Question

【題目】松毛蟲是我國最主要的森林害蟲，性別決定方式為ZW型（2N=60），赤眼蜂是可用于針對松毛蟲等害蟲的卵期寄生蜂，運用赤眼蜂可進行生物防治。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）雄性松毛蟲的染色體組成為_____________。自然界雌雄松毛蟲的比例接近1∶1，其原因是雌性個體產(chǎn)生兩種比例為1∶1的卵細胞，且兩種卵細胞和精子結合發(fā)育為后代的比例_________________。

（2）赤眼蜂可以進行有性生殖，也可以進行無性生殖。在有性生殖過程中，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。孤雌生殖過程中，經(jīng)減數(shù)分裂后未受精的卵細胞直接發(fā)育成________（性別）后代。

（3）圖為赤眼蜂體內的某一細胞圖（只畫出部分染色體，英文字母表示基因），請判斷它可能是___________________細胞。

（4）Wolbachia（一種細菌）廣泛寄生赤眼蜂體內，可誘導其發(fā)生孤雌產(chǎn)雌生殖現(xiàn)象，即未受精的卵恢復二倍體發(fā)育成雌蜂�？蒲腥藛T認為：Wolbachia使宿主細胞第一次有絲分裂失敗，促使染色體數(shù)目________，導致未受精卵發(fā)育成雌性。為了探究四環(huán)素處理對赤眼蜂孤雌產(chǎn)雌生殖的影響，隨機選取生長一致的多只赤眼蜂分為 4 組，1 組為對照組，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個世代，觀察統(tǒng)計各世代赤眼蜂的子代雄蜂比，結果如圖。由圖可知，用 _____________處理可以獲得最高程度赤眼蜂子代雄蜂比。請說明四環(huán)素如何通過對Wolbachia的作用處理赤眼蜂后，后代產(chǎn)生雄性個體的原因_______。

（5）請結合（4）研究成果，提出繁殖大量赤眼蜂用于防治害蟲的措施__________。

Answer 1

【答案】58+ZZ 相等（為1：1） 雄性 次級卵母細胞、第一極體、雄蜂體細胞 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個世代 Wolbachia會影響赤眼蜂的第一次有絲分裂，從而誘導了孤雌產(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，使赤眼蜂恢復正常的有性生殖，產(chǎn)生大量后代或尋找Wolbachia的繁殖方法和感染途徑，讓更多的赤眼蜂感染Wolbachia，通過產(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”，同時可以進行孤雌生殖；分析曲線圖，F4組雄性個體比例最高。

（1）由于松毛蟲的染色體為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的卵細胞，比例為1∶1，雄性只能產(chǎn)生含Z的精子，精卵細胞隨機結合，且發(fā)育成后代的比例為1∶1，所以自然界雌雄松毛蟲的比例接近1∶1。

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

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

（4）未受精卵為單倍體，性別是雄性，如果發(fā)育成雌性，則說明在有絲分裂過程中，該細菌使染色體數(shù)目加倍，形成二倍體；為保證實驗的單一變量，實驗組飼喂了含有不同濃度四環(huán)素的蜂蜜水，所以對照組應該飼喂等量的蜂蜜水，連續(xù)飼喂4個世代；從圖中看出用25mg /mL四環(huán)素的蜂蜜水連續(xù)飼喂4個世代獲得最高程度赤眼蜂子代雄性比；Wolbachia會影響赤眼蜂的第一次有絲分裂，從而誘導了孤雌產(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，使赤眼蜂恢復正常的有性生殖，產(chǎn)生大量后代或尋找Wolbachia的繁殖方法和感染途徑，讓更多的赤眼蜂感染Wolbachia，通過產(chǎn)雌孤雌生殖產(chǎn)生大量后代。