【题目】小鼠基因组与人类的相似度极高,因此在医学研究和临床实验研究中,常用它作为实验动物。请回答问题:

1)在研究人类自发性视网膜色素变性(视觉异常)、耳聋两种疾病时,科研人员发现:将视觉、听觉均正常的野生型小鼠与一只发生基因突变的纯合系小鼠进行杂交,结果显示F1小鼠的视觉和听觉功能与同龄对照组小鼠相比并无差异,推测致病基因为______性突变。F1雌雄小鼠交配,F2小鼠出现视觉正常-听觉异常:视觉异常-听觉正常:视觉正常-听觉正常:视觉异常-听觉异常≈3391,由此可知,此突变小鼠为______(单/双)基因突变,且遵循______定律。如继续让F2雌雄小鼠交配,正常情况下,F3小鼠有______种表现型。

2)科研人员还研究了一种杀菌剂A对人类前列腺疾病的影响。将小鼠做如下处理:F0代正常怀孕小鼠(腹腔注射杀菌剂A)产崽F1(如图1),F1与正常野生型小鼠交配,产崽F2,以此类推,每一代小鼠均与正常野生型小鼠交配,得到F3代、F4代等。

①结果如图2所示,未受杀菌剂A影响的F3代小鼠患前列腺疾病的频率明显______对照组小鼠,且无典型的患病比例。推测此种疾病的患病方式可能异于自发性视网膜色素变性-耳聋疾病。进一步研究发现,杀菌剂A并未引起小鼠的核基因的碱基序列发生改变,但其DNA被甲基化,从而导致______发生了改变,并将这种改变遗传给未受杀菌剂影响的F3代或更多代,此种现象称为表观遗传。

②为探究DNA甲基化对表观遗传的影响机制,研究人员对F3代小鼠的前列腺上皮细胞的关键DNA甲基化和相应的mRNA的表达进行检测,发现其DNA甲基化位点的数量和mRNA表达情况明显异于对照组,结果如图3

通过比较可知,由于杀菌剂A的影响,亲本DNA的甲基化,通过______将其传递给生殖细胞,进而导致未受杀菌剂A影响的F3代小鼠体内______等过程发生异常,最终影响表现型。

3)请你结合表观遗传现象,谈谈农业生产中大量使用杀菌剂A对人类健康的危害______

【题目】与延缓衰老、延长寿命相关的研究都备受关注。研究表明线粒体的形态和功能与寿命密切相关,药物RU486通过改变线粒体的形态、数量以延缓衰老,延长果蝇寿命。请回答问题:

1)线粒体动力蛋白(D1)可直接影响线粒体形态和功能。为研究线粒体动力蛋白(D1)在衰老中的作用,研究者获得转D1基因果蝇过程中,用______酶将启动子(daGS)、目的基因激活序列(UAS)以及D1基因与质粒共同构建基因表达载体,通过______方法导入果蝇多个______中,培育形成转基因果蝇。

2)为揭示RU486缓解衰老的机制,科学家进行了系列实验研究。

①转基因果蝇D1基因的表达依赖于药物RU486RU486对非转基因果蝇的寿命及线粒体形态无任何影响),研究人员对不同日龄的转基因果蝇研究,结果如图所示。

年龄

10日龄(幼年)

28日龄(成年)

37日龄(老年)

30日龄+7RU486处理

荧光标记

线粒体

RU486

-

-

-

注:虚线框代表线粒体边缘,30日龄的果蝇相当于中年个体

实验结果显示,在果蝇衰老过程中,线粒体的变化特征是______,进而引起机体的衰老。

RU486处理30日龄果蝇7天后D1蛋白含量基因表达量变化如图所示。RU486______D1基因的表达,最适浓度是______。结合①RU486处理组线粒体的变化,推测RU486缓解衰老的机制是______,从而延缓衰老。

3)进一步研究表明,RU486饲喂在影响D1基因表达后,线粒体自噬显著增加,延缓果蝇衰老。同时,另据研究推测A1基因表达产物会抑制线粒体自噬,请补充完善下述实验设计方案进行验证。

注:自噬是一个吞噬自身细胞质蛋白或细胞器并使其包被进入囊泡,并与溶酶体融合形成自噬溶酶体,降解其所包裹的内容物的过程,藉此实现细胞本身的代谢需要和某些细胞器的更新。

组别

实验材料

RU486

处理

检测变量

______

______

实验组

转基因果蝇(30日龄)

+

对照组1

野生型果蝇(30日龄)

-

对照组2

转基因果蝇(30日龄)

-

实验结果与该推测一致。

4)根据上述研究,尝试阐述RU486延缓果蝇衰老的机制是______

 0  167483  167491  167497  167501  167507  167509  167513  167519  167521  167527  167533  167537  167539  167543  167549  167551  167557  167561  167563  167567  167569  167573  167575  167577  167578  167579  167581  167582  167583  167585  167587  167591  167593  167597  167599  167603  167609  167611  167617  167621  167623  167627  167633  167639  167641  167647  167651  167653  167659  167663  167669  167677  170175 

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