群体遗传结构的定向改变
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定向进化及群体遗传学研究进化论是生物学的基本理论之一,其核心思想是物种的进化是由基因的频率随着时间的推移而改变的。
在物种进化的过程中,定向进化是其中的一种形式。
定向进化是一种进化方向受限的进化形式,是指物种在特定的环境条件下,基因频率会朝着特定的方向发展,从而导致物种自身发生了一系列的适应性改变。
在定向进化的过程中,群体遗传学则是其中用于研究的基础方法之一。
群体遗传学是研究群体遗传结构和演化的学科,其研究的主要对象是从分子、细胞到群体层次上的遗传变异、变异与增殖的关系。
在群体遗传学中,基因频率的改变是群体进化的核心,其中遗传漂变、基因流、自然选择等因素影响并塑造物种的遗传多样性。
群体遗传学是定向进化研究的重要工具,在研究定向进化的过程中发挥着重要的作用。
定向进化的一个典型例子就是飞蛾的色素变化。
在英国的18世纪中叶,由于黑色树皮的覆盖,飞蛾的身体颜色逐渐从白色转变为了黑色,许多白色飞蛾的数量显著减少,而黑色飞蛾的数量显著增加。
这里的群体遗传学研究表明,飞蛾群体的黑色基因频率随着时间的推移而不断增加,这种变异终于导致了一种黑色的天蛾出现。
这个例子说明了在特定环境下,基因频率会朝着某个方向进行改变,进而导致物种的进化。
在群体遗传学中,群体的大小和基因频率的改变关系密切。
当群体较小时,其基因频率可以被随机漂移影响,而影响群体进化方向的自然选择和基因流的效应则较小。
在大型群体中,自然选择和基因流将成为更重要的因素,它们会对基因频率进行更强烈的塑造,并为物种的进化打开了更多的可能性。
由于群体遗传学在定向进化研究中有重要的应用,这个领域正在不断地发展。
随着技术的进步,对多种生物信息学的研究和数据分析能力的提高,今后研究人员将有机会更深入地研究物种进化和变异的机制,更好地理解群体的演化规律,从而使其成为保护生物多样性和环境可持续性的重要工具。
总之,定向进化是物种进化的一种重要形式,它受到许多内外环境因素的影响。
一、名词解释1.基因:DNA分子中具有完整结构和功能的一个片断。
2、等位基因与复等位基因:等位基因是指位于同源染色体同一位点上的两个基因;复等位基因则是指位于同源染色体同一位点上的一系列基因,只存在于群体中。
3、基因频率与基因型频率:基因频率指在一个群体中某一个基因占其等位基因的相对比率;而在一个群体中,某一性状的各种基因型间的比率叫基因型频率。
4、纯合体与杂合体:纯合体是指等位基因中由相同基因组成的基因型个体;杂合体是指由不同基因组成的基因型个体。
4、测交与回交:测交是指后代与隐性亲本型个体的回交;回交则是后代与任何一个亲本型个体的交配。
5、遗传力:遗传力是指某数量性状能遗传给后代的能力,通常用育种值方差占表型值方差的比率表示。
二、判断以下说法是否正确:1、根据分离定律,杂种一代通过自交产生的杂种第二代(F2)中,就一对性状而言,其显、隐性的比例为4:1。
(╳)2、表现型相同,基因型一定相同(╳)3、蛋重遗传力为0.6(60%),说明平均蛋重60克中只有60%(36克)能遗传给子代(× )4、微效基因称为加性基因,它使杂种个体表现为中间遗传现象(√ )5、遗传力的值可以是0或1(×)6、遗传相关参数可以用于家畜早期选种(√ )7、基因型相同,则表现型相同。
(√)8、近交都会产生衰退。
(×)9、低温保存精液的效果最好。
