Question

果蝇是常用的遗传研究的试验材料，据资料显果蝇约有10⁴对基因，现有一黑腹果蝇的野生种群，约有10⁷个个体，请分析回答以下问题：

（1）该种群的全部个体所含有的全部基因统称为种群的____。经观察，该种群中果蝇有多种多样的基因型，分析其产生的原因，是在突变过程中产生____，能过有性生殖中的____而产生的，使种群中产生了大量的可遗传的____，其产生的方向是____，其来源包括____、____和____。它们都能为生物进化提供____，但不能决定生物进化的____。

（2）假定该种群中每个基因的突变频率都是10^-5，那么在该种群中每一代出现的基因突变数是____。

（3）随机从该种群中抽出100只果蝇，测知基因型AA（灰身）35只，Aa（灰身）60只，aa（黑身）5只，请问A基因的基因频率为____，a的基因频率为____。

（4）已知果蝇白眼（b）为隐性基因，在该种群中每2500只果蝇中才有一只白眼果蝇，那么白眼（b）基因的基因频率为____。

（5）假定残翅（v）的基因突变率为10^-5，由于在正常环境条件下，残翅果蝇难以生存，结果长翅果蝇（V）类型个体逐渐增多，V基因频率也随之升高，经过许多代后，长翅类型为该种群中常见类型，与其他突变类型相比，残翅个体数要少得多，这一现象说明____
____。

（6）隔离是形成新物种的____，常见的隔离类型有____和____，通常经过长期的____隔离而达到____隔离。不同的果蝇种群之间，一旦发生了隔离，就不会有____交流了。

（7）通过对果蝇和其他生物群体遗传学的研究，可得出生物进化的基本单位是____；生物进化的实质在于____，新物种形成的三个基本环节是____，____，____；其中必要条件是____，____使种群的基因频率定向改变并决定____的方向。

Answer 1

（1）基因库 等位基因 基因重组 变异 不定向的 基因突变 基因重组 染色体变异 原材料 方向（2）2×10⁶（3）65% ；35% （4）2%（5）残翅是不利变异，经长期的自然选择而不断被淘汰，自然选择决定生物进化的方向。（6）必要条件；地理隔离； 生殖隔离；地理；生殖；生殖；基因（7）种群 种群基因频率的改变；突变和基因重组；自然选择；隔离；隔离；自然选择；生物进化
（1）种群基因库的基因来源于基因突变产生的等位基因，不同的生物个体通过有性生殖使体内的基因进行自由组合或交叉互换（基因重组）形成新的基因型，使生物性状发生改变，除上述两因素外，还有染色体变异，其中最主要的是基因突变，因为基因突变能够产生新基因。这些可遗传的变异只能为生物的进化提供原始材料，但不能决定生物进化方向。
（2）2×10⁴×10⁷×10^-5=2×10⁶
（3）法一：根据题意，在100个个体中，AA占35个，Aa占60个，aa占5个，即在200个基因中，A基因占：35×2+60=130个，A基因频率为130÷200=65%；a基因占：5×2+60=70个，a基因频率为70÷200=35%。
法二：利用基因型频率求基因频率：AA基因型频率为35%，Aa基因型频率为60%，aa基因型频率为5%。所以A基因频率为35%+1/2×60%=65%；a基因频率为5%+ 1/2×60%=35%
（4）根据遗传平衡定律（p+q）2=p2+2pq+q2=1，由题意可知：隐性纯合子基因型频率为1/2500，即q2=1/2500，所以b基因频率为q=2%。
（5）题中事实说明对生物个体来讲，不利变异的个体会被环境逐步淘汰，即生物变异是不定向的，而自然选择是定向的。
（6）隔离就是将一个种群分隔成许多小的种群，使彼此间不能交配或交配后不能产生可育后代的现象。包括地理隔离和生殖隔离，其作物就是阻断种群间的基因交流，使种群的基因频率在自然选择中向不同方向发展，是物种形成的必要条件和重要环节。自然界中特种的形成一般是经过长期的地理隔离而达到生殖隔离，生殖隔离一旦形成，就不会有基因交流了，从而形成一个新的物种。
（7）现代生物进化理论的基本观点是：种群是生物进化的基本单位，生物进化的实质在于种群基因频率的改变。突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节，通过它们的综合作用，种群产生分化，最终导致新物种的形成。在这个过程中，突变和基因重组产生生物进化的原材料，自然选择使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向，隔离是新物种形成的必要条件。