Question

1．某中學(xué)生物研究小組為證明人工選擇對種群基因頻率的影響，選用了純種長翅果蠅和殘翅果蠅進(jìn)行實驗．已知果蠅的長翅（B）對殘翅（b）為顯性，基因位于常染色體上．他們的實驗過程如下：
a．選擇一只純種雄性長翅果蠅與一只雌性殘翅果蠅進(jìn)行雜交，獲得子一代雌雄果蠅；
b．讓子一代果蠅連續(xù)自由交配5代，同時在每一代中要除去殘翅果蠅；
c．當(dāng)子六代所有長翅果蠅自由交配后，統(tǒng)計子七代長翅果蠅和殘翅果蠅在種群中的百分比；
d．根據(jù)殘翅果蠅的百分比計算出B、b基因在種群中的基因頻率，得出結(jié)論．
請分析回答下面的問題．
（1）如果按照上述步驟進(jìn)行，在子三代長翅果蠅中純合子占$\frac{1}{2}$．
（2）如果在每代中不除去殘翅果蠅，在子三代長翅果蠅中純合子占$\frac{1}{3}$．
（3）請預(yù)期這種人工選擇對種群基因頻率的影響是這種人工選擇將導(dǎo)致B基因的頻率增大，b基因的頻率減�。�
（4）若在自然情況下，基因型為bb的受精卵有$\frac{1}{3}$不能存活，其它都正常．讓F₁雌雄果蠅連續(xù)自由交配，F(xiàn)₃中B基因的頻率是$\frac{99}{169}$．

Answer 1

分析 現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的基本觀點：種群是生物進(jìn)化的基本單位，生物進(jìn)化的實質(zhì)在于種群基因頻率的改變；突變和基因重組產(chǎn)生生物進(jìn)化的原材料；自然選擇使種群的基因頻率發(fā)生定向的改變并決定生物進(jìn)化的方向；隔離是新物種形成的必要條件．

解答 解：（1）選擇一只純種雄性長翅果蠅BB與一只雌性殘翅果蠅bb進(jìn)行雜交，獲得子一代雌雄果蠅為Bb，讓子一代果蠅連續(xù)自由交配5代，同時在每一代中要除去殘翅果蠅，B=b=$\frac{1}{2}$，則子二代為BB=bb=$\frac{1}{4}$，Bb=$\frac{1}{2}$，淘汰bb，BB：Bb=1：2，B=$\frac{2}{3}$，b=$\frac{1}{3}$，則子三代BB=$\frac{4}{9}$，Bb=$\frac{4}{9}$，bb=$\frac{1}{9}$，因此在子三代長翅果蠅中純合子占$\frac{1}{2}$．
（2）選擇一只純種雄性長翅果蠅BB與一只雌性殘翅果蠅bb進(jìn)行雜交，獲得子一代雌雄果蠅為Bb，讓子一代果蠅連續(xù)自由交配5代，B=b=$\frac{1}{2}$，如果在每代中不除去殘翅果蠅，基因頻率保持不變，則子三代為BB=bb=$\frac{1}{4}$，Bb=$\frac{1}{2}$，在子三代長翅果蠅中純合子占$\frac{1}{3}$．
（3）根據(jù)題意分析可知，這種人工選擇將導(dǎo)致B基因的頻率增大，b基因的頻率減�。�
（4）若在自然情況下，基因型為bb的受精卵有$\frac{1}{3}$不能存活，其它都正常．讓F₁雌雄果蠅（Bb）連續(xù)自由交配，理論上F₁中，BB=$\frac{1}{4}$、Bb=$\frac{1}{2}$、bb=$\frac{1}{4}$，由于基因型為bb的受精卵有$\frac{1}{3}$不能存活，因此實際上，BB=$\frac{3}{11}$、Bb=$\frac{6}{11}$、bb=$\frac{2}{11}$；讓F₂雌雄果蠅自由交配，理論上，F(xiàn)₃中BB=$\frac{36}{121}$、Bb=$\frac{60}{121}$、bb=$\frac{25}{121}$，但是由于基因型為bb的受精卵有$\frac{1}{3}$不能存活，因此實際上，BB=$\frac{54}{169}$、Bb=$\frac{90}{169}$、bb=$\frac{25}{169}$，因此B基因的頻率是$\frac{99}{169}$．
故答案為：
（1）$\frac{1}{2}$
（2）$\frac{1}{3}$
（3）這種人工選擇將導(dǎo)致B基因的頻率增大，b基因的頻率減小
（4）$\frac{99}{169}$

點評 本題考查了基因分離定律和現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容及基因頻率的相關(guān)計算，首先要求考生識記現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容，能分析題干信息，得出實驗一得不到正確結(jié)論的原因；其次扣住“自由交配”，利用基因頻率計算出相關(guān)概率．