Question

3．普通西瓜植株為二倍體（2N=22），花單性，雌雄同株．用普通西瓜培育三倍體無子西瓜的主要過程如圖所示：
（1）接受秋水仙素處理的應(yīng)是有絲分裂前期的二倍體植株．
（2）若作為母本的四倍體植株的基因型為AAAA，作為父本的二倍體植株的基因型為aa，所結(jié)的西瓜中，果肉細(xì)胞的基因型是AAAA，種子內(nèi)胚的基因型是AAa．
（3）F₁的雌花接受二倍體的花粉后，并無種子的發(fā)育，但子房壁照樣發(fā)育成果皮，最可能的原因是二倍體的花粉中含有生長(zhǎng)素，生長(zhǎng)素促進(jìn)子房發(fā)育成果實(shí)．
（4）已知西瓜的果皮深色對(duì)淺色是顯性．四倍體西瓜和二倍體西瓜混合種植時(shí)，F(xiàn)₁植株上所結(jié)的果實(shí)中既有四倍體西瓜（自花受粉），又有三倍體西瓜（雜交）．為了方便判別，可選用淺色果皮的品種作為母本，深色果皮的品種作為父本，這樣F₁上凡是深色果皮的西瓜即為無子西瓜．
（5）三倍體無子西瓜的育種工作極其繁雜，種子的價(jià)格昂貴，而且發(fā)芽成活率低，這在很大程度上制約了無子西瓜的推廣種植，采用什么方法能較好地解決這個(gè)難題？植物組織培養(yǎng)．

Answer 1

分析 無子西瓜的培育的具體方法：
（1）用秋水仙素處理幼苗期的普通二倍體西瓜，得到四倍體西瓜；
（2）用四倍體西瓜作母本，用二倍體西瓜作父本，雜交，得到含有三個(gè)染色體組的西瓜種子．
（3）種植三倍體西瓜的種子，這樣的三倍體西瓜是開花后是不會(huì)立即結(jié)果的，還需要授給普通二倍體西瓜的成熟花粉，以刺激三倍體西瓜的子房發(fā)育成為果實(shí)，這樣就會(huì)得到三倍體西瓜．

解答 解：（1）利用秋水仙素使染色體數(shù)目加倍的原因是秋水仙素能夠抑制紡錘體的形成，而紡錘體在有絲分裂前期形成．
（2）若作為母本的四倍體植株的基因型為AAAA，作為父本的二倍體植株的基因型為aa，所結(jié)的西瓜中，果肉屬于母本的體細(xì)胞，因此果肉細(xì)胞的基因型是AAAA；種子內(nèi)胚是由受精卵發(fā)育而來，母本產(chǎn)生的卵細(xì)胞的基因型為AA，父本產(chǎn)生的精子為a，因此胚的基因型是AAa．
（3）F₁的雌花接受二倍體的花粉后，并無種子的發(fā)育，但子房壁照樣發(fā)育成果皮，最可能的原因是二倍體的花粉中含有生長(zhǎng)素，生長(zhǎng)素促進(jìn)子房發(fā)育成果實(shí)．
（4）用適宜濃度的秋水仙素處理基因型為bb的二倍體植株幼苗，獲得基因型為bbbb的四倍體植株；若bbbb自交，則子代為bbbb，所結(jié)西瓜果皮為淺色；若bbbb作母本，BB（深色果皮）作父本，則子代為Bbb（授以二倍體西瓜的花粉），所結(jié)西瓜果皮為深色，所以四倍體植株上所獲得的種子發(fā)育成的植株所結(jié)的西瓜，深色果皮的為無子西瓜，淺色果皮的為四倍體西瓜．因此選用淺色果皮的品種作為母本，深色果皮的品種作為父本，這樣F₁上凡是深色果皮的西瓜即為無子西瓜．
（5）三倍體無子西瓜的育種工作極其繁雜，種子的價(jià)格昂貴，而且發(fā)芽成活率低，這在很大程度上制約了無子西瓜的推廣種植，采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)能較好地解決這個(gè)難題．
故答案為：
（1）有絲分裂前
（2）AAAA     AAa
（3）二倍體的花粉中含有生長(zhǎng)素，生長(zhǎng)素促進(jìn)子房發(fā)育成果實(shí)
（4）淺色    深色      深色
（5）植物組織培養(yǎng)

點(diǎn)評(píng) 本題考查多倍體育種相關(guān)知識(shí)，要求考生能夠掌握多倍體育種的流程；識(shí)記秋水仙素的生理作用，并能夠結(jié)合題干信息進(jìn)行解答．