传粉等优点，因此常用于做遗传实验的材料．
2、显性性状的判断方法：①杂交法，具有相对性状的纯合亲本杂交，子一代表现出的亲本的性状是显性性状，未表现出的性状是隐性性状；②自交法，自交后代发生性状分离，则亲本表现出的性状是显性性状．
3、高茎对矮茎是显性，因此纯合高茎玉米的基因型为AA，该纯合高茎玉米上所结的籽粒一定含有有关A基因，即A_，如果籽粒的基因型是AA，自交后代不会发生性状分离，都是高茎；如果是Aa，自交后代的基因型是A_：aa=3：1，发生性状分离，且性状分离比是高茎：矮茎=3：1；因此可以将该玉米植株上的籽粒单独种植，观察子代的表现型及比例关系进行判断．

解答 解：（1）玉米具有明显、易于区分的相对性状，后产生代数目多，结论更可靠使统计结果准确，既能自花传粉也能异花传粉等优点，因此常用于做遗传实验的材料．
（2）亲本自交发生性状分离，说明亲本是杂合子，亲本杂合子表现的性状是显性性状；如果常态叶和皱叶自交都未发生性状分离，说明亲本常态叶和皱叶都是纯合子，二者杂交，子一代表现的性状是显性性状．
（3）该同学选取该玉米果穗上两粒种子作为亲本，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，因此实验不科学；应该用该玉米穗上的全部子粒作为亲本，单独隔离种植，观察、记录并分别统计子一代植株的高、矮．
预期结果：
①如果该玉米果穗所有子粒全是纯合子，则自交后代全表现为高茎．
②如果该玉米果穗所有子粒全是杂合子，则每一粒种子自交后代既有高茎又有矮茎．
③如果该玉米果穗的子粒既有纯合子也有杂合子，则部分亲本的子一代全为高茎，另一部分亲本的子一代既有高茎又有矮茎．
故答案为：
（1）相对性状明显、易于区分；后代数目多，结论更可靠使统计结果准确或既能自花传粉也能异花传粉
（2）显性性状   将两个亲本的子一代杂交，子二代出现的性状即为显性性状．
（3）理由：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：用该玉米穗上的全部子粒作为亲本，单独隔离种植，
观察、记录并分别统计子一代植株的高、矮．
预期现象及结论是：
①若子一代全为高茎，说明该玉米果穗所有子粒全是纯合子；
②若全部亲本的子一代既有高茎又有矮茎，说明该玉米果穗上的子粒全是杂合子；
③若部分亲本的子一代全为高茎，另一部分亲本的子一代既有高茎又有矮茎，说明该玉米果穗的子粒既有纯合子也有杂合子．

点评 本题的知识点是基因分离定律的实质，显性性状和隐性性状的判断方法，旨在考查学生理解基因分离定律的实质，学会判断性状的显隐性关系，并应用演绎推理的方法设计遗传实验判断亲本基因型．