Question

【題目】閱讀科普短文，回答下列問題。

蜜蜂是一種高度社會化的昆蟲，一個完整健康的蜂群通常是由蜂王、雄蜂和工蜂組成的。蜂王是能夠產(chǎn)卵的雌性個體，它產(chǎn)生的卵分為未受精卵和受精卵兩種。未受精的卵發(fā)育成雄蜂，染色體數(shù)目是 16 條。受精卵發(fā)育成雌蜂，染色體數(shù)目是 32 條，而食物類型又決定了雌蜂是發(fā)育成蜂王還是工蜂。蜂王的個體大小約是工蜂的1.5 倍，而壽命更是工蜂的 20 倍。 所有蜜蜂幼蟲最初的食物都是蜂王漿，產(chǎn)在普通尺寸的蜂房里的雌幼蟲就會早早“斷漿”，改吃普通蜂蜜和花粉，將發(fā)育為工蜂；產(chǎn)在較大蜂房中的雌幼蟲，能獲得足夠蜂王漿，可以發(fā)育成蜂王。

為什么蜂王和工蜂有著相同的基因，發(fā)育結(jié)果卻不同呢？研究表明，工蜂大腦細胞中約 600 個基因被甲基化，而蜂王大腦細胞中的基因沒有甲基化。如果某 DNA 片段被甲基化，那么包含該片段的基因功能就會被抑制。DNA 的甲基化是由一種酶來控制的，如果讓蜜蜂幼蟲細胞中的這種酶失去作用，蜜蜂幼蟲就會發(fā)育成蜂王，和喂它蜂王漿的效果是一樣的。飼喂幼蟲蜂王漿，其基因甲基化水平都顯著降低，幼蟲發(fā)育成蜂王的比例顯著提高。

（1）據(jù)圖分析可知，蜜蜂的發(fā)育過程屬于_____發(fā)育。蜜蜂采蜜這一性狀表現(xiàn)是由________控制的。

（2）蜂王的體細胞中染色體數(shù)目為_____。染色體是由_____和_____組成，基因是含有遺傳信息的______。

（3）請從遺傳物質(zhì)和環(huán)境兩方面解釋蜂王和工蜂的發(fā)育過程？蜂王和工蜂都是由_____發(fā)育而來，體內(nèi)基因______。飼喂蜂蜜、花粉的雌幼蟲，其體內(nèi)的一種酶使其體內(nèi)的某段 DNA 片段被______，該雌幼蟲將發(fā)育成工蜂。飼喂蜂王漿的雌幼蟲，會導致 DNA 片段甲基化的酶失去作用，基因甲基化水平______， 該雌幼蟲將發(fā)育為蜂王。

Answer 1

【答案】完全變態(tài) 基因 32條 DNA 蛋白質(zhì) DNA片段 雌幼蟲 相同 被甲基化 降低

【解析】

（1）完全變態(tài)發(fā)育經(jīng)過卵、幼蟲、蛹和成蟲等四個時期；不完全變態(tài)發(fā)育經(jīng)過卵、若蟲、成蟲三個時期。

（2）染色體是由DNA和蛋白質(zhì)兩種物質(zhì)組成，其中遺傳信息在DNA（成雙螺旋狀）上，DNA是主要的遺傳物質(zhì)。一條染色體上包含一個DNA分子。一個DNA分子上包含有多個基因，基因是DNA上具有特定遺傳信息的片段。

（1）蜜蜂的發(fā)育過程發(fā)育經(jīng)過卵、幼蟲、蛹和成蟲等四個時期，因此屬于完全變態(tài)發(fā)育，判斷依據(jù)是其發(fā)育過程存在蛹期。蜜蜂采蜜這一性狀表現(xiàn)是由基因控制的。

（2）根據(jù)題意蜂王是由受精卵發(fā)育而來的，體內(nèi)有32條染色體，染色體由DNA和蛋白質(zhì)構(gòu)成；基因是具有遺傳效應的DNA片段。

（3）根據(jù)題意可知，工蜂和蜂王都是由受精卵開始發(fā)育的，但是由于后期食物的環(huán)境條件不一樣，飼喂蜂王漿的雌幼蟲，會導致使 DNA片段甲基化的酶失去作用，基因甲基化水平降低，該雌幼蟲將發(fā)育為蜂王；飼喂蜂蜜、花粉的雌幼蟲，其體內(nèi)的一種酶使其體內(nèi)的某段DNA片段被甲基化，該雌幼蟲將發(fā)育成工蜂導致最終形成兩種蜜蜂，蜂王和工蜂都是由雌幼蟲發(fā)育而來，體內(nèi)基因相同。