Question

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，如图甲所示．请分析回答下列问题：（1）图甲中①～⑥的存在说明了

 

．
（2）结合现代生物进化理论分析可知，图甲中a、c分别表示

 

、

 

，b的实质变化是

 

；如果原松鼠种群中黑毛基因A的基因频率为50%．环境变化后，峡谷北侧山高林密，生活于其中的松鼠种群中基因型为AA、Aa的个体数量在一年后各增加20%，基因型为aa的个体数量减少20%，则一年后a的基因频率为

 

．
（3）在对松鼠物种1的某一种群进行调查时发现基因型为DD和dd的植株所占的比例分别为10%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DD和dd的植株所占的比例分别为4%和64%，则在这一年中，该松鼠种群是否发生了进化（并说明理由）？

 

．

Answer 1

考点：现代生物进化理论的主要内容

专题：

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+（1/2）杂合子的频率．

解答： 解：（1）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．
（2）由以上分析可知：甲图中a表示地理隔离、b的实质变化是基因频率变化的不断积累、c表示生殖隔离；原松鼠种群中黑毛基因A的基因频率为50%，则a的基因频率为50%，AA的基因型频率为25%，Aa的基因型频率为50%，aa的基因型频率为25%．假设开始松鼠的种群数量为100只（AA为25只、Aa为50只、aa为25只），环境变化后，峡谷北侧山高林密，生活于其中的松鼠种群中基因型为AA、Aa的个体数量在一年后各增加20%，基因型为aa的个体数量减少20%，则AA的数量为30只，Aa的数量为60只，aa的数量为20只，所以一年后a的基因频率=（60+20×2）÷（30×2+60×2+20×2）≈45.45%．
（3）已知松鼠物种1的某一种群中基因型为DD和dd的植株所占的比例分别为10%和70%，Dd所占的比例为20%，则D的基因频率=DD的基因型频率+1/2Dd基因型频率=10%+10%=20%，同理a的基因频率为55%．第二年该种群中基因型为DD和dd的植株所占的比例分别为4%和64%，Dd所占的比例为32%，则D的基因频率=DD的基因型频率+1/2Dd基因型频率=4%+16%=20%．由此可见，在这一年中，该松鼠种群的基因频率没有发生改变，所以该松鼠种群没有发生进化．
故答案：（1）变异的不定向性        
（2）地理隔离      生殖隔离      基因频率变化的不断积累       45.45%    
（3）没有，因为D、d的基因频率没有发生变化

点评：本题考查生物进化及基因频率的相关计算，意在考查考生的识记能力和识图能力；理解所学知识要点的能力；能用文字、图表以及数学方式等多种表达形式准确地描述生物学方面的内容和计算能力．