蜜蜂的遺傳特點(diǎn)-專(zhuān)題

1、知識(shí)點(diǎn)精講透析蜜蜂屬于昆蟲(chóng)類(lèi)膜翅目、蜜蜂科。自然界里的蜜蜂，常喜好在樹(shù)洞、土洞、谷倉(cāng)等處筑 巢群居生活。 蜜蜂一般身體短小體約 820 ，黃褐色或黑褐色， 全身生有密毛， 頭胸等寬， 觸角膝狀，復(fù)眼橢圓形，咀嚼式口器，后足有花粉刷和花粉筐，膜翅兩對(duì)，前大后小，腹部 近似橢圓，腹末有螯針。發(fā)育經(jīng)過(guò)卵、幼蟲(chóng)、蛹、成蟲(chóng)四個(gè)時(shí)期，為完全變態(tài)。蜜蜂為社會(huì)性昆蟲(chóng)， 過(guò)著母系氏族式的生活， 群體數(shù)量約為 25萬(wàn)個(gè)， 但蜂王只有一 個(gè)，雄蜂少數(shù)，一般有幾十至幾千不等，大多數(shù)是工蜂。種類(lèi)不同則其職能也不同。蜂王是 具有生殖能力的雌蜂，他負(fù)責(zé)產(chǎn)卵繁殖后代， 統(tǒng)治家族； 雄蜂也具有生育能力，其唯一職責(zé) 就是與蜂王交

2、配；工蜂是不具生育能力的雌蜂，但職能最全，采粉釀蜜、防御攻擊、筑巢衛(wèi) 生、飼喂幼蟲(chóng)等。蜜蜂在交配時(shí)， 蜂王飛出巢穴， 全部的雄蜂傾巢而出隨后追逐，即為婚飛。 在飛行比賽 中一舉奪魁的雄蜂享有交配權(quán)， 交配后雄蜂的生殖器脫落在蜂王的生殖器中， 這是這只雄蜂 也就完成了他的使命而含笑死去。沒(méi)能與蜂王交配的雄蜂回巢后， 渾渾噩噩，飽食終日，日 子久了終會(huì)被眾工蜂驅(qū)逐出巢而死去。 交配后的蜂王開(kāi)始生育， 產(chǎn)下受精的卵和未受精的卵， 受精卵發(fā)育因食物、 環(huán)境不同導(dǎo)致的蜜蜂種類(lèi)也不同。 生活在王臺(tái) （由工蜂制造的特殊蜂房） 中的由受精卵發(fā)育的幼蟲(chóng)，在工蜂們的精心照料下，喂以大量高營(yíng)養(yǎng)的蜂王漿56 天，待其

3、發(fā)育成成蟲(chóng)時(shí)就成了新的蜂王， 最后由其率領(lǐng)一部分工蜂飛出另立新群； 而另一些生活在 一般蜂房的， 由受精卵發(fā)育的幼蟲(chóng)， 工蜂們只會(huì)飼喂 23 天的量少質(zhì)差王漿， 主要靠花粉、 花蜜長(zhǎng)大， 長(zhǎng)大后就成為了一生勤勞不止， 默默耕耘的工蜂。 而那些沒(méi)有受精的卵將來(lái)就發(fā) 育成雄蜂（孤雌生殖）?？梢?jiàn)，蜜蜂的性別分化不僅與染色體數(shù)有關(guān)，而且與環(huán)境也有關(guān)。 基因型決定只是潛在的可能性，必須通過(guò)環(huán)境作用，才能形成我們習(xí)見(jiàn)的表現(xiàn)型。 我們知道： 動(dòng)物產(chǎn)生有性生殖細(xì)胞必須經(jīng)過(guò)減數(shù)分裂， 那么蜜蜂又是怎樣進(jìn)行減數(shù)分裂的呢 蜂王（ 2n32）體細(xì)胞有 16 對(duì)同源染色體，它在進(jìn)行減數(shù)分裂時(shí)與一般二倍體生物一樣， 通過(guò)

