生物必修2《遗传与进化》第4节 协同进化与生物多样性的形成学案

这是一份生物必修2《遗传与进化》第4节 协同进化与生物多样性的形成学案，共18页。
第3节　第2课时　隔离在物种形成中的作用
第4节　协同进化与生物多样性的形成
　　
学习目标
核心素养
1.举例说明物种、隔离的概念及隔离在物种形成过程中的作用，阐明物种形成的过程。
2.举例说明协同进化的概念及形成过程。
3.举例说明生物多样性的种类，阐明地球生物多样性形成过程。
1.生命观念：协同进化让学生加深了对生命的进化与适应观的理解，逐渐形成生物和谐生存的发展观。
2.科学思维：通过一系列的资料证据，总结出协同进化与生物多样性形成的关系。


知识点一　隔离在物种形成中的作用
1．物种的概念：能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物称为一个物种。
2．隔离
(1)不同物种之间一般是不能相互交配的，即使交配成功，也不能产生可育后代，这种现象称为生殖隔离，例如马和驴交配产生不可育的螺，故马和驴为不同物种。
(2)同种生物由于地理障碍而分成不同的种群，使得种群间不能发生基因交流的现象，叫作地理隔离。
(3)地理隔离和生殖隔离都是指不同群体间的个体，在自然条件下基因不能自由交流的现象，这里统称为隔离。




1．二倍体西瓜和四倍体西瓜是不是同一物种？为什么？三倍体西瓜是不是一个物种？为什么？四倍体西瓜是一个新物种吗？6月份开花的雏菊和8月份开花的雏菊是同一物种吗？
提示：不是。因为二倍体西瓜和四倍体西瓜杂交产生的三倍体西瓜不可育，存在生殖隔离，所以不是同一物种。三倍体西瓜不是一个物种，因为自然状态下不能相互交配产生可育后代。四倍体西瓜是一个新物种，因为与二倍体相比已产生生殖隔离，且自身可育，所以是一个新物种。两种雏菊不能自由交配存在生殖隔离，不是同一物种。

3．隔离在物种形成中的作用
(1)新物种的形成过程(以通过地理隔离形成新物种为例)



(2)结论
隔离是物种形成的必要条件。


2．新物种的形成一定要经过地理隔离吗？
提示：不一定，但一定要经过生殖隔离，如低温造成某植株染色体加倍形成新物种，没有经过地理隔离。

知识点二　协同进化与生物多样性的形成
1．协同进化
(1)概念：不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展。
(2)方式
①生物与生物之间协同进化。
捕食者所吃掉的大多是被捕食者中年老、病弱或年幼的个体，客观上起到了促进种群发展的作用。
②生物与无机环境之间协同进化。
地球上的原始大气中是没有氧气的，最早出现的生物都是厌氧(进行无氧呼吸)的；最早的光合生物的出现，使得原始大气中有了氧气，为好氧生物的出现创造了前提条件。
(3)结果：通过漫长的协同进化过程，地球上不仅出现了千姿百态的物种，丰富多彩的基因库，而且形成了多种多样的生态系统。
2．生物多样性的形成
(1)生物多样性的主要内容
遗传多样性(基因多样性)、物种多样性和生态系统多样性。
(2)生物进化历程中的关键事件
①最初地球上的生物主要是海洋中种数不多的原核生物——细菌(包括蓝细菌)。这一时期的生态系统中只有生产者和分解者。
②真核生物出现以后，有性生殖出现了，有性生殖的出现，使生物实现了基因重组，增强了生物变异的多样性，生物进化的速度明显加快，多细胞植物和动物的种类不断增多。
③寒武纪大爆发：海洋中大量的无脊椎动物物种爆发式地迅速形成。大量的动物构成了生态系统的第三极——消费者，使生态系统具有更加复杂的结构。
④生物的登陆改变着陆地的环境，陆地上复杂的环境又为生物的进化提供了广阔的舞台。最初原始的陆生植物主要是蕨类植物。
⑤在进化过程中，许多物种由于不适应环境的变化而绝灭。例如恐龙。恐龙的绝灭为哺乳类的兴盛腾出了空间，使生物进化翻开了崭新的一页。




