无子西瓜与无子番茄 高二上学期生物人教版选择性必修1
无子番茄、无子西瓜和香蕉发育原理
⽆⼦番茄、⽆⼦西⽠和⾹蕉发育原理现⾏⾼中⽣物教材中出现了⽆⼦番茄、⽆⼦西⽠和⾹蕉等⼏种⽆⼦果实。
很多同学不注意它们的区别，往往认为，不就是“⽆⼦果实”么，原理还不是⼀样？然⽽，它们的形成原理真的⼀样吗?⼀般情况下，植物的结实要经过受精作⽤。
植物的雌蕊受粉以后，在发育着的⼦房内，种⼦合成⼤量的⽣长素，它能够促进⼦房发育成果实。
这时候如果去掉种⼦，那么果实的发育也会⽴刻停⽌，原因就是缺少了种⼦合成⽣长素。
但是现实⽣活中有些⽣物的果实是没有种⼦的，总的来说可以分为以下⼏类：1、有些植物不经过受精作⽤⾃发形成⽆⼦果实。
如⾹蕉、菠萝等。
⾹蕉是天然的三倍体，由于不能形成正常精⼦和卵细胞，因⽽也⽆法进⾏受精作⽤形成种⼦。
⾹蕉⼦房发育所需的⽣长素是由其⾃⾝提供的，未受精的⾹蕉⼦房也可以产⽣⼀定量的⽣长素，促进⼦房发育，从⽽形成了⽆⼦果实。
2、通过某种外源⽣长素刺激⽽获得⽆⼦果实。
⽆⼦番茄的获得即属此类。
我们已经知道：⼦房的发育离不开⽣长素。
农业⽣产上经常利⽤外源的⽣长素类似物（如2,4-D,吲哚⼄酸等）来代替幼嫩种⼦产⽣的⽣长素刺激未受粉的花蕾柱头来获得番茄⽆⼦果实。
处理以后的番茄⼦房受到⽣长素的刺激⽽开始膨⼤发育，最后⼦房发育成为果实。
由于番茄花蕾没有完成正常的受精作⽤，所以也就不能形成种⼦。
⽤这种的⽅法还可以获得⽆⼦茄⼦、⽆⼦黄⽠等。
3、利⽤多倍体育种获得⽆⼦果实。
如三倍体⽆⼦西⽠。
这种⽆⼦果实的获得跟⾹蕉差不多，只不过通过⼈⼯诱导形成奇数倍体导致⽣物不育。
三倍体⽆⼦西⽠是⼈⼯诱导的四倍体与⼆倍体西⽠杂交⽽成，在形成配⼦时，同源染⾊体联会发⽣紊乱⽽⽆法进⾏正常的减数分裂，不能形成正常的配⼦，因此不能完成正常的受精作⽤也就不能形成种⼦。
既然⽆⼦西⽠没有种⼦，那么⼦房发育所需的⽣长素从何⽽来呢?原来，三倍体西⽠在开花时授以⼆倍体植株的花粉以后，⼆倍体西⽠的花粉可刺激⼦房合成⼤量的⽣长素，促使⼦房发育形成⽆⼦果实。
高二生物染色体变异与育种试题答案及解析
高二生物染色体变异与育种试题答案及解析1.将杂合的二倍体植株的花粉培育成一株幼苗，然后用某种试剂处理，使其能正常开花结果。
该幼苗发育成的植株具有的特征是A．单倍体B．能稳定遗传C．高度不育D．含四个染色体组【答案】B【解析】花粉培育成的幼苗是单倍体植株，用秋水仙素处理后会成为能正常稳定遗传的二倍体植株，故A错误，B正确。
单倍体是高度不宜的，故C错误。
含有2个染色体组，故D错误。
【考点】本题考查染色体变异相关知识，意在考察考生对知识点的理解掌握程度。
2.人工获得无籽西瓜与无籽蕃茄比较，正确的是（）A．采用的原理一样B．都是遗传物质改变引起的结果C．只通过无性繁殖都可以获得无籽后代D．与原来味道比较，无籽蕃茄的味道没有改变，无籽西瓜的味道更甜【答案】D【解析】无籽西瓜为二倍体和四倍体西瓜杂交获得的三倍体，为染色体组数目变异，无籽蕃茄利用生长素促进子房发育为果实原理，将生长素涂抹在没有传粉的子房，A错。
无籽西瓜遗传物质改变，无籽蕃茄不变，B错。
无性繁殖可以获得二倍体等有种子后代，C错。
无籽蕃茄遗传物质不变，味道没有改变，无籽西瓜细胞染色体组增加，细胞所含营养物质增加，味道更甜，D正确。
【考点】本题考查育种相关知识，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成知识的网络结构能力。