(×)10、近交的作用有基因纯合(群体趋于一致),生产性能下降。
(√)11、精液稀释时应遵循的原则为等渗、营养、提高质量。
(√)三、论述题1、简述分离定律、自由组合定律的理论和实践意义。
答:分离定律的意义主要有三方面:(1)判断个体的纯杂:方法是用被测个体与隐性亲本型个体回交,观察五头以上的测交后代,若全部表现为显性性状,则被测个体为纯种,否则为杂合体。
(2)固定有利性状:主要是固定显性性状,方法是用显性性状的个体进行多代的自群繁殖,且每代淘汰隐性性状的个体,经几代后即可将显性有利性状固定下来。
福师《进化生物学》在线作业一一、单选题(共24道试题,共48分。
)1 .根据现代生物进化理论.判断下列说法正确的是()A.研究物种的迁徙规律,关键是研究一对雌雄个体的迁徙行为B.研究物种间的差异,关键是研究它们能否交配产生后代C.生物进化的过程,实质是基因频率变化的过程D.生物进化的方向决定于生物变异的方向2 .从原始细胞到原核细胞,这阶段的主要标志是()的分化。
A.细胞膜B.细胞质C.细胞器D.细胞核E.以上都不是3 .原始生命的摇篮是()A.原始陆地B.原始海洋C.原始大气D. 土壤4 .变异是生命的基本特征之一,细菌产生可遗传的变异来源于()A.基因重组B.突变C.环境条件变化D.杂交5 .下列有关基因频率的说法,错误的是()A.基因频率是指某种基因在某个种群中出现的比例B.基因频率是固定不变的C.基因频率是不断变化的D.基因频率越高,出现结合体的概率越大6 .如果在一个种群中,基因型AA的比例为25%,基因型Aa的比例50%,基因型aa的比例为25%。
已知基因型aa的个体失去求偶和繁殖能力,则该种群个体自交一代后,基因型aa的个体所占的比例为()A. 1/6B. 1/9C. 1/8D. 3/87 .隐性基因a可表现为人的一种疾病,基因型aa的儿童10岁前全部死亡,基因型AA和Aa的个体都表现为健康. 在一个隔离的群体的一代(I)中,该等位基因a在成人中的频率为0.01,如果没有新的突变发生,在下一代(II)的成人中等位基因a频率,以及在下一代(II)的新生儿中杂合子Aa的频率变化趋势是()A.下降,上升B,上升,下降C,下降下降D,上升,上升8 .有关基因频率和生物进化的关系,以下说法正确的是()A.生物只要发生进化,基因频率就会改变B,只有新物种形成时,才发生基因频率的改变C.基因频率的改变不一定引起生物的进化D.生物在进化的过程中不一定有基因频率的改变9 .在一个有性生殖的自然种群中,除了具有种群大、没有突变发生、没有新基因加入以及个体间的交配是随机的以外,还需具备下列哪一条件,种群的基因库是稳定的()A.捕食者数量减少B.没有自然选择C.环境条件变化缓和D.改变个体的摄食方式10 .目前转基因工程可以()A.打破地理隔离但不能突破生殖隔离B.打破生殖隔离但不能突破地理隔离C.完全突破地理隔离和生殖隔离D.部分突破地理隔离和生殖隔离11 .能出现在蛋白质分子中的下列氨基酸、哪一种没有遗传密码?()A.色氨酸B,蛋氨酸C.谷氨酰胺D.脯氨酸E.羟脯氨酸12 .战争、恐怖活动属于()A.紧急情况下的利他行为B.非紧急情况下的利他行为C.手段性侵犯行为D.目的性的侵犯行为13.在一个动物种群基因库中,有一杂合优势的基因位点具有一对等位基因A和a,频率分别为p和q;纯合子AA和aa的适合度分别为3和u。