生物多样性三个层次之间的联系


3．生物进化理论在发展
(1)以自然选择学说为核心的现代生物进化理论对自然界的生命史作出了科学的解释：适应是自然选择的结果；种群是生物进化的基本单位；突变和基因重组提供进化的原材料，自然选择导致种群基因频率的定向改变，进而通过隔离形成新的物种；生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程；生物多样性是协同进化的结果。
(2)中性突变学说：大量的基因突变是中性的，自然选择对这些基因突变不起作用，这些基因突变经过长期积累，会导致种群间遗传物质出现较大的差别。因此有人主张，决定生物进化方向的是中性突变的逐渐积累，而不是自然选择。有些学者认为，基因突变并不都是中性的，不能否认自然选择的作用。
(3)间断平衡学说：根据许多物种是在短时间内迅速形成的现象，有人提出物种形成并不都是渐变的过程，而是物种长期稳定与迅速形成新种交替出现的过程，其原因仍在探索中。





(1)生物进化一定会形成新物种。(×)
(2)新物种形成了，标志着一定发生了进化。(√)
(3)种群基因频率定向改变一定会形成新物种。(×)
(4)协同进化的结果是形成了生物多样性。(√)


　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
1．(目标1)下列关于物种的叙述，正确的是(　　)
A．不同种群的生物肯定不属于同一物种
B．物种是能相互交配的一群生物个体
C．隔离是形成新物种的必要条件
D．在新物种形成过程中必须有地理隔离和生殖隔离
答案　C
解析　不同种群的生物可能属于同一个物种，例如不同池塘的鲤鱼，A错误；能相互交配且产生可育后代的一群生物属于一个物种，B错误；隔离是形成新物种的必要条件，产生生殖隔离是形成新物种的标志，C正确；在物种形成过程中必须有生殖隔离，不一定有地理隔离，例如多倍体形成过程，D错误。
2．(目标1)下列关于隔离的叙述，不正确的是(　　)
A．不同的物种之间必然存在着生殖隔离
B．对所有的物种来说，地理隔离必然导致生殖隔离
C．阻止了种群间的基因交流
D．种群基因库间的差异是产生生殖隔离的根本原因
答案　B
3．(目标2)昆虫的保护色越来越逼真，它们的天敌的视觉也越来越发达，结果双方都没有取得明显的优势，这说明(　　)
A．自然选择不起作用
B．生物为生存而进化
C．双方在斗争中不分胜负
D．双方相互选择，协同进化
答案　D
4．(目标2)在生物进化过程中，下列几种生物类型出现的排列顺序，可能性最大的是(　　)
A．自养、厌氧异养、需氧异养
B．需氧自养、厌氧自养、自养
C．厌氧自养、需氧异养、光能合成自养
D．厌氧异养、光能合成自养、需氧异养
答案　D
解析　地球上的原始大气中是没有氧气的，因此，最早出现的生物都是厌氧(进行无氧呼吸)的；最早的光合生物的出现，使得原始大气中有了氧气，这就为好氧生物的出现创造了前提条件。
5.(目标1、2)某山地存在两种鸭跖草，品种A生长于悬崖底部，品种B生长于悬崖顶部，两者具有不同的表型。在山地的某些坡度缓和的区域则存在大量A和B的杂交种C，下列相关叙述错误的是(　　)

A．鸭跖草A和B的适应性特征是由地理隔离造成的
B．突变和基因重组为鸭跖草A和B种群的进化提供原材料
C．杂交种C繁殖形成种群，说明鸭跖草A、B属于同一物种
D．鸭跖草A、B、C会与其捕食者以及无机环境协同进化
答案　A
解析　生物适应性特征的形成是长期进化的结果，A错误；生物进化的原材料是突变和基因重组，B正确；鸭跖草A和B之间能进行传粉并产生可育后代，说明两个种群之间无生殖隔离，属于同一物种，C正确；生物与生物、生物与无机环境之间相互影响，协同进化，D正确。
6．(目标2、3)下列有关生物的进化和生物多样性的叙述，不正确的是(　　)
A．人类的生存和发展始终受益于生物多样性，保护生物多样性就是保护人类自己
B．狼和鹿通过捕食和被捕食进行着相互选择，实现协同进化
C．从分子水平上看，生物的性状具有多样性的根本原因是蛋白质的多样性
D．生物多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性
答案　C
7．(目标1)如图是加拉帕戈斯群岛上物种演化的模型：图中上半部分为甲岛的物种演化模型，下半部分为乙岛的物种演化模型，A、B、C、D为四个物种及其演化关系。请看图回答问题：

