高中 | 第1节 基因指导蛋白质的合成 题目答案及解析

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必修二 遗传与进化

第四章 基因的表达

第1节 基因指导蛋白质的合成

$\rm 2024$年诺贝尔生理学或医学奖授予两位研究微小$\rm RNA(miRNA)$的科学家。$\rm miRNA$是一类非编码单链小分子$\rm RNA$,通过与靶$\rm mRNA$结合调控基因的表达。第一个$\rm miRNA(\rm lin-4)$是在线虫中发现的,其调控$\rm lin-14$基因表达的具体机制如下图所示。

过程①需要的关键酶是                ,该过程需要的原料是                

[["

$\\rm RNA$聚合酶;($\\rm 4$种)核糖核苷酸

"]]

由图可知,过程①为转录,转录需要的关键酶为$\rm RNA$聚合酶,转录的产物为$\rm RNA$,转录需要的原料是($\rm 4$种)核糖核苷酸。

与过程②相比,过程①中特有的碱基配对方式是                 。据图可知,$\rm RISC$中的$\rm miRNA$$\rm lin-14$基因的$\rm mRNA$                 (填“$\rm 5^\prime$端”或“$\rm 3^\prime$端”)结合。

[["$\\rm T-A$($\\rm A-T$)","$\\rm 3^\\prime$端"]]

过程②为翻译,翻译过程中碱基互补配对的方式为$\rm A-U$$\rm U-A$$\rm C-G$$\rm G-C$,转录过程中碱基互补配对的方式为$\rm A-U$$\rm T-A$$\rm C-G$$\rm G-C$,故过程①中特有的碱基配对方式是$\rm T-A$$\rm A-T$),翻译是从$\rm mRNA$$\rm 5'$开始的,根据图中肽链的长短,可判断$\rm A$端为$\rm 5'$,故$\rm RISC$中的$\rm miRNA$$\rm lin-14$基因的$\rm mRNA$$\rm 3^\prime$端结合。

$\rm RISC$是由$\rm miRNA$和蛋白质组装而成,能特异性调节$\rm lin-14$基因的表达,原因是                                                                

[["

复合物中的单链$\\rm RNA$能与$\\rm lin-14$基因转录产生的$\\rm mRNA$发生碱基互补配对,从而导致翻译被抑制

"]]

由于$\rm RISC$复合物中的单链$\rm RNA$能与$\rm lin-14$基因转录产生的$\rm mRNA$发生碱基互补配对,从而导致翻译被抑制,故能特异性调节$\rm lin-14$基因的表达。

乳腺细胞中的$\rm Her-2/neu$蛋白过度表达会导致细胞的不正常分裂从而容易引发癌症。科学家为探究$\rm miRNA$能否干扰$\rm Her-2/neu$基因的过度表达。实验处理如下:

甲组:乳腺细胞株系;乙组:乳腺细胞株系$\rm +$无关$\rm miRNA$;丙组:乳腺细胞株系$\rm +$$\rm Her-2/neu$基因的$\rm mRNA$互补的$\rm miRNA$

①乙组中“无关$\rm miRNA$”的序列最佳设计为:与丙组$\rm miRNA$相比,                

②可检测和比较各组中                的含量以确定干扰是否成功。

[["

碱基数目相同,顺序不同;$\\rm Her-2/neu$蛋白

"]]

为探究$\rm miRNA$能否干扰$\rm Her-2/neu$基因的过度表达,实验的自变量为$\rm miRNA$的种类,为了排除$\rm miRNA$碱基数量的影响,故无关$\rm miRNA$”的序列最佳设计为:与丙组$\rm miRNA$相比,碱基数目相同,顺序不同,因变量为$\rm Her-2/neu$蛋白的表达量,可检测和比较各组中$\rm Her-2/neu$蛋白的含量以确定干扰是否成功。

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