Question

【题目】阅读科普短文，回答下列问题。

蜜蜂是一种高度社会化的昆虫，一个完整健康的蜂群通常是由蜂王、雄蜂和工蜂组成的。蜂王是能够产卵的雌性个体，它产生的卵分为未受精卵和受精卵两种。未受精的卵发育成雄蜂，染色体数目是 16 条。受精卵发育成雌蜂，染色体数目是 32 条，而食物类型又决定了雌蜂是发育成蜂王还是工蜂。蜂王的个体大小约是工蜂的 1.5倍，而寿命更是工蜂的 20 倍。

所有蜜蜂幼虫最初的食物都是蜂王浆，产在普通尺寸蜂房里的雌幼虫会早早“断浆”，改吃普通蜂蜜和花粉，将发育为工蜂；产在较大蜂房中的雌幼虫，能获得足够 蜂王浆，可以发育成蜂王。

为什么蜂王和工蜂有着相同的基因，发育结果却不同呢？研究表明，工蜂大脑细胞中约 600 个基因被甲基化，而蜂王大脑细胞中的基因没有甲基化。如果某 DNA 片段被甲基化，那么包含该片段的基因功能就会被抑制。DNA 的甲基化是由一种酶来控制的，如果让蜜蜂幼虫细胞中的这种酶失去作用，蜜蜂幼虫就会发育成蜂王，和喂它蜂王浆的效果是一样的。饲喂幼虫蜂王浆，其基因甲基化水平显著降低，幼虫发育成蜂王的比例显著提高。

(1)据图分析可知，蜜蜂的发育过程属于_____发育。蜜蜂采蜜这一性状表现是由_____控制的。

(2)蜂王的体细胞中染色体数目为_________。染色体由_____和_________组成，基因是含有遗传信息的_____。

(3)请从遗传物质和环境两方面解释蜂王和工蜂的发育过程？________。

Answer 1

【答案】完全变态 基因（遗传物质） 32 条 DNA 蛋白质（DNA 和蛋白质的位置可以互换） DNA 片段 蜂王和工蜂都是由雌幼虫发育而来，体内基因相同；饲喂蜂蜜、花粉的雌幼虫，其体内的一种酶使其体内的某段 DNA 片段被甲基化，该雌幼虫将发育成工蜂；饲喂蜂王浆的雌幼虫，会导致使 DNA 片段甲基化的酶失去作用，基因甲基化水平降低，该雌幼虫将发育为蜂王

【解析】

（1）昆虫经过受精卵、幼虫、蛹、成虫四个阶段，并且幼虫和成虫的差别明显，这种发育过程称为完全变态发育。

（2）先天性行为是指动物一出生就有的一种行为方式，是动物的一种本能，由遗传物质决定的，而学习行为是动物出生后在成长的过程中通过生活经验和“学习”逐渐建立起来的行为。

（3）染色体是细胞核中容易被碱性染料染成深色的物质，染色体是由DNA和蛋白质两种物质组成；DNA是遗传信息的载体，主要存在于细胞核中，DNA分子为双螺旋结构，像螺旋形的梯子；DNA上决定生物性状的小单位，叫基因。即基因决定生物的性状。一条染色体有一个DNA分子组成，一个DNA分子上有许多个基因。

(1)由图可知，蜜蜂的发育过程为：卵、幼虫、蛹、成虫，为完全变态发育；生物的性状是由基因（遗传物质）控制的。

(2)根据题意蜂王是由受精卵发育而来的，体内有 32 条染色体，染色体由 DNA 和蛋白质构成；基因是具有遗传效应的 DNA 片段。

(3)根据题意可知，工蜂和蜂王都是由受精卵开始发育的，但是由于后期食物的环境条 件不一样，导致最终形成两种蜜蜂。从遗传物质和环境两方面解释蜂王和工蜂的发育过程为：蜂王和工蜂都是由雌幼虫发育而来， 体内基因相同；饲喂蜂蜜、花粉的雌幼虫，其体内的一种酶使其体内的某段DNA 片段被甲基化，该雌幼虫将发育成工蜂；饲喂蜂王浆的雌幼虫，会导致使 DNA 片段甲基化的酶失去作用，基因甲基化水平降低，该雌幼虫将发育为蜂王。