Question

【題目】表現(xiàn)遺傳是指DNA序列不改變，而基因的表達發(fā)生可遺傳的改變。DNA甲基化是表現(xiàn)遺傳中最常見的現(xiàn)象之一。某些基因在啟動子上存在富含雙核苷酸“CG”的區(qū)域，稱為“CG島”。其中的胞嘧啶在發(fā)生甲基化后轉變成了5-甲基胞嘧啶，但仍能與鳥嘌呤互補配對。細胞中存在兩種DNA甲基化酶（如圖1所示），從頭甲基化酶只作用于非甲基化的DNA，使其半甲基化；維持甲基化酶只作用于DNA的半甲基化位點，使其全甲基化。請回答。

（1）由上述材料可知，DNA甲基化__________（選填“會”或“不會”改變基因轉錄產(chǎn)物的堿基序列。

（2）由于圖2中過程①的方式是__________，所以其產(chǎn)物都是__________甲基化的，因此過程②必須經(jīng)過__________的催化才能獲得與親代分子相同的甲基化狀態(tài)。

（3）研究發(fā)現(xiàn)，啟動子中“CG島”的甲基化會影響__________與啟動子的結合，從而抑制基因的表達。

（4）小鼠的A基因可編碼胰島素生長因子-2（IGF-2），a基因無此功能（A、a位于常染色 體上）。IGF-2是小鼠正常發(fā)育必需的一種蛋白質，缺乏時小鼠表現(xiàn)為個體矮小。在小鼠胚胎中，來自父本的A基因能夠表達，來自母本的則不能表達。檢測發(fā)現(xiàn)，這對基因的啟動子在精子中是非甲基化的，在卵細胞中則是甲基化的。若純合矮小雌鼠與純合正常雄鼠雜交，則F1的表現(xiàn)型應為__________。F1雌雄個體間隨機交配，則F2的表現(xiàn)型及其比例應為__________________。

（5）5-氮雜胞苷（AZA）常用于臨床上治療DNA甲基化引起的疾病。推測AZA可能的作用機制之一是AZA在__________過程中摻入DNA分子，導致與DNA結合的甲基化酶活性降低，從而降低DNA的甲基化程度。另一種可能的機制是AZA與“CG島”中的__________競爭甲基化酶，從而降低DNA的甲基化程度。

Answer 1

【答案】 不會 半保留復制 半 維持甲基化酶 RNA聚合酶 全部正常 正常：矮小=1:1 DNA復制 胞嘧啶

【解析】本題考查DAN復制和基因轉錄和翻譯的相關知識，意在考查學生的識圖能力和判斷能力，運用所學知識綜合分析問題的能力．

（1）DNA甲基化是表現(xiàn)遺傳中最常見的現(xiàn)象之一，而表現(xiàn)遺傳是指DNA序列不改變，而基因的表達發(fā)生可遺傳的改變，所以DNA甲基化不會改變基因轉錄產(chǎn)物的堿基序列．

（2）圖2中過程①的模板鏈都含甲基，而復制后都只含一個甲基，說明過程①的方式是半保留復制，所以其產(chǎn)物都是半甲基化的．因此過程②必須經(jīng)過維持甲基化酶的催化才能獲得與親代分子相同的甲基化狀態(tài)。

（3）由于RNA聚合酶與啟動子結合，催化基因進行轉錄．研究發(fā)現(xiàn)，啟動子中“CG島”的甲基化會影響RNA聚合酶與啟動子的結合，不能合成mRNA，從而抑制基因的表達。

（4）由于在小鼠胚胎中，來自父本的A及其等位基因能夠表達，所以純合矮小雌鼠與純合正常雄鼠雜交，則F1的表現(xiàn)型應為全部正常．由于卵細胞中的A及其等位基因由于啟動子甲基化而不表達，精子中的A及其等位基因由于啟動子非甲基化而表達，并且含A的精子：含a的精子=1：1，所以F1雌雄個體間隨機交配，則F2的表現(xiàn)型及其比例應為正常：矮小=1：1．

（5）5-氮雜胞苷（AZA）常用于臨床上治療DNA甲基化引起的疾�。�推測AZA可能的作用機制之一是：AZA在DNA復制過程中摻入DNA分子，導致與DNA結合的甲基化酶活性降低，從而降低DNA的甲基化程度．另一種可能的機制是：由于胞嘧啶在發(fā)生甲基化后轉變成5-甲基胞嘧啶但仍能與鳥嘌呤互補配對，所以AZA與“CG島”中的胞嘧啶競爭甲基化酶，從而降低DNA的甲基化程度．

[點睛]：本題解題關鍵是對題干信息的提取和對圖示內容的分析：根據(jù)題意分析可知：由于表現(xiàn)遺傳是指DNA序列不改變，而基因的表達發(fā)生可遺傳的改變，說明其基因沒有發(fā)生突變；根據(jù)題干信息，應用基因分離定律分析胚胎中基因的表達情況，推測后代的表現(xiàn)型；根據(jù)圖示分析DNA復制的半保留特點和DNA甲基化形成過程。