3.下图为果蝇体内某个细胞的示意图，下列相关叙述正确的是：A．图中的染色体1、2、5、7可组成一个染色体组B．在细胞分裂过程中等位基因D、d不一定发生分离C．图中7和8表示性染色体，其上的基因都可以控制性别D．该细胞一个染色体组含有5条染色体【答案】B【解析】一个染色体组中不能由同源染色体，而1和2属于同源染色体，故A错；在减数分裂过程中，等位基因随着同源染色体的分开而分离，而在有丝分裂过程中，没有等位基因的分离，故B正确；性染色体上的基因不都控制性别，如色盲基因，故C错；细胞中的一组非同源染色体，形态、结构各不相同，携带着本物种生长发育的全部遗传信息，这样的一组染色体构成一个染色体组，因此果蝇的一个染色体组中有4条染色体，故D错。
无子果实的获得
高中生物教材涉及了两类无子果实的获得，一类是无子番茄等获得，另一类是无子西瓜获得。
这两类无子果实的获得原理是不同的。
1、无子番茄等：要明白无子番茄的获得首先要搞清楚子房的结构和双受精作用的过程，以及种子的发育。
（1）子房结构：子房包含子房壁和胚珠两部分，子房壁在外围包着胚珠。
胚珠外面有珠被，里面还有几类细胞，主要是卵细胞和极核。
（2）受精：花粉由各种媒介传到雌蕊的柱头上后，立即与雌蕊发生相互作用。
在亲和的情况下，花粉萌发长出花粉管并钻入柱头。
花粉管进入柱头后，继续在花柱中生长，伸入子房中。
花粉管伸入子房后，继续生长直达胚珠，经珠孔进入胚珠，最后到达胚囊。
一个精子与卵细胞结合形成受精卵，另一个精子与极核结合形成受精极核。
这样的受精被称为双受精。
（3）发育：完成受精后，子房壁发育成果皮，子房壁内的胚珠发育成种子，而胚珠中的珠被发育成种皮，受精卵发育成胚，受精极核发育成胚乳。
发育中的种子会产生生长素，使子房发育成果皮，对于番茄来说，要想得到无籽番茄，就必须直设法直接由子房壁发育成果皮，而不形成种子。
因为植物激素中的生长素可以促进果实的发育，所以需要在未传粉之前，在雌蕊的柱头上涂上一定浓度的生长素即可得到无籽番茄2、无子西瓜获得：无子西瓜一般采用人工诱导多倍体的方法。
用秋水仙素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。
所以无子番茄和无子西瓜的原理是不同的。
无子番茄利用生长素作用于未受精的子房促使其发育成无子果实，而无子西瓜的原理是利用染色体数目变异实现的。
人教版高中生物选择性必修1第5章第3节植物生长调节剂的应用作业
第5章第3节植物生长调节剂的应用一、单项选择题（每小题2分，共16分）1．以下关于植物激素或植物生长调节剂在农业生产实践应用的描述中，不符合实际的是（B）A．用赤霉素处理大麦，可使其无须发芽就产生α－淀粉酶B．将高浓度的2，4－D作为除草剂喷施在大豆田中，可以抑制单子叶杂草的生长C．在一袋没有成熟的柿子中，放几根成熟的香蕉可以加速柿子成熟D．在梨树的新梢萌发初期，向叶面喷施矮壮素（生长抑制剂）可以矮化树冠，提高产量解析：大豆是双子叶植物，其与单子叶杂草相比，双子叶植物对生长素更敏感，所以若用高浓度的2，4－D作为除草剂，除草的过程中大豆也会死亡，B项错误。
2．下列有关植物生长调节剂的叙述，错误的是（B）A．植物生长调节剂与植物激素具有相似的生理效应B．植物生长调节剂是人工合成的植物激素C．植物生长调节剂作用效果更稳定，时效更长D．植物生长调节剂使用不当可能会对人体产生危害解析：植物生长调节剂是人工合成对植物的生长发育有调节作用的化学物质，不是植物激素，B错误。
3．下列关于植物生长调节剂的叙述不正确的是（A）A．生产上使用2，4－D时不需要考虑浓度B．具有容易合成、原料广泛、效果稳定的优点C．乙烯利是一种具有催熟作用的生长调节剂D．是指一些具有植物激素活性的人工合成物质解析：2，4－D具有与生长素类似的生理作用，即高浓度抑制生长，低浓度促进生长，故生产上使用2，4－D时需要考虑浓度，A错误；植物生长调节剂具有容易合成、原料广泛、效果稳定的优点，B正确；乙烯利是一种具有催熟作用的生长调节剂，C正确；植物生长调节剂是指一些具有植物激素活性的人工合成物质，D正确。
