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北京生物五年中考三年模拟专题33 昆虫、两栖类及鸟类的生殖和发育

作者UID:16456197
日期: 2024-06-17
二轮复习
单选题
实验探究题
综合题
上世纪90年代初期,我国黄淮海流域棉区棉铃虫大爆发。短时间内,多个产棉区被棉铃虫危害到几近绝收。农药防治几乎不能有效控制棉铃虫的发生与为害。棉铃虫(图1为棉铃虫的生活史)为害棉花时,主要以幼虫蛀食棉花,蛀食蕾、花、铃,也取食嫩叶。与此同时,美国孟山都公司从苏云金芽孢杆菌中克隆到Bt杀虫基因,利用转基因技术将其转化到棉花中,培育出了转Bt基因抗虫棉(图2),使棉花细胞中存在这种杀虫蛋白质,专门破坏棉铃虫等鳞翅目害虫的消化系统,导致其死亡,而对人畜无害。

1992年底,我国科学家为了打破美国的限制,研制成功了具有自主知识产权的Bt转基因抗虫棉。1997年起,我国开始大面积推广种植转基因抗虫棉。1998年,我国成为世界第一产棉大国。棉花的重要产物是棉纤维,棉纤维是由胚珠的表皮细胞经伸长、加厚而成,棉纤维细胞壁的主要组成物质是纤维素,表层含蜡类物质和少量糖类物质,内壁面含有蛋白质、糖类等。但我国原棉平均长度3厘米,美国原棉3.3厘米,这0.3厘米的差距就导致了我们需要进口1/4的进口原棉。实验发现,把美国的优良品种引种到中国,棉花纤维又迅速变短。我国科学家通过长达13年的实验,成功让中国的棉花纤维增长了0.3厘米。让我国的高端棉纺织产业开始摆脱对进口棉花的依赖,也使中国的棉花研究达到世界领先水平。

新疆有得天独厚的自然条件,夏季温差大,阳光充足,棉花生长时间长。因此,新疆长绒棉,具有世界顶级品质。请回答:

科普阅读

在一定条件下,动物的雌雄个体相互转化的现象称为性别反转。鱼类、两栖类都可能出现性别反转,比如黄鳝,去掉一群鱼中的雄鱼,部分雌鱼就会变成雄鱼并产生正常的精子;乌龟的性别由龟蛋孵化时的温度决定,在44℃以下的环境孵化出的是雄龟,而在44℃以上的环境孵化出的都是雌龟.

雄性生育的海马:一说到生殖,我们很自然地就想到了雌性的伟大,但海马是个例外。海马区分雌雄的方法很简单,就是雄海马有腹囊(俗称育儿袋),而雌海马却没有。交配期间,雌海马把卵子释放到育儿袋里,雄海马负责给这些卵子受精。受精卵要在育儿袋里经过50~60天,才能发育成形,释放到海水里。爸爸的育儿袋只是起到了孵化器的作用,海马是地球上唯一一种由雄性生育后代的动物。

 

谋“巢”害命的寄生蜂:在哥斯达黎加,有一种寄生黄蜂,当它要繁殖时,雌蜂就会抓获一只蜘蛛,随后用它的刺麻痹蜘蛛10~15分钟,期间寄生蜂会产下一颗卵,轻轻地把它黏附在蜘蛛腹部。蜘蛛恢复知觉后,就像什么都没发生过一样。一两个星期后,寄生黄蜂的幼虫孵化出来,它用刺刺穿蜘蛛的胃,并从中取食。黄蜂幼虫在杀死蜘蛛前会将其榨取得一丝不剩。它向蜘蛛注射一种神经活性物质,诱惑其织一张形状完全不同于平时的新网。织完网后,黄蜂幼虫就会杀死蜘蛛并将它吃掉。接着把新织的网缠绕成一个茧(茧:蛹期的囊状保护物),将自己包裹在其中。不到两周的时间,黄蜂幼虫便可发育成熟,破茧而出。

