Question

【題目】西瓜是二倍體一年生植物，雌雄同株異花。通過(guò)誘導(dǎo)染色體變異，培育出了三倍體無(wú)子西瓜，但三倍體西瓜發(fā)芽率低、成苗率低、制種成本高、育苗技術(shù)較復(fù)雜。研究人員通過(guò)60Coγ射線輻照干種子的方法，獲得染色體易位的個(gè)體（如下圖所示），通過(guò)一定的雜交或自交過(guò)程獲得易位純合子，易位純合子和正常二倍體西瓜雜交，可得到種子數(shù)量較少的子代。染色體易位的個(gè)體減數(shù)分裂時(shí)，同源染色體仍隨機(jī)移向一極，其配子中由于缺少某些染色體片段，造成敗育，花粉的育性可通過(guò)顯微鏡進(jìn)行檢查�；卮鹣铝袉�(wèn)題：

（1）三倍體無(wú)子西瓜培育的遺傳學(xué)原理是___________，屬于___________（填可遺傳或不可遺傳）的變異。

（2）材料為干種子而不用萌發(fā)種子的原因是______________________。

（3）獲得易位純合子的基本步驟為：

第1步：將60Coγ射線輻照后的干種子種植，在開(kāi)花期進(jìn)行花粉育性檢查，花粉___________（填正�；虬霐∮�）的單株進(jìn)行同株人工套袋自交授粉獲得F1種子。單株編號(hào)收籽。

第2步：播種F1種子。毎個(gè)株系種植20株（來(lái)自于同一親本的種子為一個(gè)株系）。每株進(jìn)行花粉育性檢査在兼有育性正常株和半敗育株的株系內(nèi)進(jìn)行繼續(xù)篩選。其中正常二倍體西瓜和易位純合子西瓜的花粉都是正常的。欲從中選出易位純合子，并保留易位純合品系，應(yīng)如何進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)？____________________________________________。

（4）如何利用染色體易位獲得種子更少的西瓜?請(qǐng)寫出實(shí)驗(yàn)的基本思路：______________________。

Answer 1

【答案】染色體變異 可遺傳 萌發(fā)的種子易發(fā)生基因突變，使西瓜的性狀發(fā)生改變 半敗育 選擇花粉育性正常株作父本，與普通二倍體品種雜交；同時(shí)，花粉育性正常單株進(jìn)行人工套袋自交，授粉；將雜交所結(jié)種子種植，花粉全為半敗育的可確定其父本為易位純合子，其自交所結(jié)種子即為易位純合子種子 輻射誘變獲得多對(duì)染色體易位的西瓜品系；將不同的易位純合子品系間進(jìn)行雜交

【解析】

易位屬于染色體結(jié)構(gòu)變異，染色體易位是指染色體的某一片段移接到非同源染色體上的現(xiàn)象，易位后基因的數(shù)目不變。

（1）三倍體無(wú)子西瓜是利用四倍體和二倍體雜交形成，遺傳學(xué)原理是染色體變異，屬于可遺傳變異。

（2）萌發(fā)種子細(xì)胞正在分裂，容易發(fā)生基因突變，而本實(shí)驗(yàn)需要的是染色體結(jié)構(gòu)變異的個(gè)體。

（3）第一步：用60Coγ射線輻照后的干種子有的發(fā)生了易位，染色體易位的個(gè)體減數(shù)分裂時(shí)，同源染色體仍隨機(jī)移向一極，其配子中由于缺少某些染色體片段，造成敗育，但有部分個(gè)體產(chǎn)生的配子含有完整的染色體，所以花粉是半敗育。

第二步：選擇花粉育性正常株作父本，與普通二倍體品種雜交；同時(shí)，花粉育性正常單株進(jìn)行人工套袋自交，授粉；將雜交所結(jié)種子種植，花粉全為半敗育的可確定其父本為易位純合子，其自交所結(jié)種子即為易位純合子種子。

（4）輻射誘變獲得多對(duì)染色體易位的西瓜品系或者將不同的易位純合子品系間進(jìn)行雜交，可以獲得種子更少的西瓜。