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非选择题-解答题 较难0.4 引用1 组卷48
人类胚胎发育早期(约2-3周),尤其是植入子宫后的形态转变期,因体内观察困难而被视为研究难点。干细胞衍生的胚胎模型对于揭示此阶段的发育过程与组织间相互作用至关重要。尽管小鼠胚胎研究已推动构建适用于人类胚胎离体培养的研究体系,但理解人类胚胎具体机制仍面临挑战。剑桥大学教授MagdalenaZernicka-Goetz团队于2023年6月在Nature发布研究成果,创建了一个模块化、可操作且全面的人类胚胎模型,有望深度探索人类胚胎植入后这一关键时期的发育机理。
   
(1)本研究中,科学家通过过表达____________________转录因子,成功诱导了类下胚层细胞的形成。
(2)按照在胚胎发育过程中出现的时间顺序排列以下结构_____________
①内细胞团②中央羊膜腔③下胚层④外胚层极化
(3)关于原肠期胚胎中转录因子的作用机制,以下表述正确的有(       
A.转录因子通过其时空特异性表达参与细胞命运决定和组织分化。
B.上游信号通路(如Wnt、BMP、Nodal)不直接调控转录因子的表达。
C.转录因子仅通过与DNA序列结合来调控基因表达,无需与其他蛋白质相互作用。
D.先锋转录因子主要通过改变染色质结构为其他转录因子提供易于接近的DNA模板。
E.表观遗传修饰对转录因子的功能无影响,它们只调控非编码RNA的表达。

(4)在原肠期胚胎中,下列哪些因素可能影响转录因子的功能(       
A.细胞间的化学信号传递
B.染色质的开放程度
C.非编码RNA(如lncRNA、miRNA)的表达水平
D.环境温度变化
E.蛋白质翻译后修饰(如磷酸化、乙酰化)

(5)在原肠期胚胎中,先锋转录因子的主要作用是(       
A.直接激活下游关键基因的转录
B.通过泛素化途径降解其他转录因子
C.改变染色质结构以促进其他转录因子的结合
D.抑制非编码RNA对转录过程的干扰
2024高三下·上海·专题练习
知识点:遗传信息的转录胚胎发育表观遗传 答案解析 【答案】很抱歉,登录后才可免费查看答案和解析!
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Ⅰ、裸鼠几乎不得癌症,其寿命可超过30年,同样大小的家鼠最长寿命为4年。为探究其原因,科研人员做了以下研究。
Ⅱ、Period2(Per2)基因是一种抑癌基因,干扰Per2基因表达有利于肿瘤细胞存活和促进肿瘤发生。p53肿瘤抑制因子是一个关键的转录因子,调节DNA修复、细胞周期、衰老凋亡等相关细胞途径,是抵抗癌症发病和进展的重要防御因子,并且是通过与癌蛋白MDM2负调控作用调节其功能。为探究裸鼠体内下调Per基因对人胶质瘤细胞U343细胞株中P53的可能调控机制,科研人员做了如下实验:
(1)裸鼠胶质瘤模型构建:将裸鼠皮肤成纤维细胞置于______培养箱进行体外培养,经检测发现其分泌大量粘稠的高分子量透明质酸(HA),可抑制细胞过度增殖。
(2)研究者检测不同来源成纤维细胞中HA合成酶(HAS)的含量,结果如图1.另外,发现裸鼠组织的HA降解酶(HAase)的活性远低于人和小鼠。结合图文信息,分析裸鼠皮肤成纤维细胞分泌大量高分子量HA的原因是______

结果显示,裸鼠胚胎期HA合成酶低表达,推测其意义是______
(3)为进一步研究高分子量HA能否提高小鼠的寿命,研究人员进行了下列实验(图2)。

NeoR:新霉素抗性基因;nmrHas2:裸鼠 HA 合成酶 2 基因;CE:cre 重组酶-雌激素受体融合基因     
注:启动子仅启动相邻基因的表达
①通过转基因技术获得转基因小鼠A:为了将目的基因插入小鼠6号染色体的特定位点,需在其两端设计与6号染色体同源序列,实现同源序列之间的重组。由此获得的转基因小鼠A暂时无法表达HA合成酶2,原因是______
②B鼠为导入表达CE的纯合子,CE也插入6号染色体的相同位点。外源雌激素可诱导cre重组酶活化,活化的cre重组酶能识别并切除loxP位点间的序列。A、B鼠交配获得C、D鼠,请画出C鼠的基因组成情况______
③利用C、D鼠进行实验,测得实验组小鼠HA含量升高,癌症概率降低、炎症反应减少,寿命也得到了延长。请写出对照组的选材______(“C”或“D”)及实验处理。
(4)请简述本研究的应用前景_______
(5)培养U343细胞常在培养基中加入_______,一段时间后用_______消化,制成细胞悬液。
(6)人工合成低表达Per2基因,以某种病毒作为运载体,构建重组DNA,导入到培养好的U343胶质瘤细胞中(实验组),同时还需要设置2组对照组,分别为:________(对照组1)、空白对照组(U343)(对照组2)。
(7)每组等量同龄健康裸鼠,皮下相同部位分别对应注入上述组别的U343细胞,适宜条件下培养,定期记录瘤体体积,记录到成瘤(体积达1000mm3)的时间,处死小鼠,取出瘤体,提RNA和蛋白质。
实验结果:实验组小鼠成瘤时间短于两对照组,且相同时间内实验组瘤体体积大于两对照组。检测各组U343胶质瘤细胞中Per2 蛋白含量(各组mRNA含量关系同Per2蛋白含量关系),如图3所示。

注:图中从左向右依次为实验组、对照组1、对照组2.
由图3结果可知,细胞中GAPDH蛋白表达量相对稳定,在实验中可作为参照,作用是_________。该实验结果说明实验组Per2基因低表达体系构建成功。
(8)已知当DNA损伤后,DNA检测点基因ATM被激活,随后诱发p53激活,而c-myc是原癌基因,p53可与c-myc的启动子相结合发生乙酰化反应,已知c-myc的转录,相关基因表达后蛋白检测如图4(各组mRNA含量关系同蛋白含量关系)

注:图中从左向右依次为实验组、对照组1、对照组2.
由图4可推测,Per2基因的作用为_____。下调Per基因对人胶质瘤细胞U343细胞株中p53的可能调控机制
(9)综上,Per2基因低表达可明显促进胶质瘤的发生发展,请你提出一种可能的调控机制________,导致胶质瘤的发生和发展。

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