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题型:非选择题-解答题 难度:0.4 引用次数:195 题号:14628889
利用转基因技术,将抗除草剂基因转入纯合不抗除草剂水稻(2n)(甲),获得转基因植株若干。从转基因后代中选育出纯合矮秆抗除草剂水稻(乙)和纯合高秆抗除草剂水稻(丙)。用甲、乙、丙进行杂交,F2结果如下表。转基因过程中,可发生基因突变,外源基因可插入到不同的染色体上。高秆(矮秆)基因和抗除草剂基因独立遗传,高秆和矮秆由等位基因A(a)控制。有抗除草剂基因用B+表示、无抗除草剂基因用B-表示。

杂交组合

F2的表现型及数量(株)

矮秆抗除草剂

矮秆不抗除草剂

高秆抗除草剂

高秆不抗除草剂

甲×乙

513

167

0

0

甲×丙

109

37

313

104

乙×丙

178

12

537

36


回答下列问题:
(1)矮秆和对高秆为__________性状,甲×乙得到的F1产生__________种配子。
(2)为了分析抗除草剂基因在水稻乙、丙叶片中的表达情况,分别提取乙、丙叶片中的RNA并分离出mRNA,逆转录后进行PCR扩增。为了除去提取RNA中出现的DNA污染,可采用的方法是__________
(3)乙×丙的F2中,形成抗除草剂与不抗除草剂表现型比例的原因是__________
(4)甲与丙杂交得到F1,F1再与甲杂交,利用获得的材料进行后续育种。写出F1与甲杂交,后代的性状及比例________________

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【推荐1】学习以下材料,回答(1)~(5)题。
溶酶体H通道的首次发现
溶酶体作为细胞中的“回收站”,内部含有的酸性水解酶能将蛋白质等物质降解。其内部偏酸的环境(pH约为4.6),既能保障溶酶体功能,又能防止酸性水解酶泄露后(细胞质基质中的pH约为7.2)破坏正常结构。
溶酶体内部pH的稳态是如何维持的?V—型质子泵(V-ATPase)在此发挥了重要功能。V—ATPase能够利用ATP水解产生的能量,将细胞质基质中的H+逆浓度梯度转运进溶酶体内部。研究者曾推测,要实现H+的精确调节,溶酶体膜上必然要有H+通道以实现H+快速外流。两套功能相反的系统协同工作,才能实现溶酶体pH的精确调控(如图1)。

为了找到这一“预设存在”的H+通道,我国科学家对一系列膜蛋白逐一进行过表达测试。最终发现当T蛋白过量表达时,记录到的从溶酶体膜内流向膜外的“H+电流”比对照组高出了20倍;与此同时,利用基因编辑技术敲除T基因后,即使将溶酶体膜内的pH调整为更酸的3.5,也记录不到任何电流信号。这些结果表明T蛋白就是介导H+流出溶酶体的通道。
但是此前的相关研究普遍认为T蛋白是K+通道。对比分析发现,当初在研究T蛋白功能时忽略了pH对通道蛋白的影响,而我国科学家是将溶酶体内的pH设定在4.6这一生理条件下开展的实验。在这一pH条件下,通过T蛋白的离子主要是H+而非K+,且定量计算结果显示T蛋白对H+的通透性是K+的5万倍。
进一步的研究表明,T蛋白活性受溶酶体内的H+浓度调控。溶酶体内pH高于4.6时T蛋白活性降低(图2),而pH低于4.6时T蛋白活性增加。
(1)溶酶体内的酸性水解酶最初在__________(填细胞器名称)合成。若溶酶体的酸性水解酶泄露至细胞质基质,会因pH改变影响酶的__________而导致活性降低。
(2)根据图1推测H+通过H+通道运出溶酶体的方式是__________
(3)下列关于溶酶体的实验结果支持溶酶体膜上存在H+通道的有___________。
A.抑制V-ATPase的功能,溶酶体内的pH迅速上升
B.膜内pH4.6膜外7.2时,能测到膜内向膜外的H+电流
C.若膜内pH调至3.5,膜内向膜外的H+电流将更强
D.膜内为中性或碱性时,能测到膜内向膜外的K+电流
(4)结合文中信息并仿照图1、图2,在下图中画出当pH低于4.6时氢离子流动情况______

(5)科学家在帕金森病人群体中找到众多溶酶体相关基因的突变,其中一种T基因的突变会使溶酶体膜上T蛋白数量减少,导致__________,使α突触核蛋白在神经元中堆积,诱发帕金森病。
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【推荐2】下图表示大肠杆菌的三个结构基因(A、B、C)的表达机制。当环境中没有乳糖时,阻抑物与操纵基因结合,导致RNA聚合酶无法与启动子结合。从而无法通过基因表达合成与乳糖代谢有关的三种酶(酶1、酶2和酶3),但如果环境中存在乳糖,就可以合成这三种酶。回答下列问题:

(1)据图可知,阻抑物是________的产物,RNA聚合酶催化的是________(填数字)过程,在该过程中RNA聚合酶的作用是________________________
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分组

步骤

红粒管

白粒管

对照管

加样

0.5mL提取液

0.5mL提取液

A

加缓冲液(mL)

1

1

1

加淀粉溶液(mL)

1

1

1

37℃保温适当时间后,终止反应,冷却至常温,加适量B试剂显色

显色结果

+++

+

+++++


注:“+”数目越多表示蓝色越深
1)步骤①中加入的A是___________________________。步骤②中加缓冲液的目的是______________。步骤④中加入的B试剂是______________
2)显色结果表明:淀粉酶活性较低的品种是______________。据此推测:淀粉酶活性越低,穗发芽率越______________。若步骤③中的淀粉溶液浓度适当减小,为保持显色结果不变,则保温时间应______________
(2)小麦淀粉酶包括α-淀粉酶和β-淀粉酶,为进一步探究其活性在穗发芽率差异中的作用,设计了如下实验方案:

1)X处理是______________。若Ⅰ中两管显色结果无明显差异,且Ⅱ中的显色结果为红粒管颜色显著______________(填“深于”或“浅于”)白粒管,则表明α-淀粉酶活性是引起这两种小麦穗发芽率差异的主要原因。
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