Question

5．达尔文在南美洲加拉帕戈斯群岛的不同岛屿上发现分别生活着15种陆龟类，它们的形态各异，食性和栖息场所也各不相同．但是，经过研究发现它们都保留着南美洲西海岸大陆龟类的痕迹，是由大陆龟进化而来的．请用现代生物进化理论分析说明大陆龟的进化过程及原因：
（1）在大陆龟的后代中具有多种多样可遗传的变异，从而体现了生物的变异一般是不定向的的，为大陆龟进化提供了原材料．
（2）不同岛屿上的地理环境条件不同，使得不同岛屿上的龟的形态结构向不同方向发生改变，当这种改变达到一定程度就会产生生殖隔离，导致众多新物种的形成．
（3）若某龟的种群中基因型AA、Aa、aa的个体分别占30%、60%、10%，那么这个种群中基因A的频率是60%．若该种群中aa个体不适应新环境遭到淘汰，其他基因型个体随机交配一代，没有自然选择，则该种群性状分离比是8：1，其后代中杂合子占的比例为$\frac{4}{9}$，该种群是否发生了进化？发生（填“发生”或“不发生”）原因是基因频率发生改变．

Answer 1

分析 本题主要考查了现代生物进化理论的内容．
种群是生物进化的基本单位，生物进化的实质是种群基因频率的改变．突变和基因重组，自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节，通过它们的综合作用，种群产生分化，最终导致新物种形成．在这个过程中，突变和基因重组产生生物进化的原材料，自然选择使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向，隔离是新物种形成的必要条件．

解答 解：（1）在大陆龟的后代中具有多种多样可遗传的变异，从而体现了生物的变异一般是不定向的，为大陆龟进化提供了原材料．
（2）不同岛屿上的地理环境条件不同，使得不同岛屿上的龟的形态结构向不同方向发生改变，当这种改变达到一定程度就会发生生殖隔离，导致众多新物种的形成．
（3）若某龟的种群中基因型AA、Aa、aa的个体分别占30%、60%、10%，那么这个种群中基因A的频率=AA基因型频率+$\frac{1}{2}$×Aa基因型频率=30%+$\frac{1}{2}$×60%=60%．由于该种群中aa个体不适应新环境遭到淘汰，只有AA和Aa，比为1：2，所以下一代中基因A的频率=$\frac{1}{3}$+$\frac{1}{2}$×$\frac{2}{3}$=$\frac{2}{3}$，基因a的频率为$\frac{1}{3}$，隐性性状aa占$\frac{1}{3}$×$\frac{1}{3}$=$\frac{1}{9}$，显性性状占$\frac{8}{9}$，则该种群性状分离比是显性：隐性=8：1，其后代中杂合子占的比例为2×$\frac{1}{3}$×$\frac{2}{3}$=$\frac{4}{9}$．由于种群的基因频率发生了变化，所以种群发生了进化．
故答案为：
（1）不定向的   原材料  
（2）生殖隔离
（3）60% （不能用其他方式表示） 8：1  4/9  发生   基因频率发生改变

点评 本题主要考查学生对知识的分析和理解能力．现代生物进化理论的主要内容是学习的重点知识．要注意辨析，种群基因频率改变意味着生物进化了，但不一定产生新的物种．新物种的产生必须要经过生殖隔离．