Question

科学家在研究北美果蝇的进化过程时，发现一群基因型为aa的白眼果蝇个体，自由交配，后来引入许多红眼果蝇。不久群体基因型频率变为50%AA、20%Aa、30%aa。分析并回答下列有关问题。

（1）该地所有的果蝇个体所含有的全部基因，叫做该种群的_______________。

（2）引入红眼果蝇后，该群体的A和a基因频率分别为_______和__________。

（3）若不考虑基因突变，迁入迁出，种群足够大，引入红眼果蝇后，该群体自由交配，子一代的基因频率是否发生改变______________，基因型频率是否发生改变_____________，在这一年中，该果蝇群体是否发生了进化？________________。

（4）若引入的红眼果蝇和原来的白眼果蝇，都偏好与相同体色的果蝇交配，不同体色即使交配成功所得后代也没有生殖能力。说明这两个群体属于不同的___________。原因是_______________。

Answer

基因库 60％ 40％ 否 是 否 物种 已经形成生殖隔离

【解析】

1、在一个种群的基因库中，某个基因占全部等位基因的比率，叫做基因频率。

2、遗传平衡定律：在数量足够多的随机交配的群体中，没有基因突变、没有迁入和迁出、没有自然选择的前提下，种群是基因频率逐代不变，则基因型频率将保持平衡：p2表示AA的基因型的频率，2pq表示Aa基因型的频率q2表示aa基因型的频率。其中p是A基因的频率；q是a基因的频率。基因型频率之和应等于1，即p2+ 2pq + q2 = 1。

3、现代生物进化理论认为：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。生殖隔离的产生是新物种形成的标志。

（1）由分析可知：该地所有的果蝇个体所含有的全部基因，叫做该种群的基因库。

（2）引入红眼果蝇后，群体基因型频率变为50%AA、20%Aa、30%aa，据此推算出该群体的A的基因频率为：50%+1/2×20%=60%；a的基因频率为：1-A的基因频率=1-60%=40%。

（3）若不考虑基因突变，迁入迁出，种群足够大，引入红眼果蝇后，该群体自由交配，则意味着该群体为遗传平衡群体，子一代的基因频率不发生改变，根据遗传平衡定律计算，AA基因型频率为（60%）=36%，aa基因型频率为（40%）2=16%，Aa基因型频率为，1-36%-16%=48%，故可知基因型频率发生了改变，在这一年中，该果蝇群体没有发生了进化，因为基因频率没有发生改变，因为生物进化的实质是基因频率改变的过程。

（4）若引入的红眼果蝇和原来的白眼果蝇，都偏好与相同体色的果蝇交配，不同体色即使交配成功所得后代也没有生殖能力，这种现象意味着红眼果蝇和白眼果蝇之间产生了生殖隔离，生殖隔离的产生意味着两种果蝇不再是同一个物种。