Question

3．普通西瓜植株为二倍体（2N=22），花单性，雌雄同株．用普通西瓜培育三倍体无子西瓜的主要过程如图所示：
（1）接受秋水仙素处理的应是有丝分裂前期的二倍体植株．
（2）若作为母本的四倍体植株的基因型为AAAA，作为父本的二倍体植株的基因型为aa，所结的西瓜中，果肉细胞的基因型是AAAA，种子内胚的基因型是AAa．
（3）F₁的雌花接受二倍体的花粉后，并无种子的发育，但子房壁照样发育成果皮，最可能的原因是二倍体的花粉中含有生长素，生长素促进子房发育成果实．
（4）已知西瓜的果皮深色对浅色是显性．四倍体西瓜和二倍体西瓜混合种植时，F₁植株上所结的果实中既有四倍体西瓜（自花受粉），又有三倍体西瓜（杂交）．为了方便判别，可选用浅色果皮的品种作为母本，深色果皮的品种作为父本，这样F₁上凡是深色果皮的西瓜即为无子西瓜．
（5）三倍体无子西瓜的育种工作极其繁杂，种子的价格昂贵，而且发芽成活率低，这在很大程度上制约了无子西瓜的推广种植，采用什么方法能较好地解决这个难题？植物组织培养．

Answer 1

分析 无子西瓜的培育的具体方法：
（1）用秋水仙素处理幼苗期的普通二倍体西瓜，得到四倍体西瓜；
（2）用四倍体西瓜作母本，用二倍体西瓜作父本，杂交，得到含有三个染色体组的西瓜种子．
（3）种植三倍体西瓜的种子，这样的三倍体西瓜是开花后是不会立即结果的，还需要授给普通二倍体西瓜的成熟花粉，以刺激三倍体西瓜的子房发育成为果实，这样就会得到三倍体西瓜．

解答 解：（1）利用秋水仙素使染色体数目加倍的原因是秋水仙素能够抑制纺锤体的形成，而纺锤体在有丝分裂前期形成．
（2）若作为母本的四倍体植株的基因型为AAAA，作为父本的二倍体植株的基因型为aa，所结的西瓜中，果肉属于母本的体细胞，因此果肉细胞的基因型是AAAA；种子内胚是由受精卵发育而来，母本产生的卵细胞的基因型为AA，父本产生的精子为a，因此胚的基因型是AAa．
（3）F₁的雌花接受二倍体的花粉后，并无种子的发育，但子房壁照样发育成果皮，最可能的原因是二倍体的花粉中含有生长素，生长素促进子房发育成果实．
（4）用适宜浓度的秋水仙素处理基因型为bb的二倍体植株幼苗，获得基因型为bbbb的四倍体植株；若bbbb自交，则子代为bbbb，所结西瓜果皮为浅色；若bbbb作母本，BB（深色果皮）作父本，则子代为Bbb（授以二倍体西瓜的花粉），所结西瓜果皮为深色，所以四倍体植株上所获得的种子发育成的植株所结的西瓜，深色果皮的为无子西瓜，浅色果皮的为四倍体西瓜．因此选用浅色果皮的品种作为母本，深色果皮的品种作为父本，这样F₁上凡是深色果皮的西瓜即为无子西瓜．
（5）三倍体无子西瓜的育种工作极其繁杂，种子的价格昂贵，而且发芽成活率低，这在很大程度上制约了无子西瓜的推广种植，采用植物组织培养技术能较好地解决这个难题．
故答案为：
（1）有丝分裂前
（2）AAAA     AAa
（3）二倍体的花粉中含有生长素，生长素促进子房发育成果实
（4）浅色    深色      深色
（5）植物组织培养

点评 本题考查多倍体育种相关知识，要求考生能够掌握多倍体育种的流程；识记秋水仙素的生理作用，并能够结合题干信息进行解答．