Question

19．加拉帕戈斯群島由許多互不相連、彼此獨(dú)立的小島組成．1835年，達(dá)爾文在該群島發(fā)現(xiàn)地雀有13個(gè)種．
（一）（1）由于各小島彼此獨(dú)立，生活在這些小島上的原始地雀之間存在著地理隔離．在長(zhǎng)期的進(jìn)化歷程中，各個(gè)小島上的地雀分別累積各自的變異，從而彼此之間逐漸形成生殖隔離，最終形成了地雀新種．
（2）若某個(gè)小島上的地雀均為鶯雀，則該小島上的全部鶯雀?jìng)�(gè)體稱為種群．加拉帕戈斯群島上的13種地雀體現(xiàn)了生物的物種 多樣性．
（二）其中一個(gè)小島上有一地雀種群中AA、Aa和aa的基因型頻率分別為0.3、0.4和0.3
（1）該種群中a基因的頻率為50%．如果該種群滿足四個(gè)基本條件，即種群足夠大、不發(fā)生突變、不發(fā)生自然選擇、沒(méi)有遷入遷出，且種群中個(gè)體間隨機(jī)交配，則理論上該種群的子一代中aa的基因型頻率為25%．
（2）假定該地雀種群滿足上述四個(gè)基本條件，但不發(fā)生隨機(jī)交配，只在相同基因型之間進(jìn)行，則理論上該種群的子一代中AA、Aa和aa的基因型頻率分別為40%、20%和40%；如果子一代也同樣只發(fā)生相同基因型之間的交配，其后代中AA、Aa和aa的基因型頻率會(huì)（會(huì)、不會(huì)）發(fā)生改變．

Answer 1

分析 本題是對(duì)加拉帕戈斯群島上多種地雀形成過(guò)程的分析，分析題干和題圖信息，結(jié)合現(xiàn)代生物進(jìn)化理論內(nèi)容進(jìn)行解答．
現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的內(nèi)容是：種群是生物進(jìn)化的基本單位，生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的改變．突變和基因重組，自然選擇及隔離是物種形成過(guò)程的三個(gè)基本環(huán)節(jié)，通過(guò)它們的綜合作用，種群產(chǎn)生分化，最終導(dǎo)致新物種形成．在生物進(jìn)化過(guò)程中，突變和基因重組產(chǎn)生生物進(jìn)化的原材料，自然選擇使種群的基因頻率定向改變并決定生物進(jìn)化的方向，隔離是新物種形成的必要條件．

解答 解：（一）、（1）由于各小島彼此獨(dú)立，生活在這些小島上的原始地雀由于地理障礙不能進(jìn)行基因交流，即存在地理隔離，在長(zhǎng)期的進(jìn)化歷程中，各個(gè)小島上的地雀分別累積各自的變異，從而彼此之間逐漸形成生殖隔離，最終形成了新物種．
（2）一定區(qū)域內(nèi)所有同種生物個(gè)體的總和稱為一個(gè)種群，若某個(gè)小島上的地雀均為鶯雀，則該小島上的全部鶯雀?jìng)�(gè)體稱為種群；生物的多樣性包含遺傳多樣性、物種多樣性、生態(tài)系統(tǒng)多樣性，加拉帕戈斯群島上的13種地雀體現(xiàn)了生物的物種多樣性．
（二）、（1）已知：AA、Aa和aa的基因型頻率分別為0.3、0.4和0.3，則a的基因頻率=aa的基因型頻率+$\frac{1}{2}$Aa的基因型頻率=0.3+0.2=0.5，即50%．如果該種群足夠大、不發(fā)生突變、不發(fā)生選擇、沒(méi)有遷入遷出，且種群中個(gè)體間隨機(jī)交配，該種群的遺傳符合哈代-溫伯格平衡公式，該種群的子一代中aa的基因型頻率是aa=0.5²=0.25，如果繼續(xù)隨機(jī)交配，其后代中aa的基因型頻率不發(fā)生改變．
（2）假定該動(dòng)物種群滿足上述四個(gè)基本條件，但不發(fā)生隨機(jī)交配，只在相同基因型之間進(jìn)行交配，即交配方式是AA與AA、Aa與Aa、aa與aa進(jìn)行交配，理論上該種群的子一代中AA、Aa、aa的基因型頻率分別是：AA=0.3+0.4×$\frac{1}{4}$=0.4，Aa=0.4×$\frac{1}{2}$=0.2，aa=0.3+0.4×$\frac{1}{4}$=0.4；如果子一代也同樣只發(fā)生相同基因型之間的交配，其后代中AA、Aa和aa的基因型頻率如上述方法進(jìn)行計(jì)算，AA=0.4+0.2×$\frac{1}{4}$=0.45，Aa=0.2×$\frac{1}{2}$=0.1，aa=0.4+0.2×$\frac{1}{4}$=0.45，所以如果子一代也同樣只發(fā)生相同基因型之間的交配，其后代中AA、Aa和aa的基因型頻率會(huì)發(fā)生改變．
故答案為：
（一）（1）地理  生殖
（2）種群  物種
（二）（1）50%  突變   自然選擇    25%
（2）40%    20%     40%     會(huì)

點(diǎn)評(píng) 本題的知識(shí)點(diǎn)是隔離在物種形成中的作用，自然選擇在生物進(jìn)化過(guò)程中的作用，種群的概念和生物進(jìn)化的單位，生物多樣性的含義，根據(jù)種群的基因型頻率計(jì)算基因頻率，種群中自由交配與自交后代基因型頻率的計(jì)算方法，對(duì)于相關(guān)知識(shí)的了解是解題的關(guān)鍵．