Question

17．分析回答有關生物進化及多樣性問題：
（1）生物a為現今僅存于某個海島上的一種昆蟲，其翅的強健程度用T來表示，最近一次科學考察時測得生物a的T值分布曲線 如圖1所示．請你預測一下當該海島上的風力持續(xù)變強之后，可能測得的生物a的T值與a的個體數分布曲線圖，并畫在相應圖的坐標上圖2中．

（2）（多選）一個全部由基因型為Aa的豌豆植株組成的種群，經過連續(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$\frac{15}{32}$．根據現代生物進化理論，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、動物、硝化細菌的順序依次為b、c、a．研究人員利用含大量氮、磷的沼液培養(yǎng)小球藻，進行“去除CO₂的低碳研究”．
②確定小球藻是能進行光合作用的真核生物的簡便方法是在顯微鏡下（或制片）觀察存在細胞核．
③磷被小球藻吸收后參與合成ATP、NADPH、磷脂（至少答兩項）等物質直接影響其光合作用．小球藻在12時產生ATP的場所有葉綠體囊狀結構薄膜、細胞質基質、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．據圖分析，小球藻去除CO₂的最佳時段是第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 現代生物進化理論的核心內容是自然選擇．現代生物進化理論的基本觀點：種群是生物進化的基本單位，生物進化的實質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基本環(huán)節(jié)，通過它們的綜合作用，種群產生分化，最終導致新物種的形成．其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發(fā)生定向的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．基因型為Aa的碗豆植株組成的種群，經過連續(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)生進化．

解答 解：（1）分析圖1：該種群中翅的強健程度中等的是適應環(huán)境的個體，這樣翅膀的種群數量較大，當該海島上的風力持續(xù)變強之后，翅的強健程度中等的個體易被大風吹到海里淹死，而翅膀弱小的或者沒有翅膀的可以貼地爬行，翅膀特別強健的可以頂風飛翔，二者都會存活下來，稱為適應環(huán)境的類型．圖見答案．
（2）A、該種群沒有發(fā)生隔離，A錯誤；
B、該種群中沒有產生新基因，因此沒有發(fā)生基因突變，B錯誤；
C、生物進化的實質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)生進化，C正確；
D、該種群的基因頻率沒有發(fā)生改變，D錯誤；
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錯誤；
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錯誤．
故選：CEH．
（3）①根據圖1分析，小球藻屬于光能自養(yǎng)型生物，白天能夠進行光合作用二氧化碳消耗速率增加，為b曲線；動物為異養(yǎng)型生物二氧化碳消耗速率為正值，即曲線a，硝化細菌為化能自養(yǎng)型生物，一直有二氧化碳的吸收，為負值，即曲線c．
②小球藻屬于真核生物，并能能夠進行光合作用，因此其細胞結構中具有細胞核和葉綠體等復雜細胞器．并且如果有葉綠體就證明細胞肯定是真核細胞，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時既有光合作用也有呼吸作用，兩種生理過程都能夠產生ATP，所以產生ATP的場所有產生ATP的場所有細胞質基質、線粒體、葉綠體．
④從圖2中可以看出，當第4-6天或第6天時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，導致凈光合速率下降，導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）觀察存在細胞核    ③ATP、NADPH、磷脂  葉綠體囊狀結構薄膜、細胞質基質、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去除率最大的時候）

點評 考查學生對于現代生物進化理論內容的理解并應用相關知識進行推理、判斷的能力，光合作用以及治污生態(tài)工程的相關知識，意在考查考生的分析能力、理解能力和圖文轉換能力，難度適中．