39. 分析有關(guān)科學(xué)探究的資料,回答問題:(共12分)

能夠影響生物生殖和死亡時(shí)間安排的那些特征構(gòu)成了生物的生活史。達(dá)爾文認(rèn)為:種群的生活史特征是由自然選擇所塑造的進(jìn)化適應(yīng)。下列實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)了達(dá)爾文的觀點(diǎn)。虹鳉是觀賞魚中最易辨認(rèn)的一種小形淡水魚。在某河流系統(tǒng)中,虹鳉生活在小水潭中,地理隔離使種群間彼此無法進(jìn)行基因交流,如圖1。Reznick和Endler研究初期發(fā)現(xiàn),虹鳉種群的一些生活史特征是與溪流水潭中主要的捕食者類型相關(guān)的,水潭①中的捕食者花鳉捕食較小的和未成熟的虹鳉;水潭②中體型較大的狗魚則捕食大而成熟的虹鳉。

(1)Reznick和Endler研究虹鳉生活史的進(jìn)化適應(yīng)性只有在追蹤一個(gè)       隨時(shí)間所發(fā)生的改變時(shí)才是明顯可見的。

(2)觀察發(fā)現(xiàn),狗魚捕食大而成熟的虹鳉,但并不因此而消滅虹鳉。從生殖發(fā)育的角度看,這類虹鳉區(qū)別于有花鳉的水潭中的虹鳉的生活史特點(diǎn)是                       

(選填字母a.早成熟,b.晚成熟,c.每次生殖產(chǎn)生的后代比較多,d.每次生殖產(chǎn)生的后代比較少),否則虹鳉就沒有生殖的機(jī)會(huì)。一種合理的推論是:對(duì)大小不同虹鳉所進(jìn)行的

           造成了虹鳉出現(xiàn)生活史差異,導(dǎo)致了生活史的適應(yīng)。

(3)Reznick和Endler對(duì)上述推論進(jìn)行了檢驗(yàn)。

假設(shè):不同捕食者的取食嗜好通過     過程能導(dǎo)致不同的虹鳉種群產(chǎn)生生活史差異。

預(yù)期:如圖1所示,將虹鳉從      (填水潭編號(hào))號(hào)水潭有狗魚的地方轉(zhuǎn)移到?jīng)]有狗魚但有花鳉(內(nèi)無虹鳉)的地方,被移地的虹鳉種群應(yīng)當(dāng)世世代代表現(xiàn)出          ,這是與花鳉共存的虹鳉所具有的典型的生活史特征。

實(shí)施:按照“預(yù)期”中的移地試驗(yàn)進(jìn)行了連續(xù)11年(30~60個(gè)世代)的觀察和記錄。

。⿲(shí)驗(yàn)中的對(duì)照組是                                       。

ⅱ)科學(xué)家測(cè)定了整個(gè)實(shí)驗(yàn)中虹鳉性成熟個(gè)體體重和年齡等生活史特征,結(jié)果如下表。在圖1右側(cè)將表中數(shù)據(jù)結(jié)果轉(zhuǎn)換成柱形圖   ▲  ,以顯示性成熟個(gè)體體重和年齡的變化特征。并填寫下表中“移地虹鳉的相對(duì)變化值(%)”的數(shù)值。

虹鳉移地與否對(duì)生活史影響的結(jié)果統(tǒng)計(jì)

觀測(cè)指標(biāo)

觀察對(duì)象

虹鳉成熟時(shí)體重/mg

虹鳉成熟時(shí)年齡/d

來自有狗魚水潭的虹鳉

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

移地虹鳉的相對(duì)變化值(%)

雌性體重增加       %

雄性體重增加       %

種群體重增加       %

雌性成熟年齡延長(zhǎng)      %

雄性成熟年齡延長(zhǎng)      %

 

結(jié)果與分析:                                 。由此,細(xì)心的科學(xué)家用“田間”實(shí)驗(yàn)證明了虹鳉種群生活史特征的形成是在相對(duì)較短的時(shí)間內(nèi)的一個(gè)自然進(jìn)化過程。

(1)種群  (2)a、c ;選擇性捕食   (3)假設(shè):自然選擇

預(yù)期: ②; 晚成熟的傾向且個(gè)體較大

實(shí)施:。⿲(duì)照組是有狗魚水潭中的虹鳉的處理組 (或:②號(hào)水潭)

ⅱ)柱形圖(3分)(其中標(biāo)注1分,圖2分)

移地虹鳉的相對(duì)變化值(%)

雌性體重增加14.9

雄性體重增加12.7

種群體重增加14.3

雌性成熟年齡延長(zhǎng)7.7

雄性成熟年齡延長(zhǎng)20

結(jié)果與分析:移地種群性成熟的個(gè)體平均體重和年齡都比對(duì)照組種群顯著增加,說明選擇性捕食可造成獵物種群的進(jìn)化適應(yīng)(支持上述假說。選擇性捕食是造成虹鳉種群出現(xiàn)生活史差異的原因。)

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