Question

果蠅是常用的遺傳研究的試驗材料，據(jù)資料顯果蠅約有10⁴對基因，現(xiàn)有一黑腹果蠅的野生種群，約有10⁷個個體，請分析回答以下問題：

（1）該種群的全部個體所含有的全部基因統(tǒng)稱為種群的             。經(jīng)觀察，該種群中果蠅有多種多樣的基因型，分析其產(chǎn)生的原因，是在突變過程中產(chǎn)生            ，能過有性生殖中的       而產(chǎn)生的，使種群中產(chǎn)生了大量的可遺傳的        ，其產(chǎn)生的方向是         ，其來源包括          、          和         。它們都能為生物進化提供                    ，但不能決定生物進化的                   。

（2）假定該種群中每個基因的突變頻率都是10^-5，那么在該種群中每一代出現(xiàn)的基因突變數(shù)是                  。

（3）隨機從該種群中抽出100只果蠅，測知基因型AA（灰身）35只，Aa（灰身）60只，aa（黑身）5只，請問A基因的基因頻率為    ，a的基因頻率為     。

（4）已知果蠅白眼（b）為隱性基因，在該種群中每2500只果蠅中才有一只白眼果蠅，那么白眼（b）基因的基因頻率為                      。

（5）假定殘翅（v）的基因突變率為10^-5，由于在正常環(huán)境條件下，殘翅果蠅難以生存，結(jié)果長翅果蠅（V）類型個體逐漸增多，V基因頻率也隨之升高，經(jīng)過許多代后，長翅類型為該種群中常見類型，與其他突變類型相比，殘翅個體數(shù)要少得多，這一現(xiàn)象說明           

                                                                          。

（6）隔離是形成新物種的         ，常見的隔離類型有            和       ，通常經(jīng)過長期的        隔離而達到      隔離。不同的果蠅種群之間，一旦發(fā)生了                  隔離，就不會有        交流了。

（7）通過對果蠅和其他生物群體遺傳學(xué)的研究，可得出生物進化的基本單位是        ；生物進化的實質(zhì)在于                       ，新物種形成的三個基本環(huán)節(jié)是                        ，                ，                  ；其中必要條件是                  ，        使種群的基因頻率定向改變并決定       的方向。

Answer 1

（1）基因庫  等位基因  基因重組  變異  不定向的  基因突變  基因重組  染色體變異  原材料  方向（2）2×10⁶（3）65% ；35%  （4）2%（5）殘翅是不利變異，經(jīng)長期的自然選擇而不斷被淘汰，自然選擇決定生物進化的方向。（6）必要條件；地理隔離；  生殖隔離；地理；生殖；生殖；基因（7）種群  種群基因頻率的改變；突變和基因重組；自然選擇；隔離；隔離；自然選擇；生物進化

解析:

（1）種群基因庫的基因來源于基因突變產(chǎn)生的等位基因，不同的生物個體通過有性生殖使體內(nèi)的基因進行自由組合或交叉互換（基因重組）形成新的基因型，使生物性狀發(fā)生改變，除上述兩因素外，還有染色體變異，其中最主要的是基因突變，因為基因突變能夠產(chǎn)生新基因。這些可遺傳的變異只能為生物的進化提供原始材料，但不能決定生物進化方向。

（2）2×10⁴×10⁷×10^-5=2×10⁶

（3）法一：根據(jù)題意，在100個個體中，AA占35個，Aa占60個，aa占5個，即在200個基因中，A基因占：35×2+60=130個，A基因頻率為130÷200=65%；a基因占：5×2+60=70個，a基因頻率為70÷200=35%。

法二：利用基因型頻率求基因頻率：AA基因型頻率為35%，Aa基因型頻率為60%，aa基因型頻率為5%。所以A基因頻率為35%+1/2×60%=65%；a基因頻率為5%+ 1/2×60%=35%

（4）根據(jù)遺傳平衡定律（p+q）2=p2+2pq+q2=1，由題意可知：隱性純合子基因型頻率為1/2500，即q2=1/2500，所以b基因頻率為q=2%。

（5）題中事實說明對生物個體來講，不利變異的個體會被環(huán)境逐步淘汰，即生物變異是不定向的，而自然選擇是定向的。

（6）隔離就是將一個種群分隔成許多小的種群，使彼此間不能交配或交配后不能產(chǎn)生可育后代的現(xiàn)象。包括地理隔離和生殖隔離，其作物就是阻斷種群間的基因交流，使種群的基因頻率在自然選擇中向不同方向發(fā)展，是物種形成的必要條件和重要環(huán)節(jié)。自然界中特種的形成一般是經(jīng)過長期的地理隔離而達到生殖隔離，生殖隔離一旦形成，就不會有基因交流了，從而形成一個新的物種。

（7）現(xiàn)代生物進化理論的基本觀點是：種群是生物進化的基本單位，生物進化的實質(zhì)在于種群基因頻率的改變。突變和基因重組、自然選擇及隔離是物種形成過程的三個基本環(huán)節(jié)，通過它們的綜合作用，種群產(chǎn)生分化，最終導(dǎo)致新物種的形成。在這個過程中，突變和基因重組產(chǎn)生生物進化的原材料，自然選擇使種群的基因頻率定向改變并決定生物進化的方向，隔離是新物種形成的必要條件。