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）秋水仙素可誘導多倍體的產(chǎn)生，其作用為抑制細胞（分裂前期）形成紡錘體．
（2）四倍體母本上結出的三倍體西瓜，其果肉細胞為四個染色體組，種子中的胚為三個染色體組．三倍體植株不能進行減數(shù)分裂的原因是聯(lián)會紊亂．
（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，其原因是一個染色體組的全部染色體正好移向細胞的一極，另外兩個染色體組的全部染色體正好移向細胞的另一極，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，請設計一個簡單的實驗驗證你的結論并做出實驗結果的預期．
設計方案：將三倍體無籽西瓜果皮的任意一部分進行植物組織培養(yǎng)（或無性繁殖），觀察果實中是否有種子
結果預期：成活長大后的植株仍然不能結出有子果實．

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胞染色體成為四倍體（4N=44），這種四倍體西瓜能正常開花結果，種子能正常萌發(fā)成長．然后用四倍體西瓜植株做母本（開花時去雄）、二倍體西瓜植株做父本（取其花粉授四倍體雌蕊上）進行雜交，這樣在四倍體西瓜的植株上就能結出三倍體的植株，在開花時，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．由于胚珠不能發(fā)育為種子，而果實則正常發(fā)育，所以這種西瓜無子．

解答 解：（1）多倍體育種時，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，細胞內(nèi)含有四個染色體組．種子中的胚是由二倍體的花粉與四倍體的卵細胞融合的受精卵發(fā)育而來的，細胞內(nèi)含有三個染色體組．三倍體植株由于細胞內(nèi)不含成對的同源染色體，故在減數(shù)第一次分裂時聯(lián)會紊亂，不能形成正常的生殖細胞．
（3）在減數(shù)第一次分裂過程中，一個染色體組的全部染色體移向細胞一極，另外兩個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現(xiàn)，如植物組織培養(yǎng)、嫁接等．
故答案為：
（1）抑制細胞（分裂前期）形成紡錘體
（2）四   三   聯(lián)會紊亂
（3）一個染色體組的全部染色體正好移向細胞的一極，另外兩個染色體組的全部染色體正好移向細胞的另一極，產(chǎn)生了正常的配子
（4）能    進行植物組織培養(yǎng)（或無性繁殖），觀察果實中是否有種子        成活長大后的植株仍然不能結出有子果實

點評 本題以三倍體西瓜育種為背景，考查生物變異在育種中應用的相關知識，意在考查學生理解的知識要點、獲取信息以及識圖分析能力和運用所學知識分析問題、解決問題的能力．