4、減數(shù)分裂生成卵細(xì)胞，卵細(xì)胞的染色體數(shù)目只有16 條，減少了一半。雄蜂是一個(gè)單倍體，其體細(xì)胞中只有 16 條染色體， 那它又是怎樣通過(guò)減數(shù)分裂生成含 16 條染色體的精子的 呢原來(lái)：雄蜂精子的形成是通過(guò)假減數(shù)分裂形成的。過(guò)程如下圖：可見(jiàn) 1個(gè)精原細(xì)胞（ n 16）經(jīng)假減數(shù)分裂只能形成 1個(gè)精子（ n 16），而不是 4 個(gè)精 子。細(xì)胞分裂兩次，染色體復(fù)制一次，分裂前后細(xì)胞中的染色體數(shù)目沒(méi)有變化。可見(jiàn)，雄蜂 精子的形成是減數(shù)分裂但又與減數(shù)分裂稍有不同。蜜蜂是一種益蟲(chóng)。 它不但能夠幫助作物授粉增產(chǎn)， 而且還可以產(chǎn)出許多對(duì)人類(lèi)有用的產(chǎn) 品：蜂蜜富含葡萄糖和果糖，及多種維生素和無(wú)機(jī)鹽等， 它除作為營(yíng)養(yǎng)品

5、外，還具有抗菌作 用；蜂王含有蛋白質(zhì)、脂肪、轉(zhuǎn)化糖、維生素、激素、酶等成分，對(duì)人體具有增加體重，促 進(jìn)食欲，平衡血壓，提高代謝機(jī)能；蜂蠟有益氣、補(bǔ)中、止痛、生肌等功效外，還在工業(yè)上 有廣泛的用途； 蜂毒還能治療人類(lèi)風(fēng)濕病、 類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎和神經(jīng)炎等幾十種病癥； 近年來(lái) 還發(fā)現(xiàn)蜂膠具有廣譜性抗菌特性，能抑制多種致病菌生長(zhǎng)，對(duì)血液循環(huán)系統(tǒng)疾病也有療效。 經(jīng)以上簡(jiǎn)要介紹，下面我們就來(lái)通過(guò)習(xí)題解析，加深和鞏固對(duì)蜜蜂相關(guān)知識(shí)的理解。典例分析例 1 、蜜蜂的性別不單受到染色體倍數(shù)的控制，還會(huì)受到的控制。答案：環(huán)境例 2、蜜蜂是當(dāng)之無(wú)愧的“建筑家”，它們筑造的六角形蜂巢規(guī)范的令人瞠目結(jié)舌，在力學(xué) 結(jié)構(gòu)上其承

6、受力使人難以想象： 1 蜂巢僅能承受起 22 的蜂蜜！蜜蜂的這種筑巢行為屬 于?！窘馕觥?蜜蜂的采蜜行為雖然很復(fù)雜， 但仍然是由一系列非條件反射構(gòu)成的先天性行為， 因 此它應(yīng)該屬于動(dòng)物本能。答案：動(dòng)物本能例 3 、美國(guó)的科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)室里做了這樣一個(gè)試驗(yàn)，把 6只蜜蜂放進(jìn)一個(gè)玻璃瓶里， 然后將玻璃瓶瓶口打開(kāi)顛倒放置。 蜜蜂朝著太陽(yáng)光亮的方向， 不斷地向上撞擊玻璃瓶底， 直到精疲 力盡死去。蜜蜂這種趨光性是 。答案：應(yīng)激性例 4 、一個(gè)蜂群中生活著一只蜂王、 少數(shù)雄蜂和眾多工蜂。蜂王的主要作用是產(chǎn)卵，雄蜂與 蜂王交尾，工蜂負(fù)責(zé)采粉釀蜜、建造蜂巢、飼養(yǎng)幼蟲(chóng)，防御敵害等。（1）、一個(gè)蜂群中蜂王、雄蜂和

7、工蜂生活在一起，這在生物學(xué)上稱(chēng)為，其性別特點(diǎn)是雌性 于雄性。（2）、受精卵有的發(fā)育成為具生育能力的雌性蜂王，也有的發(fā)育成為不具生育能力的雌性 工蜂，這一事實(shí)說(shuō)明 。（3）、蜜蜂是一群嚴(yán)格的社會(huì)性昆蟲(chóng)，蜂群中的蜂王、雄蜂和工蜂雖然它們的職能各不相 同，卻能很好地生活在一起，這種現(xiàn)象在生態(tài)學(xué)上稱(chēng)之為 ；在許多孵化幼蟲(chóng)中，存 在多只將要孵化的新蜂王（即“王儲(chǔ)”），但常發(fā)現(xiàn)最先孵化出來(lái)的那只蜂王隨后將其余的 即將孵化的“王儲(chǔ)”殺死，這種現(xiàn)象在生物學(xué)上稱(chēng)為 ?！窘馕觥浚?1）蜜蜂是一種社會(huì)性、母系氏族式群居生活的動(dòng)物，一般雌性多于雄性，它們 生活于同一地方，是在一定的空間和時(shí)間上同種個(gè)體總和，屬于種群。

