研究人员以拟南芥为实验材料开展遗传研究时,发现拟南芥细胞中存在着9—顺式—环氧类胡萝卜素双加氧酶(NCED)基因、转录因子NGA1基因等与抗旱性状相关的基因,将上述基因通过基因工程转入水稻细胞内,获得了抗旱性较强的水稻新品种。
(1)为探索与干旱诱导相关的基因,研究人员做了如下探究:将野生型拟南芥进行干旱处理,发现叶片中脱落酸(ABA)含量增高,气孔开度减小,水分散失减少。继续探究发现,NCED是ABA合成过程中的关键酶,NCED基因超量表达的拟南芥抗旱性明显增强。已知NGA1基因的表达产物可作用于NCED基因的启动子,NGA1基因敲除突变体植株对干旱敏感。推测NGA1基因参与植物抗旱的机理是______ 。
(2)为实现在不破坏拟南芥细胞结构的基础上通过PCR技术原位扩增NCED基因,科研人员先通过化学固定保持细胞的形态结构,然后借助膜结构的通透性,使_______ (PCR扩增时需要的成分)进入细胞核中,以NCED基因为模板进行原位扩增。若要通过原位扩增的方式获得大量NCED基因对应的cDNA,则应在固定细胞形态结构后,先使DNA酶进入细胞核中发挥作用,然后以NCED基因转录出的mRNA为模板合成cDNA,再进一步扩增获得大量cDNA.上述过程中先使用DNA酶处理的原因是_______ 。
(3)用农杆菌转化法将NCED基因转入水稻细胞时,需先将NCED基因插入到______ ,该过程需用两种限制酶同时切割NCED基因和运载体,目的是______ 。将重组质粒转入农杆菌,再将含重组质粒的农杆菌与取自新鲜水稻的圆形小叶片共培养,控制培养基中______ (填激素)的使用比例,通过植物组织培养获得多株转基因水稻。欲通过对照实验的方法在个体水平上判断转基因技术成功与否,实验设计思路是______ 。
(1)为探索与干旱诱导相关的基因,研究人员做了如下探究:将野生型拟南芥进行干旱处理,发现叶片中脱落酸(ABA)含量增高,气孔开度减小,水分散失减少。继续探究发现,NCED是ABA合成过程中的关键酶,NCED基因超量表达的拟南芥抗旱性明显增强。已知NGA1基因的表达产物可作用于NCED基因的启动子,NGA1基因敲除突变体植株对干旱敏感。推测NGA1基因参与植物抗旱的机理是
(2)为实现在不破坏拟南芥细胞结构的基础上通过PCR技术原位扩增NCED基因,科研人员先通过化学固定保持细胞的形态结构,然后借助膜结构的通透性,使
(3)用农杆菌转化法将NCED基因转入水稻细胞时,需先将NCED基因插入到
更新时间:2023-02-25 11:51:02
|
相似题推荐
非选择题-解答题
|
较难
(0.4)
解题方法
【推荐1】DNA复制时,子链的合成与延伸需要RNA引物引导,引物的3'羟基端作为新合成子链的起始。图1、图2分别为真核细胞DNA复制过程及结束阶段示意图,每条链5'→3'的方向由箭头指示,粗线代表母链(a链和b链),细线代表新生链(滞后链和前导链)。(1)图1中,滞后链延伸的方向和DNA解旋酶的移动方向______ (相同/相反);前导链的合成需要_______ (一个/多个)RNA引物。
(2)DNA复制结束阶段,需去除引物并填补相应缺口。由于新生链延伸只能沿5'→3'方向进行,导致图2中___ (编号选填)处的引物去除后,缺口无法填补,造成DNA缩短。
端粒位于真核生物染色体两端,是由若干串联的DNA重复序列(四膜虫: 5'-TTGGGG-3';哺乳动物:5'-TTAGGG-3')和蛋白质形成的复合体。端粒重复序列随着细胞分裂次数的增加而不断减少,导致端粒缩短;当端粒不能再缩短时,细胞就无法继续分裂并开始凋亡。而细胞中存在的端粒酶则可以合成并延伸端粒。图7为真核生物四膜虫端粒合成延伸过程。(3).四膜虫的一个端粒重复序列所含氢键数____ (大于/等于/小于)人类的一个端粒重复序列所含氢键数。正常情况下,人类有丝分裂中期的一个细胞中,含有____ 个端粒。
