大年初六。

年味漸遠

學(xué)習(xí)安排上日程

e網(wǎng)通的作業(yè)完成沒有？

學(xué)校放假前發(fā)的紙質(zhì)作業(yè)寫了一半了嗎？

在其位，謀其政。

作為學(xué)生，要開始投身學(xué)習(xí)啦。

高中生物學(xué)習(xí)幫帶你系統(tǒng)解決問題。從常問的無籽西瓜開始

一、  三倍體無子西瓜是怎樣培育出來的 ,為何無種子？

普通西瓜是二倍體（2N=22）,無子西瓜是三倍體（3N=33） ,三倍體無子西瓜是利用二倍體西瓜通過多倍體育種培育出來的。 

第一年:制備三倍體種子 。

用秋水仙素處理二倍體西瓜萌發(fā)的種子或幼苗 ,獲得四倍體 (4N=44)西瓜植株 然后讓四倍體西瓜作母本，開花時去雄 ,二倍體西瓜作父本【為什么？下面問題4有回答】，取其花粉授于四倍體雌蕊上進行雜交 ,含兩個染色體組的卵細胞與含有一個染色體組的精子結(jié)合 ,形成的受精卵含3個染色體組 ,由其發(fā)育成的種子就含有3個染色體組 ,這樣在四倍體植株上就能結(jié)出三倍體的種子。

第二年：獲得無子西瓜 。

將第一年得到的三倍體種子種下 ,待其開花后 ,授以二倍體西瓜的花粉 ,在三倍體植株上結(jié)出了無子西瓜 。

用二倍體西瓜的成熟花粉給三倍體西瓜授粉的目的 ,是刺激子房發(fā)育成果實 ,并不是受精作用 。

三倍體西瓜無子的原因是由于三倍體植株在減數(shù)分裂時 ,同源染色體聯(lián)會紊亂,因而不能形成正常的生殖細胞 ,無法完成受精作用 ,胚珠不能發(fā)育成種子 ,而果實能正常發(fā)育 ,所以這種西瓜就不含種子 。

那么為什么三倍體西瓜不能形成正常的生殖細胞呢？

二倍體西瓜的體細胞內(nèi)具有2套完整的染色體組 ,在有性生殖過程中 ,進行減數(shù)分裂形成具有1套完整染色體組的配子 ,這種雌雄配子結(jié)合便形成正常的二倍體種子 。

四倍體西瓜也是如此形成正常的四倍體種子 。

三倍體西瓜的體細胞內(nèi)有3套完整的染色體組 ,經(jīng)減數(shù)分裂從理論上講應(yīng)該形成2套 、各具有16.5條染色體的配子 ,但事實上是不可能的 。因為在配對時 ,每條同源染色體配對 ,形成11個三價體 ,在分配給子細胞時只能是三價體中的任意1條染色體（稱單價體 ,用Ⅰ表示） 到一個子細胞 ,另外2條染色體（稱二價體 ,用Ⅱ表示）到另一個子細胞 ,這樣子細胞中的染色體就會出現(xiàn)11Ⅰ 、10Ⅰ+1 Ⅱ、9Ⅰ+2Ⅱ、·······1Ⅰ+10Ⅱ和各種組合 , 11、12 、13 ·······20、21和22各種數(shù)目。根據(jù)排列組合原理 , 11個三價體的3條同源染色體隨機分配到 2個子細胞中可以有2048種組合 ,其中只有具1個和2個完備染色體組的11和 22條染色體的配子是可育配子 , 占0.1% 。具不完備染色體組的配子是不育配子占99.9% 。這種不育雌配子 ,無論是用可育還是用不育雄花授粉都不能形成正常種子 ,所以說三倍體西瓜是無子西瓜 。

二、三倍體西瓜沒有種子 ,真的一顆都沒有嗎？

三倍體植株不能進行正常的減數(shù)分裂形成生殖細胞 。因此 ,不能形成種子 。

但絕不是一顆種子都沒有 ,其原因是在進行減數(shù)分裂時 ,有可能形成正常的生殖細胞 ,產(chǎn)生正常的受精卵 ,形成種子 ,但比例極低 。

三、用秋水仙素處理普通西瓜 ,形成的四倍體西瓜各部分染色體組均一樣嗎？

不一樣 。

因為用一定濃度的秋水仙素處理普通西瓜（2N=22)幼苗的生長點 ,導(dǎo)致染色體加倍成四倍體西瓜（4N=44）,但其根尖等處的有些細胞沒有接觸秋水仙素處理 ,所以 ,根尖處的有些細胞仍含2個染色體組 ,因而 ,實際上是一個嵌合體 。