8、（2）蜜蜂的發(fā)育與眾不同，生活在王臺(tái)中的由受精卵發(fā)育的幼蟲(chóng)， 吃的是高營(yíng)養(yǎng)的蜂王漿就會(huì)發(fā)育成新的蜂王； 而生活在一般蜂房由受精卵發(fā)育的幼蟲(chóng)， 主要食用一些花粉、 花蜜則發(fā)育成工蜂。 沒(méi)有受精 的卵將直接發(fā)育成雄蜂。（ 3）社會(huì)性昆蟲(chóng)往往成千上百只地生活在一起，在群體內(nèi)部分工 合作共同維系群體的生活安危而進(jìn)行著種內(nèi)互助。 但仍然存在因爭(zhēng)奪食物、 空間、 配偶而發(fā) 生種內(nèi)斗爭(zhēng)。答案：（ 1）種群（ 2）受精卵的發(fā)育主要受環(huán)境食物營(yíng)養(yǎng)的影響（3）種內(nèi)互助 種內(nèi)斗爭(zhēng)例 5、蜜蜂的體色，褐色對(duì)黑色顯性。現(xiàn)有一只褐色雄蜂與一只黑色蜂王交配，則F1 的體色將是（ ）A. 全部是黑色B. 蜂王和工蜂都是黑色，

9、雄蜂都是褐色C.褐色黑色 3 1D. 蜂王和工蜂都是褐色，雄蜂都是黑色【解析】因蜜蜂的體色是褐色對(duì)黑色顯性，所以設(shè)褐色雄蜂的基因型為A，產(chǎn)生的精子基因型也是 A；黑色蜂王的基因型是 aa，產(chǎn)生的卵細(xì)胞基因型是 a。則受精卵的基因型是 Aa。所 以受精卵發(fā)育的蜂王和工蜂體色都應(yīng)當(dāng)是褐色， 而未受精的卵發(fā)育的雄蜂得體色是黑色。 詳 見(jiàn)下面圖解答案： D例 6、（' 97 上海）一雌蜂和一雄蜂交配產(chǎn)生了F1代，在 F1 代雌、雄個(gè)體交配產(chǎn)生的 F2代中，雄蜂基因型共有 AB、 Ab、 aB、 ab 四種，雌蜂基因型共有 AaBb、 Aabb、 aaBb、aabb 四種，則親本的基因型是（ ）

10、A. aabb ×AB B. AaBb ×Ab C. AAbb ×aB D. AABB × ab【解析】 F2雄蜂的基因型就是 F1雌蜂產(chǎn)生的卵細(xì)胞的基因型，由 AB、Ab、aB、ab 可知 F1 雌蜂的基因型為 AaBb。將 F2 雌蜂的基因型除去卵細(xì)胞的基因型， 可以得出精子基因型和 F1 雄蜂的基因型為 ab。由此可知親本雌蜂的卵細(xì)胞的基因型為ab，從而可以推斷親本雌蜂的基因型為 aabb，由 F1雌蜂為 AaBb，除去 ab 剩 AB，可知親本雄蜂的基因型為 AB。詳見(jiàn)下面 圖解答案： A例 7、在蜜蜂群體中，雌蜂（蜂王和工蜂）為二倍體，雄蜂為單

11、倍體，其配子染色體為N。研究發(fā)現(xiàn)工蜂的下列行為受兩對(duì)相對(duì)獨(dú)立的基因控制的。行為一：能咬開(kāi)蜂室蓋（ h）不能咬開(kāi)蜂室蓋（ H） 行為二：能移出蜂室中死掉的幼蟲(chóng)（r ）不能移出蜂室中死掉的幼蟲(chóng)（ R）（1）上述工蜂的行為性狀中，對(duì)蜂群生存最有利的行為組合是，其基因型為。（2）某試驗(yàn)是由基因型分別為 HHRR、HhRr、HhRR和 HHRr 的四種蜂王和基因型為 hr 的雄蜂， 要獲得具有對(duì)蜂群生存最有利行為組合基因型的工蜂，請(qǐng)?jiān)谏鲜龇渫踔羞x出一種選育程序， 作出遺傳圖解并加以簡(jiǎn)要說(shuō)明。【解析】（ 1）為了整個(gè)蜂群更好地清潔安全生活，顯然需要能咬開(kāi)蜂室蓋、移出蜂室中死 掉幼蟲(chóng)的行為工蜂，及時(shí)清除死蟲(chóng)

