Question

【題目】某研究小組研究了某地的兩個湖泊．這一地區(qū)有時會發(fā)洪水．每個湖中生活著兩種相似的魚：紅褐色魚和金黃色魚．他們不清楚這兩種魚之間的關(guān)系，于是作出如圖所示的兩種假設(shè)．

（1）在假說甲和假說乙中，湖泊Ⅰ和湖泊Ⅱ中的兩種魚的祖先各是哪種魚？______。

（2）DNA分析表明，湖泊Ⅰ中紅褐色魚與湖泊Ⅱ中紅褐色魚親緣關(guān)系最近，這一證據(jù)支持哪個假說？______。

（3）假說甲是否符合當(dāng)?shù)貙嶋H情況？______．為什么？______。

（4）什么證據(jù)可以幫助你確定湖泊Ⅰ中的紅褐色魚和金黃色魚不是一個物種？______。

有人在一塊長期棄耕農(nóng)田中，對某種菊科的入侵植物和本地的幾種菊科植物的種群密度進行了連續(xù)五年的調(diào)查，所得結(jié)果如表所示（單位：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）得到表中數(shù)據(jù)所用的調(diào)查方法一般為______。外來入侵的物種可能是表中的______。

通過調(diào)查分析，得出入侵物種的種群基因型頻率如表：

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）分析表中數(shù)據(jù)，該入侵物種是否發(fā)生了進化？______；理由是______。

（7）該物種入侵前后種群中純合體基因型頻率的變化是______，造成這種變化的原因可能是______。

Answer 1

【答案】假說甲：紅褐色魚和金黃色魚起源于同一種灰色魚 假說乙：湖Ⅰ中原來只有紅褐色魚，湖Ⅱ中原來只有金黃色魚 這一證據(jù)支持假說乙 不符合 因為假說沒考慮當(dāng)?shù)?/span>“有時會發(fā)洪水”這一實際情況 如果紅褐色魚和金黃色魚不能雜交，或雜交后不能產(chǎn)生可育后代，說明它們不是一個物種（或若兩種魚雜交，存在生殖隔離，說明它們不是同一物種） 樣方法 C 沒有進化．因為入侵前后該物種的基因頻率沒有改變 增多 本地缺少為其傳粉動物，自交概率增加，從而使純合子逐漸增多，雜合子逐漸減少

【解析】

本題是生物進化和新物種形成的假說分析，隔離是物種形成的必要條件，生殖隔離是物種形成的標(biāo)志，新物種形成可以不經(jīng)過地理隔離但必須經(jīng)過生殖隔離。

（1）分析題圖可知，假說甲認(rèn)為，兩個湖中的紅褐色魚和金黃色魚都是由灰色魚進化而來的，紅褐色魚和金黃色魚有共同的祖先；假說乙認(rèn)為，由于洪水的作用，洪水將湖Ⅰ中的紅褐色魚，帶到了湖Ⅱ，將湖Ⅱ中的金黃色魚，帶到了湖Ⅰ。

（2）由于假說甲為紅褐色魚和金黃色魚起源于同一種灰色魚，即同一個湖中的兩種魚親緣關(guān)系近，假說乙為湖Ⅰ中原來只有紅褐色魚，湖Ⅱ中原來只有金黃色魚，由于洪水的作用，洪水將湖Ⅰ中的紅褐色魚，帶到了湖Ⅱ。若DNA分析表明，湖泊Ⅰ中紅褐色魚與湖泊Ⅱ中紅褐色魚親緣關(guān)系最近，這一證據(jù)支持假說乙。

（3）假說甲不符合當(dāng)?shù)貙嶋H情況，因為假說沒考慮當(dāng)?shù)?/span>“有時會發(fā)洪水”這一實際情況。

（4）如果紅褐色魚和金黃色魚不能雜交，或雜交后不能產(chǎn)生可育后代，說明它們不是一個物種（或若兩種魚雜交，存在生殖隔離，說明它們不是同一物種）。

（5）調(diào)查雙子葉植物一般為樣方法。根據(jù)表格分析，C物種種群數(shù)量持續(xù)增加，故最可能是入侵物種。

（6）分析表中數(shù)據(jù)可知，生物進化的實質(zhì)是種群基因頻率的改變。引入前，A%=AA%+1/2Aa%=51%+19%=70%，a%=30%；引入后，A%=AA%+1/2Aa%=61%+9%=70%，a%=30%；引入前后種群基因頻率未發(fā)生改變，據(jù)此判斷該物種未發(fā)生進化。

（7）據(jù)表格數(shù)據(jù)可知，該物種入侵前后種群中雜合體數(shù)量減少，故純合體基因型頻率的變化增多，造成這種變化的原因可能是本地缺少為其傳粉動物，自交概率增加，從而使純合子逐漸增多，雜合子逐漸減少。