Question

【題目】回答下列有關(guān)生物進(jìn)化與生物多樣性的問題：隨著生命科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，物種形成、生物多樣性發(fā)展機(jī)制的理論探索也在不斷發(fā)展與完善。下圖是科學(xué)家利用果蠅所做的進(jìn)化實(shí)驗(yàn)，兩組實(shí)驗(yàn)僅喂養(yǎng)的食物不同，其他環(huán)境條件一致。

（1）第一期時，甲箱和乙箱中的全部果蠅屬于兩個________。

（2）經(jīng)過八代或更長時間之后，甲箱果蠅體色變淺，乙箱果蠅體色變深。再混養(yǎng)時，果蠅的交配擇偶出現(xiàn)嚴(yán)重的同體色選擇偏好，以此推斷，甲、乙品系果蠅之間的差異可能體現(xiàn)的是________多樣性，判斷的理由是__________________。

（3）經(jīng)過八代或更長的時間后，兩箱中的果蠅體色發(fā)生了很大的變化，請用現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的觀點(diǎn)對這一現(xiàn)象進(jìn)行解釋：兩箱分養(yǎng)造成________，當(dāng)兩箱中果蠅發(fā)生變異后，由于________不同，導(dǎo)致________，形成的兩個群體體色出現(xiàn)很大差異。

（4）如下表是甲、乙兩箱中果蠅部分等位基因[A/a、T（T1、T2）/t、E/e]的顯性基因頻率統(tǒng)計的數(shù)據(jù)。

世代	甲箱				乙箱
	果蠅數(shù)	A	T1	E	果蠅數(shù)	A	T2	E
第一代	20	100%	0	64%	20	100%	0	65%
第四代	350	89%	15%	64．8%	285	97%	8%	65．5%
第七代	500	67%	52%	65．2%	420	96%	66%	65．8%
第十代	560	61%	89%	65%	430	95%	93%	65%

甲、乙兩箱中果蠅的基因庫發(fā)生較大變化的是________箱，基因頻率基本穩(wěn)定的基因是________，第十代時，甲箱中果蠅的該等位基因雜合子出現(xiàn)的頻率是________。

Answer 1

【答案】種群 物種（或基因） 由于交配的同體色偏好，造成兩品系果蠅之間產(chǎn)生生殖隔離（雖然交配選擇上有同體色偏好，但可能依然不影響兩者交配的行為與后代的可育性） 地理隔離而不能進(jìn)行基因交流 食物的差異與選擇 基因頻率向不同的方向改變 甲 E 45．5%

【解析】

1.現(xiàn)代進(jìn)化理論的基本內(nèi)容是：①進(jìn)化是以種群為基本單位，進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群的基因頻率的改變；②突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料；③自然選擇決定生物進(jìn)化的方向；④隔離導(dǎo)致物種形成；共同進(jìn)化是不同物種之間，生物與無機(jī)環(huán)境之間，在相互影響中不斷進(jìn)化和發(fā)展。

2.經(jīng)過八代更長時間之后再混養(yǎng)時，果蠅的交配擇偶出現(xiàn)具有嚴(yán)重的同體色選擇偏好，說明兩個種群之間可能存在生殖隔離，屬于不同的物種，因此體現(xiàn)了物種多樣性。

3.由于兩箱分養(yǎng)造成地理隔離，不同種群間而不能進(jìn)行基因交流，當(dāng)兩箱中果蠅發(fā)生變異后，由于食物的差異與自然選擇的方向不同，導(dǎo)致基因頻率向不同方向變化，形成兩個群體體色的很大差異。

4.種群是生活在一定區(qū)域內(nèi)的同種是生物個體的總和，一開始，甲箱和乙箱果蠅雖然同屬于一個物種，但是生活在不同區(qū)域內(nèi)，因此分屬于兩個種群；種群基因庫是一個種群中所有個體的全部基因，基因庫大小與種群數(shù)量有直接關(guān)系，遺傳平衡定律中，雜合子的基因型頻率等于顯性基因頻率與隱性基因頻率乘積的2倍。

（1）一定區(qū)域內(nèi)同種生物的所有個體構(gòu)成種群。

（2）經(jīng)過八代或更長時間之后再混養(yǎng)時，果蠅出現(xiàn)了嚴(yán)重的同體色交配偏好，說明兩品系果蠅之間可能存在生殖隔離，不能自由地進(jìn)行基因交流，原來的同種生物就進(jìn)化成兩個不同的物種，即增加了物種的多樣性。

（3）箱子的存在，使兩個種群之間存在地理隔離而不能進(jìn)行基因交流；同時兩個種群所處的環(huán)境不同（喂養(yǎng)的食物不同），使兩個種群的基因頻率朝著不同的方向發(fā)生改變，兩個種群的體色出現(xiàn)較大差異。

（4）根據(jù)表格可知，甲箱中，A和T1基因的基因頻率變化較大，乙箱中，只有T2基因的基因頻率變化大，這說明甲箱中的基因庫發(fā)生的變化較大；根據(jù)表格的數(shù)據(jù)可知，兩個箱子中E的基因頻率基本不變；由于第十代時甲箱中E的基因頻率為65%，所以e的基因頻率為35%，故Ee的基因型頻率為2×65%×35%=45.5%。