Question

7．某植物种群，AA基因型个体占30%，aa基因型个体占20%，则：
（1）该植物种群A的基因频率是55%．
（2）该种群植物自交，后代中AA、aa基因型个体分别占42.5%、32.5%，这时A的基因频率是55%．
（3）依据现代生物进化理论，这种植物在两年内是否发生了进化？没有发生进化，原因是种群的基因频率没发生改变．
（4）用2%的秋水仙素处理该植物分生组织5-6小时，能够诱导细胞内染色体数目加倍．那么，用一定时间的低温（如4℃）处理该植物分生组织时，是否也能诱导细胞内染色体数目加倍呢？请对这个问题进行实验探究．
①针对以上问题，你作出的假设是：用一定时间的低温处理该植物分生组织能够诱导细胞内染色体的加倍；你提出此假设依据的生物学原理是：低温能抑制纺锤体的形成，使细胞不能正常进行有丝分裂．
②如果你的假设成立，预期低温处理后可能观察到的实验现象是出现染色体数目加倍的细胞．

Answer 1

分析 1、基因频率指的是某种基因在种群中出现的比例，基因型频率是指的某种基因型的个体在种群中出现的比例．
2、种群中基因频率之和为1，即A+a=1，基因型频率之和也等于1，即AA+Aa+aa=1．
3、一个等位基因的频率=该等位基因纯合子的频率+$\frac{1}{2}$杂合子的频率．
4、生物进化的基本单位是种群，生物进化的实质是种群基因频率的改变．

解答 解：（1）由题意可知，该种群中，AA=30%，aa=20%，则Aa=1-30%-20%=50%，该植物的A和a的基因频率分别是：A=30%+$\frac{1}{2}$×50%=55%，a=20%+$\frac{1}{2}$×50%=45%．
（2）该种群的植物个体自交，AA与aa的个体自交后代全是纯合子（分别是AA和aa），Aa的个体自交后代的基因型是AA：Aa：aa=1：2：1，因此若该种群植物自交，后代中AA的基因型频率是30%+50%×$\frac{1}{4}$=42.5%，aa的基因型频率是20%+50%×$\frac{1}{4}$=32.5%，Aa的基因型频率是50%×$\frac{2}{4}$=25%，A的基因频率是A=42.5%+$\frac{1}{2}$×25%═55%．
（3）由于种群的基因频率没发生改变，依据现代生物进化理论，生物进化的实质是基因频率的改变，所以这种植物没有发生进化．
（4）①根据题意分析，由于低温能影响纺锤体的形成，使细胞不能正常进行有丝分裂，所以该实验作出的假设是：用一定时间的低温处理该植物分生组织能够诱导细胞内染色体的加倍．
②如果假设成立，则观察到的实验现象应该是出现染色体数目加倍的细胞．
故答案为：
（1）55%     
（2）42.5%、32.5%      55%
（3）没有发生进化      种群的基因频率没发生改变
（4）①用一定时间的低温处理该植物分生组织能够诱导细胞内染色体的加倍      低温能抑制纺锤体的形成，使细胞不能正常进行有丝分裂
②出现染色体数目加倍的细胞

点评 本题考查基因频率的变化、诱导多倍体的产生等知识点，对于根据种群基因型频率计算种群基因频率的方法的掌握是本题考查的重点．