Question

【題目】西葫蘆（染色體數(shù)2n=40）是一種食用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值均較高的瓜類(lèi)蔬菜作物。科研工作者為快速獲得單倍體植株，以便培育優(yōu)良品種，做了相關(guān)實(shí)驗(yàn)。操作如下：

（1）對(duì)雄蕊進(jìn)行60Co輻射處理，可誘導(dǎo)______________。雌花套袋的目的是___________________。處理后的部分花粉活力降低，但可通過(guò)受精過(guò)程誘導(dǎo)卵細(xì)胞發(fā)育成單倍體幼胚，其染色體數(shù)目為____________。

（2）科研工作者將不同的幼胚在相同條件下進(jìn)行體外培養(yǎng)得到幼苗，測(cè)量相同苗期幼苗的部分形態(tài)學(xué)指標(biāo)，根據(jù)所得數(shù)據(jù)將其分為兩組（結(jié)果如表所示）：

組別	形態(tài)學(xué)指標(biāo)（平均值）
	葉寬（cm）	葉長(zhǎng) （cm）	葉柄長(zhǎng)（cm）	葉柄粗/周長(zhǎng)（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(yīng)選用上表中________組中的幼苗進(jìn)行后續(xù)研究。

②將選出的單倍體幼苗用秋水仙素進(jìn)行處理，會(huì)在細(xì)胞分裂______期抑制____________的形成，從而使其_______________，獲得能夠穩(wěn)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(lái)花粉干擾20A前紡錘體染色體數(shù)目加倍

【解析】

結(jié)合圖解和題意分析，將采集的雄蕊進(jìn)行60Co輻射處理，目的是誘導(dǎo)花藥母細(xì)胞內(nèi)發(fā)生基因突變或染色體變異，使其產(chǎn)生活力極低的花粉而無(wú)法完成正常受精，用這樣的花粉涂抹在雌蕊柱頭，誘導(dǎo)其受精過(guò)程（事實(shí)因花粉活力低而無(wú)法真正完成受精），目的是促進(jìn)雌蕊中卵細(xì)胞（染色體數(shù)目只有體細(xì)胞的一半：20條）發(fā)育為幼胚，取出幼胚離體培養(yǎng)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(yǎng)的幼胚發(fā)育得到的植株中有些并不是卵細(xì)胞發(fā)育而來(lái)的單倍體植株，所以最后還需要進(jìn)行對(duì)培育植株進(jìn)行形態(tài)上的篩選，一般是根據(jù)單倍體植株長(zhǎng)得弱小且高度不育的特點(diǎn)進(jìn)行選擇。

（1）對(duì)雄蕊進(jìn)行60Co輻射處理，目的是誘導(dǎo)花藥母細(xì)胞發(fā)生突變。雌花套袋的目的是防止外來(lái)花粉的干擾。通過(guò)誘導(dǎo)卵細(xì)胞發(fā)育成單倍體幼胚，由于卵細(xì)胞是減數(shù)分裂產(chǎn)生的生殖細(xì)胞，其內(nèi)的染色體數(shù)目與正常體細(xì)胞相比已減半，所以由它發(fā)育成的幼胚細(xì)胞中染色體數(shù)目為40÷2=20。

（2）①根據(jù)單倍體植株長(zhǎng)得弱小且高度不育的特點(diǎn)，結(jié)合表中得到的數(shù)據(jù)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(jìn)行處理選出的單倍體幼苗，其原理是秋水仙素會(huì)在細(xì)胞分裂前期抑制紡錘體的形成，從而使其細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍，從而獲得能夠穩(wěn)定遺傳的西葫蘆品種。