Question

【题目】西瓜是二倍体一年生植物，雌雄同株异花。通过诱导染色体变异，培育出了三倍体无子西瓜，但三倍体西瓜发芽率低、成苗率低、制种成本高、育苗技术较复杂。研究人员通过60Coγ射线辐照干种子的方法，获得染色体易位的个体（如下图所示），通过一定的杂交或自交过程获得易位纯合子，易位纯合子和正常二倍体西瓜杂交，可得到种子数量较少的子代。染色体易位的个体减数分裂时，同源染色体仍随机移向一极，其配子中由于缺少某些染色体片段，造成败育，花粉的育性可通过显微镜进行检查。回答下列问题：

（1）三倍体无子西瓜培育的遗传学原理是___________，属于___________（填可遗传或不可遗传）的变异。

（2）材料为干种子而不用萌发种子的原因是______________________。

（3）获得易位纯合子的基本步骤为：

第1步：将60Coγ射线辐照后的干种子种植，在开花期进行花粉育性检查，花粉___________（填正常或半败育）的单株进行同株人工套袋自交授粉获得F1种子。单株编号收籽。

第2步：播种F1种子。毎个株系种植20株（来自于同一亲本的种子为一个株系）。每株进行花粉育性检査在兼有育性正常株和半败育株的株系内进行继续筛选。其中正常二倍体西瓜和易位纯合子西瓜的花粉都是正常的。欲从中选出易位纯合子，并保留易位纯合品系，应如何进行后续实验？____________________________________________。

（4）如何利用染色体易位获得种子更少的西瓜?请写出实验的基本思路：______________________。

Answer 1

【答案】染色体变异 可遗传 萌发的种子易发生基因突变，使西瓜的性状发生改变 半败育 选择花粉育性正常株作父本，与普通二倍体品种杂交；同时，花粉育性正常单株进行人工套袋自交，授粉；将杂交所结种子种植，花粉全为半败育的可确定其父本为易位纯合子，其自交所结种子即为易位纯合子种子 辐射诱变获得多对染色体易位的西瓜品系；将不同的易位纯合子品系间进行杂交

【解析】

易位属于染色体结构变异，染色体易位是指染色体的某一片段移接到非同源染色体上的现象，易位后基因的数目不变。

（1）三倍体无子西瓜是利用四倍体和二倍体杂交形成，遗传学原理是染色体变异，属于可遗传变异。

（2）萌发种子细胞正在分裂，容易发生基因突变，而本实验需要的是染色体结构变异的个体。

（3）第一步：用60Coγ射线辐照后的干种子有的发生了易位，染色体易位的个体减数分裂时，同源染色体仍随机移向一极，其配子中由于缺少某些染色体片段，造成败育，但有部分个体产生的配子含有完整的染色体，所以花粉是半败育。

第二步：选择花粉育性正常株作父本，与普通二倍体品种杂交；同时，花粉育性正常单株进行人工套袋自交，授粉；将杂交所结种子种植，花粉全为半败育的可确定其父本为易位纯合子，其自交所结种子即为易位纯合子种子。

（4）辐射诱变获得多对染色体易位的西瓜品系或者将不同的易位纯合子品系间进行杂交，可以获得种子更少的西瓜。