(1)由A物种进化为B、C两个物种的内因是____________，外因是____________________，进化的实质是____________________________。
(2)甲岛上的B物种迁到乙岛后，不与C物种发生基因交流，其原因是____________________。
(3)迁到乙岛的B物种可能会____________________。
(4)假设达到遗传平衡的某种群中有一对等位基因A、a，A的基因频率为0.1，a的基因频率为0.9，那么AA、Aa、aa三种基因型的频率分别为________________；若环境的选择作用使a的频率逐渐下降，A的频率逐渐上升，则后代中aa基因型个体数量的变化趋势是________________。
答案　(1)遗传变异　甲、乙两岛环境不同且有地理隔离　种群基因频率的改变
(2)已形成生殖隔离　
(3)形成新的物种(答案合理即可)
(4)1%、18%、81%　逐渐下降
解析　(1)渐变式物种形成的内因是遗传变异，外因是地理隔离和自然选择，即甲、乙两岛环境不同且有地理隔离，进化的实质是种群基因频率的改变。
(2)当两个种群不能发生基因交流时，说明二者之间存在生殖隔离。
(3)迁到乙岛的B物种由于环境发生改变，会发生进化，可能会形成新物种。
(4)A的基因频率为0.1，a的基因频率为0.9，所以AA的基因型频率为0.01，aa的基因型频率为0.81，Aa的基因型频率＝1－0.01－0.81＝0.18。若a的频率逐渐下降，A的频率逐渐上升，则后代中aa基因型个体数量的变化趋势是逐渐下降。


　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
题型一　新物种形成过程考查
[例1]　如图为某哺乳动物种群因河道改变而发生的变化，下列与之相关的说法正确的是(　　)

A.河道的改变使同一种群的生物变成了不同的物种
B．河道的改变使两个种群失去了基因交流的机会
C．B种群和C种群基因频率的不同仅与环境的变化有关
D．地理隔离必然导致生殖隔离，生殖隔离必然源于地理隔离
解题分析　河道的改变使一个种群被分割成两部分，从而形成两个种群，这两个种群因河流的阻隔，形成地理隔离，失去了基因交流的机会，但是并没有证据说明B、C两种群的生物成为了两个物种，A错误，B正确；种群基因频率的差异与环境的选择作用有关，还与突变和基因重组等有关，C错误；长期的地理隔离有可能导致生殖隔离，生殖隔离未必就一定源自地理隔离，例如多倍体的形成过程，D错误。
答案　B
[例2]　如图表示渐进式新物种形成的基本环节，对图示的相关分析正确的是(　　)

A．图中①表示基因突变和基因重组，为进化提供了原材料
B．图中②表示地理隔离，地理隔离使种群间基因交流受阻
C．图中③表示生殖隔离，指两种生物不能交配且不能产生可育后代
D．种群基因频率的改变一定会导致新物种形成
解题分析　①表示突变和基因重组，即基因突变、基因重组和染色体变异，为生物进化提供原材料，A错误；生殖隔离是指不同物种之间一般是不能相互交配的，即使交配成功，也不能产生可育后代，C错误；自然选择导致种群基因频率定向改变，使生物朝一定的方向进化，但生殖隔离的出现才会导致新物种形成，D错误。
答案　B



技法提升
判断是否形成新物种类试题的解法
(1)判断依据：是否产生生殖隔离。
(2)判断方法：杂交后不能产生可育后代，或就不能杂交，则说明出现了新物种。
(3)生物进化的实质是基因频率的改变，这种改变可大可小，不一定会导致新物种的形成。

题型二　协同进化与生物多样性的形成
[例3]　下列有关生物进化和生物多样性的叙述，正确的是(　　)
A．一个物种的形成或灭绝，会影响到若干其他物种的进化
B．物种之间的协同进化都是通过物种之间的竞争实现的
C．生物多样性的形成是指新物种不断形成的过程
D．地球上的生态系统从古到今都是由生产者、消费者和分解者组成的
答案　A
[例4]　鱼是一种深海鱼，已知的亚种有250多种。鱼能以背鳍第一棘的皮瓣为钓饵，诱捕那些趋光的鱼虾类。绝大多数雄鱼在出生后不久就吸附在雌鱼的身体上，从雌鱼身体中获取营养。下列说法正确的是(　　)
A．250多种鱼体现了生物多样性中的物种多样性
B．生活在不同海域的鱼种群的基因库完全相同
C．鱼的生活方式是雌雄鱼间长期协同进化的结果
D．基因突变和基因重组可为鱼的进化提供原材料
解题分析　250多种鱼属于同一物种，不能体现物种多样性，A错误；协同进化是指不同物种之间、生物与环境之间在相互影响中不断进化和发展，C错误。
答案　D



