由于RNA干擾的發(fā)現(xiàn)使“反義技術”領域的研究逐漸增多。正常的mRNA稱為正義RNA,而與正義RNA互補配對的RNA稱為反義RNA,正義RNA與反義RNA混合后生成雙鏈RNA(dsRNA),正是dsRNA產(chǎn)生RNAi現(xiàn)象。雙鏈RNA在生物體內(nèi)是存在的,是一種自然現(xiàn)象,經(jīng)酶切后會形成很多小片段,稱為siRNA,這些小片段一旦與mRNA中的同源序列互補結合,會導致mRNA失去功能,即不能翻譯產(chǎn)生蛋白質,也就是使基因“沉默”了。研究表明,一些長度較短的RNA能夠對細胞和基因的很多行為進行控制,如打開和關閉多種基因,刪除一些不需要的DNA片段等。

(1)若某DNA片段的非模板鏈為ATTGAC,則dsRNA為               。

(2)已知控制矮牽牛紫色花的基因為…TGGGAACTTA…(模板鏈片段)。若將產(chǎn)生紫色素的基因…ACCCTTGAAT…(模板鏈片段)轉入開紫花的矮牽牛中,則紫花矮牽牛的花色最可能為         。

A.深紫         B.淺紫         C.紫(不變)         D.白色

(3)HIV和SARS的冠狀病毒都是RNA病毒。它們在復制過程的一定階段會產(chǎn)生雙鏈RNA。研究表明,某些動物會成為HIV和SARS病毒的天然宿主,請您從RNAi的角度給出一種可能的解釋。

(4)研究RNAi在理論和實踐上有何意義?各舉一例。

(1) (2)D (3)宿主體內(nèi)有分解這種雙鏈RNA的酶,可將雙鏈RNA切割成許多小的片段,這種小片段會與病毒基因組RNA的同源部分結合,使病毒基因失去復制功能,也就不能危害宿主。(4)理論:深化我們對基因表達、調(diào)控機制的認識;深化我們對發(fā)育調(diào)控機制的認識;RNAi可能是自然界生物進化形成的一種防御機制。實踐:用RNAi技術進行基因剔除;用RNA干擾來制備藥物、防治疾病如利用RNA干擾來抑制癌基因。


解析:

 本題以“RNA干擾(RNAi)”為材料背景,考查堿基互補配對原則、中心法則、免疫等方面的知識,主要測試獲取知識的能力、運用生物學知識分析解決生物學問題的應用創(chuàng)新能力。(1)非模板鏈為ATTGAC,則轉錄出的mRNA為AUUGAC,其互補的RNA為UAACUG。(2)…TGGGAACTTA…與…ACCCTTGAAT…轉錄出的mRNA剛好形成dsRNA而產(chǎn)生RNAi現(xiàn)象使基因沉默。(3)、(4)為開放性問題,需要運用題目中RNAi理論,結合所學知識分析作答。

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中生物 來源:2012屆湖南省衡陽八中高三第四次月考生物試卷 題型:綜合題

I.RNA是生物體內(nèi)最重要的物質基礎之一,它與DNA、蛋白質一起構成了生命的框架。但長期以來,科學家一直認為,RNA僅僅是傳遞遺傳信息的“信使”。前幾年,科學家們發(fā)現(xiàn),其中一些RNA小片段能夠使特定的植物基因處于關閉狀態(tài),這種現(xiàn)象被稱作“RNA干擾”(RNAInterference簡稱RNAi)。近年,分子生物學家發(fā)現(xiàn)RNAi在老鼠和人體細胞中也可以“停止基因活動”。此外,生物學家還發(fā)現(xiàn)有關“信使RNA”(mRNA)生產(chǎn)過程的許多新信息,以及RNA與蛋白質間的關系。
根據(jù)上述材料回答:
(1)老鼠細胞的細胞核、            、            (填二種細胞器)等結構中有RNA的分布。
(2)你認為RNA使特定的基因處于關閉狀態(tài),最可能是遺傳信息傳遞的哪個過程受阻?并簡述理由。                                                                                                                                                                                     
(3)是否可以說“RNA也可以控制生物的性狀”?結合以上材料,說明理由。 
                                                                         
II.下圖是酵母菌細胞內(nèi)某基因控制下合成的mRNA示意圖。已知AUG為起始密碼子,UAA為終止密碼子,該mRNA控制合成的多肽鏈為“甲硫氨酸一亮氨酸—苯丙氨酸一丙氨酸一亮氨酸一亮氨酸一異亮氨酸一半胱氨酸”。

(4)合成上述多肽鏈時,轉運亮氨酸的tRNA有______種。
(5) 在轉錄過程中,由于某種原因導致該mRNA中一個堿基(圖中處)缺失,則堿基缺失后的mRNA控制合成的多肽鏈的氨基酸序列是___________________________。
(6) 該基因的堿基數(shù)遠大于該mRNA的堿基數(shù)的兩倍,其原因是_____。

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科目:高中生物 來源:2011-2012學年湖南省高三第四次月考生物試卷 題型:綜合題

I.RNA是生物體內(nèi)最重要的物質基礎之一,它與DNA、蛋白質一起構成了生命的框架。但長期以來,科學家一直認為,RNA僅僅是傳遞遺傳信息的“信使”。前幾年,科學家們發(fā)現(xiàn),其中一些RNA小片段能夠使特定的植物基因處于關閉狀態(tài),這種現(xiàn)象被稱作“RNA干擾”(RNAInterference簡稱RNAi)。近年,分子生物學家發(fā)現(xiàn)RNAi在老鼠和人體細胞中也可以“停止基因活動”。此外,生物學家還發(fā)現(xiàn)有關“信使RNA”(mRNA)生產(chǎn)過程的許多新信息,以及RNA與蛋白質間的關系。

