【正文】 　【摘 要】 在人教版高中生物必修二教材中，关于“三倍体无子西瓜培育”涉及的几个问题，始终是学生理解上的难点。从理论上来说，在培育三倍体无子西瓜种子过程中有两套方案，而在诱导无子果实形成中同样存在不同的方法。鉴于此，本文将对无子西瓜培育过程中出现的几点疑难问题进行深入分析，共同探讨有效培育方法。
　　【关键词】 无子西瓜；培育；疑难问题

　　在“无子西瓜培育”这一课的学习中，笔者发现学生普遍会提出以下问题：如“三倍体无子西瓜培育为何一定选用四倍体作母本？”和“由二倍体西瓜到三倍体西瓜这一过程是下如何实现的？”以及 “两条姐妹染色单体分离是纺锤体拉开的吗？”上述看似简单的问题，但对于学生来说在理解上还是有些困难。为此，笔者将对其中存在的问题进行一一讲解分析，以期望帮助学生进一步理解掌握这一部分知识。
　　一、 三倍体无子西瓜培育为何一定选用四倍体作母本
　　针对这一问题，学生首先需要明确无子西瓜培育原理。三倍体西瓜育种的核心是人工诱导多倍体技术，常以秋水仙素作用于二倍体西瓜幼苗，使其在细胞分裂的前期阶段，发挥一定的阻碍作用，抑制纺锤丝形成，或破坏中期已经形成的纺锤体，进而使已被复制的染色体在后期分裂后不能继续向两极移动，中间无法生成初生壁，细胞无法分裂导致细胞中染色体数目加倍成为四倍体。如果仅从染色体组的角度考虑，无论用二倍体作父本四倍体作母本，还是用四倍体作父本二倍体作母本，杂交得到的子代都是三倍体。但是，三倍体西瓜并非不产生胚珠，而是胚珠中不能正常通过减数分裂产生卵细胞！也就是说，“ 无子西瓜”并非没有种子的所有部分，只是没有胚和胚乳而已，种皮还是有的。在实际培育三倍体西瓜过程中，因多倍体花粉可育性低于二倍体，常选择四倍体植株作为母本，二倍体植株作为父本，种子产量更高。而且用二倍体西瓜作母本、四倍体西瓜作父本，则会使所结三倍体种子发育而来的植株所结无子西瓜珠被发育而成的种皮厚硬，影响无子西瓜的品质。为了避免对三倍体西瓜的品质造成不良影响，常用四倍体作母本，二倍体作父本杂交得三倍体种子。
　　在三倍体西瓜培育工作进行中，需要注意若种植面积较大，一定进行及时的分区隔离，按照标准比例种植四倍体母本和二倍体父本植株，在发育成熟时，及时为母本去雄使四倍体植株准确接收二倍体父本的花粉，从而确保三倍体西瓜顺利培育。三倍体植株上授以二倍体西瓜花粉后，花粉在萌发的过程中，引起子房合成大量的生长素，加上二倍体西瓜花粉本身的少量生长素，在授粉后也可扩散到子房中去，这两种来源的生长素使子房发育成果实（三倍体无子西瓜）。
　　二、 三倍体西瓜真的一颗种子都没有吗？
　　首先学生需要明确种子的形成需要生殖细胞的存在，但三倍体植株减数分裂时联会紊乱不能进行正常的减数分裂，自然大概率无法形成正常生殖细胞，也无法产生种子。与正常植株分裂相比，三倍体植株种子比例极低，近似于没有，但并不是完全没有。三倍体植株在进行减数分裂时，由于其所处环境与培育条件略有差异，因而不同三倍体植株的减数分裂情况并非完全一致，存在着一定可能三倍体植株在减数分裂时，会形成少量正常的生殖细胞并产生正常的受精卵进而形成种子。但是对于三倍体植株而言，无论是在哪种培育条件下，形成种子的可能性与比例都十分低，因此近似于没有。
　　三、 关于无子西瓜与无子番茄，他们形成的原理相同吗
　　关于无子西瓜与无子番茄二者的相同点与区别，也是学生关注的重点所在。虽然无子西瓜与无子番茄都没有种子，但是二者的来源以及无种子的形成方式是截然不同的。在无子番茄的培育过程中，通常采用一定浓度的生长素对未授粉的番茄雌蕊柱头进行处理，由于授粉环节未能进行，番茄子房会发育成无子果实；但无子西瓜不同，无子西瓜并未对授粉环节进行干扰，而是通过多倍体育种的方法培育出来的，无子西瓜是在三倍体植株上结出的无子果实，由于三倍体植株其在进行减数分裂时同源染色体联会出现紊乱的状态，因而会对生殖细胞正常形成造成影响，最终导致受精这一环节不能顺利进行，所以没有种子。
　　此外，无子西瓜与无子番茄引起的变异情况也有所差异。首先无子番茄的变异并不属于常规的遗传变异，没有遗传物质变化的发生，主要是生长素类似物质起到了促进未授粉子房发育的作用，所以无子番茄这一变异性状是无法在后续中继续遗传的，直到这一代便戛然而止。但是无子西瓜不同，无子西瓜的变异属于具有遗传性质的变异，因为在无子西瓜形成过程中，染色体这一具有遗传功能的载体发生了变异，因而无子西瓜这一无种子的变异性状是可以通过无性生殖遗传给下一代的。虽然无子西瓜与无子番茄具有一样的无子性状，但是无论在其形成原理还是变异状态方面都存在着明显的差别，因此，从生物角度来分析，无子西瓜与无子番茄并不是一回事。
　　四、两个姐妹染色单体是纺锤体的牵引拉开的吗
　　两条姐妹染色单体连接在一个连离粒上。连离粒在有丝分裂中期或减数第二次分裂中期才恢复连离粒DNA的复制，产生两个连离粒，从而将姐妹染色单体分开。姐妹染色单体分开是连离粒DNA复制的结果，而不是由纺锤丝牵拉的结果。纺锤体只是把已分开的染色体拉向两极。
　　结束语：综上所述，在三倍体植株培育无子西瓜这一课程的学习中，由于不同学生在理解能力与接受能力上的差异性，因此可能会产生不一样的疑惑点，笔者针对学生普遍存在的几个重点问题进行了讲解分析，包括三倍体无子西瓜选择四倍体作母本的原因、关于“无子”的进一步阐释以及无子西瓜与无子番茄之间的显著区别。希望通过以上的分析，可以强化学生对本堂课程的理解，进而提升学生对无子西瓜培育整个过程掌握的灵活度。
　　参考文献：
　　[1] 祝远超.对“基因突变及其他变异”一章中几个问题的释疑[J].中学生物教学，2022（4）：55-57.
　　[2] 向伟勇. 无籽西瓜栽培问题解决对策及栽培技术要点[J]. 乡村科技，2022，13（5）：89-92.
　　[3] 侯东颖，苏东涛，郝科星，等. 基于主成分和聚类分析的无籽西瓜果实性状的综合评价[J]. 中国瓜菜，2022，35（5）：37-41.