Question

松毛虫是我国最主要的森林害虫，性别决定方式为ZW型（2N=60），赤眼蜂是可用于针对松毛虫等害虫的卵期寄生蜂，运用赤眼蜂可进行生物防治。赤眼蜂的性别由染色体数目决定，二倍体为雌性，单倍体为雄性。

（1）雄性松毛虫的染色体组成为_____________。自然界雌雄松毛虫的比例接近1∶1，其原因是雌性个体产生两种比例为1∶1的卵细胞，且两种卵细胞和精子结合发育为后代的比例_________________。

（2）赤眼蜂可以进行有性生殖，也可以进行无性生殖。在有性生殖过程中，已交配的雌蜂可产生受精卵和未受精卵，其中受精卵发育成雌性后代。孤雌生殖过程中，经减数分裂后未受精的卵细胞直接发育成________（性别）后代。

（3）图为赤眼蜂体内的某一细胞图（只画出部分染色体，英文字母表示基因），请判断它可能是___________________细胞。

（4）Wolbachia（一种细菌）广泛寄生赤眼蜂体内，可诱导其发生孤雌产雌生殖现象，即未受精的卵恢复二倍体发育成雌蜂。科研人员认为：Wolbachia使宿主细胞第一次有丝分裂失败，促使染色体数目________，导致未受精卵发育成雌性。为了探究四环素处理对赤眼蜂孤雌产雌生殖的影响，随机选取生长一致的多只赤眼蜂分为 4 组，1 组为对照组，喂食________________；其余3组分别喂食含有浓度为5mg /mL、15mg /mL、25mg /mL四环素的蜂蜜水。连续饲喂4个世代，观察统计各世代赤眼蜂的子代雄蜂比，结果如图。由图可知，用 _____________处理可以获得最高程度赤眼蜂子代雄蜂比。请说明四环素如何通过对Wolbachia的作用处理赤眼蜂后，后代产生雄性个体的原因_______。

（5）请结合（4）研究成果，提出繁殖大量赤眼蜂用于防治害虫的措施__________。

Answer

58+ZZ 相等（为1：1） 雄性 次级卵母细胞、第一极体、雄蜂体细胞 加倍 不含四环素的蜂蜜水 25mg/mL四环素的蜂蜜水连续饲喂4个世代 Wolbachia会影响赤眼蜂的第一次有丝分裂，从而诱导了孤雌产雌生殖现象，而四环素杀死了Wolbachia，所以只能以未受精卵发育成个体，仍然是单倍体，发育成雄性 使用适宜浓度的四环素处理，使赤眼蜂恢复正常的有性生殖，产生大量后代或寻找Wolbachia的繁殖方法和感染途径，让更多的赤眼蜂感染Wolbachia，通过产雌孤雌生殖产生大量后代

【解析】

题干信息“赤眼蜂可进行生物防治。赤眼蜂的性别由染色体数目决定，二倍体为雌性，单倍体为雄性”，同时可以进行孤雌生殖；分析曲线图，F4组雄性个体比例最高。

（1）由于松毛虫的染色体为2N=60，其性别决定方式是ZW型，所以雄性染色体组成为58+ZZ；自然界中，由于雌性可以产生含Z和含W的卵细胞，比例为1∶1，雄性只能产生含Z的精子，精卵细胞随机结合，且发育成后代的比例为1∶1，所以自然界雌雄松毛虫的比例接近1∶1。

（2）由于赤眼蜂单倍体为雄性，所以未受精的卵细胞直接发育成的个体是单倍体，为雄性后代。

（3）该细胞不含有同源染色体，所以可能是次级卵母细胞、第一极体或雄蜂体细胞。

（4）未受精卵为单倍体，性别是雄性，如果发育成雌性，则说明在有丝分裂过程中，该细菌使染色体数目加倍，形成二倍体；为保证实验的单一变量，实验组饲喂了含有不同浓度四环素的蜂蜜水，所以对照组应该饲喂等量的蜂蜜水，连续饲喂4个世代；从图中看出用25mg /mL四环素的蜂蜜水连续饲喂4个世代获得最高程度赤眼蜂子代雄性比；Wolbachia会影响赤眼蜂的第一次有丝分裂，从而诱导了孤雌产雌生殖现象，而四环素杀死了Wolbachia，所以只能以未受精卵发育成个体，仍然是单倍体，发育成雄性。

（5）如果要大量繁殖赤眼蜂，可以使用适宜浓度的四环素处理，使赤眼蜂恢复正常的有性生殖，产生大量后代或寻找Wolbachia的繁殖方法和感染途径，让更多的赤眼蜂感染Wolbachia，通过产雌孤雌生殖产生大量后代。