Question

回答下列有關(guān)生物進化和生物多樣性的問題．
圖中的小圓圈表示物種，箭頭表示物種的變異，箭頭線上有兩條短線的代表被淘汰的變異個體．箭頭線上無短線的代表未被淘汰的變異個體．
（1）用達爾文自然選擇學說對圖1進行解釋，具體可表述為

 

．達爾文的進化論正確地解釋了生物

 

現(xiàn)象的起源．
資料顯示，在果蠅中，每個基因的突變率約為10^-5，現(xiàn)有一個個體數(shù)為10⁸的種群．
（2）若該種群的每一代出現(xiàn)基因突變數(shù)是2×10⁷個，則每個果蠅的基因數(shù)

 

對．果蠅的某一對相對性狀由等位基因（N、n）控制，其中一個基因在純合時能使合子致死（注：NN、XⁿXⁿ、X^NY等均視為純合子）．有人用一對果蠅雜交，得F₁代果蠅共185只，其中雄果蠅63只，F(xiàn)₁代雌果蠅共有兩種表現(xiàn)型，讓F₁代果蠅隨機交配，理論上F₂代成活個體構(gòu)成的種群中基因N的頻率為

 

．
植物的抗逆性是指植物在不利的環(huán)境條件下出現(xiàn)的如抗寒、抗凍、抗鹽、抗病蟲等的抗逆性狀．
（3）在不利的環(huán)境條件下，許多植物表現(xiàn)出一些抗逆性，這說明突變的有害和有利并不是絕對的，它取決于

 

．植物的抗逆性基因來源于

 

．一種植物出現(xiàn)的優(yōu)良抗逆性狀，在自然狀態(tài)下很難轉(zhuǎn)移到其他種類的植物體內(nèi)，主要是因為存在

 

．
（4）請用現(xiàn)代生物進化理論分析基因工程育種不同于傳統(tǒng)雜交育種技術(shù)的主要優(yōu)點？

 

．

Answer 1

考點：生物進化與生物多樣性的形成,自然選擇學說的要點,基因頻率的變化

專題：

分析：達爾文自然選擇學說：（1）內(nèi)容：過度繁殖、生存斗爭、遺傳變異和適者生存．（2）意義：科學地解釋了生物進化的原因和物種多樣性形成的原因．
據(jù)圖分析，每個小圓圈表示的物種，都有多個變異的方向，但每次都只有一個方向（且同一方向）保留下來，其他變異均被淘汰．說明：①生物的變異可向各方向發(fā)展，一般是不定向的；②生物被保存下來的變異是與環(huán)境相適宜的，即自然選擇是定向的，當生物產(chǎn)生了變異后，由環(huán)境決定其生存還是被淘汰．圖中大多數(shù)的箭頭（即變異）被淘汰，就是因為不適應環(huán)境的緣故．圖中未被淘汰的箭頭始終朝向一個方向，除了說明外界環(huán)境未變，選擇方向沒變外，更重要的是，物種在進化過程中，通過遺傳，使有利變異在后代得到不斷積累和加強，并最終達到進化目的．
由于F1代果蠅共185只，其中雄蠅63只，表明雌雄不等，因此基因位于X染色體上．果蠅的基因型應有5種，但有兩種（雌雄各一種因純合致死），所以成活果蠅的基因型共有3種．若致死基因是n，F(xiàn)1代雌蠅僅有一種表現(xiàn)型，則F1代雌蠅基因型為X^NX^N和X^NXⁿ．若致死基因是N，F(xiàn)1代雌蠅共有兩種表現(xiàn)型；讓F1代果蠅（X^NXⁿ、XⁿXⁿ、XⁿY）隨機交配，F(xiàn)₂代成活個體構(gòu)成的種群中基因N的頻率為1/11．

解答： 解：（1）據(jù)圖1分析，在生存斗爭中，那些具有對生存有利變異的個體將得到保存，而具有對生存有害變異的個體則被淘汰．達爾文的進化論正確地解釋了生物生物多樣性和適應性現(xiàn)象的起源．
（2）若該種群的每一代出現(xiàn)基因突變數(shù)是2×10⁷個，則每個果蠅的基因數(shù)=2×10⁷÷10^-5÷10⁸=2×10⁴，即10⁴對．用一對果蠅雜交，F(xiàn)₁代雌雄個體比例為2：1，說明這對基因的遺傳與性別相關(guān)聯(lián)，位于X染色體上，可能的基因型有X^NXⁿ、XⁿXⁿ、X^NX^N、X^NY、XⁿY． 若n純合時致死，F(xiàn)₁代的基因型有X^NXⁿ：X^NX^N：X^NY=1：1：1，雌蠅僅有一種表現(xiàn)型，若N純合時致死，F(xiàn)₁代的基因型有X^NXⁿ：XⁿXⁿ：XⁿY=1：1：1，雌蠅共有兩種表現(xiàn)型，與題干的結(jié)果相符．此時F₁雌蠅產(chǎn)生的配子有：1/4X^N、3/4Xⁿ，雄蠅產(chǎn)生的配子有：1/2Xⁿ、1/2Y，隨機交配，得到的F₂代為：1/8X^NXⁿ、3/8XⁿXⁿ、1/8X^NY（死亡）、3/8XⁿY，其成活個體構(gòu)成的種群中，N的頻率為1/（2+6+3）=1/11．
（3）突變的有害和有利并不是絕對的，它取決于生物的生存環(huán)境．植物的抗逆性基因來源于基因突變．由于存在生殖隔離，一種植物出現(xiàn)的優(yōu)良抗逆性狀，在自然狀態(tài)下很難轉(zhuǎn)移到其他種類的植物體內(nèi)．
（4）基因工程育種是特定基因的定向轉(zhuǎn)移，提高了變異基因出現(xiàn)的頻率，同時它打破了自然狀態(tài)下的生殖隔離．
故答案為：（1）在生存斗爭中，那些具有對生存有利變異的個體將得到保存，而具有對生存有害變異的個體則被淘汰※
生物多樣性和適應性
（2）10⁴ 1/11
（3）生物的生存環(huán)境   基因突變    生殖隔離
（4）基因工程育種是特定基因的定向轉(zhuǎn)移，提高了變異基因出現(xiàn)的頻率，同時它打破了自然狀態(tài)下的生殖隔離

點評：本題考查生物進化、基因的分離的相關(guān)知識，意在考查考生能從課外材料中獲取相關(guān)的生物學信息，并能運用這些信息，結(jié)合所學知識解決相關(guān)的生物學問題的能力．