三倍体无籽西瓜培育-新教材

三倍体无子西瓜微课设计说明微课的含义是微型教学视频的应用，是围绕某个知识点或教学环节开展的简短、完整的学习资源，在教学实践中能起到激发学生的学习兴趣，整合教学资源，突出重难点，使知识点条理清晰的作用。

本案例（生物育种专题）是高中必修二的学习主线之一，且与选修三现代生物科技专题联系密切。

结合教情学情，教师对教材内容做了大幅度的重新整合，设计上重教学情景的创设，有利于学生理清知识间的联系和区别，帮助学生构建知识网络，着重从本质上揭示其内在规律，做好学科内的综合。

一、案例背景：生物育种专题是高中必修二的学习主线之一，且与选修三现代生物科技专题联系密切。

高中阶段涉及到的育种方法有：杂交育种、诱变育种、多倍体育种、单倍体育种、基因工程育种、细胞工程育种。

育种方法在教材中分布比较散，且阐述的内容存在知识深度和广度的不同。

本节微课推送的内容是针对高二学生的，学生已经具备了一定的遗传学知识，但对其理论深度和实用性体会还不到位，需要通过老师的启发引导，提高学生运用遗传学的知识指导生产实践、提高和改善生成技术的能力。

本节微课在设计过程上注重教学情景的创设，有效设问环环相扣，层层递进，注重科学与思想相结合，理论与实践相结合。

二、微课教学设计：1、微课题目：生物育种专题。

2、选题意图：育种方法与生产实践、科技发展联系密切，借助情景创设和问题引导，加深学生对各种育种方法的认识，提高学生运用遗传学的知识指导生产实践、提高和改善生成技术的能力。

3、教学目标：通过情景讨论和思考，总结各种育种方法的过程、原理及特点总结各种育种方法的异同点。

体会科学技术在发展社会生产力，推动社会进步等方面的巨大作用。

4、教学过程：（1）明确对象，构建框架。

文稿展示：育种方法。

依据“变异的来源”原理进行育种：杂交育种、诱变育种、单倍体育种、多倍体育。

依据“工程原理”进行育种：“基因工程”育种、“细胞工程”育种。

i预设学生行为：明晰育种方法，构建知识框架。

高中生物三倍体无子西瓜的培育介绍摘要：本文对生物教学中三倍体无子西瓜培育的原理、过程及一些相关注意事项进行了总结，为学生掌握多倍体相关知识做了系统化指导。

关键词：秋水仙素无子西瓜染色体无子西瓜培育过程：1、三倍体无子西瓜培育属于哪种育种方式?原理是什么?三倍体无子西瓜的培育属于多倍体育种，原理是染色体变异2、在书写多倍体时必须规范书写？多倍体书写时数字必须大写；如：三倍体、四倍体；同时不能简写成三体、四体因为三体、四体是染色体数目的变异中的个别染色体的增加，不是以染色体组的形式成倍增加。

3、培育三倍体无子西瓜一般需要几年？培育三倍体无子西瓜一般需要两年，第一年主要是获得三倍体种子，第二年主要是获得三倍体无子西瓜。

4、在培育三倍体无子西瓜过程中需要几次授粉，有何不同？在培育三倍体无子西瓜过程中需要两次授粉，第一次授粉是在第一年中把二倍体的花粉授给四倍体的母本，完成双受精作用（进行杂交）而获得三倍体的种子；第二次授粉是在第二年中把二倍体的花粉授给三倍体植株，但因三倍体植株不能产生正常的生殖细胞，并不能真正完成双受精作用，授粉只是刺激子房发育成果实。

5、普通西瓜是二倍体（2n=22），无子西瓜是三倍体；无子番茄染色体数目没有发生变化，仍是二倍体。

6、在无子西瓜培育中，二倍体起什么作用？在无子西瓜的培育过程中，用四倍体的西瓜为母本，二倍体的西瓜为父本，这样的组合可得到三倍体的西瓜种子，为什么不用反交组合（二倍体雄×四倍体雌）得到三倍体的西瓜种子呢？三倍体无子西瓜的整个培育过程需二年时间，二倍体共用了三次，其作用不同。

