Question

達(dá)爾文的自選擇學(xué)說(shuō)是19世紀(jì)被人們普遍接受的進(jìn)化理論，20世紀(jì)，以自然選擇學(xué)說(shuō)為基礎(chǔ)的現(xiàn)代生物進(jìn)化理論極大地豐富和發(fā)展了達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說(shuō)．
（1）自然選擇學(xué)說(shuō)自其誕生之日起，就受到來(lái)自非達(dá)爾文學(xué)派的質(zhì)疑．關(guān)于“生物的變異是否定向”是經(jīng)常爭(zhēng)論的一個(gè)問(wèn)題．你認(rèn)為生物的變異是否定向，說(shuō)明理由．

 

（2）現(xiàn)代生物進(jìn)化理論認(rèn)為生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)在于

 

．
（3）把許多果蠅培養(yǎng)在一起，讓它們自由交配．同時(shí)用一定劑量的殺蟲(chóng)劑DDT噴在一塊玻璃片上，把玻璃片放在培養(yǎng)果蠅的瓶子中．果蠅群體一代代繁殖，每代群體都用DDT處理，藥劑的劑量逐漸增加，經(jīng)過(guò)十多代后，果蠅群體的抗性比原有的品系增強(qiáng)了幾十倍．問(wèn)：能否確定DDT在此實(shí)驗(yàn)過(guò)程中對(duì)果蠅是起選擇作用還是誘發(fā)突變的作用？為什么？

 

（4）在對(duì)一個(gè)地區(qū)的植物資源調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，在一個(gè)植物自然種群中，有一種性狀表現(xiàn)為植物的胚囊發(fā)育不正常，不能產(chǎn)生正常的卵細(xì)胞，使該類植物不能繁殖后代．進(jìn)一步研究證明，該性狀受基因a控制．在該種群中，AA的個(gè)體占90%，Aa的個(gè)體占9%，aa的個(gè)體占1%，那么，
①該植物種群的A基因頻率是

 

，a基因頻率是

 

．
②該植物種群自由交配一代后，具有繁殖能力的個(gè)體占

 

．
③依據(jù)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論，這種植物是否發(fā)生了進(jìn)化？

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：自然選擇學(xué)說(shuō)的要點(diǎn),現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容

專題：

分析：本題主要考查生物進(jìn)化的有關(guān)知識(shí)．
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．在這個(gè)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：（1）由于基因突變是隨機(jī)的；且在有性生殖細(xì)胞產(chǎn)生過(guò)程中，非同源染色體自由組合是隨機(jī)的；精子與卵細(xì)胞的結(jié)合是隨機(jī)的，故變異是不定向的．
（2）現(xiàn)代生物進(jìn)化理論認(rèn)為生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)在于種群基因頻率的改變．
（3）該實(shí)驗(yàn)不能確定DDT對(duì)果蠅是起選擇作用還是誘發(fā)突變的作用，因缺少對(duì)照實(shí)驗(yàn)．若想證明，可將若干雌雄果蠅分別飼養(yǎng)成若干個(gè)家系，此為第一代，然后將每個(gè)家系分成兩半，用a濃度的DDT分別處理每個(gè)家系的一半．然后在有果蠅存活的家系的另一半果蠅中，再培養(yǎng)若干個(gè)家系（第二代），將每個(gè)家系分成兩半，用2a濃度的DDT處理每個(gè)家系的一半．在有果蠅存活的家系的另一半中，再培養(yǎng)若干個(gè)家系的一半…用同樣的方法逐代將DDT濃度增加1a處理果蠅．到第15代時(shí)，DDT濃度增加至15a，也產(chǎn)生了能抗15a濃度DDT的果蠅群體．然而這些具有抗性的果蠅的父母及其祖先并沒(méi)有接觸過(guò)DDT．
（4）該種群中，AA的個(gè)體占90%，Aa的個(gè)體占9%，aa的個(gè)體占1%．
①該植物種群的A基因頻率是=90%+

1

2

×9%=94.5%，則a基因頻率是 5.5%．
②由于aa的植物胚囊發(fā)育不正常，不能產(chǎn)生正常的卵細(xì)胞，所以雌配子中a的頻率為：（9%×1）÷（90%×2+9%×2）=

1

22

；aa的植株能產(chǎn)生正常的花粉，所以雄配子中a的頻率為：（9%×2+1%×2）÷100%×2=

11

200

．所以該種群自由交配一代后，aa占

1

22

=

1

400

，因此具有正常繁殖能力的個(gè)體占1-

1

400

=

399

400

．
③依據(jù)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論，這種植物的基因頻率發(fā)生了變化，發(fā)生了進(jìn)化．
故答案為：
（1）不定向；因?yàn)榛�因突變是隨機(jī)的；有性生殖細(xì)胞產(chǎn)生過(guò)程中，非同源染色體自由組合是隨機(jī)的；精子與卵細(xì)胞的結(jié)合是隨機(jī)的
（2）種群基因頻率的改變
（3）不能；因?yàn)楣�蠅每代都接觸DDT，缺乏對(duì)照實(shí)驗(yàn)
（4）①94.5%    5.5%  
②

399

400

  
③發(fā)生了進(jìn)化

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查學(xué)生對(duì)知識(shí)的分析和理解能力．現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容是學(xué)習(xí)的重點(diǎn)知識(shí)．要注意辨析，種群基因頻率改變意味著生物進(jìn)化了，但不一定產(chǎn)生新的物種．新物種的產(chǎn)生必須要經(jīng)過(guò)生殖隔離．生殖隔離的產(chǎn)生不一定要經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的地理隔離，如多倍體的形成．