Question

分析有关科学探究的资料，回答问题：
能够影响生物生殖和死亡时间安排的那些特征构成了生物的生活史．达尔文认为：种群的生活史特征是由自然选择所塑造的进化适应．下列实验检验了达尔文的观点．虹鳉是观赏鱼中最易辨认的一种小形淡水鱼．在某河流系统中，虹鳉生活在小水潭中，地理隔离使种群间彼此无法进行基因交流，如图1．Reznick和Endler研究初期发现，虹鳉种群的一些生活史特征是与溪流水潭中主要的捕食者类型相关的，水潭①中的捕食者花鳉捕食较小的和未成熟的虹鳉；水潭②中体型较大的狗鱼则捕食大而成熟的虹鳉．
（1）Reznick和Endler研究虹鳉生活史的进化适应性只有在追踪一个

 

随时间所发生的改变时才是明显可见的．
（2）观察发现，狗鱼捕食大而成熟的虹鳉，但并不因此而消灭虹鳉．从生殖发育的角度看，这类虹鳉区别于有花鳉的水潭中的虹鳉的生活史特点是

 

（选填字母a．早成熟，b．晚成熟，c．每次生殖产生的后代比较多，d．每次生殖产生的后代比较少），否则虹鳉就没有生殖的机会．一种合理的推论是：对大小不同虹鳉所进行的

 

造成了虹鳉出现生活史差异，导致了生活史的适应．
（3）Rezneck和Endler对上述推论进行了检验．

【假设】不同捕食者的取食嗜好通过

 

过程能导致不同的虹鳉种群产生生活史差异．
【预期】如图1所示，将虹鳉从

 

（填水潭编号）号水潭有狗鱼的地方转移到没有狗鱼但有花鳉（内无虹鳉）的地方，被移地的虹鳉种群应当世世代代表现出

 

，这是与花鳉共存的虹鳉所具有的典型的生活史特征．
【实施】按照“预期”中的移地试验进行了连续11年（30～60个世代）的观察和记录．
（ⅰ）实验中的对照组是

 

．
（ⅱ）科学家测定了整个实验中虹鳉性成熟个体体重和年龄等生活史特征，结果如下表．在图1右侧将下表中数据结果转换成柱形图，以显示性成熟个体体重和年龄的变化特征．并填写下表中“移地虹鳉的相对变化值（%）”的数值．
虹鳉移地与否对生活史影响的结果统计

观测指标 观察对象	虹鳉成熟时体重/mg		虹鳉成熟时年龄/d
	雌	雄	雌	雄
来自有狗鱼水潭的虹鳉	161.5	67.5	85.7	48.5
移入有花鳉水潭的虹鳉	185.6	76.1	92.3	58.2
移地虹鳉的相对变化值（%）	雌性体重增加   % 雄性体重增加   % 种群体重增加   %		雌性成熟年龄延长   % 雄性成熟年龄延长   %

【结果与分析】由此，细心的科学家用“田间”实验证明了虹鳉种群生活史特征的形成是在相对较短的时间内的一个自然进化过程．

Answer 1

考点：生物进化与生物多样性的形成

专题：

分析：现代生物进化理论：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）生物进化的基本单位是种群，故应观察一个种群的变化．
（2）由题干知，狗鱼捕食大而成熟的虹鳉，但并不因此而消灭虹鳉．故从生殖发育的角度看，该水潭中虹鳉早成熟，且每次生殖产生的后代比较多，故不会影响其繁殖，因此其生活史的不同是由于对大小不同虹鳉的选择性捕食所造成的．
（3）该进化过程是同通过自然选择来进行的，实验时将2号的虹鳉移至没有狗鱼但有花鳉（内无虹鳉）的地方，观察虹鳉的生活史的变化．由于实验组为将虹鳉从有狗鱼的地方转移到没有狗鱼但有花鳉水潭中，故对照组为有狗鱼水潭中的虹鳉．通过实验表格中得出的数据，可分别计算出体重增加和年龄增长，据此可得出选择性捕食是造成虹鳉种群出现生活史差异的原因的结论．
故答案为：
（1）种群
（2）a、c  选择性捕食
（3）【假设】自然选择
【预期】②晚成熟的倾向且个体较大
【实施】ⅰ）对照组是有狗鱼水潭中的虹鳉的处理组【或：②号水潭】
ⅱ）柱形图

移地虹鳉的相对变化值（%）

雌性体重增加14.9 雄性体重增加12.7 种群体重增加14.3

雌性成熟年龄延长7.7 雄性成熟年龄延长20

【结果与分析】移地种群性成熟的个体平均体重和年龄都比对照组种群显著增加，说明选择性捕食可造成猎物种群的进化适应（支持上述假说．选择性捕食是造成虹鳉种群出现生活史差异的原因．）

点评：本题以实验证明了生物进化的原因是由于自然选择导致的，意在考查学生对自然选择学说的理解和掌握，试题难度中等．