第一是作为诱导四倍体的被处理的材料，将二倍体西瓜的幼苗用秋水仙素处理，使其染色体数目加倍，从而使它成为四倍体。

第二是作为父本提供配子，第一年收获的三倍体种子是以四倍体作母本，二倍体作父本在四倍体植株上杂交结成的。

第三是提供花粉，但不进行真正的双受精作用，只是花粉刺激子房合成大量生长素，而这些生长素能促进子房发育成果实。

三倍体无籽西瓜培育原理三倍体无籽西瓜是通过杂交育种技术培育而得的一种特殊品种。

它是由两个具有不同倍数的亲本进行杂交，通过细胞多倍化技术使产生的胚发育成为三倍体，因而得名为三倍体无籽西瓜。

其培育原理主要包括亲本选择、花器官去雄和胚胎发育等方面。

首先是亲本选择。

培育无籽西瓜的第一步是选择适宜的亲本。

父本通常为二倍体的有籽西瓜，而母本则通常为四倍体的无籽西瓜。

这样的选择可以确保后代具有无籽的特性，并且维持相对稳定。

同时，选择的亲本要具备抗病虫害、耐旱性强以及品质优良等特点，以保证培育出的新品种具有优良的综合性状。

其次是花器官去雄。

为了培育出无籽西瓜，必须去除花器官中的雄性花蕊，这样才能保证胚胎的发育。

一般采用人工授粉的方法，先将花冠剪去，再使用镊子取掉花丝，将花粉施于雌蕊上，使其受精。

在这个过程中需要注意的是控制温度和湿度，以提高受精率和胚胎发育的成功率。

最后是胚胎发育。

经过人工授粉之后，受精的子房开始发育，形成新的种子。

为了培育出无籽西瓜，需要细胞多倍化技术帮助种子发育成为三倍体。

细胞多倍化是指将细胞的染色体数量倍增，产生三倍体细胞。

这可以通过化学物质或物理因素诱导实现。

三倍体具有更多的染色体，比二倍体更加有利于植物的生长和发育，因此能够获得更好的产量和品质。

三倍体无籽西瓜的培育原理主要是通过杂交育种技术和细胞多倍化技术相结合实现的。

通过选择适宜的亲本，去除花器官中的雄性花蕊，并利用细胞多倍化技术使胚胎发育成为三倍体，最终获得优良的无籽西瓜品种。

这种培育方法不仅能够提高西瓜的品种质量，还能够提高产量和经济效益。

因此在实际生产中得到了广泛应用。

三倍体无籽西瓜培育原理三倍体无籽西瓜培育原理一、背景介绍随着人们对健康生活的追求和科技的不断进步，无籽西瓜逐渐成为市场上的新宠。

然而，在无籽西瓜中，三倍体无籽西瓜更是备受追捧。

那么，什么是三倍体无籽西瓜？它又是如何培育出来的呢？二、概念解析在了解三倍体无籽西瓜的培育原理之前，我们需要先了解什么是“三倍体”和“无籽西瓜”。

“三倍体”指的是染色体数量是正常倍数的三倍，而正常的西瓜是二倍体。

而“无籽西瓜”，顾名思义，就是没有籽的西瓜。

之所以能得到无籽西瓜，是因为在繁育的过程中，人工进行了创新和改良。

三、培育原理三倍体无籽西瓜的培育原理，依靠着杂交和多倍体技术。

首先，杂交是关键。

在培育过程中，选取两个不同的普通西瓜进行杂交，这样就可以获得一些不同的杂交后代，它们的染色体数量已经不再是原来的二倍体，而变成了三倍体或其他倍体。

在这些后代中，就会出现三倍体无籽西瓜。

其次，多倍体技术也非常重要。

通过多倍体技术，可以使普通二倍体的西瓜高效、快速地变成三倍体，从而加快三倍体无籽西瓜的培育速度。

最后，为了保证培育出来的三倍体无籽西瓜品种的稳定性和适应性，需要进行多年的选育和整合。

四、三倍体无籽西瓜的优势相较于普通西瓜，三倍体无籽西瓜更具有以下优势：1. 味道更甜、口感更好，更加受消费者的欢迎；2. 摆脱了传统西瓜籽的困扰，易于食用和加工；3. 产量更高，品质更稳定，能够满足市场的需求。

