【题目】研究发现,拟南芥的H基因突变体在22℃下生长与野生型无差别,而30℃下生长则叶片呈白色。科研人员对此进行研究。
(1)30℃时,叶片呈白色的原因是叶绿体发育异常,_______合成受阻所致。
(2)测序发现,突变体的H基因发生了如图1所示的突变,导致H蛋白异常。科研人员提取野生型和突变体的叶片蛋白,用抗原-抗体杂交方法检测H蛋白,结果如图2所示。
①对比图1中野生型和突变体的内含子序列,可知突变体的H基因发生的碱基对改变是______,这导致mRNA增加了100多个碱基,推测其原因是________________。
②据图2分析,在蛋白质水平上,突变体的改变是______。
(3)科研人员用特定抗体检测H蛋白在叶绿体内的分布,结果如图3所示。
①图3中的叶绿体蛋白、叶绿体基质蛋白和类囊体蛋白,应提取自______(填“野生型”或“H基因突变体”)植株叶片。图中各泳道的蛋白上样量均保持一致。
②下列有关该实验设计的叙述,正确的是______。
a.D1蛋白抗体和RbcL蛋白抗体的杂交结果表明叶绿体基质蛋白和类囊体蛋白充分分离
b.D1蛋白抗体和RbcL蛋白抗体的杂交结果可作为H蛋白抗体与抗原阳性反应的对照
c.H蛋白抗体杂交结果中1、2、3泳道条带大小差异主要是操作误差造成的
③依据实验结果可以得出的结论是______。
(4)H蛋白是一种热应激蛋白(温度升高时表达),调控叶绿体基因编码的RNA聚合酶的活性。据此推测,H基因突变体在30℃时叶子呈白色的原因是_______。
【答案】光合色素 G-C变为A-T (内含子中碱基对改变导致)剪切位点改变,内含子转录出来的序列(或“部分序列”)未被剪切掉 无H蛋白(或“H蛋白空间结构改变”) 野生型 a H蛋白主要分布于类囊体上 H基因突变导致H蛋白30℃时不表达(H蛋白失活),叶绿体中RNA聚合酶活性降低,影响类囊体上光合色素合成相关基因转录,使光合色素合成受阻
【解析】
本题考查基因突变的原因、基因对性状的控制和设计实验等内容。
(1)在正常情况下,叶片呈绿色是因为叶绿体中含有叶绿素和类胡萝卜素等色素的原因。30℃时,叶片呈白色的原因是叶绿体发育异常,这是由于光合色素合成受阻所致。
(2)①由图1所示的结果可知突变体野生型的相比较,发现是由于内含子的第5位的碱基对由G-C变为A-T,引起的。这导致mRNA增加了100多个碱基,结合题目所给信息,基因转录后,内含子转录出来的序列被剪切,外显性转录的部分拼接形成mRNA,推测其原因是(内含子中碱基对改变导致)剪切位点改变,内含子转录出来的序列(或“部分序列”)未被剪切掉。
②据图2分析,在30℃时野生型的有抗原—抗体反应而突变型的无抗原—抗体反应,说明突变型的在30℃时无H蛋白质或H蛋白质的空间结构发生的变化。
(3)科研人员用特定抗体检测H蛋白在叶绿体内的分布,结果如图3所示。
①由图可知H蛋白在叶绿体中的存在部位是叶绿体基质中含量低,而在类囊体薄膜中含量高,由于拟南芥的H基因突变体在22℃下生长与野生型无差别,而30℃下生长则叶片呈白色,结合(2)②的分析在30℃时野生型的有抗原—抗体反应,而突变型的无抗原—抗体反应,可知图3中的叶绿体蛋白、叶绿体基质蛋白和类囊体蛋白,应提取自野生型植株叶片。
②D1蛋白抗体杂交检测结果表明:类囊体蛋白只存在于类囊体和叶绿体中,RbcL蛋白抗体的杂交结果表明:叶绿体基质蛋白只存在于叶绿体基质和叶绿体中,它们和H蛋白不是同一种蛋白,不发生特异性反应,并不是起对照作用b错误,H蛋白抗体杂交结果中1、2、3泳道条带大小差异主要是H蛋白在叶绿体不同部位的含量不同引起的,而不是操作误差造成的,c错误。这个实验结果恰恰说明D1蛋白抗体和RbcL蛋白抗体的杂交结果表明叶绿体基质蛋白和类囊体蛋白充分分离,a正确,因此选a。
③因此依据实验结果和前面的分析可以得出的结论是H蛋白主要分布于类囊体上。
(4)H蛋白是一种热应激蛋白(温度升高时表达),调控叶绿体基因编码的RNA聚合酶的活性。RNA聚合酶的功能是催化基因转录成mRNA,进而翻译出相关的蛋白质,据此推测,H基因突变体在30℃时叶子呈白色的原因是:H基因突变导致H蛋白30℃时不表达(H蛋白失活),叶绿体中RNA聚合酶活性降低,影响类囊体上光合色素合成相关基因转录,使光合色素合成受阻。
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【题目】利用基因工程技术生产羧酸酯酶(CarE)制剂的流程如下图所示,请判断下列题有关叙述是否正确?
