Question

【題目】一萬多年前，內華達州比現在濕潤得多，氣候也較為寒冷，許多湖泊(A、B、C、D)通過縱橫交錯的小溪流連結起來，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差異也變得明顯(分別稱為a、b、c、d鳉魚)。下圖為內華達州1萬多年以來湖泊地質的變化示意圖。

（1）A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；現代生物進化理論認為______________為生物的進化提供原材料。

（2）現在，有人將四個湖泊中的一些鳉魚混合養殖，結果發現：A、B兩湖的鳉魚(a和b)能進行交配且產生后代，但其后代高度不育，則a、b鳉魚之間存在_______________，它們屬于兩個__________；來自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，且子代之間存在一定的性狀差異，這體現了生物多樣性中的___________________(填“基因多樣性”“物種多樣性”或“生態系統多樣性”)。

（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％。環境變化后，鳉魚種群中基因型為AA、Aa的個體數量在一年后各增加10％，基因型為aa的個體數量減少10％，則一年后A的基因頻率為_________(保留一位小數)，該種群___________(填“有”或“沒有”)發生進化，該種群___________(填“有”或“沒有”)進化成一個新物種。

Answer 1

【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% 有 沒有

【解析】

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，自然選擇以及隔離是物種形成過程的三個基本環節，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，這體現了生物多樣性中基因的多樣性。

(3)根據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%，假設開始鳉魚的種群數量為100只（AA為50只，Aa為100只，aa為50只），環境變化后，基因型為AA、Aa的個體數量在一年后個增加10%，基因型為aa的個體數量減少10%，則AA的數量為55只，Aa的數量為110只，aa的數量為45只，所以一年后A的基因頻率=（110+552）÷（552+1102+452）≈52.4%。基因頻率改變，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。