Question

18．回答下列有关生物进化的问题．
材料1．一万多年前，内华达州比现在湿润得多，许多湖泊（A、B、C、D）通过纵横交错的小溪流连结起来，湖中有不少鳉鱼．以后，气候逐渐干旱，小溪流渐渐消失，形成了若干个独立的湖泊，各湖泊生活的鳉鱼形态差异也变得明显（分别称为a、b、c、d鳉鱼）．下为内华达州1万多年以来湖泊地质的变化示意图．

（1）现在，有人将四个湖泊中的一些鳉鱼混合养殖，结果发现：A、B两湖的鳉鱼（a和b）能进行交配，但其后代的雄性个体不能产生正常的精子；来自C、D两湖的鳉鱼（c和d）交配，能生育具有正常生殖能力的子代；A、B两湖鳉鱼的繁殖期在5月，C、D两湖的鳉鱼繁殖期在7月．则能体现遗传多样性的是C、D的鳉鱼．
能体现物种多样性的是A、B、C（D）的鳉鱼，用现代生物进化理论解释出现这种多样性的原因和机制：地理隔离造成基因交流的阻断不同环境的自然选择造成不同基因频率的变化，当基因频率变化积累到一定的程度，形成生殖隔离
材料2．在一个新的地区发现一蜗牛种群，被鸟类捕食，鸟在石头上打破蜗牛，吃掉柔软的身体留下外壳．有的蜗牛有条纹有的则无条纹．记录的相关数据如表：

	有条纹的	无条纹的
活着的	264	296
破裂的	486	377

（2）请将表中数据转换为柱形图，以显示两种蜗牛被鸟类捕食的概率．

（3）预测经过几个世代后，有条纹和无条纹的基因频率将发生的变化是有条纹的频率减少，无条纹的频率增加．引起这一变化的原因是更多捕食有条纹的（鸟类的选择性捕食）．
（4）已知蜗牛条纹受控于常染色体上1对基因A（有条纹）、a（无条纹）．在这一蜗牛种群中，有条纹（AA）个体占55%，无条纹个体占15%，若蜗牛间进行自由交配得到F₁，则A基因的频率和F₁中Aa的基因型频率是C．
A．30%、21%    B．30%、42%    C．70%、21%   D．70%、42%

Answer 1

分析 1、种群是生物进化和繁殖的基本单位．种群是同种生物的一个群体，同一个种群中的不同个体间存在基因交流．如果因为地理原因分成不能进行基因交流的群体，则成为不同的种群．物种在进化研究中以生殖隔离的产生为标志，是由一个一个种群组成的．
2、分析表格信息可知，有条纹的和无条纹的活着的分别为264、296，破裂的分别为486、377，说明有条纹的蜗牛更容易被鸟类捕食；经过长期自然选择控制无条纹的基因频率增加；说明鸟类捕食决定蜗牛进化方向．

解答 解：（1）由于A、B两湖的鳉鱼（a和b）能进行交配，但其后代的雄性个体不能产生正常的精子，所以A、B两湖的鳉鱼产生了生殖隔离；来自C、D两湖的鳉鱼（c和d）交配，能生育具有正常生殖能力的子代，说明C、D两湖的鳉鱼还是同一个物种，没有产生生殖隔离．因此体现遗传多样性的是C、D的鳉鱼，能体现物种多样性的是A、B、C（D）．用现代生物进化理论解释其原因是由于地理隔离造成了基因交流的阻断  不同环境的自然选择造成不同基因频率的变化  当基因频率变化积累到一定程度，形成生殖隔离．
（2）根据表中数据，有条纹的活着和破裂的分别为264、486，无条纹的活着和破裂的分别为296、377，则有条纹蜗牛被鸟类捕食的概率=486÷（264+486）×100%=64、8%，同理无条纹蜗牛被鸟类捕食的概率为56%．
（3）由于鸟类长期的选择性捕食，使蜗牛种群基因频率发生定向改变，即有条纹的基因频率减少，无条纹的基因频率增加．
（4）由题意可知，AA=55%，aa=15%，则Aa=1-55%-15%=30%，因此A的基因频率=55%+$\frac{1}{2}$×30%=70%，a的基因频率=15%+$\frac{1}{2}$×30%=30%，由于是自由交配，根据哈代温伯格平衡公式有Aa=2×70%×30%=42%，AA=49%，aa=9%，因此F₁中A的基因频率为49%+$\frac{1}{2}$×42%=70%．
故答案为：
（1）C、D     A、B、C（D）   地理隔离造成基因交流的阻断  不同环境的自然选择造成不同基因频率的变化，当基因频率变化积累到一定的程度，形成生殖隔离
（2）见图

（3）有条纹的频率减少，无条纹的频率增加   更多捕食有条纹的（鸟类的选择性捕食）
（4）C

点评 本题的知识点是自然选择对种群基因频率的影响，种群基因频率和基因型频率的计算方法对于相关知识点的理解和应用是解题的关键，本题重点考查学生分析处理信息，进行图文转换的能力．