根據(jù)上述材料回答:

(1)老鼠細胞的細胞核、             、             (填二種細胞器)等結構中有RNA的分布。

(2)你認為RNA使特定的基因處于關閉狀態(tài),最可能是遺傳信息傳遞的哪個過程受阻? 并簡述理由。                                                                                                                                                                                      

(3)是否可以說“RNA也可以控制生物的性狀”?結合以上材料,說明理由。 

                                                                         

 II.下圖是酵母菌細胞內(nèi)某基因控制下合成的mRNA示意圖。已知AUG為起始密碼子,UAA為終止密碼子,該mRNA控制合成的多肽鏈為“甲硫氨酸一亮氨酸—苯丙氨酸一丙氨酸一亮氨酸一亮氨酸一異亮氨酸一半胱氨酸”。

(4)合成上述多肽鏈時,轉運亮氨酸的tRNA有______種。

(5) 在轉錄過程中,由于某種原因導致該mRNA中一個堿基(圖中處)缺失,則堿基缺失后的mRNA控制合成的多肽鏈的氨基酸序列是_________________________________________。

(6) 該基因的堿基數(shù)遠大于該mRNA的堿基數(shù)的兩倍,其原因是_____。

 

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科目:高中生物 來源: 題型:閱讀理解

I.RNA是生物體內(nèi)最重要的物質基礎之一,它與DNA、蛋白質一起構成了生命的框架。但長期以來,科學家一直認為,RNA僅僅是傳遞遺傳信息的“信使”。前幾年,科學家們發(fā)現(xiàn),其中一些RNA小片段能夠使特定的植物基因處于關閉狀態(tài),這種現(xiàn)象被稱作“RNA干擾”(RNAInterference簡稱RNAi)。近年,分子生物學家發(fā)現(xiàn)RNAi在老鼠和人體細胞中也可以“停止基因活動”。此外,生物學家還發(fā)現(xiàn)有關“信使RNA”(mRNA)生產(chǎn)過程的許多新信息,以及RNA與蛋白質間的關系。

根據(jù)上述材料回答:

(1)老鼠細胞的細胞核、                          (填二種細胞器)等結構中有RNA的分布。

(2)你認為RNA使特定的基因處于關閉狀態(tài),最可能是遺傳信息傳遞的哪個過程受阻? 并簡述理由。                 

                                                                                                                                                                     

(3)是否可以說“RNA也可以控制生物的性狀”?結合以上材料,說明理由。 

                                                                         

 II.下圖是酵母菌細胞內(nèi)某基因控制下合成的mRNA示意圖。已知AUG為起始密碼子,UAA為終止密碼子,該mRNA控制合成的多肽鏈為“甲硫氨酸一亮氨酸—苯丙氨酸一丙氨酸一亮氨酸一亮氨酸一異亮氨酸一半胱氨酸”。

(4)合成上述多肽鏈時,轉運亮氨酸的tRNA有______種。

(5) 在轉錄過程中,由于某種原因導致該mRNA中一個堿基(圖中處)缺失,則堿基缺失后的mRNA控制合成的多肽鏈的氨基酸序列是_________________________________________。

(6) 該基因的堿基數(shù)遠大于該mRNA的堿基數(shù)的兩倍,其原因是_____           _。

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科目:高中生物 來源: 題型:閱讀理解

最近出版的英國自然科學雜志刊登了一篇由美國和德國科學家共同撰寫的研究報告,指出:RNA執(zhí)行細胞DNA的命令,而雙鏈RNA可以關閉某部分基因。研究人員用膽固醇對雙鏈RNA進行修正,再將修正后的雙鏈RNA注射進入細胞,從而關閉了病人體內(nèi)的某個基因。諾貝爾獎獲得者菲力蒲·夏普教授(美)將這一成果稱為“分子生物研究的突破”和“歷史性的進步”。他認為,“該研究推出了一種全新的醫(yī)治疾病的方法,因為醫(yī)生可以用這種方法來關閉任何可能導致人類病變的基因”。并認為,“目前的研究工作為依靠注射雙鏈RNA醫(yī)治心血管病、糖尿病、肥胖癥、傳染性肝炎、癌癥等重大疾病以及很多傳染性疾病奠定了基礎”。請回答下列有關問題:

    ①構成雙鏈RNA的基本單位是                    ,若已知其一條鏈中:A+U/G+C=0.8,則另一條鏈中A+U/G+C=                 。

    ②據(jù)研究發(fā)現(xiàn),在細胞中導入外源雙鏈RNA分子可以使相應內(nèi)源基因轉錄的mRNA降解,從而引發(fā)內(nèi)源基因的沉默,這種對基因表達的抑制作用稱為RNA干擾;驅π誀畹目刂瞥宿D錄以外,還需要通過                    的過程才能實現(xiàn),實現(xiàn)該過程必需的基本條件有                               和酶及ATP。

    ③青少年型糖尿病是一種多基因遺傳病造成的一種內(nèi)分泌紊亂代謝疾病,其直接原因是由于體內(nèi)          分泌不足,使          濃度過高所致。

    ④今年11月17日是世界第14個糖尿病日,其口號是“戰(zhàn)勝肥胖,預防糖尿病”。據(jù)研究,在肥胖人群中患糖尿病的幾率高達50%,導致人體肥胖的原因,主要是由于體內(nèi)過多的               轉變成脂肪儲存在體內(nèi)所致。

    ⑤對于遺傳型糖尿病采用常規(guī)療法外,一方面可以利用基因工程技術對致病基因進行修正;另一方面可以注射相應的                    使致病基因關閉。

 

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