Question

14．隨著生命科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，物種形成、生物多樣性發(fā)展機(jī)制的理論探索也在不斷的發(fā)展與完善．下圖是科學(xué)家利用果蠅所做的進(jìn)化實(shí)驗(yàn)，兩組實(shí)驗(yàn)僅喂養(yǎng)食物不同，其他環(huán)境條件一致．
（1）第一期時(shí)，甲箱和乙箱中的全部果蠅屬于兩個(gè)種群，實(shí)驗(yàn)中表示環(huán)境選擇的因素主要是食物因素．
（2）經(jīng)過(guò)八代或更長(zhǎng)時(shí)間之后，甲箱果蠅體色變淺，乙箱果蠅體色變深．再混養(yǎng)時(shí)，果蠅的交配擇偶出現(xiàn)具有嚴(yán)重的同體色選擇偏好，以此推斷，甲、乙品系果蠅之間的差異可能體現(xiàn)的是多樣性，判斷的理由是物種由于交配的同體色偏好造成兩個(gè)品系之間逐漸發(fā)生生殖隔離．
（3）經(jīng)過(guò)八代或更長(zhǎng)的時(shí)間后，兩箱中的果蠅體色發(fā)生了很大的變化，請(qǐng)用現(xiàn)代綜合進(jìn)化理論解釋這一現(xiàn)象出現(xiàn)的原因：兩箱分養(yǎng)造成地理隔離，由于不同食物的選擇方向不同，導(dǎo)致兩箱果蠅基因頻率想不同的方向變化，形成體色差異和選擇交配的偏好．
（4）下表是甲、乙兩箱中果蠅部分等位基因[A-a、T（T₁、T₂）-t、E-e]的顯性基因頻率統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)：

世代]	甲箱				乙箱
	果蠅數(shù)	A	T1	E	果蠅數(shù)	A	T2	E
第一代	20	100%	0	64%	20	100%	0	65%
第四代	350	89%	15%	64.8%	285	97%	8%	65.5%
第七代	500	67%	52%	65.2%	420	96%	66%	65.8%
第十代	560	61%	89%	65%	430	95%	93%	65%

兩箱中，頻率基本穩(wěn)定的基因是E； T₁、T₂、t互為基等位因．第十代時(shí)，甲箱中果蠅的該等位基因雜合體出現(xiàn)的頻率是45.5%．

Answer 1

分析 1、種群是生活在一定區(qū)域內(nèi)的同種是生物個(gè)體的總和，一開(kāi)始，甲箱和乙箱果蠅雖然同屬于一個(gè)物種，但是生活在不同區(qū)域內(nèi)，因此分屬于兩個(gè)種群；
2、經(jīng)過(guò)八代更長(zhǎng)時(shí)間之后再混養(yǎng)時(shí)，果蠅的交配擇偶出現(xiàn)具有嚴(yán)重的同體色選擇偏好，說(shuō)明兩個(gè)種群之間可能存在生殖隔離，屬于不同的物種，因此體現(xiàn)了物種多樣性；
3、由于兩箱分養(yǎng)造成地理隔離，不同種群間而不能進(jìn)行基因交流，當(dāng)兩箱中果蠅發(fā)生變異后，由于食物的差異與自然選擇的方向不同，導(dǎo)致基因頻率向不同方向變化，形成兩個(gè)群體體色的很大差異；
4、種群基因庫(kù)是一個(gè)種群中所有個(gè)體的全部基因，基因庫(kù)大小與種群數(shù)量有直接關(guān)系，遺傳平衡定律中，雜合子的基因型頻率等于顯性基因頻率與隱性基因頻率乘積的2倍．

解答 解：（1）第一期時(shí)，甲箱和乙箱中的全部果蠅是兩個(gè)區(qū)域的，屬于兩個(gè)種群，由圖可知實(shí)驗(yàn)中表示環(huán)境選擇的因素主要是食物．
（2）由題意知，經(jīng)過(guò)八代更長(zhǎng)時(shí)間之后再混養(yǎng)時(shí)，果蠅的交配擇偶出現(xiàn)具有嚴(yán)重的同體色選擇偏好，造成兩品系果蠅之間可能產(chǎn)生了生殖隔離，屬于兩個(gè)物種，因此可能體現(xiàn)生物多樣性的物種多樣性．
（3）由于兩箱分養(yǎng)造成地理隔離，不同種群間而不能進(jìn)行基因交流，當(dāng)兩箱中果蠅發(fā)生變異后，由于食物的差異與選擇，導(dǎo)致各箱中的基因頻率向不同方向積累，形成體色的很大差異，進(jìn)而導(dǎo)致果蠅之間交配選擇發(fā)生偏好，形成生殖隔離．
（4）分析表格中信息可知，E基因頻率在不同世代之間的變化不大，最穩(wěn)定，T₁、T₂、t互為等位基因；由表格中信息可知，甲箱中，E的基因頻率為65%，則e的基因頻率為35%，因此該等位基因雜合體出現(xiàn)的頻率是2×65%×35%=45.5%．
故答案為：
（1）種群  食物
（2）物種  由于交配的同體色偏好造成兩個(gè)品系之間逐漸發(fā)生生殖隔離（或遺傳雖然交配有同體色偏好，但并未出現(xiàn)生殖隔離，仍屬于同一物種）
（3）兩箱分養(yǎng)造成地理隔離，由于不同食物的選擇方向不同，導(dǎo)致兩箱果蠅基因頻率想不同的方向變化，形成體色差異和選擇交配的偏好
（4）E   等位     45.5%

點(diǎn)評(píng) 對(duì)于現(xiàn)代生物進(jìn)化理論內(nèi)容和基因頻率的相關(guān)計(jì)算的理解應(yīng)用并把握知識(shí)點(diǎn)間的內(nèi)在聯(lián)系是解題的關(guān)鍵．