DNA甲基化是指在DNA甲基转移酶（ DNMTS）的催化下，将甲基基团转移到胞嘧啶上的一种...

DNA甲基化是指在DNA甲基转移酶（ DNMTS）的催化下，将甲基基团转移到胞嘧啶上的一种修饰方式。DNA的甲基化可导致基因表达的沉默，基因组总体甲基化水平低会导致一些在正常情况下受抑制的基因如原癌基因被激活，从而使细胞癌变，据此分析下列说法正确的是

A. 细胞癌变可能与原癌基因的高效表达有关

B. 抑制 DNMTS酶活性会降低细胞癌变的机率

C. DNA的甲基化会阻碍RNA聚合酶与基因上的密码子的结合

D. DNA的甲基化改变了其脱氧核苷酸序列而导致原癌基因和抑癌基因突变

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DNA甲基化是指在DNA甲基化转移酶（如DNMT3蛋白）的作用下，在DNA某些区域结合一个甲基基团（如图所示）。大量研究表明，DNA甲基化能引起染色质结构、DNA稳定性及DNA与蛋白质相互作用方式的改变，从而控制基因表达。这种DNA甲基化修饰可以遗传给后代。下列说法正确的是（　　 ）

A.DNA片段甲基化后碱基对的排列顺序没有发生变化，因此性状也不会发生改变

B.基因组成相同的同卵双胞胎性状的微小差异，可能与他们体内某些DNA的甲基化程度不同有关

C.DNA甲基化后影响DNA的半保留复制从而抑制细胞分裂

D.DNMT3蛋白的合成是在内质网和高尔基体中完成的

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植物在遇到不良环境影响时，会引起系列胁迫响应相关基因的表达改变，这一程称为胁迫响应。而胁迫相关基因的转录与其启动子区DNA分子的甲基化修饰（DNA分子上连入甲基基团）密切相关。为研究植物种子萌发过程中的胁迫响应机制，　　 科研人员进行了相关研究。

（1）ABA是一种植物激素，对植物生命活动起________作用。当植物处于胁迫状态时，体内ABA含量会升高，ABA处理可模拟外界不良环境，使植物产生胁迫响应。

（2）研究发现，拟南芥R基因编码的D酶能够切除某些基因启动子区DNA分子上的甲基基团，即DNA去甲基化，从而改变染色质结构，使_________能够与该部分启动子结合，从而开启相关基因的转录。

①科研人员以R基因突变体及野生型拟南芥种子为材料，用不同浓度ABA进行处理， 统计种子萌发率，所得实验结果如图1所示。实验结果显示，________________________，推测R基因突变体由于D酶活性丧失，种子萌发对较高浓度的ABA胁迫更加敏感，可能与胁迫响应基因启动子的甲基化程度有关。甲基化程度影响了植物对ABA的响应。

②研究发现NIC基因是胁迫条件下种子萌发所需的关键基因之一。科研人员检测了1．2μM ABA处理后，拟南芥R基因突变体及野生型种子中NIC基因启动子不同区域的DNA甲基化程度，结果如图2所示。

（注：图中甲基化程度用数字表示，绝对值越大，表明甲基化程度越高。DNA中一条单链的甲基化程度用0~1表示，另一条用-1~0表示。）

图2结果显示，突变体NIC基因启动子的A、D区域_____。

③ 结 合 上 述 研 究 ， 推 测 在 种 子 萌 发 过 程 中 ， R 基 因 突 变 体 由 于 _____，因此对ABA胁迫更加敏感。

（4）科研人员进一步选取不同拟南芥种子为材料验证了上述推测。

①实验处理及结果如下表所示，请选择a~f中的种子填入Ⅰ~Ⅲ处，在IV、V处填写正确的ABA处理浓度，选择检测指标g、h填入VI处。

种子类型：

a．野生型　　 b．R基因突变体　　 c．NIC基因突变体　　　　 d．基因突变体中转入含无甲基化修饰启动子的NIC基因　　　　 e．野生型中转入含无甲基化修饰启动子的NIC基因　　　 f ．NIC基因突变体中转入含无甲基化修饰启动子的R基因检测指标　　　　　 g．NIC基因转录的mRNA　　 h．R基因转录的mRNA

②请解释表中各组实验的萌发率结果：_____

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哺乳动物DNA分子上的胞嘧啶可发生甲基化（即胞嘧啶分子连接上−CH₃基团）而使基因失活。重亚硫酸盐能使DNA中未发生甲基化的胞嘧啶脱氨基转变成尿嘧啶，而甲基化的胞嘧啶保持不变。现有一DNA片段如右图所示，经重亚硫酸盐处理后进行两次复制，并对复制后的产物进行测序。若复制产物中出现下列哪项序列，则表明该DNA片段一定未发生甲基化

−AGTTG−        −AATTA−         −AGTTA−        −AATTG−

A．−TCAAC−     B．−TTAAT−     C．−TCAAT−     D．−TTAAC

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含有限制酶的细胞中通常还具有相应的甲基化酶，这两种酶对 DNA 分子有相同的作用序列，但具有不同的催化功能。甲基化酶可以对 DNA 序列进行修饰，使限制酶不能对这一序列进行识别和切割。回答下列问题：

