Question

1万年前，科罗拉多大峡谷中的松鼠被一条河流分隔成两个种群，两个种群现在已经发生明显的分化。研究人员指出，经过长期演化已经形成两个物种，如图所示。

（1）结合现代生物进化理论分析可知，a、c分别表示          ；b的实质变化是              。

（2）①～⑥的存在说明了                       。

（3）松鼠种群中存在控制毛色的一对等位基因（A-黑色，a-浅色）。原松鼠种群中AA、Aa.aa的基因型频率分别为20%、50%、30%，环境变化后，峡谷北侧山高林密，生活于其中的松鼠种群中基因型为AA、Aa的个体数量在一年后各增加20%，基因型为aa的个体数量减少20%，则一年后a的基因频率为          。

（4）该峡谷的河流中某种金鱼的一对相对性状由一对等位基因（B、b）控制，其中b基因在纯合时使胚胎致死（bb、X^bX^b、X^bY等均为纯合子）。现取一对金鱼杂交，F₁金鱼共67只，其中雄金鱼21只，则F₁金鱼自由交配所得F₂成活个体中，b基因的频率为        （分数形式表示）。

Answer

（1）地理隔离 生殖隔离 种群基因频率的改变

（2）变异是不定向的

（3）0.5

（4）10/11

【解析】（1）由以上分析可知：甲图中a表示地理隔离，c表示生殖隔离，b表示基因频率变化的不断积累。

（2）图甲中①～⑥表示生物变异，由图中箭头的方向可知变异的不定向性。

（3）原松鼠种群中AA的基因型频率为20%，Aa的基因型频率为50%，aa的基因型频率为30%．假设开始松鼠的种群数量为100只（AA为20只、Aa为50只、aa为30只），环境变化后，峡谷北侧山高林密，生活于其中的松鼠种群中显性个体即基因型为AA、Aa的个体数量在一年后各增加20%，隐性个体即基因型为aa的个体数量减少20%，则AA的数量为24只，Aa的数量为60只，aa的数量为24只，所以一年后a的基因频率=（60+24×2）÷（24×2+60×2+24×2）=50%。

（4）由题意知，一对金鱼杂交，F1代金鱼共67只，其中雄金鱼21只，雌性个体：雄性个体≈2：1，说明金鱼的这一对等位基因位于X染色体上，亲本的基因型为XBXb、XBY，F1中，雌性个体的基因型为XBXb、XBXB，产生卵细胞的基因型及比例是：XB：Xb=3：1，雄性个体的基因型为XBY，产生的精子的基因型及比例是XB：Y=1：1，因此F1代金鱼自由交配所得F2代的基因型及比例是：XBXB：XBXa：XBY：XbY=3：1：3：1。其中XbY死亡，所以成活个体中XBXB：XBXb：XBY=3：1：3；XB的基因频率=（3×2+1+3）÷（3×2+1×2+3）=10/11。

【考点定位】物种的概念与形成；基因频率的变化

【名师点睛】解答本题，关键要掌握以下知识点： （1）在种群中一对等位基因的频率之和等于1，基因型频率之和也等于1。（2）一个等位基因的频率=该等位基因纯合子的频率+1/2杂合子的频率。