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  • 1. (2023高二上·长沙开学考) 胚胎发育过程中,椎骨和长骨的纵向生长主要是由胚胎骨骼中生长板区域的软骨细胞经历了一系列过程完成的。HK基因缺失会导致小鼠四肢、脊柱明显畸形。科研人员利用HK基因敲除小鼠(KO)进行研究。

    1. (1) 胚胎骨骼发育过程中生长板软骨细胞会经历细胞和凋亡等过程,最终发育成骨骼。生长板属于生理性缺氧组织,软骨细胞主要进行无氧呼吸,细胞呼吸的第一阶段(糖酵解)产生的丙酮酸会转化为,糖酵解强度的变化会影响生长板正常发育。
    2. (2) 有研究表明HK是一种RNA结合蛋白,生长板软骨细胞糖酵解的触发需要依赖缺氧诱导因子Hiflα蛋白。检测野生型小鼠(WT)和KO小鼠软骨细胞中HiflαmRNA的半衰期,结果如下图1。推测HK蛋白的作用是

    3. (3) 进一步检测KO小鼠软骨细胞,发现参与糖酵解过程的L酶表达量增加,使糖酵解过度增强。科研人员提出假设“该现象是在缺氧条件下发生,且是在缺氧条件下通过Hiflα蛋白含量变化影响的”,为证明该假设,科研人员利用小鼠软骨细胞进行了实验,实验处理及结果如上图2。请在图中横线位置填上相应的内容,完善该实验方案。实验结果证明假设成立,其中第3组的L酶表达量        ▲    
    4. (4) 综合上述信息,请阐述HK基因缺失导致小鼠四肢、脊柱明显畸形的机制:

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