蜜蜂的遗传特点专题Word格式.docx
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生活在王台(由工蜂制造的特殊蜂房)中的由受精卵发育的幼虫,在工蜂们的精心照料下,喂以大量高营养的蜂王浆5—6天,待其发育成成虫时就成了新的蜂王,最后由其率领一部分工蜂飞出另立新群;
而另一些生活在一般蜂房的,由受精卵发育的幼虫,工蜂们只会饲喂2—3天的量少质差王浆,主要靠花粉、花蜜长大,长大后就成为了一生勤劳不止,默默耕耘的工蜂。
而那些没有受精的卵将来就发育成雄蜂(孤雌生殖)。
可见,蜜蜂的性别分化不仅与染色体数有关,而且与环境也有关。
基因型决定只是潜在的可能性,必须通过环境作用,才能形成我们习见的表现型。
我们知道:
动物产生有性生殖细胞必须经过减数分裂,那么蜜蜂又是怎样进行减数分裂的呢?
蜂王(2n=32)体细胞有16对同源染色体,它在进行减数分裂时与一般二倍体生物一样,通过减数分裂生成卵细胞,卵细胞的染色体数目只有16条,减少了一半。
雄蜂是一个单倍体,其体细胞中只有16条染色体,那它又是怎样通过减数分裂生成含16条染色体的精子的呢?
原来:
雄蜂精子的形成是通过假减数分裂形成的。
过程如下图:
可见1个精原细胞(n=16)经假减数分裂只能形成1个精子(n=16),而不是4个精子。
细胞分裂两次,染色体复制一次,分裂前后细胞中的染色体数目没有变化。
可见,雄蜂精子的形成是减数分裂但又与减数分裂稍有不同。
蜜蜂是一种益虫。
它不但能够帮助作物授粉增产,而且还可以产出许多对人类有用的产品:
蜂蜜富含葡萄糖和果糖,及多种维生素和无机盐等,它除作为营养品外,还具有抗菌作用;
蜂王含有蛋白质、脂肪、转化糖、维生素、激素、酶等成分,对人体具有增加体重,促进食欲,平衡血压,提高代谢机能;
蜂蜡有益气、补中、止痛、生肌等功效外,还在工业上有广泛的用途;
蜂毒还能治疗人类风湿病、类风湿性关节炎和神经炎等几十种病症;
近年来还发现蜂胶具有广谱性抗菌特性,能抑制多种致病菌生长,对血液循环系统疾病也有疗效。
经以上简要介绍,下面我们就来通过习题解析,加深和巩固对蜜蜂相关知识的理解。
●典例分析
例1、蜜蜂的性别不单受到染色体倍数的控制,还会受到的控制。
答案:
环境
例2、蜜蜂是当之无愧的“建筑家”,它们筑造的六角形蜂巢规范的令人瞠目结舌,在力学结构上其承受力使人难以想象:
1㎏蜂巢仅能承受起22㎏的蜂蜜!
蜜蜂的这种筑巢行为属于。
【解析】蜜蜂的采蜜行为虽然很复杂,但仍然是由一系列非条件反射构成的先天性行为,因此它应该属于动物本能。
动物本能
例3、美国的科学家在实验室里做了这样一个试验,把6只蜜蜂放进一个玻璃瓶里,然后将玻璃瓶瓶口打开颠倒放置。
蜜蜂朝着太阳光亮的方向,不断地向上撞击玻璃瓶底,直到精疲力尽死去。
蜜蜂这种趋光性是。
应激性
例4、一个蜂群中生活着一只蜂王、少数雄蜂和众多工蜂。
蜂王的主要作用是产卵,雄蜂与蜂王交尾,工蜂负责采粉酿蜜、建造蜂巢、饲养幼虫,防御敌害等。
(1)、一个蜂群中蜂王、雄蜂和工蜂生活在一起,这在生物学上称为,其性别特点是雌性于雄性。
(2)、受精卵有的发育成为具生育能力的雌性蜂王,也有的发育成为不具生育能力的雌性工蜂,这一事实说明。
(3)、蜜蜂是一群严格的社会性昆虫,蜂群中的蜂王、雄蜂和工蜂虽然它们的职能各不相同,却能很好地生活在一起,这种现象在生态学上称之为;
在许多孵化幼虫中,存在多只将要孵化的新蜂王(即“王储”),但常发现最先孵化出来的那只蜂王随后将其余的即将孵化的“王储”杀死,这种现象在生物学上称为。
【解析】
(1)蜜蜂是一种社会性、母系氏族式群居生活的动物,一般雌性多于雄性,它们生活于同一地方,是在一定的空间和时间上同种个体总和,属于种群。
(2)蜜蜂的发育与众不同,生活在王台中的由受精卵发育的幼虫,吃的是高营养的蜂王浆就会发育成新的蜂王;
而生活在一般蜂房由受精卵发育的幼虫,主要食用一些花粉、花蜜则发育成工蜂。
没有受精的卵将直接发育成雄蜂。
(3)社会性昆虫往往成千上百只地生活在一起,在群体内部分工合作共同维系群体的生活安危而进行着种内互助。
