【題目】研究發(fā)現(xiàn),擬南芥的H基因突變體在22℃下生長與野生型無差別,而30℃下生長則葉片呈白色?蒲腥藛T對此進行研究。
(1)30℃時,葉片呈白色的原因是葉綠體發(fā)育異常,_______合成受阻所致。
(2)測序發(fā)現(xiàn),突變體的H基因發(fā)生了如圖1所示的突變,導(dǎo)致H蛋白異常?蒲腥藛T提取野生型和突變體的葉片蛋白,用抗原-抗體雜交方法檢測H蛋白,結(jié)果如圖2所示。
①對比圖1中野生型和突變體的內(nèi)含子序列,可知突變體的H基因發(fā)生的堿基對改變是______,這導(dǎo)致mRNA增加了100多個堿基,推測其原因是________________。
②據(jù)圖2分析,在蛋白質(zhì)水平上,突變體的改變是______。
(3)科研人員用特定抗體檢測H蛋白在葉綠體內(nèi)的分布,結(jié)果如圖3所示。
①圖3中的葉綠體蛋白、葉綠體基質(zhì)蛋白和類囊體蛋白,應(yīng)提取自______(填“野生型”或“H基因突變體”)植株葉片。圖中各泳道的蛋白上樣量均保持一致。
②下列有關(guān)該實驗設(shè)計的敘述,正確的是______。
a.D1蛋白抗體和RbcL蛋白抗體的雜交結(jié)果表明葉綠體基質(zhì)蛋白和類囊體蛋白充分分離
b.D1蛋白抗體和RbcL蛋白抗體的雜交結(jié)果可作為H蛋白抗體與抗原陽性反應(yīng)的對照
c.H蛋白抗體雜交結(jié)果中1、2、3泳道條帶大小差異主要是操作誤差造成的
③依據(jù)實驗結(jié)果可以得出的結(jié)論是______。
(4)H蛋白是一種熱應(yīng)激蛋白(溫度升高時表達),調(diào)控葉綠體基因編碼的RNA聚合酶的活性。據(jù)此推測,H基因突變體在30℃時葉子呈白色的原因是_______。
【答案】光合色素 G-C變?yōu)锳-T (內(nèi)含子中堿基對改變導(dǎo)致)剪切位點改變,內(nèi)含子轉(zhuǎn)錄出來的序列(或“部分序列”)未被剪切掉 無H蛋白(或“H蛋白空間結(jié)構(gòu)改變”) 野生型 a H蛋白主要分布于類囊體上 H基因突變導(dǎo)致H蛋白30℃時不表達(H蛋白失活),葉綠體中RNA聚合酶活性降低,影響類囊體上光合色素合成相關(guān)基因轉(zhuǎn)錄,使光合色素合成受阻
【解析】
本題考查基因突變的原因、基因?qū)π誀畹目刂坪驮O(shè)計實驗等內(nèi)容。
(1)在正常情況下,葉片呈綠色是因為葉綠體中含有葉綠素和類胡蘿卜素等色素的原因。30℃時,葉片呈白色的原因是葉綠體發(fā)育異常,這是由于光合色素合成受阻所致。
(2)①由圖1所示的結(jié)果可知突變體野生型的相比較,發(fā)現(xiàn)是由于內(nèi)含子的第5位的堿基對由G-C變?yōu)锳-T,引起的。這導(dǎo)致mRNA增加了100多個堿基,結(jié)合題目所給信息,基因轉(zhuǎn)錄后,內(nèi)含子轉(zhuǎn)錄出來的序列被剪切,外顯性轉(zhuǎn)錄的部分拼接形成mRNA,推測其原因是(內(nèi)含子中堿基對改變導(dǎo)致)剪切位點改變,內(nèi)含子轉(zhuǎn)錄出來的序列(或“部分序列”)未被剪切掉。
②據(jù)圖2分析,在30℃時野生型的有抗原—抗體反應(yīng)而突變型的無抗原—抗體反應(yīng),說明突變型的在30℃時無H蛋白質(zhì)或H蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生的變化。
(3)科研人員用特定抗體檢測H蛋白在葉綠體內(nèi)的分布,結(jié)果如圖3所示。
①由圖可知H蛋白在葉綠體中的存在部位是葉綠體基質(zhì)中含量低,而在類囊體薄膜中含量高,由于擬南芥的H基因突變體在22℃下生長與野生型無差別,而30℃下生長則葉片呈白色,結(jié)合(2)②的分析在30℃時野生型的有抗原—抗體反應(yīng),而突變型的無抗原—抗體反應(yīng),可知圖3中的葉綠體蛋白、葉綠體基質(zhì)蛋白和類囊體蛋白,應(yīng)提取自野生型植株葉片。
②D1蛋白抗體雜交檢測結(jié)果表明:類囊體蛋白只存在于類囊體和葉綠體中,RbcL蛋白抗體的雜交結(jié)果表明:葉綠體基質(zhì)蛋白只存在于葉綠體基質(zhì)和葉綠體中,它們和H蛋白不是同一種蛋白,不發(fā)生特異性反應(yīng),并不是起對照作用b錯誤,H蛋白抗體雜交結(jié)果中1、2、3泳道條帶大小差異主要是H蛋白在葉綠體不同部位的含量不同引起的,而不是操作誤差造成的,c錯誤。這個實驗結(jié)果恰恰說明D1蛋白抗體和RbcL蛋白抗體的雜交結(jié)果表明葉綠體基質(zhì)蛋白和類囊體蛋白充分分離,a正確,因此選a。
③因此依據(jù)實驗結(jié)果和前面的分析可以得出的結(jié)論是H蛋白主要分布于類囊體上。
(4)H蛋白是一種熱應(yīng)激蛋白(溫度升高時表達),調(diào)控葉綠體基因編碼的RNA聚合酶的活性。RNA聚合酶的功能是催化基因轉(zhuǎn)錄成mRNA,進而翻譯出相關(guān)的蛋白質(zhì),據(jù)此推測,H基因突變體在30℃時葉子呈白色的原因是:H基因突變導(dǎo)致H蛋白30℃時不表達(H蛋白失活),葉綠體中RNA聚合酶活性降低,影響類囊體上光合色素合成相關(guān)基因轉(zhuǎn)錄,使光合色素合成受阻。
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【題目】利用基因工程技術(shù)生產(chǎn)羧酸酯酶(CarE)制劑的流程如下圖所示,請判斷下列題有關(guān)敘述是否正確?
