Question

【題目】地中海果蠅是農(nóng)業(yè)害蟲，其個體發(fā)育的過程是：受精卵→幼蟲→蛹→成蟲。交配后的雌蠅會刺破果皮，在植物果實(shí)中產(chǎn)卵，幼蟲在果實(shí)中發(fā)育，從而對植物的果實(shí)造成損傷，雄蠅成蟲對植物沒有直接危害。為控制地中海果蠅的種群數(shù)量，科研工作者進(jìn)行了如下研究。

（1）地中海果蠅與被其產(chǎn)卵的植物屬于___________關(guān)系。

（2）科研工作者建立轉(zhuǎn)基因地中海果蠅品系a、b。將兩個品系的雜合子雄蠅分別與野生型（未轉(zhuǎn)基因）雌蠅雜交，將受精卵培養(yǎng)在含四環(huán)素或無四環(huán)素的培養(yǎng)基上，幼蟲發(fā)育至化蛹階段統(tǒng)計存活個體數(shù)，結(jié)果如下圖所示。

在無四環(huán)素條件下，對于大多數(shù)幼蟲而言致死性狀相當(dāng)于___________性性狀，判斷依據(jù)是___________。

（3）利用上述兩種品系的轉(zhuǎn)基因雜合子雌雄果蠅自交，將所產(chǎn)后代在四環(huán)素的飼料喂養(yǎng)下

培養(yǎng)至成蟲。成蟲在不同飲食條件下培養(yǎng)，統(tǒng)計不同基因型地中海果蠅成蟲的日存活

率，用于反映轉(zhuǎn)基因果蠅的壽命，結(jié)果如下。

圖中的數(shù)據(jù)可知，無四環(huán)素條件下，對a、b兩個品系的果蠅壽命的影響是___________。___________品系有足夠長的壽命，利于其在野外與野生型果蠅競爭與異性交配。

（4）利用轉(zhuǎn)基因地中海果蠅控制自然種群中的地中海果蠅種群數(shù)量。

①可采用___________法調(diào)查地中海果蠅的蟲卵或幼蟲的數(shù)量，以反映蟲害發(fā)生的強(qiáng)度。

②純合轉(zhuǎn)基因果蠅成蟲釋放到野外能夠控制地中海果蠅種群數(shù)量的原因是__________________。

③選擇___________（填寫“雌”或“雄”）轉(zhuǎn)基因果蠅成蟲進(jìn)行野外釋放效果更好，原因是___________。

④轉(zhuǎn)基因果蠅做親本產(chǎn)下的后代會發(fā)熒光，親本均為野生型的后代無熒光。請你寫出利用這一性狀評估轉(zhuǎn)基因果蠅交配競爭力的雜交實(shí)驗(yàn)思路。______________________

（5）用此種方法防治地中海果蠅與使用農(nóng)藥相比，前者的優(yōu)越性是___________。

Answer 1

【答案】寄生 顯 雜合子在無四環(huán)素的培養(yǎng)基上致死 可降低a品系果蠅成蟲的壽命，但對b品系果蠅成蟲的壽命無明顯影響 b 樣方 其與野生果蠅交配后產(chǎn)生的后代幼蟲在野外無四環(huán)素的條件下死亡率很高，可以降低種群數(shù)量 雄 雄蠅成蟲對植物不會造成直接傷害 將野生型的未交配過的若干雌蠅與相同比例的純合轉(zhuǎn)基因、野生型雄蠅群體混合在一起。觀察并統(tǒng)計有熒光的后代與無熒光后代的比例 降低環(huán)境污染，不影響其他生物生存

【解析】

調(diào)查種群密度的方法包括樣方法、標(biāo)志重捕法、抽樣法、黑光燈誘捕法等；對害蟲的防治的方法有機(jī)械防治、生物防治、化學(xué)防治。

（1）交配后的雌蠅會刺破果皮，在植物果實(shí)中產(chǎn)卵，幼蟲在果實(shí)中發(fā)育，地中海果蠅與被其產(chǎn)卵的植物屬于寄生關(guān)系。

（2）據(jù)圖分析，將兩個品系的雜合子雄蠅分別與野生型（未轉(zhuǎn)基因）雌蠅雜交，子代有野生型和雜合子，說明野生型為隱性性狀。將子代受精卵培養(yǎng)在含四環(huán)素或無四環(huán)素的培養(yǎng)基上，幼蟲發(fā)育至化蛹階段統(tǒng)計存活個體數(shù)，結(jié)果：兩個品系在無四環(huán)素的培養(yǎng)基條件下，后代野生型的數(shù)目遠(yuǎn)多余雜合子的個體數(shù)，而在添加四環(huán)素的培養(yǎng)基中雜合子的個體數(shù)多余野生型，說明雜合子在無四環(huán)素的培養(yǎng)基中的條件下會致死。所以在無四環(huán)素條件下，對于大多數(shù)幼蟲而言致死性狀相當(dāng)于顯性性狀。

（3）據(jù)圖可知，與有四環(huán)素的條件相比較，在無四環(huán)素的條件下，a、b兩個品系的雌雄果蠅自交的后代，a品系果蠅成蟲明顯降低壽命，但對b品系果蠅成蟲的壽命無明顯影響。所以相對a品系而言，b品系有足夠長的壽命，利于其在野外與野生型果蠅競爭與異性交配。

（4）利用轉(zhuǎn)基因地中海果蠅控制自然種群中的地中海果蠅種群數(shù)量。

①對應(yīng)植物或活動量小、活動范圍窄的動物可采用樣方法調(diào)查種群密度，所以地中海果蠅的蟲卵或幼蟲的數(shù)量可以采用樣方法調(diào)查，以反映蟲害發(fā)生的強(qiáng)度。

②純合轉(zhuǎn)基因果蠅成蟲釋放到野外可以與野生型果蠅進(jìn)行交配，產(chǎn)生的幼蟲在沒有四環(huán)素的條件下死亡率極高，可以降低果蠅的種群密度，進(jìn)而能夠控制地中海果蠅種群數(shù)量。

③交配后的雌蠅會刺破果皮，在植物果實(shí)中產(chǎn)卵，幼蟲在果實(shí)中發(fā)育，從而對植物的果實(shí)造成損傷，雄蠅成蟲對植物沒有直接危害，所以選擇雄性轉(zhuǎn)基因果蠅成蟲進(jìn)行野外釋放效果更好。

④轉(zhuǎn)基因果蠅做親本產(chǎn)下的后代會發(fā)熒光，親本均為野生型的后代無熒光，要評價轉(zhuǎn)基因果蠅交配競爭力，可以將野生型的未交配過的若干雌蠅與相同比例的純合轉(zhuǎn)基因、野生型雄蠅群體混合在一起，觀察并統(tǒng)計有熒光的后代與無熒光后代的比例。若有熒光的后代多于無熒光的后代，說明轉(zhuǎn)基因果蠅交配能力強(qiáng)；若有熒光的后代等于無熒光的后代，說明轉(zhuǎn)基因果蠅和野生型果蠅交配能力相同；若有熒光的后代小于無熒光的后代，說明轉(zhuǎn)基因果蠅交配能力弱。

（5）用此種方法防治地中海果蠅屬于生物防治，使用農(nóng)藥屬于化學(xué)防治，相比較生物防治的優(yōu)點(diǎn)在于不污染環(huán)境，同時不影響其他生物生存。