Question

请根据下列材料回答问题：
影响种群基因频率的因素有很多，如自然选择、基因突变、基因重组、生物个体的迁入迁出等．
Ⅰ．下表为某种群的遗传学测量数据．

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

（1）1970年该种群中Bb基因型的频率是

 

．
（2）请说明1900～1970年的七十年中显性基因B的频率逐渐下降的原因．
（3）从表中数据的变化还可以看出，生物进化的过程中，由于自然选择，导致物种基因库中

 

的变化过程．
Ⅱ．某中学生物研究小组为探究人工选择对种群基因频率是否有影响，选用了纯种长翅果蝇和残翅果蝇进行实验．已知果蝇的长翅（B）对残翅（b）为显性，基因位于常染色体上．他们的实验过程如下：
①选择一只纯种雄性长翅果蝇与一只残翅雌性果蝇进行杂交，获得子一代雌雄果蝇；
②让子一代果蝇连续自由交配5次，同时在每一代中都要除去残翅果蝇；
③当子六代所有长翅果蝇自由交配后，统计七代中长翅果蝇和残翅果蝇在种群中的百分比；
④根据残翅果蝇的百分比计算出B、b基因在种群中的基因频率，得出结论．
请分析回答：
（1）该实验过程的设计是否科学？

 

．
请说出理由：

 

．
（2）若让你对此实验过程进行改进，请设计出改进后的步骤：
①选择一只纯种雄性长翅果蝇与一只雌性残翅果蝇进行杂交，获得子一代雌雄果蝇；
②

 

；
③

 

；
④

 

．

Answer 1

考点：基因频率的变化

专题：

分析：Ⅰ由哈代温伯格平衡公式可知，假如A的基因频率为p，其等位基因a的基因频率为q，则有，p+q=1，AA=p²，aa=q²，Aa=2pq；生物进化的实质是自然选择使种群的基因频率发生定向改变的结果．
Ⅱ分析题干信息可知，该实验的目的是探究人工选择对种群基因频率是否有影响，实验的自变量是否进行人工选择，因变量是长翅果蝇和残翅果蝇的百分比，实验设计应该遵循对照原则和单一变量的原则．

解答： 解：Ⅰ（1）由表格中的信息可知，1970年B的基因频率是0.10，b的基因频率是0.90，因此由哈代温伯格平衡公式可得：Bb的基因型频率是2×0.90×0.10=0.18=18%．
（2）1900～1970年的七十年中，B基因所控制的性状不是更能适应环境的性状，具有显性性状的个体在生存斗争中逐渐被淘汰，B的基因频率下降，b控制的隐性性状更能适应环境，在生存斗争中占有优势，b基因频率逐渐上升．
（3）生物进化的实质是自然选择使种群的基因频率发生定向改变．
Ⅱ（1）分析题干信息可知，该实验的目的是探究人工选择对种群基因频率是否有影响，实验的自变量是人工选择的条件，对照实验是没有人工选择的条件，分析给出的实验步骤可知，给出的实验步骤没有对照实验，因此该实验设计不科学．
（2）按照实验设计的对照原则和单一变量的原则，实验应该分为对照组和实验组，对照组不对其进行人工选择，实验组对其进行人工选择，具体实验步骤如下：
①选择一只纯种雄性长翅果蝇与一只雌性残翅果蝇进行杂交，获得子一代雌雄果蝇；
②将子一代分成性状完全相同的甲、乙两组，让甲、乙两组的果蝇分别连续自由交配5次，同时乙组在每一代中都要除去残翅果蝇
③当子六代所有长翅果蝇自由交配后，分别统计甲、乙两组七代中长翅果蝇和残翅果蝇在种群中的百分比
④根据甲、乙两组中残翅果蝇的百分比，计算出甲、乙两组中的B、b基因在种群中的基因频率，比较得出结论
故答案应为：
Ⅰ（1）18%
（2）由于环境对生物的定向选择作用，等位基因B在选择的过程中频率逐步下降，说明B基因所控制的性状相对于b基因所控制的性状来讲，不是更能适应环境的性状，在选择的过程中被淘汰
（3）不同基因频率
Ⅱ（1）不科学 没有对照实验
（2）
②将子一代分成性状完全相同的甲、乙两组，让甲、乙两组的果蝇分别连续自由交配5次，同时乙组在每一代中都要除去残翅果蝇
③当子六代所有长翅果蝇自由交配后，分别统计甲、乙两组七代中长翅果蝇和残翅果蝇在种群中的百分比
④根据甲、乙两组中残翅果蝇的百分比，计算出甲、乙两组中的B、b基因在种群中的基因频率，比较得出结论

点评：本题的知识点是生物进化的实质，根据基因频率计算基因型频率，选择对种群基因频率的影响，分析题干获取信息是解题的突破口，对于现代生物进化理论内容的理解是本题考查的重点，对于实验设计的单一变量原则和对照原则的应用是解题的关键．