Question

19．如圖是三倍體西瓜育種原理的流程圖：

（1）用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗時，可誘導多倍體的產(chǎn)生，因為這時的細胞具有分裂旺盛的特征，秋水仙素的作用在此為抑制有絲分裂前期紡錘體的形成．
（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
通過授粉為子房發(fā)育成無子果實提供生長素．
（3）四倍體母本上結(jié)出的果實，其果肉細胞為四倍體，種子中的胚為三倍體．三倍體植株不能進行減數(shù)分裂的原因是聯(lián)會紊亂，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，這些事實說明染色體組倍增的意義在于促進基因效應的增強；上述過程中需要的時間周期為2年．如果再想獲得三倍體無籽西瓜 除了用上述方法外還可以利用三倍體無籽西瓜進行植物組織培養(yǎng)．

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(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(jié)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）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，可誘導多倍體的產(chǎn)生，秋水仙素的作用能抑制細胞有絲分裂前期紡錘體的形成，導致著絲點分裂后產(chǎn)生的染色體不能移向細胞兩極．
（2）三倍體植株需要授以二倍體的成熟花粉，目的是通過授粉來刺激子房產(chǎn)生生長素供給無子果實的發(fā)育．
（3）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．
（4）染色體組的倍增可以促進基因效應的增強，這是三倍體西瓜高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的主要原因；獲得無子西瓜需要2年，第一年獲得三倍體種子，第二年獲得無子西瓜；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現(xiàn)，如植物組織培養(yǎng)、嫁接等．
故答案為：
（1）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　
（2）通過授粉為子房發(fā)育成無子果實提供生長素　
（3）四　三　聯(lián)會紊亂　
（4）促進基因效應的增強　2年   利用三倍體無籽西瓜進行植物組織培養(yǎng)

點評 本題以三倍體西瓜育種原理的流程圖為題材，考查生物變異在育種中應用的相關(guān)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．