(4)端粒重复序列修复使用的原料是(1)__ ,端粒酶的作用与(2)______ 类似。(编号选填)
①脱氧核苷三磷酸 ②核糖核苷三磷酸 ③逆转录酶 ④DNA聚合酶 ⑤RNA聚合酶
(5)下列有关端粒的叙述中,正确的是______。
(2)DNA复制结束阶段,需去除引物并填补相应缺口。由于新生链延伸只能沿5'→3'方向进行,导致图2中
端粒位于真核生物染色体两端,是由若干串联的DNA重复序列(四膜虫: 5'-TTGGGG-3';哺乳动物:5'-TTAGGG-3')和蛋白质形成的复合体。端粒重复序列随着细胞分裂次数的增加而不断减少,导致端粒缩短;当端粒不能再缩短时,细胞就无法继续分裂并开始凋亡。而细胞中存在的端粒酶则可以合成并延伸端粒。图7为真核生物四膜虫端粒合成延伸过程。(3).四膜虫的一个端粒重复序列所含氢键数
(4)端粒重复序列修复使用的原料是(1)
①脱氧核苷三磷酸 ②核糖核苷三磷酸 ③逆转录酶 ④DNA聚合酶 ⑤RNA聚合酶
(5)下列有关端粒的叙述中,正确的是______。
A.端粒酶对维持染色体DNA的完整性起重要作用 |
B.人类的少数细胞如造血干细胞,端粒酶活性较高 |
C.人体大部分细胞因缺乏端粒酶基因,故不能延伸端粒 |
D.癌细胞内可能存在延伸端粒的机制,使其能够无限增殖 |
您最近一年使用:0次
非选择题-解答题
|
较难
(0.4)
名校
【推荐2】亮氨酸脱氢酶是一种广泛存在于生物体内并参与多种支链氨基酸合成的酶。有研究表明,在亮氨酸脱氢酶基因原有启动子(PHpaⅡ)之后加上信号肽(引导新合成的蛋白质向分泌通路转移的一段肽链)序列,可能提高亮氨酸脱氢酶产量。科研人员进一步研究双启动子(PHpaⅡ、PamyQ)及双启动子后再分别添加信号肽序列对亮氨酸脱氢酶产量的影响,主要实验流程如下图。请回答下列问题。
(1)启动子是段有特殊序列结构的DNA片段,是____ 结合的部位。
(2)在PCR的过程中需要添加引物,引物的作用是____ 。从下列引物P1、P2、P8与P4中选取,过程①中添加的对引物是____ 。
(3)过程②中,启动子PamyQ能与质粒1连接的分子基础是____ 。将重组质粒1导入枯草杆菌前先用Ca2+处理受体细胞——枯草杆菌,其主要目的是____ 。
(4)通过过程④构建了含双启动子和信号肽序列的重组质粒2,但发现添加信号肽序列后亮氨酸脱氢酶产量并未提高,其原因可能有____ 。
①信号肽序列含终止密码子编码序列
②信号肽序列影响了启动子转录成相应的mRNA
③信号肽序列表达产物使亮氨酸脱氢酶分泌路径发生改变,不能正确分泌到胞外
④信号肽未被切取,改变了亮氨酸脱氢酶的氨基酸序列
(1)启动子是段有特殊序列结构的DNA片段,是
(2)在PCR的过程中需要添加引物,引物的作用是
(3)过程②中,启动子PamyQ能与质粒1连接的分子基础是
(4)通过过程④构建了含双启动子和信号肽序列的重组质粒2,但发现添加信号肽序列后亮氨酸脱氢酶产量并未提高,其原因可能有
①信号肽序列含终止密码子编码序列
②信号肽序列影响了启动子转录成相应的mRNA
③信号肽序列表达产物使亮氨酸脱氢酶分泌路径发生改变,不能正确分泌到胞外
④信号肽未被切取,改变了亮氨酸脱氢酶的氨基酸序列
您最近一年使用:0次
非选择题-解答题
|
较难
(0.4)
解题方法
【推荐3】水稻是一种盐敏感型作物,盐碱胁迫会抑制水稻的生长。S-腺苷甲硫氨酸(简称SAM)在调节植物生长发育、提高植物抗逆性等方面具有重要作用。研究人员对野生大豆进行盐胁迫处理后,克隆出SAM合成酶基因(简称SAMS基因),构建了SAMS基因的植物表达载体,以农杆菌介导法侵染水稻愈伤组织,从而培养出转基因水稻株系。