但仍然存在因争夺食物、空间、配偶而发生种内斗争。
(1)种群
(2)受精卵的发育主要受环境—食物营养的影响(3)种内互助种内斗争
例5、蜜蜂的体色,褐色对黑色显性。
现有一只褐色雄蜂与一只黑色蜂王交配,则F1的体色将是()
A.全部是黑色B.蜂王和工蜂都是黑色,雄蜂都是褐色
C.褐色︰黑色=3︰1D.蜂王和工蜂都是褐色,雄蜂都是黑色
【解析】因蜜蜂的体色是褐色对黑色显性,所以设褐色雄蜂的基因型为A,产生的精子基因型也是A;
黑色蜂王的基因型是aa,产生的卵细胞基因型是a。
则受精卵的基因型是Aa。
所以受精卵发育的蜂王和工蜂体色都应当是褐色,而未受精的卵发育的雄蜂得体色是黑色。
详见下面图解
D
例6、(’97上海)一雌蜂和一雄蜂交配产生了F1代,在F1代雌、雄个体交配产生的F2代中,雄蜂基因型共有AB、Ab、aB、ab四种,雌蜂基因型共有AaBb、Aabb、aaBb、aabb四种,则亲本的基因型是()
A.aabb×
ABB.AaBb×
AbC.AAbb×
aBD.AABB×
ab
【解析】F2雄蜂的基因型就是F1雌蜂产生的卵细胞的基因型,由AB、Ab、aB、ab可知F1雌蜂的基因型为AaBb。
将F2雌蜂的基因型除去卵细胞的基因型,可以得出精子基因型和F1雄蜂的基因型为ab。
由此可知亲本雌蜂的卵细胞的基因型为ab,从而可以推断亲本雌蜂的基因型为aabb,由F1雌蜂为AaBb,除去ab剩AB,可知亲本雄蜂的基因型为AB。
A
例7、在蜜蜂群体中,雌蜂(蜂王和工蜂)为二倍体,雄蜂为单倍体,其配子染色体为N。
研究发现工蜂的下列行为受两对相对独立的基因控制的。
行为一:
能咬开蜂室盖(h)
不能咬开蜂室盖(H)
行为二:
能移出蜂室中死掉的幼虫(r)
不能移出蜂室中死掉的幼虫(R)
(1)上述工蜂的行为性状中,对蜂群生存最有利的行为组合是,其基因型为。
(2)某试验是由基因型分别为HHRR、HhRr、HhRR和HHRr的四种蜂王和基因型为hr的雄蜂,要获得具有对蜂群生存最有利行为组合基因型的工蜂,请在上述蜂王中选出一种选育程序,作出遗传图解并加以简要说明。
(1)为了整个蜂群更好地清洁安全生活,显然需要能咬开蜂室盖、移出蜂室中死掉幼虫的行为工蜂,及时清除死虫,是幼虫健康发育而不会窒息死亡。
(2)现已知雄蜂基因型为hr和四种蜂王基因型,要获得能咬开蜂室盖、移出蜂室中死掉幼虫的行为工蜂(hhrr),蜂王必须含有hr基因,所以选择基因型为HhRr的蜂王。
(1)能咬开蜂室盖、能移出蜂室中死掉的幼虫hhrr
(2)根据子一代的行为性状就可以挑选出所需要的hhrr基因型的工蜂。
例8、蜜蜂的腹肢有沟(花粉筐)、沟边有毛(花粉刷)。
湖南怀化职院的李道生在一野生的蜂群中发现少数具有长毛、深沟的雄蜂。
由他带领的研究小组以此培育出的工蜂全部是长毛、深沟“富蜜型”的蜂群。
请据此回答下列问题:
(1)、这些少数雄蜂的长毛、深沟的性状是通过产生的。
(2)、请你根据李道声研究小组的培育方案完成后续步骤。
(已知长毛、深沟这两对性状是独立遗传的,其基因分别用A、a,B、b来表示)
P非富蜜型×
富蜜型
↓
F1非富蜜型
【解析】此题综合考查了可遗传变异的来源、动物的行为类型、自由组合定律、新种培育等多个知识点。
(1)从所给的材料“自然野生的蜂群中发现少数具有长毛、深沟的雄蜂”的提示中可知,其性状来源可能是基因突变产生的结果。
(2)从题中所给的F1代表现型可知:
非富蜜型性状为显性,富蜜型性状为隐性,且雄蜂为单倍体,故亲代基因型为:
♀非富蜜型(AABB)、♂富蜜型(ab)。
F1代♀非富蜜型(AaBb)、♂非富蜜型(AB),由F1代的雌、雄交配得到的F2代,然后以F2代的♀非富蜜型与♂富蜜型的交配,从代F3代中选出♀富蜜型与♂富蜜型(ab)交配即可。
需要注意的是雄蜂当年死亡。
答案;
(1)基因突变
(2)动物本能(3)
总之,在解答有关蜜蜂知识的习题时,我们要抓住蜜蜂知识的关键:
受精卵发育成蜂王(♀,2n=32,能生育)和工蜂(♀,n=16,不能生育),未受精卵发育成雄蜂(♂,n=16,能生育)。
