Question

19．生物进化与多样性
桦尺蛾是一种夜晚活动的蛾子，白天栖息在树干上．一般为浅色，它借助与环境相似的体色躲避鸟类天敌．下表为英国曼彻斯特地区工业化前后森林中桦尺蛾变化的主要数据：
表1

考察时间	栖息环境	浅色桦尺蛾所占比例	深色桦尺蛾所占比例
1850年 （工业化前）	长满浅色地衣的树干 （树皮）	占85%	占15%
1950年 （工业化后）	裸露并被煤烟熏黑的树干 （树皮）	占15%	占85%

（1）工业化后，桦尺蛾是否发生了进化？理由是发生了进化，因为桦尺蛾种群的基因频率发生了定向改变．
（2）深色桦尺蛾与浅色桦尺蛾是同一个物种，因为深色桦尺蛾和浅色桦尺蛾之间不存在生殖隔离．
（3）已知桦尺蛾的体色受一对等位基因的控制．深色桦尺蛾出现的根本原因是基因突变，桦尺蛾的体色不同体现了多样性，可借助技术从分子水平上进行检测，这一方法的优点是简便、高效．
（4）自然界有性生殖动物存在多种生殖隔离类型．有①受精前隔离（阻碍杂种受精卵的形成），②受精后隔离（降低杂种生物生活力或可育性），受精后隔离又有③杂种不活、④杂种的子代生存能力差、可育性和⑤杂种不育等，自然选择促进生殖隔离机制进化的方向是C
A．①→③→⑤→④B．①→③→④→⑤
C．④→⑤→③→①D．⑤→④→①→③
（5）如图1表示环境条件发生变化后某个桦尺蛾种群中深色基因A和浅色基因a频率的变化情况，下列说法正确的是BCD（多选）
A．环境条件发生变化后，使桦尺蛾产生适应性的变异
B．P点时两曲线相交，此时A和a的基因频率均为50%
C．Q点表示环境发生了变化，A控制的性状更加适应环境
D．在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变．

Answer 1

分析 1、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．在生物进化过程中，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．
2、分析题图可知，Q条件下A基因频率升高，a基因频率降低，Q点可能表示环境变化，变化了的环境更适合A控制的性状的生存和繁殖，不适合a控制的性状的生存和繁殖，P点两曲线相交，说明A与a的基因频率相等．

解答 解：（1）生物进化的实质是种群基因频率的改变，由题表数据可知，桦尺蛾种群的基因频率发生了定向改变，所以发生了进化．
（2）由于深色桦尺蛾和浅色桦尺蛾之间不存在生殖隔离，所以它们是同一个物种．
（3）深色桦尺蛾出现的根本原因是基因突变，桦尺蛾的体色不同体现了遗传多样性，可借助PCR技术从分子水平上进行检测，这一方法的优点是简便、高效．
（4）自然选择促进生殖隔离机制进化的方向是杂种的子代生存能力差、可育性→杂种不育等→杂种不活→受精前隔离．
（5）A、生物产生适应性的变异不是由环境变化引起的，变异是不定向的，环境变化对不定向的变异起选择作用，A错误；
B、由于A与a 的基因频率之和是1，P点两曲线相交，说明A与a的基因频率相等，此时A和a的基因频率均为50%，B正确；
C、分析题图可知，Q以后A的基因频率升高，a的基因频率降低，说明A控制的性状更加适应环境，C正确；
D、自然选择决定生物进化的方向，会使种群的基因频率发生定向改变，D正确．
故选：BCD．
故答案为：
（1）发生了进化，因为桦尺蛾种群的基因频率发生了定向改变
（2）深色桦尺蛾和浅色桦尺蛾之间不存在生殖隔离
（3）基因突变   遗传多样性   PCR
（4）C
（5）BCD

点评 本题的知识点是生物进化与生物多样性的形成，自然选择对基因频率的影响，分析题图获取有效信息是解题的突破口，对于自然选择对种群基因频率的变化的影响的原理的理解是解题的关键．