Question

基因重复促使物种的分化和多样性的增多．图1和图2分别表示基因重复的两种机制，请回答问题：

（1）雌果蝇的两条X染色体上各有2个“16A区段”，其中1条X染色体上1个“16A区段”发生不对等交换，导致重棒眼出现．请描述重棒眼雌果蝇中“16A区段”在染色体上的分布情况：

 

．
（2）人类通过上述

 

机制形成了1000多个嗅觉基因，许多嗅觉基因可通过

 

成为无功能的“基因”．研究发现其他灵长类生物嗅觉基因退化却没有人类这么快，从进化角度分析，这是

 

的结果．
（3）图1、图2两种机制只是单个基因的重复，一些生物还可以通过

 

使所有核基因的数目增加一倍．
（4）人类编码谷氨酸脱氢酶的基因有GLUD1和GLUD2两种，研究认为，其中GLUD2基因就是由 GLUD1基因在大约2300万年前通过逆转录转座产生的，此过程涉及到的酶有

 

；谷氨酸脱氢酶主要分布于肝、肾、脑等不同组织中，出现这种现象是由于基因的

 

，该基因控制性状的方式是

 

．

Answer 1

考点：现代生物进化理论的主要内容,中心法则及其发展,基因与性状的关系

专题：

分析：1、分析图1可知，通过一对同源染色体上的不对等交换，使一条染色体上的基因数目减少，另一条同源染色体上的基因数目增加，导致另一条同源染色体上的基因出现重复；
2、分析图2逆转录转座机制可知，一个基因通过转录过程形成RNA，RNA通过逆转录过程形成该基因，该基因随机插入到基因组中，使该基因数目增加，导致基因重复，该过程需要RNA聚合酶和逆转录酶的催化作用；
3、基因位于染色体上，染色体数目加倍，会导致染色体上的基因加倍；
4、谷氨酸脱氢酶的基因是通过控制谷氨酸脱氢酶的合成控制细胞代谢，进而控制生物的性状的．

解答： 解：（1）由题意知，雌果蝇的重棒眼出现的原因是两条X染色体上各有2个“16A区段”，其中1条X染色体上1个“16A区段”发生不对等交换，由图1分析可知，发生
不对等交换后，1条X染色体上1个“16A区段”转移到另一条X染色体上，因此一条X染色体上有1个“16A区段”，另一条X染色体上有3个“16A区段”．
（2）分析逆转录转座基因重复机制可知，人类1000多个嗅觉基因可能是通过逆转录转座基因重复机制形成的；许多嗅觉基因成为无功能的“基因”可能是由基因突变导致的；人类嗅觉基因退化从进化的角度看是长期自然选择的结果．
（3）所有核基因的数目增加一倍的原因是染色体数目加倍．
（4）分析题意可知，GLUD1基因是通过逆转录转座产生的，分析题图可知，逆转录转座存在转录和逆转录过程，转录过程需要RNA聚合酶的催化，逆转录过程需要逆转录酶催化；谷氨酸脱氢酶主要分布于肝、肾、脑等组织中，这是细胞分化的结果，细胞分化的实质是基因的选择表达；谷氨酸脱氢酶的基因是通过控制谷氨酸脱氢酶的合成控制细胞代谢，进而控制生物的性状．
故答案为：
（1）1条X染色体上有3个“16A区段”，另1条X染色体上有1个“16A区段”
（2）逆转录转座      基因突变      自然选择
（3）染色体数目加倍
（4）RNA聚合酶和逆转录酶    选择性表达  基因通过控制酶的合成来控制代谢过程

点评：本题的知识点是基因与性状的关系，中心法则的内容，细胞分化的实质，基因突变的意义，分析题图和题干获取信息，并利用有效信息结合所学知识解决问题的能力是本题考查的重点．