Question

現(xiàn)代考古證實(shí)，玉米起源于一種生長(zhǎng)在5000多年前，墨西哥米切肯洲巴爾薩河流域的野生黍類，這種黍類變異性較強(qiáng)，經(jīng)過(guò)墨西哥人數(shù)千年的培養(yǎng)，成為今天擁有數(shù)百個(gè)品種的玉米。大約在16世紀(jì)中期，中國(guó)開始引進(jìn)玉米，中國(guó)的玉米栽培面積和總產(chǎn)量均居世界第2位。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）墨西哥人將野生黍類培育出符合人們需要的不同于野生黍類的玉米物種一般要經(jīng)過(guò)__________________________三個(gè)基本環(huán)節(jié)。

（2）根據(jù)玉米光合作用的生理特點(diǎn)可以推測(cè)玉米原產(chǎn)地的光照特點(diǎn)和地域特點(diǎn)分別是______________________。

（3）玉米屬單性花，雌雄同株的植物，雄蕊位于植株的頂端，雌蕊著生在葉腑部位�，F(xiàn)將純種高莖玉米（AA）與矮莖玉米（aa）間行種植，且雌雄蕊都能同時(shí)成熟，則高莖玉米和矮莖玉米的種子中胚乳基因型分別是______________________。

（4）葉面積指數(shù)是指地表單位面積上植物葉片的面積數(shù)量。在一定范圍內(nèi)隨順面積指數(shù)的增大，光合作用的產(chǎn)量增加。但當(dāng)玉米葉面積指數(shù)過(guò)大時(shí)，光合作用產(chǎn)量反而降低的原因是______________________。

（5）緊湊型玉米表現(xiàn)出高光效型，莖葉夾角小，葉片挺直上沖，葉片透光性非常好，可以高密度種植，但種植過(guò)密也會(huì)導(dǎo)致減產(chǎn)，這是因?yàn)開_____________________。

（6）玉米種子中胚乳占種子體積的五分之四，內(nèi)含豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，某同學(xué)想探究玉米種子萌發(fā)時(shí)胚發(fā)育的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)是否來(lái)自胚乳，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究，請(qǐng)你將下列實(shí)驗(yàn)步驟填寫完整，預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果并得出相應(yīng)的結(jié)論：

I、實(shí)驗(yàn)步驟

第一步：取30粒完整飽滿的玉米種子，用水浸泡。

第二步：將吸水充分的玉米種子分為A、B、C三組。①②③

第三步：①將A組的玉米種子切除一半胚乳（不得傷及胚）

②B組______________________________________________________

③C組______________________________________________________

第四步：______________________________________________________

第五步：檢測(cè)并記錄A、B、C三組幼苗的生長(zhǎng)情況。

II、預(yù)測(cè)結(jié)果并得出相應(yīng)結(jié)論

①______________________________________________________

②______________________________________________________

III、沒(méi)有胚乳的玉米種子，如果給予胚發(fā)育所需全部營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和適宜的外界條件。胚同樣也能正常發(fā)育，運(yùn)用______________________________方法，就可以得到證明。

Answer 1

（1）突變和基因重組  人工選擇  隔離  （2）光照充足和熱帶地區(qū)

（3）AAA  AAa  Aaa  aaa  （4）由于葉片相互重疊，遮擋，葉片吸收光的不再增加而葉片的呼吸作用增強(qiáng)所造成的消耗也隨著增多。

（5）種內(nèi)斗爭(zhēng)加劇，平均每株玉米占有的陽(yáng)光、水分，礦質(zhì)元素等資源少

（6）I實(shí)驗(yàn)步驟

第三步：②B組中的玉米種子全部切除胚乳

③C組中種子不切除胚乳，保持完整

第四步：將A、B、C三組玉米種子播種在相同適宜環(huán)境中培養(yǎng)

II、實(shí)驗(yàn)預(yù)測(cè)和結(jié)論

①如果A、B、C三組幼苗生長(zhǎng)狀況相差無(wú)幾，則玉米種子胚發(fā)育的養(yǎng)分不是由胚乳供應(yīng)。

②如果A組能長(zhǎng)出幼苗，但很纖弱；B組沒(méi)有出土；C組長(zhǎng)出幼苗很健壯，則玉米種子胚發(fā)育的養(yǎng)分來(lái)自胚乳的供應(yīng)。

III、植物組織培養(yǎng)

解析:

玉米是人類通過(guò)對(duì)野生黍類突變，進(jìn)行長(zhǎng)期人工選擇，培養(yǎng)形成的，不同野生黍類的物種，它們之間不能進(jìn)行基因交流。玉米屬C₄植物，可利用較低濃度的CO₂進(jìn)行光合作用，CO₂饑餓現(xiàn)象沒(méi)有C₃植物明顯，故可推測(cè)其原產(chǎn)地溫度較高，光照較充分的區(qū)域。玉米花粉的傳播通過(guò)風(fēng)媒來(lái)完成，且雌雄蕊同步成熟，高莖玉米與矮莖玉米間行種植，這樣既發(fā)生自花粉又能異花授粉。當(dāng)葉面積指數(shù)過(guò)大時(shí)，由于葉片之間的相互重疊遮擋，有效光合作用面積沒(méi)有增加，而呼吸作用因葉細(xì)胞增多而增強(qiáng)；消耗的有機(jī)物多而減產(chǎn)，在實(shí)驗(yàn)步驟過(guò)程中，應(yīng)遵循單一變量的原則，保證實(shí)驗(yàn)條件盡可能相同，排除其他外界因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響和干擾。