Question

1万多年前，内华达州比现在湿润得多，气候也较为寒冷，许多湖泊（A、B、C、D）通过纵横交错的小溪流连结起来，湖中有不少鳉鱼。后来，气候逐渐干旱、小溪流渐渐消失，形成了若干个独立的湖泊，各湖泊生活的鳉鱼形态差异也变得明显（分别称为a、b、c、d鳉鱼）。如图为内华达州1万多年以来湖泊地质的变化示意图。

回答下列问题。

（1）1万多年后，D湖中的___________称为该鳉鱼种群的基因库；现代生物进化理论认为_____为生物的进化提供原材料。

（2）现在，有人将四个湖泊中的一些鳉鱼混合养殖，结果发现:A、B两湖的鳉鱼（a和 b）能进行交配并且产生后代，但其后代高度不育，鳉鱼种群a和种群b之间存在________，它们属于两个_________；来自C、D两湖的桃鱼（c和d）交配，能生育具有正常生殖能力的子代，且子代之间存在一定的性状差异，这体现了________多样性。

（3）在5000年前，A湖泊的浅水滩生活着甲水草（二倍体）。如今科学家发现了另一些植株硕大的乙水草，经基因组分析，甲、乙两水草完全相同；经染色体组分析，甲水草含有18对同源染色体，乙水草的染色体组数是甲水草的2倍，则乙水草产生的原因最可能是______，进而导致染色体组倍增形成的四倍体水草。

Answer

所有鳉鱼所含有的全部基因 突变和基因重组 生殖隔离 物种 基因 低温导致甲水草幼苗或种子有丝分裂过程中纺锤体形成受到抑制

【解析】

本题所涉及的知识点有：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。据此答题。

（1）在某一地区所有同种生物个体的总和，称之为种群，所有鳉鱼所含有的全部基因称为鳉鱼种群的基因库；突变和基因重组为生物的进化提供原材料。
（2）由于A、B两湖的鳉鱼（a和b）能进行交配，但其后代的雄性个体不能产生正常的精子，酿鱼种群a和种群b之间存在生殖隔离，它们属于两个种群；来自C、D两湖的桃鱼（c和d）交配，能生育具有正常生殖能力的子代，且子代之间存在一定的性状差异，这体现了基因多样性。
（3）根据甲、乙的基因完全相同，染色体数乙是甲的二倍，且乙的植株较硕大，说明乙是由甲经过染色体加倍形成的多倍体，即乙是四倍体，形成的原因可能是：低温导致甲水草幼苗或种子有丝分裂过程中纺锤体形成受到抑制，进而导致染色体组成倍增加形成四倍体水草乙。