Question

【题目】四膜虫是单细胞真核生物，营养成分不足时，进行接合生殖，过程如下图所示。科研人员用高浓度的DDT处理不耐药的野生型四膜虫，经筛选获得了纯合的耐药四膜虫。为研究四膜虫耐药的机理，进行了相关实验。

（1）高浓度DDT处理四膜虫可获得耐药个体，原因是DDT对四膜虫具有___________作用，使耐药的个体被保留。对四膜虫种群持续使用高浓度DDT，耐药个体的比例会越来越高；停止使用药物之后，耐药个体的比例又会恢复。这个现象说明_________________。

（2）为研究耐药性的遗传，科研人员将四膜虫分为80组进行实验，每一组两只四膜虫，一只是纯合的耐药四膜虫，另一只是野生型四膜虫。每一组的一对四膜虫接合生殖后得到的四膜虫均耐药。若每一组接合后的四膜虫再次相互接合，在80组实验结果中，出现耐药四膜虫的组数约为________组，则表明耐药性受一对等位基因控制，并且耐药为_______性；若80组实验结果中，出现耐药四膜虫的组数约为________组，则表明耐药性受两对等位基因控制，并且这两对基因独立分配。

（3）假设耐药性受一对等位基因控制，将足够多的纯合耐药四膜虫与野生型四膜虫混合培养（比例为7:3)，使其接合生殖。繁殖多代后，耐药四膜虫与野生型四膜虫的比值约为________________。

（4）从进化角度分析，营养成分不足时，四膜虫进行接合生殖的优势是___________________。

Answer 1

【答案】 选择（或定向选择） 变异的有利与不利是相对的，取决于环境（或者答变异是不定向的），不耐药野生型更适于没有DDT的环境 60 显 45 91:9 通过基因重组，增加遗传多样性，有利于适应环境（或者答后代有可能产生更多的变异类型，后代的多样性，有利于生物在自然选择中进化）

【解析】本题主要考查基因分离定律、自由组合定律以及进化的知识。要求学生理解孟德尔遗传定律和生物进化的实质

（1）由于DDT对四膜虫的选择作用，能抗DDT的四膜虫能繁殖产生后代，不能抗DDT的个体死亡，因此高浓度DDT处理四膜虫可获得耐药个体。对四膜虫种群持续使用高浓度DDT，不耐药个体会被淘汰，从而使耐药个体的比例越来越高，停药后，不耐药个体会存活，因此耐药个体的比例又会恢复，说明变异的有利与不利是相对的，取决于环境，不耐药野生型更适于没有DDT的环境。

（2）如果耐药性受一对等位基因控制，并且耐药为显性，纯合的耐药四膜虫如果是AA，则野生型为aa，子二代的基因型是AA：Aa：aa=1：2：1，因此，在80组实验结果中，出现耐药四膜虫的组数约为3/4×80=60组；如果耐药性受两对等位基因控制，并且这两对基因独立分配，则遵循自由组合定律，子二代A_B_：aaB_、A_bb：aabb=9：3：3：1，其中A_B_具有耐药性，因此出现耐药性四膜虫组数是9/16×80=45

（3）将足够多的纯合耐药四膜虫AA与野生型四膜虫aa混合培养，包含AA与AA，AA与aa，aa与aa，AA占7/10，aa占3/10，则A占7/10，a占3/10，则繁殖多代后，AA为7/10×7/10=49/100，Aa为7/10×3/10×2=42/100，aa为3/10×3/10=9/100，可求出耐药四膜虫为49/100+42/100=91/100，野生型四膜虫为9/100，比值为91:9。

（4）由题图可知，四膜虫的结合生殖是有性生殖，从进化角度分析，营养成分不足时，四膜虫进行接合生殖的优势是通过基因重组，增加遗传多样性，有利于适应环境