三倍體無籽西瓜培育中的幾個問題

1、三倍體無籽西瓜培育中的幾個問題問題一三倍體西瓜的果皮種皮是四個染色體組，來源于母本，胚芽由受精卵發(fā)育來，有3 個染色體組（ 3 11 ） ，胚乳由受精極核發(fā)育來有5 個染色體組。注意 四倍體植株上結(jié)四倍體西瓜，四倍體西瓜內(nèi)結(jié)的種子為三倍體，其種皮為四倍體。1.用二倍體西瓜為親本，培育“ 三倍體無籽西瓜” 過程中，下列說法正確的是（） a第一年的植株中，染色體組數(shù)可存在2、3、4、5 個染色體組 b第二年的植株中沒有同源染色體 c第一年結(jié)的西瓜其種皮、胚、胚乳的染色體組數(shù)分歧，均是當年雜交的結(jié)果 d第二年的植株中用三倍體做母本，與二倍體的父本發(fā)生的精子受精后，得不育的三倍體西瓜答案： a 5 個

2、染色體組是指胚乳嗎，可是西瓜有胚乳？c選項的當年雜交的結(jié)果是什么意思？2.在三倍體無籽西瓜的培育過程中，將二倍體普通西瓜幼苗用秋水仙素處理，待植物成熟接受普通二倍體西瓜的正?；ǚ酆?，發(fā)育形成果實的果皮、種皮、胚芽、胚乳細胞的染色體組數(shù)依次是（）a4、2、 2、4 b4、4、 3、5 c 3、3、3、4 d4、4、3、6 3.已知西瓜為雌雄同株且雌雄異花的植物。果皮淺綠色的基因型為aaaa四倍體西瓜與果皮帶深綠色條紋的基因型為aa 的二倍體西瓜間行種植，隨機受粉。然后用四倍體植株所結(jié)的種子再種植，待上述種子長成植株后去雄再授以二倍體西瓜的花粉，則所得的西瓜（）a 果皮均為淺綠色，無子b 果皮均為

3、帶深綠色條紋的，有子c果皮有的為淺綠色的，有子；果皮有的為帶深綠色條紋的，無子d 果皮有的為淺綠色的，無子；果皮有的為帶深綠色條紋的，有子4.用四倍體西瓜與二倍體西瓜雜交所得的子一代植株開花后，經(jīng)適當處理，則（）a能發(fā)生正常配子，結(jié)出種子形成果實 b結(jié)出的果實為五倍體c不克不及發(fā)生正常配子，但可形成無籽西瓜d結(jié)出的果實為三倍體【解析】 四倍體西瓜與二倍體西瓜雜交發(fā)生的子一代西瓜植株是三倍體，由于其染色體組數(shù)為奇數(shù)， 在減數(shù)分裂時同源染色體配對紊亂，因而不克不及發(fā)生正常生殖細胞，故不克不及結(jié)種子。若經(jīng)適當處理，如用二倍體花粉刺激其子房，可結(jié)出無籽西瓜。該果實僅由果皮構(gòu)成，由于果皮細胞屬于三倍體西

4、瓜植株的體細胞，故該果實為三倍體。答案：cd點評：三倍體無籽西瓜的培育過程較復雜，應(yīng)利用課本插圖加深理解。問題二無籽番茄和無籽西瓜兩者都為單性結(jié)實(是指子房不經(jīng)過受精作用而形成不含種子果實的現(xiàn)象 )，因而果實中都無種子。但有三方面分歧：(1) 無受精過程發(fā)生的原因分歧。前者是人為阻隔了授粉過程，使卵細胞不克不及接受到精子而不克不及發(fā)生受精卵。后者是由于三倍體植株在減數(shù)分裂中染色體聯(lián)會發(fā)生紊亂，不克不及形成正常生殖細胞而無受精卵形成。(2) 子房發(fā)育成果實的刺激分歧，前者一般是在柱頭上涂上一定濃度的生長素溶液，是化學刺激。后者是授粉刺激，即給三倍體植株雌蕊授以普通西瓜的成熟花粉。 (3)果肉細胞

5、的染色體組數(shù)分歧。由于前者是生長素直接刺激二倍體的子房形成的，故果肉細胞含二個染色體組。 而后者是利用二倍體普通西瓜經(jīng)人工誘導多倍體方法育成三倍體植株后，用普通西瓜花粉刺激三倍體的子房形成的，故無籽西瓜果肉細胞含3 個染色體組。無子番茄是二倍體無子番茄和無籽西瓜的原理不必。無子番茄是用生長素刺激花，促進其結(jié)果，所以果實仍然是二倍體。無籽西瓜是應(yīng)用三倍體不育的原理，所以無籽。 三倍體無籽西瓜的果實里無籽，含糖量比普通西瓜提高了10%左右，吃著特別甜。而且產(chǎn)量高，抗逆性強。 問題三獲得三倍體西瓜種子( 4 2)時，用二倍體為四倍體提供花粉，如果反交，能否獲得三倍體西瓜種子？用四倍體植株作母本，用二

6、倍體植株作父本，進行雜交，就能在四倍體上結(jié)出三倍體的種子。如果反交， 能否獲得三倍體的西瓜種子呢？四倍體與二倍體西瓜， 無論正交或反交，都能發(fā)生三倍體的種子。但是反交獲得的三倍體西瓜雌花中的珠被會發(fā)育成硬殼種皮，種子發(fā)育比較困難，形成的三倍體種子難于萌發(fā)；且果實品質(zhì)差，而正交， 不單能獲得三倍體的種子，且四倍體的西瓜吃著味道甜美。故獲得三倍體西瓜種子時通常以二倍體為四倍體提供花粉。問題四三倍體無籽西瓜發(fā)育生長素的來源問題三倍體植株在減數(shù)分裂時由于同源染色體聯(lián)會紊亂，幾乎不成能發(fā)生種子。但是當其柱頭接受了二倍體的花粉后，花粉在萌發(fā)的過程中，將自身使得色氨酸轉(zhuǎn)化為吲哚乙酸的酶體系分泌到了三倍體西瓜

