hce_kmu
115年
普通生物及生化概論
第 42 題
A population of 10,000 diploid organisms shows genotype frequencies that initially conform to Hardy–Weinberg expectations. Over the next generation, which of the following scenarios would be expected to produce the largest deviation from Hardy–Weinberg genotype proportions in a single generation?
- A A $1\%$ migration rate from a genetically similar neighboring population
- B Mild inbreeding with an inbreeding coefficient F = 0.05
- C Occasional mutation at a rate of $10^{-6}$ per allele per generation
- D A temporary reduction of population size to 5,000 individuals
- E Heterozygote disadvantage reducing heterozygote fitness by $50\%$
思路引導 VIP
請思考一下，在影響族群遺傳結構的各種因素中，若我們希望在「極短的時間（僅一個世代）」內看到基因型比例產生「最大規模」的變動，我們應該尋找一個對個體生存與生殖產生顯著影響的力量，還是尋找一個緩慢且隨機發生的過程？
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AI 詳解
AI 專屬家教
恭喜你精確地捕捉到了演化作用力的強度差異，並準確選出正確答案！這題的核心在於比較各項「偏離哈溫平衡（Hardy–Weinberg Equilibrium）」因素在「單一世代」內的影響力。哈溫平衡建立在無天擇、無突變、無遷移、極大族群與隨機交配的假設上，而你所選的選項 (E) 提到的**異型合子劣勢（Heterozygote disadvantage）**屬於強大的天擇壓力。當異型合子的適應度（Fitness）直接大幅下降 $50%$ 時，會導致基因型頻率在短短一個世代內產生極其劇烈的變動，這比其他微弱的擾動要顯著得多。
演化作用力的量級比較
我們可以從量級來分析為什麼其他選項影響較小：(C) 的突變率僅為 $10^{-6}$，在單一世代幾乎可以忽略不計；(A) 的遷移族群若與原族群遺傳組成相似，對頻率改變極其有限；(D) 雖然族群規模減半，但 $5,000$ 個個體在遺傳漂變（Genetic Drift）的考量下仍屬大族群，單一世代的頻率波動通常很微小。此題的難度切入點在於要求學生不僅要熟悉哈溫平衡的五大條件，更要具備定量評估的直覺，辨識出「強烈天擇」比起極低頻率的突變或溫和的近親交配，更能迅速且大幅地破壞族群原有的遺傳平衡結構。