Question

【題目】1萬多年前，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。后來，氣候逐漸干旱、小溪流漸漸消失，形成了若干個獨立的湖泊，各湖泊生活的鳉魚形態差異也變得明顯（分別稱為a、b、c、d鳉魚）。如圖為內華達州1萬多年以來湖泊地質的變化示意圖。

回答下列問題。

（1）1萬多年后，D湖中的___________稱為該鳉魚種群的基因庫；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）能進行交配并且產生后代，但其后代高度不育，鳉魚種群a和種群b之間存在________，它們屬于兩個_________；來自C、D兩湖的桃魚（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________多樣性。

（3）在5000年前，A湖泊的淺水灘生活著甲水草（二倍體）。如今科學家發現了另一些植株碩大的乙水草，經基因組分析，甲、乙兩水草完全相同；經染色體組分析，甲水草含有18對同源染色體，乙水草的染色體組數是甲水草的2倍，則乙水草產生的原因最可能是______，進而導致染色體組倍增形成的四倍體水草。

Answer 1

【答案】所有鳉魚所含有的全部基因 突變和基因重組 生殖隔離 物種 基因 低溫導致甲水草幼苗或種子有絲分裂過程中紡錘體形成受到抑制

【解析】

本題所涉及的知識點有：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生物進化的原材料，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。據此答題。

（1）在某一地區所有同種生物個體的總和，稱之為種群，所有鳉魚所含有的全部基因稱為鳉魚種群的基因庫；突變和基因重組為生物的進化提供原材料。
（2）由于A、B兩湖的鳉魚（a和b）能進行交配，但其后代的雄性個體不能產生正常的精子，釀魚種群a和種群b之間存在生殖隔離，它們屬于兩個種群；來自C、D兩湖的桃魚（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，這體現了基因多樣性。
（3）根據甲、乙的基因完全相同，染色體數乙是甲的二倍，且乙的植株較碩大，說明乙是由甲經過染色體加倍形成的多倍體，即乙是四倍體，形成的原因可能是：低溫導致甲水草幼苗或種子有絲分裂過程中紡錘體形成受到抑制，進而導致染色體組成倍增加形成四倍體水草乙。