【題目】一萬多年前,內(nèi)華達州比現(xiàn)在濕潤得多,氣候也較為寒冷,許多湖泊(AB、C、D)通過縱橫交錯的小溪流連結(jié)起來,湖中有不少鳉魚。以后,氣候逐漸干旱,小溪流漸漸消失,形成了若干個獨立的湖泊,各湖泊生活的鏘魚形態(tài)差異也變得明顯(分別稱為a、b、c、d鳉魚)。下圖為內(nèi)華達州1萬多年以來湖泊地質(zhì)的變化示意圖。

1A湖中的所有鳉魚為一個_________,它是生物進化的__________。一萬多年后,D湖中的_________________________稱為鳉魚種群的基因庫;現(xiàn)代生物進化理論認為______________為生物的進化提供原材料。

2)現(xiàn)在,有人將四個湖泊中的一些鳉魚混合養(yǎng)殖,結(jié)果發(fā)現(xiàn):A、B兩湖的鳉魚(ab)能進行交配且產(chǎn)生后代,但其后代高度不育,則ab鳉魚之間存在_______________,它們屬于兩個__________;來自C、D兩湖的鳉魚(cd)交配,能生育具有正常生殖能力的子代,且子代之間存在一定的性狀差異,這體現(xiàn)了生物多樣性中的___________________(基因多樣性”“物種多樣性生態(tài)系統(tǒng)多樣性”)。

3)如果C湖泊中鳉魚體色有黑色和淺灰色,其為一對相對性狀,黑色基因A的基因頻率為50%。環(huán)境變化后,鳉魚種群中基因型為AAAa的個體數(shù)量在一年后各增加10%,基因型為aa的個體數(shù)量減少10%,則一年后A的基因頻率為_________(保留一位小數(shù)),該種群___________(沒有”)發(fā)生進化,該種群___________(沒有”)進化成一個新物種。

【答案】種群 基本單位 所有鳉魚所含的全部基因 突變和基因重組 生殖隔離 物種 基因多樣性 52.4% 沒有

【解析】

種群是生物進化的基本單位,生物進化的實質(zhì)是種群基因頻率的改變。突變和基因重組,自然選擇以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(chǎn)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(chǎn)生進化的原材料,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。

(1)A湖中的所有鳉魚都是同一個物種的生物,它們構(gòu)成一個種群,它是生物進化的基本單位。D湖中的所有鳉魚所含的全部基因稱為鳉魚種群的基因庫;現(xiàn)代生物進化理論認為突變和基因重組為生物的進化提供原材料,其中突變包括基因突變和染色體變異。

(2) A、B兩湖的鳉魚(a和b)能進行交配且產(chǎn)生后代,但其后代高度不育,所以A、B兩湖的a、b鳉魚之間存在生殖隔離,它們屬于兩個不同的物種; C、D兩湖的鳉魚(c和d)交配,能生育具有正常生殖能力的子代,說明c、d鳉魚還是同一個物種,之所以子代之間存在一定的性狀差異,主要是因為在種群中存在基因(型)多樣性,這體現(xiàn)了生物多樣性中基因的多樣性。

(3)根據(jù)A的基因頻率為50%,可知群體中AA的個體占25%,Aa的個體占50%aa的個體占25%,假設(shè)開始鳉魚的種群數(shù)量為100只(AA為50只,Aa為100只,aa為50只),環(huán)境變化后,基因型為AA、Aa的個體數(shù)量在一年后個增加10%,基因型為aa的個體數(shù)量減少10%,則AA的數(shù)量為55只,Aa的數(shù)量為110只,aa的數(shù)量為45只,所以一年后A的基因頻率=(110+552)÷(552+1102+452)≈52.4%;蝾l率改變,只能說明生物進化了,由于各個基因型的個體仍然可以進行基因交流,所以沒有進化形成新物種。

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