Question

【题目】某研究小组研究了某地的两个湖泊．这一地区有时会发洪水．每个湖中生活着两种相似的鱼：红褐色鱼和金黄色鱼．他们不清楚这两种鱼之间的关系，于是作出如图所示的两种假设．

（1）在假说甲和假说乙中，湖泊Ⅰ和湖泊Ⅱ中的两种鱼的祖先各是哪种鱼？______。

（2）DNA分析表明，湖泊Ⅰ中红褐色鱼与湖泊Ⅱ中红褐色鱼亲缘关系最近，这一证据支持哪个假说？______。

（3）假说甲是否符合当地实际情况？______．为什么？______。

（4）什么证据可以帮助你确定湖泊Ⅰ中的红褐色鱼和金黄色鱼不是一个物种？______。

有人在一块长期弃耕农田中，对某种菊科的入侵植物和本地的几种菊科植物的种群密度进行了连续五年的调查，所得结果如表所示（单位：株/m2）。

年份 植物	2001	2002	2003	2004	2005
A	10.4	9.2	8.2	6.8	5.5
B	3.0	2.1	1.2	0.6	0.2
C	0.3	0.5	0.9	1.5	2.4
D	3.2	2.0	0.4	0	0
E	3.5	2.8	1.7	1.3	0.7

（5）得到表中数据所用的调查方法一般为______。外来入侵的物种可能是表中的______。

通过调查分析，得出入侵物种的种群基因型频率如表：

基因型	入侵前，原地	2003年，本地	2005年，本地
AA	51%	57%	61%
Aa	38%	26%	18%

（6）分析表中数据，该入侵物种是否发生了进化？______；理由是______。

（7）该物种入侵前后种群中纯合体基因型频率的变化是______，造成这种变化的原因可能是______。

Answer 1

【答案】假说甲：红褐色鱼和金黄色鱼起源于同一种灰色鱼 假说乙：湖Ⅰ中原来只有红褐色鱼，湖Ⅱ中原来只有金黄色鱼 这一证据支持假说乙 不符合 因为假说没考虑当地“有时会发洪水”这一实际情况 如果红褐色鱼和金黄色鱼不能杂交，或杂交后不能产生可育后代，说明它们不是一个物种（或若两种鱼杂交，存在生殖隔离，说明它们不是同一物种） 样方法 C 没有进化．因为入侵前后该物种的基因频率没有改变 增多 本地缺少为其传粉动物，自交概率增加，从而使纯合子逐渐增多，杂合子逐渐减少

【解析】

本题是生物进化和新物种形成的假说分析，隔离是物种形成的必要条件，生殖隔离是物种形成的标志，新物种形成可以不经过地理隔离但必须经过生殖隔离。

（1）分析题图可知，假说甲认为，两个湖中的红褐色鱼和金黄色鱼都是由灰色鱼进化而来的，红褐色鱼和金黄色鱼有共同的祖先；假说乙认为，由于洪水的作用，洪水将湖Ⅰ中的红褐色鱼，带到了湖Ⅱ，将湖Ⅱ中的金黄色鱼，带到了湖Ⅰ。

（2）由于假说甲为红褐色鱼和金黄色鱼起源于同一种灰色鱼，即同一个湖中的两种鱼亲缘关系近，假说乙为湖Ⅰ中原来只有红褐色鱼，湖Ⅱ中原来只有金黄色鱼，由于洪水的作用，洪水将湖Ⅰ中的红褐色鱼，带到了湖Ⅱ。若DNA分析表明，湖泊Ⅰ中红褐色鱼与湖泊Ⅱ中红褐色鱼亲缘关系最近，这一证据支持假说乙。

（3）假说甲不符合当地实际情况，因为假说没考虑当地“有时会发洪水”这一实际情况。

（4）如果红褐色鱼和金黄色鱼不能杂交，或杂交后不能产生可育后代，说明它们不是一个物种（或若两种鱼杂交，存在生殖隔离，说明它们不是同一物种）。

（5）调查双子叶植物一般为样方法。根据表格分析，C物种种群数量持续增加，故最可能是入侵物种。

（6）分析表中数据可知，生物进化的实质是种群基因频率的改变。引入前，A%=AA%+1/2Aa%=51%+19%=70%，a%=30%；引入后，A%=AA%+1/2Aa%=61%+9%=70%，a%=30%；引入前后种群基因频率未发生改变，据此判断该物种未发生进化。

（7）据表格数据可知，该物种入侵前后种群中杂合体数量减少，故纯合体基因型频率的变化增多，造成这种变化的原因可能是本地缺少为其传粉动物，自交概率增加，从而使纯合子逐渐增多，杂合子逐渐减少。