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《人的相貌是如何决定的》阅读附答案
2022-11-21

阅读下面的文字,完成8—10题。

世界上有没有两个长得完全一样的人呢?截至目前,答案是否定的。那么,人的相貌到底是如何决定的呢?一个简单的答案是:基因。同一个家庭的成员,或者同一个族群内部的个体,因为基因相似,往往有着相似的外貌。但是,同一个族群的不同成员之间的相貌也有细微差别。这些细微变量以及它们的各种排列组合的总数是惊人的。问题在于,人类只有不到3万个基因,其中直接负责脸部结构的基因更是少得可怜,它们当中大部分还是和某些遗传病有关的,比如唐氏综合征患者特有的脸型。除此之外,负责健康人相貌的基因数量非常少,根本无法解释为什么每个人都长得不一样。

所以说,决定人类相貌的不仅仅是基因,而是整个基因组。

所谓基因组,指的是人类23对染色体上的所有DNA序列,基因只是其中负责编码蛋白质的DNA片段而已,它们的总长度加起来只占人类基因组总长度的2%。换句话说,人类基因组当中有98%的片段都不直接编码任何蛋白质,因此曾经被科学家们称为“垃圾DNA”。后续研究发现,它们并不都是没用的垃圾,其中含有大量具备调控功能的DNA片段,这些片段就像电灯开关,负责启动和调整基因的功能。如今该领域已经成为基因组研究的热点,因为这些调控基因是很好的药物靶点,也是解开很多生命之谜的关键所在。

作为哺乳动物,小鼠脸型的发育过程和人类非常相似。美国科学家艾克索尔·维瑟尔博士及其同事们决定从小鼠胚胎入手,找出所有与脸部发育有关的增强子(Enhancer)。增强子是基因组中特定的一些DNA片段,能够有针对性地调控基因的功能。最终研究人员一共找到了4399个与脸部发育有关的增强子,其中一部分增强子属于基因开关,比如可以让某个基因只在鼻子上发挥功能,却在面颊上失效。另一部分增强子则可以联合起来调控各个基因的活性,从而调整脸的各个部分的比例。

这个结果说明,虽然负责脸部发育的基因总数很少,但负责基因功能的调控因子的数量却非常多,正是这些调控因子的存在,才使得不同小鼠的长相各不相同。

为了进一步证明这一点,研究人员还通过基因工程的手段培育出一种转基因小鼠,其体内有3个增强子被去掉了。结果这批小鼠的相貌全都发生了细微但却统一的变化,可以很容易地和对照组区别开来。

从进化的角度看,这种调控方式是非常聪明的。基因是生物最重要的资源,轻易改变不得。用增强子的方式来调控,可以让小鼠不用改变基因本身,就可以单独地调整脸部各个部分的比例。

最后,研究人员测量了这些增强子的DNA序列,发现它们中的大多数都可以在人类当中找到同源序列,这说明人类很可能也和小鼠一样,是通过增强子来控制相貌的。人类基因组中的基因总数虽然很少,但增强子的数量可以非常多,这就是为什么人的相貌会如此不同的主要原因。

(选自袁越《人的相貌是如何决定的》,有删改)

8.下列关于文中“垃圾DNA”的理解,不恰当的一项是 ( )

A.人类染色体的大多数片段是 “垃圾DNA”。

B.4399个影响相貌的增强子都是“垃圾DNA”。

C.“垃圾DNA”全部都不直接编码任何蛋白质。

D.“垃圾DNA”只负责启动、调整基因的功能。

9.下列说法不符合原文意思的一项是 ( )

A.具有血缘联系的个体的外貌虽然往往相似,却仍然有无数种细微差别,这与调控脸部发育的增强子的数量多有关。

B.科学家找出的影响脸部发育的增强子,既能单个启动和调整基因的功能,也可以联合其他增强子调控基因的活性。

C.去掉了3个增强子的转基因小鼠与对照组相比,相貌都发生了细微却统一的变化,这证明增强子能控制外貌变化。

D.通过增强子来调控基因的功能,既针对性强,又能避免因改变基因而导致遗传病,所以增强子是很好的药物靶点。

10.维瑟尔的小鼠实验为什么能解释每个人都长得不一样?

参考答案:

8.D

9.B

10.(3分)

①鼠和人都是哺乳动物,两者脸型的发育过程非常相似。

②鼠和人的与脸部发育有关的增强子,大多数是同源序列。

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