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

复等位基因$\rm A^{vy}/A/a$在小鼠毛色的遗传中起着关键作用,$\rm A$基因令小鼠毛色表现为胡椒色,$\rm a$基因令小鼠毛色表现为黑色。$\rm A^{vy}$基因是在$\rm A$ 基因编码区上游的$\rm PSIA$ 内插入$\rm IAP$ 序列所得,$\rm IAP$ 可作为启动子促使相关基因持续表达,令小鼠毛色表现为黄色,而其中$\rm LTR$区发生高甲基化会使$\rm IAP$作用消失(机制如图所示)。下列有关说法正确的是$\rm (\qquad)$

["

$\\rm A^{vy}$基因特定区域发生的甲基化会导致该基因的结构发生改变,属于基因突变

","

雌雄比例相当的$\\rm A^{vy}a$(高甲基化$\\rm A^{vy}$$\\rm 30\\%$)种群随机交配理论上子代黄色小鼠占$\\rm 75\\%$

","

将绿色荧光蛋白基因导入$\\rm IAP$ 上游,观察绿色荧光可监测 $\\rm LTR$ 区甲基化的动态变化

","

研究发现基因的甲基化可以遗传数千代,说明表观遗传也可以为生物进化提供原材料

"]
[["D"]]

$\rm DNA$甲基化为$\rm DNA$化学修饰的一种形式,能够在不改变$\rm DNA$序列的前提下,改变遗传表现。所谓$\rm DNA$甲基化是指在$\rm DNA$甲基化转移酶的作用下,在基因组$\rm CpG$二核苷酸的胞嘧啶$\rm 5$号碳位共价键结合一个甲基基团。大量研究表明,$\rm DNA$甲基化能引起染色质结构、$\rm DNA$构象、$\rm DNA$稳定性及$\rm DNA$与蛋白质相互作用方式的改变,从而控制基因表达。

$\rm A$、甲基化是表观遗传修饰(不改变$\rm DNA$序列),而基因突变是$\rm DNA$序列的改变,题干中$\rm LTR$甲基化仅影响$\rm IAP$的启动子活性,不会改变$\rm A^{vy}$$\rm DNA$序列,因此不属于基因突变,$\rm A$错误;

$\rm B$、随机交配时,$\rm A^{vy}a$ $\rm \times $ $\rm A^{vy}a$ 的子代基因型及比例为:$\rm A^{vy}A^{vy}$$\rm 25\%$)、$\rm A^{vy}a$$\rm 50\%$)、$\rm aa$$\rm 25\%$),$\rm A^{vy}_{-}$个体占$\rm 75\%$,但部分$\rm A^{vy}$甲基化后会使该基因失去作用,$\rm B$错误;

$\rm C$$\rm IAP$$\rm LTR$ 甲基化会使其失活,导致下游基因(如 $\rm A$ 或荧光蛋白基因)不表达。$\rm LTR$未甲基化 $\rm →$ $\rm IAP$ 启动子激活 $\rm →$ $\rm GFP$ 表达(绿色荧光);$\rm LTR$ 甲基化 $\rm →$ $\rm IAP$ 失活 $\rm →$ $\rm GFP$不表达(无荧光)。因此,将绿色荧光蛋白基因导入$\rm IAP$上游无法检测,需要导入$\rm IAP$下游才能通过荧光强弱可间接监测 $\rm LTR$ 甲基化状态,$\rm C$错误;

$\rm D$、表观遗传(如甲基化)可稳定遗传,影响性状,因此可作为进化的原材料,$\rm D$正确。

故选:$\rm D$

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