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课本中简单介绍了三倍体无籽西瓜的培育，它是生物变异中染色体变异（数目变异）的实践应用材料，以此为素材，可考查同学们对遗传变异、被子植物个体发育、生长素的作用、物种概念等知识的掌握情况。学习三倍体无籽西瓜有关内容时，应重点理解以下三个方面：
一、正确理解三倍体西瓜无籽的原因，明确三倍体西瓜的遗传变异类型
如下图所示，三倍体西瓜植株含有三个染色体组，在减数分裂形成配子的过程中，同源染色体联会、配对紊乱，不能产生正常的生殖细胞，因而无法完成受精作用，胚珠不能发育为种子，而子房接受了二倍体西瓜花粉刺激产生了生长素，故果实能正常发育，得到无籽西瓜，但无法得到种子。
三倍体西瓜属于染色体变异，是由遗传物质的改变引起的，因此属于可遗传的变异。要注意的是，性状能否遗传和在自然条件下能否遗传不是同一概念。三倍体西瓜可通过组织培养、扦插等人工的方式进行繁殖。
例1 关于三倍体西瓜的表述，正确的是（ ）
A．三倍体西瓜是由二倍体西瓜和四倍体西瓜通过有性生殖产生的，因此其变异来源是基因重组
B．三倍体西瓜不能产生种子，即具有不可育性，因而其变异是不可遗传的
C．三倍体西瓜不同于二倍体、四倍体西瓜，与它们之间的杂交也不能产生可育后代，因此三倍体西瓜属于一个新物种
D．三倍体西瓜“无籽”的最直接原因是同源染色体联会配对紊乱，不能产生正常生殖细胞，胚珠不能发育为种子
解析 三倍体西瓜的变异主要体现在“无籽”性状的变异，是由染色体数目发生改变引起的，属于染色体变异；三倍体西瓜虽不可育，但由于其变异是由遗传物质改变引起的，因而其变异是可遗传的；三倍体西瓜在自然条件下不可育，不能产生后代，因此不属于一个新物种。
答案 D
二、正确理解三倍体西瓜种子的生产过程，明确种子不同组织部分的发育来源
三倍体西瓜本身不能正常产生种子，那么三倍体西瓜种子从何而来呢？
普通西瓜为二倍体植物（2N=22），用秋水仙素处理其幼苗，可得四倍体植株(4N=44)，四倍体植株能正常开花结果。用四倍体植株做母体（开花时去雄），二倍体西瓜植株做父本，进行杂交，这样可得到四倍体西瓜，但其中的种子是三倍体西瓜种子，故三倍体西瓜种子是从第一年的四倍体西瓜中得到的。
例2 关于三倍体西瓜种子各组成部分的叙述，正确的是（ ）
A．三倍体西瓜种子的种皮细胞、胚细胞中均含有3个染色体组
B．三倍体西瓜种子的种皮细胞、胚细胞中均含有4个染色体组
C．三倍体西瓜种了的种皮细胞中含4个染色体组，胚细胞含3个染色体组
D．三倍体西瓜种子的种皮细胞中含4个染色体组，胚乳细胞含5个染色体组
解析 种皮是由母体结构的珠被发育而来，故染色体数与母本四倍体植株染色体数相同，含4个染色体组，胚由四倍体的卵细胞和二倍体的精细胞结合形成的受精卵发育而来，故细胞中含3个染色体组。西瓜属双子叶植物，种子成熟后没有胚乳。
答案 C
三、理解三倍体西瓜发育所需生长素来源，正确区分三倍体无籽西瓜和无籽番茄生产原理
三倍体西瓜植株雌蕊的柱头接受了二倍体的花粉后，花粉在萌发过程中，将自身的酶系（使色氨酸转化为吲哚乙酸的酶系），分泌到了三倍体植株的子房中去，促发了其子房合成大量生长素。另外，二倍花粉本身也携带有少量生长素，授粉后也可扩散到子房中去。正是这两种途径的共同作用，才促使三倍体西瓜子房的发育，最终获得果实——无籽西瓜。西瓜的果实较大，生长期长，若采用涂抹生长素的方法生产无籽西瓜，一是生长素用量不好掌握；二是需要多次涂抹，费工费时；三是涂抹不匀，易导致西瓜畸形，难以实现其商品价值。
