题目内容
生物进化的实质是种群基因频率的改变，其中影响种群基因频率的因素有很多，如自然选择、基因重组、遗传漂变、生物个体的迁入迁出等。某中学生物研究小组为证明人工选择对种群基因频率的影响，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）对残翅果蝇（b）为显性，基因位于常染色体上。他们的实验过程如下：
a．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；
b．让子一代果蝇连续自由交配5代，同时在每一代中都要除去残翅果蝇；
c．当子六代所有长翅果蝇自由交配后，统计子七代长翅果蝇和残翅果蝇在种群中的百分比；
d．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）如果按照上述步骤进行，在子三代长翅果蝇中纯合子占________。
（2）如果在每代中不除去残翅果蝇，在子三代长翅果蝇中纯合子占________。
（3）请判断该实验过程的设计是否科学？________。你的理由是：________。
（4）若让你对此实验过程进行改进，请设计出改进后的步骤。
①选择一只纯种长翅雄果蝇与一只残翅雌果蝇进行交杂，获得子一代雌雄果蝇；
②________；
③________；
④________。
（5）请预期这种人工选择对种群基因频率的影响________。
解析：
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答案：（1）1／2 （2）3／5 （3）不科学；没有设置对照（没有对照实验） （4）②将子一代果蝇分成性状完全相同的甲、乙两组，让甲、乙两组果蝇分别连续自由交配5次，同时将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、乙两组子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，分别计算出甲、乙两组中的B、b基因在种群中的基因频率，比较得出结论 （5）这种人工选择将导致B基因的频率增大，b基因的频率减小 解析：（1）F2中BB∶Bb＝1∶2，产生的两种类型的配子B∶b＝2∶1，故F3中bb为1／3×1／3＝1／9，即F3中长翅果蝇占8／9，其中的纯合子为BB＝2／3×2／3＝4／9，占长翅总数的1／2。（2）若不去除残翅果蝇，则F2中BB∶Bb∶bb＝1∶2∶1，F2产生的配子B∶b＝1∶1，F3中BB∶Bb∶bb＝3／8∶2／8∶3／8，故长翅中的纯合子比例为：BB／（BB＋Bb）＝3／5。（3）要研究人工选择作用是否对种群基因频率产生影响，需要以人工选择作用作为单一的变量，通过由人工选择作用的种群和自然繁殖的种群繁殖若干代后进行对照得出实验结论。 |
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