组卷网 > 高中生物综合库 > 遗传与进化 > 遗传的分子基础 > 基因对性状的控制 > 基因、蛋白质与性状的关系
题型:非选择题-解答题 难度:0.65 引用次数:256 题号:19527057
学习以下材料,回答(1)~(4)。
miR399基因调控柑橘胞质杂种雄性不育
柑橘在我国南方广泛种植,无核是品种改良的主要目标之一。大多数柑橘都可单性结实(果实没有种子也能正常发育)。华柚2号是通过植物体细胞杂交技术获得的优良雄性不育无核种,属非对称融合的胞质杂种,其细胞核基因组全部来自叶肉亲本(HBP),而线粒体基因组来自愈伤亲本(G1)。育种程序如图1:

   

研究者以HBP为对照,探究华柚2号雄性不育机理。经分析获得多个差异表达基因,其中miR399基因在华柚2号花器官的不同发育时期表达均下调,它通过识别靶基因的响应元件(MRE)后剪切靶基因mRNA来调控花器官发育及花粉育性。为确定具有MRE序列的基因UB和Cs是否为miR399的靶基因,研究者通过在增强启动子35S下游连接不同的基因片段(a~e,如下表)构建了5种表达载体,将不同的表达载体组合转入烟草细胞。GFP(绿色荧光蛋白基因)正常表达即可在紫外光下观察到叶片发绿色荧光。

编号

35S-基因片段

a

35S

b

35S-miR399

c

35S-UB-GFP

d

35S-突变MRE-GFP

e

35S-Cs-GFP

   

图2结果表明,miR399能对UB基因的mRNA有效剪切,从而调控发育。SE基因可以抑制花药表面开张,使花药难以开裂释放花粉;CE基因的过表达使花瓣和雄蕊形态异常。研究者通过裂解荧光素酶互补实验证实了SE蛋白和CE蛋白均为UB蛋白的互作蛋白,实验原理为:将萤火虫的荧光素酶分成无活性的N端和C端两段蛋白,将N端和C端各融合不同待测蛋白,如果这两个待测蛋白存在互作,那么荧光素的N和C端将在空间上靠近而恢复活性,催化底物产生荧光。通过检测荧光来判断两蛋白是否存在互作。
缺磷(Pi)会使植物相关代谢受到影响,导致花药发育异常从而表现雄性不育。转TM基因(miR399抑制基因)柑橘的总磷含量出现了显著的下调,其Pi转运基因(PHT)表达下调,有机磷释放基因(PAP)表达上调。
综上所述,本研究解析了miR399-UB轴调控柑橘花器官发育和雄性不育的分子机理,在基因表达和代谢等不同水平揭示了miR399调控柑橘生殖发育的机制,为继续培养无核柑橘提供了理论支持。
(1)图1中①过程常用______处理亲本细胞,④过程需要用到______技术。
(2)图2中的实验组为b+c和______组。结果说明UB是miR399的靶基因而Cs不是,得出此结论的依据是________________________
(3)研究者还检测了野生型和转TM基因烟草的miR399和UB基因的表达量,结果为____________。进一步确定miR399可以调控UB基因的表达。
(4)在确定SE和CE是UB的互作蛋白的裂解荧光素酶互补实验中,能够检测到发荧光的转基因植物导入的质粒组合应该是______

   

(5)请综合以上信息,完善miR399-UB途径调控柑橘雄性不育的模型。

   
_______

相似题推荐

非选择题-解答题 | 适中 (0.65)
【推荐1】下图中甲图表示用完全培养液在相同的容器中分别培养水稻和番茄幼苗,一段时间后,测定培养液中各种离子占实验开始时的比值;图乙表示水稻根细胞吸收离子与氧分压的关系。回答下列问题:

(1)用于培养水稻和番茄幼苗的装置不仅容器相同,还要求______________________等也是相同的,这是该实验的___________变量。
(2)不同植物在相同的环境中吸收的离子不同,从根本上分析是细胞核内的___________决定的。
(3)图乙中当氧分压为0时,水稻对离子的吸收不为0,因为水稻可通过___________(生理过程)获得少量能量,若水稻长时间处于此状态下,则会发生___________现象,这与该过程产生的___________有关。
(4)试分析图甲中某些离子浓度高于开始时培养液浓度的原因:_________________________________
(5)若对离体的某细胞施用某种毒素,结果Ca2+的吸收显著减少,而K+、葡萄糖、氨基酸等物质的吸收不受影响,可能的原因是______________________。若用呼吸作用抑制剂处理该种细胞,则Ca2+、K+、葡萄糖、氨基酸等物质的吸收均受到明显影响,其原因是____________________________________________
2017-10-14更新 | 113次组卷
非选择题-解答题 | 适中 (0.65)
【推荐2】某种兔子的毛色与毛囊中黑色素细胞合成的色素种类有关。色素合成机制如下图所示,a基因无法表达酪氨酸激酶,使兔子呈白色;b基因无法表达黑色素合成酶,多巴醌会转化成棕黄色素。此外,基因A和基因B还与胚胎发育有关,兔子胚胎必须有酪氨酸激酶或者黑色素合成酶才能成活。请回答下列问题。

(1)由题意可知,基因A不表达而B基因表达时兔子毛色为______(填“黑色”、“棕黄色”或“白色”),由此可见基因可通过________________________从而控制生物体的性状,基因与性状之间并非总是呈线性关系。
(2)下图I~Ⅲ表示兔子细胞内部分染色体及基因的位置关系。为了确定B/b基因在染色体上的位置,选用两只纯种的棕黄色雌兔和白色雄兔杂交,产生出足够多的子代(不考虑基因突变和交叉互换),并统计子代的性状及比例

预测结果及结论:
①若F1__________________,则能判断B/b基因在染色体上的位置如图Ⅲ所示;
②若F1中雌雄兔都是黑色,则需进一步将F1中雌雄个体相互交配得F2

F2中小鼠的性状及比例

B/b基因在染色体上的位置

若F2中黑兔;棕黄色兔∶白兔=______

则B/b基因位置如图I所示

若F2中黑兔;棕黄色兔∶白兔=______

则B/b基因位置如图Ⅱ所示

(3)若实验结果与①预测结果相符,将F1中雌雄个体相互交配后,理论上F2中出现棕黄色雄兔的概率为______
2023-07-11更新 | 50次组卷
非选择题-解答题 | 适中 (0.65)
名校
【推荐3】图A表示生物界中遗传信息流动的传递方向,图B表示发生在细菌体内遗传信息的传递过程。请据图回答下列问题。

(1)图B所示细胞为_______________(填原核或真核)细胞。图B中核糖体的运动方向是_______________。(填“从a到b”或“从b到a”)
(2)图B所示的遗传信息流动方向为:_______________
(3)人体不同组织细胞的相同DNA进行图A过程③时,启动的起始点____________________,(填“都相同”“都不同”或“不完全相同”),其原因是________________________
(4)图中的mRNA通过某结构到细胞质中,穿过________________层膜。
(5)基因对性状的控制有两条途径:一是通过控制______________________,进而控制生物体的性状;二是通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
(6)图A中,遗传信息传递过程中能发生碱基A—U(或U—A)配对的过程有___________________(填序号);其中需要核糖核苷酸作为原料的过程有___________________(填序号)。
2022-06-17更新 | 91次组卷
共计 平均难度:一般