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  • 1. (2024高三下·惠州模拟)  长期以来,吸烟被认为与注意力缺陷、多动障碍等多种精神疾病相关。多种表观遗传学现象如DNA甲基化修饰、miRNA等均参与到多种精神疾病的发展过程中。为探究尼古丁引发父系跨世代表观遗传学效应的分子机制,研究人员进行了如下实验:

    1. (1) 将40只6周龄雄性C57BL/6J品系小鼠随机均分为实验组和对照组。实验组进行腹腔注射尼古丁(剂量0.2mg/100g/day),对照组注射。处理五周后,分别与正常的雌性C57BL/6J小鼠合笼。所得F1代小鼠分别标记为F1-nic组 和F1-con小鼠。F1代小鼠(选用“注射/不注射”作答)尼古丁。
    2. (2) 对F1-nic和F1-con组小鼠进行游泳实验,记录其在水中总静止时间。结果表明,F1-nic组小鼠的总静止时间显著低于F1-con组。研究人员认为是以下调节机制所致(其中GSK3蛋白的活性可以被其中丝氨酸(Serine)磷酸化修饰所抑制):

      尼古丁处理可以造成小鼠精子中miR-15b基因启动子附近DNA高甲基化,这一表观遗传学修饰随着受精作用传递到下一代,造成在F1代小鼠脑组织中miR-15b含量偏,WNT4蛋白含量偏,最终导致F1代小鼠多动,并使小鼠抑郁程度

    3. (3) 为进一步验证上述机制,请恰当选用以下所给材料进行实验:

      ①F1-con组小鼠

      ②F1-nic组小鼠

      ③空白病毒载体

      ④过量表达wnt4的病毒载体

      ⑤过量表达miR-15b的病毒载体

       

      实验组

      对照组

      选择小鼠

      X

      选择载体

      Y

      侵染丘脑组织,2周后进行游泳实验

      上表中X处为,Y处为(选用“①~⑤”作答)。

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