Question

【題目】西瓜是二倍體一年生植物，雌雄同株異花。通過誘導(dǎo)染色體變異，培育出了三倍體無子西瓜，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60Coγ射線輻照干種子的方法，獲得染色體易位的個體（如下圖所示），通過一定的雜交或自交過程獲得易位純合子，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。染色體易位的個體減數(shù)分裂時，同源染色體仍隨機移向一極，其配子中由于缺少某些染色體片段，造成敗育，花粉的育性可通過顯微鏡進(jìn)行檢查。回答下列問題：

（1）三倍體無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。單株編號收籽。

第2步：播種F1種子。毎個株系種植20株（來自于同一親本的種子為一個株系）。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)實驗？____________________________________________。

（4）如何利用染色體易位獲得種子更少的西瓜?請寫出實驗的基本思路：______________________。

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，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，而本實驗需要的是染色體結(jié)構(gòu)變異的個體。

（3）第一步：用60Coγ射線輻照后的干種子有的發(fā)生了易位，染色體易位的個體減數(shù)分裂時，同源染色體仍隨機移向一極，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，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。