如图所示，玉米是雌雄同株异花受粉植物，具有多对易于区分的相对性状，如籽粒的胚乳有甜和非甜两个品种，种皮有黄色和白色之分，植株有高茎和矮茎两种。已知纯种黄种皮甜玉米植株的花粉授给纯种白种皮非甜玉米植株，所结种子全是白种皮非甜玉米，将这些种子全部种下后自交，结出的种子为黄种皮。

请据此回答下列问题：

（1）现有多株甜玉米，对一些植株的花粉进行射线处理后，再进行自交，另一些甜玉米植株，花粉不经射线处理，进行自交。结果，前者出现非甜籽粒，后者全部结甜籽粒。由此可推测，非甜籽粒的出现是基因发生 的结果，其实质是射线诱发 的分子结构发生了改变。

（2）种皮的颜色中，显性性状是 ；以上述3对基因均杂合的植株为父本进行测交，所结种子的表现型为 ；将这些种子全种下去，高茎植株占总数的 。

（3）采用基因工程技术改良上述玉米的品质时，选用大豆种子贮藏蛋白基因为目的基因。该目的基因与作为 的质粒组装成为重组DNA分子时，需要

用 和连接酶。为便于筛选获得了目的基因的受体细胞，所用的质粒通常具有 。将目的基因导入离体的玉米体细胞后，需要采用 技术才能获得具有目的基因的玉米植株。

（4）玉米种皮的颜色是由细胞中的色素决定的，已知该色素不是蛋白质，这说明基因可以通过 ，进而控制生物的性状。

（5）矮茎玉米幼苗经适宜浓度的生长素类似物处理，也可以长成高茎植株。为了验证该变异性状不能遗传，某生物科技小组设计实验方案如下。请你补充实验相关内容：

Ⅰ.实验步骤：

①在这株变异高茎玉米雌花、雄花成熟之前， 。

②雌花、雄花成熟后，人工授粉，使其自交。

③雌穗上种子成熟后，收藏保管，第二年播种观察。

Ⅱ.实验结果及相关结论： 。

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（1）突变 DNA （2）黄色 白种皮甜玉米和白种皮非甜玉米 1/2 （3）载体 限制性核酸内切酶 标记基因 植物组织培养 （4）控制有关酶的合成来控制代谢过程（5）Ⅰ.①分别用纸袋将雌穗、雄穗套住，防止异株之间传粉 Ⅱ.全长成矮茎，说明生长素类似物引起的变异不能够遗传

解析:

（1）人工诱变方法主要有物理方法如辐射诱变、激光诱变，化学方法如用秋水仙素、硫酸二乙酯、亚硝酸等处理，可以诱导生物发生基因突变而出现新性状。（2）种皮、果皮的性状遗传虽然遵循细胞核遗传，但表现出的遗传特点要推迟一代表现。根据题意画出遗传图解：

P♂ 纯合的黄种皮甜玉米×♀纯合的白种皮非甜玉米

↓

P植株上种子（白种皮非甜玉米）

↓

F1植株上种子（黄种皮）

结出的黄色种皮籽粒位于F1植株上，是由P代杂交的

受精卵发育而来的，所以F1植株上所结种子的种皮性状为显性性状，胚乳的口味在种子中直接表现出来，非甜为显性性状。以3对基因均杂合的植株为父本进行测交，母本为隐性纯合子，所结种子种皮颜色为母本性状，即白色；子代中控制茎高矮、胚乳口味的基因型都有杂合子、隐性纯合子（比例为1∶1）两种类

型，但茎的高矮在种子中是不能观察到的，而胚乳的

口味分别是非甜味和甜味；杂合子的高茎占1/2。（3）在基因工程中构建重组质粒需用到限制性核酸内切酶和DNA连接酶，作为载体的质粒上必须有标记基因，根据标记基因表达体现出的特定性状，才能筛选获得含目的基因的受体细胞，含目的的基因的离体玉米体细胞必须利用植物组织培养技术，才能体现出植物细的全能性，获得转基因玉米植株。（4）基因对生物性状的控制有两条途径：一是通过控制有关酶的合成来控制代谢过程，二是通过控制蛋白质的分子结构直接影响生物性状，已知该色素不是蛋白质，因此，只能是第一种情况。（5）玉米既可进行同株异花受粉（自交），也可进行异株之间的受粉（自交或杂交），需对实验玉米雌雄花序套袋，防止异株传粉进行杂交，使实验失败；验证性实验的结果、结论是惟一的，而且要注意结果和结论的一致性。