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
[基础对点]
知识点一　隔离在物种形成中的作用
1.下列能形成新物种的是(　　)
A.二倍体的西瓜经秋水仙素处理成为四倍体西瓜
B.桦尺蛾体色的基因频率由S(黑色)95%变为s(浅色)95%
C.马与驴交配产生了骡
D.抗虫棉
答案　A
解析　判断是否形成新物种的标准是新形成的物种与原来物种间是否存在生殖隔离，若存在生殖隔离，说明已形成了新物种，否则还没有形成新物种。四倍体西瓜自交能产生可育后代，说明四倍体西瓜属于一个物种，四倍体西瓜与二倍体西瓜杂交产生的三倍体西瓜高度不育，说明二者存在生殖隔离，则四倍体西瓜是一个新物种，A符合题意；基因频率发生了改变，说明生物进化了，但未突破种的界限，不同颜色的桦尺蛾仍属于同一物种，B不符合题意；骡子不育，不是一个物种，C不符合题意；抗虫棉只是具有抗虫性状的棉花，与不抗虫的棉花不存在生殖隔离，仍是一个物种，D不符合题意。
2．在同一区域中生长着两种杜鹃花，在人工条件下，它们之间都可以杂交成功。但在自然状态下不能杂交，因为一种杜鹃花在6月初产生花粉，另一种在6月下旬产生花粉，这种现象属于(　　)
A.优胜劣汰 B．过度繁殖
C.生殖隔离 D．性状分离
答案　C
解析　在自然状态下，这两种杜鹃花是不能杂交的，所以存在生殖隔离，不属于同一物种。
3．如图是物种形成的一种模式。物种a因为地理障碍分隔为两个种群a1和a2，经过漫长的进化，分别形成新物种b和c。在此进程中的某一时刻，a1种群的部分群体越过障碍外迁与a2同域分布，向d方向进化。下列有关叙述正确的是(　　)

A.b和d存在地理隔离，所以一定存在生殖隔离
B.c和d不存在地理隔离，却可能存在生殖隔离
C.a1中的外迁群体与当时留居群体的基因频率相同，则b和d是同一物种
D.a1中的外迁群体与当时a2种群的基因频率不同，则c和d是不同物种
答案　B
解析　区分物种的关键是看是否存在生殖隔离，存在地理隔离的不同种群，可能属于不同物种，也可能属于同一物种。b和d存在地理隔离，不一定达到生殖隔离，A错误；由于a1和a2经过漫长的地理隔离，d和c有可能存在生殖隔离，B正确；a1的外迁群体和当时留居群体的基因频率相同，但是两群体之间存在地理隔离，前者向d方向进化，后者向b方向进化，则b和d可能不是同一物种，C错误；a1和a2经过漫长的地理隔离，可能存在生殖隔离也可能不存在生殖隔离，即使a1中的外迁群体与当时a2种群的基因频率不同，但只要c和d不存在生殖隔离，它们仍为同一物种，D错误。
4．下图表示生物新物种形成的基本环节，下列叙述正确的是(　　)

A.自然选择过程中，直接受选择的是基因型，进而导致基因频率的改变
B.同一物种不同种群基因频率的改变能导致种群基因库的差别越来越大，但生物没有进化
C.地理隔离能使种群基因库产生差别，必然导致生殖隔离
D.种群基因频率的改变是产生生殖隔离的前提条件
答案　D
解析　自然选择过程中，直接受选择的是生物的表型，进而导致基因频率的改变，A错误；同一物种不同种群基因频率的改变能导致种群基因库的差别越来越大，说明发生了进化，B错误；地理隔离能使种群基因库产生差别，但不一定导致生殖隔离，C错误；根据图中信息可知，种群基因频率的改变是产生生殖隔离的前提条件，D正确。

