Question

7．某植物種群，AA基因型個體占30%，aa基因型個體占20%，則：
（1）該植物種群A的基因頻率是55%．
（2）該種群植物自交，后代中AA、aa基因型個體分別占42.5%、32.5%，這時A的基因頻率是55%．
（3）依據(jù)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論，這種植物在兩年內(nèi)是否發(fā)生了進(jìn)化？沒有發(fā)生進(jìn)化，原因是種群的基因頻率沒發(fā)生改變．
（4）用2%的秋水仙素處理該植物分生組織5-6小時，能夠誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍．那么，用一定時間的低溫（如4℃）處理該植物分生組織時，是否也能誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍呢？請對這個問題進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究．
①針對以上問題，你作出的假設(shè)是：用一定時間的低溫處理該植物分生組織能夠誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)染色體的加倍；你提出此假設(shè)依據(jù)的生物學(xué)原理是：低溫能抑制紡錘體的形成，使細(xì)胞不能正常進(jìn)行有絲分裂．
②如果你的假設(shè)成立，預(yù)期低溫處理后可能觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是出現(xiàn)染色體數(shù)目加倍的細(xì)胞．

Answer 1

分析 1、基因頻率指的是某種基因在種群中出現(xiàn)的比例，基因型頻率是指的某種基因型的個體在種群中出現(xiàn)的比例．
2、種群中基因頻率之和為1，即A+a=1，基因型頻率之和也等于1，即AA+Aa+aa=1．
3、一個等位基因的頻率=該等位基因純合子的頻率+$\frac{1}{2}$雜合子的頻率．
4、生物進(jìn)化的基本單位是種群，生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的改變．

解答 解：（1）由題意可知，該種群中，AA=30%，aa=20%，則Aa=1-30%-20%=50%，該植物的A和a的基因頻率分別是：A=30%+$\frac{1}{2}$×50%=55%，a=20%+$\frac{1}{2}$×50%=45%．
（2）該種群的植物個體自交，AA與aa的個體自交后代全是純合子（分別是AA和aa），Aa的個體自交后代的基因型是AA：Aa：aa=1：2：1，因此若該種群植物自交，后代中AA的基因型頻率是30%+50%×$\frac{1}{4}$=42.5%，aa的基因型頻率是20%+50%×$\frac{1}{4}$=32.5%，Aa的基因型頻率是50%×$\frac{2}{4}$=25%，A的基因頻率是A=42.5%+$\frac{1}{2}$×25%═55%．
（3）由于種群的基因頻率沒發(fā)生改變，依據(jù)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論，生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是基因頻率的改變，所以這種植物沒有發(fā)生進(jìn)化．
（4）①根據(jù)題意分析，由于低溫能影響紡錘體的形成，使細(xì)胞不能正常進(jìn)行有絲分裂，所以該實(shí)驗(yàn)作出的假設(shè)是：用一定時間的低溫處理該植物分生組織能夠誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)染色體的加倍．
②如果假設(shè)成立，則觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象應(yīng)該是出現(xiàn)染色體數(shù)目加倍的細(xì)胞．
故答案為：
（1）55%     
（2）42.5%、32.5%      55%
（3）沒有發(fā)生進(jìn)化      種群的基因頻率沒發(fā)生改變
（4）①用一定時間的低溫處理該植物分生組織能夠誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)染色體的加倍      低溫能抑制紡錘體的形成，使細(xì)胞不能正常進(jìn)行有絲分裂
②出現(xiàn)染色體數(shù)目加倍的細(xì)胞

點(diǎn)評 本題考查基因頻率的變化、誘導(dǎo)多倍體的產(chǎn)生等知識點(diǎn)，對于根據(jù)種群基因型頻率計(jì)算種群基因頻率的方法的掌握是本題考查的重點(diǎn)．