Question

17．分析相關材料，回答下列關于生物進化與生物多樣性的問題
在某一溫泉地區(qū)，50年前由于有溫泉水的補給，區(qū)內兩個湖泊（X和Y）的水溫都常年保持在30～35℃．科學家觀察到湖水中和湖畔灘地上生存著一些喜溫動、植物，其中包括一種體型小、繁殖周期短的P魚．他們調查了兩湖泊中P魚的水溫適應性，結果發(fā)現這種魚的水溫適應范圍很狹窄：水溫低于27℃，P魚的受精卵不能正常孵化；水溫低于22℃或高于40℃則死亡．
后來由于地質狀況發(fā)生變化，溫泉補給水量有所增減，導致湖泊水溫逐漸發(fā)生不同變化．調查得知，X湖水溫從50年前的30～35℃逐年下降，至今已穩(wěn)定保持在22～26℃，而且湖畔灘地增加了一些適應較低溫度的動植物種類，但湖中P魚的種群規(guī)模保持不變．Y湖水溫仍保持在30～35℃，生物群落和P魚的特性較50年前無明顯變化．
（1）X、Y湖獨特的水溫等無機環(huán)境被稱為生境．
（2）50年后，使X湖中P魚的性狀發(fā)生顯著差異的內在因素是可遺傳變異（或突變或基因突變或遺傳物質的變化）．這種差異反映了遺傳多樣性．
（3）科學家們預言，如果X、Y湖的自然條件維持不變，并且與其他湖泊之間的水體交換斷絕，那么經過相當長時間后，X、Y湖中的P魚之間可能會形成生殖隔離．到那時這些魚之間的差異反映了物種多樣性．
（4）已知P魚體內一對等位基因A、a與對環(huán)境溫度的適應性有關，其中的a基因表達為更適應較低溫度．假設X湖中P魚群體中基因型AA：Aa：aa的比例50年前為1：2：l，則現在的比例可能為D．
A．AA：Aa：aa為6：3：1        B．AA：Aa：aa為3：4：3
C．AA：Aa：aa為1：3：1        D．AA：Aa：aa為1：4：5
（5）如果若干年后，P魚成為瀕危物種，造成此結果的原因不會是C．
A．環(huán)境污染    B．圍湖造田    C．人工養(yǎng)殖     D．湖區(qū)開發(fā)為旅游區(qū)．

Answer 1

分析 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(huán)節(jié)，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）X、Y湖獨特的水溫等無機環(huán)境被稱為生境．
（2）50年后，使X湖中P魚的性狀發(fā)生顯著差異的內在因素是可遺傳變異（或突變或基因突變或遺傳物質的變化）．這種差異反映了遺傳多樣性．
（3）如果X、Y湖的自然條件維持不變，并且與其他湖泊之間的水體交換斷絕，那么經過相當長時間后，X、Y湖中的P魚之間可能會形成生殖隔離．到那時這些魚之間的差異反映了物種多樣性．
（4）假設X湖中50年前P魚群體中基因型AA：Aa：aa的比例為1：2：l，則A的基因頻率為$\frac{2+2}{2+4+2}$=0.5，a的基因頻率為1-A=0.5．X湖水溫從50年前的30～35℃逐年下降，至今已穩(wěn)定保持在22～26℃，a基因表達為更適應較低溫度，a的基因頻率上升，ABCD四個選項中很明顯D選項中的a的基因頻率最大，故選D．
（5）如果若干年后，P魚成為瀕危物種，造成此結果的原因可能是A．環(huán)境污染、B．圍湖造田、D．湖區(qū)開發(fā)為旅游區(qū)等，但不可能是C．人工養(yǎng)殖．
故答案為：
（1）生境
（2）可遺傳變異（或突變或基因突變或遺傳物質的變化）遺傳
（3）生殖   物種
（4）D
（5）C

點評 本題考查了現代生物進化理論的相關知識，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．