Question

13．内陆草原上某种植，开红花，在一片草场上发现了一棵开蓝花的植株．
（1）请设计实验来探究这株植物的蓝花性状是受环境影响还是基因突变的结果．
①实验步骤：
第一步：取该株植物茎尖，利用植物组织培养技术获得试管苗；
第二步：放在相同且适宜条件下培养；
第三步：观察并记录结果．
②预测结果及结论：
若仍开蓝花，则花性状的出现是基因突变的结果；若开红花，则蓝花性状的出现是受环境影响的结果．
（2）如表是对该种植物在不同温度条件下进行培养记录的突变率及植株性状表现，请结合数据分析：

温度	突变率（每百万个体）	植株性状表现
15℃	0.63	蓝花和红花
25℃	0.02	红花

在15℃时的突变率大于25℃时的突变率，从植物体本身来说，最可能是与其体内合成的酶 （物质）有关．试结合所学知识加以解释：基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状（温度影响了基因表达，进而影响代代谢过程）．
（3）影响种群基因频率变化的因素有多种，如突变和基因重组及自然选择等．若上述蓝花性状的出现是基因突变的结果，这说明该植株种群的基因频率在进化过程中发生了变化．

Answer 1

分析 1、变异为可遗传变异和不遗传变化，由遗传物质变化引起的变异是可遗传变异，单纯由环境改变引起的变异是不遗传变异．
2、基因对性状的控制：基因通过控制酶的合成控制细胞代谢进而间接控制生物的性状；基因可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状，生物的性状既受基因控制，也受环境的影响，性状是由基因型和环境共同决定的．
3、影响基因频率变化的因素：突变和基因重组、自然选择、迁入和迁出、遗传漂变、非随机交配等，生物进化的实质是种群基因频率的改变．

解答 解：（1）该实验的目的是探究变异是由基因突变引起还是由环境变化引起，如果是单纯由环境变化引起的，该性状不能遗传，如果是由基因突变引起，则该性状可以遗传．实验步骤如下：
第一步：去植株的茎尖，利用植物组织培养的方法获得试管苗．
第二步：放在相同且适宜的条件下培养；
第三步：观察并记录结果
预期实验结果：
若仍开蓝花，则花性状的出现是基因突变的结果；如开红花，则蓝花性状的出现是受环境影响的结果．
（2）酶的活性受温度影响，在15℃时的突变率大于25℃时的突变率，从植物体本身来说，最可能是与其体内合成的酶有关；温度通过影响酶的活性影响基因表达，进而影响生物的代谢．
（3）影响种群基因频率变化的因素有多种，如突变和基因重组、自然选择等；若上述蓝花性状的出现是基因突变的结果，这说明该植株种群的基因频率在进化过程中发生了变化．
故答案为：
（1）①植物组织培养  相同且适宜
②蓝花性状的出现是基因突变的结果  蓝花性状的出现是受环境影响的结果
（2）酶 基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状（温度影响了基因表达，进而影响代代谢过程）
（3）自然选择   基因频率

点评 本题的知识点是生物变异的类型，基因与性状的关系，现代生物进化理论内容，旨在考查学生理解所学知识的要点，把握知识的内在联系，形成知识网络，并分析题干信息进行推理、解答问题．