Question

【題目】西葫蘆（染色體數2n=40）是一種食用價值和經濟價值均較高的瓜類蔬菜作物。科研工作者為快速獲得單倍體植株，以便培育優良品種，做了相關實驗。操作如下：

（1）對雄蕊進行60Co輻射處理，可誘導______________。雌花套袋的目的是___________________。處理后的部分花粉活力降低，但可通過受精過程誘導卵細胞發育成單倍體幼胚，其染色體數目為____________。

（2）科研工作者將不同的幼胚在相同條件下進行體外培養得到幼苗，測量相同苗期幼苗的部分形態學指標，根據所得數據將其分為兩組（結果如表所示）：

組別	形態學指標（平均值）
	葉寬（cm）	葉長 （cm）	葉柄長（cm）	葉柄粗/周長（cm）
A組	6. 23	7. 63	10. 03	1. 77
B組	29. 30	33. 90	31. 83	5. 77

①為選育單倍體植株，應選用上表中________組中的幼苗進行后續研究。

②將選出的單倍體幼苗用秋水仙素進行處理，會在細胞分裂______期抑制____________的形成，從而使其_______________，獲得能夠穩定遺傳的西葫蘆品種。

Answer 1

【答案】基因突變（基因突變及染色體變異）防止外來花粉干擾20A前紡錘體染色體數目加倍

【解析】

結合圖解和題意分析，將采集的雄蕊進行60Co輻射處理，目的是誘導花藥母細胞內發生基因突變或染色體變異，使其產生活力極低的花粉而無法完成正常受精，用這樣的花粉涂抹在雌蕊柱頭，誘導其受精過程（事實因花粉活力低而無法真正完成受精），目的是促進雌蕊中卵細胞（染色體數目只有體細胞的一半：20條）發育為幼胚，取出幼胚離體培養即可得到單倍體植株。由于突變的花粉可能只是一部分，所以在離體培養的幼胚發育得到的植株中有些并不是卵細胞發育而來的單倍體植株，所以最后還需要進行對培育植株進行形態上的篩選，一般是根據單倍體植株長得弱小且高度不育的特點進行選擇。

（1）對雄蕊進行60Co輻射處理，目的是誘導花藥母細胞發生突變。雌花套袋的目的是防止外來花粉的干擾。通過誘導卵細胞發育成單倍體幼胚，由于卵細胞是減數分裂產生的生殖細胞，其內的染色體數目與正常體細胞相比已減半，所以由它發育成的幼胚細胞中染色體數目為40÷2=20。

（2）①根據單倍體植株長得弱小且高度不育的特點，結合表中得到的數據分析可知，表中A組中的幼苗最可能為單倍體植株。

②用秋水仙素進行處理選出的單倍體幼苗，其原理是秋水仙素會在細胞分裂前期抑制紡錘體的形成，從而使其細胞內染色體數目加倍，從而獲得能夠穩定遺傳的西葫蘆品種。