无籽西瓜培育过程相关问题.doc

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1、无籽西瓜培育过程中的问题探讨★三倍体无籽西瓜没有种子，那么他生长需要的生长素是哪里得来的呢？　三倍体无籽西瓜发育生长素的来源问题新教材上册讲到生长素促进果实发育时说：“发育着的种子能够产生大量生长素，在生长素的作用下，子房发育成果实。”而下册教材讲三倍体时又言：“三倍体开花时，授以二倍体成熟花粉，能刺激子房发育成为果实（西瓜），因为胚珠并不发育成种子，所以这种西瓜叫无子西瓜”。那么问题就出来了：没有胚珠，不形成种子，也就不产生大量生长素，那三倍体子房如何发育？其实，问题的关键在于所受的二倍体的花粉起了作用。我们知道，三倍体植株在减数分裂时由于同源染色体联会紊乱，几乎不可能产

2、生种子。但是当其柱头接受了二倍体的花粉后，花粉在萌发的过程中，将自身使得色氨酸转化为吲哚乙酸的酶体系分泌到了三倍体西瓜植株的子房中去，促发了其子房合成了大量生长素；还有，二倍体花粉本身也携带少量的生长素，受粉以后也可以扩散到子房中去，正是这两种途径的共同作用，才促使了三倍体西瓜的子房发育，最终形成了无籽西瓜！ ★必须搞清楚的几个问题：　　①关于两次传粉：第一次传粉是杂交得到三倍体种子，第二次传粉是为了刺激子房发育成果实。　　②为何不以二倍体西瓜为母体？　　如果以二倍体西瓜作为母体，四倍体西瓜作父本，也能得到三倍体种子，但这种三倍体种子结的西瓜，因珠被发育成厚硬的种皮，达不到

3、“无籽”的目的。　　③用秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗使之成为四倍体，秋水仙素应处理幼苗或萌发的种子。因为萌发的种子、幼苗具有分生能力，细胞进行有丝分裂，秋水仙素处理后可达到使产生的新细胞染色体数目加倍的目的。　　④秋水仙素处理后，分生组织分裂产生的茎、叶、花染色体数目加倍，而未处理的如根部细胞染色体数仍为二倍体。　　⑤四倍体植株上结四倍体西瓜，四倍体西瓜内结的种子为三倍体，其种皮为四倍体。 三倍体西瓜的果皮种皮是四个染色体组，来源于母本，胚芽由受精卵发育来，有3个染色体组（21），胚乳由受精极核发育来有五个染色体组 例1：用二倍体西瓜为亲本，培育“三倍体无籽西瓜”过程中，下列

4、说法正确的是（    ）        A．第一年的植株中，染色体组数可存在2、3、4、5个染色体组        B．第二年的植株中没有同源染色体        C．第一年结的西瓜其种皮、胚、胚乳的染色体组数不同，均是当年杂交的结果        D．第二年的植株中用三倍体做母本，与二倍体的父本产生的精子受精后，得不育的三倍体西瓜【解析】第一年，二倍体西瓜植株幼苗期用秋水仙素加倍，成为四倍体西瓜，作母本，普通二倍体西瓜作父本，二倍体西瓜植株体细胞中染色体组为2个，四倍体西瓜体细胞染色体组为4个；二倍体西瓜植株开花，其花粉粒中精子的染色体数目和染色体组都减半，为1个染色体组

5、；四倍体为母本，其卵细胞和极核都是经减数分裂形成，染色体组一样都为2个。所以，精子与卵细胞结合形成的受精卵的染色体组为3个，将来发育形成种子的胚；一个精子与两个极核2+2结合形成受精极核，将来发育成胚乳，其染色体组为5个染色体组。A正确。...第一年，结的西瓜，其种皮由母本四倍体植株的组织细胞发育形成，染色体组与母本一样为4个染色体组，胚染色体组为3个，胚乳的染色体组为5个，染色体组数不同，但种皮不是当年杂交的结果，C错。第二年。将第一年得到的三倍体种子种植，得到三倍体西瓜植株，体细胞中的染色体组为3个，由于其全部为西瓜的染色体，即同源三倍体，互为同源染色体的数目为3，B错

6、。第二年的植株中用三倍体做母本，授以二倍体的花粉，并不能完成受精作用，只是刺激子房壁发育成果实即无籽西瓜。以为三倍体植株有三个染色体组，联会时发生紊乱，不能形成有效的配子即卵细胞，D错。故本题选A。例2：在三倍体无籽西瓜的培育过程中，将二倍体普通西瓜幼苗用秋水仙素处理，待植物成熟接受普通二倍体西瓜的正常花粉后，发育形成果实的果皮、种皮、胚芽、胚乳细胞的染色体组数依次是（   ）A．4、2、2、4    B．4、4、3、5    C．3、3、3、4    D．4、4、3、6 是选B，果皮由子房壁发育而来，所以与母本（用秋水仙素处理过的西瓜）一样，染色体组数为4种皮由珠被发育而

7、来，所以也与母本一样为4胚芽是受精卵分化而来，则为卵细胞与精子组数之和为2+1=3胚乳细胞是由一个精子与两个极合结合发育而来，所以为2+2+1=5。例3：已知西瓜为雌雄同株且雌雄异花的植物。果皮浅绿色的基因型为aaaa四倍体西瓜与果皮带深绿色条纹的基因型为AA的二倍体西瓜间行种植，随机受粉。然后用四倍体植株所结的种子再种植，待上述种子长成植株后去雄再授以二倍体西瓜的花粉，则所得的西瓜（     ）A果皮均为浅绿色，无子B果皮均为带深绿色条纹的，有子C果皮有的为浅绿色的，有子；果皮有的为带深绿色条纹的，无子D果皮有的