五、结论总之，培育三倍体无籽西瓜是通过运用多倍体技术和杂交技术，选育出的一种种特殊品种，具有独特的优点和价值。

未来，随着科技的不断发展和创新，三倍体无籽西瓜的培育技术也将不断升级和完善，为人们带来更加美味可口的无籽西瓜。

三倍体无籽西瓜的培育三倍体无籽西瓜因其具有含糖量高、口感好、易贮藏等特点而倍受人们的青睐，但其培育过程未必人皆知之。

笔者现从遗传学的角度对三倍体无籽西瓜的培育谈一浅见：1 原理采用人工诱导多倍体的方法。

如用秋水仙素(一种植物碱)处理二倍体西瓜的种子或幼苗，使其在细胞分裂的中期，阻碍纺锤丝和初生壁的生成，使已经复制的染色体组不能分向两极，并在中间形成次生壁。

结果就形成了染色体组加倍的细胞，使普通二倍体西瓜染色体组加倍而得到四倍体西瓜植株。

然后与二倍体西瓜植株(作为父本)杂交，从而得到三倍体种子。

三倍体的种子发育成的三倍体植株，由于减数过程中，同源染色体的联会紊乱，不能形成正常的生殖细胞。

再用普通西瓜二倍体的成熟花粉刺激三倍体植株花的子房而成为三倍体果实，因其胚珠不能发育成种子，因而称为三倍体无籽西瓜。

2 具体措施(1)用0.2～0.4％的秋水仙素(C22H26O6N)液体将二倍体普通西瓜的种子浸泡12～24小时，或在每天下午6～7点钟用0.2～0.4％的秋水仙素液体滴在其幼苗茎尖生长点上，连续进行四天。

(2)处理后的种子或幼苗，要用清水洗干净。

处理及缓苗期间，应将植株置于散光下，以免日光直接照射，致使秋水仙素分解破坏。

同时亦切忌高温，因为在高温情况下，秋水仙素对植物的毒性增强，容易造成死苗。

因此，在成活前应给予良好的栽培条件和精心管理。

(3)多倍体的鉴定：①用秋水仙素溶液处理后，应注意观察多倍体植株。

若形成多倍体，它萌芽的肥厚度明显增加，幼根尖端发生膨大现象；②考察植株的体型，多倍体具有体型较大的特点。

如叶片较大，根茎变粗，花、果实、种子都较大，茎叶组织比较粗糙，颜色深绿，有时有皱缩现象；③四倍体叶面的气孔较大，单位面积气孔数目相对减少，花粉粒较二倍体的花粉粒大一倍以上；④为了鉴定的准确起见，尚须直接在显微镜下检查染色体数目是否已经加倍(普通二倍体西瓜2N=22，四倍体西瓜4N= 44)。

(4)三倍体西瓜制种：用四倍体西瓜作母本，授以二倍体的花粉粒，结出三倍体的西瓜种子(存在于四倍体的子房发育成的西瓜中)。

三倍体无籽西瓜培育中的几个问题三倍体无籽西瓜没有种子，那么他生长需要的生长素是哪里得来的呢？三倍体无籽西瓜发育生长素的来源问题新教材上册讲到生长素促进果实发育时说：“发育着的种子能够产生大量生长素，在生长素的作用下，子房发育成果实。