(_____)(1)過程①需使用DNA聚合酶和核糖核苷酸。
(_____)(2)過程②利用PCR擴增CarE基因需使用解旋酶和耐高溫的DNA聚合酶。
(_____)(3)過程③可用NaCl溶液處理大腸桿菌,使之成為感受態(tài)細胞。
(_____)(4)過程④可利用DNA分子雜交鑒定目的基因是否已導(dǎo)入受體細胞。
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【題目】如圖是漿細胞結(jié)構(gòu)模式圖,下列相關(guān)敘述錯誤的是 ( )
A. 結(jié)構(gòu)①②④是細胞生物膜系統(tǒng)的組成部分
B. 結(jié)構(gòu)③⑤在該細胞中會發(fā)生周期性變化
C. 細胞中結(jié)構(gòu)④發(fā)達與其旺盛分泌抗體相適應(yīng)
D. 漿細胞的形成離不開抗原的刺激
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【題目】圖曲線表示完全相同的兩個紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞分別放置在甲、乙溶液中,細胞失水量的變化情況。相關(guān)敘述正確的是
A.該實驗也可選取綠色植物成熟的葉肉細胞作為實驗材料
B.若乙溶液的濃度稍增大,則曲線中a點上移,b點左移
C.兩條曲線的差異是由甲、乙溶液性質(zhì)不同導(dǎo)致的
D.6min時取出兩個細胞用顯微鏡觀察均可看到質(zhì)壁分離現(xiàn)象
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【題目】如圖1中的甲為某哺乳動物細胞(染色體數(shù)為2N)分裂某時期示意圖(只表示部分染色體),乙為配子形成過程中細胞的每條染色體上DNA分子數(shù)的部分變化曲線圖,丙為配子形成過程中細胞內(nèi)核DNA相對含量的變化曲線圖圖2為該種生物不同個體體細胞中的染色體和有關(guān)基因的組成圖。請根據(jù)圖回答問題:
(1)結(jié)合圖2分析,圖1中甲細胞內(nèi)的1號染色體是__________化處于乙圖曲線中的(X、Y或常)染色體,該細胞的變__________段,丙圖曲線中的__________段。
(2)根據(jù)基因組成分析,圖1中甲細胞可能來自于圖2中的__________細胞,此時其細胞名稱為__________。在圖3坐標系中畫出分裂形成甲細胞的細胞中染色體、核DNA和染色單體數(shù)量的柱形圖__________。
(3)圖1中甲細胞內(nèi)含有__________個染色體組,若要用該個體進行測交,則另一親本應(yīng)是圖2中的__________細胞所示的生物。
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【題目】如圖曲線a和b不能用于分別表示
A.萌發(fā)的植物種子在出土前有機物種類和干重的變化
B.動物細胞體積與物質(zhì)運輸效率的變化
C.質(zhì)壁分離過程中植物細胞液濃度和細胞吸水能力的變化
D.細胞分化程度和全能性高低的變化
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【題目】某興趣小組設(shè)計了如下圖所示的實驗裝置若干組,室溫25℃下進行了一系列的實驗,對實驗過程中裝置條件及結(jié)果的敘述錯誤的是( )
A.若X溶液為CO2緩沖液并給予適宜光照,液滴移動距離可表示凈光合作用強度大小
B.若要測真光合強度,需另加設(shè)一裝置遮光處理,X溶液為NaOH溶液
C.若X溶液為清水并給予光照,光合速率大于呼吸速率時,液滴右移
D.若X溶液為清水并遮光處理,只進行有氧呼吸且消耗的底物為脂肪時,液滴左移
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【題目】如圖為探究綠色植物的相關(guān)生命活動過程的實驗裝置。對圖示裝置的分析錯誤的是
A.紅色小液滴移動的距離表示裝置內(nèi)O2的變化量
B.若要測呼吸速率,應(yīng)將該裝置置于黑暗中,對照組的植物應(yīng)換成死的但大小等與實驗組相同的幼苗
C.若要測光合速率,應(yīng)給予一定的光照,單位時間內(nèi)小液滴移動的距離可代表總光合速率
D.用此裝置來驗證水是光合作用的原料時需要打開閥門并移除NaOH溶液,且要將植物先黑暗處理一段時間
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【題目】已知蝴蝶的性別決定為ZW型,有一種極為罕見的陰陽蝶,即一半雄性一半雌性的嵌合體,其遺傳解釋如圖所示,據(jù)此分析下列說法錯誤的是( )
A.由圖可推斷,決定蝴蝶雌性生殖器官生長發(fā)育的基因可能位于W染色體上
B.過程Ⅰ依賴了細胞膜具有流動性的特點,也體現(xiàn)了細胞膜信息交流的功能
C.過程Ⅰ體現(xiàn)了自由組合
D.若陰陽蝶能產(chǎn)生配子,雌配子正常,雄配子只有一半是正常的
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