Question

回答下列有关生物进化与生物多样性的问题：随着生命科学技术的不断发展，物种形成、生物多样性发展机制的理论探索也在不断发展与完善。下图是科学家利用果蝇所做的进化实验，两组实验仅喂养的食物不同，其他环境条件一致。

（1）第一期时，甲箱和乙箱中的全部果蝇属于两个________。

（2）经过八代或更长时间之后，甲箱果蝇体色变浅，乙箱果蝇体色变深。再混养时，果蝇的交配择偶出现严重的同体色选择偏好，以此推断，甲、乙品系果蝇之间的差异可能体现的是________多样性，判断的理由是__________________。

（3）经过八代或更长的时间后，两箱中的果蝇体色发生了很大的变化，请用现代生物进化理论的观点对这一现象进行解释：两箱分养造成________，当两箱中果蝇发生变异后，由于________不同，导致________，形成的两个群体体色出现很大差异。

（4）如下表是甲、乙两箱中果蝇部分等位基因[A/a、T（T₁、T₂）/t、E/e]的显性基因频率统计的数据。

世代	甲箱	乙箱
果蝇数	A	T1	E	果蝇数	A	T2	E
第一代	20	100%	0	64%	20	100%	0	65%
第四代	350	89%	15%	64．8%	285	97%	8%	65．5%
第七代	500	67%	52%	65．2%	420	96%	66%	65．8%
第十代	560	61%	89%	65%	430	95%	93%	65%

甲、乙两箱中果蝇的基因库发生较大变化的是________箱，基因频率基本稳定的基因是________，第十代时，甲箱中果蝇的该等位基因杂合子出现的频率是________。

Answer

种群 物种（或基因） 由于交配的同体色偏好，造成两品系果蝇之间产生生殖隔离（虽然交配选择上有同体色偏好，但可能依然不影响两者交配的行为与后代的可育性） 地理隔离而不能进行基因交流 食物的差异与选择 基因频率向不同的方向改变 甲 E 45．5%

【解析】

1.现代进化理论的基本内容是：①进化是以种群为基本单位，进化的实质是种群的基因频率的改变；②突变和基因重组产生进化的原材料；③自然选择决定生物进化的方向；④隔离导致物种形成；共同进化是不同物种之间，生物与无机环境之间，在相互影响中不断进化和发展。

2.经过八代更长时间之后再混养时，果蝇的交配择偶出现具有严重的同体色选择偏好，说明两个种群之间可能存在生殖隔离，属于不同的物种，因此体现了物种多样性。

3.由于两箱分养造成地理隔离，不同种群间而不能进行基因交流，当两箱中果蝇发生变异后，由于食物的差异与自然选择的方向不同，导致基因频率向不同方向变化，形成两个群体体色的很大差异。

4.种群是生活在一定区域内的同种是生物个体的总和，一开始，甲箱和乙箱果蝇虽然同属于一个物种，但是生活在不同区域内，因此分属于两个种群；种群基因库是一个种群中所有个体的全部基因，基因库大小与种群数量有直接关系，遗传平衡定律中，杂合子的基因型频率等于显性基因频率与隐性基因频率乘积的2倍。

（1）一定区域内同种生物的所有个体构成种群。

（2）经过八代或更长时间之后再混养时，果蝇出现了严重的同体色交配偏好，说明两品系果蝇之间可能存在生殖隔离，不能自由地进行基因交流，原来的同种生物就进化成两个不同的物种，即增加了物种的多样性。

（3）箱子的存在，使两个种群之间存在地理隔离而不能进行基因交流；同时两个种群所处的环境不同（喂养的食物不同），使两个种群的基因频率朝着不同的方向发生改变，两个种群的体色出现较大差异。

（4）根据表格可知，甲箱中，A和T1基因的基因频率变化较大，乙箱中，只有T2基因的基因频率变化大，这说明甲箱中的基因库发生的变化较大；根据表格的数据可知，两个箱子中E的基因频率基本不变；由于第十代时甲箱中E的基因频率为65%，所以e的基因频率为35%，故Ee的基因型频率为2×65%×35%=45.5%。