”而下册教材讲三倍体时又言：“三倍体开花时，授以二倍体成熟花粉，能刺激子房发育成为果实（西瓜），因为胚珠并不发育成种子，所以这种西瓜叫无子西瓜”。

那么问题就出来了：没有胚珠，不形成种子，也就不产生大量生长素，那三倍体子房如何发育？其实，问题的关键在于所受的二倍体的花粉起了作用。

我们知道，三倍体植株在减数分裂时由于同源染色体联会紊乱，几乎不可能产生种子。

但是当其柱头接受了二倍体的花粉后，花粉在萌发的过程中，将自身使得色氨酸转化为吲哚乙酸的酶体系分泌到了三倍体西瓜植株的子房中去，促发了其子房合成了大量生长素；还有，二倍体花粉本身也携带少量的生长素，受粉以后也可以扩散到子房中去，正是这两种途径的共同作用，才促使了三倍体西瓜的子房发育，最终形成了无籽西瓜！必须搞清楚的几个问题：①关于两次传粉：第一次传粉是杂交得到三倍体种子，第二次传粉是为了刺激子房发育成果实。

②为何不以二倍体西瓜为母体？如果以二倍体西瓜作为母体，四倍体西瓜作父本，也能得到三倍体种子，但这种三倍体种子结的西瓜，因珠被发育成厚硬的种皮，达不到“无籽”的目的。

③用秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗使之成为四倍体，秋水仙素应处理幼苗或萌发的种子。

因为萌发的种子、幼苗具有分生能力，细胞进行有丝分裂，秋水仙素处理后可达到使产生的新细胞染色体数目加倍的目的。

④秋水仙素处理后，分生组织分裂产生的茎、叶、花染色体数目加倍，而未处理的如根部细胞染色体数仍为二倍体。

⑤四倍体植株上结四倍体西瓜，四倍体西瓜内结的种子为三倍体，其种皮为四倍体。

三倍体西瓜的果皮种皮是四个染色体组，来源于母本，胚芽由受精卵发育来，有3个染色体组（2 1），胚乳由受精极核发育来有五个染色体组。

高中教材中关于无籽西瓜的培育的说明人教版高中生物必修二染色体变异这节课课后的拓展题涉及到三倍体西瓜的问题。

尽管这部分内容从原来老教材的正文部分移到了课后的练习中，但在学习这部分内容时很多学生和老师依然存在着疑点。

下面就教学和在网上生物论坛讨论时遇到的疑问进行分析。

1 三倍体无籽西瓜绝不可能结出种子吗？无籽西瓜是同源三倍体（3n=33），是由四倍体母本（用一定浓度的秋水仙素溶液处理二倍体西瓜幼苗而获得的），接受二倍体父本花粉而培育出来的三倍体种子长成三倍体植株所结的果实。

同源三倍体植株的性母细胞在减数分裂时，每同源的三条染色体在减数第一次分裂的前期时，或组成一个三价体，或组成一个双价体和单价体。

在后期时，三价体一般是两条进入一极，一条进入另一极；二价体中两条同源染色体分离正常，移向细胞的两极，单价体一般随机进入两极中的一级[1]。

所以就同源的三条染色体而言，形成二倍体配子和单倍体的配子的概率各位1/2。

而三个染色体组经减数分裂形成二倍体配子和单倍体配子的概率各为(1/2)11，只有这样的配子才是平衡的（可育的）。

因此三倍体西瓜植株形成真正的种子的几率在理论上可推算为[2]：由此可见，三倍体西瓜并非不能产生可育的配子，并非不能结出种子，而是一般情况下结种子的几率很低而已。

由此进一步拓展，为了省去每年制三倍体种子的麻烦，可以将三倍体西瓜植株进行组织培养获取大量的组织苗或人工种子，再进行移栽或种植即可。

2 三倍体无籽西瓜发育时生长素从哪里来？我们知道，发育着的种子能够产生大量的生长素，在生长素的作用下，子房发育成果实。

当三倍体植株开花时，需要授给二倍体普通西瓜的成熟的花粉，以刺激子房发育而成为果实（西瓜），因为胚珠并不发育成为种子，所以这种西瓜叫做无籽西瓜。

问题在于不形成种子也就不能产生大量的生长素，那么三倍体的子房是如何发育成果实的呢？其实，关键在于所授的二倍体的花粉起了作用。

通过上面三倍体西瓜育性问题的分析可知，三倍体植株在减数分裂时由于联会紊乱产生正常配子（2n或n）的概率仅为(1/2)n-1，产生真正种子的概率极低[3]。