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46-48題為題組
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自然考科
DNA是生物細胞內攜帶遺傳訊息的物質,當DNA發生變異時,會影響基因的表現進而
改變性狀/但很多生物也可以在不改變 DNA的情況下調節基因表現影響性狀,此方式
稱為表觀遺傳調控,其中常見的機制包括DNA甲基化、組蛋白修飾、小分子RNA等。
「DNA甲基化」為在DNA特定位置上添加甲基的化學修飾,當基因前端的區域——啟
動子被高度甲基化時,常會導致基因表現量較低。而「組蛋白修飾」是針對被 DNA 纏
繞的蛋白質——組蛋白,在其尾端上做的各種修飾,如乙醯化、甲基化、磷酸化等,這
些修飾會影響DNA纏繞的緊密程度,進而加強或抑制基因表現。另外,由長度約為18
也會抑制基因表現。
到30個核苷酸構成的「小分子RNA」
當應用於作物改良時,偵測表觀遺傳變異與性狀之間的關係為首要任務,其中一種用
由於每
來偵測表觀遺傳變異的策略仰賴的是近年才逐漸普遍化的「全基因體定序」
個作物的基因體序列不同,需逐一檢視不同作物在各種逆境條件下產生的表觀遺傳變
異。
表觀遺傳變異與基因變異主要的不同在於其不穩定性,由於細胞有自我修復機制,因
此表觀遺傳變異在細胞複製前、後未必能維持;此外,世代遺傳間的「表觀遺傳重組」
(epigenetic reprogramming)會重置表觀遺傳的分布,使得親代的變異未必能完整保留
到子代。
應用表觀遺傳在作物改良上需特別確認變異在跨世代間的一致性;植株進行處理後所
產生的表觀遺傳變異,是否能在性狀植株或甚至下一代重現,以確保有效的作物改良。
目前主流的基因改造工程,在食品、環境、與生物安全上有著錯綜複雜的影響,僅透
過調控基因表現以達到性狀改良的表觀遺傳,更能消除大眾對於作物改良的疑慮。現
今對於表觀遺傳的研究資料已經越來越多,在植物面臨逆境時,表觀遺傳能有效且迅
速地幫助植物適應環境。在未來環境更加極端的情況下,生產作物將會面臨更嚴峻的
挑戰,如何繼續維持高產量,成為農民及研究者必須解決的問題之一。
46. 由文中可知,作物的表觀遺傳調控與下列何者相關?
(A)基因突變
(B)遺傳工程
(e) 異種雜交
(D)基因表現的調控
(E)染色體數目異常
47. 文中提及表觀遺傳調控中「甲基化修飾」可出現在細胞中的哪些分子或構造上?(應
選2項)
(A)醣類
CD (B)脂質
(C) DNA
DHD) 核糖體
(E)蛋白質
