Question

14．果蝇是常用的遗传学研究的实验材料，据资料显示，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）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，是在等位基因突变过程中产生的，通过有性生殖过程中的而产生的基因重组，使种群中产生了大量的可遗传的变异，为生物进化提供重要的原料．
（2）假定该种群中每个基因的突变率都是10^-5，那么在该种群中每一代出现的基因突变数是2×10⁶．
（3）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（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，长翅类型成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，这一现象说明果蝇的残翅是不利性状，经过长期的自然选择不断地被淘汰，自然选择决定生物进化的方向．
（4）通过对果蝇及其他生物的群体遗传学研究，生物进化的实质在于种群基因频率的改变．

Answer 1

分析 1、现代生物进化理论的内容：种群是生物进化的基本单位，生物进化的实质是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．
2、基因突变的特征：（1）基因突变在自然界是普遍存在的；（2）变异是随机发生的、不定向的；（3）基因突变的频率是很低的；（4）多数是有害的，但不是绝对的，有利还是有害取决于生物变异的性状是否适应环境．

解答 解：（1）该种群中果蝇有多种多样的基因型，是在等位基因突变过程中产生的，通过有性生殖过程中的而产生的基因重组，使种群中产生了大量的可遗传的变异，为生物进化提供重要的原料．
（2）假定该种群中每个基因的突变率都是10^-5，那么在该种群中每一代出现的基因突变数是10⁷×10⁴×2×10^-5₌2×10⁶．
（3）生物进化的基本单位是种群，生物进化的实质在于种群基因频率的改变，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，残翅个体要少得多，这一现象说明残翅是不利变异，经过长期的自然选而不断被淘汰，自然选择决定生物进化的方向．
（4）生物进化的实质在于种群基因频率的改变．
故答案为：
（1）等位基因   基因重组
（2）2×10⁶
（3）果蝇的残翅是不利性状，经过长期的自然选择不断地被淘汰，自然选择决定生物进化的方向
（4）种群基因频率的改变

点评 本题主要考查学生对知识的记忆和理解能力．现代生物进化理论的主要内容是学习的重点知识．要注意辨析，种群基因频率改变意味着生物进化了，但不一定产生新的物种．新物种的产生必须要发生生殖隔离．