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【题目】真核细胞中DNA甲基转移酶发挥作用示意图如图1所示。重新DNA甲基转移酶只作用于非甲基化的DNA,使其半甲基化;维持DNA甲基转移酶只作用于DNA的半甲基化位点,使其全甲基化。请回答:

(1)在图2的①过程中,子代DNA的半甲基化说明DNA的复制方式为_________,②过程需要________的催化才能获得与亲代分子相同的甲基化状态。

(2)研究发现,5-M氮杂胞苷能解除或降低DNA的甲基化,原理可能是5-M氮杂胞苷能抑制DNA分子中的

_________DNA甲基转移酶的结合,从而降低DNA的甲基化程度。

(3)小鼠常染色体上A基因的表达产物(a基因无此功能)是小鼠正常发育必需的一种蛋白质,缺乏时小鼠个体矮小。研究发现,A基因与a基因的启动子在精子中处于非甲基化状态,而在卵细胞中则被甲基化;胚胎发育时被甲基化的A基因及a基因不能表达,而未被甲基化的基因能表达。让基因型为Aa的雌雄个体杂交,子代正常和矮小各占50%。从配子中基因的启动子是否甲基化的角度分析出现上述比例的原因是_________

【答案】 半保留复制 维持DNA甲基转移酶 胞嘧啶(C,或胞嘧啶脱氧核苷酸)(其他答案不得分) Aa个体能产生数量相等的A、a两种精子,精子中A基因的启动子非甲基化,在胚胎发育时能表达;Aa个体产生的卵细胞中,A基因启动子的甲基化导致其在胚胎发育时不能表达;因此,杂合子相互杂交产生的子代中,由A精子形成的受精卵发育正常,占子代的50%。(答案合理即可得分)

【解析】【试题分析】

本题以DNA分子甲基化为载体,通过图解考查DNA分子的复制、基因分离定律的应用的相关知识。需要考生在答题过程中认真识图和审题,并从中获取有用的信息,再结合题目要求进行分析作答。

1)在图2的①过程中,子代DNA的半甲基化说明子代DNA分子中都有一条链被甲基化,即保留了原来的一条母链,可推知DNA的复制方式为半保留复制;根据图1维持DNA甲基转移酶的作用可推知,图2中②过程需要维持DNA甲基转移酶的催化才能获得与亲代分子相同的甲基化状态。

(2)据图可知,DNA的甲基化过程中,重新DNA甲基转移酶可与DNA分子中的胞嘧啶结合,进而使其甲基化,由此可推知5-M氮杂胞苷可能抑制DNA分子中的胞嘧啶与重新DNA甲基转移酶的结合,从而降低DNA的甲基化程度。

(3)根据题意可知,Aa个体能产生数量相等的A、a两种精子,精子中A基因的启动子非甲基化,在胚胎发育时能表达;Aa个体产生的卵细胞中,A基因启动子的甲基化导致其在胚胎发育时不能表达;因此,杂合子相互杂交产生的子代中,由A精子形成的受精卵发育正常(a基因无此功能),占子代的50%。

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(1)实验材料与主要用具:菠菜、清水、浓盐水、盖玻片、载玻片、显微镜、吸水纸、滴管、镊子等

(2)实验步骤:①取菠菜叶,用镊子剥取表皮;

②在载玻片上滴一滴清水,将表皮放放清水中,_________________,制成临时装片。

③将临时装片放在显微镜载物台上,先在低倍镜下找到气孔,__________________,再换高倍镜进行观察,记录观察到的气孔状态;

④在盖玻片的一侧滴上______,在另一侧用吸水纸吸取盖玻片下的液体,反复做几次。

⑤继续观察________________,并做记录。

(3)预测实验结果并作出解释:

①在清水中气孔应开启。因为当细胞液浓度_______细胞外溶液浓度时,保卫细胞吸水膨胀变形,气孔开启;

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