Question

果蠅是常用的遺傳研究的試驗(yàn)材料，據(jù)資料顯果蠅約有10⁴對(duì)基因，現(xiàn)有一黑腹果蠅的野生種群，約有10⁷個(gè)個(gè)體，請(qǐng)分析回答以下問題：

（1）該種群的全部個(gè)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(jìn)化提供____，但不能決定生物進(jìn)化的____。

（2）假定該種群中每個(gè)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(jī)從該種群中抽出100只果蠅，測(cè)知基因型AA（灰身）35只，Aa（灰身）60只，aa（黑身）5只，請(qǐng)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(zhǎng)翅果蠅（V）類型個(gè)體逐漸增多，V基因頻率也隨之升高，經(jīng)過許多代后，長(zhǎng)翅類型為該種群中常見類型，與其他突變類型相比，殘翅個(gè)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(zhǎng)期的____隔離而達(dá)到____隔離。不同的果蠅種群之間，一旦發(fā)生了隔離，就不會(huì)有____交流了。

（7）通過對(duì)果蠅和其他生物群體遺傳學(xué)的研究，可得出生物進(jìn)化的基本單位是____；生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)在于____，新物種形成的三個(gè)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(zhǎng)期的自然選擇而不斷被淘汰，自然選擇決定生物進(jìn)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(jìn)化
（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(gè)體通過有性生殖使體內(nèi)的基因進(jìn)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?yàn)榛�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(jìn)化提供原始材料，但不能決定生物進(jìn)化方向。
（2）2×10⁴×10⁷×10^-5=2×10⁶
（3）法一：根據(jù)題意，在100個(gè)個(gè)體中，AA占35個(gè)，Aa占60個(gè)，aa占5個(gè)，即在200個(gè)基因中，A基因占：35×2+60=130個(gè)，A基因頻率為130÷200=65%；a基因占：5×2+60=70個(gè)，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(shí)說明對(duì)生物個(gè)體來講，不利變異的個(gè)體會(huì)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(gè)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(zhǎng)期的地理隔離而達(dá)到生殖隔離，生殖隔離一旦形成，就不會(huì)有基因交流了，從而形成一個(gè)新的物種。
（7）現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的基本觀點(diǎn)是：種群是生物進(jìn)化的基本單位，生物進(jìn)化的實(shí)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(gè)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(gè)過程中，突變和基因重組產(chǎn)生生物進(jìn)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(jìn)化的方向，隔離是新物種形成的必要條件。