Question

14．果蠅是常用的遺傳學研究的實驗材料，據資料顯示，果蠅約有10⁴對基因，現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）經觀察，該種群中果蠅有多種多樣的基因型，分析其產生的原因，是在等位基因突變過程中產生的，通過有性生殖過程中的而產生的基因重組，使種群中產生了大量的可遺傳的變異，為生物進化提供重要的原料．
（2）假定該種群中每個基因的突變率都是10^-5，那么在該種群中每一代出現的基因突變數是2×10⁶．
（3）假定殘翅（v）的基因突變率為10^-5，由于在正常環境條件下，殘翅果蠅難以生存，結果長翅（V）類型個體逐漸增多，V基因頻率也隨之升高，經過許多代后，長翅類型成為該種群中常見類型，與其他突變類型相比，殘翅個體數要少得多，這一現象說明果蠅的殘翅是不利性狀，經過長期的自然選擇不斷地被淘汰，自然選擇決定生物進化的方向．
（4）通過對果蠅及其他生物的群體遺傳學研究，生物進化的實質在于種群基因頻率的改變．

Answer 1

分析 1、現代生物進化理論的內容：種群是生物進化的基本單位，生物進化的實質是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節，通過它們的綜合作用，種群產生分化，最終導致新物種形成．在這個過程中，突變和基因重組產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．
2、基因突變的特征：（1）基因突變在自然界是普遍存在的；（2）變異是隨機發生的、不定向的；（3）基因突變的頻率是很低的；（4）多數是有害的，但不是絕對的，有利還是有害取決于生物變異的性狀是否適應環境．

解答 解：（1）該種群中果蠅有多種多樣的基因型，是在等位基因突變過程中產生的，通過有性生殖過程中的而產生的基因重組，使種群中產生了大量的可遺傳的變異，為生物進化提供重要的原料．
（2）假定該種群中每個基因的突變率都是10^-5，那么在該種群中每一代出現的基因突變數是10⁷×10⁴×2×10^-5₌2×10⁶．
（3）生物進化的基本單位是種群，生物進化的實質在于種群基因頻率的改變，由于在正常環境條件下，殘翅果蠅難以生存，結果長翅果蠅（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，殘翅個體要少得多，這一現象說明殘翅是不利變異，經過長期的自然選而不斷被淘汰，自然選擇決定生物進化的方向．
（4）生物進化的實質在于種群基因頻率的改變．
故答案為：
（1）等位基因   基因重組
（2）2×10⁶
（3）果蠅的殘翅是不利性狀，經過長期的自然選擇不斷地被淘汰，自然選擇決定生物進化的方向
（4）種群基因頻率的改變

點評 本題主要考查學生對知識的記憶和理解能力．現代生物進化理論的主要內容是學習的重點知識．要注意辨析，種群基因頻率改變意味著生物進化了，但不一定產生新的物種．新物種的產生必須要發生生殖隔離．