學(xué)習(xí)以下材料,回答(1)~(4)題。
表觀遺傳:生命活動(dòng)的幕后指揮
DNA甲基化是表現(xiàn)遺傳修飾的主要方式,對(duì)基因表達(dá)的調(diào)控具有重要作用,這種表現(xiàn)修飾能否遺傳?在遺傳過(guò)程中有無(wú)規(guī)律?受技術(shù)手段的限制,這些問(wèn)題在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)未能得到解決。
2013年,中國(guó)科學(xué)院北京基因組研究所劉江團(tuán)隊(duì)以斑馬魚(yú)為實(shí)驗(yàn)材料,研究DNA甲基化的遺傳問(wèn)題?;趯?shí)驗(yàn)繪制了斑馬魚(yú)精子、卵細(xì)胞和早期胚胎全基因組的DNA甲基化圖譜,如圖1所示。由圖可知,受精前的精子平均甲基化水平顯著高于卵細(xì)胞;受精后,早期胚胎的甲基化水平起初與精子和卵細(xì)胞甲基化水平的均值基本一致,隨著胚胎發(fā)育的進(jìn)行,基因組DNA甲基化水平逐漸上升,到囊胚期階段即接近精子的甲基化水平。
進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),斑馬魚(yú)早期胚胎中的父源DNA完全保留了精子的甲基化圖譜而母源DNA則拋棄了卵細(xì)胞的甲基化圖譜,逐漸重編程為精子的甲基化圖譜,這一過(guò)程最終導(dǎo)致早期胚胎遺傳了精子的甲基化圖譜。

對(duì)斑馬魚(yú)的研究為DNA甲基化可以遺傳提供了證據(jù)。哺乳動(dòng)物的DNA甲基化變化是否具有相同的規(guī)律呢?研究人員對(duì)小鼠的精子、卵細(xì)胞和早期胚胎的DNA甲基化數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)小鼠和斑馬魚(yú)早期胚胎DNA甲基化的變化規(guī)律存在顯著差異。如圖2所示,在小鼠的發(fā)育過(guò)程中,精卵結(jié)合后,早期胚胎的甲基化水平大幅降低,隨后又發(fā)生了整體范圍的重新甲基化,全基因組范圍內(nèi)甲基化水平升高。
盡管斑馬魚(yú)和小鼠胚胎發(fā)育過(guò)程DNA甲基化的變化存在顯著差異,但都遵循一個(gè)共同規(guī)律,即甲基化的動(dòng)態(tài)變化符合發(fā)育過(guò)程的需要,隨著甲基化的變化過(guò)程。與發(fā)育相關(guān)的各個(gè)基因有序地關(guān)閉或開(kāi)啟,調(diào)控發(fā)育過(guò)程順利進(jìn)行。同時(shí),多個(gè)證據(jù)表明,甲基化動(dòng)態(tài)模式的差異可能與生物的進(jìn)化程度相關(guān)。因此,追蹤不同進(jìn)化階段物種的早期胚胎DNA甲基化動(dòng)態(tài),或許能夠揭示DNA甲基化與生物進(jìn)化的關(guān)聯(lián),以及DNA甲基化影響遺傳發(fā)育的機(jī)制。
(1)表觀遺傳通過(guò)調(diào)控基因的選擇性表達(dá)實(shí)現(xiàn)細(xì)胞 分化分化過(guò)程。組成DNA的堿基發(fā)生甲基化將影響附近DNA區(qū)域與相關(guān)蛋白質(zhì)的結(jié)合,從而影響基因表達(dá)中的 轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄過(guò)程。
(2)根據(jù)文中信息,如圖中①②分別表示①具有精子甲基化圖譜的父源DNA具有精子甲基化圖譜的父源DNA、②具有精子甲基化圖譜的母源DNA具有精子甲基化圖譜的母源DNA。

(3)基于對(duì)斑馬魚(yú)和小鼠DNA甲基化的研究,下列觀點(diǎn)正確的有 ACAC。
A.DNA的甲基化可遺傳且可逆
B.二者早期胚胎的DNA甲基化過(guò)程均改變了堿基序列
C.進(jìn)化上越高等的生物,受精前卵細(xì)胞DNA平均甲基化水平越高
D.從進(jìn)化角度推測(cè),人的早期胚胎發(fā)育中DNA甲基化的變化與小鼠更相似
(4)基于本文的研究,請(qǐng)?zhí)岢鲆粋€(gè)可進(jìn)一步研究的課題 DNA甲基化如何影響遺傳發(fā)育DNA甲基化如何影響遺傳發(fā)育。
【考點(diǎn)】表觀遺傳;胚胎的早期發(fā)育.
【答案】分化;轉(zhuǎn)錄;具有精子甲基化圖譜的父源DNA;具有精子甲基化圖譜的母源DNA;AC;DNA甲基化如何影響遺傳發(fā)育
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:35引用:1難度:0.5
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1.DNA甲基化是指在DNA甲基化轉(zhuǎn)移酶的作用下,在胞嘧啶上結(jié)合一個(gè)甲基基團(tuán),但胞嘧啶仍能與鳥(niǎo)嘌呤互補(bǔ)配對(duì)。DNA甲基化若發(fā)生在啟動(dòng)子區(qū)域會(huì)導(dǎo)致該基因不能轉(zhuǎn)錄,且這種變化是可遺傳的。下列有關(guān)敘述正確的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/30 21:30:1組卷:17引用:3難度:0.7 -
2.DNA甲基化是指DNA中的某些堿基被添加甲基基團(tuán),此種變化不影響DNA中堿基的排列順序,但會(huì)影響基因的表達(dá),對(duì)細(xì)胞分化具有調(diào)控作用?;騿?dòng)子區(qū)域被甲基化后,會(huì)抑制該基因的轉(zhuǎn)錄,如圖所示。研究發(fā)現(xiàn),多種類型的癌細(xì)胞中發(fā)生了抑癌基因的過(guò)量甲基化。下列敘述正確的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/19 3:30:1組卷:6引用:2難度:0.7 -
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發(fā)布:2024/12/30 23:30:2組卷:4引用:4難度:0.6
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