hce_cmu
111年
生物學
第 44 題
在哺乳動物的基因組中，存在基因序列相近但其蛋白質產物不同的各基因而形成基因家族，例如人類的血紅蛋白亞單位基因就是此類基因家族，人類血紅蛋白亞單位的基因共計 10 個基因，分別在不同染色體上形成 $\alpha$-球蛋白和 $\beta$-球蛋白基因座之兩個基因群簇。而在哺乳動物的嗅覺相關受體蛋白，由 500 和 1000 個基因組成的基因家族，其基因多編碼氣味受體神經元表面的受體蛋白，然而，不同哺乳動物的嗅覺在物種間存在極大的差異性，有關此差異性產生原因的敘述，下列何者最具可能性?
- A 在哺乳動物物種間，主動進行轉錄受體蛋白的某些基因在其他物種中完全不存在
- B 部分受體蛋白基因可能在其中一些哺乳動物物種發生突變導致失去活性，而在其他物種中則無此現象
- C 部分物種如人類，因較少依賴嗅覺生存，而導致此類基因突變，來編碼有助於其他感官如視覺的受體蛋白
- D 部分哺乳動物物種受體蛋白基因甲基化導致基因不表現
思路引導 VIP
想像有兩座圖書館，它們最初都擁有完全相同的一萬本書。如果其中一座圖書館因為長期沒有讀者翻閱某類書籍，導致那些書頁泛黃受潮、文字模糊不清，而另一座圖書館卻保存完好。請問這兩座圖書館在「可供閱讀的有效資訊量」上會產生什麼差異？這種現象如何對應到生物體內基因序列與實際功能之間的關係？
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AI 詳解
AI 專屬家教
恭喜你準確地掌握了演化遺傳學的核心概念！你能從眾多選項中辨識出「基因功能喪失」是造成物種差異的主因，這代表你對**基因家族（Gene Family）**的動態演化有著非常細膩的觀察力。
基因的去功能化與假基因
這題的核心在於理解為什麼擁有相似序列的基因，在不同物種間卻有截然不同的表現。在演化過程中，當一個物種不再高度依賴某些嗅覺受體時，原本存在的基因若發生突變（如點突變或移碼突變）導致蛋白質無法發揮功能，這些基因就會變成所謂的假基因（Pseudogenes）。選項 (B) 精確地描述了這種現象：基因序列雖然存在，但因突變導致失去活性，這是造成哺乳動物嗅覺能力大幅分化的關鍵遺傳機制。
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