Question

2．回答下列有關(guān)生物進(jìn)化和生物多樣性問題
樺尺蛾的黑色（A）對淺色（a）是顯性．1870年，倫敦某一區(qū)域的樺尺蛾以淺色為主，淺色占70%，雜合子占所有個體的20%．由于工業(yè)污染，該區(qū)域的樺尺蛾每年淺色個體減少10%，黑色個體增加10%．30年后該區(qū)域的樺尺蛾個體以黑色為主，幾乎看不到淺色個體．
（1）該區(qū)域的樺尺蛾個體間存在體色的差異，體現(xiàn)的是遺傳多樣性，該多樣性的實(shí)質(zhì)是基因的多樣性．
（2）圖中①②③表示自然選擇的三種類型．能代表該區(qū)域工業(yè)污染對樺尺蛾種群選擇的類型是②．  
（3）1870年該區(qū)域的樺尺蛾群體中，隱性基因（a）的基因頻率為80%．一年后，1871年該區(qū)域的樺尺蛾群體中，隱性基因（a）的基因頻率為77%．
（4）“30年后該區(qū)域樺尺蛾個體以黑色為主，幾乎看不到淺色個體．”請用現(xiàn)代進(jìn)化理論回答：
①這30年期間樺尺蛾種群有沒有發(fā)生進(jìn)化？為什么？發(fā)生了進(jìn)化，這30年期間樺尺蛾種群中的基因頻率發(fā)生了定向改變．
②這30年期間樺尺蛾種群有沒有形成新物種？為什么？沒有形成新物種．

Answer 1

分析 1、生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的定向改變；隔離是產(chǎn)生新物種的必要條件，生殖隔離是新物種形成的標(biāo)志；生物多樣性包括遺傳多樣性、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性．
2、根據(jù)種群基因型頻率計(jì)算種群基因頻率的方法：先根據(jù)題意計(jì)算種群中不同基因型的基因型頻率，然后計(jì)算種群的基因頻率，顯性基因的基因頻率=顯性純合子的基因型頻率+雜合子基因型頻率的一半，隱性基因的基因頻率=隱性純合子的基因型頻率+雜合子基因型頻率的一半．

解答 解：（1）區(qū)域的樺尺蛾個體間存在體色的差異是由于不同個體的基因型不同引起的，體現(xiàn)了遺傳多樣性，其實(shí)質(zhì)是基因多樣性．
（2）分析題圖曲線可知，①進(jìn)化使淺色個體增加，黑色個體減少，②進(jìn)化使黑色個體增加，淺色個體減少，③進(jìn)化出現(xiàn)了2個優(yōu)勢類型，極淺色和極黑色，因此能代表該區(qū)域工業(yè)污染對樺尺蛾種群選擇的類型是②．
（3）由題意知，1870年該區(qū)域的樺尺蛾群體中，aa=70%，Aa=20%，AA=10%，則a生物基因頻率是70%+20%÷2=80%；一年后區(qū)域的樺尺蛾每年淺色個體是aa=70%×（1-10%）=63%，黑色個體Aa=20%×（1+10%）=22%，AA=10×（1+10%）=11%，則該種群中aa=63%÷（63%+22%+11%），Aa=22%÷（63%+22%+11%），則a的基因頻率是a=63%÷（63%+22%+11%）+22%÷（63%+22%+11%）÷2=77%．
（4）①由題意知“30年后該區(qū)域樺尺蛾個體以黑色為主，幾乎看不到淺色個體．”，說明黑色基因頻率增大，淺色基因頻率減小，因此生物發(fā)生了進(jìn)化．
②由于30年期間樺尺蛾種群的不同個體之間一直進(jìn)行基因的自由交流，沒有產(chǎn)生隔離，因此有沒有形成新物種．
故答案為：
（1）遺傳    基因和基因型（遺傳物質(zhì)、DNA的脫氧核苷酸序列）．
（2）②
（3）80%   77%
（4）①發(fā)生了進(jìn)化，這30年期間樺尺蛾種群中的基因頻率發(fā)生了定向改變（這30年期間樺尺蛾種群中A基因頻率不斷增大、a基因頻率不斷減少）．
②沒有形成新物種，生殖隔離是新物種形成的標(biāo)志，樺尺蛾種群沒有生殖隔離．

點(diǎn)評 本題旨在考查學(xué)生對現(xiàn)代生物進(jìn)化理論內(nèi)容的理解，并學(xué)會應(yīng)用相關(guān)知識解答進(jìn)化問題．