Question

13．回答下列有关生物进化和多样性的问题
雄绿头鸭的羽毛有美羽和素羽之分，设定一对等位基因A、a控制雄鸭的羽毛性状，A决定美羽，a决定素羽．美羽雄鸭羽毛艳丽易被天敌发现，但有利于雌鸭的识别，避免与近似鸭种错交，使生殖失败；而素羽雄鸭则有利于躲避天敌，不利于雌鸭的识别．
生境一：近似鸭种多而天敌少的地区；
生境二：近似鸭种少而天敌多的地区；
生境三：食物比较丰富，近似鸭种少天敌也少的地区；生境四：食物比较贫乏，没有近似鸭种而天敌数量剧增．

（1）试分析生境一与生境三的基因频率变化情况，选择上图中对应的编号．生境一：B；生境三A．
（2）以上四种生境经过一段时间后，生境四中a的基因频率会最高，请用现代进化理论解释原因：生物进化的单位是种群，自然选择主导着进化的方向．在生境四中，美羽雄鸭（AA、Aa或X^AY）易被天敌发现，数量会急剧减少，素羽雄鸭（aa或X^aY）易躲避天敌而没有近似鸭种不影响种内生殖，生存更多．种群中基因型aa的素羽雄鸭数量在四个生境中最多，因而该种群a的基因频率最高．
“近似鸭种”如琵琶鸭、绿翅鸭和斑嘴鸭，经常会和绿头鸭在同一栖息地生活．它们的DN2基因同源性比较表如下．

物种	ND2基因长度（bp）	同源性（%）
绿头鸭	1041
琵嘴鸭	1041	90.97
绿翅鸭	1041	94.62
斑嘴鸭	1041	100

（3）如表数据属于进化证据中的生物化学证据，斑嘴鸭和绿头鸭同源性100%，能否说明他们是同一物种？为什么？不能，因为这只是众多基因中的一种，且同一物种是能进行生殖的，而近似鸭种存在生殖隔离
（4）经过调查发现该地区美羽绿头雄鸭有120只，素羽雄鸭有80只，雌鸭150只（只有素羽），如果控制美羽和素羽的A、a位于常染色体上，其中美羽雄鸭纯合与杂合比1：1，则A的基因频率是0.26；如果位于X染色体上，则A的基因频率是0.24．

Answer 1

分析 1、达尔文自然选择学说的内容是：过度繁殖、生存斗争、遗传变异、适者生存．其中过度繁殖是自然选择的前提，生存斗争是自然选择的动力，遗传变异是自然选择的内因和基础，适者生存是自然选择的结果．变异是不定向的，自然选择是定向的，决定生物进化的方向．
2、现代生物进化理论：①种群是生物进化的基本单位，生物进化的实质是种群基因频率的改变．②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定向改变并决定生物进化的方向，③隔离是新物种形成的必要条件．
3、有利变异是相对的，是对于特定的环境而言的．

解答 解：（1）由于生境一为近似鸭种多而天敌少的地区，故美羽为有利性状，素羽为不利性状，又由于A决定美羽，a决定素羽，则A基因频率升高，变化如B； 生境三食物比较丰富，近似鸭种少天敌也少的地区，故美羽和素羽无明显的有利和不利之分，故二者基因频率处于动态平衡中，变化如A．
（2）生境四中食物比较贫乏，没有近似鸭种而天敌数量剧增，故美羽为不利性状，素羽为有利性状，又由于A决定美羽，a决定素羽；美羽雄鸭（AA、Aa或X^AY）易被天敌发现，数量会急剧减少，素羽雄鸭（aa或X^aY）易躲避天敌而没有近似鸭种不影响种内生殖，生存更多．种群中基因型aa的素羽雄鸭数量在四个生境中最多，因而该种群a的基因频率最高．
（3）如表数据为基因中碱基序列的比较，故属于进化证据中的生物化学证据，斑嘴鸭和绿头鸭同源性100%，说明它们之间亲缘关系最近，但不是同一个物种，因为这只是众多基因中的一种，且同一物种是能进行生殖的，而近似鸭种存在生殖隔离
（4）经过调查发现该地区美羽绿头雄鸭有120只，素羽雄鸭有80只，雌鸭150只（只有素羽），如果控制美羽和素羽的A、a位于常染色体上，其中美羽雄鸭纯合与杂合比1：1，则A的基因频率=$\frac{60×2+60}{（120+80+150）×2}$=0.26；如果位于X染色体上，则A的基因频率=$\frac{120}{120+80+150×2}$0.24．
故答案为：
（1）B    A
（2）四  生物进化的单位是种群，自然选择主导着进化的方向．在生境四中，美羽雄鸭（AA、Aa或X^AY）易被天敌发现，数量会急剧减少，素羽雄鸭（aa或X^aY）易躲避天敌而没有近似鸭种不影响种内生殖，生存更多．种群中基因型aa的素羽雄鸭数量在四个生境中最多，因而该种群a的基因频率最高
（3）生物化学    不能，因为这只是众多基因中的一种，且同一物种是能进行生殖的，而近似鸭种存在生殖隔离．
（4）0.26    0.24

点评 本题考查自然选择学说与现代生物进化论的联系及区别．意在考查考生的应用能力和理解能力，试题难度中等．