Question

【題目】真核細胞中DNA甲基轉(zhuǎn)移酶發(fā)揮作用示意圖如圖1所示。重新DNA甲基轉(zhuǎn)移酶只作用于非甲基化的DNA，使其半甲基化；維持DNA甲基轉(zhuǎn)移酶只作用于DNA的半甲基化位點，使其全甲基化。請回答：

（1）在圖2的①過程中，子代DNA的半甲基化說明DNA的復(fù)制方式為_________，②過程需要________的催化才能獲得與親代分子相同的甲基化狀態(tài)。

（2）研究發(fā)現(xiàn)，5-M氮雜胞苷能解除或降低DNA的甲基化，原理可能是5-M氮雜胞苷能抑制DNA分子中的

_________與DNA甲基轉(zhuǎn)移酶的結(jié)合，從而降低DNA的甲基化程度。

（3）小鼠常染色體上A基因的表達產(chǎn)物（a基因無此功能）是小鼠正常發(fā)育必需的一種蛋白質(zhì)，缺乏時小鼠個體矮小。研究發(fā)現(xiàn)，A基因與a基因的啟動子在精子中處于非甲基化狀態(tài)，而在卵細胞中則被甲基化；胚胎發(fā)育時被甲基化的A基因及a基因不能表達，而未被甲基化的基因能表達。讓基因型為Aa的雌雄個體雜交，子代正常和矮小各占50%。從配子中基因的啟動子是否甲基化的角度分析，出現(xiàn)上述比例的原因是_________。

Answer 1

【答案】 半保留復(fù)制 維持DNA甲基轉(zhuǎn)移酶 胞嘧啶（C，或胞嘧啶脫氧核苷酸）（其他答案不得分） Aa個體能產(chǎn)生數(shù)量相等的A、a兩種精子，精子中A基因的啟動子非甲基化，在胚胎發(fā)育時能表達；Aa個體產(chǎn)生的卵細胞中，A基因啟動子的甲基化導致其在胚胎發(fā)育時不能表達；因此，雜合子相互雜交產(chǎn)生的子代中，由A精子形成的受精卵發(fā)育正常，占子代的50%。（答案合理即可得分）

【解析】【試題分析】

本題以DNA分子甲基化為載體，通過圖解考查DNA分子的復(fù)制、基因分離定律的應(yīng)用的相關(guān)知識。需要考生在答題過程中認真識圖和審題，并從中獲取有用的信息，再結(jié)合題目要求進行分析作答。

（1）在圖2的①過程中，子代DNA的半甲基化說明子代DNA分子中都有一條鏈被甲基化，即保留了原來的一條母鏈，可推知DNA的復(fù)制方式為半保留復(fù)制；根據(jù)圖1維持DNA甲基轉(zhuǎn)移酶的作用可推知，圖2中②過程需要維持DNA甲基轉(zhuǎn)移酶的催化才能獲得與親代分子相同的甲基化狀態(tài)。

（2）據(jù)圖可知，DNA的甲基化過程中，重新DNA甲基轉(zhuǎn)移酶可與DNA分子中的胞嘧啶結(jié)合，進而使其甲基化，由此可推知5-M氮雜胞苷可能抑制DNA分子中的胞嘧啶與重新DNA甲基轉(zhuǎn)移酶的結(jié)合，從而降低DNA的甲基化程度。

（3）根據(jù)題意可知，Aa個體能產(chǎn)生數(shù)量相等的A、a兩種精子，精子中A基因的啟動子非甲基化，在胚胎發(fā)育時能表達；Aa個體產(chǎn)生的卵細胞中，A基因啟動子的甲基化導致其在胚胎發(fā)育時不能表達；因此，雜合子相互雜交產(chǎn)生的子代中，由A精子形成的受精卵發(fā)育正常（a基因無此功能），占子代的50%。