Question

【題目】一萬年前，科羅拉多大峽谷中的松鼠被一條河流分隔成兩個種群。兩個種群現在已經發生了明顯的分化。研究人員指出，經過長期演化可能形成兩個物種，如圖所示。請分析回答下列問題：

（1）結合現代生物進化理論分析可知，b過程的實質變化是______________。

（2）①～⑥的存在說明了___________。

（3）原松鼠種群中黑毛基因A的基因頻率為50%。環境變化后，峽谷北側山高林密，生活于其中的松鼠種群中基因型為AA、Aa的個體數量在一年后各增加20%，基因型為aa的個體數量減少20%。此時a的基因頻率約為________，基因型為aa的個體比例約為_________。

Answer 1

【答案】種群基因頻率的改變 變異是不定向的 45.5% 18.2%

【解析】

1、分析題圖：①～⑥表示生物變異，a表示地理隔離，b表示自然選擇，c表示生殖隔離，d表示種群基因頻率的改變；
2、生物進化的實質是種群基因頻率的定向改變，基因頻率及基因型頻率的相關計算如下：
（1）在種群中一對等位基因的頻率之和等于1，基因型頻率之和也等于1；
（2）一個等位基因的頻率=該等位基因純合子的頻率+1/2雜合子的頻率。

（1）b表示自然選擇，d表示種群基因頻率的改變，b生物進化過程的實質變化是種群基因頻率的改變。

（2）分析題圖：①～⑥表示生物變異，松鼠種群在不同的環境選擇下進化，產生各種變異，①～⑥的存在說明生物的變異是不定向的。

（3）由題意可知，A的基因頻率為50%，則原來種群中AA、Aa、aa的基因型頻率分別為25%、50%、25%，可設其分別為25只、50只、25只，則一年后種群中基因型為AA、Aa、aa的個體數量分別為30只、60只、20只，所以此時a的基因頻率為×100%≈45.5%，基因型為aa的個體比例為×100%≈18.2%18.2%。