4．下列不属于植物体内从产生部位运输到作用部位的物质是（A）A．2，4－D B．赤霉素C．细胞分裂素 D．脱落酸解析：植物激素是植物自身产生的，并且是植物体内从产生部位运输到作用部位的微量有机物，2，4－D不属于植物激素，而是人工合成的植物生长调节剂。
高中生物无籽西瓜教案
高中生物无籽西瓜教案教学目标：1. 了解无籽西瓜的生长过程和特点。
2. 掌握无籽西瓜的栽培技术和适宜环境。
3. 培养学生对无籽西瓜的兴趣和爱护意识。
教学内容：1. 了解无籽西瓜的起源和品种。
2. 探究无籽西瓜的生长过程和特点。
3. 学习无籽西瓜的栽培技术和适宜环境。
教学重点：1. 了解无籽西瓜的特点和起源。
2. 掌握无籽西瓜的生长过程和栽培技术。
教学难点：1. 理解无籽西瓜的栽培技术和适宜环境。
2. 探索无籽西瓜的特点和生长过程。
教学准备：1. PPT课件。
2. 无籽西瓜样品或图片。
3. 实验设备和材料。
教学过程：1. 导入：通过展示无籽西瓜的图片或样品，引发学生对课题的兴趣。
2. 学习活动：利用PPT介绍无籽西瓜的起源、特点和生长过程，引导学生学习。
3. 实验：进行无籽西瓜的栽培实验，让学生亲自操作，感受无籽西瓜的生长过程。
4. 讨论：引导学生讨论无籽西瓜的栽培技术和适宜环境，促进思维发散和交流。
5. 总结：总结课堂学习内容，强化学生对无籽西瓜的理解和掌握。
教学反馈：1. 课后布置作业，让学生巩固所学知识。
2. 收集学生对本节课的反馈，了解学生的学习情况和建议。
教学延伸：1. 鼓励学生参加相关比赛或科普活动，增强对无籽西瓜的了解和关注。
2. 带领学生实地参观无籽西瓜种植基地，深入学习和体验无籽西瓜的生长过程。
教学资源：1. 《生物学》教材。
2. 互联网资料和科普书籍。
3. 校园实验室和设备。
教学评价：通过学生的参与和表现，评估他们对无籽西瓜的理解和掌握程度，以及对课题的兴趣和爱护意识的培养情况。
高中生物育种---无籽西瓜知识点总结汇总(共20张PPT)
★必须搞清楚的几个问题： ⑤四倍体植株上结的西瓜，果皮种皮来源于母本，是4
个染色体组；种子（胚芽）由受精卵发育而来，是3个染色 体组。
⑥三倍体植株上结的西瓜，果皮种皮来源于母本，是3 个染色体组；
种植三倍体西瓜时，通常间隔种植二倍体西 瓜较为适合。这样，开花时，便于借助昆虫 将二倍体的花粉传授到三倍体植株的雌蕊柱 头上，可为三倍体提供足够的外源生长素， 促使其子房发育成果实（无籽西瓜）。
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。
★必须搞清楚的几个问题： 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。
无籽西瓜出现正常种子的原因：
一、三倍体无籽西瓜本身就可产生少量的正常种子。 三倍体无籽西瓜主要是雄配子高度不育（99.9％的雄配子不
育）造成的，但还有0.1％的雄配子是可育的，所以还有1/1024 的机会可以形成正常的种子，但为数不多，一般每瓜有1至3粒。 二、“返祖”现象。
三倍体无籽西瓜在田间还会产生外观性状同无籽西瓜母本 相似的二倍体有籽西瓜，这种现象叫“返祖”。主要是由于多倍 体西瓜在种子形成过程中，细胞染色体分裂不正常引起的。 三、种子纯度不高。有母本或其他二倍体西瓜种子混入。
多 倍 体：体细胞中具有三个或三个以上整倍染色体组的 动植物体。
【课件】植物生长调节剂的应用课件高二上学期生物人教版选择性必修1
生长素类调 节剂
乙烯利
膨大素 青鲜素
①用NAA促进甘薯、黄杨、葡萄的生根；对苹果、梨进行疏 花疏果，促进脱落；对棉花进行保花保果，防止脱落； ②2，4-D可用作除草剂，除去单子叶农作物田间的双子叶杂 草 ①用乙烯利催熟凤梨(菠萝)，做到有计划上市； ②用乙烯利促进黄瓜、南瓜的雌花分化 使西瓜、草莓、葡萄等长势加快、个头变大，加快水果成熟， 提前上市 延长马铃薯、大蒜、洋葱储藏期