12、，是幼蟲(chóng)健康發(fā)育而不會(huì)窒息死亡。（2）現(xiàn)已知雄蜂基因型為 hr 和四種蜂王基因型，要獲得能咬開(kāi)蜂室蓋、移出蜂室中死掉幼蟲(chóng)的行為工蜂（hhrr ），蜂王必須含有 hr 基因，所以選擇基因型為 HhRr 的蜂王。 答案：（ 1）能咬開(kāi)蜂室蓋、能移出蜂室中死掉的幼蟲(chóng)hhrr（2）根據(jù)子一代的行為性狀就可以挑選出所需要的hhrr 基因型的工蜂。例 8、蜜蜂的腹肢有溝（花粉筐）、溝邊有毛（花粉刷）。湖南懷化職院的李道生在一野生 的蜂群中發(fā)現(xiàn)少數(shù)具有長(zhǎng)毛、 深溝的雄蜂。 由他帶領(lǐng)的研究小組以此培育出的工蜂全部是長(zhǎng) 毛、深溝“富蜜型”的蜂群。請(qǐng)據(jù)此回答下列問(wèn)題：（1）、這些少數(shù)雄蜂的長(zhǎng)毛、深溝的性狀是通過(guò)產(chǎn)

13、生的。（2）、請(qǐng)你根據(jù)李道聲研究小組的培育方案完成后續(xù)步驟。（已知長(zhǎng)毛、深溝這兩對(duì)性狀 是獨(dú)立遺傳的，其基因分別用 A、a，B、b 來(lái)表示）P 非富蜜型 × 富蜜型F1 非富蜜型【解析】此題綜合考查了可遺傳變異的來(lái)源、 動(dòng)物的行為類(lèi)型、自由組合定律、新種培育等 多個(gè)知識(shí)點(diǎn)。（ 1）從所給的材料“自然野生的蜂群中發(fā)現(xiàn)少數(shù)具有長(zhǎng)毛、深溝的雄蜂”的 提示中可知， 其性狀來(lái)源可能是基因突變產(chǎn)生的結(jié)果。 （2）從題中所給的 F1 代表現(xiàn)型可知： 非富蜜型性狀為顯性，富蜜型性狀為隱性，且雄蜂為單倍體， 故親代基因型為：非富蜜型 （AABB）、富蜜型（ ab）。F1代非富蜜型（ AaBb）、非富蜜

14、型（ AB），由 F1 代的雌、 雄交配得到的 F2 代，然后以 F2 代的非富蜜型與富蜜型的交配，從代F3 代中選出富蜜型與富蜜型（ ab）交配即可。需要注意的是雄蜂當(dāng)年死亡。答案；（ 1）基因突變（ 2）動(dòng)物本能（ 3）總之，在解答有關(guān)蜜蜂知識(shí)的習(xí)題時(shí)， 我們要抓住蜜蜂知識(shí)的關(guān)鍵： 受精卵發(fā)育成蜂王 （， 2n 32，能生育）和工蜂（， n16，不能生育），未受精卵發(fā)育成雄蜂（，n16，能生育）。抓住這個(gè)關(guān)鍵，解題時(shí)就會(huì)迎刃而解，事半功倍。例 9（ 2005 年北京卷）蜜蜂是具有社會(huì)性行為的昆蟲(chóng)一個(gè)蜂群包括一只蜂王、幾只雄蜂和 眾多工蜂蜂王專(zhuān)職產(chǎn)卵，雄蜂同蜂王交尾，工蜂負(fù)責(zé)采集花粉、喂養(yǎng)幼

15、蟲(chóng)、清理蜂房等工 作。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1） 蜂王、雄蜂和工蜂共同生活，各司其職，這種現(xiàn)象稱(chēng)為 。（2） 未受精卵發(fā)育成雄蜂， 受精卵發(fā)育成雌性的蜂王或工蜂， 這表明蜜蜂的性別由 _ 決定。（3）研究人員發(fā)現(xiàn)了工蜂清理蜂房行為不同的兩個(gè)蜂群，分別稱(chēng)為“衛(wèi)生”蜂 （ 會(huì)開(kāi)蜂房 蓋、能移走死蛹 ） 和“非衛(wèi)生”蜂 （不會(huì)開(kāi)蜂房蓋、不能移走死蛹 ） 。為研究工蜂行為的遺傳 規(guī)律，進(jìn)行如下雜交實(shí)驗(yàn)：P： “非衛(wèi)生”蜂的蜂王 × “衛(wèi)生”蜂的雄蜂 （配子的染色體數(shù)目不減少）F1 “非衛(wèi)生”蜂測(cè)交： × 的雄蜂測(cè)交后代：“非衛(wèi)生”蜂 新類(lèi)型 新類(lèi)型 “衛(wèi)生”蜂（ 25%）（25%）（2

