Question

19．1万年前，科罗拉多大峡谷中的松鼠被一条河流分隔成两个种群，两个种群现在已经发生明显的分化．研究人员指出，经过长期演化可能形成两个物种，如下图所示．请分析回答下列问题：

（1）结合现代生物进化理论分析可知，a、c分别表示地理隔离、生殖隔离，b的实质变化是种群基因频率的改变．
（2）①～③、④～⑥的存在说明了变异是不定向的，种群1→品系1₁→品系1₂…→物种1说明了自然选择是定向的．
（3）种群1中，控制某一性状的基因为A、a，其基因型AA、Aa和aa的数量占总量的百分比分别为32%、64%和4%．若aa个体没有繁殖能力，其他基因型个体自由交配，理论上，下一代中基因型AA：Aa：aa个体的数量比为4：4：1，A的基因频率为$\frac{2}{3}$，照此繁殖方式，预测A的基因频率变化趋势为逐渐增大，并趋于1（100%）．

Answer 1

分析 分析题图：①～⑥表示生物变异，a表示地理隔离，b表示基因频率变化的不断积累，c表示生殖隔离．
生物进化的实质是种群基因频率的定向改变．基因频率及基因型频率的相关计算如下：
（1）在种群中一对等位基因的频率之和等于1，基因型频率之和也等于1；
（2）一个等位基因的频率=该等位基因纯合子的频率+$\frac{1}{2}$杂合子的频率．

解答 解：（1）由以上分析可知：甲图中a表示地理隔离，c表示生殖隔离，b表示基因频率变化的不断积累．
（2）图甲中①～⑥表示生物变异，由图中箭头的方向可知变异的不定向性；种群1→品系1₁→品系1₂…→物种1为自然选择的过程，说明了自然选择是定向的．
（3）根据分析可知，AA占$\frac{1}{3}$，Aa占$\frac{2}{3}$，则A的基因频率为$\frac{2+2}{3×2}$=$\frac{2}{3}$，a的基因频率为$\frac{1}{3}$．根据遗传平衡定律，其他个体间可以随机交配，后代中AA的频率=$\frac{2}{3}$×$\frac{2}{3}$=$\frac{4}{9}$，Aa的频率=2×$\frac{1}{3}$×$\frac{2}{3}$=$\frac{4}{9}$，aa的频率为$\frac{1}{3}$×$\frac{1}{3}$=$\frac{1}{9}$．因此AA：Aa：aa=4：4：1．照此繁殖方式，预测A的基因频率变化趋势为逐渐增大，并趋于1．
故答案为：
（1）地理隔离     生殖隔离     种群基因频率的改变
（2）变异是不定向的     自然选择是定向的       
（3）4：4：1    $\frac{2}{3}$  逐渐增大，并趋于1（100%）

点评 本题考查基因频率的变化，要求考生识记基因频率的概念，掌握基因频率和基因型频率的计算方法，能扣住题干中关键信息“aa个体没有繁殖能力”和关键词“随机交配”答题．