(_____)(1)过程①需使用DNA聚合酶和核糖核苷酸。
(_____)(2)过程②利用PCR扩增CarE基因需使用解旋酶和耐高温的DNA聚合酶。
(_____)(3)过程③可用NaCl溶液处理大肠杆菌,使之成为感受态细胞。
(_____)(4)过程④可利用DNA分子杂交鉴定目的基因是否已导入受体细胞。
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【题目】如图是浆细胞结构模式图,下列相关叙述错误的是 ( )
A. 结构①②④是细胞生物膜系统的组成部分
B. 结构③⑤在该细胞中会发生周期性变化
C. 细胞中结构④发达与其旺盛分泌抗体相适应
D. 浆细胞的形成离不开抗原的刺激
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【题目】图曲线表示完全相同的两个紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞分别放置在甲、乙溶液中,细胞失水量的变化情况。相关叙述正确的是
A.该实验也可选取绿色植物成熟的叶肉细胞作为实验材料
B.若乙溶液的浓度稍增大,则曲线中a点上移,b点左移
C.两条曲线的差异是由甲、乙溶液性质不同导致的
D.6min时取出两个细胞用显微镜观察均可看到质壁分离现象
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【题目】如图1中的甲为某哺乳动物细胞(染色体数为2N)分裂某时期示意图(只表示部分染色体),乙为配子形成过程中细胞的每条染色体上DNA分子数的部分变化曲线图,丙为配子形成过程中细胞内核DNA相对含量的变化曲线图图2为该种生物不同个体体细胞中的染色体和有关基因的组成图。请根据图回答问题:
(1)结合图2分析,图1中甲细胞内的1号染色体是__________化处于乙图曲线中的(X、Y或常)染色体,该细胞的变__________段,丙图曲线中的__________段。
(2)根据基因组成分析,图1中甲细胞可能来自于图2中的__________细胞,此时其细胞名称为__________。在图3坐标系中画出分裂形成甲细胞的细胞中染色体、核DNA和染色单体数量的柱形图__________。
(3)图1中甲细胞内含有__________个染色体组,若要用该个体进行测交,则另一亲本应是图2中的__________细胞所示的生物。
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【题目】如图曲线a和b不能用于分别表示
A.萌发的植物种子在出土前有机物种类和干重的变化
B.动物细胞体积与物质运输效率的变化
C.质壁分离过程中植物细胞液浓度和细胞吸水能力的变化
D.细胞分化程度和全能性高低的变化
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【题目】某兴趣小组设计了如下图所示的实验装置若干组,室温25℃下进行了一系列的实验,对实验过程中装置条件及结果的叙述错误的是( )
A.若X溶液为CO2缓冲液并给予适宜光照,液滴移动距离可表示净光合作用强度大小
B.若要测真光合强度,需另加设一装置遮光处理,X溶液为NaOH溶液
C.若X溶液为清水并给予光照,光合速率大于呼吸速率时,液滴右移
D.若X溶液为清水并遮光处理,只进行有氧呼吸且消耗的底物为脂肪时,液滴左移
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【题目】如图为探究绿色植物的相关生命活动过程的实验装置。对图示装置的分析错误的是
A.红色小液滴移动的距离表示装置内O2的变化量
B.若要测呼吸速率,应将该装置置于黑暗中,对照组的植物应换成死的但大小等与实验组相同的幼苗
C.若要测光合速率,应给予一定的光照,单位时间内小液滴移动的距离可代表总光合速率
D.用此装置来验证水是光合作用的原料时需要打开阀门并移除NaOH溶液,且要将植物先黑暗处理一段时间
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【题目】已知蝴蝶的性别决定为ZW型,有一种极为罕见的阴阳蝶,即一半雄性一半雌性的嵌合体,其遗传解释如图所示,据此分析下列说法错误的是( )
A.由图可推断,决定蝴蝶雌性生殖器官生长发育的基因可能位于W染色体上
B.过程Ⅰ依赖了细胞膜具有流动性的特点,也体现了细胞膜信息交流的功能
C.过程Ⅰ体现了自由组合
D.若阴阳蝶能产生配子,雌配子正常,雄配子只有一半是正常的
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