Question

8．回答下列有關(guān)生物進(jìn)化與多樣性的問題．
某草原有羊草、貝加爾針茅、羽茅、黃囊苔草、糙隱子草、麻花頭等草種，為研究放牧強(qiáng)度與草原植物多樣性的關(guān)系，研究者將草原劃分為無放牧區(qū)、輕度放牧區(qū)、中度放牧區(qū)和重度放牧區(qū)進(jìn)行研究，2年后的結(jié)果如下表．
不同放牧強(qiáng)度下植物的多樣性指標(biāo)

放牧強(qiáng)度	多樣性指標(biāo)
	物種豐富度指標(biāo)	物種均勻度指標(biāo)
無	14.11	0.72	0.93
輕度	16.50	0.75	0.94
中毒	15.63	0.69	0.90
重度	13.90	0.69	0.89

（1）調(diào)查植物多樣性時常用的方法是，該草原的所有羽茅植株總和稱為種群
（2）羊草、貝加爾針茅、羽茅、黃囊苔草等不同草種之間的差異，體現(xiàn)的是多樣性．通過比較這些草種細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞色素c的氨基酸序列差異，可以顯示它們之間親緣關(guān)系的遠(yuǎn)近，這提供了生物進(jìn)化的方面的證據(jù)生物化學(xué)．
（3）對研究結(jié)果進(jìn)行分析，可以發(fā)現(xiàn)隨放牧強(qiáng)度的增加，則D．
A．物種均勻度指數(shù)越來越低        B．物種豐富度指數(shù)越來越低
C．多樣性指數(shù)越來越低            D．多樣性指數(shù)先增加后降低
（4）利用本研究中的數(shù)據(jù)，你的結(jié)論是人類對資源的適度利用有利于增加生物多樣性，但過度利用會降低生物多樣性．
（5）植物物種多樣性程度高低，可用辛普森指數(shù)表示1．辛普森指數(shù)計(jì)算公式為：D=1-$\underset{\stackrel{s}{∑}}{i=1}$（$\frac{{n}_{i}}{N}$）²
設(shè)有甲、乙兩群落，各有兩個物種A、B組成，甲中A、B分別是50個、50個，乙中A、B分別是99個、1個．請以辛普森指數(shù)值來說明群落甲、乙的多樣性程度，并說明物種多樣性程度不同的原因A、B兩群落的D值分別為0.5000和0.0198．說明群落甲的物種多樣性程度高于乙，因?yàn)閮烧叩奈锓N分布均勻度不同．如圖，科學(xué)家利用果蠅做進(jìn)化實(shí)驗(yàn)，兩組實(shí)驗(yàn)僅喂養(yǎng)食物不同，其他環(huán)境條件一致．
下表是圖中甲、乙兩箱中果蠅部分等位基因[A-a、T（T1、T2）-t、E-e]的顯性基因頻率統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)．

世代	甲箱				乙箱
	果蠅數(shù)	A	T1	E	果蠅數(shù)	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%	62.2%	420	96%	66%	65.8%
第十代	560	61%	89%	60%	430	95%	93%	65%

（6）甲、乙兩箱果蠅的基因庫較小的是乙箱；T1、T2、t基因?yàn)閺?fù)等位基因．
（7）兩箱中，頻率比較穩(wěn)定的基因是E．第十代時，甲箱中果蠅的該等位基因雜合體出現(xiàn)的頻率是48%．

Answer 1

分析 種群是生活在一定自然區(qū)域內(nèi)、所有同種生物個體的綜合；調(diào)查種群密度的常用方法有樣方法和標(biāo)記重捕法，樣方法主要用于調(diào)查植物或活動能力小的動物，標(biāo)志重捕法常用于調(diào)查活動能力強(qiáng)．活動范圍廣的動物；生物多樣性包括基因多樣性、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性三個層次．種群基因庫是一個種群中所有個體的全部基因，基因庫大小與種群數(shù)量有直接關(guān)系，遺傳平衡定律中，雜合子的基因型頻率等于顯性基因頻率與隱性基因頻率乘積的2倍．

解答 解：（1）調(diào)查植物多樣性和種群密度都可用樣方法．同一空間的相同物種的總和稱為種群．
（2）生物多樣性分遺傳多樣性、物種多樣性、生態(tài)系統(tǒng)多樣性，不同草種之間的差異屬物種層次的多樣性．這些草種細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞色素c的氨基酸序列差異是生物進(jìn)化的生物化學(xué)方面的證據(jù)．進(jìn)化的證據(jù)還有化石、比較解剖學(xué)、細(xì)胞學(xué)、基因?qū)W等等．
（3）從表3數(shù)據(jù)分析可見，多樣性的各種指標(biāo)都呈現(xiàn)先略微升高后下降的趨勢．
（4）從表3數(shù)據(jù)可見，輕度放牧比無放牧的各種多樣性指標(biāo)都高，說明人類對資源的適度利用有利于增加生物多樣性．但中度和過度放牧又使各種多樣性指標(biāo)降低，說明過度利用會降低生物多樣性．
（5）普森物種多樣性指數(shù)的計(jì)算公式為：D=1-$\underset{\stackrel{s}{∑}}{i=1}$（$\frac{{n}_{i}}{N}$）²，式中：D為多樣性指數(shù)；N是所有物種的個體總數(shù)；n_i是第i個物種的個體數(shù)；S是物種的數(shù)目（種數(shù)）．據(jù)此公式可得出A、B兩群落的D值分別為0.5000和0.0198．這說明群落甲的物種多樣性程度高于乙，因?yàn)閮烧叩奈锓N分布均勻度不同所致．
（6）分析甲箱和乙箱的果蠅數(shù)量可知，甲的種群數(shù)量大，乙的種群數(shù)量少，因此甲箱果蠅的種群基因庫大，乙箱果蠅的基因庫小，T1、T2、t基因?yàn)閺?fù)等位基因．
（7）分析表格中信息可知，E基因頻率在不同世代之間的變化不大，最穩(wěn)定；由表格中信息可知，第十代時，甲箱中，E的基因頻率為60%，則e的基因頻率為40%，因此該等位基因雜合體出現(xiàn)的頻率是2×60%×40%=48%．
故答案為：
（1）樣方法   種群
（2）物種  生物化學(xué)
（3）D
（4）人類對資源的適度利用有利于增加生物多樣性，但過度利用會降低生物多樣性
（5）A、B兩群落的D值分別為0.5000和0.0198．說明群落甲的物種多樣性程度高于乙，因?yàn)閮烧叩奈锓N分布均勻度不同．
（6）乙箱  復(fù)等位
（7）E（或e）      48

點(diǎn)評 本題以生物進(jìn)化與多樣性為背景，以表格形式考查學(xué)生數(shù)據(jù)分析能力和判斷能力，以及運(yùn)用所學(xué)知識綜合分析問題的能力．