【SAMS基因的PCR扩增】
提取野生大豆DNA,采用PCR方法获取SAMS基因,反应程序如图所示。(1)已知PCR的一条引物序列为5′-AGATGGCAGAGACATTCCT-3′,写出对应的SAMS基因序列:____________________ 。
(2)关于图中PCR的反应程序,下列叙述正确的是( )
(3)PCR中使用的聚合酶属于( )
(4)研究人员将步骤②的温度t1分别设置为50℃、 52℃、54℃、56℃和 58℃,进行了五组实验,结合PCR产物电泳检测结果分析,上图中t1温度应设置为________ 。
将扩增的SAMS基因片段与质粒pBI121重组,构建出表达载体pBIS。_______________________________ 。
注:↓表示限制酶的切割位点
【表达载体pBIS的转化】
用农杆菌介导法对构建的表达载体pBIS进行转化,过程如下图。
(7)步骤I-III中需要用固体培养的有___________ ,筛选时应加入试剂_________ 。
【水稻抗性苗耐盐碱性分析】
选取长势一致的野生型和转基因水稻幼苗,分别用含有0和200mmol·L-1 NaHCO3(pH8.4)的溶液浇灌,进行盐碱胁迫处理15d,持续观察植株生长状态,并在第15天测定存活率和相对含水量,存活率=存活株数/总株数×100%,相对含水量= (鲜重-干重)/鲜重×100%。结果如图。______________ 。
【SAMS基因的PCR扩增】
提取野生大豆DNA,采用PCR方法获取SAMS基因,反应程序如图所示。(1)已知PCR的一条引物序列为5′-AGATGGCAGAGACATTCCT-3′,写出对应的SAMS基因序列:
(2)关于图中PCR的反应程序,下列叙述正确的是( )
A.图中步骤①为变性,步骤②为退火 |
B.预变性过程可促进模板DNA边解旋边复制 |
C.后延伸过程可使目的基因的扩增更加充分 |
D.延伸过程无需引物参与即可完成半保留复制 |
(3)PCR中使用的聚合酶属于( )
A.以DNA为模板的RNA聚合酶 |
B.以RNA为模板的RNA聚合酶 |
C.以DNA为模板的DNA聚合酶 |
D.以RNA为模板的DNA聚合酶 |
(4)研究人员将步骤②的温度t1分别设置为50℃、 52℃、54℃、56℃和 58℃,进行了五组实验,结合PCR产物电泳检测结果分析,上图中t1温度应设置为
【SAMS基因的表达载体构建】
将扩增的SAMS基因片段与质粒pBI121重组,构建出表达载体pBIS。
(5)为构建表达载体,需要用限制酶对质粒pBI121进行酶切,结合图和下表分析,应选择的限制酶最佳组合是
Xho I | 5' C↓TCGAG 3' | Sal I | 5' G↓TCGAC 3' |
BamH I | 5' G↓GATCC 3' | EcoR I | 5' G↓AATTC 3' |
【表达载体pBIS的转化】
用农杆菌介导法对构建的表达载体pBIS进行转化,过程如下图。
(6)上述过程的受体细胞为( )
A.野生大豆细胞 | B.农杆菌EHA105菌株 |
C.含SAMS基因的农杆菌 | D.水稻愈伤组织细胞 |
(7)步骤I-III中需要用固体培养的有
【水稻抗性苗耐盐碱性分析】
选取长势一致的野生型和转基因水稻幼苗,分别用含有0和200mmol·L-1 NaHCO3(pH8.4)的溶液浇灌,进行盐碱胁迫处理15d,持续观察植株生长状态,并在第15天测定存活率和相对含水量,存活率=存活株数/总株数×100%,相对含水量= (鲜重-干重)/鲜重×100%。结果如图。
(8)结合图,分析野生大豆的SAMS基因能否提高水稻的耐盐碱性?
