Question

【題目】下圖為西瓜育種的流程圖，品種甲——綠皮（G）、紅瓤（R）、小籽（e）和品種乙——白皮（g）、黃瓤（r）、大籽（E）是味甘汁多、消暑解渴、穩定遺傳的兩種西瓜品種，三對基因自由組合。已知西瓜體細胞的染色體數目2n=22。請回答下列問題：

（1）圖中①過程所用的試劑為秋水仙素，它的作用是____________。通過①過程得到的四倍體的基因型為____________。通過②途經培育無籽西瓜的育種方式叫做_____________。

（2）通過③途徑培育無籽西瓜時所用的試劑為_____________，施用的時機是_____________。通過③徑培育出的無籽西瓜的性狀是_____________。

（3）種子公司用品種甲作母本、品種乙作父本，通過④途徑得雜交種F1，待其播種開花后彼此相互授粉，結出的瓜比親本個大、味甜、品位高。將此瓜所結種子（即F2）留下，來年再種的結果是產量、品質大大下降，這種現象在遺傳學上稱_____________，這些種子胚的基因型在理論上有_____________種。

（4）通過④途徑形成的F1的胚乳細胞用組織培養的方法也能形成西瓜幼苗。對它的根尖鏡檢，應該找到______個染色體組，其中_________個來自母本，______個來自父本。由它結出的西瓜_________（填“有籽”或“無籽”）。

Answer 1

【答案】 抑制紡錘體的形成 GGGGRRRReeee 多倍體育種 生長素 花蕾期 白皮、黃瓤 性狀分離 27 3 2 1 無籽

【解析】試題分析：梳理生長素的生理作用及應用、染色體數目變異、多倍體育種（特別是無籽西瓜的培育過程）、基因的自由組合定律、果實的形成等相關知識，據此，從圖示中提取有效信息，明辨數字所示的過程，進而對各問題情境進行解答。

(1)圖中①過程為人工誘導染色體加倍，所用的秋水仙素的作用是抑制紡錘體的形成。品種甲是綠皮（G）、紅瓤（R）、小籽（e），而且能穩定遺傳的西瓜品種，因此品種甲的基因型為GGRRee，通過①過程得到的四倍體的基因型為GGGGRRRReeee。通過②途經培育無籽西瓜是在人工誘導染色體加倍的基礎上進行的，其育種方式叫做多倍體育種。

(2)品種乙是白皮（g）、黃瓤（r）、大籽（E），且能穩定遺傳的西瓜品種，其基因型為ggrrEE。③途徑培育的無籽西瓜是將一定濃度的生長素涂在未受粉的品種乙的雌蕊柱頭上獲得的，即通過③途徑培育無籽西瓜時所用的試劑為生長素，施用的時機是花蕾期。由于生長素只是提供了子房發育為果實的條件，沒有改變品種乙的遺傳物質，所以通過③徑培育出的無籽西瓜的性狀是白皮、黃瓤。

(3)品種甲（GGRRee）作母本、品種乙（ggrrEE）作父本，通過④途徑得到的F1彼此相互授粉，結出的瓜比親本個大、味甜、品位高，但F2植株上所結出的瓜的產量、品質大大下降，這種現象在遺傳學上稱性狀分離。因F1的基因型為GgRrEe，三對基因自由組合，每一對基因的自交后代有3種基因型（如GG、Gg、gg），所以這些種子胚的基因型在理論上有3×3×3＝27種。

(4)胚乳是由1個精子和2極核通過受精作用形成的受精極核發育而來。品種甲、乙均為二倍體。作為母本的品種甲通過減數分裂產生的每個極核中含有1個染色體組，作為父本的品種乙通過減數分裂產生的每個精子中也含有1個染色體組，因此通過④途徑形成的F1的胚乳細胞含有3個染色體組。利用該胚乳細胞采用組織培養的方法形成的西瓜幼苗，其體細胞也含有3個染色體組。可見，對它的根尖鏡檢，應該找到3個染色體組，其中2個來自母本，1個來自父本。由該西瓜幼苗長成的植株，在減數分裂形成配子的過程中，因同源染色體聯會紊亂，產生的配子不育，所以由它結出的西瓜無籽。