题目内容
【题目】螺旋蛆蝇是家畜的毁灭性寄生物种。在实验室里对两种数量相同的螺旋蛆蝇进行不同的处理:一组使用杀虫剂;另一组使用电离辐射,促使雄性不育。实验结果如图1所示,图2表示某基因突变产生的新基因类型。请回答:
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(1)用达尔文进化理论解释图1中杀虫剂处理后群体中的个体数逐渐增加的原因,螺旋蛆蝇中存在________________,杀虫剂起了________________作用,保留下来的个体大量繁殖使该群体逐渐增大。
(2)从图2可以看出基因突变具有___________特点。A与a1、a2、a3的关系是_________。
(3)用电离辐射促使螺旋蛆蝇雄性不育的方法最终能消灭螺旋蛆蝇,但所需时间较长,请你尝试用基因突变的特点解释其原因:____________________________。
(4)在对螺旋蛆蝇某一种群进行的调查中,发现基因型为AA和aa的个体所占的比例分别为20%和70%(各种基因型个体生存能力相同),第二年对同一种群进行的调查中,发现基因型为AA和aa的个体所占的比例分别为4%和64%,在这一年中,该种群是否发生了进化?________________,理由是________________。
【答案】抗药性个体 选择 不定向 等位基因 由于基因突变具有低频性,虽然最终能消灭螺旋蛆蝇,但所需时间较长 是 种群基因频率发生了改变。
【解析】
1、进化过程中,先出现突变,环境通过选择作用使有利的变异保存下来。
2、基因突变特点:普遍性、随机性、低频性、多方向性和多害性。
3、现代生物进化理论的基本观点:种群是生物进化的基本单位,生物进化的实质在于种群基因频率的改变;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发生定向的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。
(1)分析图一,由于螺旋蛆蝇中存在抗药性个体,杀虫剂起到了选择作用,通过选择使抗药性个体数目和比例增大,逐渐形成了抗药的新类型,因此杀虫剂处理后群体中的个体数逐渐增加。
(2)图2显示,基因突变是不定向的,通过基因突变产生了等位基因,所以A与a1、a2、a3的关系是等位基因。
(3)用电离辐射促使螺旋蛆蝇雄性不育的方法利用了基因突变的原理,由于基因突变具有低频性,虽然最终能消灭螺旋蛆蝇,但所需时间较长。
(4)生物进化的实质是种群基因频率的改变,通过计算可知,第一年A的基因频率=20%+1/2×(1-20%-70%)=25%,第二年基因频率=4%+1/2×(1-4%-64%)=20%,种群基因频率发生改变,所以种群发生了进化。