下面是关于果蝇对DDT抗药性的进化实验．实验一：将一个果蝇群体（第-代）饲养到一定规模后，用涂有a浓度D

Question

下面是关于果蝇对DDT抗药性的进化实验．实验一：将一个果蝇群体（第-代）饲养到一定规模后，用涂有a浓度DDT的玻璃片处理，将成活下来的果蝇后代（第二代）继续饲养到一定规模后用2a浓度的DDT处理，将成活下来的果蝇的后代（第三代）用3a浓度的DDT处理…用同样的方法逐代将DDT浓度增加1a处理果蝇．到第15代，DDT浓度增加至15a仍有能抗15a浓度DDT的果蝇成活．因此，实验者认为，果蝇的变异是“定向的”，即是在环境条件（DDT）的“诱导”下产生的，并且认为，该实验证实了拉马克“用进废退学说”的正确性．另有学者发现了“实验一”设计的缺陷，怀疑实验一得出的结论的科学性．因而设计了实验二．实验二：将若干对雌雄果蝇分别饲养成若干个家系（家系：一对果蝇子女），此为第一代，然后将每个家系分成两半，用a浓度分别处理每个家系的一半．然后在有果蝇成活的家系的另一果蝇中，再培养若干个家系（第二代）将每个家系分成两半，用2a浓度的DDT处理每个家系的一半．在有果蝇成活的家系的另一半中，再培养若干个家系（第三代），用3a浓度的DDT处理每个家系的一半…用同样的方法逐代将浓度增加1a处理果蝇．到第15代时，浓度增加至15a，也产生了能抗15a浓度DDT果蝇群体．然而，这些具有抗药性的果蝇的父母并没有接触过DDT．通过对实验二的分析后，你认为：（1）DDT对果蝇变异所起的作用不是“诱导”而是______，果蝇种群的进化是定向的，而果蝇个体的变异是______的，果蝇抗药性的产生在环境变化（DDT处理）之（前、中、后）______．（2）通过对实验一和实验二的比较分析，你认为实验一得出不正确结论的原因是______．（3）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（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雌性残翅果蝇进行杂交，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．请分析回答下面的问题．①如果在每代中不除去残翅果蝇，在子四代长翅果蝇中纯合子占______．（2）如果按照上述步骤进行，在子四代长翅果蝇中纯合子占______．

Answer 1

（1）通过实验二的分析，可以知道具有抗性的果蝇的父母及其祖先并没有接触过DDT，DDT所起的作用只是选择作用，果蝇抗药性的产生在环境变化（DDT处理）之前．果蝇的群体中在没有接触DDT之前既有不抗DDT的个体，也有抗DDT的个体，也就是说果蝇的变异是不定向的．
（2）实验一将果蝇个体作为进化的单位来研究不能发现个体变异不定向的特点；用DDT直接处理果蝇，虽然看到的是群体的变异，但容易误认为DDT对果蝇的抗药性“诱导”作用，而看不出在“诱导”掩盖下的选择作用．
（3）①在自由交配得情况下，如果在每代中不除去残翅果蝇，果蝇的基因频率将不发生改变，择子四代果蝇的基因型及比例仍为AA：Aa：aa=1：2：1，其中长翅果蝇中纯合子占

1

3

．
②如果按照上述步骤进行，子一代雌雄果蝇的基因型均为Aa；子二代果蝇的基因型及比例仍为AA：Aa：aa=1：2：1，去掉残翅果蝇后，AA占

1

3

，Aa占

2

3

，A的基因频率为

2

3

，a的基因频率为

1

3

，则子三代果蝇中AA占

4

9

，Aa也占

4

9

，aa占

1

9

，去掉残翅果蝇后，AA占

1

2

，Aa也占

1

2

，其中A的频率为

3

4

，a的频率为

1

4

，则子四代中，AA占

9

16

，Aa占

6

16

，所以子四代长翅果蝇中纯合子占

3

5

．
故答案为：
（1）选择  不定向   前
（2）实验（一）将果蝇个体作为进化的单位来研究不能发现个体变异不定向的特点；实验（一）用DDT直接处理果蝇，虽然看到的是群体变异，但容易误认为DDT对果蝇的抗性起“诱导”作用，而看不出“诱导”掩盖下的选择作用．
（3）①

1

3

   ②

3

5