Question

4．蜜蜂是具有社會性行為的昆蟲．一個蜂群包括一只蜂王、幾只雄蜂和眾多工蜂．蜂王專職產卵，雄蜂同蜂王交尾，工蜂負責采集花粉、喂養幼蟲、清理蜂房等工作．請回答下列問題：
（1）蜂王、雄蜂和工蜂共同生活，各司其職，這種現象稱為種內互助．
（2）未受精卵發育成雄蜂，受精卵發育成雌性的蜂王或工蜂，這表明蜜蜂的性別由染色體數目決定．
（3）研究人員發現了工蜂清理蜂房行為不同的兩個蜂相，分別稱為“衛生”蜂（會開蜂房蓋、能移走死蛹）和“非衛生”蜂（不會開蜂房蓋、不能移走死蛹）．為研究工蜂行為的遺傳規律，進行如下雜交實驗：

①“非衛生”蜂的工蜂行為是顯性（顯性/隱性）性狀．
②工蜂清理蜂房的行為是受兩對基因控制的，符合基因的自由組合定律．判斷依據是測交后代四種表現型比例相等．
③本實驗中測交選擇了F₁代的蜂王作母本與“衛生”蜂的雄蜂交配．
④測交后代中純合體的表現型是會開蜂房蓋、能移走死蛹，新類型Ⅰ的表現型是會開蜂房蓋、不能移走死蛹．

Answer 1

分析 蜜蜂營社會性生活，一個蜂群包括一只蜂王、幾只雄蜂和眾多工蜂．蜂王專職產卵，雄蜂同蜂王交尾，工蜂負責采集花粉、喂養幼蟲、清理蜂房等工作．在蜂群中蜂王與工蜂都是雌性個體，是由受精卵發育而來的，屬于二倍體生物，其中工蜂不具有生殖能力．雄蜂是由卵細胞直接發育而來的，屬于單倍體生物，因此雄蜂的基因型與上一代蜂王產生的卵一樣．雄蜂通過假減數分裂產生精子．

解答 解：（1）蜜蜂營社會性生活，一個蜂群包括一只蜂王、幾只雄蜂和眾多工蜂，蜂王專職產卵，雄蜂同蜂王交尾，工蜂負責采集花粉、喂養幼蟲、清理蜂房等工作．蜂王、雄蜂和工蜂共同生活，各司其職，這種現象稱為種內互助．
（2）本題給出的“特殊”信息是“未受精卵發育成雄蜂，受精卵發育成雌性的蜂王或丁蜂”．對于多細胞生物來講，個體發育一般是從受精卵開始的，但蜜蜂個體發育的特殊之點在于雄蜂是由未受精卵發育而來的，雌蜂（蜂王與丁蜂）是從受精卵發育而來的．由這一“特殊”也就決定了性別決定方式以及遺傳上的“特殊性”．從性別決定方式來看，考生已知的是由性染色體來決定，而蜜蜂群體中，雄蜂與雌蜂的不同是由是否受精決定的，其本質是雌雄蜂的染色體數目不相同，雄蜂的染色體數目只有雌蜂的一半，所以染色體數目是決定蜜蜂性別的原因．
（3）①從遺傳過程來看，親代“非衛生”蜂的蜂王與“衛生”蜂的雄蜂雜交，后代全部為“非衛生”蜂，可判斷“非衛生”是顯性性狀；
②從F₁測交后代有四種表現型且比例相等，可判斷“非衛生”與“衛生”的性狀應該是由兩對基因來控制的，從比例關系可推知這是符合基因的自由組合定律的．
③④據此，親代的“非衛生”蜂的蜂王的基因型應該為AABB，雄蜂是單倍體，“衛生”蜂的雄蜂的基因型為ab（產生的配子也是ab），F₁的雄蜂由卵細胞直接發育而來，基因型為AB，雌蜂由受精卵發育而來，基因型均為AaBb，雌雄蜂的表現型均為“非衛生”蜂（如下圖）：

在F_l測交時，F_l的“非衛生”蜂的蜂王（AaBb）應與“衛生”蜂的雄蜂（ab）進行測交：

由上面的圖解可以看出，測交后代純合體為“衛生”蜂，其性狀表現型為會開蜂房蓋，能移走死蛹，兩種新類型的表現分別為：會開蜂房蓋、不能移走死蛹和不會開蜂房蓋、能移走死蛹．
故答案為：
（1）種內互助
（2）染色體數目
（3）①顯性
②兩  自由組合  測交后代四種表現型比例相等  
③F₁代的蜂王“衛生”蜂 
④會開蜂房蓋、能移走死蛹  會開蜂房蓋、不能移走死蛹（或不會開蜂房蓋、能移走死蛹）

點評 本題考查基因的自由組合定律的實質及應用、伴性遺傳等相關知識點，意在考查學生對所學知識的理解與掌握程度，培養學生判斷基因型和表現型的能力和實驗設計與分析的能力．在本題的解答中，試題給出的“未受精卵發育成雄峰，受精卵發育成雌性的蜂王或工蜂”這一“例外性”的信息，直接影響到蜜蜂遺傳過程的分析，如果不能有效把握這一“例外性”，就難以分析并得出正確的結論．