Question

【题目】真核细胞中DNA甲基转移酶发挥作用示意图如图1所示。重新DNA甲基转移酶只作用于非甲基化的DNA，使其半甲基化；维持DNA甲基转移酶只作用于DNA的半甲基化位点，使其全甲基化。请回答：

（1）在图2的①过程中，子代DNA的半甲基化说明DNA的复制方式为_________，②过程需要________的催化才能获得与亲代分子相同的甲基化状态。

（2）研究发现，5-M氮杂胞苷能解除或降低DNA的甲基化，原理可能是5-M氮杂胞苷能抑制DNA分子中的

_________与DNA甲基转移酶的结合，从而降低DNA的甲基化程度。

（3）小鼠常染色体上A基因的表达产物（a基因无此功能）是小鼠正常发育必需的一种蛋白质，缺乏时小鼠个体矮小。研究发现，A基因与a基因的启动子在精子中处于非甲基化状态，而在卵细胞中则被甲基化；胚胎发育时被甲基化的A基因及a基因不能表达，而未被甲基化的基因能表达。让基因型为Aa的雌雄个体杂交，子代正常和矮小各占50%。从配子中基因的启动子是否甲基化的角度分析，出现上述比例的原因是_________。

Answer 1

【答案】 半保留复制 维持DNA甲基转移酶 胞嘧啶（C，或胞嘧啶脱氧核苷酸）（其他答案不得分） Aa个体能产生数量相等的A、a两种精子，精子中A基因的启动子非甲基化，在胚胎发育时能表达；Aa个体产生的卵细胞中，A基因启动子的甲基化导致其在胚胎发育时不能表达；因此，杂合子相互杂交产生的子代中，由A精子形成的受精卵发育正常，占子代的50%。（答案合理即可得分）

【解析】【试题分析】

本题以DNA分子甲基化为载体，通过图解考查DNA分子的复制、基因分离定律的应用的相关知识。需要考生在答题过程中认真识图和审题，并从中获取有用的信息，再结合题目要求进行分析作答。

（1）在图2的①过程中，子代DNA的半甲基化说明子代DNA分子中都有一条链被甲基化，即保留了原来的一条母链，可推知DNA的复制方式为半保留复制；根据图1维持DNA甲基转移酶的作用可推知，图2中②过程需要维持DNA甲基转移酶的催化才能获得与亲代分子相同的甲基化状态。

（2）据图可知，DNA的甲基化过程中，重新DNA甲基转移酶可与DNA分子中的胞嘧啶结合，进而使其甲基化，由此可推知5-M氮杂胞苷可能抑制DNA分子中的胞嘧啶与重新DNA甲基转移酶的结合，从而降低DNA的甲基化程度。

（3）根据题意可知，Aa个体能产生数量相等的A、a两种精子，精子中A基因的启动子非甲基化，在胚胎发育时能表达；Aa个体产生的卵细胞中，A基因启动子的甲基化导致其在胚胎发育时不能表达；因此，杂合子相互杂交产生的子代中，由A精子形成的受精卵发育正常（a基因无此功能），占子代的50%。