Question

3．矮化是作物育種上最有價值的性狀之一，它能使作物具有較強的抗倒伏能力和較高的光能利用率，矮稈品種能通過塑造理想株型和合理密植，實現(xiàn)單產的突破．科研人員在玉米田中發(fā)現(xiàn)三株矮化植株，對矮化的原因做了如下研究．
（1）將矮化植株分別與3個不同的純合野生型品系進行雜交，F(xiàn)₁代自交，數(shù)據(jù)統(tǒng)計如表

雜交組合		F1		F2
♀（♂）	♂（♀）	正常株	矮稈株	正常株	矮稈株
純合品系1	×甲	-	+	87	252
純合品系2		-	+	79	249
純合品系3		-	+	93	299
純合品系1	×乙	+	-	218	67
純合品系2		+	-	166	78
純合品系3		+	-	254	76
純合品系1	×丙	+	-	201	61
純合品系2		+	-	273	79
純合品系3		+	-	214	72

根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，突變體甲、乙、丙與純合品系正反交結果一致，說明控制矮化性狀的基因位于細胞核（細胞核/細胞質）中；矮生突變性狀最可能是由一對基因控制；矮生突變體甲屬于顯性突變．
（2）為了探究玉米矮生的原因，研究者用赤霉素溶液進行了相關實驗．

①赤霉素的作用是促進細胞的伸長，從而促進莖的伸長生長．將生長發(fā)育狀態(tài)基本相同的突變體甲幼苗隨機分成 5組，統(tǒng)一測量、記錄每一株幼苗的苗高，將幼苗當天按照種植計劃噴施相應濃度的赤霉素，20天后再分別測量、記錄每一株幼苗的苗高，計算實驗前后苗高差（莖伸長量），并取平均值作為該組的實驗結果．突變體乙、丙幼苗做相同處理，實驗結果如圖1
②噴施赤霉素后三種突變體的生長狀態(tài)是能使乙植株的莖明顯伸長，但甲、丙兩株植物株高無明顯增高．
③根據(jù)以上分析判斷：突變體- 屬于甲、丙激素不敏感型突變體（或乙激素敏感型突變體）（赤霉素敏感型突變體\赤霉素不敏感型突變體）．
（3）進一步研究赤霉素作用機理，結果如圖2所示，請推測赤霉素不敏感型突變體形成的可能原因①激素受體突變，使它不能與激素結合或結合后無法活化．
②是信號傳遞某一個或幾個關鍵步驟發(fā)生突變喪失功能．．

Answer 1

分析 1、根據(jù)表格分析，將矮化植株分別與3個不同的純合野生型品系進行雜交，F(xiàn)₁代自交，甲與不同的純合野生型品系進行雜交，得到F₁代矮稈株，說明矮稈為顯性性狀，F(xiàn)₁代自交，矮稈株：正常株=3：1，說明受一對相對性狀的控制，而正交和反交結果一樣，說明受到核基因控制．
2、根據(jù)曲線圖分析，實驗的自變量是赤霉素的濃度（0、50mg/l、100mg/l、150mg/l、200mg/l ），因變量是苗高差（莖伸長量），實驗結果噴灑赤霉素能使乙植株的莖明顯伸長，但甲、丙兩株植物株高無明顯增高．

解答 解：（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，突變體甲、乙、丙與純合品系正反交結果一致，說明控制矮化性狀的基因位于細胞核中；甲與不同的純合野生型品系進行雜交，得到F₁代矮稈株，說明矮稈為顯性性狀，F(xiàn)₁代自交，矮稈株：正常株=3：1，說明受一對相對性狀的控制．
（2）為了探究玉米矮生的原因，研究者用赤霉素溶液進行了相關實驗．
①赤霉素的作用是促進細胞的伸長，從而促進莖的伸長生長．根據(jù)曲線圖分析，實驗的自變量是赤霉素的濃度（0、50mg/l、100mg/l、150mg/l、200mg/l ），因變量是苗高差（莖伸長量），并取平均值作為該組的實驗結果．
②根據(jù)曲線圖分析，噴施赤霉素后能使乙植株的莖明顯伸長，但甲、丙兩株植物株高無明顯增高．
③根據(jù)以上分析判斷：突變體甲、丙屬于激素不敏感型突變體（或乙激素敏感型突變體）．
（3）進一步研究赤霉素作用機理，結果如圖2所示，赤霉素不敏感型突變體形成的可能原因：
①激素受體突變，使它不能與激素結合或結合后無法活化．
②是信號傳遞某一個或幾個關鍵步驟發(fā)生突變喪失功能．
故答案為：
（1）正反交  細胞核  一   顯
（2）①促進細胞的伸長苗高差（莖伸長量）取平均值
②能使乙植株的莖明顯伸長，但甲、丙兩株植物株高無明顯增高
③甲、丙激素不敏感型突變體（或乙激素敏感型突變體）
（3）①激素受體突變，使它不能與激素結合或結合后無法活化．
②是信號傳遞某一個或幾個關鍵步驟發(fā)生突變喪失功能．

點評 本題考查基因分離定律、赤霉素的相關知識，意在考查學生分析表格和曲線圖的能力，難度不大．