Question

13．雜交實(shí)驗(yàn)表明，樺尺蠖體色受一對(duì)等位基因S和s控制，黑色S對(duì)淺色s為顯性．在曼徹斯特地區(qū)，19世紀(jì)中葉以前，種群中S基因的頻率低，在5%以下，到20世紀(jì)中葉則上升到95%以上．請(qǐng)分析回答下列問(wèn)題：
（1）最初的S基因是通過(guò)基因突變出現(xiàn)的．它為生物進(jìn)化提供原始材料．
（2）試用現(xiàn)代生物進(jìn)化理論分析這一變化的原因：
①19世紀(jì)時(shí)，樺尺蠖的棲息地（樹干）上長(zhǎng)滿了地衣，在此環(huán)境下，種群中的s基因頻率高的原因是淺色樺尺蠖與環(huán)境色彩一致，不易被鳥類（或天敵）所食．
②隨著英國(guó)工業(yè)的發(fā)展，工廠排出的煤煙使地衣不能生存，結(jié)果樹皮裸露并被熏成黑褐色．在此環(huán)境條件下，種群中的S基因頻率升高的原因是樺尺蠖的棲息環(huán)境變黑，淺色個(gè)體容易被鳥類（或天敵）所食．
③上述事例說(shuō)明，種群中產(chǎn)生的變異是不定向的，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的自然選擇，其中不利變異被不斷淘汰，有利變異則逐漸積累，從而使種群的基因頻率發(fā)生定向的改變，導(dǎo)致生物朝著一定方向緩慢地進(jìn)化．因此生物進(jìn)化的方向是由自然選擇決定的．

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(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）最初的S基因是通過(guò)突變出現(xiàn)的．它為生物進(jìn)化提供原材料．
（2）①19世紀(jì)，樺尺蛾的棲息地（樹干）上長(zhǎng)滿了地衣，在此環(huán)境下，樺尺蛾體色淺的更易適應(yīng)環(huán)境，故種群淺色基因s的基因頻率變化趨勢(shì)是增加（或上升）．
②隨著英國(guó)工業(yè)的發(fā)展，工業(yè)煉銅使地衣不能生長(zhǎng)，樹皮暴露，并被煤煙熏成黑褐色，在此環(huán)境條件下，樺尺蛾體色深的更易適應(yīng)環(huán)境，故種群深色基因S基因頻率的變化趨勢(shì)是增加（或上升）．
③上述事例說(shuō)明，種群中產(chǎn)生的變異是不定向的，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的自然選擇，其中不利變異被不斷淘汰，有利的變異則逐漸積累，從而使種群的基因頻率發(fā)生定向改變，導(dǎo)致生物朝著一定方向緩慢地進(jìn)化．因此生物進(jìn)化的方向是由自然選擇決定的．
故答案為：
（1）基因突變．原始材料．
（2）①淺色樺尺蠖與環(huán)境色彩一致，不易被鳥類（或天敵）所食．
②樺尺蠖的棲息環(huán)境變黑，淺色個(gè)體容易被鳥類（或天敵）所食．
③不定向的，自然選擇，淘汰，積累，基因頻率，自然選擇．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查學(xué)生對(duì)知識(shí)的記憶和理解能力．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．