Question

下图是三倍体西瓜育种原理的流程图。

（1）用秋水仙素处理___________________时，可诱导多倍体的产生，因为这时的细胞具有 __________的特征，秋水仙素的作用在此为______________________________。 

（2）三倍体植株需要授以二倍体的成熟花粉，这一操作的目的在于_____________________。 

（3）四倍体母本上结出的果实，其果肉细胞为______倍体，种子中的胚为______倍体。三倍体植株不能进行减数分裂的原因是_______________，由此而获得三倍体无子西瓜。 

（4）三倍体西瓜高产、优质、无子，这些事实说明染色体组倍增的意义在于______________，上述过程中需要的时间周期为__________。

Answer

萌发的种子或幼苗 分裂旺盛 抑制有丝分裂前期纺锤体的形成 通过授粉为子房发育成无子果实提供生长素 四 三 联会紊乱 促进基因效应的增强 2年

【解析】

普通西瓜为二倍体植物，即体内有2组染色体（2N=22），用秋水仙素处理其幼苗，令二倍体西瓜植株细胞染色体成为四倍体（4N=44），这种四倍体西瓜能正常开花结果，种子能正常萌发成长。然后用四倍体西瓜植株做母本（开花时去雄）、二倍体西瓜植株做父本（取其花粉授四倍体雌蕊上）进行杂交，这样在四倍体西瓜的植株上就能结出三倍体的植株，在开花时，其雌蕊要用正常二倍体西瓜的花粉授粉，以刺激其子房发育成果实，由于胚珠不能发育为种子，而果实则正常发育，所以这种西瓜无子。

（1）由于植物萌发的种子或幼苗分裂旺盛，所以用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗时，可诱导多倍体的产生；秋水仙素的作用能抑制细胞有丝分裂前期纺锤体的形成，导致着丝点分裂后产生的染色体不能移向细胞两极。

（2）由于发育着的种子能产生生长素，所以三倍体植株需要授以二倍体的成熟花粉，这一操作的目的在于通过授粉为子房发育成无子果实提供生长素。

（3）果肉细胞来自于母本，四倍体母本上结出的果实，其果肉细胞为四倍体；种子中的胚来自受精卵，因此为三倍体；因三倍体为三个染色体组，减数分裂中会发生联会紊乱，而导致三倍体植株不能进行减数分裂，从而获得三倍体无子西瓜。

（4）三倍体西瓜高产、优质、无子，这些事实说明染色体组倍增的意义在于促进基因效应的增强；三倍体无子西瓜的形成需要2年时间：第一年为四倍体西瓜作母本，授以二倍体的花粉粒，结出三倍体的西瓜种子，第二年为三倍体种子与二倍体种子间种，自然或用人工的方法，让二倍体花粉刺激三倍体植株的子房发育成西瓜，即成三倍体无籽西瓜。