抑制特定的基因RNA干擾現象

  • 2021.10.24
  • 作者:授課橘生物小編
  • 生物
授課橘生物小編
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學習領域/科目別 生物
情境範疇 高中生物(全) ▼CH2-3 遺傳物質
選修生物(一) ▼CH2-6 生物科技的應用
題幹

2006年諾貝爾生理醫學獎頒給研究線蟲的美國科學家 A. Z. Fire和 C. C. Mello,以表彰他們發現 RNA干擾現象(RNA interference,簡稱RNAi)及技術。其原理是在基因表現的過程中,若某特定基因轉錄產生特定的 mRNA 時,在細胞質中出現可與此特定 mRNA 互補的某一小段 RNA,並與之形成雙股的 RNA,就會誘發酵素分解此雙股 RNA,使得這個特定基因無法表現。根據這樣的原理,如果用人工方法在細胞質中,加入可和某特定 mRNA 互補的一小段RNA,就能明確地抑制某特定基因的表現,這種 RNAi 技術可應用於抑制腫瘤生長和病毒複製的研究上,也可用於「關掉」或「減弱」細胞內產生特定性狀之關鍵基因的表現。例如:棉花種子雖然含有極佳的蛋白質,不過我們不把棉花種子拿來當食物,因為種子中的棉子酚具有毒性。棉花的葉、莖、種子和花等都含有棉子酚,用來保護植株免受病蟲害的侵襲。植物學家曾經利用雜交的方式,成功地培育出不具棉子酚的品種,但因其極易受到病蟲害的侵襲,故無法大量培植。最近科學家利用 RNAi 技術,「減弱」種子內特定基因的表現,使其棉子酚含量減少 98%,但其他器官的含量不受影響,故棉花植株仍具有抵抗病蟲害的能力。



問題一

(1)下列何者是 RNAi 技術在未來最具發展潛力的項目?
(A)用於強化乳牛的乳腺基因以增產乳汁
(B)用於引入外來的基因以增加物種多樣性
(C)用於抑制病毒基因表現以治療病毒引起的疾病
(D)用於降低種子中棉子酚的含量以增加棉花的產量。

(2)下列何者能將棉花種子內合成棉子酚的遺傳訊息從細胞核帶到細胞質?
(A)mRNA (B)tRNA (C)rRNA (D)RNAi。

(3)RNAi 的作用在何處進行?
(A)核糖體 (B)細胞核 (C)細胞質 (D)高基氏體。

(4)有關棉花種子減少棉子酚的過程中,何者受到 RNAi 的影響最小?
(A)細胞質中的 mRNA
(B)細胞核中的 DNA 序列
(C)細胞質中蛋白質的合成
(D)合成棉子酚關鍵基因的表現。



參考答案 :
(1)(C)
(2)(A)
(3)(C)
(4)(B)
搭配學習內容/學習表現 :
高中生物(全) ▼CH2-3 遺傳物質
選修生物(一) ▼CH2-6 生物科技的應用
試題概念與分析 :
(1)(A)(B)與 RNAi 用來「關掉」或「減弱」基因表現的作用無關。

(D)此作法的目的非增加產量,而是食用其種子。

(2)mRNA 具有傳遞遺傳訊息功能,在細胞核中轉錄出來後再進入細胞質中。

(3)在細胞質中出現可與此特定 mRNA 互補的某一小段 RNA,並與之形成雙股的 RNA,就

會誘發酵素分解此雙股 RNA。

(4)RNAi 誘發酵素分解此雙股 RNA,故對細胞核中的 DNA 最無影響。

延伸閱讀材料
文章 生物素養試題超展開VOL.2
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