Question

6．“蝴蝶泉头蝴蝶树，蝴蝶飞来千万数．首尾连接数公尺，自树下垂疑花序．”每年的4、5月间，大理蝴蝶泉一带有数量庞大的丽王蝴蝶种群，它们的翅色有黄翅黑斑和橙黄黑两种．研究得知，黄翅黑斑（A）对橙黄黑斑（a）是显性，且亲代基因型及比例是AA（30%）、Aa（60%）、aa（10%）．若它们处于理想状态下，请据孟德尔的分离定律计算，并回答问题：
（1）子一代中A的基因频率是60%，Aa的基因型频率是48%．
（2）若要使蝴蝶后代的基因频率维持在这一理想状态下，该种群应具备数量非常大，没有迁入和迁出；自然选择对翅色这一性状没有作用；雌雄个体都可自由交配产生子代；没有基因突变等条件．
（3）近年代发现该种群出现了突变的白翅蝶，专家分析该种群的基因频率将会发生改变．请分析白翅基因的频率可能会怎样变化？如果该性状适应环境，则基因频率会增大；如果该性状不适应环境，则基因频率会减小．
（4）近几年发现，该种群数量明显减小，使观赏价值降低．专家提出对该种群要加以保护，这是在物种层次上保护生物的多样性．

Answer 1

分析 1、基因频率是指种群基因库中，某一基因占该种群中所有等位基因的比例；根据基因型频率计算基因频率的方法：显性基因的基因频率=显性纯合子的基因型频率+杂合子基因型频率÷2，隐性基因的基因频率=隐性纯合子的基因型频率+杂合子基因型频率÷2．
2、遗传平衡定律：在理想状态下，各等位基因的频率和等位基因的基因型频率在遗传中是稳定不变的，即保持着基因平衡．该理想状态要满足5个条件：①种群足够大；②种群中个体间可以随机交配；③没有突变发生；④没有新基因加入；⑤没有自然选择．此时各基因频率和各基因型频率存在如下等式关系并且保持不变．如果A=p，a=q，则A+a=p+q=1，AA+Aa+aa=p²+2pq+q²=1．
3、影响基因频率变化的因素：突变、自然选择、迁入和迁出、非随机交配、遗传漂变等．

解答 解：（1）由题意知，该种群中，AA=30%，Aa=60%，aa=10%，则A的基因频率是A=30%+60%÷2=60%，a的基因频率是a=10%+60%÷2=40%；若它们处于理想状态下，保持遗传平衡，子一代的基因频率不变，A=60%，a=40%，Aa的基因型频率是Aa=2×60%×40%=48%．
（2）遗传平衡的条件是：数量非常大，没有迁入和迁出；自然选择不起作用，雌雄个体都可自由交配产生子代，没有基因突变等条件．
（3）由于自然条件下，自然选择会对种群基因频率有影响，种群出现突变的白翅蝶，该性状如果适应环境，则白翅蝶生存繁殖后代的机会增大，种群基因频率会升高，如果该性状不适应环境，则白翅蝶生存并繁殖后代的机会降低，种群基因频率会下降．
（4）生物多样性包括基因多样性、物种多样性、生态系统多样性，近几年发现，该种群数量明显减小，使观赏价值降低．专家提出对该种群要加以保护，这是在物种层次上保护生物多样性．
故答案为：
（1）60%     48%
（2）雌雄个体都可自由交配产生子代
（3）该性状适应环境       该性状不适应环境
（4）物种

点评 本题的知识点是种群基因频率的概念和计算方法，遗传平衡定律的内容和使用条件，生物多样性及保护，旨在考查学生理解所学知识的要点，把握知识的内在联系，形成知识网络，并学会应用相关知识结合题干信息综合解答问题．