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【题目】处在有丝分裂分裂期的细胞染色体高度螺旋化,通常认为不发生转录过程。研究人员用两种活体荧光染料对细胞进行染色,再用荧光显微镜观察不同波长激发光下的细胞,有了新的发现(结果如下图)。

(1)实验中,用蓝色荧光染料对DNA进行染色后,用带有绿色荧光标记的尿嘧啶核糖核苷酸培养细胞,使新合成的_____________专一性地带有绿色荧光标记。

(2)据图分析,A列表示的是处于___________(填“分裂间期”或“分裂期”)的细胞,RNA分布于细胞中的______________

(3)在分析实验结果时,需要将不同波长激发光下拍摄的荧光定位细胞图像做叠加处理(图中蓝、绿色荧光叠加),图像完全重叠,这样处理的目的是____________________

(4)上述实验结果表明,分裂期细胞也在进行转录,论证的依据是____________

(5)为验证分裂期细胞也在进行转录,在培养体系中加入RNA聚合酶抑制剂。若上述结论成立,请在D列中画出分裂期细胞某一染色体的预期观察结果。

(6)进一步研究发现,分裂期转录的基因都是维持细胞正常功能所需要的基因(管家基因),而不是细胞分化中差异性表达的基因(奢侈基因)。请写出研究人员运用分子生物学技术得到上述结果的实验思路。

【答案】 RNA 分裂间期 细胞核和细胞质 对RNA的合成进行定位(确保两图像是同时期的同一细胞的观测结果,证实RNA合成是否发生在染色体DNA位置上) C-2或B-2(或B-3、C-3)表示的分裂期细胞内观察到绿色荧光,表明细胞中有RNA的合成(转录) D-1和D-3中绘制的染色体形态、颜色、位置基本一样;D-2中不绘制染色体 从分裂期细胞中提取RNA,在逆转录酶的作用下获得cDNA;通过测序、DNA探针杂交或基因芯片对cDNA进行检测,分析转录基因种类和转录量(水平)

【解析】试题分析:本题以荧光标记法标记DNARNA为素材,考查了与细胞有丝分裂相关的问题,意在考查学生的识图能力和判断能力,运用所学知识综合分析问题的能力。需要学生掌握以下知识点:在细胞有丝分裂间期完成DNA的复制与有关蛋白质的合成,其中蛋白质的合成包括转录与翻译两个阶段。蓝色荧光染料对DNA进行染色后,DNA复制后仍显绿色用蓝色荧光染料对DNA进行染色后,用带有绿色荧光标记的尿嘧啶核糖核苷酸培养细胞由于DNA的转录要以游离的尿嘧啶核糖核苷酸为原料来合成RNA,因此合成的RNA被染成绿色

(1)实验中,用蓝色荧光染料对DNA进行染色后,用带有绿色荧光标记的尿嘧啶核糖核苷酸培养细胞由于DNA转录时需要核糖核苷酸为原料而尿嘧啶核糖核苷酸是合成RNA的原料之一且不能用于合成DNA,因此使新合成的RNA专一性地带有绿色荧光标记

(2)据图可知,由于A列具有细胞核,所以A列表示的是处于分裂间期的细胞,RNA在细胞核与细胞质中均有分布

(3)在分析实验结果时,需要将不同波长激发光下拍摄的荧光定位细胞图像做叠加处理(图中蓝、绿色荧光叠加),图像完全重叠,这样处理的目的是确保两图像是同时期的同一细胞的观测结果,证实RNA合成是否发生在染色体DNA位置上

(4)据图可知,B列或C列无细胞核,表示的是分裂期。C-2B-2(或B-3、C-3)表示的分裂期细胞内观察到绿色荧光,表明细胞中有RNA的合成(转录)

(5)绘图时注意,由于加入了RNA聚合酶抑制剂,DNA无法转录,因此不会激发出绿色荧光,D-2中不绘制染色体;D-1D-3中绘制的染色体形态、颜色、位置基本一样

(6)进一步研究发现,分裂期转录的基因都是维持细胞正常功能所需要的基因(管家基因),而不是细胞分化中差异性表达的基因(奢侈基因)研究人员运用分子生物学技术得到上述结果的实验思路从分裂期细胞中提取RNA,在逆转录酶的作用下获得cDNA;通过测序、DNA探针杂交或基因芯片对cDNA进行检测,分析转录基因种类和转录量(水平)

练习册系列答案
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科目:高中生物 来源: 题型:

【题目】下图表示生物体内的某种物质,请分析回答:

(1)A包括________元素。

(2)B的名称是________,1分子的B是由__________________组成的。

(3)C的作用是______________________

(4)D、E在细胞中的分布可利用______对细胞染色进行观察。在显微镜下观察,物质D被____染成___色,物质E被______染成_____色。

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【题目】碳排放增加形式的温室效应导致北极海冰的覆盖面积减小,对北极当地物种造成严重威胁,如很多兽群之间彼此远离。下图为北极地区的部分生物形成的食物网,请回答下列问题。

