Question

【題目】松毛蟲(chóng)是我國(guó)最主要的森林害蟲(chóng)，性別決定方式為ZW型（2N=60），赤眼蜂是可用于針對(duì)松毛蟲(chóng)等害蟲(chóng)的卵期寄生蜂，運(yùn)用赤眼蜂可進(jìn)行生物防治。赤眼蜂的性別由染色體數(shù)目決定，二倍體為雌性，單倍體為雄性。

（1）雄性松毛蟲(chóng)的染色體組成為_____________。自然界雌雄松毛蟲(chóng)的比例接近1∶1，其原因是雌性個(gè)體產(chǎn)生兩種比例為1∶1的卵細(xì)胞，且兩種卵細(xì)胞和精子結(jié)合發(fā)育為后代的比例_________________。

（2）赤眼蜂可以進(jìn)行有性生殖，也可以進(jìn)行無(wú)性生殖。在有性生殖過(guò)程中，已交配的雌蜂可產(chǎn)生受精卵和未受精卵，其中受精卵發(fā)育成雌性后代。孤雌生殖過(guò)程中，經(jīng)減數(shù)分裂后未受精的卵細(xì)胞直接發(fā)育成________（性別）后代。

（3）圖為赤眼蜂體內(nèi)的某一細(xì)胞圖（只畫(huà)出部分染色體，英文字母表示基因），請(qǐng)判斷它可能是___________________細(xì)胞。

（4）Wolbachia（一種細(xì)菌）廣泛寄生赤眼蜂體內(nèi)，可誘導(dǎo)其發(fā)生孤雌產(chǎn)雌生殖現(xiàn)象，即未受精的卵恢復(fù)二倍體發(fā)育成雌蜂�？蒲腥藛T認(rèn)為：Wolbachia使宿主細(xì)胞第一次有絲分裂失敗，促使染色體數(shù)目________，導(dǎo)致未受精卵發(fā)育成雌性。為了探究四環(huán)素處理對(duì)赤眼蜂孤雌產(chǎn)雌生殖的影響，隨機(jī)選取生長(zhǎng)一致的多只赤眼蜂分為 4 組，1 組為對(duì)照組，喂食________________；其余3組分別喂食含有濃度為5mg /mL、15mg /mL、25mg /mL四環(huán)素的蜂蜜水。連續(xù)飼喂4個(gè)世代，觀(guān)察統(tǒng)計(jì)各世代赤眼蜂的子代雄蜂比，結(jié)果如圖。由圖可知，用 _____________處理可以獲得最高程度赤眼蜂子代雄蜂比。請(qǐng)說(shuō)明四環(huán)素如何通過(guò)對(duì)Wolbachia的作用處理赤眼蜂后，后代產(chǎn)生雄性個(gè)體的原因_______。

（5）請(qǐng)結(jié)合（4）研究成果，提出繁殖大量赤眼蜂用于防治害蟲(chóng)的措施__________。

Answer 1

【答案】58+ZZ 相等（為1：1） 雄性 次級(jí)卵母細(xì)胞、第一極體、雄蜂體細(xì)胞 加倍 不含四環(huán)素的蜂蜜水 25mg/mL四環(huán)素的蜂蜜水連續(xù)飼喂4個(gè)世代 Wolbachia會(huì)影響赤眼蜂的第一次有絲分裂，從而誘導(dǎo)了孤雌產(chǎn)雌生殖現(xiàn)象，而四環(huán)素殺死了Wolbachia，所以只能以未受精卵發(fā)育成個(gè)體，仍然是單倍體，發(fā)育成雄性 使用適宜濃度的四環(huán)素處理，使赤眼蜂恢復(fù)正常的有性生殖，產(chǎn)生大量后代或?qū)ふ?/span>Wolbachia的繁殖方法和感染途徑，讓更多的赤眼蜂感染Wolbachia，通過(guò)產(chǎn)雌孤雌生殖產(chǎn)生大量后代

【解析】

題干信息“赤眼蜂可進(jìn)行生物防治。赤眼蜂的性別由染色體數(shù)目決定，二倍體為雌性，單倍體為雄性”，同時(shí)可以進(jìn)行孤雌生殖；分析曲線(xiàn)圖，F4組雄性個(gè)體比例最高。

（1）由于松毛蟲(chóng)的染色體為2N=60，其性別決定方式是ZW型，所以雄性染色體組成為58+ZZ；自然界中，由于雌性可以產(chǎn)生含Z和含W的卵細(xì)胞，比例為1∶1，雄性只能產(chǎn)生含Z的精子，精卵細(xì)胞隨機(jī)結(jié)合，且發(fā)育成后代的比例為1∶1，所以自然界雌雄松毛蟲(chóng)的比例接近1∶1。

（2）由于赤眼蜂單倍體為雄性，所以未受精的卵細(xì)胞直接發(fā)育成的個(gè)體是單倍體，為雄性后代。

（3）該細(xì)胞不含有同源染色體，所以可能是次級(jí)卵母細(xì)胞、第一極體或雄蜂體細(xì)胞。

（4）未受精卵為單倍體，性別是雄性，如果發(fā)育成雌性，則說(shuō)明在有絲分裂過(guò)程中，該細(xì)菌使染色體數(shù)目加倍，形成二倍體；為保證實(shí)驗(yàn)的單一變量，實(shí)驗(yàn)組飼喂了含有不同濃度四環(huán)素的蜂蜜水，所以對(duì)照組應(yīng)該飼喂等量的蜂蜜水，連續(xù)飼喂4個(gè)世代；從圖中看出用25mg /mL四環(huán)素的蜂蜜水連續(xù)飼喂4個(gè)世代獲得最高程度赤眼蜂子代雄性比；Wolbachia會(huì)影響赤眼蜂的第一次有絲分裂，從而誘導(dǎo)了孤雌產(chǎn)雌生殖現(xiàn)象，而四環(huán)素殺死了Wolbachia，所以只能以未受精卵發(fā)育成個(gè)體，仍然是單倍體，發(fā)育成雄性。

（5）如果要大量繁殖赤眼蜂，可以使用適宜濃度的四環(huán)素處理，使赤眼蜂恢復(fù)正常的有性生殖，產(chǎn)生大量后代或?qū)ふ?/span>Wolbachia的繁殖方法和感染途徑，讓更多的赤眼蜂感染Wolbachia，通過(guò)產(chǎn)雌孤雌生殖產(chǎn)生大量后代。