知识点二　协同进化与生物多样性的形成、现代进化论
5.下列有关生物进化的表述，不正确的是(　　)
A.捕食者的存在可促进被捕食者的进化
B.生物之间的相互关系影响生物的进化
C.生物的进化只受非生物环境的影响
D.地球生物多样性的形成经历了漫长的进化过程
答案　C
解析　不同物种之间、生物与环境之间在相互影响中不断进化和发展，C错误。
6．夏威夷群岛距离大陆最近的地方也有几千千米。多种不同的蜜旋木雀生活在这些由火山喷发形成的小岛上，它们的生活习性不同，尤其是喙的形态和大小有很大区别。DNA检测技术发现，这些蜜旋木雀最初属于同一物种。下列关于蜜旋木雀的叙述，错误的是(　　)
A.不同小岛上的现存蜜旋木雀仍可能朝着不同方向进化
B.该群岛上所有蜜旋木雀所含有的全部基因组成基因库
C.在这些蜜旋木雀形成的过程中，小岛起着关键性作用
D.DNA检测技术可以为生物进化提供证据
答案　B
解析　由于自然选择的作用，不同小岛上的现存蜜旋木雀仍可能朝着不同方向进化，A正确；该群岛上所有蜜旋木雀分属于不同的物种，它们所含有的全部基因组成多个基因库，B错误；小岛上的环境作为自然选择的因素在这些蜜旋木雀形成的过程中起着决定进化方向的作用，C正确；DNA检测技术发现，这些蜜旋木雀最初属于同一物种，显然DNA检测技术可以为生物进化提供分子生物学的证据，D正确。
7．山茶象甲用喙在山茶果皮上钻孔后将卵注入孔洞，只有在打通果皮的孔洞中孵出的幼虫才能取食到种子而成活。图1为日本南、北部地区的象甲，图2为日本不同纬度多个地区的象甲平均喙长和山茶平均果皮厚度。以下叙述不正确的是(　　)

A.南部地区的山茶果皮厚度大于北部
B.图2中M区象甲繁殖后代成功率最高
C.图2中P区数据可能采集自北部地区
D.山茶象甲与山茶相互影响协同进化
答案　B
解析　由图2分析可知，山茶象甲的喙长度与山茶果皮厚度基本一致，再结合图1中日本南部地区象甲的喙比北部地区象甲的喙长，说明南部地区的山茶果皮厚度大于北部，A正确；由图2可知，M区山茶象甲的平均喙长度小于山茶平均果皮厚度，P区山茶象甲的平均喙长度大于山茶平均果皮厚度，P区象甲繁殖后代成功率应该高于M区，B错误；图2中P区的果实果皮厚度较小，因此数据应是采集自北部地区，C正确。
8．安第斯山区有数十种蝙蝠以花蜜为食。其中，长舌蝠的舌长为体长的1.5倍，只有这种蝙蝠能从长筒花狭长的花冠筒底部取食花蜜，且为该植物的唯一传粉者。由此无法推断出(　　)
A.长筒花可以在没有长舌蝠的地方繁衍后代
B.长舌有助于长舌蝠避开与其他蝙蝠的竞争
C.长筒花狭长的花冠筒是自然选择的结果
D.长舌蝠和长筒花相互适应，协同进化
答案　A
9．下图为现代生物进化理论的概念图，以下说法正确的是(　　)

