Question

8．回答下列有關(guān)生物進(jìn)化和生物多樣性的問(wèn)題．
生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的定向改變，其中影響種群基因頻率的因素有很多，如自然選擇，…等．某中學(xué)一個(gè)研究小組為探究人工選擇對(duì)種群基因頻率的影響，選用了純種長(zhǎng)翅果蠅和殘翅果蠅進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．已知果蠅的長(zhǎng)翅（B）對(duì)殘翅（b）為顯性，基因位于常染色體上．他們的實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：
•選擇一只純種雄性長(zhǎng)翅果蠅與一只殘翅雌性果蠅進(jìn)行雜交，獲得子一代雌雄果蠅；
•讓子一代果蠅連續(xù)自由交配5代，同時(shí)在每一代中要除去殘翅果蠅；
•當(dāng)子六代所有長(zhǎng)翅果蠅自由交配后，統(tǒng)計(jì)子七代長(zhǎng)翅果蠅和殘翅果蠅在種群中的百分比；
•根據(jù)殘翅果蠅的百分比計(jì)算出B、b基因在種群中的基因頻率，得出結(jié)論．
（1）除了自然選擇外，還有突變和基因重組，生物個(gè)體遷入、遷出，選擇性交配等因素也會(huì)影響種群基因頻率的改變．（至少寫(xiě)出兩種）
（2）如果按照上述步驟進(jìn)行，在子三代長(zhǎng)翅果蠅中純合子占50%．
（3）請(qǐng)預(yù)期這種人工選擇對(duì)種群基因頻率的影響．

基因型	種群（各）	種群（各）
RaRb	200	0
RaRa	50	120
RbRc	100	200
RcRc	150	50
RaRc	100	80

（4）如表為果蠅另一R基因在果蠅種群A和B中的基因型個(gè)體數(shù)．那么R^a在A種群中的頻率為33.33%．R基因控制的遺傳屬于B．
A．不完全顯性      B．復(fù)等位基因
C．鑲嵌顯性        D．多基因遺傳．
紫莖澤蘭是一種惡性入侵雜草，該植物耐貧瘠，入侵后可迅速侵占撂荒地、疏林草地，排擠當(dāng)?shù)刂参�，給許多地區(qū)造成了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)和生態(tài)損失．為研究其入侵機(jī)制，對(duì)某入侵地區(qū)進(jìn)行了調(diào)查，結(jié)果如表：

調(diào)查項(xiàng)目		重入侵區(qū)	輕入侵區(qū)	未入侵區(qū)
植物覆蓋度	紫莖澤蘭覆蓋度（%）	67.2	20.3	0
	當(dāng)?shù)刂参锔采w度（%）	3.1	45.8	52.5
土壤微生物	總真菌數(shù)（×104個(gè)）	17.9	5.8	8.3
	固氨菌（×105個(gè)）	4.4	2.9	2.2
	硝化細(xì)菌（×104個(gè)）	8.7	7.8	7.2
植物可吸收的無(wú)機(jī)鹽	NO3-（mg/kg）	92.0	27.9	15.7
	NH4+（mg/kg）	53.0	15.3	5.3
	植物可吸收磷（mg/kg）	8.7	3.4	2.6
	植物可吸收鉀（mg/kg）	351.0	241.5	302.8

注：植物覆蓋度是指某一地區(qū)植物莖葉垂直投影面積與該地區(qū)面積之比．
（5）某種植物的覆蓋度可間接反映該種植物的種群密度．紫莖澤蘭的覆蓋度越大，與當(dāng)?shù)夭荼局参飳?duì)光的競(jìng)爭(zhēng)中所占優(yōu)勢(shì)越大．
先欲證明紫莖澤蘭根系的分泌物可促進(jìn)土壤微生物的繁殖．
（6）實(shí)驗(yàn)組的設(shè)計(jì)思路是用紫莖澤蘭根系的分泌物浸出液分別處理未入侵區(qū)、輕入侵區(qū)和重入侵區(qū)的土壤，然后觀察土壤微生物的變化狀況，結(jié)果發(fā)現(xiàn)用紫莖澤蘭根系浸出液處理未入侵區(qū)土壤，土壤微生物的變化與重入侵區(qū)基本一致．紫莖澤蘭在入侵過(guò)程中改變了②（填數(shù)字序號(hào)），進(jìn)而提高了④（填數(shù)字序號(hào)），而這又有利于紫莖澤蘭的生長(zhǎng)與競(jìng)爭(zhēng)，這是一種正反饋調(diào)節(jié)．
①真菌數(shù)；②土壤微生物數(shù)；③當(dāng)?shù)刂参锔采w度；④植物可吸收的無(wú)機(jī)鹽量．