7、植株的子房中去，促發(fā)了其子房合成了大量生長素；還有， 二倍體花粉自己也攜帶少量的生長素，受粉以后也可以擴散到子房中去，正是這兩種途徑的共同作用，才促使了三倍體西瓜的子房發(fā)育，最終形成了無籽西瓜！問題五三倍體無籽西瓜為什么含糖量比普通西瓜能提高10%，且產(chǎn)量高，抗逆性強？三倍體無籽西瓜的這一系列變異特征，顯然是由于核內(nèi)染色體加倍，以致等位基因增加而引起的 “ 劑量效應(yīng) ” 。當然，由于三倍體西瓜無籽，本當儲藏于種子的子葉中的那部分營養(yǎng)物質(zhì)，就以糖的形式存在于果實的果肉細胞中了，這也是三倍體無籽西瓜比普通西瓜含糖量高的原因之一。問題六三倍體無籽西瓜真的無籽嗎？若有子，可為幾倍體？三倍體無籽西瓜在減

8、數(shù)分裂過程中，由于細胞中存在三條相同的同源染色體，因此在減數(shù)第一次分裂的聯(lián)會時期，經(jīng)常發(fā)生聯(lián)會紊亂，導致不克不及發(fā)生正常的生殖細胞，因此我們說三倍體無籽西瓜是無子的。但也會出現(xiàn)減數(shù)分裂過程中，兩組染色體移向一極，；另一組移到另一極， 這樣就可以發(fā)生含兩個染色體組和含一個染色體組的生殖細胞，那么它在接受二倍體植物發(fā)生的花粉以后，就可以完成受精作用，形成含三個染色體組和含兩個染色體組的受精卵，將來就可以形成三倍體和二倍體的種子。問題七三倍體無籽西瓜培育過程中兩次用到二倍體西瓜的花粉，其生理作用相同嗎？兩次授粉， 其生理作用是分歧的。第一次授粉是將普通二倍體西瓜的花粉授在四倍體西瓜的雌蕊柱頭上， 其

9、目的是讓二者進行雜交得到三倍體種子。第二次授粉是將二倍體的花粉授在三倍體的雌蕊柱頭上，其目的是為了刺激三倍體西瓜的子房發(fā)育成果實。那么二倍體西瓜的花粉為什么能刺激三倍體西瓜的子房發(fā)育成果實呢？原因有二：一是二倍體西瓜的花粉能發(fā)生少量生長素，二是二倍體西瓜的花粉中有一種色氨酸酶，能催化三倍體西瓜細胞內(nèi)的色氨酸轉(zhuǎn)化為生長素，這樣就滿足了三倍體西瓜子房發(fā)育成果實所需要的生長素。三倍體無籽西瓜沒有種子，那么它生長需要的生長素是哪里得來的呢？問題八用秋水仙素處理二倍體西瓜幼苗時，是否所有的細胞染色體組都是四個？用秋水仙素處理二倍體西瓜幼苗使之成為四倍體，秋水仙素應(yīng)處理幼苗或萌發(fā)的種子。因為萌發(fā)的種子、

10、幼苗具有較強的分生能力，細胞進行有絲分裂，秋水仙素處理后可達到使發(fā)生的新細胞染色體數(shù)目加倍的目的。但秋水仙素處理后，只能使分生組織分裂發(fā)生的莖、葉、花染色體數(shù)目加倍，而未處理的如根部細胞染色體組數(shù)仍為兩個染色體組。問題九三倍體無籽西瓜如何遺傳？三倍體無籽西瓜由于沒有種子，所以不克不及通過有性生殖發(fā)生后代，因此要想大量繁殖，只能通過無性繁殖發(fā)生后代。問題十三倍體無籽西瓜的無籽性狀可以遺傳嗎？三倍體無籽西瓜獲得依據(jù)遺傳學原理是染色體變異，因為染色體上含有遺傳物質(zhì)dna，因此，無籽西瓜的無籽性狀是因為遺傳物質(zhì)的改變引起的，因此， 這種無籽性狀出現(xiàn)的變異是可以遺傳給后代的。它同無子番茄分歧，無子番茄是

11、通過利用生長素的促進果實發(fā)育的生理作用而獲得的， 整個過程中根本沒有發(fā)生遺傳物質(zhì)的變更，因此無子番茄的性狀是不克不及遺傳給后代的。 也就是說， 如果我們把無子番茄通過植物組織培養(yǎng)的方法，大面積種植的話，在花蕾期不采納人工去雄，在雌蕊柱頭涂抹一定濃度的生長素，我們所獲得的番茄仍然是有籽的。問題十一使用人工方法獲得同源四倍體，為什么選擇二倍體西瓜的幼苗或萌發(fā)的種子作為處理對象？答：人工誘導多倍體的形成實質(zhì)上是利用秋水仙素作用于正在進行有絲分裂的細胞，抑制其紡錘體的形成， 使染色體的著絲點分裂后，兩姐妹染色單體分開形成的子染色體不克不及分配到兩個子細胞中去，從而導致植株體細胞的染色體數(shù)目加倍。由于二倍體西瓜的幼苗或萌發(fā)的種子，其分生組織的細胞分裂能力較強，故適合作為處理對象。問題十二同源四倍體與二倍體雜交后獲得的三倍體西瓜