1 . 下图表示某真核生物细胞内影响基因表达的3种不同途径。下列相关叙述正确的是( )
A.该生物的遗传信息流动过程可表示为 |
B.图中3种途径以不同方式影响转录过程,从而调控相应基因的表达 |
C.DNA甲基化导致生物体性状发生的改变不能遗传给后代 |
D.由shRNA形成siRNA主要破坏了氢键,siRNA与mRNA有互补序列 |
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2 . 学习以下材料,回答下列小题。
人类基因组古病毒“复活”驱动衰老
细胞衰老是机体衰老及各种衰老相关疾病发生发展的重要诱因。人类基因组潜藏着诸多“老化”信号,这些“老化”信号常受到表观遗传的严密监控而处于沉默状态,但在年龄增加的过程中,这些“老化”信号逐渐逃离监控,进而激活细胞内的一系列衰老程序。
数百万年前,远古逆转录病毒入侵整合到人类的基因组并潜伏下来,这些病毒被称为“内源性逆转录病毒(ERV)”。我国科学家首次发现了ERV在细胞衰老过程中能被再度唤醒,其机制如下图所示。衰老细胞中表观修饰改变后导致基因组中ERV DNA被激活,通过一系列过程产生新的病毒颗粒。在衰老细胞的细胞质基质中,ERV RNA还能形成ERV DNA,使细胞误以为有外界病毒入侵,从而激活cGAS-STING天然免疫通路,使细胞产生并分泌SASP,SASP则会进一步加速细胞衰老。另一方面,衰老细胞释放的ERV病毒颗粒可通过旁分泌或体液运输的方式在器官、组织、细胞间传递,最终使得年轻细胞因受“感染”而老化。该研究为衰老及老年疾病的评估和预警提供了科学依据,在此基础上,可开发有效延缓组织乃至系统衰老的干预技术,为衰老相关疾病的防治提供新的策略。
(1)细胞衰老的过程是细胞的生理状态和化学反应发生复杂变化的过程,请从细胞形态结构和功能两个角度,各写出一点衰老细胞的主要特征:_____ 。
(2)请依据中心法则用文字和箭头画出衰老细胞基因组中ERV DNA被激活后遗传信息的流动过程图_____ 。
(3)在观察到衰老细胞中存在病毒颗粒后,研究者通过PCR技术和_____ 技术检测了衰老细胞培养液和年轻细胞培养液中ERV RNA及ERV表面特异性蛋白的含量,并通过电子显微镜观察细胞膜和周围环境中是否存在ERV病毒颗粒。研究者进行以上三个实验的目的是_____ 。
(4)请选择相应处理和实验结果完善以下实验,为验证“衰老细胞释放的ERV病毒颗粒能够使年轻细胞老化”这一观点提供支持证据。
a.年轻细胞的细胞匀浆 b.衰老细胞的细胞匀浆
c.培养了年轻细胞一段时间的培养液 d.培养了衰老细胞一段时间的培养液
e.抗ERV抗体 f.无关抗体
g.吸附在实验组细胞上的ERV比对照组多 h.吸附在实验组细胞上的ERV比对照组少
i.实验组细胞的衰老相关指标高于对照组 j.实验组细胞的衰老相关指标低于对照组
(5)请根据图示信息提出一种干预策略用于抑制ERV“复活”引起的衰老_____ 。
人类基因组古病毒“复活”驱动衰老
细胞衰老是机体衰老及各种衰老相关疾病发生发展的重要诱因。人类基因组潜藏着诸多“老化”信号,这些“老化”信号常受到表观遗传的严密监控而处于沉默状态,但在年龄增加的过程中,这些“老化”信号逐渐逃离监控,进而激活细胞内的一系列衰老程序。
数百万年前,远古逆转录病毒入侵整合到人类的基因组并潜伏下来,这些病毒被称为“内源性逆转录病毒(ERV)”。我国科学家首次发现了ERV在细胞衰老过程中能被再度唤醒,其机制如下图所示。衰老细胞中表观修饰改变后导致基因组中ERV DNA被激活,通过一系列过程产生新的病毒颗粒。在衰老细胞的细胞质基质中,ERV RNA还能形成ERV DNA,使细胞误以为有外界病毒入侵,从而激活cGAS-STING天然免疫通路,使细胞产生并分泌SASP,SASP则会进一步加速细胞衰老。另一方面,衰老细胞释放的ERV病毒颗粒可通过旁分泌或体液运输的方式在器官、组织、细胞间传递,最终使得年轻细胞因受“感染”而老化。该研究为衰老及老年疾病的评估和预警提供了科学依据,在此基础上,可开发有效延缓组织乃至系统衰老的干预技术,为衰老相关疾病的防治提供新的策略。
(1)细胞衰老的过程是细胞的生理状态和化学反应发生复杂变化的过程,请从细胞形态结构和功能两个角度,各写出一点衰老细胞的主要特征:
