Question

【題目】DNA甲基化是指在DNA甲基化轉(zhuǎn)移酶（Dnmt）的作用下將甲基選擇性地添加至DNA上的過(guò)程，是一種基本的表觀遺傳學(xué)修飾。在不改變DNA序列的前提下控制基因的表達(dá)，在多個(gè)生物學(xué)過(guò)程中發(fā)揮重要作用。DNA異常甲基化與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展、細(xì)胞癌變有著密切的聯(lián)系�；卮鹣铝袉�(wèn)題：

（1）在Dnmt的催化下，DNA中的C—G兩個(gè)核苷酸的胞嘧啶被選擇性地添加甲基，形成5-甲基胞嘧啶，5-甲基胞嘧啶脫氨基生成胸腺嘧啶。與正常DNA分子相比，上述變異產(chǎn)生的DNA的穩(wěn)定性_______（填“低”或“高”）。若一個(gè)DNA分子中的一個(gè)C—G中的胞嘧啶甲基化后，又發(fā)生脫氨基生成了胸腺嘧啶，則該DNA分子經(jīng)過(guò)次復(fù)制后，所產(chǎn)生的子代DNA分子中正常的DNA占________________。

（2）大多數(shù)脊椎動(dòng)物基因組DNA都有少量的甲基化胞嘧啶，且甲基化位點(diǎn)可隨DNA的復(fù)制而遺傳，這是因?yàn)?/span>DNA復(fù)制后，_____________________可將新合成的未甲基化的位點(diǎn)進(jìn)行甲基化，從而控制基因的正常表達(dá)。

（3）如圖表示控制Dnmt的基因內(nèi)部和周圍的DNA片段情況。圖中數(shù)字表示千堿基對(duì)（單位：kb），基因長(zhǎng)度共8kb。已知該基因轉(zhuǎn)錄的直接產(chǎn)物mRNA中與d區(qū)間對(duì)應(yīng)的區(qū)域會(huì)被加工切除，而成為成熟的mRNA。圖中起始密碼子對(duì)應(yīng)位點(diǎn)__________（填“是”或“不是”）RNA聚合酶結(jié)合的位點(diǎn)，由該基因控制合成的Dnmt是由_________個(gè)氨基酸脫水形成的。

Answer 1

【答案】低 1/2 DNA甲基化轉(zhuǎn)移酶（Dnmt） 不是 299

【解析】

基因突變是基因結(jié)構(gòu)的改變，包括堿基對(duì)的增添、缺失或替換�；�因突變發(fā)生的時(shí)間主要是細(xì)胞分裂的間期�；�因突變的特點(diǎn)是低頻性、普遍性、少利多害性、隨機(jī)性、不定向性。

（1）由題意可知，在Dnmt的催化作用下，DNA中的C—G兩個(gè)核苷酸的胞嘧啶被選擇性地添加甲基，形成5-甲基胞嘧啶，5-甲基胞嘧啶脫氨基生成胸腺嘧啶，即DNA分子中發(fā)生了堿基由“C”替換為“T”，因此基因中C—G減少、T—A增加，又因C—G中有三個(gè)氫鍵、T—A中有兩個(gè)氫鍵，且氫鍵越多，DNA分子越穩(wěn)定，因此突變后的DNA分子穩(wěn)定性降低。

由于剛突變的DNA分子的一條鏈?zhǔn)钦�常的，另一條鏈中的C變?yōu)?/span>T，復(fù)制時(shí)以正常鏈為模板合成的子代DNA分子均異常，由此得出突變DNA分子經(jīng)過(guò)次復(fù)制后，所產(chǎn)生的子代DNA分子中正常的DNA占1/2。

（2）根據(jù)題干信息可判斷DNA甲基化轉(zhuǎn)移酶（Dnmt）可以使DNA甲基化。

（3）RNA聚合酶能夠識(shí)別轉(zhuǎn)錄起點(diǎn)對(duì)應(yīng)的DNA位點(diǎn)（啟動(dòng)子）并與啟動(dòng)子結(jié)合，不是起始密碼子對(duì)應(yīng)的位點(diǎn)。轉(zhuǎn)錄時(shí)由起始密碼子對(duì)應(yīng)點(diǎn)開(kāi)始，到終止密碼子對(duì)應(yīng)點(diǎn)結(jié)束，除去d段，共有，即900個(gè)堿基，由于一個(gè)密碼子由相鄰3個(gè)堿基構(gòu)成，且終止密碼子不編碼氨基酸，故得出該酶由900÷3－1=299個(gè)氨基酸脫水縮合而成。