Question

5．達(dá)爾文在南美洲加拉帕戈斯群島的不同島嶼上發(fā)現(xiàn)分別生活著15種陸龜類，它們的形態(tài)各異，食性和棲息場所也各不相同．但是，經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)它們都保留著南美洲西海岸大陸龜類的痕跡，是由大陸龜進(jìn)化而來的．請用現(xiàn)代生物進(jìn)化理論分析說明大陸龜?shù)倪M(jìn)化過程及原因：
（1）在大陸龜?shù)暮蟠�中具有多種多樣可遺傳的變異，從而體現(xiàn)了生物的變異一般是不定向的的，為大陸龜進(jìn)化提供了原材料．
（2）不同島嶼上的地理環(huán)境條件不同，使得不同島嶼上的龜?shù)男螒B(tài)結(jié)構(gòu)向不同方向發(fā)生改變，當(dāng)這種改變達(dá)到一定程度就會(huì)產(chǎn)生生殖隔離，導(dǎo)致眾多新物種的形成．
（3）若某龜?shù)姆N群中基因型AA、Aa、aa的個(gè)體分別占30%、60%、10%，那么這個(gè)種群中基因A的頻率是60%．若該種群中aa個(gè)體不適應(yīng)新環(huán)境遭到淘汰，其他基因型個(gè)體隨機(jī)交配一代，沒有自然選擇，則該種群性狀分離比是8：1，其后代中雜合子占的比例為$\frac{4}{9}$，該種群是否發(fā)生了進(jìn)化？發(fā)生（填“發(fā)生”或“不發(fā)生”）原因是基因頻率發(fā)生改變．

Answer 1

分析 本題主要考查了現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的內(nèi)容．
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程的三個(gè)基本環(huán)節(jié)，通過它們的綜合作用，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）在大陸龜?shù)暮蟠�中具有多種多樣可遺傳的變異，從而體現(xiàn)了生物的變異一般是不定向的，為大陸龜進(jìn)化提供了原材料．
（2）不同島嶼上的地理環(huán)境條件不同，使得不同島嶼上的龜?shù)男螒B(tài)結(jié)構(gòu)向不同方向發(fā)生改變，當(dāng)這種改變達(dá)到一定程度就會(huì)發(fā)生生殖隔離，導(dǎo)致眾多新物種的形成．
（3）若某龜?shù)姆N群中基因型AA、Aa、aa的個(gè)體分別占30%、60%、10%，那么這個(gè)種群中基因A的頻率=AA基因型頻率+$\frac{1}{2}$×Aa基因型頻率=30%+$\frac{1}{2}$×60%=60%．由于該種群中aa個(gè)體不適應(yīng)新環(huán)境遭到淘汰，只有AA和Aa，比為1：2，所以下一代中基因A的頻率=$\frac{1}{3}$+$\frac{1}{2}$×$\frac{2}{3}$=$\frac{2}{3}$，基因a的頻率為$\frac{1}{3}$，隱性性狀aa占$\frac{1}{3}$×$\frac{1}{3}$=$\frac{1}{9}$，顯性性狀占$\frac{8}{9}$，則該種群性狀分離比是顯性：隱性=8：1，其后代中雜合子占的比例為2×$\frac{1}{3}$×$\frac{2}{3}$=$\frac{4}{9}$．由于種群的基因頻率發(fā)生了變化，所以種群發(fā)生了進(jìn)化．
故答案為：
（1）不定向的   原材料  
（2）生殖隔離
（3）60% （不能用其他方式表示） 8：1  4/9  發(fā)生   基因頻率發(fā)生改變

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)過生殖隔離．