(2)请依据中心法则用文字和箭头画出衰老细胞基因组中ERV DNA被激活后遗传信息的流动过程图
(3)在观察到衰老细胞中存在病毒颗粒后,研究者通过PCR技术和
(4)请选择相应处理和实验结果完善以下实验,为验证“衰老细胞释放的ERV病毒颗粒能够使年轻细胞老化”这一观点提供支持证据。
实验组 | 对照组 | 实验结果 |
① | ③ | ⑤ |
c.培养了年轻细胞一段时间的培养液 d.培养了衰老细胞一段时间的培养液
e.抗ERV抗体 f.无关抗体
g.吸附在实验组细胞上的ERV比对照组多 h.吸附在实验组细胞上的ERV比对照组少
i.实验组细胞的衰老相关指标高于对照组 j.实验组细胞的衰老相关指标低于对照组
(5)请根据图示信息提出一种干预策略用于抑制ERV“复活”引起的衰老
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3 . RNA病毒分为单链RNA和双链RNA,其中病毒RNA合成mRNA的方式可表示如图,据图回答有关问题:_____ 。该病毒重新合成+RNA的过程可用图中_____ (填序号)过程表示。
(2)HIV是逆转录RNA单链病毒,其中逆转录过程可用图中_____ (填序号)表示,此过程是以RNA为模板,在_____ 酶的作用下合成产物。若病毒RNA某片段碱基序列为AACCGU,则经此过程形成的产物对应片段中含胞嘧啶脱氧核苷酸_____ 个,含嘌呤碱基_____ 个。
(3)以上两种病毒的传染性、毒性及增殖过程均有差异,其根本原因是它们所含的_____ 不同。
(1)脊髓灰质炎病毒属于正链RNA(+RNA)病毒,RNA进入寄主细胞,就直接作为mRNA,翻译出所编码的蛋白质,其中蛋白质的合成场所是
(2)HIV是逆转录RNA单链病毒,其中逆转录过程可用图中
(3)以上两种病毒的传染性、毒性及增殖过程均有差异,其根本原因是它们所含的
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4 . 图甲为一组模拟实验,假设实验能正常进行且5支试管中都有产物生成。请回答下列相关问题:(1)A试管模拟的是________ 过程,其在真核细胞中进行的主要场所是________ 。
(2)B试管模拟的过程需要________ 酶的催化,假如B试管中加入的DNA含有306个碱基,那么其产物中最多含有________ 个密码子。若E试管中加入的原料是氨基酸,则该试管模拟的是________ 过程。
(3)生物遗传信息传递的全过程如图乙所示。图解中的c过程必须有________ 酶参与,烟草花叶病毒、噬菌体、艾滋病病毒中,可在宿主细胞中进行c过程的是________ 。
(2)B试管模拟的过程需要
(3)生物遗传信息传递的全过程如图乙所示。图解中的c过程必须有
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5 . 中心法则是分子生物学中最核心的内容,它精炼地概括了遗传信息的传递方向与传递媒介,在生物学中有着极其重要的地位。已知丙肝病毒(HCV)为RNA复制型病毒。下列相关叙述正确的是( )
A.可通过HCV抗体检测疑似患者是否感染HCV |
B.在被HCV侵染的肝细胞中能完成图中五个路径 |
C.肝细胞完成右图中过程均由线粒体提供能量 |
D.病毒蛋白质的氨基酸序列是由mRNA上的反密码子决定的 |
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6 . 图2表示遗传信息传递和表达的过程。图1为中心法则图解,a~e为生理过程。请据图分析回答:(1)图2为______ 【填“真核”或“原核”】生物基因表达的过程。
(2)遗传信息的传递和表达需要多种酶的参与,其中酶2是_______ 酶。翻译过程中,核糖体的移动方向是_______ (填“a→b”或“b→a”)。一个mRNA上同时有多个核糖体进行翻译,其意义是______ 。
(3)对于生物体来说,图1中a的意义是什么?______________ 。
(2)遗传信息的传递和表达需要多种酶的参与,其中酶2是
(3)对于生物体来说,图1中a的意义是什么?