上，可得到无子西瓜 D．高浓度的生长素能够促进乙烯的产生，从而促进子房壁发育为
成熟的果实
答案：C
探究点二 植物生长调节剂的施用 1．在植物进行扦插时，为什么保留有芽和幼叶的枝条比较容易生根？
提示：芽和幼叶在生长时能产生生长素，而生长素能促进扦插枝条生根。
2．该实验的自变量和因变量分别是什么？
提示：自变量是生长素类调节剂(如2，4-D溶液)的浓度，因变量是插条生根的 数量(或长度)。
三、探索植物生长调节剂的应用 1．预实验的目的 (1)为进一步的实验摸索_条__件__。 (2)检验实验设计的_科__学__性__和可行性。 2．探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度 (1)实验原理：生长素类调节剂的生理作用与其_浓__度__具有很大关系。 因此农业生产上寻找_最_佳__浓__度__范_围_非常有意义。 (2)处理插条的常用方法：_浸__泡__法__和__沾_蘸__法___。 (3)控制无关变量：处理的_时_间__长__短__应该一致；同一组实验中所用到 的_植__物_材__料__也应该尽可能保持条件相同。
3．在实验中，若两种浓度的生长素类调节剂促进插条生根效果基本 相同，请分析原因。如何进一步确定最适浓度？
提示：由于生长素存在作用效果相同的两种生长素浓度。最适浓度应在两种溶 液浓度之间，即在两种浓度之间再等浓度梯度配制溶液进行实验。
5.3植物生长调节剂的应用高二上学期生物人教版选择性必修1
探究.实践
探索植物生长调节剂的应用
原理
生长素类调节剂的生理作用与其浓度具有很大的关系。 例如，适当浓度的2，4-二氯苯氧乙酸（简称2，4-D） 可以促进插条生根，浓度过高时会抑制生根，高浓度的 2，4-D甚至会杀死双子叶植物。
除草剂作用原理
不同种类的植物对生长素的敏感度不同，双子叶植物比 单子叶植物敏感度高。利用适宜浓度的生长素类似物做 除草剂可去除单子叶植物农田中的双子叶杂草。
。
2．结合此探究，你们小组认为在施用生长素类调节剂促进插
条生根时，要考虑的因素有哪些？
探究.实践
探索植物生长调节剂的应用
小结 利用生长素（或生长素类似物），我们可以： ◎促进扦插枝条生根。 ◎使未受精的番茄花发育，得到无子番茄。 ◎抑制杂草生长，去除田间杂草。
探究生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度
请结合教材P103“探究·实践”回答下列问题： (1)该实验的实验原理是什么？
生长素类调节剂的生理作用与其浓度具有很大的关系， 适当浓度的生长素类调节剂可以促进插条生根，浓度过高或过低都 不利于插条生根。
(2)实验中自变量如何控制？因变量如何检测？ 无关变量有哪些，如何设置？ 自变量的控制：设置生长素类调节剂的浓度梯度； 因变量检测指标：插条生根的数目或长度； 无关变量：温度、处理时间、植物材料、插条的生理状况等， 无关变量设置应相同且适宜。
假如我们现在要解决的生产问题是促进扦插枝条的生 根，我们可以选用生长素类植物生长调节剂；假如我们要 对果实催熟，可以选择乙烯利。可是，怎样使用这些植物 生长调节剂才能达到最佳效果呢？
探究性实验评价量规
学习目标 1. 能选取合适的扦插枝条作为实验材料； 2. 能设计实验方案，控制自变量、因变量、无关变量； 3. 能运用表格、曲线图、柱形图等对实验数据进行分析； 4. 能通过预实验和正式实验确定插条生根的最适浓度； 5. 能尊重科学，实事求是记录实验数据和结果。