A.①是突变和基因重组
B.②是自然选择
C.③是自然选择学说
D.④是物种多样性
答案　C
解析　图中①是基因频率的改变，②是突变、基因重组和自然选择，③是自然选择学说，④是遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性。
10．近年来，我国生态文明建设卓有成效，粤港澳大湾区的生态环境也持续改善。研究人员对该地区的水鸟进行研究，记录到146种水鸟，隶属9目21科，其中有国家级保护鸟类14种，近海与海岸湿地、城市水域都是水鸟的主要栖息地。该调查结果直接体现了生物多样性中的(　　)
A.基因多样性和物种多样性
B.种群多样性和物种多样性
C.物种多样性和生态系统多样性
D.基因多样性和生态系统多样性
答案　C
解析　146种水鸟，隶属9目21科，其中有国家级保护鸟类14种，说明水鸟的种类很多，体现水鸟的物种多样性，近海、海岸湿地、城市水域是多种生态系统，体现了生态系统的多样性，故本题正确答案为C。
[能力提升]
11．下列关于生物进化的叙述，正确的是(　　)
A.用皮康霜治疗皮肤病，使用一段时间后，药效下降，这是由于引起皮肤病的病原体接触药物后，产生了对皮康霜药物有效成分的抗药性变异
B.海南热带野生动植物园的公狮和母虎交配，产下不育的“狮虎兽”，说明狮子和老虎存在生殖隔离
C.华南虎和东北虎的形成，是由于地理隔离导致生殖隔离的结果
D.19世纪的英国工业革命，使灰色桦尺蛾变成新物种——黑色桦尺蛾
答案　B
解析　由于突变是不定向的，在使用皮康霜之前，有的病原体就会因突变而对皮康霜有抗性，皮康霜对病原体进行了选择，保留了有抗药性的个体，从而使药效下降，A错误；狮和虎是不同物种，它们之间存在生殖隔离，B正确；华南虎和东北虎为同一物种，不存在生殖隔离，C错误；黑色和灰色桦尺蛾之间只是一个性状的差异，两者仍为同一物种，D错误。
12．下列有关现代生物进化理论的叙述，错误的是(　　)
A.自然条件下，生物进化原材料的产生有基因突变和基因重组两种途径
B.长花距的兰花和长口器的蛾相互适应，协同进化
C.地理隔离和生殖隔离在物种形成中的作用在于阻断种群间的基因交流
D.两个种群的动物之间可以进行交配并生出后代，二者不一定属于同一物种
答案　A
解析　基因突变、染色体变异和基因重组是产生生物进化的原材料的三个途径，A错误；长花距的兰花和长口器的蛾相互适应，协同进化，B正确；隔离是指不同种群之间不能进行基因交流的现象，分为地理隔离和生殖隔离，C正确；两个种群的动物之间可以进行交配并产生后代，若产生的后代没有繁殖能力，则说明它们之间存在生殖隔离，是两个物种，D正确。
13．斑马、驴和马都为马属动物。化石证据发现，马属动物起源于5800万年前北美洲的始马。大约在200万年前，非马的祖先，首先穿过白令海峡来到欧亚大陆，再先后两次从欧亚大陆抵达非洲，分别进化成斑马和驴。马在北美持续进化，直到70万年前才扩散到欧亚大陆。
(1)要确定斑马、驴和马亲缘关系的远近，除了化石证据，还可以通过比较解剖学证据、胚胎学证据以及________________证据进行分析比对。
(2)马的染色体有32对，驴有31对，二者可产生后代骡，但骡不可育，请结合减数分裂的过程解释其原因：___________________________________。
(3)请结合现代生物进化理论，解释马和驴两个物种产生的主要过程：①驴的祖先离开北美洲，与马的祖先产生地理隔离后，不能再进行________；②由于________________的不定向，且在不同生存环境导致自然选择方向不同，这些因素导致两者的基因库产生的差异不断变大，最终导致________，形成马和驴两个物种。
答案　(1)细胞和分子水平
(2)在减数分裂过程中因无同源染色体，不能正常联会，导致不能产生正常配子
(3)基因交流　突变和基因重组(或变异)　生殖隔离
14．一万多年前，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。以后，气候逐渐干旱，小溪流渐渐消失，形成了若干个独立的湖泊，各湖泊生活的鱼形态差异也变得明显。下图为内华达州一万多年以来湖泊地质的变化示意图。回答下列问题：

(1)一万多年后，D湖中的________________________称为该鳉鱼种群的基因库。
(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两湖的鳉鱼能进行交配且产生后代，但其后代高度不育，则两湖鳉鱼之间存在________；来自C、D两湖的鳉鱼交配，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，这体现了生物多样性中的____________多样性。
(3)C湖泊中的鳉鱼种群达到了遗传平衡，某对染色体上有一对等位基因A和a，该种群内的个体自由交配。下图为某段时间内种群A基因频率的变化情况，假设无基因突变，则该种群在____________时间段内发生了进化，在Y3～Y4时间段内该种群中Aa的基因型频率为________。

答案　(1)所有鳉鱼所含的全部基因
(2)生殖隔离　遗传　(3)Y1～Y3　18%
解析　(3)由题图曲线可知，C湖泊鳉鱼种群的A基因频率在Y1～Y3之间发生变化，因此在该时间段内该种群发生了进化；该种群在Y3～Y4时间段内保持遗传平衡，A的基因频率是0.9，a的基因频率为0.1，该时间段Aa的基因型频率是2×0.9×0.1×100%＝18%。