Question

請根據下列材料回答問題：
影響種群基因頻率的因素有很多，如自然選擇、基因突變、基因重組、生物個體的遷入遷出等．
Ⅰ．下表為某種群的遺傳學測量數據．

年份	1900	1910	1920	1930	1940	1950	1960	1970
基因B的頻率	0.99	0.81	0.64	0.49	0.36	0.25	0.16	0.10
基因b的頻率	0.01	0.19	0.36	0.51	0.64	0.75	0.84	0.90

（1）1970年該種群中Bb基因型的頻率是

 

．
（2）請說明1900～1970年的七十年中顯性基因B的頻率逐漸下降的原因．
（3）從表中數據的變化還可以看出，生物進化的過程中，由于自然選擇，導致物種基因庫中

 

的變化過程．
Ⅱ．某中學生物研究小組為探究人工選擇對種群基因頻率是否有影響，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，基因位于常染色體上．他們的實驗過程如下：
①選擇一只純種雄性長翅果蠅與一只殘翅雌性果蠅進行雜交，獲得子一代雌雄果蠅；
②讓子一代果蠅連續自由交配5次，同時在每一代中都要除去殘翅果蠅；
③當子六代所有長翅果蠅自由交配后，統計七代中長翅果蠅和殘翅果蠅在種群中的百分比；
④根據殘翅果蠅的百分比計算出B、b基因在種群中的基因頻率，得出結論．
請分析回答：
（1）該實驗過程的設計是否科學？

 

．
請說出理由：

 

．
（2）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

 

；
③

 

；
④

 

．

Answer 1

考點：基因頻率的變化

專題：

分析：Ⅰ由哈代溫伯格平衡公式可知，假如A的基因頻率為p，其等位基因a的基因頻率為q，則有，p+q=1，AA=p²，aa=q²，Aa=2pq；生物進化的實質是自然選擇使種群的基因頻率發生定向改變的結果．
Ⅱ分析題干信息可知，該實驗的目的是探究人工選擇對種群基因頻率是否有影響，實驗的自變量是否進行人工選擇，因變量是長翅果蠅和殘翅果蠅的百分比，實驗設計應該遵循對照原則和單一變量的原則．

解答： 解：Ⅰ（1）由表格中的信息可知，1970年B的基因頻率是0.10，b的基因頻率是0.90，因此由哈代溫伯格平衡公式可得：Bb的基因型頻率是2×0.90×0.10=0.18=18%．
（2）1900～1970年的七十年中，B基因所控制的性狀不是更能適應環境的性狀，具有顯性性狀的個體在生存斗爭中逐漸被淘汰，B的基因頻率下降，b控制的隱性性狀更能適應環境，在生存斗爭中占有優勢，b基因頻率逐漸上升．
（3）生物進化的實質是自然選擇使種群的基因頻率發生定向改變．
Ⅱ（1）分析題干信息可知，該實驗的目的是探究人工選擇對種群基因頻率是否有影響，實驗的自變量是人工選擇的條件，對照實驗是沒有人工選擇的條件，分析給出的實驗步驟可知，給出的實驗步驟沒有對照實驗，因此該實驗設計不科學．
（2）按照實驗設計的對照原則和單一變量的原則，實驗應該分為對照組和實驗組，對照組不對其進行人工選擇，實驗組對其進行人工選擇，具體實驗步驟如下：
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將子一代分成性狀完全相同的甲、乙兩組，讓甲、乙兩組的果蠅分別連續自由交配5次，同時乙組在每一代中都要除去殘翅果蠅
③當子六代所有長翅果蠅自由交配后，分別統計甲、乙兩組七代中長翅果蠅和殘翅果蠅在種群中的百分比
④根據甲、乙兩組中殘翅果蠅的百分比，計算出甲、乙兩組中的B、b基因在種群中的基因頻率，比較得出結論
故答案應為：
Ⅰ（1）18%
（2）由于環境對生物的定向選擇作用，等位基因B在選擇的過程中頻率逐步下降，說明B基因所控制的性狀相對于b基因所控制的性狀來講，不是更能適應環境的性狀，在選擇的過程中被淘汰
（3）不同基因頻率
Ⅱ（1）不科學 沒有對照實驗
（2）
②將子一代分成性狀完全相同的甲、乙兩組，讓甲、乙兩組的果蠅分別連續自由交配5次，同時乙組在每一代中都要除去殘翅果蠅
③當子六代所有長翅果蠅自由交配后，分別統計甲、乙兩組七代中長翅果蠅和殘翅果蠅在種群中的百分比
④根據甲、乙兩組中殘翅果蠅的百分比，計算出甲、乙兩組中的B、b基因在種群中的基因頻率，比較得出結論

點評：本題的知識點是生物進化的實質，根據基因頻率計算基因型頻率，選擇對種群基因頻率的影響，分析題干獲取信息是解題的突破口，對于現代生物進化理論內容的理解是本題考查的重點，對于實驗設計的單一變量原則和對照原則的應用是解題的關鍵．