题目

人类栽培玉米的历史已有 7000 多年，大约 16 世纪中期传入我国。玉米是一年生雌雄同株异花授粉植物，植株高大，如今已成为我国第三大粮食作物。请分析回答： （ 1 ）玉米种植带纵跨寒温带、暖温带、亚热带和热带。各种植带降雨量不同，土壤含水量也不同，研究人员据此开展了种子萌发的相关研究，得到如下数据： 土壤含水量 20% 25% 30% 35% 种子萌发率 97% 100% 90% 62% ① 据表可知，土壤含水量为 ________ 时，玉米种子萌发率最高。 ② 当土壤含水量为 35% 时，种子萌发率低。原因可能是，含水量过高导致 ____________________________________________________________________________ 。 （ 2 ）为了检测玉米籽粒发芽过程中蛋白质含量变化，可在不同发芽阶段玉米提取液中，分别加入 ___________ 试剂，比较颜色变化。 （ 3 ）为了检测玉米籽粒发芽过程中淀粉含量变化，将不同发芽阶段的玉米籽粒纵切，滴加碘液，进行观察。结果显示，胚乳呈蓝色块状，且随着发芽时间的延长，蓝色块状物变小。由此可得出的结论是 ______________________________________________________ 。 （ 4 ）玉米生长期中，通常需要去除植株之间的杂草，这样做的意义是 _______________________________________________________________ 。 （ 5 ）在晴朗无云的夏日，某生物小组测定了玉米叶片光合作用强度的日变化，结果如图所示： ① 据图分析，与 10 时相比， 7 时玉米的光合作用强度低，此时，主要的外界限制因素是 ________________ 。 ②10 时到 12 时，玉米的光合作用强度 ________ ，推测原因是 ________________________________________ 。 （ 6 ）玉米常用来作为遗传实验的材料，研究人员采用甲、乙玉米植株进行了图所示育种实验。实验结果如下表： 实验组别 后代性状及数量 黄玉米粒 白玉米粒 Ⅰ 甲的花粉落到自身植株雌花上 592 193 Ⅱ 乙的花粉落到自身植株雌花上 0 815 Ⅲ 甲的花粉被转移到乙的雌花上 408 394 ① 玉米粒颜色的黄色与白色是一对相对性状，通过 ____________ （填 “ 实验 Ⅰ”“ 实验 Ⅱ”“ 实验 Ⅲ” ）可以判断黄色是显性性状。 ② 若 Y 代表显性基因， y 代表隐性基因，则植株甲的基因组成是 _____________ 。实验 Ⅰ 后代中，黄玉米粒的基因组成及比例是 ______________________ 。 ③ 实验 Ⅲ 的后代中，黄玉米粒果皮的基因组成为 _________ 。 答案： （ 1 ） 25% 玉米种子无法获得充足的氧气，呼吸作用受到影响 （ 2 ）双缩脲 （ 3 ）种子萌发过程中呼吸作用消耗有机物 （ 4 ）减少杂草对水分、无机盐和光的竞争 （ 5 ）    光照强度    降低    光照强度过高，导致玉米叶片部分气孔关闭，二氧化碳吸收受阻 （ 6 ）    实验 Ⅰ    Yy    YY ： Yy=1 ： 2    yy 【分析】 1 ．种子萌发的环境条件为一定的水分、适宜的温度和充足的空气；自身条件是胚是完整的、胚是活的、种子不在休眠期以及胚发育所需的营养物质。 2 ．细胞利用氧，将有机物分解成二氧化碳和水，并且将储存在有机物中的能量释放出来，供给生命活动的需要，这个过程叫做呼吸作用。 3 ．当生物的性状由一对显性基因（如 YY ）控制时，它表现为显性性状；当生物的性状由一个显性基因和一个隐性基因（如 Yy ）控制时，它表现为显性性状；当生物的性状由一对隐性基因（如 yy ）控制时，表现为隐性性状。 （ 1 ） ① 据表可知，土壤含水量为 25% 时，玉米种子萌发率最高（ 100% ）。 ② 种子萌发的环境条件为一定的水分、适宜的温度和充足的空气。当土壤含水量为 35% 时，水分挤占了土壤中氧气的空间，导致玉米种子无法获得充足的氧气，呼吸作用受到影响，玉米种子萌发率降低。 （ 2 ） 在碱性溶液中，双缩脲试剂能与蛋白质反应，形成紫色络合物。因此，双缩脲试剂与蛋白质呈现（紫色）反应，可以用来检测蛋白质。所以，为了检测玉米籽粒发芽过程中蛋白质含量变化，可在不同发芽阶段玉米提取液中，分别加入双缩脲试剂，比较颜色变化。 （ 3 ） 呼吸作用的实质是：分机有机物，释放能量，为生物的生命活动提供能量。淀粉遇到碘变蓝色，淀粉越多，蓝色越深，淀粉越少，颜色越浅。所以， “ 玉米胚乳呈蓝色块状，且随着发芽时间的延长，蓝色块状物变小 ” 的实验现象说明：种子萌发过程中，进行呼吸作用消耗有机物。 （ 4 ） 农民经常在农田里除草，这样做是为了减少杂草与农作物的竞争，同时促进农作物根部的呼吸作用，达到调整能量流动方向，使能量更多的流向对人类最有益的部分（农作物）的目的。所以，玉米生长期中，通常需要去除植株之间的杂草，这样做的意义是减少杂草对水分、无机盐和光的竞争。 （ 5 ） ① 在一定范围内，光照强度越强，光合作用越强。故适当增加光照强度，能够促进农作物的光合作用。所以，据图分析，与 10 时相比， 7 时玉米的光合作用强度低，此时，主要的外界限制因素是光照强度。 ② 光合作用的原料是二氧化碳和水，而二氧化碳是通过叶片的气孔进入的，水是由植物的根从土壤中吸收的，因此夏日中午 12 时，由于阳光过强，使气孔关闭，就会影响二氧化碳的进入，从而抑制光合作用的进行，造成光合作用的速率下降。所以， 10 时到 12 时，玉米的光合作用强度降低，推测原因是光照强度过高，导致玉米叶片部分气孔关闭，二氧化碳吸收受阻。 （ 6 ） ① 在一对相对性状的遗传过程中，子代个体中出现了亲代没有的性状，新出现的性状一定是隐性性状，亲代的性状是显性性状。因此， Ⅰ 组甲的花粉落到自身植株雌花上子代有白色，表明黄色是显性性状，白色是隐性性状。 ② 实验 Ⅰ 组中，子代白色的基因组成是 yy ， y 基因一定遗传自亲代，故亲代的黄色的基因组成是 Yy ，遗传图解如下图： 所以，植株甲的基因组成是 Yy ；实验 Ⅰ 后代中，黄玉米粒的基因组成及比例是 YY ： Yy=1 ： 2 。 ③ 果实的形成过程是： 而异花授粉只改变胚的基因组成，不改变果皮的基因组成，果皮基因组成与母本一致。所以，实验 Ⅲ 的后代中，黄玉米粒果皮的基因组与母本乙玉米植株的基因组成一致，是 yy 。

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