周测小卷17(考查范围:种群基因组成的变化与物种的形成、协同进化与生物多样性的形成)一、单选题1.科学家在南极洲近海大陆架下850m处的泥床盆地发现超过100万只巨型帝王蟹。
在帝王蟹所在水域的上方,生活着大量的植物和动物,其中棘皮动物包括海蛇尾、海百合和海参,这些棘皮动物都没有生活在海蟹所在的水域。
下列有关说法错误的是()A.群落中每种生物占据相对稳定的生态位是协同进化的结果B.南极水域所有的动物、植物和微生物共同构成了生物多样性C.帝王蟹数目过多可能会导致某些物种灭绝,应采用合理、有计划的捕捞措施D.随着时间的推移,帝王蟹的基因频率会发生定向改变2.科研人员从一种溶杆菌属的细菌中提取一种新型抗生素(Ljrsocin E),它能对抗常见抗生素无法对付的超级细菌——耐甲氧西林金黄色葡萄球菌,下列相关叙述正确的是()A.耐甲氧西林金黄色葡萄球菌的抗药性变异来源于突变或基因重组B.超级细菌的形成是自然选择使耐药性变异定向积累的结果C.耐甲氧西林金黄色葡萄球菌这一超级细菌的形成不能说明该种群一定发生了进化D.施用新型抗生素(Ljrsocin E)会使耐甲氧西林金黄色葡萄球菌种群灭绝3.下列各组不属于同一物种的是()A.深色桦尺蛾和浅色桦尺蛾B.黑种人和白种人C.二倍体西瓜和四倍体西瓜D.开红花的月季和开黄花的月季4.下列关于加拉帕戈斯群岛上多种地雀的叙述,正确的是()A.不同地雀种群基因库组成是相同的B.地理隔离减少了不同种群基因库的差异C.地雀形态结构的改变是新物种形成的标志D.各个岛屿上不同地雀种群出现了不同的突变和基因重组5.下列关于生物进化的叙述,错误的是()A.某物种仅存一个种群,该种群中每个个体均含有这个物种的全部基因B.虽然亚洲与澳洲之间存在地理隔离,但两洲人之间并没有生殖隔离C.无论是自然选择还是人工选择作用,都能使种群基因频率发生定向改变D.古老地层中都是简单生物的化石,而新近地层中含有复杂生物的化石6.囊鼠的体毛深色(D)对浅色(d)为显性,毛色与环境差异大的个体易被天敌捕食。
第五章微⽣物的遗传变异与菌种选育复习题知识讲解第五章微⽣物的遗传变异与菌种选育复习题⼀、名词解释1.遗传型(genotype)遗传型⼜称基因型,是指某⼀⽣物个体所含有的全部遗传因⼦(基因组)所携带的遗传信息。
它是⼀种内在的可能性或潜⼒,只有在适当的环境条件下,通过⾃⾝的代谢和发育,才可将遗传型转化成现实的表型。
2.表型(phenotype)表型是某⼀⽣物体所具有的⼀切外表特征和内在特性的总和。
它是遗传型在⼀定环境下通过⽣长和发育后得体现,故是⼀种现实性(具体性状)。
3.变异(variation)变异是⽣物体在某外因或内因的作⽤下所引起的遗传物质结构或数量的改变,亦即遗传型的改变,其特点是群体中,以极低的概率出现(约10-9-10-5),性状变化幅度⼤,且变化后的新性状是稳定的、可遗传的。
4.饰变(modification)饰变是⼀种不涉及遗传物质结构或数量变化,只发⽣在转录、转译⽔平上的表型变化。
其特点是整个群体中⼏乎每⼀个体都发⽣同样的变化;性状变化的幅度⼩;饰变后的性状是不遗传的。
5.基因(gene)基因是⽣物体内的最⼩遗传功能单位,其本质是⼀段核苷酸序列,它能编码多肽链(通过mRNA)、tRNA或Rrna.6.操纵⼦(operon)操纵⼦是原核⽣物特有的基因形式,由三种功能上密切相关的基因组成,包括结构基因、操纵基因和启动基因。