您最近一年使用:0次
非选择题-解答题
|
较难
(0.4)
名校
【推荐1】氢能是潜力巨大的可再生清洁能源。利用产气肠杆菌制氢具有条件温和、环保等优点。E.as菌是产氢率较高的菌种,为进一步提高其产氢率,科研人员开展了相关研究。回答下列问题。
(1)为获得 E.as菌纯培养物,可采用________ 法进行纯培养。在培养过程中,设置未接种的平板作为对照,这样做的目的是________ 。
(2)为确定 E.as菌产氢率的最适温度,某同学进行了相关实验,请简要写出实验思路。________
(3)E.as菌细胞中hycA基因表达会抑制产氢代谢,科研人员通过同源重组方式使hycA蛋白失活,获得了产氢率更高的工程菌E.as⁃A,其技术流程如图所示。
①过程I中可采用________ 法处理 E.as 菌,以促进DNA片段P的导入 。
②过程II中,同源重组导致 hycA蛋白失活,其机制是_______ 。依据基因工程原理,采取其他手段也可达到同样的失活效果,可采用的其他手段有_______ (写出一项即可)。
③过程Ⅲ应将菌种接种到含有________ 的培养基上进行筛选,最终获得E.as-A工程菌。
(1)为获得 E.as菌纯培养物,可采用
(2)为确定 E.as菌产氢率的最适温度,某同学进行了相关实验,请简要写出实验思路。
(3)E.as菌细胞中hycA基因表达会抑制产氢代谢,科研人员通过同源重组方式使hycA蛋白失活,获得了产氢率更高的工程菌E.as⁃A,其技术流程如图所示。
①过程I中可采用
②过程II中,同源重组导致 hycA蛋白失活,其机制是
③过程Ⅲ应将菌种接种到含有
您最近一年使用:0次
非选择题-解答题
|
较难
(0.4)
名校
【推荐2】金属硫蛋白(MT)是一类广泛存在于动植物中具有金属结合能力的蛋白质,决定该蛋白质合成的基因结构如图1所示,其中A链为编码链、B链为模板链。科研人员利用图2所示质粒构建枣树的MT基因重组DNA分子并导入大肠杆菌细胞,获得对重金属镉(Cd)具有吸附能力和耐受能力的MT工程菌。回答下列问题:
(注:XhoI、KpnI、PstI为不同限制酶的识别位点:LacZ基因编码产生的β-半乳糖苷酶可以催化无色物质X-gal产生蓝色物质使菌落呈现蓝色,否则菌落为白色:amp基因为氨苄青霉素抗性基因。)
(1)获取目的基因提取枣树细胞的______ ,经逆转录获得cDNA:为了使PCR扩增后的产物按照正确的方向与已被酶切的载体连接,克隆MT基因时应选择的引物组合是______ ,并在其______ (填“5'或3' ”)末端分别添加限制酶______ 的识别序列。
(2)构建重组DNA分子启动子是______ 识别并结合的部位:基因工程中构建用于原核生物的表达载体时,常用的启动子不包括以下哪一项?______ (A、噬菌体基因启动子B、乳酸菌基因启动子C、大肠杆菌基因启动子D、枣树MT基因启动子)
(3)导入、筛选和鉴定MT工程菌。
①将得到的混合物导入到用______ 处理的大肠杆菌完成______ 实验
②将菌液稀释并涂布在含X-gal和氨苄青霉素的培养基上进行培养后,随机挑取______ 的单菌落可获得MT工程菌。
③欲进一步对MT工程菌进行鉴定,可将挑取出的MT工程菌与______ 分别接种至含______ 的LB液体培养基中,置于恒温培养箱中培养,适宜时间后检测菌种数量
(4)扩大菌种将MT工程菌接种至发酵罐内进行扩增,培养过程中可定期取样并使用细菌计数板对______ (填“菌体”或“菌落”)进行直接计数,以评估增殖情况。发酵结束后,采用______ 等方法获得所需的发酵产品。
(注:XhoI、KpnI、PstI为不同限制酶的识别位点:LacZ基因编码产生的β-半乳糖苷酶可以催化无色物质X-gal产生蓝色物质使菌落呈现蓝色,否则菌落为白色:amp基因为氨苄青霉素抗性基因。)
(1)获取目的基因提取枣树细胞的
(2)构建重组DNA分子启动子是
(3)导入、筛选和鉴定MT工程菌。
①将得到的混合物导入到用
②将菌液稀释并涂布在含X-gal和氨苄青霉素的培养基上进行培养后,随机挑取
③欲进一步对MT工程菌进行鉴定,可将挑取出的MT工程菌与
(4)扩大菌种将MT工程菌接种至发酵罐内进行扩增,培养过程中可定期取样并使用细菌计数板对
您最近一年使用:0次
非选择题-解答题
|
较难
(0.4)
