Question

基因重復(fù)促使物種的分化和多樣性的增多．圖1和圖2分別表示基因重復(fù)的兩種機(jī)制，請(qǐng)回答問(wèn)題：

（1）雌果蠅的兩條X染色體上各有2個(gè)“16A區(qū)段”，其中1條X染色體上1個(gè)“16A區(qū)段”發(fā)生不對(duì)等交換，導(dǎo)致重棒眼出現(xiàn)．請(qǐng)描述重棒眼雌果蠅中“16A區(qū)段”在染色體上的分布情況：

 

．
（2）人類(lèi)通過(guò)上述

 

機(jī)制形成了1000多個(gè)嗅覺(jué)基因，許多嗅覺(jué)基因可通過(guò)

 

成為無(wú)功能的“基因”．研究發(fā)現(xiàn)其他靈長(zhǎng)類(lèi)生物嗅覺(jué)基因退化卻沒(méi)有人類(lèi)這么快，從進(jìn)化角度分析，這是

 

的結(jié)果．
（3）圖1、圖2兩種機(jī)制只是單個(gè)基因的重復(fù)，一些生物還可以通過(guò)

 

使所有核基因的數(shù)目增加一倍．
（4）人類(lèi)編碼谷氨酸脫氫酶的基因有GLUD1和GLUD2兩種，研究認(rèn)為，其中GLUD2基因就是由 GLUD1基因在大約2300萬(wàn)年前通過(guò)逆轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座產(chǎn)生的，此過(guò)程涉及到的酶有

 

；谷氨酸脫氫酶主要分布于肝、腎、腦等不同組織中，出現(xiàn)這種現(xiàn)象是由于基因的

 

，該基因控制性狀的方式是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容,中心法則及其發(fā)展,基因與性狀的關(guān)系

專(zhuān)題：

分析：1、分析圖1可知，通過(guò)一對(duì)同源染色體上的不對(duì)等交換，使一條染色體上的基因數(shù)目減少，另一條同源染色體上的基因數(shù)目增加，導(dǎo)致另一條同源染色體上的基因出現(xiàn)重復(fù)；
2、分析圖2逆轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座機(jī)制可知，一個(gè)基因通過(guò)轉(zhuǎn)錄過(guò)程形成RNA，RNA通過(guò)逆轉(zhuǎn)錄過(guò)程形成該基因，該基因隨機(jī)插入到基因組中，使該基因數(shù)目增加，導(dǎo)致基因重復(fù)，該過(guò)程需要RNA聚合酶和逆轉(zhuǎn)錄酶的催化作用；
3、基因位于染色體上，染色體數(shù)目加倍，會(huì)導(dǎo)致染色體上的基因加倍；
4、谷氨酸脫氫酶的基因是通過(guò)控制谷氨酸脫氫酶的合成控制細(xì)胞代謝，進(jìn)而控制生物的性狀的．

解答： 解：（1）由題意知，雌果蠅的重棒眼出現(xiàn)的原因是兩條X染色體上各有2個(gè)“16A區(qū)段”，其中1條X染色體上1個(gè)“16A區(qū)段”發(fā)生不對(duì)等交換，由圖1分析可知，發(fā)生
不對(duì)等交換后，1條X染色體上1個(gè)“16A區(qū)段”轉(zhuǎn)移到另一條X染色體上，因此一條X染色體上有1個(gè)“16A區(qū)段”，另一條X染色體上有3個(gè)“16A區(qū)段”．
（2）分析逆轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座基因重復(fù)機(jī)制可知，人類(lèi)1000多個(gè)嗅覺(jué)基因可能是通過(guò)逆轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座基因重復(fù)機(jī)制形成的；許多嗅覺(jué)基因成為無(wú)功能的“基因”可能是由基因突變導(dǎo)致的；人類(lèi)嗅覺(jué)基因退化從進(jìn)化的角度看是長(zhǎng)期自然選擇的結(jié)果．
（3）所有核基因的數(shù)目增加一倍的原因是染色體數(shù)目加倍．
（4）分析題意可知，GLUD1基因是通過(guò)逆轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座產(chǎn)生的，分析題圖可知，逆轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座存在轉(zhuǎn)錄和逆轉(zhuǎn)錄過(guò)程，轉(zhuǎn)錄過(guò)程需要RNA聚合酶的催化，逆轉(zhuǎn)錄過(guò)程需要逆轉(zhuǎn)錄酶催化；谷氨酸脫氫酶主要分布于肝、腎、腦等組織中，這是細(xì)胞分化的結(jié)果，細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)是基因的選擇表達(dá)；谷氨酸脫氫酶的基因是通過(guò)控制谷氨酸脫氫酶的合成控制細(xì)胞代謝，進(jìn)而控制生物的性狀．
故答案為：
（1）1條X染色體上有3個(gè)“16A區(qū)段”，另1條X染色體上有1個(gè)“16A區(qū)段”
（2）逆轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座      基因突變      自然選擇
（3）染色體數(shù)目加倍
（4）RNA聚合酶和逆轉(zhuǎn)錄酶    選擇性表達(dá)  基因通過(guò)控制酶的合成來(lái)控制代謝過(guò)程

點(diǎn)評(píng)：本題的知識(shí)點(diǎn)是基因與性狀的關(guān)系，中心法則的內(nèi)容，細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)，基因突變的意義，分析題圖和題干獲取信息，并利用有效信息結(jié)合所學(xué)知識(shí)解決問(wèn)題的能力是本題考查的重點(diǎn)．