Question

3．杂交实验表明，桦尺蛾体色收益对等位基因控制，黑色S对浅色s是显性，在19世纪中期以前，桦尺蛾种群中S基因频率很低，在5%以下，到了20世纪上升到95%以上，试分析产生这一变化的原因
（1）在19世纪以前，桦尺蛾的栖息地，树干上长满了地衣，在此环境下种群s基因高的原因是浅色桦尺蠖与环境色彩一致，不易被鸟类所食，后代繁殖个体多．
（2）随着英国工业的发展，工业炼铜使地衣不能生存，树皮暴露，并被煤烟熏成黑褐色，在此环境条件下，种群S基因频率升高的原因是．
（3）上述事实说明，种群中产生的变异是不定向的，经过长期的自然选择，其中不利的变异被不断淘汰；有利变异则逐渐积累，从而使种群的基因频率发生定向变异，导致生物朝着一定方向缓慢的进化．因此生物进化的方向是由自然选择的方向决定的．
（4）如果某人群中每10000人中有一个白化病患者（aa），问该人群中A基因的基因频率是0.99带有a基因的杂合体概率是0.0198．

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）19世纪，桦尺蛾的栖息地（树干）上长满了地衣，在此环境下，桦尺蛾体色浅的更易适应环境，故种群浅色基因s的基因频率变化趋势是增加（或上升）．
（2）随着英国工业的发展，工业炼铜使地衣不能生长，树皮暴露，并被煤烟熏成黑褐色，在此环境条件下，桦尺蛾体色深的更易适应环境，故种群深色基因S基因频率的变化趋势是增加（或上升）．
（3）上述事例说明，种群中产生的变异是不定向的，经过长期的自然选择，其中不利变异被不断淘汰，有利的变异则逐渐积累，从而使种群的基因频率发生定向改变，导致生物朝着一定方向缓慢地进化．因此生物进化的方向是由自然选择决定的．
（4）根据题意分析可知：某地区人群中每10000人当中有一个白化病患者，即aa的基因型频率为$\frac{1}{10000}$，a的基因频率是1%，A的基因频率是99%，杂合体Aa的基因型频率是2×1%×99%=0.0198．
故答案为：
（1）浅色桦尺蠖与环境色彩一致，不易被鸟类所食，后代繁殖个体多
（2）栖息地变成黑褐色，不利于浅色种生存而利于黑色型个体生存
（3）不定向的  自然选择  淘汰  积累  基因频率  自然选择的方向
（4）0.99   0.0198

点评 本题主要考查学生对知识的记忆和理解能力．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．生殖隔离的产生不一定要经过长期的地理隔离，如多倍体的形成．