题目内容

3.矮化是作物育种上最有价值的性状之一,它能使作物具有较强的抗倒伏能力和较高的光能利用率,矮秆品种能通过塑造理想株型和合理密植,实现单产的突破.科研人员在玉米田中发现三株矮化植株,对矮化的原因做了如下研究.
(1)将矮化植株分别与3个不同的纯合野生型品系进行杂交,F1代自交,数据统计如表
杂交组合F1F2
♀(♂)♂(♀)正常株矮秆株正常株矮秆株
纯合品系1×甲-+87252
纯合品系2-+79249
纯合品系3-+93299
纯合品系1×乙+-21867
纯合品系2+-16678
纯合品系3+-25476
纯合品系1×丙+-20161
纯合品系2+-27379
纯合品系3+-21472
根据表中数据可知,突变体甲、乙、丙与纯合品系正反交结果一致,说明控制矮化性状的基因位于细胞核(细胞核/细胞质)中;矮生突变性状最可能是由一对基因控制;矮生突变体甲属于显性突变.
(2)为了探究玉米矮生的原因,研究者用赤霉素溶液进行了相关实验.

①赤霉素的作用是促进细胞的伸长,从而促进茎的伸长生长.将生长发育状态基本相同的突变体甲幼苗随机分成 5组,统一测量、记录每一株幼苗的苗高,将幼苗当天按照种植计划喷施相应浓度的赤霉素,20天后再分别测量、记录每一株幼苗的苗高,计算实验前后苗高差(茎伸长量),并取平均值作为该组的实验结果.突变体乙、丙幼苗做相同处理,实验结果如图1
②喷施赤霉素后三种突变体的生长状态是能使乙植株的茎明显伸长,但甲、丙两株植物株高无明显增高.
③根据以上分析判断:突变体- 属于甲、丙激素不敏感型突变体(或乙激素敏感型突变体)(赤霉素敏感型突变体\赤霉素不敏感型突变体).
(3)进一步研究赤霉素作用机理,结果如图2所示,请推测赤霉素不敏感型突变体形成的可能原因①激素受体突变,使它不能与激素结合或结合后无法活化.
②是信号传递某一个或几个关键步骤发生突变丧失功能..

分析 1、根据表格分析,将矮化植株分别与3个不同的纯合野生型品系进行杂交,F1代自交,甲与不同的纯合野生型品系进行杂交,得到F1代矮秆株,说明矮秆为显性性状,F1代自交,矮秆株:正常株=3:1,说明受一对相对性状的控制,而正交和反交结果一样,说明受到核基因控制.
2、根据曲线图分析,实验的自变量是赤霉素的浓度(0、50mg/l、100mg/l、150mg/l、200mg/l ),因变量是苗高差(茎伸长量),实验结果喷洒赤霉素能使乙植株的茎明显伸长,但甲、丙两株植物株高无明显增高.

解答 解:(1)根据表中数据可知,突变体甲、乙、丙与纯合品系正反交结果一致,说明控制矮化性状的基因位于细胞核中;甲与不同的纯合野生型品系进行杂交,得到F1代矮秆株,说明矮秆为显性性状,F1代自交,矮秆株:正常株=3:1,说明受一对相对性状的控制.
(2)为了探究玉米矮生的原因,研究者用赤霉素溶液进行了相关实验.
①赤霉素的作用是促进细胞的伸长,从而促进茎的伸长生长.根据曲线图分析,实验的自变量是赤霉素的浓度(0、50mg/l、100mg/l、150mg/l、200mg/l ),因变量是苗高差(茎伸长量),并取平均值作为该组的实验结果.
②根据曲线图分析,喷施赤霉素后能使乙植株的茎明显伸长,但甲、丙两株植物株高无明显增高.
③根据以上分析判断:突变体甲、丙属于激素不敏感型突变体(或乙激素敏感型突变体).
(3)进一步研究赤霉素作用机理,结果如图2所示,赤霉素不敏感型突变体形成的可能原因:
①激素受体突变,使它不能与激素结合或结合后无法活化.
②是信号传递某一个或几个关键步骤发生突变丧失功能.
故答案为:
(1)正反交  细胞核  一   显
(2)①促进细胞的伸长苗高差(茎伸长量)取平均值
②能使乙植株的茎明显伸长,但甲、丙两株植物株高无明显增高
③甲、丙激素不敏感型突变体(或乙激素敏感型突变体)
(3)①激素受体突变,使它不能与激素结合或结合后无法活化.
②是信号传递某一个或几个关键步骤发生突变丧失功能.

点评 本题考查基因分离定律、赤霉素的相关知识,意在考查学生分析表格和曲线图的能力,难度不大.

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