Question

7．玉米為一年生植物．某農(nóng)場種植的H品種玉米自交后代中，發(fā)現(xiàn)了葉片顏色為黃綠色的變異植株．此變異植株因光合作用不足，在開花前死亡．請分析回答：
（1）有研究者提出：玉米葉片為黃綠色的原因是葉綠素含量減少．取等質(zhì)量的黃綠色葉片和正常的綠色葉片進(jìn)行研磨，為了研磨充分和防止色素被破壞，應(yīng)該分別加入SiO₂和CaCO₃，獲取濾液；再用紙層析法分離濾液中的色素．若黃綠色葉片色素分離的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖中的乙（甲，乙）所示，則說明上述假設(shè)成立．

（2）研究者對上述變異有兩種假設(shè)：
假設(shè)1：與葉綠素合成相關(guān)的酶的基因（M基因）發(fā)生了基因突變；
假設(shè)2：葉片黃綠色是由于“含M基因”的染色體片段丟失所致．
研究者讓H品種玉米進(jìn)行單株自交，其中某株玉米所結(jié)種子再種植，子一代中葉片黃綠色有125株，葉片綠色有335株．
①上述性狀分離結(jié)果可用假設(shè)1和2解釋．假設(shè)2所述的變異屬于染色體結(jié)構(gòu)變異．
②若假設(shè)1成立，則葉片黃綠色變異為隱性（顯性，隱性）突變．檢測該變異是否由單基因突變引起不能（能，不能）用測交實(shí)驗(yàn)，理由是黃綠色植株開花前死亡（無隱性純合的成熟個(gè)體）．
③提取黃綠色植株的DNA，進(jìn)行體外擴(kuò)增，若能擴(kuò)增出M基因片段，則證明假設(shè)2不成立．
（3）若綠色玉米種植在缺乏鎂元素的土壤中，也會(huì)出現(xiàn)黃綠色玉米植株，此現(xiàn)象屬于（屬于，不屬于）變異．

Answer 1

分析 根據(jù)圖甲分析，分離色素原理：各色素隨層析液在濾紙上擴(kuò)散速度不同，從而分離色素．溶解度大，擴(kuò)散速度快；溶解度小，擴(kuò)散速度慢．濾紙條從右到左依次是：胡蘿卜素（最窄）、葉黃素、葉綠素a（最寬）、葉綠素b（第2寬），色素帶的寬窄與色素含量相關(guān)．圖乙中葉綠素含量較少，葉片呈現(xiàn)黃色．

解答 解：（1）SiO₂的作用是使研磨更充分，CaCO₃的作用是防止色素被破壞．玉米葉片為黃綠色的原因是葉綠素含量減少，甲圖各色素含量正常，乙圖葉綠素含量減少，故乙圖所示符合題意．
（2）①由題意知，子一代中葉片綠色：黃綠色=3：1，推測假說一符合題意．染色體片段丟失屬于染色體結(jié)構(gòu)變異，若為染色體片段丟失，則也會(huì)出現(xiàn)子一代中葉片綠色：黃綠色=3：1的比例．
②若發(fā)生基因突變，根據(jù)題意，子一代中葉片綠色：黃綠色=3：1，黃綠色的突變植株應(yīng)為隱性突變，由題意知，此變異植株因光合作用不足，在開花前死亡．故不能得到隱性純合的成熟個(gè)體，所以不能進(jìn)行測交實(shí)驗(yàn)．
③假設(shè)2的內(nèi)容為葉片黃綠色是由于“含M基因”的染色體片段丟失所致，故黃綠色植株不應(yīng)含有M基因，若要證明假說二不成立，就要提取黃綠色植株的DNA，用PCR技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)增，若能擴(kuò)增出M基因片段，則假說二不成立．
（3）鎂是葉綠素的組成成分，土壤中缺乏鎂元素，造成葉綠素含量減少，也會(huì)出現(xiàn)黃綠色玉米植株，屬于因環(huán)境引起的變異，是不可遺傳的變異．
故答案為：
（1）SiO₂  CaCO₃       乙
（2）①1和2             染色體結(jié)構(gòu)
②隱性     不能     黃綠色植株開花前死亡（無隱性純合的成熟個(gè)體）
③黃綠色植株        能擴(kuò)增出M基因片段
（3）屬于

點(diǎn)評(píng) 本題考查色素的提取和分離、生物變異的實(shí)驗(yàn)分析，意在考查學(xué)生的識(shí)圖和分析實(shí)驗(yàn)的能力，屬于中檔題．