Question

【題目】某中學生物研究小組為探究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行實驗。已知果蠅的長翅（B）對殘翅（b）為顯性，且控制翅形的基因位于常染色體上。他們的實驗過程如下：

a．選擇一只純種長翅雄果蠅與一只殘翅雌果蠅進行雜交獲得子一代雌雄果蠅；

b．讓子一代果蠅連續(xù)自由交配五代，同時在每一代中要除去殘翅果蠅；

c．當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)子七代長翅果蠅和殘翅果蠅的百分比計算出B、b基因在種群中的頻率，得出結論。

據(jù)此回答（1） ～（5）題。

（1）如果按照上述步驟進行，在子三代長翅果蠅中純合子占________。

（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________。

（3）請判斷該實驗過程的設計是否科學?________。你的理由是________。

（4）若讓你對此實驗過程進行改進，請設計出改進后的步驟。

①選擇一只純種長翅雄果蠅與一只殘翅雌果蠅進行雜交，獲得子一代雌雄果蠅；

②________________________________________________________________________________________；

③________________________________________________________________________________________；

④________________________________________________________________________________________。

（5）請預測這種人工選擇對種群基因頻率的影響：_____________________。

Answer 1

【答案】1/2 1/3 不科學 沒有設置對照（沒有對照實驗） 將子一代果蠅隨機分成相同的甲、乙兩組，讓甲、乙兩組果蠅分別連續(xù)自由交配五代，同時乙組在每一代中都要除去殘翅果蠅 甲組子六代所有果蠅自由交配，乙組子六代所有長翅果蠅自由交配，分別統(tǒng)計甲、乙兩組子七代中長翅果蠅和殘翅果蠅在種群中所占的百分比 根據(jù)甲、乙兩組中子七代長翅果蠅和殘翅果蠅的百分比，分別計算出甲、乙兩組中的B、b基因在種群中的頻率，比較得出結論 這種人工選擇將導致B基因的基因頻率增大，b基因的基因頻率減小

【解析】

現(xiàn)代生物進化理論的基本觀點：種群是生物進化的基本單位，生物進化的實質(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化的方向；隔離是新物種形成的必要條件。

（1）純種長翅雄果蠅與殘翅雌果蠅雜交，得子一代，子一代自由交配得子二代，子二代去除殘翅果蠅后的基因型及比例為BB：Bb=1：2，產(chǎn)生的配子的種類及比例為B：b=2：1，故自由交配后子三代中基因型為BB的個體占2/3×2/3=4/9，Bb的個體占2×2/3×1/3=4/9，即子三代長翅果蠅中純合子占1/2。

（2）若每代中不除去殘翅果蠅，則子二代中BB：Bb：bb=1：2：1，子二代產(chǎn)生的配子B：b=1：1，子三代中BB：Bb：bb=1：2：1，故子三代長翅果蠅中純合子占1/3。

（3）由于該實驗沒有設置對照，因此該實驗過程的設計不科學。
（4）對此實驗過程進行改進，改進后的步驟為：
①選擇一只純種雄性長翅果蠅與一只雌性殘翅果蠅進行雜交，獲得子一代雌雄果蠅；
②將子一代果蠅分成性狀完全相同的甲、乙兩組，讓甲、乙兩組果蠅分別連續(xù)自由交配5代，同時將乙組在每一代中都要除去殘翅果蠅；
③甲組子六代所有果蠅自由交配，乙組子六代所有長翅果蠅自由交配，分別統(tǒng)計甲、乙兩組子七代中長翅果蠅和殘翅果蠅在種群中所占的百分比；
④根據(jù)甲、乙兩組中子七代長翅果蠅和殘翅果蠅的百分比，分別計算出甲、乙兩組中的B、b基因在種群中的頻率，比較得出結論。
（5）根據(jù)題意分析可知，逐代淘汰bb殘翅個體這種人工選擇將導致B基因的頻率增大，b基因的頻率減小。