Question

8．回答下列有關生物進化與多樣性的問題．
某草原有羊草、貝加爾針茅、羽茅、黃囊苔草、糙隱子草、麻花頭等草種，為研究放牧強度與草原植物多樣性的關系，研究者將草原劃分為無放牧區、輕度放牧區、中度放牧區和重度放牧區進行研究，2年后的結果如下表．
不同放牧強度下植物的多樣性指標

放牧強度	多樣性指標
	物種豐富度指標	物種均勻度指標
無	14.11	0.72	0.93
輕度	16.50	0.75	0.94
中毒	15.63	0.69	0.90
重度	13.90	0.69	0.89

（1）調查植物多樣性時常用的方法是，該草原的所有羽茅植株總和稱為種群
（2）羊草、貝加爾針茅、羽茅、黃囊苔草等不同草種之間的差異，體現的是多樣性．通過比較這些草種細胞內細胞色素c的氨基酸序列差異，可以顯示它們之間親緣關系的遠近，這提供了生物進化的方面的證據生物化學．
（3）對研究結果進行分析，可以發現隨放牧強度的增加，則D．
A．物種均勻度指數越來越低        B．物種豐富度指數越來越低
C．多樣性指數越來越低            D．多樣性指數先增加后降低
（4）利用本研究中的數據，你的結論是人類對資源的適度利用有利于增加生物多樣性，但過度利用會降低生物多樣性．
（5）植物物種多樣性程度高低，可用辛普森指數表示1．辛普森指數計算公式為：D=1-$\underset{\stackrel{s}{∑}}{i=1}$（$\frac{{n}_{i}}{N}$）²
設有甲、乙兩群落，各有兩個物種A、B組成，甲中A、B分別是50個、50個，乙中A、B分別是99個、1個．請以辛普森指數值來說明群落甲、乙的多樣性程度，并說明物種多樣性程度不同的原因A、B兩群落的D值分別為0.5000和0.0198．說明群落甲的物種多樣性程度高于乙，因為兩者的物種分布均勻度不同．如圖，科學家利用果蠅做進化實驗，兩組實驗僅喂養食物不同，其他環境條件一致．
下表是圖中甲、乙兩箱中果蠅部分等位基因[A-a、T（T1、T2）-t、E-e]的顯性基因頻率統計的數據．

世代	甲箱				乙箱
	果蠅數	A	T1	E	果蠅數	A	T2	E
第一代	20	100%	0	64%	20	100%	0	65%
第四代	350	89%	15%	64.8%	285	97%	8%	65.5%
第七代	500	67%	52%	62.2%	420	96%	66%	65.8%
第十代	560	61%	89%	60%	430	95%	93%	65%

（6）甲、乙兩箱果蠅的基因庫較小的是乙箱；T1、T2、t基因為復等位基因．
（7）兩箱中，頻率比較穩定的基因是E．第十代時，甲箱中果蠅的該等位基因雜合體出現的頻率是48%．

Answer 1

分析 種群是生活在一定自然區域內、所有同種生物個體的綜合；調查種群密度的常用方法有樣方法和標記重捕法，樣方法主要用于調查植物或活動能力小的動物，標志重捕法常用于調查活動能力強．活動范圍廣的動物；生物多樣性包括基因多樣性、物種多樣性和生態系統多樣性三個層次．種群基因庫是一個種群中所有個體的全部基因，基因庫大小與種群數量有直接關系，遺傳平衡定律中，雜合子的基因型頻率等于顯性基因頻率與隱性基因頻率乘積的2倍．

解答 解：（1）調查植物多樣性和種群密度都可用樣方法．同一空間的相同物種的總和稱為種群．
（2）生物多樣性分遺傳多樣性、物種多樣性、生態系統多樣性，不同草種之間的差異屬物種層次的多樣性．這些草種細胞內細胞色素c的氨基酸序列差異是生物進化的生物化學方面的證據．進化的證據還有化石、比較解剖學、細胞學、基因學等等．
（3）從表3數據分析可見，多樣性的各種指標都呈現先略微升高后下降的趨勢．
（4）從表3數據可見，輕度放牧比無放牧的各種多樣性指標都高，說明人類對資源的適度利用有利于增加生物多樣性．但中度和過度放牧又使各種多樣性指標降低，說明過度利用會降低生物多樣性．
（5）普森物種多樣性指數的計算公式為：D=1-$\underset{\stackrel{s}{∑}}{i=1}$（$\frac{{n}_{i}}{N}$）²，式中：D為多樣性指數；N是所有物種的個體總數；n_i是第i個物種的個體數；S是物種的數目（種數）．據此公式可得出A、B兩群落的D值分別為0.5000和0.0198．這說明群落甲的物種多樣性程度高于乙，因為兩者的物種分布均勻度不同所致．
（6）分析甲箱和乙箱的果蠅數量可知，甲的種群數量大，乙的種群數量少，因此甲箱果蠅的種群基因庫大，乙箱果蠅的基因庫小，T1、T2、t基因為復等位基因．
（7）分析表格中信息可知，E基因頻率在不同世代之間的變化不大，最穩定；由表格中信息可知，第十代時，甲箱中，E的基因頻率為60%，則e的基因頻率為40%，因此該等位基因雜合體出現的頻率是2×60%×40%=48%．
故答案為：
（1）樣方法   種群
（2）物種  生物化學
（3）D
（4）人類對資源的適度利用有利于增加生物多樣性，但過度利用會降低生物多樣性
（5）A、B兩群落的D值分別為0.5000和0.0198．說明群落甲的物種多樣性程度高于乙，因為兩者的物種分布均勻度不同．
（6）乙箱  復等位
（7）E（或e）      48

點評 本題以生物進化與多樣性為背景，以表格形式考查學生數據分析能力和判斷能力，以及運用所學知識綜合分析問題的能力．