组卷网 > 高中生物综合库 > 遗传与进化 > 生物的进化 > 自然选择与适应的形成
题型:非选择题-解答题 难度:0.65 引用次数:295 题号:17851621
学习以下材料,回答(1)~(4)题
小蚂蚌的“超能力”
东亚飞蝗,别名蚂蚌,主要危害禾本科作物的叶片和嫩茎。小蚂炸何以成灾?这恐怕离不开它的“超能力”。
东亚飞蝗繁殖能力极强。绝大多数情况下,它们进行有性生殖,雌性成虫一生可产几百粒卵,十几天即可孵化完成。当某些极端因素造成蝗虫种群密度大幅降低时,幸存的蝗虫还可孤雌生殖,即在未交配的情况下产卵,短时间内大量繁殖。该方式产生的后代均为雌性,性成熟后可继续孤雌生殖。
东亚飞蝗还会“变身”。自然状态下它们为散居状态、通体绿色,某些因素的诱导使它们转变为群居状态,体色以黑色为主,这一过程称为“型变”。我国科学家鉴定到一种由群居型蝗虫特异性释放的物质——4VA,该物质释放量低但生物活性高,被定义为飞蝗的聚集信息素。飞蝗能通过锥形感受器中的嗅觉受体OR35特异性结合4VA,并将这一化学信号编码后传入到脑中形成聚集行为的指令,同时,特定区域的脑组织细胞在接收到4VA的信号后,某些基因转录成的RNA就会发生特定位点的甲基化修饰,从而引起飞蝗在表型上的一系列变化。例如:群居型蝗虫会高表达β胡萝卜素结合蛋白,该物质与β胡萝卜素结合呈现红色,大量的红色物质与原本的绿色体色叠加导致黑色体色的形成,这种体色显然属于警戒色;群居型飞蝗还会释放苯乙腈作为嗅觉警告信号以驱赶天敌大山雀,若大山雀强行攻击,飞蝗立即将苯乙腈转化为剧毒氢氰酸进行防御;此外,群居型飞蝗飞行的“燃料”也由糖类向单位能量更高的脂肪转变,这使其能够远距离迁移以获取更充足的食物资源。总之,4VA是蝗虫聚集成灾的“祸首”,同时其释放量又能随飞蝗种群密度的增加而增加。
蝗灾爆发会严重影响农业生产,对东亚飞蝗遗传特性的研究为科学防治蝗灾提供了重要的理论基础。
(1)东亚飞蝗属于生态系统成分中的____________,直接决定其种群密度的数量特征包括出生率和死亡率以及____________
(2)请在下图的“①~④”中补充相应文字,对“4VA是蝗虫聚集成灾的祸首”这一说法做出合理解释①____________;②____________;③____________;④____________

(3)从进化与适应的角度,分析东亚飞蝗采取孤雌生殖和有性生殖两种方式对于种群延续和进化的意义____________
(4)4VA和OR35的发现为“绿色控蝗”提供了更多可能性。请你结合文中信息,提出一条设想,以达到“蝗灾要除,蝗虫要留”的目的____________

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(4)下表为某基因在种群A和B中的基因型及其个体数

基因型

A种群(个)

B种群(个)

XDXD

200

0

XDXd

50

160

XdXd

100

200

XDY

180

0

XdY

170

270


d基因在A种群中的频率为_____。你认为造成B种群的基因型分布的最可能原因是___________
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(2)从达尔文的生物进化论角度分析,桦尺蛾的“工业黑化现象”是______的结果,这是通过____来实现的。黑色桦尺蛾与浅色桦尺蛾间没有生殖隔离,判断理由是_________________
(3)若不考虑迁入、迁出和突变以及基因S(s)对桦尺蛾生存的影响,某地区桦尺蛾中浅色桦尺蛾占4/9,则该地区黑色桦尺蛾中纯合子占 ____________
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