【推荐3】大刍草具有较强的耐盐碱能力,该性状与基因D有关。研究人员从大刍草细胞中获得D后导入小麦中培育出转基因小麦,该育种过程的操作流程如图,图中Ampr表示氨苄青霉素抗性基因,Tetr表示四环素抗性基因,BclⅠ,HindⅢ和BamHⅠ为限制酶。
(1)将目的基因D和Ti质粒连接构建重组质粒时,为保证目的基因正确连接,切割Ti质粒选用的限制酶是___________ ,原因是________________________ 。
(2)在对导入重组质粒的农杆菌进行筛选时,首先将处理的农杆菌接种到含__________ 的培养基上进行筛选,但得到的农杆菌不完全含有重组质粒,原因是______________ ;再用另一种培养基进一步筛选,在此培养基上含重组质粒的农杆菌_________ (填“能”或“不能”)存活。
(3)增强子是可增强基因转录的一小段特殊DNA序列,将其插入目的基因D的启动子中可提高基因D的表达量。但有人认为这样会引起基因突变,导致基因D表达的蛋白质氨基酸序列改变,你是否认同这种观点,理由是____________________________ 。
(1)将目的基因D和Ti质粒连接构建重组质粒时,为保证目的基因正确连接,切割Ti质粒选用的限制酶是
(2)在对导入重组质粒的农杆菌进行筛选时,首先将处理的农杆菌接种到含
(3)增强子是可增强基因转录的一小段特殊DNA序列,将其插入目的基因D的启动子中可提高基因D的表达量。但有人认为这样会引起基因突变,导致基因D表达的蛋白质氨基酸序列改变,你是否认同这种观点,理由是
您最近一年使用:0次
非选择题-解答题
|
较难
(0.4)
名校
【推荐1】下图为通过植物体细胞杂交培育“番茄一马铃薯”植株的过程,请回答:
(1)过程⑥表示通过___________ 形成不同的组织和器官,其根本原因是___________ 。
(2)过程⑤⑥⑦的细胞工程技术是________ ,其培养时选用的材料通常是分生组织,原因是_________ 。
(3)若番茄细胞内含A条染色体,马铃薯细胞内含B条染色体,则番茄一马铃薯细胞内含________ 条染色体;若采用有性杂交育种方法成功的话,得到的后代含_________ 条染色体,必须用___________ 来处理幼苗,才能得到可育的番茄一马铃薯。
(4)植物体细胞杂交的研究在____________________ 方面,取得了巨大突破。
(1)过程⑥表示通过
(2)过程⑤⑥⑦的细胞工程技术是
(3)若番茄细胞内含A条染色体,马铃薯细胞内含B条染色体,则番茄一马铃薯细胞内含
(4)植物体细胞杂交的研究在
您最近一年使用:0次
非选择题-解答题
|
较难
(0.4)
【推荐2】科学家将鱼抗冻蛋白基因转入番茄,使番茄的耐寒能力大大提高,可以在相对寒冷的环境中生长。质粒上有PstⅠ、SmaⅠ、HindⅢ、AluⅠ四种限制酶切割位点,下图是转基因抗冻番茄培育过程的示意图(ampr为氨苄青霉素抗性基因),其中①~④是转基因抗冻番茄培育过程中的相关步骤,Ⅰ、Ⅱ表示相关结构或细胞。请据图回答下列问题。
(1)在构建基因表达载体时,可用一种或者多种限制酶进行切割。为了避免目的基因和载体在酶切后产生的末端发生任意连接,在此实例中,应该选用限制酶____________ 和限制酶_____ 分别对__________ 和_________ 进行切割,切割后产生的DNA片段分别为_____ 和____ 种。
(2)培养基中的氨苄青霉素会抑制番茄愈伤组织细胞的生长,要利用该培养基筛选已导入含鱼的抗冻蛋白基因的番茄细胞,应使基因表达载体Ⅰ中含有_________ 作为标记基因。
(3)研究人员通常采用__________ 法将鱼抗冻蛋白基因导入番茄细胞内。通常采用__________ 技术,在分子水平检测目的基因是否翻译形成了相应的蛋白质。
(4)利用组织培养技术将导入含鱼的抗冻蛋白基因的番茄组织细胞培育成植株。图中③④依次表示组织培养过程中番茄组织细胞的________ 和____________ 过程。
(1)在构建基因表达载体时,可用一种或者多种限制酶进行切割。为了避免目的基因和载体在酶切后产生的末端发生任意连接,在此实例中,应该选用限制酶
(2)培养基中的氨苄青霉素会抑制番茄愈伤组织细胞的生长,要利用该培养基筛选已导入含鱼的抗冻蛋白基因的番茄细胞,应使基因表达载体Ⅰ中含有
(3)研究人员通常采用
(4)利用组织培养技术将导入含鱼的抗冻蛋白基因的番茄组织细胞培育成植株。图中③④依次表示组织培养过程中番茄组织细胞的
