Question

【題目】西葫蘆（染色體數(shù)2n=40）是一種食用價值和經濟價值均較高的瓜類蔬菜作物。科研工作者為快速獲得單倍體植株，以便培育優(yōu)良品種，做了相關實驗。操作如下：

（1）對雄蕊進行60Co輻射處理，可誘導______________。雌花套袋的目的是___________________。處理后的部分花粉活力降低，但可通過受精過程誘導卵細胞發(fā)育成單倍體幼胚，其染色體數(shù)目為____________。

（2）科研工作者將不同的幼胚在相同條件下進行體外培養(yǎng)得到幼苗，測量相同苗期幼苗的部分形態(tài)學指標，根據(jù)所得數(shù)據(jù)將其分為兩組（結果如表所示）：

組別	形態(tài)學指標（平均值）
	葉寬（cm）	葉長 （cm）	葉柄長（cm）	葉柄粗/周長（cm）
A組	6. 23	7. 63	10. 03	1. 77
B組	29. 30	33. 90	31. 83	5. 77

①為選育單倍體植株，應選用上表中________組中的幼苗進行后續(xù)研究。

②將選出的單倍體幼苗用秋水仙素進行處理，會在細胞分裂______期抑制____________的形成，從而使其_______________，獲得能夠穩(wěn)定遺傳的西葫蘆品種。

Answer 1

【答案】基因突變（基因突變及染色體變異）防止外來花粉干擾20A前紡錘體染色體數(shù)目加倍

【解析】

結合圖解和題意分析，將采集的雄蕊進行60Co輻射處理，目的是誘導花藥母細胞內發(fā)生基因突變或染色體變異，使其產生活力極低的花粉而無法完成正常受精，用這樣的花粉涂抹在雌蕊柱頭，誘導其受精過程（事實因花粉活力低而無法真正完成受精），目的是促進雌蕊中卵細胞（染色體數(shù)目只有體細胞的一半：20條）發(fā)育為幼胚，取出幼胚離體培養(yǎng)即可得到單倍體植株。由于突變的花粉可能只是一部分，所以在離體培養(yǎng)的幼胚發(fā)育得到的植株中有些并不是卵細胞發(fā)育而來的單倍體植株，所以最后還需要進行對培育植株進行形態(tài)上的篩選，一般是根據(jù)單倍體植株長得弱小且高度不育的特點進行選擇。

（1）對雄蕊進行60Co輻射處理，目的是誘導花藥母細胞發(fā)生突變。雌花套袋的目的是防止外來花粉的干擾。通過誘導卵細胞發(fā)育成單倍體幼胚，由于卵細胞是減數(shù)分裂產生的生殖細胞，其內的染色體數(shù)目與正常體細胞相比已減半，所以由它發(fā)育成的幼胚細胞中染色體數(shù)目為40÷2=20。

（2）①根據(jù)單倍體植株長得弱小且高度不育的特點，結合表中得到的數(shù)據(jù)分析可知，表中A組中的幼苗最可能為單倍體植株。

②用秋水仙素進行處理選出的單倍體幼苗，其原理是秋水仙素會在細胞分裂前期抑制紡錘體的形成，從而使其細胞內染色體數(shù)目加倍，從而獲得能夠穩(wěn)定遺傳的西葫蘆品種。