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7 . 人类复杂的基因组不仅控制着我们的身体机能,还与健康和疾病紧密相连。基因组中的“暗物质”——非编码序列占据了惊人的98%,其中有约8%是内源性逆转录病毒元件,它是数百万年前古病毒入侵并整合到人类基因组中的残留物,通常情况下处于沉默状态。中国科学家研究发现,随着年龄的增长,某些因素会导致原本沉寂的古病毒元件在人体细胞内被重新激活,驱动细胞衰老的“程序化”和“传染性”。下列叙述错误的是( )
A.细胞衰老的过程本质上也受到遗传物质的调控 |
B.古病毒入侵并整合到人类基因组之前其遗传物质中含有尿嘧啶 |
C.沉寂的古病毒元件被重新激活需要逆转录酶的参与 |
D.该项研究可以为揭示细胞衰老的内在机制提供新依据 |
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8 . 端粒是染色体末端的一段DNA片段。端粒酶由RNA 和蛋白质组成, 该酶能结合到端粒上,以自身的RNA为模板合成并延伸端粒DNA.在正常情况下,端粒酶只在不断分裂的细胞中具有活性。下列有关端粒酶的叙述, 正确的是( )
A.仅由C、H、O、N四种元素组成 |
B.催化过程以4种脱氧核苷酸为底物 |
C.组成成分都在核糖体上合成 |
D.在所有细胞中均具有较高活性 |
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2024·河北·模拟预测
9 . 通过基因工程技术由大肠杆菌合成的人生长激素可用于治疗缺乏生长激素的垂体性侏儒症病人。如图1为通过基因工程技术生产人生长激素的过程。请回答下列问题:___ ,②过程为___ ,该过程存在的碱基互补配对方式有___ (填序号:a.A—T;b.U—A;c.G—C)。
(2)图1中的A为___ ,利用PCR获取大量A的过程需要___ 种引物,若将一个A扩增3次,共需要引物___ 个。PCR扩增后的产物可采用___ 法来鉴定。
(3)⑤过程可以先用___ 处理大肠杆菌,使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的状态。
(4)图2为图1中B的结构示意图,由图2分析可知,若要成功构建基因表达载体,需要在A的上游和下游分别添加___ 、___ (选填图2中限制酶)的识别位点(假设A的内部不存在相关限制酶的识别位点),请说明添加相应限制酶识别位点的原因:___ 。
(1)图1中①过程中可从人的垂体细胞中提取到生长激素mRNA的原因是
(2)图1中的A为
(3)⑤过程可以先用
(4)图2为图1中B的结构示意图,由图2分析可知,若要成功构建基因表达载体,需要在A的上游和下游分别添加
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10 . 黄花夹竹桃苷是一种新型的治疗艾滋病的辅助药物,可有效促进细胞因子的释放,激活树突状细胞的迁移并抑制逆转录酶的活性。下列叙述正确的是( )
A.病原体入侵机体后可被树突状细胞等抗原呈递细胞摄取、处理并呈递给B细胞 |
B.黄花夹竹桃苷主要促进细胞毒性T细胞分泌细胞因子以激活体液免疫 |
C.辅助性T细胞表面特定分子发生变化并与B细胞结合即可使其激活进而产生抗体 |
D.推测黄花夹竹桃苷可进入T细胞作为逆转录酶的抑制剂 |
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