Question

4．如圖是三倍體西瓜育種原理的流程圖，請據(jù)圖回答問題．

（1）秋水仙素可誘導(dǎo)多倍體的產(chǎn)生，其作用為抑制細(xì)胞（分裂前期）形成紡錘體．
（2）四倍體母本上結(jié)出的三倍體西瓜，其果肉細(xì)胞為四個(gè)染色體組，種子中的胚為三個(gè)染色體組．三倍體植株不能進(jìn)行減數(shù)分裂的原因是聯(lián)會(huì)紊亂．
（3）育種過程中，三倍體無籽西瓜偶爾有少量種子．請從染色體組的角度解釋，其原因是一個(gè)染色體組的全部染色體正好移向細(xì)胞的一極，另外兩個(gè)染色體組的全部染色體正好移向細(xì)胞的另一極，產(chǎn)生了正常的配子．
（4）三倍體無籽西瓜的性狀能（能/否）遺傳，請?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)簡單的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證你的結(jié)論并做出實(shí)驗(yàn)結(jié)果的預(yù)期．
設(shè)計(jì)方案：將三倍體無籽西瓜果皮的任意一部分進(jìn)行植物組織培養(yǎng)（或無性繁殖），觀察果實(shí)中是否有種子
結(jié)果預(yù)期：成活長大后的植株仍然不能結(jié)出有子果實(shí)．

Answer 1

分析 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．

解答 解：（1）多倍體育種時(shí)，秋水仙素處理的是萌發(fā)的種子或幼苗，秋水仙素的作用是抑制紡錘體的形成．
（2）四倍體母本上結(jié)出的三倍體西瓜，其果肉是由四倍體的子房壁發(fā)育而來的，細(xì)胞內(nèi)含有四個(gè)染色體組．種子中的胚是由二倍體的花粉與四倍體的卵細(xì)胞融合的受精卵發(fā)育而來的，細(xì)胞內(nèi)含有三個(gè)染色體組．三倍體植株由于細(xì)胞內(nèi)不含成對的同源染色體，故在減數(shù)第一次分裂時(shí)聯(lián)會(huì)紊亂，不能形成正常的生殖細(xì)胞．
（3）在減數(shù)第一次分裂過程中，一個(gè)染色體組的全部染色體移向細(xì)胞一極，另外兩個(gè)染色體組的全部染色體移向另一極，可以形成正常的配子．
（4）三倍體西瓜的無子性狀是由遺傳物質(zhì)的改變引起的，該性狀能夠遺傳，但需要通過無性生殖的方式來實(shí)現(xiàn)，如植物組織培養(yǎng)、嫁接等．
故答案為：
（1）抑制細(xì)胞（分裂前期）形成紡錘體
（2）四   三   聯(lián)會(huì)紊亂
（3）一個(gè)染色體組的全部染色體正好移向細(xì)胞的一極，另外兩個(gè)染色體組的全部染色體正好移向細(xì)胞的另一極，產(chǎn)生了正常的配子
（4）能    進(jìn)行植物組織培養(yǎng)（或無性繁殖），觀察果實(shí)中是否有種子        成活長大后的植株仍然不能結(jié)出有子果實(shí)

點(diǎn)評 本題以三倍體西瓜育種為背景，考查生物變異在育種中應(yīng)用的相關(guān)知識(shí)，意在考查學(xué)生理解的知識(shí)要點(diǎn)、獲取信息以及識(shí)圖分析能力和運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析問題、解決問題的能力．