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高中 | 第3节 细胞的衰老和死亡题目答案及解析如下,仅供参考!
必修一 分子与细胞
第六章 细胞的生命历程
第3节 细胞的衰老和死亡
放射性心脏损伤是由电离辐射诱导的大量心肌细胞凋亡产生的心脏疾病。一项新的研究表明,$\rm circRNA$ 可以通过 $\rm miRNA$ 调控$\rm P$基因表达进而影响细胞凋亡,调控机制见图, 回答下列问题:
$\rm P$基因的本质是 。
有遗传效应的$\\rm DNA$片段
"]]基因的本质是有遗传效应的$\rm DNA$片段。
细胞内合成前体$\rm mRNA$ 的过程中,需要 、 、 和能量等。
合成前体$\rm mRNA$ 的过程是转录的过程,转录需要$\rm DNA$模板、$\rm RNA$聚合酶、游离的核糖核苷酸、能量等。
若$\rm miRNA-195$ 基因模板链中$\rm (A+G)/(T+C)$的比例为$\rm 1.25$,则其转录形成的 $\rm miRNA-195$中$\rm (A+G)/(U+C)$的比例为 。
转录时遵循碱基互补配对原则,$\rm A=U$,$\rm G=C$,$\rm T=A$,$\rm C=G$,$\rm (A+G)/(U+C)=(T+C)/(A+G)$,若$\rm miRNA-195$ 基因模板链中$\rm (A+G)/(T+C)$的比例为$\rm 1.25$,则$\rm (A+G)/(U+C)=(T+C)/(A+G)=0.8$。
合成$\rm P$蛋白的过程中,核糖体的 $\rm ($选填“大”或“小”$\rm )$亚基与$\rm mRNA$,结合,并沿着$\rm mRNA$分子的 方向滑动,当遇到 处,携带第 个氨基酸的氨酰$\rm tRNA$结合到$\rm mRNA$上,核糖体 (选填“大”或“小”)亚基结合上来,形成完整核糖体。
合成$\rm P$蛋白的过程中,核糖体的小亚基与$\rm mRNA$结合,并沿着$\rm mRNA$分子的$\rm 5$’$\rm →3$’方向滑动,当遇到起始密码子处携带对应氨基酸的氨酰$\rm tRNA$结合到$\rm mRNA$上,核糖体大亚基结合上来,形成完整核糖体。
上图中 $\rm miRNA$对$\rm P$ 基因表达的影响称为 。
上图中 $\rm miRNA$和$\rm P$ 基因的$\rm mRNA$结合影响$\rm P$基因的表达,$\rm P$基因的碱基序列没有发生改变,称为表观遗传学。
前体$\rm mRNA$ 可被剪切成$\rm circRNA$ 等多种$\rm RNA$, 据图分析 $\rm circRNA$ $\rm ($“促进”或“抑制”$\rm )$细胞凋亡,描述作用机理 。
抑制;细胞内$\\rm circRNA$与$\\rm miRNA$的结合,减少$\\rm miRNA$与$\\rm P$基因的$\\rm mRNA$结合,解除$\\rm miRNA$对$\\rm P$蛋白翻译的抑制作用,从而提高$\\rm P$基因的表达量,$\\rm P$蛋白合成增多,抑制细胞凋亡
"]]前体$\rm mRNA$ 可被剪切成$\rm circRNA$ 等多种$\rm RNA$, 据图分析 $\rm circRNA$抑制细胞凋亡,因为细胞内$\rm circRNA$与$\rm miRNA$的结合,减少$\rm miRNA$与$\rm P$基因的$\rm mRNA$结合,解除$\rm miRNA$对$\rm P$蛋白翻译的抑制作用,从而提高$\rm P$基因的表达量,$\rm P$蛋白合成增多,抑制细胞凋亡。
根 据以上信息 , 试提出一个治疗放射性心脏损伤的新思路 。
氟比洛芬酯$\rm (FA)$ 是一种非甾体类药物,研究人员欲探究$\rm FA$ 是否能通过影响心肌细胞中$\rm P$基因的表达,从而治疗放射性心脏损伤。请补全实验过程,预测实验结果。
增大细胞内$\\rm circRNA$的含量,减低特异性$\\rm miRNA$含量,促进$\\rm P$蛋白表达
"]]若要治疗放射性心脏损伤,需抑制细胞凋亡。一方面,可以促进 $\rm P$ 蛋白的合成,以提高细胞中 $\rm P$ 蛋白的含量;另一方面,可以促进前体 $\rm mRNA$ 的合成或促进 $\rm circRNA$ 的合成。
实验设计过程如下:
①取若干只生理状态基本相同的大鼠,随机均分为甲$\rm ($对照组$\rm )$、乙$\rm ($照射组$\rm )$、丙$\rm (FA$低剂量组$\rm )$、丁$\rm (FA$中剂量组$\rm )$、戊$\rm (FA$ 高剂量组$\rm )5$组。
②将 $\rm ($从上述$\rm 5$组中选填$\rm )$组心脏进行等剂量放疗照射处理。
③对丙、丁、戊组分别静脉注射等量 $\rm 5mg/kg$、$\rm 10mg/kg$、$\rm 20mg/kg$的 $\rm FA$,持续四周。
④测定各组大鼠心肌细胞中 和 , 以及心肌细胞凋亡率。
分析题意,本实验目的是探究$\rm FA$是否能通过影响心肌细胞中$\rm P$基因的表达,从而治疗$\rm RIHD$,则实验的自变量是$\rm FA$的有无,实验设计应遵循对照与单一变量原则,故可设计实验如下:
①取若干只生理状态基本相同的大鼠,随机均分为甲(对照组)、乙(照射组)、丙($\rm FA$低剂量组)、丁($\rm FA$中剂量组)、戊($\rm FA$高剂量组)$\rm 5$组。
②将乙、丙、丁、戊组心脏进行放疗照射处理,作为实验组。
③对丙、丁、戊组分别静脉注射$\rm 5mgkg$、$\rm 10mg/kg$、$\rm 20mg/kgFA$,持续四周。
④测定各组大鼠心肌细胞中$\rm P$基因$\rm mRNA$和$\rm P$蛋白含量,以及心肌细胞凋亡率。
预测实验结果:若 $\rm FA$可以通过影响$\rm P$基因翻译过程缓解放射性心脏损伤,且在实验范围内浓度越高效果越好,则 。 (提示: 结合上面④过程检测的因变量, 写出预测结果)
$\\rm P$基因的$\\rm mRNA$:乙$\\rm ≈$丙$\\rm ≈$丁$\\rm ≈$戊;$\\rm P$蛋白:乙$\\rm \\lt $丙$\\rm \\lt $丁$\\rm \\lt $戊 细胞凋亡率:乙$\\rm \\gt $丙$\\rm \\gt $丁$\\rm \\gt $戊$\\rm \\gt $甲
"]]预测实验结果:若 $\rm FA$可以通过影响$\rm P$基因翻译过程缓解放射性心脏损伤,且在实验范围内浓度越高效果越好,则$\rm P$基因的$\rm mRNA$:乙$\rm ≈$丙$\rm ≈$丁$\rm ≈$戊;$\rm P$蛋白:乙$\rm \lt $丙$\rm \lt $丁$\rm \lt $戊 细胞凋亡率:乙$\rm \gt $丙$\rm \gt $丁$\rm \gt $戊$\rm \gt $甲
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