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题型:非选择题-解答题 难度:0.65 引用次数:375 题号:18896450
学习以下材料,回答以下问题。
植物春化作用的调控:植物能够感知周围环境,控制和协调自身的发育,使其在合适的时间开花结果。有些植物(如一年生植物拟南芥等)在生长期需要经历一段时期的低温之后才能开花。这种经历低温诱导促使植物开花的作用,称为春化作用。科研人员对拟南芥春化作用机制进行的相关研究结果如下图,表明FLC是开花调控的关键基因。FLC能抑制成花素基因(FT和FD)的表达,从而防止植物在入冬前或越冬时开花,FLC的表达也受相关基因的调控。

在秋季,拟南芥种子发芽,FLC的上游基因(FRI)编码的蛋白质与多个染色质修饰因子互作,形成一个超级复合体,超级复合体可对FLC所在染色质(FLC染色质)进行修饰,这些修饰使FLC染色质处于活化状态,超级复合体并结合到FLC启动子的特殊区域,促进FLC表达;经过冬季长时间低温处理,FLC染色质中的组蛋白被修饰,导致FLC染色质空间结构发生改变,使得超级复合体不能识别并作用于FLC染色质,从而实现了对FLC表达的抑制,这种状态在春季回暖后依然保持;次年春季,日照时间逐渐变长,激活FT表达,FT和FD表达形成异源蛋白二聚体可以激活花发育基因的表达,拟南芥适时开花、结实。研究还发现,拟南芥FLC表达的抑制状态能维持到下一代胚胎发育的早期。植物的春化作用不是一瞬间完成的,而是一系列过程,其中有很多有趣的问题。例如,植物在冬季感受低温后,次年春季还能“记得”,即“低温记忆”。植物开花、结果后,它的下一代仍需要经历春化作用后才能开花。那么,亲本的“低温记忆”是怎么消除的呢?科学家们一直在为这些问题寻找答案。
(1)据图分析,春化作用影响FLC的______过程。请在( )中选填“+”“-”(+表示促进,-表示抑制),完善春化作用的机制。

(2)FLC介导的春化作用属于表观遗传现象,请说明理由________
(3)自然界中在温度较为温和的地区存在着许多拟南芥早花突变体,这些突变体能够不经春化作用提前开花。请根据文中信息,分析它们提前开花的原因________
(4)综合文中信息,推测亲本拟南芥的“低温记忆”传给下一代并消除的机理________
【知识点】 表观遗传

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(3)柳穿鱼植株B的Lcyc基因不表达的原因是它被________(Lcyc基因有多个________)了。
(4)柳穿鱼Lcyc基因和小鼠Avy基因发生甲基化修饰如下图:

从图中看出,两种基因的________没有改变,但部分碱基发生了甲基化修饰,抑制了基因的表达,进而对表型产生影响。
(5)有研究表明,吸烟会使人的体细胞________的甲基化水平升高,对染色体上的________也会产生影响。不仅如此,还有研究发现,男性吸烟者的精子活力下降,精子中________的甲基化水平明显升高。
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(2)春化作用月(低温处理)可导致某些基因DNA甲基化水平降低,这是萝卜开花的前提。
①不同基因的本质区别是_________________。DNA的甲基化可导致表观遗传现象,即生物体基因的碱基序列保持不变,但_____________________的现象。
②春化作用时间较长且需要一定条件。研究发现,5-azaC可使萝卜不经春化作用而正常开花,5-azaC的作用机理是______________________________________
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(1)过程①需要_____作为原料,需要_____进行催化,除mRNA外,参与过程②的RNA还有_____
(2)请用文字和箭头表示出造血干细胞中遗传信息的传递方向_____
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(5)在氧气供应充足时,细胞内的HIF在脯氨酸羟化酶的作用下被羟基化,最终被降解。如果将细胞中的脯氨酸羟化酶基因敲除,EPO基因的表达水平会_____(填“升高”或“降低”),其原因是_____
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