例3 关于三倍体西瓜的发育，下列说法正确的是（ ）
A．在三倍体西瓜生产中，让三倍体植株接受二倍体花粉的刺激使其子房能合成生长素，因此，无籽西瓜和无籽番茄生产的原理是相同的
B．在三倍体西瓜和无籽番茄的生产中，三倍体植株和番茄植株都必须去雄才能得到无籽果实
C．三倍体西瓜是通过染色体的变异实现的，因而其果实的发育无需生长素
D．发育中的种子能合成大量生长素，促进果实发育，三倍体西瓜虽不能形成种子，但其子房中一定是合成了大量生长素
解析 三倍体西瓜和无籽番茄的发育都需要生长素的作用，但其“无籽”的原理是不同的：三倍体不能生产正常生殖细胞，故“无籽”，而番茄是因“去雄”而“无籽”；三倍体“无精”，无须“去雄”。
答案 D
【练习】
1．关于三倍体西瓜的途述，错误的是（ ）
A．三倍体西瓜和人工栽培的香蕉均属三倍体植物，不同的是，前者是不可遗传的变异，后者是可遗传的变异
B．三倍体西瓜“无籽”最直接的原因不是因为发生了染色体数目变异，因为染色体数目变异并不必然导致不育
C．三倍体西瓜的生产中，常以四倍体植株作母本，二倍体植株作父本，因为这样的“无籽”效果更好
D．三倍体西瓜和无籽番茄虽均“无籽”，但其形成的原理是不同的
2．关于三倍体西瓜和二倍体西瓜的比较，正确的是（ ）
A．二倍体西瓜果肉细胞含2个染色体组，三倍体西瓜果肉细胞含3个染色体组
B．二倍体西瓜产生二倍体种子，三倍体西瓜产生三倍体种子
C．二倍体西瓜属于有性生殖，三倍体西瓜属无性生殖
D．二倍体西瓜种子成熟后，其胚乳含3个染色体组，三倍体西瓜由于没有发生受精作用，故无胚乳
3．关于三倍体西瓜的途述，错误的是（ ）
A．可通过组织培养的方法繁殖三倍体种苗，这种繁殖方式属于营养繁殖
B．三倍体西瓜的无籽性状是可遗传的，无籽番茄的无籽性状是不可遗传的
C．三倍体西瓜与二倍体、四倍体西瓜杂交都不能产生可育后代，因此，三倍体西瓜是不同于二倍体和四倍体的新物种
D．三倍体西瓜果实的发育是因为有了生长素的促进作用
【参考答案】
1．A 2．A 3．C
一、正确理解三倍体西瓜无籽的原因，明确三倍体西瓜的遗传变异类型
如下图所示，三倍体西瓜植株含有三个染色体组，在减数分裂形成配子的过程中，同源染色体联会、配对紊乱，不能产生正常的生殖细胞，因而无法完成受精作用，胚珠不能发育为种子，而子房接受了二倍体西瓜花粉刺激产生了生长素，故果实能正常发育，得到无籽西瓜，但无法得到种子。
三倍体西瓜属于染色体变异，是由遗传物质的改变引起的，因此属于可遗传的变异。要注意的是，性状能否遗传和在自然条件下能否遗传不是同一概念。三倍体西瓜可通过组织培养、扦插等人工的方式进行繁殖。
例1 关于三倍体西瓜的表述，正确的是（ ）
A．三倍体西瓜是由二倍体西瓜和四倍体西瓜通过有性生殖产生的，因此其变异来源是基因重组
B．三倍体西瓜不能产生种子，即具有不可育性，因而其变异是不可遗传的
C．三倍体西瓜不同于二倍体、四倍体西瓜，与它们之间的杂交也不能产生可育后代，因此三倍体西瓜属于一个新物种
D．三倍体西瓜“无籽”的最直接原因是同源染色体联会配对紊乱，不能产生正常生殖细胞，胚珠不能发育为种子
解析 三倍体西瓜的变异主要体现在“无籽”性状的变异，是由染色体数目发生改变引起的，属于染色体变异；三倍体西瓜虽不可育，但由于其变异是由遗传物质改变引起的，因而其变异是可遗传的；三倍体西瓜在自然条件下不可育，不能产生后代，因此不属于一个新物种。
答案 D
二、正确理解三倍体西瓜种子的生产过程，明确种子不同组织部分的发育来源
三倍体西瓜本身不能正常产生种子，那么三倍体西瓜种子从何而来呢？