您最近一年使用:0次
非选择题-解答题
|
较难
(0.4)
【推荐3】回答下列(一)、(二)小题:
(一)甜橙在我国广泛分布,是一种重要的果品,人们常常利用甜橙制备果酒。回答下列问题:
(1)果酒制作的菌种是酵母菌,在分离和纯化酵母菌时对培养基要采用_____ 灭菌,某同学在对培养基灭菌时,若压力达到设定要求,而锅内并没有达到相应温度,最可能的原因是________ 。
(2)为了选育出耐酒精且能稳定遗传的菌种,需在_______ 浓度酒精的培养基中经过多次培养,随着培养次数的增加,分离出的菌落类型_________ ,则表示纯度愈高,其遗传基因型较稳定。
(3)用移液管吸取培养的酵母菌液时,应用手指轻压移液管的橡皮头,并吹吸三次,目的是_____ 。利用酵母菌制作果酒的过程中,发酵液的 pH 会下降,原因是_________ 。
(4)发酵过程中,随着酒精度的增加,甜橙的色素分子就会更多进入发酵液,为检测色素分子的含量,可用光电比色法测光密度值,若色素分子含量比较少,则应该选择光程为_____ (1cm或2cm)的比色杯在波长为550nm 处测定样液和标准溶液。除了光程与波长会影响光密度值外,还有溶液自身因素如_________ 也会影响。
(二)大苞白山茶是我国的珍稀植物,极具观赏价值。科研人员尝试通过以下两种方法对其 进行植物组织培养。回答下列问题:
(1)第一种方法:利用带腋芽的茎段经植物组织培养获得完整植株。在该过程中对植物样 本进行消毒,可将植物样本先放入70%酒精中浸泡 l0min,再放入5%_________ 溶液中浸泡5min,并重复一次,最后用无菌水冲洗。消毒后的植物样本要先培养在_____ 培养基获得__________________________ ,然后更换培养基,在合适条件下可培养得到幼苗。幼苗在定植前需经过一段时间的锻炼,即逐渐降低幼苗生活环境中的_____ , 以使幼苗能适应自然环境。
(2)第二种方法:取大苞白山茶的子叶为材料,诱导出愈伤组织,然后培养出完整植株。下图甲、乙、丙、丁为植物组织培养的不同状态。
愈伤组织是由一团_______ 的细胞组成,甲瓶的愈伤组织经培养后要获得丙培养瓶 的结果,培养基中的激素含量为_____ 。甲瓶的愈伤组织经过培养后获得丁瓶的结果,从细胞水平上分析,在培养过程中细胞发生的变化为__________ 。从上图实验可得出的结论为__________ 。
(一)甜橙在我国广泛分布,是一种重要的果品,人们常常利用甜橙制备果酒。回答下列问题:
(1)果酒制作的菌种是酵母菌,在分离和纯化酵母菌时对培养基要采用
(2)为了选育出耐酒精且能稳定遗传的菌种,需在
(3)用移液管吸取培养的酵母菌液时,应用手指轻压移液管的橡皮头,并吹吸三次,目的是
(4)发酵过程中,随着酒精度的增加,甜橙的色素分子就会更多进入发酵液,为检测色素分子的含量,可用光电比色法测光密度值,若色素分子含量比较少,则应该选择光程为
(二)大苞白山茶是我国的珍稀植物,极具观赏价值。科研人员尝试通过以下两种方法对其 进行植物组织培养。回答下列问题:
(1)第一种方法:利用带腋芽的茎段经植物组织培养获得完整植株。在该过程中对植物样 本进行消毒,可将植物样本先放入70%酒精中浸泡 l0min,再放入5%
(2)第二种方法:取大苞白山茶的子叶为材料,诱导出愈伤组织,然后培养出完整植株。下图甲、乙、丙、丁为植物组织培养的不同状态。
愈伤组织是由一团
您最近一年使用:0次
非选择题-解答题
|
较难
(0.4)
名校
【推荐1】请阅读材料,分析回答下列问题:
“剪接”创造生命的精彩
复制、转录和翻译是所有生物共同遵循的遗传信息传递法则,被称为“中心法则”。而对于真核生物而言,中心法则还必须加上关键一步——剪接。
在遗传信息的传递中,由DNA转录而来的RNA不能直接翻译成蛋白质。因为转录形成的pre-mRNA(前体信使RNA)中,交错分布着编码蛋白质和不编码蛋白质的序列,这两种序列分别对应基因上的外显子序列和内含子序列。而只有经过剪接过程,去除内含子信息、连接外显子信息,才能形成可以用来翻译的成熟mRNA。1977年科学家通过电子显微镜观察到,一种DNA病毒的单链DNA序列和成熟mRNA通过碱基配对结合之后,单链DNA上会伸出一个个环状的无法与mRNA结合的部分,这些环状部分的DNA序列是成熟mRNA所没有的。
