Question

某些科研人員在農(nóng)科站研究奶牛，發(fā)現(xiàn)牛廄中的蒼蠅很多，影響了牛群的健康，人們用DDT溶液噴灑在牲口圈內(nèi)和牛身上，DDT是一種殺蟲劑，能殺死幾乎所有蒼蠅。但一周后，蒼蠅的數(shù)目再次增加，工人再次噴灑DDT，得到類似于第一次噴灑的結(jié)果——多數(shù)蒼蠅都死了，然后蒼蠅的群體再次擴(kuò)大，工人又一次噴灑DDT，經(jīng)過4～5次重復(fù)噴灑后，DDT能殺死的蒼蠅越來越少直至最后全無殺蟲效果。   

    據(jù)此回答下列問題：

    (1)有人認(rèn)為可能是所使用的DDT本身失效了，請你提出一個(gè)方案檢驗(yàn)這個(gè)假設(shè)。

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 (2)有人認(rèn)為是DDT對蒼蠅的抗藥性差異進(jìn)行了選擇，是適者生存，不適者被淘汰，請你設(shè)計(jì)一個(gè)方案檢驗(yàn)這個(gè)假設(shè)。  

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Answer 1

(1)方法1：用DDT在非實(shí)驗(yàn)區(qū)實(shí)驗(yàn)，看能不能殺死蒼蠅。如果能殺死，證明DDT沒有失效；如果不能殺死，證明DDT失效。

    方法2：用化學(xué)方法分析DDT的化學(xué)成分，看是否發(fā)生改變。若發(fā)生變化，說明DDT失效；若未發(fā)生改變，說明未失效。

(2)方案設(shè)計(jì)如下：

將蒼蠅分成兩組。

    甲組：混合飼養(yǎng)，自由交配，每代都用DDT處理，并且逐漸加大劑量，培養(yǎng)lO代。

乙組：分成若干瓶，每瓶中放一對，并繁殖為一個(gè)家系。將每個(gè)家系平均分成兩瓶，A瓶放DDT，B瓶不放DDT。若A瓶中蒼蠅死亡率高，這個(gè)家系淘汰不要；若A瓶中蒼蠅死亡率低，則將B瓶留下來，再一對一對分開，讓其繁殖成若干家系，再按前法分成兩瓶，并分別處理飼養(yǎng)，繼續(xù)選留死亡率低又沒有經(jīng)過DDT處理的類型。每經(jīng)過一次測試和選擇，都增加DDT的劑量。如此經(jīng)過l0次選擇，比較甲、乙兩組蒼蠅的抗藥性是否相同。若相同，可說明蒼蠅是在突變的基礎(chǔ)上經(jīng)過自然選擇產(chǎn)生了抗藥性；若不相同，則說明不是DDT選擇的結(jié)果。  

解析:

本題考查了達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說，在自然選擇學(xué)說中：生存斗爭是動力，遺傳和變異是內(nèi)因，選擇是定向的，變異是不定向的，定向選擇的最終結(jié)果是適者生存，不適者被淘汰。根據(jù)變異的不定向性，我們可知蒼蠅的個(gè)體存在著抗藥性的差異，有的抗藥性強(qiáng)，有的抗藥性弱，經(jīng)過DDT處理進(jìn)行選擇，就把抗藥性強(qiáng)的個(gè)體選育出來，這樣一代一代地選擇下去，蒼蠅中就保留了具有強(qiáng)抗藥性的個(gè)體。為了說明蒼蠅對DDT的抗藥性的差異是自然選擇的結(jié)果，必須設(shè)計(jì)人工選擇實(shí)驗(yàn)作為對照。在人工選擇的實(shí)驗(yàn)中每一個(gè)家系設(shè)為兩組，一組用DDT處理，觀察蒼蠅的抗藥性，決定保留還是淘汰；另一組不做處理，用來證明抗藥性的產(chǎn)生是生物在突變的基礎(chǔ)上進(jìn)行選擇的結(jié)果，而不是因?yàn)槭褂昧薉DT的緣故。

    由于DDT對蒼蠅的長期選擇，使蒼蠅的抗藥性越來越強(qiáng)，導(dǎo)致DDT無殺蟲效果。為了說明DDT對蒼蠅無效，不是DDT本身失效所致，我們可以通過對照實(shí)驗(yàn)加以證明，也可通過化學(xué)方法解決。