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:___________;生境三:____________。
(2)以上四种生境经过一段时间后,生境___________中a的基因频率会最高,请用现代进化理论解释原因:_________________________________________________________。 “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。
(3)上表数据属于进化证据中的生物化学证据,除此之外,了解进化历程的主要证据是____________。斑嘴鸭和绿头鸭同源性100%,能否说明他们是同一物种?__________。
(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________。
(5)科学家们对绿头鸭生活的某一湖泊里不同深度的138种鱼类进行了研究,绘制了部分鱼类的演化过程图(如下图,图中不同数字和字母代表不同的鱼类种群)在图中的①②③④四个物种中,亲缘关系最近的两种是_______。种群①和②之间的形态大小差异,体现的是________多样性。
(6)由种群X进化成为③④历程约为500万年,③和④成为不同物种的标志是_____。
【答案】B A 四 天敌数量多,使具有A的个体大量被捕食,造成A的基因频率下降,a基因频率快速增加 化石 不能 9/35 1和2 物种 出现生殖隔离
【解析】本题考查生物进化、自然选择相关知识,意在考察考生对知识点的理解和对题意的分析,提取有效信息应用的能力。
(1)根据题意可知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。因为生境一中近似鸭种多而天敌少的地区,所以A基因频率会升高。在生境二中近似鸭种少而天敌多的地区,a基因频率会升高。在生境三中食物比较丰富,近似鸭种少天敌也少的地区,A和a基因频率应相当。在生境四中食物比较贫乏,没有近似鸭种而天敌数量剧增,a基因频率应迅速升高。再分析四副图中的基因频率,对应的关系应该是A和生境三对应,B和生境一对应,C和生境二对应,D和生境四对应。
(2)以上四种生境经过一段时间后,通过(1)中的分析,生境四中a的基因频率会最高,是因为该生境中天敌数量多,使具有A的个体大量被捕食,造成A的基因频率下降,a基因频率快速增加。
(3)除了生物化学外了解进化历程的主要证据是化石。斑嘴鸭和绿头鸭同源性100%,不能说明他们是同一物种,因为是否为同一物种要看自然状态下能否交配并且产生可育的后代,而不是看某个基因的同源性。
(4)因为美羽绿头雄鸭有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,即AA有60只,Aa有60只,aa有80+150=230只,所以A的基因频率是(60×2+60)÷(120×2+230×2)=9/35。
(5)由图可知亲缘关系最近的是1和2,因为它们来自同一分支上。种群①和②之间的形态大小差异,因为它们是不同的物种,所以体现的是物种多样性。
(6)物种形成的标志是产生生殖隔离。