抓住这个关键,解题时就会迎刃而解,事半功倍。
例9(2005年北京卷)蜜蜂是具有社会性行为的昆虫.一个蜂群包括一只蜂王、几只雄蜂和众多工蜂.蜂王专职产卵,雄蜂同蜂王交尾,工蜂负责采集花粉、喂养幼虫、清理蜂房等工作。
请回答下列问题:
(1)蜂王、雄蜂和工蜂共同生活,各司其职,这种现象称为_______________。
(2)未受精卵发育成雄蜂,受精卵发育成雌性的蜂王或工蜂,这表明蜜蜂的性别由___决定。
(3)研究人员发现了工蜂清理蜂房行为不同的两个蜂群,分别称为“卫生”蜂(会开蜂房盖、能移走死蛹)和“非卫生”蜂(不会开蜂房盖、不能移走死蛹)。
为研究工蜂行为的遗传规律,进行如下杂交实验:
P:
“非卫生”蜂的蜂王×
“卫生”蜂的雄蜂
↓(配子的染色体数目不减少)
F1“非卫生”蜂
测交:
_____________×
_________的雄蜂
测交后代:
“非卫生”蜂新类型Ⅰ新类型Ⅱ“卫生”蜂
(25%)(25%)(25%)(25%)
①“非卫生”蜂的工蜂行为是_______________(显性/隐性)性状。
②工蜂清理蜂房的行为是受——对基因控制的,符合基因的_______________定律,判断依据是_____________________________________________。
③本实验中测交选择了_______________作母本与_______________的雄蜂交配。
④测交后代中纯合体的表现型是_____________,新类型Ⅰ的表现型是_____________。
⑤“卫生”蜂的工蜂会开蜂房盖、能移走死蛹的行为属于_____________行为。
答案:
(1)种内互助;
(2)染色体数目;
(3)①显性//②两/自由组合测交后代四种表现型比例相等//③F1代的蜂王/“卫生”蜂//④会开蜂房盖、能移走死蛹会开蜂房盖、不能移走死蛹(或不会开蜂房盖、能移走死蛹)/⑤本能。
本题给出的“特殊”信息是“未受精卵发育成雄蜂,受精卵发育成雌性的蜂王或丁蜂”.对于多细胞生物来讲,个体发育一般是从受精卵开始的,但蜜蜂个体发育的特殊之点在于雄蜂是由未受精卵发育而来的,雌蜂(蜂王与丁蜂)是从受精卵发育而来的.由这一“特殊”也就决定了性别决定方式以及遗传上的“特殊性”.
从性别决定方式来看,考生已知的是由性染色体来决定,而蜜蜂群体中,雄蜂与雌蜂的不同是由是否受精决定的,其本质是雌雄蜂的染色体数目不相同,雄蜂的染色体数目只有雌蜂的一半,所以染色体数目是决定蜜蜂性别的原因.
从遗传过程来看,第(3)小题从亲代“非卫生”蜂的蜂王与“卫生”蜂的雄蜂杂交,后代全部为“非卫生”蜂,可判断“非卫生”是显性性状;
从F1测交后代有四种表现型,可判断“非卫生”与“卫生”的性状应该是由两对基因来控制的,从比例关系可推知这是符合基因的自由组合定律的.
据此,亲代的“非卫生”蜂的蜂王的基因型应该为AABB,雄蜂是单倍体,“卫生”蜂的雄蜂的基因型为ab(产生的配子也是ab),F1的雄蜂由卵细胞直接发育而来,基因型为AB,雌蜂由受精卵发育而来,基因型均为AaBb,雌雄蜂的表现型均为“非卫生”蜂(如下图):
(AABB)(ab)
↓(配子的染色体数目不减少)
F1“非卫生”蜂“非卫生”蜂
(雄蜂:
AB)(雌蜂:
AaBb)
在Fl测交时,Fl的“非卫生”蜂的蜂王(AaBb)应与“卫生”蜂的雄蜂(ab)进行测交:
F1蜂王×
(AaBb)↓(ab)
测交后代雌蜂:
(AaBb25%)(Aabb25%)(aaBb25%)(aabb25%)
测交后代雄蜂:
(AB25%)(Ab25%)(aB25%)(ab25%)
由上面的图解可以看出,测交后代纯合体为“卫生”蜂,其性状表现型为会开蜂房盖,能移走死蛹,两种新类型的表现分别为:
会开蜂房盖、不能移走死蛹和不会开蜂房盖、能移走死蛹。
在本题的解答中,试题给出的“未受精卵发育成雄峰,受精卵发育成雌性的蜂王或工蜂”这一“例外性”的信息,直接影响到蜜蜂遗传过程的分析,如果不能有效把握这一“例外性”,就难以分析并得出正确的结论。