在很多情况下同一条pre-mRNA,通过不同的剪接方式可以产生出不同的成熟mRNA。在一种成熟mRNA中被剪掉的内含子信息,可能保留在另一种成熟mRNA中成为外显子信息,这被称为可变剪接。此外,外显子信息的拼接也并不一定按照pre-mRNA中的顺序,还可能打乱顺序拼接,甚至不同pre-mRNA的“外显子”序列还可以“跨界”连接。负责催化剪接这一复杂而精巧程序的“机器”便是剪接体。
剪接体是生物体内最为复杂且高度动态的超大“分子机器”,由几十至上百个蛋白质和数条RNA构成。在执行剪接任务时会不停地变化状态,安装上一些“部件”再去除一些“部件”。想要研究剪接体是如何工作的,就必须要对剪接体中每条RNA、蛋白质乃至每个原子进行空间的定位。2015年施一公院士带领的科研团队在世界上首次解析了酵母菌剪接体高分辨率的空间三维结构,2016年又进一步捕捉到剪接体处于不同工作阶段的多个构象,据此揭示出pre-mRNA剪接的整体动态过程。后续又获得了人源剪接体不同状态的高分辨率结构,探明了剪接体组装、激活和催化的机制。
解析人源剪接体的结构,不仅有助于揭示体内剪接反应的分子机制,也能促进对一些疾病的认识,并为研发相关药物提供了可能。例如,正常的SMN1基因可生产人体发育与生存必需的运动神经元存活蛋白SMA。而脊髓性肌萎缩患者的此基因突变,转录生成的pre-mRNA在剪接过程中,7号外显子被当成内含子剪切掉。针对上述剪接问题而研发的药物甲,能够提高患者细胞内SMA蛋白的产量,从而改善患者的生活状况。
(1)真核生物遗传信息从DNA到蛋白质的传递需要三步,按照顺序依次为__________ 。
(2)用于与成熟mRNA配对结合的单链DNA可作为__________ 时的模板链;单链DNA上无法与mRNA结合的部分是__________ (从下列选项中选择作答)。
A.外显子 B.内含子 C.外显子或内含子 D.剪接体
(3)有人提出“一种基因只能产生一种蛋白质”,依据文章信息判断这种说法是否合理?并说明理由__________ 。
(4)下列对于施一公等科学家在研究剪接体时的过程和方法的表述,你认为合理的有__________。
(5)请根据文中信息推测药物甲治疗脊髓性肌萎缩的作用机制__________ 。
“剪接”创造生命的精彩
复制、转录和翻译是所有生物共同遵循的遗传信息传递法则,被称为“中心法则”。而对于真核生物而言,中心法则还必须加上关键一步——剪接。
在遗传信息的传递中,由DNA转录而来的RNA不能直接翻译成蛋白质。因为转录形成的pre-mRNA(前体信使RNA)中,交错分布着编码蛋白质和不编码蛋白质的序列,这两种序列分别对应基因上的外显子序列和内含子序列。而只有经过剪接过程,去除内含子信息、连接外显子信息,才能形成可以用来翻译的成熟mRNA。1977年科学家通过电子显微镜观察到,一种DNA病毒的单链DNA序列和成熟mRNA通过碱基配对结合之后,单链DNA上会伸出一个个环状的无法与mRNA结合的部分,这些环状部分的DNA序列是成熟mRNA所没有的。
在很多情况下同一条pre-mRNA,通过不同的剪接方式可以产生出不同的成熟mRNA。在一种成熟mRNA中被剪掉的内含子信息,可能保留在另一种成熟mRNA中成为外显子信息,这被称为可变剪接。此外,外显子信息的拼接也并不一定按照pre-mRNA中的顺序,还可能打乱顺序拼接,甚至不同pre-mRNA的“外显子”序列还可以“跨界”连接。负责催化剪接这一复杂而精巧程序的“机器”便是剪接体。
剪接体是生物体内最为复杂且高度动态的超大“分子机器”,由几十至上百个蛋白质和数条RNA构成。在执行剪接任务时会不停地变化状态,安装上一些“部件”再去除一些“部件”。想要研究剪接体是如何工作的,就必须要对剪接体中每条RNA、蛋白质乃至每个原子进行空间的定位。2015年施一公院士带领的科研团队在世界上首次解析了酵母菌剪接体高分辨率的空间三维结构,2016年又进一步捕捉到剪接体处于不同工作阶段的多个构象,据此揭示出pre-mRNA剪接的整体动态过程。后续又获得了人源剪接体不同状态的高分辨率结构,探明了剪接体组装、激活和催化的机制。
解析人源剪接体的结构,不仅有助于揭示体内剪接反应的分子机制,也能促进对一些疾病的认识,并为研发相关药物提供了可能。例如,正常的SMN1基因可生产人体发育与生存必需的运动神经元存活蛋白SMA。而脊髓性肌萎缩患者的此基因突变,转录生成的pre-mRNA在剪接过程中,7号外显子被当成内含子剪切掉。针对上述剪接问题而研发的药物甲,能够提高患者细胞内SMA蛋白的产量,从而改善患者的生活状况。
