高中 | 第2节 基因表达与性状的关系 题目答案及解析

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必修二 遗传与进化

第四章 基因的表达

第2节 基因表达与性状的关系

工蜂孵化后的前$\rm 3$天以蜂王浆为食,之后以花蜜为食,而蜂王一直以蜂王浆为食。研究发现,工蜂幼虫和蜂王幼虫在饮食上的差异导致$\rm DNA$甲基化程度不同,从而影响了它们的发育方向和行为职能。研究人员利用$\rm siRNA$使幼虫的$\rm DNMT3$基因(其表达产物为一种$\rm DNA$甲基化转移酶)沉默,干扰了$\rm DNA$甲基化的过程,这些幼虫绝大部分发育成类似蜂王的成虫。下列说法正确的是$\rm (\qquad)$

["

$\\rm DNA$甲基化会改变基因的碱基序列,使相应基因发生突变

","

$\\rm DNA$甲基化若发生在启动子序列上,则会抑制基因的复制

","

$\\rm DNMT3$基因沉默使类似蜂王的成虫的基因组甲基化程度高于工蜂

","

$\\rm siRNA$能降低幼虫的$\\rm DNA$甲基化修饰,与食用蜂王浆的效果类似

"]
[["D"]]

表观遗传是指$\rm DNA$序列不发生变化,但基因的表达却发生了可遗传的改变,即基因型未发生变化而表现型却发生了改变,如$\rm DNA$的甲基化,甲基化的基因不能与$\rm RNA$聚合酶结合,故无法进行转录产生$\rm mRNA$,也就无法进行翻译,最终无法合成相应蛋白,从而抑制了基因的表达。

$\rm A$、表观遗传是指$\rm DNA$序列不发生变化,但基因的表达却发生了可遗传的改变,表观遗传属于可遗传变异,能够遗传给后代,$\rm DNA$甲基化不会改变基因的碱基序列,是一种基因表达调控过程,也不使相应基因发生突变,$\rm A$错误;

$\rm B$$\rm DNA$甲基化是在不改变基因碱基序列的情况下,通过在某些碱基上添加一个甲基基团来影响基因表达的调控机制。$\rm DNA$甲基化若发生在启动子序列上,通常会抑制该基因的转录,从而降低该基因的表达水平,$\rm B$错误;

$\rm C$、工蜂幼虫和蜂王幼虫在饮食上的差异导致$\rm DNA$甲基化程度不同,从而影响了它们的发育方向和行为职能。研究人员利用$\rm siRNA$使幼虫的$\rm DNMT3$基因(其表达产物为一种$\rm DNA$甲基化转移酶)沉默,干扰了$\rm DNA$甲基化的过程,这些幼虫绝大部分发育成类似蜂王的成虫。在题目情境中,通过沉默$\rm DNMT3$基因来干扰$\rm DNA$甲基化,实验结果显示这些幼虫发育成类似蜂王的成虫,这说明沉默$\rm DNMT3$基因会使$\rm DNA$的甲基化水平降低,而不是增加,$\rm C$错误;

$\rm D$、已经知道工蜂变成蜂王是因为饮食上的差异导致了$\rm DNA$甲基化程度不同,干扰了$\rm DNA$甲基化的过程,而$\rm siRNA$干扰了$\rm DNMT3$基因,抑制了$\rm DNA$甲基化,在实验中,利用$\rm siRNA$沉默$\rm DNMT3$基因,使幼虫的$\rm DNA$甲基化水平降低,发育成类似蜂王的成虫,就与食用蜂王浆导致低甲基化的效果相似,$\rm D$正确。

故选:$\rm D$

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