Question

下图是某生命科学研究院利用玉米种子作为实验材料所做的一些科学实验。请认真读图并回答下列问题。

（1）实验装置A中的玉米种子，在萌发成为绿色幼苗的过程中，其代谢类型（同化类型）发生了本质性的变化，这就是从________到________。

（2）取B株幼苗的茎尖进行组织培养（B→C）。发育成植株D，取其花药进行离体培养，幼苗经秋水仙素处理（E→F），又发育成为F植株。

①从生殖方式上分析，B→D属于________生殖，D→E属于__________生殖。

②从细胞分裂方式上分析，B→D→E→F过程中分别发生了_________、________、________（填分裂方式）。

③从遗传特点上分析，D与B比______________（填相同或不同），F与D比________________（填相同或不同）。

（3）①～②是将纯种黄色玉米种子搭载飞船进行失重和宇宙射线处理。③是从太空返回的玉米种子种植后的高大植株，④是③自花受粉所结的果穗，其上出现了从来没有见过的“红粒”性状。那么，这种性状的出现是________结构改变引起的，属于______________。利用这种育种方法，还可以用特定射线照射植物组织培养过程中产生的___________，可以提高突变频率。

Answer

异养 自养 无性生殖 有性生殖 有丝 减数（减数和有丝也可） 有丝 相同 不同 DNA（或基因或遗传物质） 基因突变 愈伤组织

【解析】

经减数分裂产生的生殖细胞，如果两两结合为合子，合子生殖方式为有性生殖，如果卵细胞或者花粉单独发育为个体，则为单性生殖，也属于有性生殖；而体细胞直接发育成新个体的生殖方式为无性生殖。植物产生花粉或卵细胞都要经过减数分裂，而产生体细胞的细胞分裂方式则一般是有丝分裂。无性生殖产生的后代保持了亲本的特性且表现性状一致，而有性生殖由于发生了基因重组，后代会发生性状分离。无性生殖过程和个体发育过程中发生的变异一般为基因突变，不可能发生基因重组。

（1）种子在萌发成为绿色幼苗的过程中，从没有绿叶到生成绿叶，其代谢类型从异养到自养的本质性的变化。
（2）①幼苗B的茎尖进行离体培养发育成植株D，属于植物组织培养的过程，此过程进行有丝分裂，属于无性生殖的范畴，能保持亲本的优良性状；
②B植株进行有丝分裂形成植株D，植株D进行减数分裂形成E，再进行离体培养形成单倍体幼苗F，细胞分裂的方式也属于有丝分裂；
③由于植株D是取B株幼苗的茎尖进行组织培养得到的，其基因型都可能是杂合子，但二者的基因型相同。而植株F是单倍体育种得到的，其基因型一定是纯合子，所以F和D相比，二者基因型不同，且自交后代的表现型是否出现性状分离也不同。
（3）①-②是将纯种黄色玉米种子搭载飞船进行失重和宇宙射线处理。③是从太空返回的玉米种子种植后的高大植株，④是③自花受粉所结的果穗，纯种玉米上出现了新性状。新性状的出现是因为玉米的基因结构改变引起的基因突变。利用这一原理，通过诱变育种的方法，可以用特定射线照射植物组织培养过程中产生的基因突变，提高突变频率。