Question

下面是關于果蠅對DDT抗藥性的進化實驗：
實驗一  將一個果蠅群體（第一代）飼養到一定規模后，用涂有a濃度DDT的玻璃片處理，將成活下來的果蠅后代（第二代）繼續飼養到一定規模后用2a濃度的DDT處理，將存活下來的果蠅后代（第三代）用3a濃度的DDT處理…用同樣的方法逐代將DDT濃度增加1a處理果蠅．到第15代時，DDT濃度增加至15a，仍有能抗15a濃度DDT的果蠅存活．因此，實驗者認為，果蠅的變異是“定向的”，即是在環境條件（DDT）的“誘導”下產生的，并且認為，該實驗證實了拉馬克“用進廢退學說”的正確性．
后有學者發現“實驗一”設計的缺陷，對其得出的結論進行質疑，而設計了實驗二．
實驗二  將若干雌雄果蠅分別飼養成若干個家系，此為第一代，然后將每個家系分成兩半，用a濃度的DDT分別處理每個家系的一半．然后在有果蠅存活的家系的另一半果蠅中，再培養若干個家系（第二代），將每個家系分成兩半，用2a濃度的DDT處理每個家系的一半．在有果蠅存活的家系的另一半中，再培養若干個家系的一半…用同樣的方法逐代將DDT濃度增加1a處理果蠅．到第15代時，DDT濃度增加至15a，也產生了能抗15a濃度DDT的果蠅群體．然而這些具有抗性的果蠅的父母及其祖先并沒有接觸過DDT．
分析上述實驗，回答下列問題：
（1）DDT對果蠅變異所起的作用不是“誘導”，而是

 

．果蠅種群的進化是定向的，而果蠅個體的變異是

 

的．果蠅所產生的抗藥性發生在環境變化（DDT處理）之

 

（前、中、后）．
（2）比較實驗一和實驗二，你認為：前者結論存在問題的原因是

 

、

 

；后者實驗的完善之處主要是

 

、

 

．

Answer 1

考點：生物進化與生物多樣性的形成

專題：

分析：本題主要考查生物進化的有關知識．
種群是生物進化的基本單位，生物進化的實質是種群基因頻率的改變．突變和基因重組，自然選擇及隔離是物種形成過程的三個基本環節，通過它們的綜合作用，種群產生分化，最終導致新物種形成．在這個過程中，突變和基因重組產生生物進化的原材料，自然選擇使種群的基因頻率定向改變并決定生物進化的方向，隔離是新物種形成的必要條件．

解答： 解：（1）DDT對果蠅的各種變異類型具有選擇作用．果蠅種群的進化是定向的，而果蠅個體的變異是不定向的．果蠅產生抗藥性變異后，DDT處理選擇有利變異，淘汰不利變異．因此果蠅所產生的抗藥性發生在環境變化（DDT處理）之前．
（2）比較實驗一和實驗二，可以看出：前者結論存在問題的原因是實驗一將果蠅個體作為進化單位研究，不能發現個體變異不定向的特點、實驗一用DDT直接處理果蠅，雖然看到變異，但掩蓋了選擇；后者實驗的完善之處主要是實驗二以家系（群體）進行研究、實驗二果蠅未接觸DDT而出現了突變，排除了“誘導”，突現出突變和選擇在進化中的作用．
故答案為：
（1）選擇       不定向       前
（2）實驗一將果蠅個體作為進化單位研究，不能發現個體變異不定向的特點         實驗一用DDT直接處理果蠅，雖然看到變異，但掩蓋了選擇
實驗二以家系（群體）進行研究                實驗二果蠅未接觸DDT而出現了突變，排除了“誘導”，突現出突變和選擇在進化中的作用

點評：本題主要考查學生對知識的分析和理解能力．現代生物進化理論的主要內容是學習的重點知識．要注意辨析，種群基因頻率改變意味著生物進化了，但不一定產生新的物種．新物種的產生必須要經過生殖隔離．生殖隔離的產生不一定要經過長期的地理隔離，如多倍體的形成．