21. 玉米是我国栽培面积最大的农作物，籽粒大小是决定玉米产量的重要因素之一，研究籽粒的发育机
制，对保障粮食安全有重要意义。
（1）研究者获得矮秆玉米突变株，该突变株与野生型杂交，F1 表型与___________相同，说明矮秆是隐性
性状。突变株基因型记作 rr。
（2）观察发现，突变株所结籽粒变小。籽粒中的胚和胚乳经受精发育而成，籽粒大小主要取决于胚乳体
积。研究发现，R 基因编码 DNA 去甲基化酶，亲本的该酶在本株玉米所结籽粒的发育中发挥作用。突变
株的 R 基因失活，导致所结籽粒胚乳中大量基因表达异常，籽粒变小。野生型及突变株分别自交，检测授
粉后 14 天胚乳中 DNA 甲基化水平，预期实验结果为__________________。
（3）已知 Q 基因在玉米胚乳中特异表达，为进一步探究 R 基因编码的 DNA 去甲基化酶对 Q 基因的调控
作用，进行如下杂交实验，检测授粉后 14 天胚乳中 Q 基因的表达情况，结果如表 1。
表 1
组别 杂交组合 Q 基因表达情况
1 RRQQ（♀）×RRqq（♂） 表达
2 RRqq（♀）×RRQQ（♂） 不表达
3 rrQQ（♀）×RRqq（♂） 不表达
的
4 RRqq（♀）×rrQQ（♂） 不表达
综合已有研究和表 1 结果，阐述 R 基因对胚乳中 Q 基因表达的调控机制____。
（4）实验中还发现另外一个籽粒变小的突变株甲，经证实，突变基因不是 R 或 Q。将甲与野生型杂交，
F1 表型正常，F1 配子的功能及受精卵活力均正常。利用F1 进行下列杂交实验，统计正常籽粒与小籽粒的
数量，结果如表 2。
表 2
组别 杂交组合 正常籽粒：小籽粒
5 F1（♂）×甲（♀） 3：1
6 F1（♀）×甲（♂） 1：1
已知玉米子代中，某些来自父本或母本的基因，即使是显性也无功能。
①根据这些信息，如何解释基因与表 2 中小籽粒性状的对应关系？请提出你的假设________。
②若 F1 自交，所结籽粒的表型及比例为____________，则支持上述假设。
(1) 野生型; (2) 野生型所结籽粒胚乳中 DNA 甲基化水平低于突变株; (3) R 基因编码的DNA 去甲基化酶只能对本株玉米所结籽粒的胚乳中来自本植株的 Q 基因发挥功能; (4) ①. 籽粒变小受到两对等位基因的控制，任意一对等位基因中的显性基因正常发挥功能的个体表 现为正常籽粒，没有显性基因或显性基因均无法正常发挥功能的个体表现为小籽粒，其中有一对等位基因 的显性基因来自母本的时候无法发挥功能 ②. 正常籽粒：小籽粒=7：1