（1）目前，基因工程中使用的限制酶主要是从__________生物中分离纯化获得的，鉴定其化学本质可用_____________________。构建“基因组文库”和“cDNA文库”的过程中需要使用DNA连接酶的是____________(填“基因组文库”、“cDNA 文库”或“基因组文库和 cDNA 文库”）。

（2）含有某种限制酶的细胞，可以利用限制酶切割外源 DNA，但不破坏细胞自身的 DNA，其原因可能有①_______________________；②__________________________。

（3）DNA分子复制过程需要引物，引物是一小段____________。体外扩增DNA的PCR技术的中文名称是______________，PCR一般要经历三十多次循环，每次循环可分为变性、复性和延伸三步。在循环之前，常要进行一次预变性，以便_______________________

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含有限制酶的细胞中通常还具有相应的甲基化酶，这两种酶对DNA分子有相同的作用序列，但具有不同的催化功能。甲基化酶可以对DNA序列进行修饰，使限制酶不能对这一序列进行识别和切割。回答下列问题：

（1）目前，基因工程中使用的限制酶主要是从_____________生物中分离纯化获得的。构建“基因组文库”和“cDNA文库”的过程中需要使用DNA连接酶的是_____________（填“基因组文库”、“cDNA文库”或“基因组文库和cDNA文库”）。

（2）为在短时间内大量获得目的基因，可用的技术是_____________。目的基因获取之后，需要进行_____________，此步骤是基因工程的核心。

（3）用酵母菌合成的人胰岛素和利用细菌合成的人胰岛素在空间结构上存在一定差异，其原因是_____________。

（4）含有某种限制酶的细胞，可以利用限制酶切割外源DNA，但不破坏细胞自身的DNA，其原因可能有①_____________；②_____________。

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含有限制酶的细胞中通常还具有相应的甲基化酶，这两种酶对DNA分子有相同的作用序列，但具有不同的催化功能。甲基化酶可以对DNA序列进行修饰，使限制酶不能对这一序列进行识别和切割。回答下列问题：

（1）目前，基因工程中使用的限制酶主要是从___________生物中分离纯化获得的。构建“基因组文库”和“cDNA文库”的过程中需要使用DNA连接酶的是________（填“ 基因组文库”“cDNA文库”或“基因组文库和cDNA文库”）。

（2）含有某种限制酶的细胞，可以利用限制酶切割外源DNA，但不破坏细胞自身的DNA，其原因可能有①_____________；②_____________。

（3）利用PCR扩增目的基因的过程由高温变性（90~95℃）、低温复性（55 ~60℃）、适温延伸（70-75℃）三个步骤构成一个循环，为使得DNA聚合酶能够重复利用，选用的酶应在_________________ ℃处理后仍然 具备催化活性。

（4）在PCR扩增目的基因时，为实现序列中的腺嘌呤被放射性同位素标记，反应体系中添加的原料应包括碱基已被标记的__________ （填“腺嘌呤核糖核苷酸”、“dATP”或“ATP”）。

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含有限制酶的细胞中通常还具有相应的甲基化酶，这两种酶对DNA分子有相同的作用序列，但具有不同的催化功能。甲基化酶可以对DNA序列进行修饰，使限制酶不能对这一序列进行识别和切割。回答下列问题：

（1）目前，基因工程中使用的限制酶主要是从__________生物中分离纯化获得的。

（2）含有某种限制酶的细胞，可以利用限制酶切割外源 DNA，但不破坏细胞自身的 DNA，其原因可能有①______；②______。

（3）利用 PCR 扩增目的基因的过程由高温变性（90〜95℃)、低温复性（55〜60℃)、适温延伸(70〜75℃)三个步骤构成一个循环，为使得 DNA 聚合酶能够重复利用，选用的酶应在____℃处理后仍然具备催化活性。

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在一个蜂群中，少数幼虫一直取食蜂王浆才能发育成蜂王，大多数幼虫以花粉和花蜜为食而发育成工蜂。DNMT3蛋白是DNMT3基因表达的一种DNA甲基化转移酶，能使DNA某些区域添加甲基基团（如图所示）。敲除DNMT3基因后，蜜蜂幼虫将直接发育成蜂王。下列分析错误的是（　　 ）

A.蜂王浆可能通过抑制DNMT3基因的表达发挥作用

B.胞嘧啶甲基化会影响DNA复制，干扰RNA聚合酶的结合

C.DNA甲基化后不会改变遗传信息，但会改变生物性状

D.敲除DNMT3基因与取食蜂王浆对幼虫发育有相同的效果

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在一个蜂群中，少数幼虫一直取食蜂王浆而发育成蜂王，而大多数幼虫以花粉和花蜜为食将发育成工蜂。DNMT3蛋白是DNMT3基因表达的一种DNA甲基化转移酶，能使DNA某些区域添加甲基基团（如下图所示）。敲除DNMT3基因后，蜜蜂幼虫将发育成蜂王，这与取食蜂王浆有相同的效果。下列有关叙述错误的是（　　 ）

A.被甲基化的DNA片段中遗传信息发生改变，从而使生物的性状发生改变

B.蜂群中蜜蜂幼虫发育成蜂王可能与体内重要基因是否甲基化有关

C.DNA甲基化后可能干扰了RNA聚合酶等对DNA部分区域的识别和结合

D.胞嘧啶和5′甲基胞嘧啶在DNA分子中都可以与鸟嘌呤配对

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