大年初六。

年味漸遠(yuǎn)

學(xué)習(xí)安排上日程

e網(wǎng)通的作業(yè)完成沒(méi)有？

學(xué)校放假前發(fā)的紙質(zhì)作業(yè)寫(xiě)了一半了嗎？

在其位，謀其政。

作為學(xué)生，要開(kāi)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(wèn)題。從常問(wèn)的無(wú)籽西瓜開(kāi)始

一、  三倍體無(wú)子西瓜是怎樣培育出來(lái)的 ,為何無(wú)種子？

普通西瓜是二倍體（2N=22）,無(wú)子西瓜是三倍體（3N=33） ,三倍體無(wú)子西瓜是利用二倍體西瓜通過(guò)多倍體育種培育出來(lái)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(kāi)花時(shí)去雄 ,二倍體西瓜作父本【為什么？下面問(wèn)題4有回答】，取其花粉授于四倍體雌蕊上進(jìn)行雜交 ,含兩個(gè)染色體組的卵細(xì)胞與含有一個(gè)染色體組的精子結(jié)合 ,形成的受精卵含3個(gè)染色體組 ,由其發(fā)育成的種子就含有3個(gè)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(wú)子西瓜 。

將第一年得到的三倍體種子種下 ,待其開(kāi)花后 ,授以二倍體西瓜的花粉 ,在三倍體植株上結(jié)出了無(wú)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(shí) ,并不是受精作用 。

三倍體西瓜無(wú)子的原因是由于三倍體植株在減數(shù)分裂時(shí) ,同源染色體聯(lián)會(huì)紊亂,因而不能形成正常的生殖細(xì)胞 ,無(wú)法完成受精作用 ,胚珠不能發(fā)育成種子 ,而果實(shí)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(xì)胞呢？

二倍體西瓜的體細(xì)胞內(nèi)具有2套完整的染色體組 ,在有性生殖過(guò)程中 ,進(jìn)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(xì)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(shí)上是不可能的 。因?yàn)樵谂鋵?duì)時(shí) ,每條同源染色體配對(duì) ,形成11個(gè)三價(jià)體 ,在分配給子細(xì)胞時(shí)只能是三價(jià)體中的任意1條染色體（稱單價(jià)體 ,用Ⅰ表示） 到一個(gè)子細(xì)胞 ,另外2條染色體（稱二價(jià)體 ,用Ⅱ表示）到另一個(gè)子細(xì)胞 ,這樣子細(xì)胞中的染色體就會(huì)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(gè)三價(jià)體的3條同源染色體隨機(jī)分配到 2個(gè)子細(xì)胞中可以有2048種組合 ,其中只有具1個(gè)和2個(gè)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(wú)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(shuō)三倍體西瓜是無(wú)子西瓜 。

二、三倍體西瓜沒(méi)有種子 ,真的一顆都沒(méi)有嗎？

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

但絕不是一顆種子都沒(méi)有 ,其原因是在進(jìn)行減數(shù)分裂時(shí) ,有可能形成正常的生殖細(xì)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?yàn)橛靡欢舛鹊那锼伤靥幚砥胀ㄎ鞴希?N=22)幼苗的生長(zhǎng)點(diǎn) ,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(xì)胞沒(méi)有接觸秋水仙素處理 ,所以 ,根尖處的有些細(xì)胞仍含2個(gè)染色體組 ,因而 ,實(shí)際上是一個(gè)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(wú)子西瓜 ,一般用四倍體西瓜作為母本 ,二倍體西瓜作父本 ,進(jìn)行雜交 ,所得西瓜種子的果皮 、胚和早期胚乳細(xì)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(lái)，精子1組+卵細(xì)胞2組=3組，胚乳為1個(gè)精子+2個(gè)極核（極核染色體同卵細(xì)胞）=5組】

如果用二倍體西瓜作母本 ,四倍體西瓜作父本 , 即進(jìn)行反交 ,所得西瓜種子的果皮 、胚和早期胚乳細(xì)胞所含有的染色體組數(shù)分別為2 、3 、4 ,會(huì)使珠被發(fā)育 形成的種皮厚且硬 ,從而影響無(wú)子西瓜的品質(zhì) 。【原因：多倍體部分生長(zhǎng)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(guò)程中 ,染色體聯(lián)會(huì)紊亂 ,因而不能形成正常的生殖細(xì)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(zhǎng)素 ,促進(jìn)子房發(fā)育成果實(shí) 。

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(zhǎng)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(guò)程中 ,將 自身的色氨酸轉(zhuǎn)變成吲哚乙酸（生長(zhǎng)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(zhǎng)素；

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

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

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

方法二 用生長(zhǎng)素或生長(zhǎng)素類(lèi)似物處理二倍體未授粉的雌蕊 ,以促進(jìn)子房發(fā)育成無(wú)種子的果實(shí) 。在此過(guò)程中要進(jìn)行套袋處理 ,以避免受粉 。

八、無(wú)子西瓜與無(wú)子番茄是一回事嗎？

無(wú)子西瓜與無(wú)子番茄都沒(méi)有種子 ,但它們的來(lái)源以及無(wú)種子的原因是不同的 。

(1)培育無(wú)子西瓜和無(wú)子番茄的原理不同。

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

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

(2)無(wú)子西瓜和無(wú)子番茄引起的變異不同 。

無(wú)子番茄的變異屬于不遺傳的變異 ,因?yàn)樯L(zhǎng)素類(lèi)似物不引起遺傳物發(fā)生變化 ,它只是促進(jìn)子房發(fā)育成果實(shí) ,所以無(wú)子番茄的無(wú)種子這一變異性狀是不能遺傳 給后代的;

無(wú)子西瓜的變異屬于可遺傳 的變異 ,因?yàn)闊o(wú)子西瓜的獲得是由于染色體的變異 ,所以無(wú)子西瓜的無(wú)種子這一變異性狀是能遺傳給后代的(通過(guò)無(wú)性生殖 )。