Question

13．內(nèi)陸草原上某種植，開紅花，在一片草場上發(fā)現(xiàn)了一棵開藍花的植株．
（1）請設計實驗來探究這株植物的藍花性狀是受環(huán)境影響還是基因突變的結(jié)果．
①實驗步驟：
第一步：取該株植物莖尖，利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)獲得試管苗；
第二步：放在相同且適宜條件下培養(yǎng)；
第三步：觀察并記錄結(jié)果．
②預測結(jié)果及結(jié)論：
若仍開藍花，則花性狀的出現(xiàn)是基因突變的結(jié)果；若開紅花，則藍花性狀的出現(xiàn)是受環(huán)境影響的結(jié)果．
（2）如表是對該種植物在不同溫度條件下進行培養(yǎng)記錄的突變率及植株性狀表現(xiàn)，請結(jié)合數(shù)據(jù)分析：

溫度	突變率（每百萬個體）	植株性狀表現(xiàn)
15℃	0.63	藍花和紅花
25℃	0.02	紅花

在15℃時的突變率大于25℃時的突變率，從植物體本身來說，最可能是與其體內(nèi)合成的酶 （物質(zhì)）有關．試結(jié)合所學知識加以解釋：基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，進而控制生物體的性狀（溫度影響了基因表達，進而影響代代謝過程）．
（3）影響種群基因頻率變化的因素有多種，如突變和基因重組及自然選擇等．若上述藍花性狀的出現(xiàn)是基因突變的結(jié)果，這說明該植株種群的基因頻率在進化過程中發(fā)生了變化．

Answer 1

分析 1、變異為可遺傳變異和不遺傳變化，由遺傳物質(zhì)變化引起的變異是可遺傳變異，單純由環(huán)境改變引起的變異是不遺傳變異．
2、基因?qū)π誀畹目刂疲夯�因通過控制酶的合成控制細胞代謝進而間接控制生物的性狀；基因可以通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物的性狀，生物的性狀既受基因控制，也受環(huán)境的影響，性狀是由基因型和環(huán)境共同決定的．
3、影響基因頻率變化的因素：突變和基因重組、自然選擇、遷入和遷出、遺傳漂變、非隨機交配等，生物進化的實質(zhì)是種群基因頻率的改變．

解答 解：（1）該實驗的目的是探究變異是由基因突變引起還是由環(huán)境變化引起，如果是單純由環(huán)境變化引起的，該性狀不能遺傳，如果是由基因突變引起，則該性狀可以遺傳．實驗步驟如下：
第一步：去植株的莖尖，利用植物組織培養(yǎng)的方法獲得試管苗．
第二步：放在相同且適宜的條件下培養(yǎng)；
第三步：觀察并記錄結(jié)果
預期實驗結(jié)果：
若仍開藍花，則花性狀的出現(xiàn)是基因突變的結(jié)果；如開紅花，則藍花性狀的出現(xiàn)是受環(huán)境影響的結(jié)果．
（2）酶的活性受溫度影響，在15℃時的突變率大于25℃時的突變率，從植物體本身來說，最可能是與其體內(nèi)合成的酶有關；溫度通過影響酶的活性影響基因表達，進而影響生物的代謝．
（3）影響種群基因頻率變化的因素有多種，如突變和基因重組、自然選擇等；若上述藍花性狀的出現(xiàn)是基因突變的結(jié)果，這說明該植株種群的基因頻率在進化過程中發(fā)生了變化．
故答案為：
（1）①植物組織培養(yǎng)  相同且適宜
②藍花性狀的出現(xiàn)是基因突變的結(jié)果  藍花性狀的出現(xiàn)是受環(huán)境影響的結(jié)果
（2）酶 基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，進而控制生物體的性狀（溫度影響了基因表達，進而影響代代謝過程）
（3）自然選擇   基因頻率

點評 本題的知識點是生物變異的類型，基因與性狀的關系，現(xiàn)代生物進化理論內(nèi)容，旨在考查學生理解所學知識的要點，把握知識的內(nèi)在聯(lián)系，形成知識網(wǎng)絡，并分析題干信息進行推理、解答問題．