Question

17．分析回答有關(guān)生物進(jìn)化及多樣性問題：
（1）生物a為現(xiàn)今僅存于某個(gè)海島上的一種昆蟲，其翅的強(qiáng)健程度用T來表示，最近一次科學(xué)考察時(shí)測得生物a的T值分布曲線 如圖1所示．請你預(yù)測一下當(dāng)該海島上的風(fēng)力持續(xù)變強(qiáng)之后，可能測得的生物a的T值與a的個(gè)體數(shù)分布曲線圖，并畫在相應(yīng)圖的坐標(biāo)上圖2中．

（2）（多選）一個(gè)全部由基因型為Aa的豌豆植株組成的種群，經(jīng)過連續(xù)4次自交，獲得的子代中，Aa的頻率為1$\frac{1}{16}$，AA和aa的頻率均為$\frac{15}{32}$．根據(jù)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論，可以肯定該種群在這些年中CEH．
A．發(fā)生了隔離    B．發(fā)生了基因突變    C．沒有發(fā)生生物進(jìn)化
D．基因頻率發(fā)生變化   E．基因型頻率發(fā)生改變       F．發(fā)生了自然選擇      G．性狀始終保持一致   H．基因庫沒有變化        I．會(huì)因定向變異形成新的亞種或物種
（3）①圖3中三條曲線a、b、c為某生態(tài)系統(tǒng)中3種生物的C0₂消耗速率的曲線圖，其中可能分別是小球藻、動(dòng)物、硝化細(xì)菌的順序依次為b、c、a．研究人員利用含大量氮、磷的沼液培養(yǎng)小球藻，進(jìn)行“去除CO₂的低碳研究”．
②確定小球藻是能進(jìn)行光合作用的真核生物的簡便方法是在顯微鏡下（或制片）觀察存在細(xì)胞核．
③磷被小球藻吸收后參與合成ATP、NADPH、磷脂（至少答兩項(xiàng)）等物質(zhì)直接影響其光合作用．小球藻在12時(shí)產(chǎn)生ATP的場所有葉綠體囊狀結(jié)構(gòu)薄膜、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體．在顯微鏡下（或制片）觀察存在葉綠體．
④圖4是在持續(xù)通入CO₂濃度為1.5%的空氣下（其它條件適宜），CO₂去除率與小球藻相對密度的變化曲線．據(jù)圖分析，小球藻去除CO₂的最佳時(shí)段是第6天（或第4-6天）_．第6天后CO₂去除率下降的最可能原因隨著小球藻密度的增加，凈光臺(tái)作用速率下降．若要維持CO₂去除率為最大值，采取的措施是維持小球藻相對密度在30-40之間．

Answer 1

分析 現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的核心內(nèi)容是自然選擇．現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的基本觀點(diǎn)：種群是生物進(jìn)化的基本單位，生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)在于種群基因頻率的改變．突變和基因重組、自然選擇及隔離是物種形成過程的三個(gè)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(dǎo)致新物種的形成．其中突變和基因重組產(chǎn)生生物進(jìn)化的原材料，自然選擇使種群的基因頻率發(fā)生定向的改變并決定生物進(jìn)化的方向，隔離是新物種形成的必要條件．基因型為Aa的碗豆植株組成的種群，經(jīng)過連續(xù)n代自交，獲得的子代中，Aa頻率為（1/2）ⁿ，AA和aa的頻率均為（1/2）[1一（1/2）ⁿ]，可見基因型頻率發(fā)生了改變；A的基因頻率=AA的基因型頻率+1/2Aa的基因型頻率=50%，a的基因頻率=50%，可見基因頻率沒有發(fā)生改變，生物沒有發(fā)生進(jìn)化．

