Question

3．回答下列有关生物进化与多样性的问题．
潮间带是指大潮期的最高潮位和大潮期的最低潮位间的海岸，其中中潮间带和低潮间带主要生活着海星、贻贝、藤壶、鹅颈藤壶和海藻等生物，海星主要的猎物是贻贝，贻贝主要以藻类为食．为研究海星在该群落中的作用，做了海星移除实验，其结果如图所示．

（1）潮间带中所有具生殖能力的鹅颈藤壶的全部基因被称为基因库，藤壶与鹅颈藤壶的差异体现了物种多样性．
（2）已知该群落在自然状态下海星的个体数为7，贻贝的个体数为20，藤壶的个体数为18，鹅颈藤壶的个体数为12，海藻的个体数为20，求该群落辛普森多样性指数为0.78（辛普森多样性指数公式为：D=1-∑（Ni/N）²）．
（3）据图分析，在自然状态下贻贝在中潮间带的密度大于低潮间带的原因是贻贝在低潮间带被大量捕食．海星移除后，贻贝在中潮间带和低潮间带都占优势，而海藻和藤壶几乎绝迹的原因可能是
ABE（多选）
A．缺乏天敌    B．海藻被大量捕食C．贻贝捕食藤壶    D．海藻、藤壶繁殖能力较弱     E．藤壶的生存空间被贻贝大量占据     F．中潮间带、低潮间带不适宜藤壶生长
（4）如图表示该区域藤壶的进化模式，其中小圆圈表示藤壶，箭头表示藤壶的变异，箭头线上有两条短线的表示被淘汰的变异个体．据图分析，下列叙述符合现代进化理论的有ACD（多选）
A．多方向箭头为生物进化提供原材料
B．说明自然选择是不定向的
C．被淘汰的原因是因为生存斗争
D．藤壶1进化到藤壶2，说明藤壶种群的基因频率发生了改变
E．藤壶1与藤壶3由于没有地理隔离，所以一定不能产生生殖隔离
（5）研究者分析了a～e五种藤壶的细胞色素c基因，其核苷酸差异数如表所示，核苷酸数目可为藤壶的进化提供生物化学证据，据表分析，较古老的物种是a．
 

物种/ 核苷酸差异数目/物种	a	b	c	d	e
a	0	20	20	20	20
b		0	10	10	10
c			0	8	8
d				0	2
e					0

Answer 1

分析 生物进化过程实际上是生物与生物、生物与无机环境共同进化的过程，进化导致生物多样性．
生物是经过漫长的地质年代逐渐进化而来的，是按简单到复杂，由低等到高等，由水生到陆生的进化顺序．
生物多样性包括：基因的多样性、物种的多样性和生态系统的多样性．
生物进化是生物多样性的基础，生物多样性是生物进化的必然结果．

解答 解：（1）潮间带中所有具生殖能力的鹅颈藤壶的全部基因被称为基因库，藤壶与鹅颈藤壶的差异体现了物种多样性．
（2）已知该群落在自然状态下海星的个体数为7，贻贝的个体数为20，藤壶的个体数为18，鹅颈藤壶的个体数为12，海藻的个体数为20，7+20+18+12+20=77，该群落辛普森多样性指数=1-∑（$\frac{Ni}{N}$）2=1-【（$\frac{7}{77}$）2+（$\frac{20}{77}$）2+（$\frac{18}{77}$）2+（$\frac{12}{77}$）2+（$\frac{20}{77}$）2】=0.78．
（3）据图分析，在自然状态下贻贝在中潮间带的密度大于低潮间带的原因是贻贝在低潮间带被大量捕食．海星主要的猎物是贻贝，海星移除后，贻贝大量增加，贻贝主要以藻类为食，所以贻贝在中潮间带和低潮间带都占优势，而海藻和藤壶几乎绝迹．原因可能是贻贝缺乏天敌；海藻被大量捕食；藤壶的生存空间被贻贝大量占据．
（4）图表示该区域藤壶的进化模式，其中小圆圈表示藤壶，箭头表示藤壶的变异，箭头线上有两条短线的表示被淘汰的变异个体．据图分析可知，箭头表示藤壶的变异，变异为生物进化提供原材料，箭头线上有两条短线的表示被淘汰的变异个体，淘汰是因为生存斗争，不适者被淘汰；进化的实质是种群基因频率的改变．生殖隔离的形成不一定非得经过地理隔离．符合现代进化理论的叙述有：A．多方向箭头为生物进化提供原材料；C被淘汰的原因是因为生存斗争D．藤壶1进化到藤壶2，说明藤壶种群的基因频率发生了改变
（5）研究者分析了a～e五种藤壶的细胞色素c基因，其核苷酸差异数如表3所示，核苷酸数目可为藤壶的进化提供生物化学证据，据表3分析，较古老的物种是a．
故答案为：
（1）基因库  物种
（2）0.78
（3）贻贝在低潮间带被大量捕食    ABE
（4）ACD
（5）生物化学    a

点评 本题主要考查了生物进化与多样性的相关知识，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成知识的网络结构的能力．