Question

17．分析相关材料，回答下列关于生物进化与生物多样性的问题
在某一温泉地区，50年前由于有温泉水的补给，区内两个湖泊（X和Y）的水温都常年保持在30～35℃．科学家观察到湖水中和湖畔滩地上生存着一些喜温动、植物，其中包括一种体型小、繁殖周期短的P鱼．他们调查了两湖泊中P鱼的水温适应性，结果发现这种鱼的水温适应范围很狭窄：水温低于27℃，P鱼的受精卵不能正常孵化；水温低于22℃或高于40℃则死亡．
后来由于地质状况发生变化，温泉补给水量有所增减，导致湖泊水温逐渐发生不同变化．调查得知，X湖水温从50年前的30～35℃逐年下降，至今已稳定保持在22～26℃，而且湖畔滩地增加了一些适应较低温度的动植物种类，但湖中P鱼的种群规模保持不变．Y湖水温仍保持在30～35℃，生物群落和P鱼的特性较50年前无明显变化．
（1）X、Y湖独特的水温等无机环境被称为生境．
（2）50年后，使X湖中P鱼的性状发生显著差异的内在因素是可遗传变异（或突变或基因突变或遗传物质的变化）．这种差异反映了遗传多样性．
（3）科学家们预言，如果X、Y湖的自然条件维持不变，并且与其他湖泊之间的水体交换断绝，那么经过相当长时间后，X、Y湖中的P鱼之间可能会形成生殖隔离．到那时这些鱼之间的差异反映了物种多样性．
（4）已知P鱼体内一对等位基因A、a与对环境温度的适应性有关，其中的a基因表达为更适应较低温度．假设X湖中P鱼群体中基因型AA：Aa：aa的比例50年前为1：2：l，则现在的比例可能为D．
A．AA：Aa：aa为6：3：1        B．AA：Aa：aa为3：4：3
C．AA：Aa：aa为1：3：1        D．AA：Aa：aa为1：4：5
（5）如果若干年后，P鱼成为濒危物种，造成此结果的原因不会是C．
A．环境污染    B．围湖造田    C．人工养殖     D．湖区开发为旅游区．

Answer 1

分析 种群是生物进化的基本单位，生物进化的实质是种群基因频率的改变．突变和基因重组，自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节，通过它们的综合作用，种群产生分化，最终导致新物种形成．在这个过程中，突变和基因重组产生生物进化的原材料，自然选择使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向，隔离是新物种形成的必要条件．

解答 解：（1）X、Y湖独特的水温等无机环境被称为生境．
（2）50年后，使X湖中P鱼的性状发生显著差异的内在因素是可遗传变异（或突变或基因突变或遗传物质的变化）．这种差异反映了遗传多样性．
（3）如果X、Y湖的自然条件维持不变，并且与其他湖泊之间的水体交换断绝，那么经过相当长时间后，X、Y湖中的P鱼之间可能会形成生殖隔离．到那时这些鱼之间的差异反映了物种多样性．
（4）假设X湖中50年前P鱼群体中基因型AA：Aa：aa的比例为1：2：l，则A的基因频率为$\frac{2+2}{2+4+2}$=0.5，a的基因频率为1-A=0.5．X湖水温从50年前的30～35℃逐年下降，至今已稳定保持在22～26℃，a基因表达为更适应较低温度，a的基因频率上升，ABCD四个选项中很明显D选项中的a的基因频率最大，故选D．
（5）如果若干年后，P鱼成为濒危物种，造成此结果的原因可能是A．环境污染、B．围湖造田、D．湖区开发为旅游区等，但不可能是C．人工养殖．
故答案为：
（1）生境
（2）可遗传变异（或突变或基因突变或遗传物质的变化）遗传
（3）生殖   物种
（4）D
（5）C

点评 本题考查了现代生物进化理论的相关知识，要注意辨析，种群基因频率改变意味着生物进化了，但不一定产生新的物种．新物种的产生必须要经过生殖隔离．生殖隔离的产生不一定要经过长期的地理隔离，如多倍体的形成．