Question

【題目】下圖是三倍體西瓜育種原理的流程圖。

（1）用秋水仙素處理___________________時(shí)，可誘導(dǎo)多倍體的產(chǎn)生，因?yàn)檫@時(shí)的細(xì)胞具有 __________的特征，秋水仙素的作用在此為______________________________。

（2）三倍體植株需要授以二倍體的成熟花粉，這一操作的目的在于_____________________。

（3）四倍體母本上結(jié)出的果實(shí)，其果肉細(xì)胞為______倍體，種子中的胚為______倍體。三倍體植株不能進(jìn)行減數(shù)分裂的原因是_______________，由此而獲得三倍體無子西瓜。

（4）三倍體西瓜高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、無子，這些事實(shí)說明染色體組倍增的意義在于______________，上述過程中需要的時(shí)間周期為__________。

Answer 1

【答案】萌發(fā)的種子或幼苗 分裂旺盛 抑制有絲分裂前期紡錘體的形成 通過授粉為子房發(fā)育成無子果實(shí)提供生長素 四 三 聯(lián)會(huì)紊亂 促進(jìn)基因效應(yīng)的增強(qiáng) 2年

【解析】

普通西瓜為二倍體植物，即體內(nèi)有2組染色體（2N=22），用秋水仙素處理其幼苗，令二倍體西瓜植株細(xì)胞染色體成為四倍體（4N=44），這種四倍體西瓜能正常開花結(jié)果，種子能正常萌發(fā)成長。然后用四倍體西瓜植株做母本（開花時(shí)去雄）、二倍體西瓜植株做父本（取其花粉授四倍體雌蕊上）進(jìn)行雜交，這樣在四倍體西瓜的植株上就能結(jié)出三倍體的植株，在開花時(shí)，其雌蕊要用正常二倍體西瓜的花粉授粉，以刺激其子房發(fā)育成果實(shí)，由于胚珠不能發(fā)育為種子，而果實(shí)則正常發(fā)育，所以這種西瓜無子。

（1）由于植物萌發(fā)的種子或幼苗分裂旺盛，所以用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗時(shí)，可誘導(dǎo)多倍體的產(chǎn)生；秋水仙素的作用能抑制細(xì)胞有絲分裂前期紡錘體的形成，導(dǎo)致著絲點(diǎn)分裂后產(chǎn)生的染色體不能移向細(xì)胞兩極。

（2）由于發(fā)育著的種子能產(chǎn)生生長素，所以三倍體植株需要授以二倍體的成熟花粉，這一操作的目的在于通過授粉為子房發(fā)育成無子果實(shí)提供生長素。

（3）果肉細(xì)胞來自于母本，四倍體母本上結(jié)出的果實(shí)，其果肉細(xì)胞為四倍體；種子中的胚來自受精卵，因此為三倍體；因三倍體為三個(gè)染色體組，減數(shù)分裂中會(huì)發(fā)生聯(lián)會(huì)紊亂，而導(dǎo)致三倍體植株不能進(jìn)行減數(shù)分裂，從而獲得三倍體無子西瓜。

（4）三倍體西瓜高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、無子，這些事實(shí)說明染色體組倍增的意義在于促進(jìn)基因效應(yīng)的增強(qiáng)；三倍體無子西瓜的形成需要2年時(shí)間：第一年為四倍體西瓜作母本，授以二倍體的花粉粒，結(jié)出三倍體的西瓜種子，第二年為三倍體種子與二倍體種子間種，自然或用人工的方法，讓二倍體花粉刺激三倍體植株的子房發(fā)育成西瓜，即成三倍體無籽西瓜。