Question

回答關(guān)于“生物進化和多樣性”的問題．
（1）果蠅是常用的遺傳學研究的實驗材料，據(jù)資料顯示，果蠅約有10⁴對基因，現(xiàn)有一黑腹果蠅的野生種群，約有10⁷個個體．
①隨機從該種群中抽出100只果蠅，測知基因型AA（灰身）35只，Aa（灰身）60只，aa（黑身）5只，A基因的基因頻率為

 

．
②已知果蠅白眼（b）為常染色體隱性基因控制，在該種群中每2500只果蠅中才有一只白眼果蠅，那么白眼b基因的基因頻率為

 

．
③假定殘翅（v）的基因突變率為10^-5，由于在正常環(huán)境條件下，殘翅果蠅難以生存，結(jié)果長翅（V）類型個體逐漸增多，V基因頻率也隨之升高，經(jīng)過許多代后，長翅類型成為該種群中常見類型，與其他突變類型相比，殘翅個體數(shù)要少得多．該過程基本單位是

 

，其實質(zhì)在于

 

，這一現(xiàn)象說明了

 

．
（2）鴨為雜食性水禽，除捕食昆蟲及其他小動物外，對稻田中幾乎所有的雜草都有取食．為研究稻鴨共作復合農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的功能，研究人員進行了實驗，結(jié)果如表．

	雜草密度（株/m2）	物種豐富度（種）	雜草相對優(yōu)勢度
			草龍	節(jié)節(jié)菜	稗草	陌上菜	異型莎草
常規(guī)區(qū)	40	12.0	0.247	0.189	0.100	0.102	0.094
稻鴨區(qū)	2.3	5.3	0	0.259	0.271	0.089	0

①采用樣方法調(diào)查雜草密度時，選取樣方的關(guān)鍵是

 

．表中雜草密度數(shù)值應采用樣方調(diào)查結(jié)果的

 

值．
②由物種豐富度的變化可知，稻鴨共作能顯著降低稻田中雜草的

 

．由于稻鴨共作，原本在群落中優(yōu)勢明顯的

 

地位下降，而有些雜草的優(yōu)勢地位明顯上升．在群落中各個生物種群分別占據(jù)了不同的空間，由此推測采取不同的處理方法會對稻田群落的

 

有不同的影響．

Answer 1

考點：生物進化與生物多樣性的形成,基因頻率的變化,估算種群密度的方法

專題：

分析：1、本題主要考查了現(xiàn)代生物進化理論的內(nèi)容．
種群是生物進化的基本單位，生物進化的實質(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，最終導致新物種形成．在這個過程中，突變和基因重組產(chǎn)生生物進化的原材料，自然選擇使種群的基因頻率定向改變并決定生物進化的方向，隔離是新物種形成的必要條件．
2、基因頻率的計算方法：
（1）基因頻率=

種群中該基因的總數(shù)

種群中該等我基因的總數(shù)

×100%．（2）一個等位基因的頻率=該等位基因純合子的頻率+

1

2

雜合子的頻率；

解答： （1）①隨機從該種群中抽出100只果蠅，就黑身和灰身這對等位基因而言，每個個體可以看做含有2 個基因，100只果蠅共有200個基因，基因型AA（灰身）35只，Aa（灰身）60只，aa（黑身）5只，A基因的基因頻率=（35×2+60）÷200=0.65=65%．
②根據(jù)題意白眼果蠅基因型為bb，該種群中每2500只果蠅中才有一只白眼果蠅，bb的基因型頻率=

1

2500

=0.0004，則b的基因頻率=

0.0004

=0.02=2%．
③生物進化的基本單位是種群，生物進化的實質(zhì)在于種群基因頻率的改變，由于在正常環(huán)境條件下，殘翅果蠅難以生存，結(jié)果長翅果蠅（V）類型個體逐漸增多，V基因頻率也隨之升高，經(jīng)過許多代后，長翅類型為該種群中常見類型，與其他突變類型相比，殘翅個體要少得多，這一現(xiàn)象說明殘翅是不利變異，經(jīng)過長期的自然選而不斷被淘汰，自然選擇決定生物進化的方向．
（2）①植物種群密度的調(diào)查應采用樣方法，對各樣方統(tǒng)計數(shù)據(jù)取平均值即為該種群的種群密度；
②鴨為雜食性水禽，對稻田中幾乎所有的雜草都有取食，可知稻鴨共作能顯著降低稻田群落中雜草的物種數(shù)目．在常規(guī)區(qū)，草龍的相對優(yōu)勢度為0.247是優(yōu)勢物種，由于稻鴨共作，在稻鴨區(qū)草龍的相對優(yōu)勢度為0，可見原本在群中優(yōu)勢地位明顯下降，而有些雜草如稗草、節(jié)節(jié)菜的優(yōu)勢地位明顯上升．在群落中各個生物種群分別占據(jù)了不同的空間，由此根據(jù)對稻田群落的結(jié)構(gòu)，可采用采取不同的處理方法．
故答案為：
（1）65%   2%    種群    種群基因頻率的改變    果蠅的殘翅是不利性狀，經(jīng)過長期的自然選擇不斷地被淘汰（或自然選擇決定了生物進化的方向，而基因突變?yōu)樯�物進化提供了原材料）
（2）隨機取樣    平均   物種數(shù)目    草龍    結(jié)構(gòu)

點評：本題主要考查學生對知識的記憶和理解能力，現(xiàn)代生物進化理論的主要內(nèi)容以及群落的物種豐富度、群落結(jié)構(gòu)、生態(tài)系統(tǒng)功能是學習的重點知識．