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毛毛虫“蜕变”成美丽的蝴蝶,是自然界最奇妙的现象之一。在这个过程中,昆虫的身体究竟发生了什么变化?科学家们利用黑腹果蝇,了解了昆虫完全变态发育的整个过程。显微观察发现,在幼虫体内有一些微小而透明的盘状结构,称为“成虫盘”。成虫盘对应着未来成虫身体的主要结构,包括触角、口器、足和生殖器等附肢,乃至眼、翅和头胸部 的外骨骼。此外,幼虫体内还有大量“成虫细胞”,对应着成虫体内的主要脏器。成虫盘和成虫细胞在昆虫的卵期就形成了,在整个幼虫阶段都安静地休眠着。进入蛹期后,组成幼虫的绝大多数体细胞瓦解成一大团富含营养的“浆糊”,为发育提供营养,同时,成虫盘和成虫细胞迅速生长发育为不同结构。

完全变态的昆虫都采用这样的发育机制。不完全变态的昆虫,如蟑螂、蝗虫,它们早在卵期就已启动了触角、口器、足等的分化,孵化出的若虫是成虫的缩小版,只剩性器官和翅等特殊器官需蜕皮后逐渐长出。

化石和解剖学的证据表明,完全变态是由不完全变态演化而来,这种演化来源于大约两亿八千万年前的一次基因突变。一种名为 broad 的基因对于完全变态昆虫的蛹的形成非常 关键。敲除这个基因,毛毛虫将永远不会形成蛹并且不能变成蝴蝶。

完全变态的主要优点是减轻了卵的营养储备负担,而且蛹期不需要进食。最关键的是,完全变态让幼虫和成虫在生理和习性上都产生了巨大的差异,极大地减轻了成体和幼体在物种内部的竞争。具有完全变态发育的昆虫数目庞大,说明了这种繁殖策略极为成功。

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鸟类体表覆盖着颜色多样的羽毛,是色彩最丰富的陆生脊椎动物。在求偶季节,色彩鲜艳的雄鸟更容易获得雌鸟的青睐。这一现象引起了研究者极大的兴趣。

观察发现,在繁殖期间,雌性家朱雀负责孵卵,雄性家朱雀负责觅食、照顾雌鸟和雏鸟。羽色越鲜艳的雄鸟,回巢越频繁,饲喂雌鸟的次数越多。令人惊讶的是,约11%的雌鸟在鸟卵孵化之前会抛弃鸟巢和雄鸟,而那些被抛弃的雄鸟的羽色都不够艳丽。

鲜艳的羽毛色彩多来自于类胡萝卜素。但是,鸟类自身不能合成类胡萝卜素,只能从食物中摄取。而野生动物生活的世界食物经常匮乏,捕食能力强的鸟,才能得到足够的类胡萝卜素。

然而即使研究者给家朱雀提供充足的类胡萝卜素,家朱雀羽毛色彩依然存在很大差异。推测色彩差异可能与类胡萝卜素的吸收有关。类胡萝卜素会溶解在脂肪中,随着脂肪的吸收进入体内。因此,鸟类对脂肪的吸收效率,能间接反映出类胡萝卜素的吸收状况。有研究表明,能更好地消化吸收脂肪的家朱雀羽毛更为鲜艳。

人们还发现,类胡萝卜素除了给羽毛着色之外,还能参与免疫过程。如果鸟儿受到寄生虫等病原体的困扰,其免疫系统就会利用储存的类胡萝卜素抵御这些入侵者,羽毛颜色会变得暗淡。而身体里没有寄生虫的鸟,它所摄取的大部分类胡萝卜素就用来制造色彩。

由此看来,吃饭香、身体棒、羽色靓!雌鸟很可能也看到了这一点,挑选羽毛最漂亮的雄鸟作配偶,她们选对了!

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