Question

19．如图是三倍体西瓜育种原理的流程图：

（1）用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗时，可诱导多倍体的产生，因为这时的细胞具有分裂旺盛的特征，秋水仙素的作用在此为抑制有丝分裂前期纺锤体的形成．
（2）三倍体植株需要授以二倍体的成熟花粉，这一操作的目的在于
通过授粉为子房发育成无子果实提供生长素．
（3）四倍体母本上结出的果实，其果肉细胞为四倍体，种子中的胚为三倍体．三倍体植株不能进行减数分裂的原因是联会紊乱，由此而获得三倍体无子西瓜．
（4）三倍体西瓜高产、优质、无子，这些事实说明染色体组倍增的意义在于促进基因效应的增强；上述过程中需要的时间周期为2年．如果再想获得三倍体无籽西瓜 除了用上述方法外还可以利用三倍体无籽西瓜进行植物组织培养．

Answer 1

分析 普通西瓜为二倍体植物，即体内有2组染色体（2N=22），用秋水仙素处理其幼苗，令二倍体西瓜植株细胞染色体成为四倍体（4N=44），这种四倍体西瓜能正常开花结果，种子能正常萌发成长．然后用四倍体西瓜植株做母本（开花时去雄）、二倍体西瓜植株做父本（取其花粉授四倍体雌蕊上）进行杂交，这样在四倍体西瓜的植株上就能结出三倍体的植株，在开花时，其雌蕊要用正常二倍体西瓜的花粉授粉，以刺激其子房发育成果实．由于胚珠不能发育为种子，而果实则正常发育，所以这种西瓜无子．

解答 解：（1）由于植物萌发的种子或幼苗分裂旺盛，所以用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗时，可诱导多倍体的产生，秋水仙素的作用能抑制细胞有丝分裂前期纺锤体的形成，导致着丝点分裂后产生的染色体不能移向细胞两极．
（2）三倍体植株需要授以二倍体的成熟花粉，目的是通过授粉来刺激子房产生生长素供给无子果实的发育．
（3）四倍体母本上结出的三倍体西瓜，其果肉是由四倍体的子房壁发育而来的，细胞内含有四个染色体组．种子中的胚是由二倍体的花粉与四倍体的卵细胞融合的受精卵发育而来的，细胞内含有三个染色体组．三倍体植株由于细胞内不含成对的同源染色体，故在减数第一次分裂时联会紊乱，不能形成正常的生殖细胞．
（4）染色体组的倍增可以促进基因效应的增强，这是三倍体西瓜高产、优质的主要原因；获得无子西瓜需要2年，第一年获得三倍体种子，第二年获得无子西瓜；三倍体西瓜的无子性状是由遗传物质的改变引起的，该性状能够遗传，但需要通过无性生殖的方式来实现，如植物组织培养、嫁接等．
故答案为：
（1）萌发的种子或幼苗　分裂旺盛　抑制有丝分裂前期纺锤体的形成　
（2）通过授粉为子房发育成无子果实提供生长素　
（3）四　三　联会紊乱　
（4）促进基因效应的增强　2年   利用三倍体无籽西瓜进行植物组织培养

点评 本题以三倍体西瓜育种原理的流程图为题材，考查生物变异在育种中应用的相关知识，意在考查学生理解的知识要点、获取信息以及识图分析能力和运用所学知识分析问题、解决问题的能力．