高中 | 第3节 细胞核的结构和功能 题目答案及解析

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必修一 分子与细胞

第三章 细胞的基本结构

第3节 细胞核的结构和功能

$\rm miRNA$是在真核细胞内发现的一类内源性的具有调控功能的非编码小$\rm RNA$,其具体调控机理如图。

  

图中①为                 过程,形成的$\rm miRNA$分子前体通过                 (结构)从细胞核运出,进入细胞质进一步加工为成熟$\rm miRNA$

[["转录","核孔"]]

基因表达包括转录和翻译。转录是以$\rm DNA$的一条链为模板合成$\rm RNA$的过程。翻译是以$\rm mRNA$为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。由图可知:①是由$\rm miRNA$基因产生$\rm miRNA$分子前体,是转录过程。$\rm miRNA$是大分子,需要从核孔运出细胞核。

成熟$\rm miRNA$                 蛋白结合形成$\rm RNA$诱导物($\rm RISC$)。$\rm RISC$与靶基因$\rm mRNA$特异结合而引起                                                                ,进而抑制翻译过程,导致靶基因无法表达。这种不改变靶基因序列而对其表达进行调控的现象属于表观遗传。

[["$\\rm Ago$","靶基因$\\rm mRNA$降解"]]

据图可知,成熟$\rm miRNA$$\rm Ago$蛋白结合形成$\rm RNA$诱导物。$\rm RISC$与靶基因$\rm mRNA$特异结合而引起靶基因$\rm mRNA$降解,并抑制翻译过程。

$\rm miRNA-1$在心脏组织中表达水平较高,但过表达的$\rm miRNA-1$会引起心力衰竭($\rm HF$)。为研究黄芪甲苷($\rm ASIV$)对$\rm miRNA-1$过表达诱导大鼠($\rm HF$模型大鼠)的保护作用机制,研究者对$\rm 32$只大鼠随机分组,处理及结果见下表。

组别实验处理$\rm miRNA-1$表达水平左心室射血分数($\rm \%$心肌细胞存活率($\rm \%$
$\rm 1$正常大鼠灌胃$\rm 0.9\%$生理盐水$\rm 1.00$$\rm 92.50$$\rm 100$
$\rm 2$$\rm HF$模型大鼠灌胃$\rm 0.9\%$生理盐水$\rm 82.51$$\rm 71.52$$\rm 49$
$\rm 3$$\rm HF$模型大鼠灌胃$\rm 80mg/kgASIV$$\rm 20.38$$\rm 84.36$$\rm 76$

注:左心室射血分数越大,心脏的收缩和舒张功能越强

由结果说明,$\rm miRNA-1$过表达导致大鼠                                                                $\rm ASIV$可以                 $\rm miRNA-1$过表达对大鼠心脏造成的损伤。

[["

心脏的收缩和舒张功能减弱、引起心肌细胞死亡;缓解

"]]

实验结果:第$\rm 2$组和第$\rm 1$组相比,$\rm miRNA-1$过表达,左心室射血分数减小,心肌细胞存活率减小;第$\rm 3$组和第$\rm 2$组相比,$\rm miRNA-1$过表达水平降低,左心室射血分数增大,心肌细胞存活率增大。左心室射血分数是心脏的收缩和舒张功能的指标,由结果说明$\rm miRNA-1$过表达导致心脏的收缩和舒张功能减弱、引起心肌细胞死亡。第$\rm 3$组使用$\rm ASIV$可以缓解$\rm miRNA-1$过表达对大鼠心脏造成的损伤。

基于以上研究,请提出一个进一步研究的方向:                                                                

[["

$\\rm ASIV$$\\rm miRNA-1$异常高表达大鼠心脏保护的作用机理($\\rm ASIV$$\\rm miRNA-1$异常高表达大

"]]

通过以上研究,已经知道黄芪甲苷($\rm ASV$)对$\rm miRNA-1$过表达诱导大鼠($\rm HF$模型大鼠)的保护作用,可进一步研究:$\rm ASIV$$\rm miRNA-1$异常高表达大鼠心脏保护的作用机理;$\rm ASIV$$\rm miRNA-1$异常高表达大鼠心脏保护的最适浓度;$\rm miRNA-1$高表达引起心肌细胞损伤的具体机制等。

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