Question

果蝇是常用的遗传学研究的试验材料，据资料显示，果蝇约有10⁴对基因，现有一果蝇的野生种群，约有10⁸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_________，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的等位基因，通过有性生殖中的基因重组而产生的，使种群产生了大量的可遗传变异，其产生的方向是_______，不能决定生物进化的方向。

（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_________个。

（3）假设该果蝇种群中雌雄个体数目相等，且对于A和a这对等位基因来说只有Aa一种基因型。

①若不考虑基因突变和染色体变异，则该果蝇种群中A基因频率：a基因频率为_____。理论上，该果蝇种群随机交配产生的第一代中AA、Aa和aa的数量比为___________，A基因频率为____。

②若该果蝇种群随机交配的实验结果是第一代中只有Aa和aa两种基因型，且比例为2：1，则对该结果最合理的解释是___________。根据这一解释，第一代再随机交配，第二代中Aa和 aa基因型个体数量的比例应为_____________。

（4）通过对果蝇和其他生物群体的遗传学的研究得出新物种形成的标志是_____________。

Answer

基因库 不定向的 2×107 1:1 1：2：1 50% A基因纯合致死 1：1 出现生殖隔离

【解析】试题分析：种群中所有个体的全部基因组成该种群的基因库；可遗传变异为生物进化提供原材料，可遗传变异包括基因突变、基因重组和染色体变异；自然选择决定生物进化的方向；种群基因库中，某一基因占该种群中所有等位基因的比例叫基因频率。

（1）种群的全部个体所含有的全部基因称为该种群的基因库；可遗传变异具有不定向性，不能决定生物进化的方向。

（2）该种群的种群数量是108个，每个果蝇的基因是104对，如果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108×104×2×10-5=2×107。

（3）①由题干可知，该种群中的基因型只有Aa，因此A和a的基因频率之比是1：1；该果蝇种群的基因型都是Aa，因此随机交配产生的后代的基因型及比例是AA：Aa：aa=1：2：1，其中A的基因频率=1/4+1/2×1/2=1/2(50%)。

②如果该果蝇种群随机交配的实验结果是第一代中只有Aa和aa两种基因型，且比例为2：1，说明该果蝇存在显性纯合致死现象，第一代产生的配子的基因型及比例是A：a=1：2，第一代再随机交配，产生后代的基因型及比例是AA：Aa：aa=1：4：4，其中AA显性纯合致死，因此Aa：aa=1：1。

（4）新物种形成的标志是生殖隔离。

【点睛】解答本题的关键是掌握一对杂合子的自交实验，根据后代的性状分离比确定（3）中致死基因型，进而计算产生的配子的基因频率和后代基因型的概率。