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

科学家利用$\rm 3$日龄意大利蜜蜂的雌性幼虫做实验,实验处理和结果如下表所示。随后,测定$\rm 6$日龄幼虫头部细胞内发育关键基因$\rm dynactin$ $\rm p62$的甲基化水平,实验组为$\rm 63\%$、对照组为$\rm 79\%$,且最终实验组中$\rm 72\%$的幼虫发育成蜂王,对照组中$\rm 77\%$的幼虫发育成工蜂,另$\rm 23\%$的幼虫具有蜂王特征但卵巢发育不完全。下列叙述正确的是$\rm (\qquad)$

实验分组实验处理检测指标$\rm 24\;\rm h$$\rm 48\;\rm h$$\rm 72\;\rm h$
实验组注射适量$\rm DNA$甲基化转移酶$\rm 3\;\rm s\;\rm iRNA$$\rm DNMT3\;\rm s\;\rm iRNA$$\rm DNMT3mRNA$相对含量$\rm 28.299$$\rm 15.386$$\rm 5.669$
$\rm DNMT3$活性$\rm /$$\rm mmol·min^{-1}$$\rm 0.264$$\rm 0.113$$\rm 0.024$
对照组注射等量生理盐水$\rm DNMT3mRNA$相对含量$\rm 35.336$$\rm 33.299$$\rm 30.157$
$\rm DNMT3$活性$\rm /$$\rm mmol·min^{-1}$$\rm 0.398$$\rm 0.378$$\rm 0.357$
["

$\\rm DNMT3$ $\\rm siRNA$不利于提高$\\rm DNMT3$基因的表达水平

","

高活性的$\\rm DNMT3$有利于提高$\\rm dynactin$ $\\rm p62$基因的甲基化水平

","

其他表观遗传修饰方式也可能参与蜜蜂幼虫的发育调控

","

实验表明甲基化水平的高低与幼虫发育成蜂王的概率呈正相关

"]
[["ABC"]]

1、生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象,叫作表观遗传。除了$\rm DNA$甲基化,构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰也会影响基因的表达。表观遗传现象普遍存在于生物体的生长、发育和衰老的整个生命活动过程中;

2、分析图中信息和题意可知,从实验数据可以看出,与对照组相比,实验组注射适量$\rm DNA$甲基化转移酶$\rm 3\;\rm s\;\rm iRNA$后,$\rm DNMT3mRNA$相对含量和$\rm DNMT3$活性逐渐降低,说明$\rm DNMT3\;\rm s\;\rm iRNA$不利于提高$\rm DNMT3$基因的表达水平;且测定$\rm 6$日龄幼虫头部细胞内发育关键基因$\rm dynactin$ $\rm p62$的甲基化水平,实验组为$\rm 63\%$、对照组为$\rm 79\%$,说明实验组$\rm DNMT3$活性降低,而$\rm dynactin$ $\rm p62$甲基化水平也降低,对照组反之,由此可见高活性的$\rm DNMT3$有利于提高$\rm dynactin$ $\rm p62$基因的甲基化水平。

$\rm A$、从实验数据可以看出,与对照组相比,实验组注射适量$\rm DNA$甲基化转移酶$\rm 3\;\rm s\;\rm iRNA$后,$\rm DNMT3mRNA$相对含量和$\rm DNMT3$活性逐渐降低,说明$\rm DNMT3\;\rm s\;\rm iRNA$不利于提高$\rm DNMT3$基因的表达水平,$\rm A$正确;

$\rm B$、根据题意,测定$\rm 6$日龄幼虫头部细胞内发育关键基因$\rm dynactin$ $\rm p62$的甲基化水平,实验组为$\rm 63\%$、对照组为$\rm 79\%$,说明实验组$\rm DNMT3$活性降低,而$\rm dynactin$ $\rm p62$甲基化水平也降低,对照组反之,由此可见高活性的$\rm DNMT3$有利于提高$\rm dynactin$ $\rm p62$基因的甲基化水平,$\rm B$正确;

$\rm C$、表观遗传除了$\rm DNA$甲基化外还有其他修饰方式,如组蛋白修饰、非编码$\rm RNA$调控等,该实验不能排除其他表观遗传修饰方式参与蜜蜂幼虫发育调控的可能性,$\rm C$正确;

$\rm D$、实验组甲基化水平低,$\rm 72\%$的幼虫发育成蜂王,对照组甲基化水平高,$\rm 77\%$的幼虫发育成工蜂,说明甲基化水平的高低与幼虫发育成蜂王的概率呈负相关,$\rm D$错误。

故选:$\rm ABC$

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