Question

7．西瓜消暑解渴，深受百姓喜爱，其中果皮深绿（G）对浅绿（g）为显性，大子（B）对小子（b）为显性，红瓤（R）对黄瓤（r）为显性，三对基因分别位于三对同源染色体上．已知西瓜的染色体数目2n=22，请根据下面的几种育种方法流程图回答有关问题．
注：甲为深绿皮黄瓤小子，乙为浅绿皮红瓤大子，且甲、乙都能稳定遗传．
（1）通过①过程获得无子西瓜A时用到的试剂1是适宜浓度的生长素．
（2）②过程常用的试剂2是秋水仙素；通过③过程得到无子西瓜B与通过①过程获得无子西瓜A，从产生变异的来源来看，其区别是通过③过程得到无子西瓜B属于可遗传变异（染色体变异），通过①过程获得无子西瓜A属于不可遗传变异．
（3）若甲、乙为亲本，通过杂交获得F₁，F₁相互受粉得到F₂，该过程的育种方式为杂交育种．
（4）通过⑧过程获得的单倍体植株中拥有的染色体数是33．
（5）若将四倍体西瓜（gggg）和二倍体西瓜（GG）间行种植，结果发现四倍体西瓜植株上所结的种子，播种后发育成的植株中既有四倍体又有三倍体．那么，能否从这些植株所结西瓜的果皮颜色直接判断出这些植株是四倍体还是三倍体呢？请用遗传图解解释，并作简要说明．
简要说明：若四倍体西瓜（gggg）自交，则子代为gggg，所结西瓜的果皮为浅绿色；若四倍体西瓜（gggg）作母本，二倍体西瓜（GG）作父本，则子代为Ggg，所结西瓜的果皮为深绿色，所以四倍体植株上收获的种子发育成的植株，所结西瓜的果皮为深绿色的是三倍体，所结西瓜的果皮为浅绿色的是四倍体．

Answer 1

分析 1、据图分析，①过程中在没有授粉的雌蕊上涂抹适当浓度的生长素溶液，可以形成无子果实．
2、②过程中用秋水仙素使染色体加倍形成四倍体，四倍体与二倍体杂交形成三倍体的种子，三倍体的植株用二倍体的花粉刺激形成三倍体的无子西瓜．
3、④⑤表示杂交育种，先杂交后自交．
4、⑥表示植物体细胞杂交形成杂种细胞，⑦表示植物组织培养形成杂种植株，⑧表示花药离体培养形成单倍体植株．

解答 解：（1）品种乙的染色体数目2n=22，经过过程①得到的无子西瓜染色体数目未变，说明此过程是利用（适宜浓度的）生长素（类似物）处理让西瓜的子房壁经有丝分裂膨大形成的．
（2）品种甲（二倍体）经秋水仙素溶液加倍变为四倍体，然后四倍体（♀）×二倍体（♂）→三倍体，因三倍体减数分裂联系紊乱，无配子产生，故用品种乙的花粉刺激可产生无子西瓜B．通过③过程得到无子西瓜B属于可遗传变异（染色体变异），通过①过程获得无子西瓜A属于不可遗传变异．
（3）根据题意，该过程的育种方式是杂交育种．
（4）品种乙（2n=22）和四倍体（4n=44）属于两个不同的物种，存在生殖隔离，所以经植物体细胞杂交（⑥过程）得到杂种体细胞（6n=66），进而经植物组织培养（⑦过程）得到杂种植株（6n=66），最后经减数分裂产生配子（3n=33）再经花药离体培养技术得到单倍体植株（3n=33）．
（5）四倍体西瓜（gggg）自交后，后代的果皮颜色与母体相同，为浅绿色；四倍体与二倍体杂交后，三倍体的基因型为Ggg，由该三倍体发育成的西瓜的果皮颜色表现为深绿色．
故答案为：
（1）适宜浓度的生长素
（2）秋水仙素　   通过③过程得到无子西瓜B属于可遗传变异（染色体变异），通过①过程获得无子西瓜A属于不可遗传变异
（3）杂交育种
（4）33
（5）如图

简要说明：若四倍体西瓜（gggg）自交，则子代为gggg，所结西瓜的果皮为浅绿色；若四倍体西瓜（gggg）作母本，二倍体西瓜（GG）作父本，则子代为Ggg，所结西瓜的果皮为深绿色，所以四倍体植株上收获的种子发育成的植株，所结西瓜的果皮为深绿色的是三倍体，所结西瓜的果皮为浅绿色的是四倍体

点评 本题考查生长素的功能、多倍体育种、杂交育种、单倍体育种的相关知识，意在考查学生能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释并做出合理判断的能力．