普通西瓜为二倍体植物（2N=22），用秋水仙素处理其幼苗，可得四倍体植株(4N=44)，四倍体植株能正常开花结果。用四倍体植株做母体（开花时去雄），二倍体西瓜植株做父本，进行杂交，这样可得到四倍体西瓜，但其中的种子是三倍体西瓜种子，故三倍体西瓜种子是从第一年的四倍体西瓜中得到的。
例2 关于三倍体西瓜种子各组成部分的叙述，正确的是（ ）
A．三倍体西瓜种子的种皮细胞、胚细胞中均含有3个染色体组
B．三倍体西瓜种子的种皮细胞、胚细胞中均含有4个染色体组
C．三倍体西瓜种了的种皮细胞中含4个染色体组，胚细胞含3个染色体组
D．三倍体西瓜种子的种皮细胞中含4个染色体组，胚乳细胞含5个染色体组
解析 种皮是由母体结构的珠被发育而来，故染色体数与母本四倍体植株染色体数相同，含4个染色体组，胚由四倍体的卵细胞和二倍体的精细胞结合形成的受精卵发育而来，故细胞中含3个染色体组。西瓜属双子叶植物，种子成熟后没有胚乳。
答案 C
三、理解三倍体西瓜发育所需生长素来源，正确区分三倍体无籽西瓜和无籽番茄生产原理
三倍体西瓜植株雌蕊的柱头接受了二倍体的花粉后，花粉在萌发过程中，将自身的酶系（使色氨酸转化为吲哚乙酸的酶系），分泌到了三倍体植株的子房中去，促发了其子房合成大量生长素。另外，二倍花粉本身也携带有少量生长素，授粉后也可扩散到子房中去。正是这两种途径的共同作用，才促使三倍体西瓜子房的发育，最终获得果实——无籽西瓜。西瓜的果实较大，生长期长，若采用涂抹生长素的方法生产无籽西瓜，一是生长素用量不好掌握；二是需要多次涂抹，费工费时；三是涂抹不匀，易导致西瓜畸形，难以实现其商品价值。
例3 关于三倍体西瓜的发育，下列说法正确的是（ ）
A．在三倍体西瓜生产中，让三倍体植株接受二倍体花粉的刺激使其子房能合成生长素，因此，无籽西瓜和无籽番茄生产的原理是相同的
B．在三倍体西瓜和无籽番茄的生产中，三倍体植株和番茄植株都必须去雄才能得到无籽果实
C．三倍体西瓜是通过染色体的变异实现的，因而其果实的发育无需生长素
D．发育中的种子能合成大量生长素，促进果实发育，三倍体西瓜虽不能形成种子，但其子房中一定是合成了大量生长素
解析 三倍体西瓜和无籽番茄的发育都需要生长素的作用，但其“无籽”的原理是不同的：三倍体不能生产正常生殖细胞，故“无籽”，而番茄是因“去雄”而“无籽”；三倍体“无精”，无须“去雄”。
答案 D
【练习】
1．关于三倍体西瓜的途述，错误的是（ ）
A．三倍体西瓜和人工栽培的香蕉均属三倍体植物，不同的是，前者是不可遗传的变异，后者是可遗传的变异
B．三倍体西瓜“无籽”最直接的原因不是因为发生了染色体数目变异，因为染色体数目变异并不必然导致不育
C．三倍体西瓜的生产中，常以四倍体植株作母本，二倍体植株作父本，因为这样的“无籽”效果更好
D．三倍体西瓜和无籽番茄虽均“无籽”，但其形成的原理是不同的
2．关于三倍体西瓜和二倍体西瓜的比较，正确的是（ ）
A．二倍体西瓜果肉细胞含2个染色体组，三倍体西瓜果肉细胞含3个染色体组
B．二倍体西瓜产生二倍体种子，三倍体西瓜产生三倍体种子
C．二倍体西瓜属于有性生殖，三倍体西瓜属无性生殖
D．二倍体西瓜种子成熟后，其胚乳含3个染色体组，三倍体西瓜由于没有发生受精作用，故无胚乳
3．关于三倍体西瓜的途述，错误的是（ ）
A．可通过组织培养的方法繁殖三倍体种苗，这种繁殖方式属于营养繁殖
B．三倍体西瓜的无籽性状是可遗传的，无籽番茄的无籽性状是不可遗传的
C．三倍体西瓜与二倍体、四倍体西瓜杂交都不能产生可育后代，因此，三倍体西瓜是不同于二倍体和四倍体的新物种
D．三倍体西瓜果实的发育是因为有了生长素的促进作用
【参考答案】
1．A 2．A 3．C