1. 学习以下材料,回答(1)~(4)题。

蜜距长度的进化

蜜距是某些被子植物花器官上储存花蜜的管状或囊状突起。有蜜距的植物主要依靠长喙的昆虫和鸟类传粉(如图)。

很多植物的蜜距长度在进化中发生了变化,研究者提出了两个假说来解释这个现象。

蜜距长度与传粉者喙长的协同进化假说是由达尔文最早提出的。当天蛾从长距彗星兰蜜距底部吸取花蜜时,喙基部贴在花蕊上,导致花粉落在天蛾的身体上,进而被传播给其他长距彗星兰。达尔文认为,只有蜜距不短于天蛾喙长的个体才能够被传粉,也只有喙较长的天蛾才能吸到更多花蜜。于是,兰花的蜜距和天蛾的喙长度都增长了。

在传粉者转变假说中,蜜距长度进化是在向新的传粉者转变的过程中迅速发生的。当植物传播到新的环境中,蜜距长度就会因新的传粉者的选择作用而发生变化。通常,植物的传粉者转变为喙明显较短的类群的可能性较小,因为传粉者在无法获得回报时会选择避开花朵。然而,蜜距退化甚至消失的现象也在许多植物类群中出现。例如,研究者发现某蓝花耧斗菜种群中存在一种失去了蜜距的花异型突变体,该突变体的频率已经高达25%左右。

蜜距的伸长主要通过细胞的分裂和伸长实现,多种基因参与此过程。例如,生长素应答因子家族中的AqARF6和AqARF8基因是耧斗菜属蜜距细胞伸长所必需的,这些基因可能在不同蜜距长度的植物间存在结构或表达上的差异。运用不同的新技术、新方法研究蜜距进化的分子机制是今后的趋势。

(1) 根据现代生物进化理论,植物蜜距长度改变的原因是由提供了进化的原材料,之后在的作用下,相关基因频率发生定向改变。
(2) 根据协同进化假说,传粉动物的喙长会不断增加,但长距彗星兰的传粉者天蛾的喙长并没有一直增加,说明过长的喙会
(3) 研究者认为,失去了蜜距的蓝花耧斗菜突变体减少了在花结构和传粉动物报酬上的投入,在生存斗争中拥有了某些优势。下列事实中,能支持该观点的有______ A. 突变体的花瓣被体积较小的萼片所取代,失去了具有蜜距的花瓣 B. 野生型的花朵遭受天敌昆虫取食的程度高于突变体花朵 C. 与野生型植株相比,突变体植株所产生的种子数更多 D. 野生型主要由长喙天蛾授粉,突变体主要由喙较短的熊蜂授粉
(4) 有蜜距植物原本的长喙传粉者大量减少时,该植物可能会迅速多样化,结合所学知识,运用传粉者转变假说解释原因
【考点】
协同进化与生物多样性的形成; 基因频率的概念与变化; 物种的概念与形成; 自然选择与适应;
【答案】

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