题目内容
【题目】银鱼科鱼类是我国重要经济鱼类,但其分类和进化问题尚存不少争议。按照传统的分类观点,太湖新银鱼、小齿日本银鱼、有明银鱼三个物种分别属于三个不同的属。科学工作者在传统研究的基础上,采取分子生物学手段,对它们进行了进一步的研究。
资料1 基于传统的调查法,已知三种银鱼自然条件下的分布区域见图 1。
资料2 三种银鱼线粒体COⅡ基因和Cytb基因核苷酸序列比较数据如下:
COⅡ基因 | Cytb 基因 | |
太湖新银鱼—小齿日本银鱼 | 13.41 | 26.57 |
太湖新银鱼—有明银鱼 | 14.89 | 24.32 |
有明银鱼—小齿日本银鱼 | 13.59 | 16.95 |
注:三个物种同一基因的基因序列长度相等; 表中数据表示的是核苷酸序列差异百分比。 |
基于上述资料,回答以下问题:
(1)自然条件下,太湖新银鱼和小齿日本银鱼__________(填写“会”或“不会”)发生基因交流,原因是__________。
(2)太湖新银鱼和小齿日本银鱼亲缘关系如何?请表明你的观点_________。从资料2中找到支持你观点的数据,进行简单的论述_____________。
(3)三个物种的线粒体COⅡ基因和Cytb基因核苷酸序列都存在差异 ,这些差异属于________多样性,这种多样性的形成主要是___________的结果。
【答案】不会两个物种在空间上存在地理隔离亲缘关系近(亲缘关系远不能确定)COⅡ基因核苷酸差异数据显示,在两个有地理隔离的物种(太湖新银鱼与小齿日本银鱼)之间核苷酸序列差异为13.41,是最小的;Cytb基因核苷酸差异数据显示,在两个有地理隔离的物种(太湖新银鱼与小齿日本银鱼)之间核苷酸序列差异为26.57,是最大的;COⅡ基因与Cytb基因核苷酸差异数据的结果是相反的,需要依据更多的研究数据才能得出结论基因(遗传)长期自然选择
【解析】
据图分析,图1中三种银鱼中的太湖新银鱼、有明银鱼生活在同一个水域,而小齿日本银鱼生活在另一个水域。根据表格分析,太湖新银鱼—小齿日本银鱼的COⅡ基因的序列相差最小,太湖新银鱼—有明银鱼的COⅡ基因的序列相差最大;太湖新银鱼—小齿日本银鱼的Cytb 基因的序列相差最大,有明银鱼—小齿日本银鱼的Cytb 基因的序列相差最小。
的序列相差较大。
(1)根据以上分析已知,太湖新银鱼和小齿日本银鱼生活在两个不同的水域,它们之间存在地理隔离,因此无法进行基因的交流。
(2)据图分析,COⅡ基因核苷酸差异数据显示,在两个有地理隔离的物种(太湖新银鱼与小齿日本银鱼)之间核苷酸序列差异为13.41,是最小的;Cytb基因核苷酸差异数据显示,在两个有地理隔离的物种(太湖新银鱼与小齿日本银鱼)之间核苷酸序列差异为26.57,是最大的。由于COⅡ基因与Cytb基因核苷酸差异数据的结果是相反的,因此不能确定太湖新银鱼和小齿日本银鱼亲缘关系的远近,需要依据更多的研究数据才能得出结论。
(3)根据题意分析,三种银鱼的两种基因在核苷酸序列上都存在着或多或少的差异,体现了遗传(基因)多样性,这个是长期自然选择的结果。
【题目】科研人员选择冬季大棚中的番茄和草莓,在保持两种植物生长所需的温度、水分、肥料等相同且适宜的条件下,每天14:00﹣15:00 观察并测定光合速率,结果如图.
(1)实验的研究目的是 .
(2)在番茄和草莓棚中选择生长期一致的两种植物,且每种植物的植株进行实验.
(3)随空气质量指数上升,空气中细颗粒物浓度增大,光照强度降低,光合作用 , 减弱,为暗反应提供的减少. 同时污染物浓度增加,温度随之降低,直接影响了细胞内光合作用速率下降.
(4)科研人员进一步研究空气质量对番茄和草莓光合作用的影响,结果如表.
空气质量级别 | 番茄 | 草莓 | ||||
棚温 | 光合有效辐射 | 光合速率 | 棚温 | 光合有效辐射 | 光合速率 | |
二级良 | 25.6 | 987 | 20.4 | 27.3 | 994 | 20.11 |
三级轻度污染 | 23.4 | 746 | 19.6 | 26.1 | 785 | 18.72 |
四级中度污染 | 23.4 | 477 | 17.1 | 26.1 | 428 | 17.41 |
五级重度污染 | 22.2 | 325 | 11.8 | 24.6 | 428 | 10.10 |
(注:光合有效辐射是指绿色植物进行光合作用过程中,能够被光和色素吸收并转化的太阳辐射能量)
①当空气质量由三级升为四级时,番茄光合速率下降13%,草莓的光合速率下降7%,这一结果说明 .
②当污染进一步加剧到五级时,导致草莓光合速率下降的主要因素是 .
(5)综上所述,在空气质量处于四级中度污染以上时,番茄棚和草莓棚应分别采取措施来维持植物的光合速率.