Answer 1

分析 1、生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的定向改變，影響基因頻率變化的因素有突變和基因重組、自然選擇、遷入和遷出、非隨機(jī)交配等．
2、純種雄性長(zhǎng)翅果蠅與一只殘翅雌性果蠅進(jìn)行雜交，子一代果蠅的基因型都是Bb，子一代自由交配，子二代果蠅的基因型是BB：Bb：bb=1：2：1，除去殘翅果蠅，子二代果蠅產(chǎn)生的配子的類型及比例是B：b=2：1，子二代自由交配產(chǎn)生子三代果蠅的基因型及比例是BB：Bb：bb=4：4：1，長(zhǎng)翅果蠅（BB、Bb）中純合子（BB）的比例是50%．
3、基因頻率的概念：在種群基因庫(kù)中，某一基因占該種群中所有等位基因的比例，根據(jù)概念計(jì)算基因頻率的方法是某基因的基因頻率=種群中該基因總數(shù)÷該基因及其等位基因的總數(shù)×100%；根據(jù)基因型頻率計(jì)算基因頻率的方法：顯性基因的基因頻率=顯性純合子的基因型頻率+雜合子基因型頻率÷2，隱性基因的基因頻率=隱性純合子的基因型頻率+雜合子基因型頻率÷2．
4、種群密度是單位面積或單位體積中某種種群的數(shù)量，種群密度是種群最基本的數(shù)量特征．
5、分析表格信息可知，紫莖澤蘭覆蓋度越大，土壤微生物的數(shù)量越多，土壤中植物可吸收的無(wú)機(jī)鹽的含量越高，紫莖澤蘭可能會(huì)使土壤中微生物數(shù)量增大，進(jìn)而促進(jìn)微生物分解土壤中的有機(jī)物為紫莖澤蘭自身生長(zhǎng)提供更多的無(wú)機(jī)鹽．

解答 解：（1）影響基因頻率變化的因素除了自然選擇外還有突變和基因重組，生物個(gè)體遷入、遷出，選擇性交配等．
（2）由分析可知，子二代的基因型是BB：Bb：bb=1：2：1，除去bb后BB：Bb=1：2，產(chǎn)生的雌雄配子的基因型及比例是B：b=2：1，由于雌雄配子結(jié)合是隨機(jī)的，因此子三代的基因型及比例是BB：Bb：bb=4：4：1，其中BB、Bb表現(xiàn)為長(zhǎng)翅，純合子的比例是50%．
（3）由于逐代淘汰殘翅（bb）的基因型個(gè)體，因此由于人工選擇作用，使B基因頻率逐漸升高，b基因頻率逐漸下降．
（4）由表格可知，種群A中，R^aR^b=200，R^aR^a=50，R^bR^c=100，R^cR^c=150，R^aR^c=100，因此R^a在A種群中的頻率為（200+50×2+100）÷[（200+50+100+150+100）×2]×100%=33.33%；R基因控制的遺傳屬于復(fù)等位基因遺傳．
（5）種群密度是單位面積或單位體積的個(gè)體數(shù)，某種植物的覆蓋度可間接反映該種植物的種群密度；紫莖澤蘭的覆蓋度越大，是因?yàn)樵谂c當(dāng)?shù)夭荼局参锔?jìng)爭(zhēng)光照中占有優(yōu)勢(shì)．
（6）該實(shí)驗(yàn)的目的是驗(yàn)證紫莖澤蘭根系的分泌物可促進(jìn)土壤微生物的繁殖，實(shí)驗(yàn)的自變量是紫莖澤蘭的分泌物，因變量是微生物的數(shù)量，按照實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的對(duì)照原則和單一變量原則，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的思路是用紫莖澤蘭根系的分泌物浸出液分別處理未入侵區(qū)、輕入侵區(qū)和重入侵區(qū)的土壤，然后觀察土壤微生物的變化狀況；如果用紫莖澤蘭根系浸出液處理未入侵區(qū)土壤，土壤微生物的變化與重入侵區(qū)基本一致．紫莖澤蘭在入侵過(guò)程中改變了土壤微生物數(shù)，進(jìn)而提高了植物可吸收的無(wú)機(jī)鹽量．
故答案為：
（1）突變和基因重組、生物個(gè)體遷入和遷出、選擇性交配等
（2）50%
（3）B基因頻率增大，b基因頻率減少
（4）33.33%    B
（5）密度    光
（6）用紫莖澤蘭根系的分泌物浸出液分別處理未入侵區(qū)、輕入侵區(qū)和重入侵區(qū)的土壤，然后觀察土壤微生物的變化狀況    ②④

點(diǎn)評(píng) 本題的知識(shí)點(diǎn)是基因分離定律的實(shí)質(zhì)，影響基因頻率變化的因素，種群特征，生態(tài)系統(tǒng)個(gè)組成成分的作用及相互關(guān)系，旨在考查學(xué)生理解所學(xué)知識(shí)的要點(diǎn)，把握知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系，形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，并學(xué)會(huì)應(yīng)用相關(guān)知識(shí)結(jié)合題干信息進(jìn)行推理、綜合解答問(wèn)題．