Question

20．西瓜消暑解渴，深受百姓喜愛，其中果皮深綠（G）對淺綠（g）為顯性，大子（B）對小子（b）為顯性，紅瓤（R）對黃瓤（r）為顯性，三對基因位于三對非同源染色體上，遵循基因的自由組合定律．已知西瓜的染色體數目2n=22，請根據下列幾種育種方法的流程圖回答有關問題．
注：甲為深綠皮黃瓤小子，乙為淺綠皮紅瓤大子，且甲、乙都能穩定遺傳．
（1）②過程常用的試劑2作用和目的是抑制紡錘體的形成從而使染色體數目加倍；通過③過程得到無子西瓜B與通過①過程獲得無子西瓜A，從產生變異的來源來看，其區別是通過③過程得到的無籽西瓜B屬于可遺傳變異，通過過程①獲得無籽細胞A屬于不可遺傳變異．
（2）通過⑧過程獲得的單倍體植株中擁有的染色體數是33．
（3）若將四倍體西瓜（gggg）和二倍體西瓜（GG）間行種植，結果發現四倍體西瓜植株上所結的種子，播種后發育成的植株中既有四倍體又有三倍體．那么，能否從這些植株所結西瓜的果皮顏色直接判斷出這些植株是四倍體還是三倍體呢？請作簡要說明．若四倍體西瓜（gggg）自交，則子代為gggg四倍體，果皮淺綠色；若四倍體西瓜作母本，二倍體西瓜（GG）作父本，則子代為Ggg三倍體，果皮深綠色．

Answer 1

分析 1、據圖分析，①過程中在沒有授粉的雌蕊上涂抹適當濃度的生長素溶液，可以形成無子果實．
2、②過程中用秋水仙素使染色體加倍形成四倍體，四倍體與二倍體雜交形成三倍體的種子，三倍體的植株用二倍體的花粉刺激形成三倍體的無子西瓜．
3、④⑤表示雜交育種，先雜交后自交．
4、⑥表示植物體細胞雜交形成雜種細胞，⑦表示植物組織培養形成雜種植株，⑧表示花藥離體培養形成單倍體植株．

解答 解：（1）②過程常用的試劑2是秋水仙素，秋水仙素能抑制有絲分裂前期紡錘體的形成，導致染色體在著絲點分裂后不能分配到兩個細胞中，從而使細胞內的染色體數目加倍．品種甲（二倍體）經秋水仙素溶液加倍變為四倍體，然后四倍體（♀）×二倍體（♂）→三倍體，因三倍體減數分裂聯系紊亂，無配子產生，故用品種乙的花粉刺激可產生無子西瓜B，通過③過程得到無子西瓜B屬于可遺傳變異（染色體變異）；而通過①過程獲得無子西瓜A是利用生長素類似物促進子房發育成果實，其遺傳物質并沒有改變，屬于不可遺傳變異．
（2）品種乙（2n=22）和四倍體（4n=44）屬于兩個不同的物種，存在生殖隔離，所以經植物體細胞雜交（⑥過程）得到雜種體細胞（6n=66），進而經植物組織培養（⑦過程）得到雜種植株（6n=66），最后經減數分裂產生配子（3n=33）再經花藥離體培養技術得到單倍體植株（3n=33）．
（3）四倍體西瓜（gggg）自交后，后代的果皮顏色與母體相同，為淺綠色；四倍體與二倍體雜交后，三倍體的基因型為Ggg，由該三倍體發育成的西瓜的果皮顏色表現為深綠色．
故答案為：
（1）抑制紡錘體的形成從而使染色體數目加倍；
通過③過程得到的無籽西瓜B屬于可遺傳變異，通過過程①獲得無籽細胞A屬于不可遺傳變異
（2）33
（3）若四倍體西瓜（gggg）自交，則子代為gggg四倍體，果皮淺綠色；若四倍體西瓜作母本，二倍體西瓜（GG）作父本，則子代為Ggg三倍體，果皮深綠色．（其他正確的表述也得分）

點評 本題考查生長素的功能、多倍體育種、雜交育種、單倍體育種的相關知識，意在考查學生的識圖和理解能力，屬于中檔題．