7.结构基因(structure gene)结构基因是决定某⼀多肽链⼀级结构的DNA模板,它通过转录和转译机制可指导多肽链的合成8.遗传密码(genetic code)DNA链上决定各具体氨基酸的特定核苷酸序列称为遗传密码,其信息单位是密码⼦(核苷酸三联体)9.质粒(plasmid)直⽴式⼀类游离于核基因组外,具有独⽴复制能⼒的⼩型共价闭合环状dsDNA分⼦(cccDNA)。
10.F质粒(F plasmid)F质粒⼜称F因⼦或致育因⼦。
是⼤肠杆菌等细菌决定其性别并有转移能⼒的质粒。
考案(六)第6章生物的进化一、单选题1.研究发现,在古老的地层中只有低等生物出现,而高等生物则出现在较晚近的地层中。
下图为未被破坏的地层示意图,图中表明两个地层中曾挖掘出物种A和物种B的化石。
下列叙述中,正确的是(D)A.物种A的结构比物种B简单B.物种A是由物种B进化而来的C.在Ⅱ层内不可能找到物种B的化石D.物种B化石的形成早于物种A化石[解析]由图可知,物种A形成的时间比物种B要晚,则A比B要高等复杂,但不能说明物种A是由物种B进化而来,A、B、C错。
2.(2020·安徽黄山市高一期末)关于生物变异与生物进化的叙述,正确的是(B)A.为生物进化提供原材料的是突变B.自然选择会使种群基因频率发生定向改变C.太空射线能使种子发生定向变异D.一个碱基对的缺失引起的变异属于染色体变异[解析]突变和基因重组产生进化的原材料,突变包括基因突变和染色体变异,不包括基因重组,故A错误;在自然选择的作用下,种群中有利变异的个体有更多机会产生后代,相应的基因频率逐渐提高,具有不利变异的个体被淘汰,所以自然选择会使种群基因频率发生定向改变,故B正确;太空射线是诱导基因突变的物理因素,基因突变是随机的、不定向的,故C错误;DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失而引起基因结构的改变属于基因突变,故D错误。
3.下列叙述中符合达尔文自然选择学说原理的是(C)A.食蚁兽具有长舌,是因为它长期舔食树缝中的蚂蚁而反复不断伸长的缘故B.害虫抗药性的增强,是因为杀虫剂使害虫产生抗药能力,并在后代中不断积累C.狼和鹿通过捕食和被捕食的关系进行着相互选择,结果狼和鹿的奔跑速度都变快D.现在人们都生活在不同的人工环境中,因此人类的进化不再受到自然选择的影响[解析]A项内容反应的是拉马克的用进废退学说;害虫的抗药性并不是使用杀虫剂才出现的,抗药性的产生是随机突变的结果;狼和鹿之间相互选择共同进化,反映出了达尔文的自然选择学说;人类无论生活在何种环境都要受自然选择的影响。
某理工大学《遗传学》课程试卷(含答案)__________学年第___学期考试类型:(闭卷)考试考试时间:90 分钟年级专业_____________学号_____________ 姓名_____________1、判断题(55分,每题5分)1. 反应规范是指某一基因型对不同环境的可能反应范围或幅度,即在各种环境中所显示的表型全部。
()答案:正确解析:某一基因型对不同环境的可能反应范围或幅度称为反应规范。
2. 两个色盲的双亲不可能生出正常的女儿,而两个表型正常的双亲则有可能生育出色盲的儿子。
()答案:正确解析:色盲是伴随X染色体隐性遗传病,假设控制色盲的基因为B和b,则色盲双亲的基因型分别为XbY和XbXb,生出的女儿基因型必定为XbXb,肯定是色盲;而两个表型正常的双亲有可能生育出色盲的儿子,例如正常双亲基因型分别为XBY和XBXb,儿子可能是色盲(XbY)。
3. 人的染色体数是46,意思是一个人的所有细胞都是46条染色体。
