Question

3．雜交實驗表明，樺尺蛾體色收益對等位基因控制，黑色S對淺色s是顯性，在19世紀(jì)中期以前，樺尺蛾種群中S基因頻率很低，在5%以下，到了20世紀(jì)上升到95%以上，試分析產(chǎn)生這一變化的原因
（1）在19世紀(jì)以前，樺尺蛾的棲息地，樹干上長滿了地衣，在此環(huán)境下種群s基因高的原因是淺色樺尺蠖與環(huán)境色彩一致，不易被鳥類所食，后代繁殖個體多．
（2）隨著英國工業(yè)的發(fā)展，工業(yè)煉銅使地衣不能生存，樹皮暴露，并被煤煙熏成黑褐色，在此環(huán)境條件下，種群S基因頻率升高的原因是．
（3）上述事實說明，種群中產(chǎn)生的變異是不定向的，經(jīng)過長期的自然選擇，其中不利的變異被不斷淘汰；有利變異則逐漸積累，從而使種群的基因頻率發(fā)生定向變異，導(dǎo)致生物朝著一定方向緩慢的進(jìn)化．因此生物進(jìn)化的方向是由自然選擇的方向決定的．
（4）如果某人群中每10000人中有一個白化病患者（aa），問該人群中A基因的基因頻率是0.99帶有a基因的雜合體概率是0.0198．

Answer 1

分析 本題主要考查了現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的內(nèi)容．
種群是生物進(jìn)化的基本單位，生物進(jìn)化的實質(zhì)是種群基因頻率的改變．突變和基因重組，自然選擇及隔離是物種形成過程的三個基本環(huán)節(jié)，通過它們的綜合作用，種群產(chǎn)生分化，最終導(dǎo)致新物種形成．在這個過程中，突變和基因重組產(chǎn)生生物進(jìn)化的原材料，自然選擇使種群的基因頻率定向改變并決定生物進(jìn)化的方向，隔離是新物種形成的必要條件．

解答 解：（1）19世紀(jì)，樺尺蛾的棲息地（樹干）上長滿了地衣，在此環(huán)境下，樺尺蛾體色淺的更易適應(yīng)環(huán)境，故種群淺色基因s的基因頻率變化趨勢是增加（或上升）．
（2）隨著英國工業(yè)的發(fā)展，工業(yè)煉銅使地衣不能生長，樹皮暴露，并被煤煙熏成黑褐色，在此環(huán)境條件下，樺尺蛾體色深的更易適應(yīng)環(huán)境，故種群深色基因S基因頻率的變化趨勢是增加（或上升）．
（3）上述事例說明，種群中產(chǎn)生的變異是不定向的，經(jīng)過長期的自然選擇，其中不利變異被不斷淘汰，有利的變異則逐漸積累，從而使種群的基因頻率發(fā)生定向改變，導(dǎo)致生物朝著一定方向緩慢地進(jìn)化．因此生物進(jìn)化的方向是由自然選擇決定的．
（4）根據(jù)題意分析可知：某地區(qū)人群中每10000人當(dāng)中有一個白化病患者，即aa的基因型頻率為$\frac{1}{10000}$，a的基因頻率是1%，A的基因頻率是99%，雜合體Aa的基因型頻率是2×1%×99%=0.0198．
故答案為：
（1）淺色樺尺蠖與環(huán)境色彩一致，不易被鳥類所食，后代繁殖個體多
（2）棲息地變成黑褐色，不利于淺色種生存而利于黑色型個體生存
（3）不定向的  自然選擇  淘汰  積累  基因頻率  自然選擇的方向
（4）0.99   0.0198

點評 本題主要考查學(xué)生對知識的記憶和理解能力．現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容是學(xué)習(xí)的重點知識．要注意辨析，種群基因頻率改變意味著生物進(jìn)化了，但不一定產(chǎn)生新的物種．新物種的產(chǎn)生必須要經(jīng)過生殖隔離．生殖隔離的產(chǎn)生不一定要經(jīng)過長期的地理隔離，如多倍體的形成．