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无子西瓜与无子番茄
先看一道试题：
下列有关无子番茄（用生长素处理获得）和无子西瓜（用多倍体育种获得）说法正确的是：( )
A．无子番茄的培育属于单倍体育种，三倍体无子西瓜的变异属于染色体变异
B．无子西瓜植株是由受精卵发育而来的
C．用生长素处理发育的种子细胞，可以抑制纺锤体的形成，使染色体数目加倍
D．无子番茄和三倍体无子西瓜的后代都是无子的。
答案：B
解析：无子番茄的培育属于生长素促进果实发育的原理，三倍体无子西瓜的变异属于染色体变异；无子西瓜植株是由三倍体种子发育而来；用生长素处理发育的种子细胞，不影响种子细胞分裂；无子番茄属于不可遗传变异，其后代有子，三倍体无子西瓜属于可遗传变异，其后代无子。
这道题涉及到无子西瓜和无子番茄的培育原理。
2019版高中生物学必修二略有提到无子西瓜，但没有提到生长素对西瓜果实发育的作用：
新版高中生物学选择性必修一去掉了无子蕃茄的培育。
那么，无子西瓜和无子番茄有哪些相同点和不同点呢？
果实是由子房发育而来的，在子房发育成为果实的过程中，需要一定量的生长素。
一般来说，果实发育所需生长素是由珠发育形成的幼嫩种子提供的，所以无子西瓜和无子番茄，都可以用外源生长素来代替幼嫩种子提供的生长素。
我们已知道胚珠发育成种子，种子合成生长素促进子房发育成果实。
1、无子番茄：
对番茄施用生长素或生长素类似物，就是用外源生长素或生长素类似物，代替幼嫩的种子产生的生长素，来刺激番茄花蕾，从而促使子房膨大。
无子番茄原理：子房里是没有受精，所以不会产生种子，然后用外源生长素或生长素类似物代替番茄种子产生的生长素，最终得到的是无子番茄。
2、无子西瓜：西瓜瓜体较大，采用涂抹生长素的方法：一是量不好控制；二是需要多次涂抹；三是涂抹不匀，造成西瓜长得奇形怪
状。
这样用量太大，抬高了生产成本。
于是人们采用三倍体育种的方法，来量产无子西瓜。
人们平常食用的西瓜是二倍体。
在二倍体西瓜的幼苗期，用秋水仙素处理，可以得到四倍体植株。
然后，用四倍体植株作母本，用二倍体植株作父本，进行杂交，得到的种子细胞中含有三个染色体组。
把
四倍体西瓜和普通二倍体西瓜杂交，得到三倍体西瓜的种子，三倍体植株一般不能进行正常的减数分裂形成配子，通常不能形成种子，所以通常三倍体后代是不育的，所以就形成了无子西瓜。
将
子，这时就需要在柱头上授普通二倍体西瓜的花粉，二倍体花粉萌发时，形成的花粉管伸入到三倍体植株的子房内并将自身合成生长素的酶体系转移到其中，从而在子房内合成大量的生长素，促使子房发育成无子果实。
此时子房内已经自发地产生了生长素，就没有必要再人工施用了，因为高浓度的生长素不但不能促进生长，还会抑制生长。
例、实验目的：研究IAA(生长素)调节番茄的子房发育成果实实验步骤：将处于花蕾期的番茄花分成4组进行实验,处理统计并记录实验结果
①比较1组和2组，1组的番茄花的子房发育成的果实重量是4.1g，2组是0g。
1组授粉（意味着有种子产生），2组未授粉，且两组均没有涂抹生长素，根据以上分析可以推测1组的子房生长成果实所需的生长素主要来自发育着的。
②比较2、3组实验结果，两组均没有授粉（意味着都不产生种子），2组果实重量为0g，3组为5.3g,根据以上信息和2和3组的实验结果表明。
③依据3组未授粉，在子房上涂抹生长素子房发育的果实重量为
5.3g、4组未授粉，在花柄上涂生长素但果实重量0g，说明子房无法发育成果实，通过实验结果,推测IAA不能。
根据上述推测：IAA不能 ,通过植物体的结构模型，如下图观察芽和花柄、子房的位置关系，，科研人员认为芽（1）产生的生长素并不用于调节子房发育成果实。
为此,科研人员利用该模型,完成验证该推测的实验方案并预期结果。
（研究物质的转移可采用同位素标记法）。