()答案:错误解析:生殖细胞减数分裂时细胞中染色体数目减半,形成的精子和卵细胞中染色体数目为23条。
4. 转录终止子又被称为转录释放因子。
()答案:错误解析:转录终止子是指辅助具有RNA聚合酶活性的转录复合体特异性地识别转录终止信号的蛋白质因子(如ρ因子等),其作用是导致转录终止。
转录释放因子是指识别终止密码子引起完整的肽链和核糖体从mRNA上释放的蛋白质。
5. 雄果蝇和雄蚕的连锁基因在形成配子时都不能产生重组。
()答案:错误解析:6. 具有染色体畸变的个体一定有临床症状。
()答案:错误解析:染色体畸变包括染色体数目和结构变异,具有染色体畸变的个体不一定都有临床症状。
7. 1926年,穆勒(Muller H J)出版《基因论》。
()[中国科学院大学2017研]答案:错误解析:《基因论》(The Theory of the Gene),是美国进化生物学家摩尔根创作的一部遗传学著作。
第七章《现代生物进化理论》测试卷一、单选题(共20小题)1.昆虫的保护色越来越逼真,它们的天敌的视觉也越来越发达,结果双方都没有取得明显的优势。
说明( )A.自然选择不起作用B.生物为生存而进化C.双方在斗争中不分胜负D.双方相互选择,共同进化2.达尔文进化理论不能解释的问题是( )A.生物多样性B.生物的生存斗争C.生物遗传和变异的本质D.变异的不定向性和选择的定向性3.某昆虫种群的翅色有绿色(AA)、浅褐色(Aa)和褐色(aa)三种表现型。
抽样调查得知当年绿色、浅褐色和褐色个体各占60%、30%和10%,现假设该种群中绿色个体每年增加10%,浅褐色个体数目不变,褐色个体每年减少10%,则第二年该种群中决定翅色A基因的频率是( )A. 62.9% B. 78.6% C. 76.8% D. 77.1%4.生物的共同进化,可以从哪些方面表现出来( )①同种生物之间②不同种生物之间③生物与环境之间④亲代与子代之间A.①③B.②④C.②③D.①④5.下图表示渐进式新物种形成的基本环节,下列对图示分析正确的是( )A.图中A表示基因突变和基因重组,为进化提供了原材料B.图中B表示地理隔离,地理隔离使种群间基因交流受阻C.图中C表示生殖隔离,指两种生物不能交配D.种群基因型频率的定向改变是新物种形成的前提条件6.某植物种群中,AA个体占16%,aa个体占36%。
该种群随机交配产生的后代中AA个体百分比、A基因频率和自交产生的后代中AA个体百分比、A基因频率的变化依次为( )A.增大,不变;不变,不变B.不变,增大;增大,不变C.不变,不变;增大,不变D.不变,不变;不变,增大7.真核生物的出现在生物进化史上具有重要的意义,这主要表现在( )①结构和功能更加复杂完善②出现有丝分裂,为有性生殖的产生奠定了基础③通过有性生殖实现了基因重组,推动了生物进化A.①②B.①③C.②③D.①②③8.2010年8月,一种名叫NDM-1的“超级细菌”已经蔓延全球各个大洲,对“超级细菌”的出现,医学研究人员一致认为,滥用抗生素是主要原因,依据现代生物进化理论的观点,“超级细菌”出现的原因是( ) A.抗生素使用剂量不断加大,抗药性基因频率逐渐增加B.抗生素对病菌进行人工选择,使病菌中抗药基因频率不断增大C.抗生素使用过程中,病菌逐渐向抗药性增强的方向变异D.抗生素诱发病菌发生变异,出现抗药性强的个体9.镰刀型细胞贫血症是一种遗传病,隐性纯合子(aa)的患者不到成年就会死亡,可见这种突变基因在自然选择的压力下容易被淘汰。