36. 学习以下材料,回答(1)~(4)题
“永生”的DNA链
DNA 序列在一定程度上发生的改变既为生物的演化所必需,又是动物体内癌症发生、影响物种相对稳定存在的主要因素,它们之间必须要有一个平衡。在环境条件相对稳定的情况下,保持 DNA 序列的稳定对生物的生存更加重要。然而细胞分裂时 DNA 的复制过程不是100%准确,而是会有一定程度的误差,这是DNA序列发生变化的重要原因。为减少DNA复制过程导致的序列变化,生物采取 2 种方式:
一是减少细胞分裂(也即 DNA 复制)的次数。多细胞生物利用干细胞补充需要替换的体细胞,而不是完全通过体细胞自己分裂繁殖。干细胞进行不对称分裂,形成 1 个新的干细胞(复制自己)和 1 个可进一步繁殖和分化的细胞(用以补充需要替换的体细胞)。 干细胞进行不对称分裂将大量的分裂任务交给要进行分化的细胞,就可极大减少干细胞自身的分裂次数。
二是干细胞在进行不对称分裂时,选择性地保留更老的DNA 链,而将较新的DNA 链(即可能带有 DNA 复制过程造成序列改变的链)交给要进行分化的、使用后要被丢弃的“子”细胞。 通过这种方式,干细胞自身的 DNA 链就不会因为细胞分裂而改变,这些 DNA 链也就被一直保留在干细胞内,成为“永生”的。选择性地保留永生 DNA 链 的现象称为 DNA 链在子细胞中的非随机分配,在原核生物中的大肠杆菌和真核生物中的真菌、植物和动物中都被发现,说明这是生物界中的一个普遍现象。干细胞保留的,还不仅是 DNA 链的“原始文件”,还包括 DNA 所携带的表观遗传修饰,达到保持干细胞自身特性的目的;而进入要进行分化的子细胞中的 DNA 链由于具有新的表观遗传修饰,就可使子细胞分化成为各种体细胞。干细胞是生殖细胞在多细胞生物身体中的延伸,干细胞选择性地保留永生的 DNA 链及其外遗传修饰的机制,与生殖细胞保留其永生的机制一脉相承。
(1)DNA在生物体内以4种
_____________为原料,通过
____________方式进行复制。
(2)DNA随机均等分配发生在_________。
A.分裂期前期 | B.分裂期中期 | C.分裂期后期 | D.分裂期末期 |
(3)干细胞进行不对称分裂后,干细胞的数量将会
________(增加/不变/减少)
(4)结合文中的“非随机分配”现象,绘制下图两细胞中的染色体。
________(5)我国科学家研究发现:高等动物的体细胞分裂时存在“分配不均”的现象:带有DNA损伤的染色体会去向同一个子细胞,以保证另一个子细胞的健康。这一现象称为“非随机均等分离”。后续研究发现携带DNA损伤多的子细胞则倾向于发生细胞周期阻滞和细胞死亡。结合文中信息分析,说明“非随机均等分离”机制对生物体的意义。
________