Question

螺旋蛆蝇是家畜的毁灭性寄生物种。在实验室里对两种数量相同的螺旋蛆蝇进行不同的处理：一组使用杀虫剂；另一组使用电离辐射，促使雄性不育。实验结果如图1所示，图2表示某基因突变产生的新基因类型。请回答：

（1）用达尔文进化理论解释图1中杀虫剂处理后群体中的个体数逐渐增加的原因，螺旋蛆蝇中存在________________，杀虫剂起了________________作用，保留下来的个体大量繁殖使该群体逐渐增大。

（2）从图2可以看出基因突变具有___________特点。A与a₁、a₂、a₃的关系是_________。

（3）用电离辐射促使螺旋蛆蝇雄性不育的方法最终能消灭螺旋蛆蝇，但所需时间较长，请你尝试用基因突变的特点解释其原因：____________________________。

（4）在对螺旋蛆蝇某一种群进行的调查中，发现基因型为AA和aa的个体所占的比例分别为20%和70%（各种基因型个体生存能力相同），第二年对同一种群进行的调查中，发现基因型为AA和aa的个体所占的比例分别为4%和64%，在这一年中，该种群是否发生了进化？________________，理由是________________。

Answer

抗药性个体 选择 不定向 等位基因 由于基因突变具有低频性，虽然最终能消灭螺旋蛆蝇，但所需时间较长 是 种群基因频率发生了改变。

【解析】

1、进化过程中，先出现突变，环境通过选择作用使有利的变异保存下来。

2、基因突变特点：普遍性、随机性、低频性、多方向性和多害性。

3、现代生物进化理论的基本观点：种群是生物进化的基本单位，生物进化的实质在于种群基因频率的改变；突变和基因重组产生生物进化的原材料；自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向；隔离是新物种形成的必要条件。

（1）分析图一，由于螺旋蛆蝇中存在抗药性个体，杀虫剂起到了选择作用，通过选择使抗药性个体数目和比例增大，逐渐形成了抗药的新类型，因此杀虫剂处理后群体中的个体数逐渐增加。

（2）图2显示，基因突变是不定向的，通过基因突变产生了等位基因，所以A与a1、a2、a3的关系是等位基因。

（3）用电离辐射促使螺旋蛆蝇雄性不育的方法利用了基因突变的原理，由于基因突变具有低频性，虽然最终能消灭螺旋蛆蝇，但所需时间较长。

（4）生物进化的实质是种群基因频率的改变，通过计算可知，第一年A的基因频率=20%+1/2×（1-20%-70%）=25%，第二年基因频率=4%+1/2×（1-4%-64%）=20%，种群基因频率发生改变，所以种群发生了进化。