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高中生物試題答案與解析

最近我國科學家通過實驗證實轉錄因子KLF5(是一類蛋白質(zhì))能誘導乳腺癌細胞IGFL2﹣AS1和IGFL1基因的轉錄。同時,在炎癥因子TNFα刺激下,KLF5和IGFL2﹣AS1可以共同誘導IGFL1的表達,促進乳腺癌細胞增殖,作用機制如圖所示,①~⑧代表相關生理過程。(miRNA是真核生物中廣泛存在的一種小分子RNA,可調(diào)節(jié)其他基因的表達。)
章節(jié):高考政治第六單元 遺傳的物質(zhì)基礎第24講 基因突變和基因重組
答案:

(1)RNA聚合

(2)CTG

(3)RISC﹣miRNA復合物活化后,miRNA與IGFL1的mRNA互補,核酸酶使靶mRNA降解,從而抑制翻譯過程 提高

(4)思路一:可以通過抑制 KLF5 的活性,減少 IGF2 - AS1 和 IGF1R 基因的轉錄,從而抑制乳腺癌細胞增殖。

思路二:可以設計藥物干擾 RISC - miRNA 復合物的形成或功能,減少對 IGF1R 基因表達的抑制,從而抑制乳腺癌細胞增殖。

解析:

(1)據(jù)圖可知,轉錄因子KLF5進入細胞核后能特異性識別基因的啟動子,并與RNA聚合酶結合啟動①②過程,即相關基因的轉錄過程。

(2)基因表達指基因指導蛋白質(zhì)合成的過程,包括轉錄和翻譯兩個過程。在翻譯,圖中的⑤過程中,tRNA和mRNA之間遵循堿基互補配對原則,若tRNA的反密碼子序列為3'﹣GUC﹣5',對應的mRNA的堿基為5′﹣CAG﹣3',則其對應基因中相應位置模板鏈序列為5′﹣GTG﹣3′。

(3)經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),miRNA在細胞中通常與核酸酶等蛋白結合成誘導沉默復合物(RISC﹣miRNA復合物),復合物被活化后與靶RNA結合”,產(chǎn)生RNA干擾。結合圖示可知,RNA干擾的可能機制是RISC﹣miRNA復合物活化后,miRNA與IGFL1的mRNA互補,核酸酶使靶mRNA降解,從而抑制翻譯過程;結合圖示可知,IGFL2﹣AS1基因轉錄的RNA競爭性地與miRNA結合,從而對⑦⑧有抑制作用,進而使IGFL1的表達量提高。

(4)據(jù)圖可知,IGFL1會促進乳腺癌細胞增殖,則所有可抑制IGFL1產(chǎn)生的的措施都是可行的思路,如設計藥物抑制基因IGFL2﹣AS1的表達,以減輕對⑦⑧過程的抑制作用,從而減少IGFL1的表達量;也可以直接研發(fā)抑制IGFL1基因表達(轉錄、翻譯)的藥物;研制抑制轉錄因子KLF5活性的藥物;研制降低炎癥因子TNF﹣α活性的藥物等。

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