四、為何一般用四倍體西瓜作為母體 ,二倍體西瓜作父本？

培育無子西瓜 ,一般用四倍體西瓜作為母本 ,二倍體西瓜作父本 ,進行雜交 ,所得西瓜種子的果皮 、胚和早期胚乳細胞中 ,所含有的染色體組數(shù)分別為4 、 3、5 。【果皮是母本的一部分，所以果皮染色體組數(shù)同母本，胚由受精卵發(fā)育而來，精子1組+卵細胞2組=3組，胚乳為1個精子+2個極核（極核染色體同卵細胞）=5組】

如果用二倍體西瓜作母本 ,四倍體西瓜作父本 , 即進行反交 ,所得西瓜種子的果皮 、胚和早期胚乳細胞所含有的染色體組數(shù)分別為2 、3 、4 ,會使珠被發(fā)育 形成的種皮厚且硬 ,從而影響無子西瓜的品質(zhì) 。【原因：多倍體部分生長發(fā)育遲緩】

五、三倍體西瓜種子種下去后 ,為什么要授以二倍體西瓜的花粉？

三倍體西瓜的植株在減數(shù)分裂過程中 ,染色體聯(lián)會紊亂 ,因而不能形成正常的生殖細胞 。

授以二倍體西瓜成熟的花粉 ,并不是完成受精作用 ,而是刺激子房壁產(chǎn)生生長素 ,促進子房發(fā)育成果實 。

六、二倍體西瓜的花粉為什么能刺激三倍體西瓜子房壁產(chǎn)生生長素？

首先 ,在三倍體植株上授以二倍體西瓜花粉后 , 花粉在柱頭上萌發(fā)的過程中 ,將 自身的色氨酸轉(zhuǎn)變成吲哚乙酸（生長素） 的酶體系并分泌到三倍體西瓜子房中去 ,引起子房合成大量的生長素；

其次 ,二倍體西瓜花粉本身含有生長素 ,在授粉后也可擴散到子房中去 ,這兩種來源的生長素均能使子房發(fā)育成果實 （三倍體無子西瓜）。

七、由于無子西瓜沒有種子 ,每年都要制種 ,很麻煩 , 生產(chǎn)上怎樣擴大栽培？

方法一 進行無性繁殖 ,將三倍體西瓜植株進行組織培養(yǎng) ,獲取大量的試管苗 ,再進行移栽 。

方法二 用生長素或生長素類似物處理二倍體未授粉的雌蕊 ,以促進子房發(fā)育成無種子的果實 。在此過程中要進行套袋處理 ,以避免受粉 。

八、無子西瓜與無子番茄是一回事嗎？

無子西瓜與無子番茄都沒有種子 ,但它們的來源以及無種子的原因是不同的 。

(1)培育無子西瓜和無子番茄的原理不同。

無子番茄是用一定濃度的生長素類似物溶液處理未授粉的番茄雌蕊的柱頭 ,由于沒有授粉 ,所以子房發(fā)育成無子果實;

而無子西瓜是通過多倍體育種的方法培育出來的 ,它是在三倍體植株上結(jié)出的無子果實 ,由于三倍體植株在減數(shù)分裂時同源染色體聯(lián)會紊亂 ,因而不能形成正常的生殖細胞 ,從而無法完成受精作用 ,當(dāng)然就不含有種子 。

(2)無子西瓜和無子番茄引起的變異不同 。

無子番茄的變異屬于不遺傳的變異 ,因為生長素類似物不引起遺傳物發(fā)生變化 ,它只是促進子房發(fā)育成果實 ,所以無子番茄的無種子這一變異性狀是不能遺傳 給后代的;

無子西瓜的變異屬于可遺傳 的變異 ,因為無子西瓜的獲得是由于染色體的變異 ,所以無子西瓜的無種子這一變異性狀是能遺傳給后代的(通過無性生殖 )。