(1)已知北极鳕鱼捕食10kg浮游动物A可增加2.5kg重量,捕食30kg浮游动物B可增加2.5kg重量,但不能推算出第二、三营养级之间的能量传递效率,原因是_________________。海冰消失造成浮游动物A的栖息地减少,其K值将________,同时,科学家发现北极鳕鱼大量捕食浮游动物B,这体现了信息传递在该生态系统的功能是______________

(2)一般生态系统相比,北极生态系统的抗干扰能力弱,原因是_____________;碳排放的增加与化石燃料的大量使用有关,化石燃料中的能量在生态系统能量流动中属于______________

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【题目】大菱鲆是我国重要的海水经济鱼类。研究性学习小组尝试对大菱鲆消化道中的蛋白酶的活性进行研究。

(1)查询资料得知,18℃时,在不同pH条件下大菱鲆消化道各部位蛋白酶活性如图1。由图可知,在各自最适pH下,三种蛋白酶催化效率最高的是_________________

(2)资料表明大菱鲆人工养殖温度常年在15—18℃之间,学习小组假设:大菱鲆蛋白酶的最适温度在15—18℃间。他们设置15℃、16℃、17℃、18℃的实验温度,探究三种酶的最适温度。

①探究试验中以干酪素为底物。干酪素的化学本质是__________,可用_______试剂鉴定。

②胃蛋白酶实验组合幽门盲囊蛋白酶实验组的pH应分别控制在_________________

③为了控制试验温度,装有酶和底物的试管应置于_____________中以保持恒温。单位时间内______________可以表示蛋白酶催化效率高低。

④实验结果如图2,据此能否确认该假设成立?______。理由是:_______________

(3)研究还发现大菱鲆消化道淀粉酶和脂肪酶含量少、活性低。所以人工养殖投放的饲料成分中要注意降低________的比例,以减少对海洋的污染。

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【题目】将玉米的PEPC 酶基因导入水稻后,测的光照强度对转基因水稻和原种水稻的气孔导度及光合速率的影响结果,如下图所示。(注:气孔导度越大,气孔开放程度越高)

1)水稻叶肉细胞进行光合作用的场所是 ,捕获光能的色素中含量最多的是

2 CO2 通过气孔进入叶肉细胞后,首先与 结合而被固定,固定产物的还原需要光反应提供

3 )光照强度低于 8×102μmol·s-1时,影响转基因水稻光合速率的主要因素是 ;光照强度为10~14×102μmol·s-1时,原种水稻的气孔导度下降但光合速率基本不变,可能的原因是

4 )分析图中信息,PEPC 酶所起的作用是 ;转基因水稻更适合栽种在 环境中。

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【题目】下列关于酶和ATP的叙述中,正确的是

A. 酶和ATP的组成元素不可能完全相同

B. 酶和ATP都可以重复使用

C. 有酶参与的过程一定需要ATP

D. 叶肉细胞在光下能产生ATP的部位有细胞质基质、线粒体和叶绿体

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【题目】番茄营养丰富,是人们喜爱的一类果蔬。但普通番茄细胞中含有多聚半乳糖醛酸酶基因(PG),控制细胞产生多聚半乳糖醛酸酶,该酶能破坏细胞壁,使番茄软化,不耐贮藏。为满足人们的生产生活需要,科学家们通过基因工程技术,给普通番茄细胞中导入抗多聚半乳糖醛酸酶基因(抗PG),培育出了抗软化、保鲜时间长的番茄新品种。操作流程如图所示,请据图回答:

(1)过程①通常会用两种限制酶切割目的基因的原因是________________________

(2)经过程②可获得三种土壤农杆菌,除依据质粒上的____________筛选出的含重组DNA的土壤农杆菌外,还有________________________的两种土壤农杆菌。

(3)从图中可见,mRNA1mRNA2的结合直接导致了____________无法合成,最终使番茄获得抗软化的性状。

(4)目的基因能否在番茄细胞内稳定存在的关键是____________

(5)如果利用上述方法培育出的蕃茄不具抗软化性状,经分子杂交技术检测,发现细胞内有抗PG存在,但检测不到mRNA2分子,可能原因是目的基因(抗PG)上游缺少____________

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【题目】下图是人体某细胞在进行某生命过程前后,几种生物膜面积的变化图,其中甲、乙和丙表示相应的细胞结构。请回答问题:

(1)甲表示____________,组成丙结构的主要元素是____________

(2)乙在该过程中的作用是______________________________。植物细胞中的乙还与__________________的形成有关。

(3)该过程中最可能合成的物质是______

A.呼吸酶 B.抗体

C.性激素 D.维生素

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【题目】下图是探究氧气浓度对酵母菌细胞呼吸方式影响的实验结果。下列有关叙述错误的是

A. 实验自变量是氧浓度,因变量是CO2和酒精生成量

B. 在氧气浓度为a或d时,酵母菌的呼吸方式 都只有一种

C. 在氧气浓度为c时,酵母菌有氧呼吸消耗的葡萄糖是无氧呼吸消耗葡萄糖的3倍

D. 实验结果表明,有氧时酵母菌的无氧呼吸会受到抑制

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