16、5%）（ 25%） “非衛(wèi)生”蜂的工蜂行為是 （ 顯性 /隱性 ） 性狀。 工蜂清理蜂房的行為是受對(duì)基因控制的，符合基因的 定律，判斷依據(jù)是 。 本實(shí)驗(yàn)中測(cè)交選擇了 作母本與 的雄蜂交配。 測(cè)交后代中純合體的表現(xiàn)型是 ，新類(lèi)型的表現(xiàn)型是 。 “衛(wèi)生”蜂的工蜂會(huì)開(kāi)蜂房蓋、能移走死蛹的行為屬于 行為。答案： （1） 種內(nèi)互助； （2） 染色體數(shù)目； （3） 顯性 / 兩/ 自由組合測(cè)交后代四種表現(xiàn)型 比例相等 / F1 代的蜂王/ “衛(wèi)生”蜂 / 會(huì)開(kāi)蜂房蓋、能移走死蛹會(huì)開(kāi)蜂房蓋、不能移走死蛹 （ 或不會(huì)開(kāi)蜂房蓋、能移走死蛹 ）/ 本能。本題給出的“特殊”信息是“未受精卵發(fā)育成雄蜂，受精卵發(fā)育成雌

17、性的蜂王或丁蜂” 對(duì)于多細(xì)胞生物來(lái)講， 個(gè)體發(fā)育一般是從受精卵開(kāi)始的， 但蜜蜂個(gè)體發(fā)育的特殊之點(diǎn) 在于雄蜂是由未受精卵發(fā)育而來(lái)的， 雌蜂 （蜂王與丁蜂 ） 是從受精卵發(fā)育而來(lái)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(lái)看， 考生已知的是由性染色體來(lái)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(zhì)是雌雄蜂的染色體數(shù)目不相同， 雄蜂的染色體數(shù)目只有雌 蜂的一半，所以染色體數(shù)目是決定蜜蜂性別的原因從遺傳過(guò)程來(lái)看， 第 （3） 小題從親代“非衛(wèi)生”蜂的蜂王與“衛(wèi)生”蜂的雄蜂雜交，后代全部為“非衛(wèi)生”蜂，可判斷“非衛(wèi)生”是顯性性狀；從F1 測(cè)交后

18、代有四種表現(xiàn)型，可判斷“非衛(wèi)生”與“衛(wèi)生”的性狀應(yīng)該是由兩對(duì)基因來(lái)控制的， 從比例關(guān)系可推知這是符合基 因的自由組合定律的據(jù)此，親代的“非衛(wèi)生”蜂的蜂王的基因型應(yīng)該為 AABB，雄蜂是單倍體，“衛(wèi)生”蜂的雄蜂的基因型為 ab（產(chǎn)生的配子也是 ab） ， F1 的雄蜂由卵細(xì)胞直接發(fā)育而來(lái)，基因型為AB，雌蜂由受精卵發(fā)育而來(lái)，基因型均為AaBb，雌雄蜂的表現(xiàn)型均為“非衛(wèi)生”蜂（ 如下圖 ） ：P： “非衛(wèi)生”蜂的蜂王 × “衛(wèi)生”蜂的雄蜂（ AABB）（ab） （配子的染色體數(shù)目不減少）F1 “非衛(wèi)生”蜂 “非衛(wèi)生”蜂（ 雄蜂： AB） （ 雌蜂： AaBb）在 Fl 測(cè)交時(shí)， Fl 的“非衛(wèi)生”蜂的蜂王 （AaBb） 應(yīng)與“衛(wèi)生”蜂的雄蜂 （ab） 進(jìn)行測(cè)交： 測(cè)交： F1 蜂王 × “衛(wèi)生”蜂的雄蜂（AaBb） （ab）測(cè)交后代雌蜂：“非衛(wèi)生”蜂新類(lèi)型新類(lèi)型“衛(wèi)生”蜂