Question

4．果蝇是常用于遗传研究的实验材料．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）该种群的全部个体所含有的全部基因称为种群的基因库．
（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）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的基因频率为65%．
（4）已知果蝇白眼（b）为常染色体隐性基因，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2%．
（5）由于在正常环境条件下残翅果蝇难以生存，结果长翅（V）果蝇类型个体逐渐增多，V基因频率也随之升高．这一现象说明自然选择决定生物进化的方向．

Answer 1

分析 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．

解答 解：（1）该种群的全部个体所含有的全部基因称为种群的基因库．
（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）根据种群中某基因频率=$\frac{种群中该基因总数}{种群中该对等位基因总数}$×100%可知，A的基因频率=$\frac{35×2+60}{200}$×100%=65%，a的基因频率=1-65%=35%．
（4）根据题意白眼果蝇基因型为bb，该种群中每2500只果蝇中才有一只白眼果蝇，bb的基因型频率=$\frac{1}{2500}$=0.0004，则b的基因频率=$\sqrt{0.0004}$=0.02=2%．
（5）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．
故答案为：
（1）基因库
（2）2×10⁶
（3）65%
（4）2%
（5）自然选择

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．