Question

果蝇是遗传学的重要实验材料。酵母粉是果蝇培养基中的重要成分，在果蝇的生长发育尤其是幼虫的发育中，起着至关重要的作用。为探究酵母粉对果蝇幼虫发育的影响，研究人员进行了相关实验。

（1）果蝇的体细胞中有4对染色体，其精子或卵细胞中的染色体数目应是____条。果蝇和人类相似，都是XY型性别决定的生物，在正常情况下，雄果蝇的一个精子中的性染色体是____。

（2）研究人员配制了含有不同酵母粉浓度的果蝇培养基，然后分别放入100枚黑腹果蝇卵，置于25 ℃培养箱中培养，待幼虫开始出现游走时，统计游走幼虫的数量，每隔 6～8 h统计1次。最终以50%的幼虫达到游走阶段的时间作为幼虫期发育时间长短的标志，每组重复3次并取平均值。实验结果如下图所示。

据图可知，随着培养基中酵母粉浓度的增加，果蝇幼虫期发育时间____，判断的理由是____。由实验结果可以得出的结论是____。

Answer

4 X或Y 缩短 从50%幼虫达到游走阶段的时间看，与培养基中酵母粉浓度为1.5%时相比，浓度为3.0%时所需的时间更短（合理即可） 酵母粉可促进果蝇幼虫发育，且在一定范围内，随着酵母粉浓度的增加，促进作用越显著（合理即可）

【解析】

果蝇、哺乳动物以及人类的性别决定属于XY型，即细胞里的染色体分为两类，一类叫常染色体，是决定身体性状的一般染色体；一类叫性染色体，是决定性别差异的染色体。染色体在生物体细胞内是成对存在的，在形成生殖细胞的过程中，进行减数分裂，成对的染色体要两两分开，在生殖细胞中染色体是体细胞的一半且成单条存在的。通过受精作用，精子与卵细胞相融合，受精卵中的染色体一条来自父方，一条来自母方，所以也是成对存在的。昆虫是雌雄异体、体内受精、卵生、卵自然孵化，变态发育，分为完全变态发育和不完全变态发育两种。对照实验是指在研究一种条件对研究对象的影响时，所进行的除了这种条件不同之外，其他条件都相同的实验，其中这种不同的条件就是实验变量，对实验变量进行处理的，就是实验组，没有处理是的就是对照组。

（1）果蝇的染色体有4对8条，雌性的8条染色体中有6条是常染色体，两条是X染色体（性染色体），雄性除6条常染色体外，还有一条X染色体与一条Y染色体，X与Y染色体是雄性果蝇的性染色体，在产生生殖细胞时，成对的染色体要分开。雄性果蝇的精子有两种，即一种含有3条常染色体和一条X染色体，另一种含有3条常染色体和一条Y染色体，两种精子的数目相等，受精的结果是，如果卵与含有X染色体的精子受精，将来就发育成雌性，如与含有Y染色体的精子受精，将来就发育成雄性，由于不同类型的精子与卵细胞结合的机会相等。因此，果蝇的体细胞中有4对染色体，其精子或卵细胞中的染色体数目应是4条。果蝇和人类相似，都是XY型性别决定的生物，在正常情况下，雄果蝇的一个精子中的性染色体是X或Y。

（2）昆虫是雌雄异体、体内受精、卵生、卵自然孵化，变态发育，分为完全变态发育和不完全变态发育两种。对照实验是指在研究一种条件对研究对象的影响时，所进行的除了这种条件不同之外，其他条件都相同的实验，其中这种不同的条件就是实验变量，对实验变量进行处理的，就是实验组，没有处理是的就是对照组。分析可知，果蝇的发育属于完全变态发育，经过受精卵，幼虫，蛹和成虫四个时期，本实验的变量是酵母粉浓度，在酵母粉浓度为3%时，72小时幼虫可以游走，酵母粉浓度为1.5%时，88小时即可游走，未添加酵母粉的培养基则果蝇的幼虫在136小时，幼虫还没有游走，说明添加一定量的酵母粉有利于缩短果蝇的发育，所以据图可知，随着培养基中酵母粉浓度的增加，果蝇幼虫期发育时间缩短，判断的理由是从50%幼虫达到游走阶段的时间看，与培养基中酵母粉浓度为1.5%时相比，浓度为3.0%时所需的时间更短。由实验结果可以得出的结论是酵母粉可促进果蝇幼虫发育，且在一定范围内，随着酵母粉浓度的增加，促进作用越显著。