Question

【题目】下图是三倍体西瓜育种原理的流程图，请据图回答下列问题：

（1）用秋水仙素处理________，可诱导多倍体的产生，因为此时的某些细胞具有________的特征，秋水仙素的作用为___________________。

（2）三倍体植株需要授以二倍体的成熟花粉，这一操作的目的是____________________。

（3）四倍体母本上结出的三倍体西瓜，其果肉细胞为________倍体，种子中的胚为________倍体。三倍体植株不能进行减数分裂的原因是_____________________。

（4）三倍体西瓜高产、优质，这些事实说明染色体组倍增的意义是____________；上述过程需要的时间周期为____________。

（5）育种过程中，三倍体无子西瓜偶尔有少量子。请从染色体组的角度解释，其原因是_____________________。

（6）三倍体无子西瓜的性状________（能/否）遗传，请设计一个简单的实验验证你的结论并做出实验结果的预期。

Answer 1

【答案】

（1）萌发的种子或幼苗 分裂旺盛 抑制细胞（分裂前期）形成纺锤体

（2）通过授粉来刺激子房产生生长素，促进无子果实的发育（或生长素促进生长）

（3）四 三 染色体联会紊乱

（4）促进基因效应的增强 两年

（5）一个染色体组的全部染色体正好被纺锤丝拉向细胞的一极，另两个染色体组的全部染色体正好被纺锤丝拉向细胞的另一极，产生了正常的配子

（6）能 将三倍体无子西瓜果皮的任意一部分进行植物组织培养（或无性繁殖），观察果实中是否有种子；（合理预期：）成活长大后的植株仍然不能结出有子果实。

【解析】

（1）用秋水仙素诱导多倍体形成，处理对象多是萌发的种子或幼苗，萌发的种子和幼苗的分生组织细胞具有分裂旺盛的特征，秋水仙素的作用机理是抑制细胞分裂前期纺锤体的形成。（2）三倍体植株授以二倍体的成熟花粉的目的是刺激子房产生生长素，促进无子果实的发育。（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。（5）在减数第一次分裂过程中，一个染色体组的全部染色体移向细胞一极，另外两个染色体组的全部染色体移向另一极，可以形成正常的配子。（6）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。