(1)真核生物遗传信息从DNA到蛋白质的传递需要三步,按照顺序依次为
(2)用于与成熟mRNA配对结合的单链DNA可作为
A.外显子 B.内含子 C.外显子或内含子 D.剪接体
(3)有人提出“一种基因只能产生一种蛋白质”,依据文章信息判断这种说法是否合理?并说明理由
(4)下列对于施一公等科学家在研究剪接体时的过程和方法的表述,你认为合理的有__________。
A.按照从局部到整体的思路,先分离出剪接体的部件再分析部件之间的关系 |
B.按照从简单到复杂的思路,先分析各种细菌的剪接体再分析人类的剪接体 |
C.按照结构决定功能的思路,先研究了剪接体的分子结构再分析其作用机制 |
您最近一年使用:0次
非选择题-实验题
|
较难
(0.4)
【推荐2】研究者利用拟南芥茎尖分生组织,探讨植物响应细胞分裂素(CK)进行有丝分裂的机制。
注:各时期细胞内MY4总量不变
(1)茎尖分生组织含有大量干细胞,可通过细胞___________ 产生茎、叶等器官。
(2)MY3和MY4基因仅在茎尖分生组织中表达,用高浓度CK分别处理野生型和MY3、MY4基因双突变体(my3/my4突变体)分生组织,检测茎尖分生组织中干细胞数目,结果如图1。据图1可知, CK可能通过MY3、MY4基因______ 分生组织分裂。
(3)已知MY3蛋白定位在细胞核内。研究者将绿色荧光、MY4蛋白的融合基因转入分生组织,分别检测高浓度CK处理、高浓度CK与蛋白合成抑制剂(CHX)处理以及细胞分裂不同时期核质绿色荧光信号强度比例,结果如图2、3。
根据以上信息能得出的结论是
(4)已知植物内源性CK在G2/M转换期出现高峰值积累,结合解释分生组织中大量MY4能够在短时间内快速入核激活有丝分裂的机制_____ 。
(5)综上分析,MY4蛋白在植物茎尖分生组织干细胞中呈现时空分布的意义及研究价值_____ 。
注:各时期细胞内MY4总量不变
(1)茎尖分生组织含有大量干细胞,可通过细胞
(2)MY3和MY4基因仅在茎尖分生组织中表达,用高浓度CK分别处理野生型和MY3、MY4基因双突变体(my3/my4突变体)分生组织,检测茎尖分生组织中干细胞数目,结果如图1。据图1可知, CK可能通过MY3、MY4基因
(3)已知MY3蛋白定位在细胞核内。研究者将绿色荧光、MY4蛋白的融合基因转入分生组织,分别检测高浓度CK处理、高浓度CK与蛋白合成抑制剂(CHX)处理以及细胞分裂不同时期核质绿色荧光信号强度比例,结果如图2、3。
根据以上信息能得出的结论是
A.抑制蛋白质合成不影响绿色荧光核质信号强度比例 |
B.MY4蛋白可在核质间穿梭 |
C.CK能促进MY4入核 |
D.MY4在细胞核发挥作用以后,发生降解 |
(5)综上分析,MY4蛋白在植物茎尖分生组织干细胞中呈现时空分布的意义及研究价值
您最近一年使用:0次
非选择题-解答题
|
较难
(0.4)
名校
【推荐3】细胞中的siRNA与解旋酶、AGO结合形成沉默复合体(RISC),随后siRNA解链成单链,其中一条链引导RISC结合目的mRNA,导致mRNA降解,从而引起基因沉默,其部分机理如下图所示,科研人员据此发明了RNA干扰技术。类风湿性关节炎主要是由蛋白质TNF-α引起,将人工合成的双链siRNA导入到小鼠关节内,诱导TNF-α基因沉默从而减轻关节内的炎症。
(1)图中①过程表示_________ ,该过程以miRNA基因的_________ 为模板进行
(2)siRNA介导的基因沉默抑制了TNF-α基因表达中的过程,诱导TNF-α基因沉默的siRNA的碱基序列应满足的条件是_________ 。
(3)科研人员将siRNA单链注入细胞内,结果却没有引起RNA干扰现象,推测最可能的原因是_________ 。
(4)肿瘤细胞中会产生一些正常细胞没有的蛋白质,利用RNA干扰技术抑制这些蛋白质的合成从而能阻止肿瘤的生长,该治疗方法的优点是_________ 。
(1)图中①过程表示
(2)siRNA介导的基因沉默抑制了TNF-α基因表达中的过程,诱导TNF-α基因沉默的siRNA的碱基序列应满足的条件是
(3)科研人员将siRNA单链注入细胞内,结果却没有引起RNA干扰现象,推测最可能的原因是
(4)肿瘤细胞中会产生一些正常细胞没有的蛋白质,利用RNA干扰技术抑制这些蛋白质的合成从而能阻止肿瘤的生长,该治疗方法的优点是
您最近一年使用:0次