2019年诺贝尔生理学或医学奖颁给了三位科学家以表彰他们在揭示细胞感知和适应氧气供应机制所做的贡献。当氧气缺乏时,肾脏分泌EPO(促红细胞生成素)刺激骨髓生成新的红细胞,这几位科学家正是要找出这种反应背后的基因表达机制。他们发现细胞内的HIF-1ɑ(低氧诱导因子)可以控制EPO的表达水平,并且会随着氧浓度的改变发生相应的改变(如图示),调节人体和大多数动物细胞对氧气变化的复杂又精确的反应。下列分析错误的是( )
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/5/1/2453190311034880/2453296572178432/STEM/d9860268-1a58-44b7-af4b-1d5466ca1151.jpg)
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A.低氧环境下,HIF-1ɑ能促进相关基因的表达从而使细胞适应低氧环境 |
B.正常氧气条件下,人和大多数动物细胞的HIF-1ɑ含量相对较少 |
C.静脉注射适量的EPO可以使肌肉更有劲、工作时间更长 |
D.只有在缺氧环境下,人体内的HIF-1ɑ才会调控EPO的合成 |
更新时间:2020-05-01 13:07:33
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解题方法
【推荐1】阅读下列材料,完成下面小题。
中枢神经系统中有BDNF(脑源性神经营养因子),其主要作用是影响神经可塑性和认知功能。众多研究表明,抑郁症与BDNF基因甲基化水平及外周血中BDNF的mRNA含量变化等有关。miRNA-195是miRNA中一种,miRNA是细胞中具有调控功能的非编码RNA,在个体发育的不同阶段产生不同的miRNA,该物质与沉默复合物结合后,可导致细胞中与之互补的mRNA降解。下图左图为DNA甲基化机理图,下图为BDNF基因表达及调控过程。
2.小鼠细胞内上述相关过程,描述正确的是( )
中枢神经系统中有BDNF(脑源性神经营养因子),其主要作用是影响神经可塑性和认知功能。众多研究表明,抑郁症与BDNF基因甲基化水平及外周血中BDNF的mRNA含量变化等有关。miRNA-195是miRNA中一种,miRNA是细胞中具有调控功能的非编码RNA,在个体发育的不同阶段产生不同的miRNA,该物质与沉默复合物结合后,可导致细胞中与之互补的mRNA降解。下图左图为DNA甲基化机理图,下图为BDNF基因表达及调控过程。
A.DNA甲基化转移酶发挥作用需与DNA结合 |
B.DNA分子中甲基胞嘧啶不能与鸟嘌呤配对 |
C.DNA甲基化可能阻碍RNA聚合酶与起始密码子结合 |
D.DNA甲基化引起的变异是不可遗传的 |
A.miRNA通过碱基互补配对识别mRNA,并能特异性的影响基因的表达 |
B.不同miRNA的碱基排列顺序不同,miRNA的产生与细胞的分化无关 |
C.过程③与②相比,碱基配对方式不完全相同 |
D.与正常鼠相比,抑郁症小鼠的过程②一定增强 |
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【推荐2】真核生物中DNA的甲基化修饰普遍存在。以下关于DNA甲基化的描述错误的是( )
A.DNA的甲基化修饰不能遗传给后代,后代不会出现同样的表型 |
B.DNA的甲基化可在不改变基因碱基序列的前提下实现对基因表达的调控 |
C.除了 DNA甲基化,构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰也会影响基因的表达 |
D.外界因素会影响DNA的甲基化水平,如吸烟会使人体细胞内DNA的甲基化水平升高 |
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解题方法
【推荐3】DNA甲基化一般分为从头甲基化和维持甲基化两种方式。前者是指不依赖已有的甲基化DNA链,而在一个新位点产生新的甲基化。后者是指在DNA一条链的甲基化位点上经复制,互补链相关位点也出现甲基化,即在甲基化DNA半保留复制出的新生链相应位置上进行甲基化修饰的过程。下列叙述正确的是( )
A.DNA甲基化能在修饰碱基序列的过程中改变碱基序列及遗传信息 |
B.DNA从头甲基化会改变基因的表达,不利于基因组的稳定性和细胞分化 |
C.维持甲基化可将母链的甲基化修饰复制到新生链上可能与相关酶有关 |
D.从头甲基化中一般DNA两条链相同位置的碱基都会被甲基化 |
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【推荐1】2019年诺贝尔生理学或医学奖授予了三位发现细胞感知和适应氧气供应机制的科学家。研究发现在体内氧含量降低时,低氧诱导因子(HIF)会大量生成,调节促红细胞生成素基因,增加红细胞的数量从而促使机体适应低氧环境,而在正常的含氧条件下,细胞内的HIF会被蛋白酶体降解。下列叙述正确的是( )
A.低氧环境下, HIF主要在红细胞中发挥功能,有利于氧气的运输 |
B.当人体缺氧时,可进行无氧呼吸产生酒精提供能量 |
C.正常含氧条件下,HIF的生成与降解处于动态平衡,使HIF含量较低 |
D.通过降低HIF的活性可治疗贫血等缺氧性疾病 |
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【推荐2】诺贝尔奖获得者发现了H蛋白在细胞感知和适应氧气供应中的作用:当体内氧含量正常时,细胞中几乎不含H蛋白;当氧含量减少时,H蛋白的含量增多,通过低氧调节基因,使300种基因被激活,或者加快红细胞生成、或者促进血管增生,从而加快氧气输送。图表示正常氧和低氧条件下,部分基因表达调控的机理。据图分析,正确的是( )
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/16/d37c132f-bde0-4ac8-8edb-4e7bc4a018ec.png?resizew=329)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/16/d37c132f-bde0-4ac8-8edb-4e7bc4a018ec.png?resizew=329)
A.H蛋白含量极低是H蛋白在氧气作用下直接分解的结果 |
B.V蛋白、A蛋白、H蛋白对氧敏感程度相同 |
C.细胞中氧气含量变化会引起基因选择性表达,导致H蛋白含量发生变化 |
D.癌细胞迅速增殖会造成肿瘤附近局部供氧不足,导致附近正常细胞降低H蛋白的表达 |
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【推荐3】在机体缺氧时,肾脏产生红细胞生成酶,该酶作用于肝脏所生成的促红细胞生成素原,使其转变成促红细胞生成素(ESF)。促红细胞生成素一方面刺激骨髓造血组织,使周围血液中红细胞数增加,改善缺氧;另一方面又反馈性地抑制肝脏中的促红细胞生成素原的生成(如图所示)。以下叙述错误的是( )
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/5/14/2462465565196288/2464145024032768/STEM/c42f0b37-caaf-4e8a-b3ea-d3a090e7fbfe.jpg)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/5/14/2462465565196288/2464145024032768/STEM/c42f0b37-caaf-4e8a-b3ea-d3a090e7fbfe.jpg)
A.促红细胞生成素抑制肝脏中的促红细胞生成素原的生成,这属于负反馈调节 |
B.骨髓中的造血干细胞还能产生淋巴细胞,参与免疫调节 |
C.促红细胞生成素作用的靶细胞是红细胞,红细胞数量增加可增加携氧能力,改善缺氧 |
D.血浆中含有较多的蛋白质,血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质含量有关 |
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