解答 解：（1）分析圖1：該種群中翅的強(qiáng)健程度中等的是適應(yīng)環(huán)境的個(gè)體，這樣翅膀的種群數(shù)量較大，當(dāng)該海島上的風(fēng)力持續(xù)變強(qiáng)之后，翅的強(qiáng)健程度中等的個(gè)體易被大風(fēng)吹到海里淹死，而翅膀弱小的或者沒有翅膀的可以貼地爬行，翅膀特別強(qiáng)健的可以頂風(fēng)飛翔，二者都會(huì)存活下來，稱為適應(yīng)環(huán)境的類型．圖見答案．
（2）A、該種群沒有發(fā)生隔離，A錯(cuò)誤；
B、該種群中沒有產(chǎn)生新基因，因此沒有發(fā)生基因突變，B錯(cuò)誤；
C、生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的改變，該種群沒有的基因頻率沒有發(fā)生改變，說明生物沒有發(fā)生進(jìn)化，C正確；
D、該種群的基因頻率沒有發(fā)生改變，D錯(cuò)誤；
E、連續(xù)n代自交，獲得的子代中，Aa頻率為$（\frac{1}{2}）^{n}$，AA和aa的頻率均為$（\frac{1}{2}）$[1一$（\frac{1}{2}）^{n}$]，可見基因型頻率發(fā)生了改變，E正確；
F、該種群的基因頻率沒有發(fā)生改變，可見沒有發(fā)生自然選擇，F(xiàn)錯(cuò)誤；
G、該種群的基因型頻率發(fā)生了變化，最初Aa=1，AA=aa=0，連續(xù)自交四代后Aa的頻率$\frac{1}{16}$，AA和aa的頻率均$\frac{15}{32}$，生物的性狀發(fā)生了改變，G錯(cuò)誤；
H、該種群沒有發(fā)生基因突變，基因頻率也沒用發(fā)生變化，故基因庫沒有變化，H正確；
I、變異不定向，自然選擇定向，I錯(cuò)誤．
故選：CEH．
（3）①根據(jù)圖1分析，小球藻屬于光能自養(yǎng)型生物，白天能夠進(jìn)行光合作用二氧化碳消耗速率增加，為b曲線；動(dòng)物為異養(yǎng)型生物二氧化碳消耗速率為正值，即曲線a，硝化細(xì)菌為化能自養(yǎng)型生物，一直有二氧化碳的吸收，為負(fù)值，即曲線c．
②小球藻屬于真核生物，并能能夠進(jìn)行光合作用，因此其細(xì)胞結(jié)構(gòu)中具有細(xì)胞核和葉綠體等復(fù)雜細(xì)胞器．并且如果有葉綠體就證明細(xì)胞肯定是真核細(xì)胞，故鑒別小球藻的簡便方法就是用顯微鏡觀察葉綠體的存在．
③光合作用有關(guān)的含磷的化合物是ATP、NADPH、類囊體薄膜中的磷脂等．小球藻在12時(shí)既有光合作用也有呼吸作用，兩種生理過程都能夠產(chǎn)生ATP，所以產(chǎn)生ATP的場所有產(chǎn)生ATP的場所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體．
④從圖2中可以看出，當(dāng)?shù)?-6天或第6天時(shí)二氧化碳的去除率最高．6天后去除率下降的原因是：隨著小球藻密度的增加，呼吸速率增強(qiáng)，導(dǎo)致凈光合速率下降，導(dǎo)致二氧化碳的凈吸收量下降，故去除率下降．要維持二氧化碳的去除率最大，需要維持小球藻的相對密度在30-40之間．
故答案為：
（1）如圖所示，中間類型少

（2）CEH
（3）①b、c、a   ②在顯微鏡下（或制片）觀察存在細(xì)胞核    ③ATP、NADPH、磷脂  葉綠體囊狀結(jié)構(gòu)薄膜、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體  ④第6天（或第4-6天）    隨著小球藻密度的增加，凈光臺(tái)作用速率下降    維持小球藻相對密度在30-40之間 （或控制小球藻相對密度在CO₂去除率最大的時(shí)候）

點(diǎn)評 考查學(xué)生對于現(xiàn)代生物進(jìn)化理論內(nèi)容的理解并應(yīng)用相關(guān)知識進(jìn)行推理、判斷的能力，光合作用以及治污生態(tài)工程的相關(guān)知識，意在考查考生的分析能力、理解能力和圖文轉(zhuǎn)換能力，難度適中．