【題目】研究發(fā)現(xiàn),擬南芥的H基因突變體在22℃下生長(zhǎng)與野生型無差別,而30℃下生長(zhǎng)則葉片呈白色。科研人員對(duì)此進(jìn)行研究。
(1)30℃時(shí),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(cè)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(cè)H蛋白,結(jié)果如圖2所示。
①對(duì)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(duì)改變是______,這導(dǎo)致mRNA增加了100多個(gè)堿基,推測(cè)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(cè)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(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)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(duì)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(shí)驗(yàn)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(shí)表達(dá)),調(diào)控葉綠體基因編碼的RNA聚合酶的活性。據(jù)此推測(cè),H基因突變體在30℃時(shí)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(duì)改變導(dǎo)致)剪切位點(diǎn)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(shí)不表達(dá)(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(jì)實(shí)驗(yàn)等內(nèi)容。
(1)在正常情況下,葉片呈綠色是因?yàn)槿~綠體中含有葉綠素和類胡蘿卜素等色素的原因。30℃時(shí),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(duì)由G-C變?yōu)锳-T,引起的。這導(dǎo)致mRNA增加了100多個(gè)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(cè)其原因是(內(nèi)含子中堿基對(duì)改變導(dǎo)致)剪切位點(diǎn)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(shí)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(shí)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(cè)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(zhǎng)與野生型無差別,而30℃下生長(zhǎng)則葉片呈白色,結(jié)合(2)②的分析在30℃時(shí)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(cè)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(duì)照作用b錯(cuò)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(cuò)誤。這個(gè)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(shí)表達(dá)),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(jìn)而翻譯出相關(guān)的蛋白質(zhì),據(jù)此推測(cè),H基因突變體在30℃時(shí)葉子呈白色的原因是:H基因突變導(dǎo)致H蛋白30℃時(shí)不表達(dá)(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】下列生物性狀中,屬于相對(duì)性狀的是( )
A.狗的短毛和狗的卷毛B.人的雙眼皮和人的單眼皮
C.豌豆的紅花和豌豆的高莖D.羊的黑毛和兔的白毛
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【題目】為研究不同濃度的NaCl溶液對(duì)某植物光合色素含量的影響,科研人員進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn),研究結(jié)果如下圖所示。
回答下列問題:
(1)葉綠體中的色素分布在________,主要吸收____________光。
(2)提取光合色素時(shí),需在研缽中加入綠葉、__________、SiO2和CaCO3,其中CaCO3的作用是______________。
(3)細(xì)胞代謝中容易產(chǎn)生自由基,自由基會(huì)攻擊生物膜的支架——____________,從而破壞生物膜。類胡蘿卜素能消除自由基,保護(hù)生物膜結(jié)構(gòu)的完整性。實(shí)驗(yàn)表明,隨著NaCl濃度的升高,實(shí)驗(yàn)植株的類胡蘿卜素含量逐漸____________,因而其光合作用________(光反應(yīng)/暗反應(yīng))的場(chǎng)所受到破壞的程度增大。
(4)經(jīng)136mmolL-1NaCl溶液處理的植株,生長(zhǎng)緩慢、植株矮小,其原因是___________。
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【題目】生態(tài)系統(tǒng)的一個(gè)重要特點(diǎn)是其常常趨向于穩(wěn)態(tài).圖甲表示載畜量對(duì)草原中生產(chǎn)者凈生產(chǎn)量的影響(凈生產(chǎn)量即生產(chǎn)者光合作用制造的有機(jī)物總量與自身呼吸消耗量的差值).圖乙表示生殖或死亡數(shù)量與種群數(shù)量的關(guān)系.下列說法錯(cuò)誤的是
A. 由圖甲可知,C點(diǎn)以后生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)將受到破壞
B. 由圖甲可知,適量的放牧不會(huì)破壞草原生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)
C. 由圖乙可知,F點(diǎn)時(shí)種群的年齡組成為衰退型
D. 由圖乙可知,F點(diǎn)表示該環(huán)境所能維持的種群最大數(shù)量
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【題目】抗維生素D佝僂病是一種伴X染色體顯性遺傳病.下列敘述正確的是( )
A.該病屬于染色體異常遺傳病
B.該病的遺傳與性別無關(guān)
C.男性患者的女兒必定患病
D.人群中男性患者多于女性患者
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【題目】如圖所示U型管中間被一種能允許水分子和單糖分子通過而二糖不能透過的半透膜隔開,現(xiàn)在兩側(cè)分別加入等體積等物質(zhì)的量的濃度的蔗糖溶液和麥芽糖溶液,一段時(shí)間后左右兩側(cè)液面高度變化是怎樣的?若向U型管左右兩側(cè)分別加入等物質(zhì)的量的微量的蔗糖和麥芽糖酶,一段時(shí)間后左右兩側(cè)液面高度變化是怎樣的?( )
A.右側(cè)下降;右側(cè)升高B.右側(cè)下降;右側(cè)下降
C.兩側(cè)等高;右側(cè)先升高后下降D.兩側(cè)等高;右側(cè)先下降后升高
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【題目】給實(shí)驗(yàn)鼠靜脈注射不同劑量的胰島素,測(cè)得血糖的補(bǔ)充速率和消耗速率如圖所示。下列相關(guān)分析正確的是
A. 隨著曲線a的下降,非糖物質(zhì)向葡萄糖轉(zhuǎn)化的速率加快
B. 當(dāng)胰島素濃度為40μU/mL時(shí),在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)血糖濃度會(huì)維持相對(duì)穩(wěn)定
C. 曲線b的上升是胰島素作用于肝臟、肌肉等細(xì)胞的結(jié)果
D. 高濃度胰島素條件下,下丘腦中控制胰島A細(xì)胞分泌的神經(jīng)中樞處于抑制狀態(tài)
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【題目】為研究生長(zhǎng)素(IAA)調(diào)控植物根生長(zhǎng)的機(jī)制,研究人員進(jìn)行了系列實(shí)驗(yàn)。
(1)IAA可在植物頂芽?jī)?nèi)合成,并_______到根部,調(diào)控植物根生長(zhǎng)。
(2)研究者推測(cè)在細(xì)胞內(nèi),IAA通過赤霉素(GA)調(diào)控根的生長(zhǎng),為證實(shí)上述推測(cè),研究者進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)。
①以擬南芥_________(填“GA合成缺陷型”或“GA不敏感型”)突變體為實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行圖1所示處理,測(cè)定初生根長(zhǎng)度。圖中結(jié)果表明IAA能夠________擬南芥初生根的生長(zhǎng)。去除頂芽后,突變體對(duì)赤霉素的反應(yīng)_____。
② RGA是一種具有抑制生長(zhǎng)作用的蛋白質(zhì),該蛋白的降解可受GA調(diào)控。研究者向上述突變體中轉(zhuǎn)入綠色熒光蛋白(GFP)基因與RGA基因的融合基因,在熒光顯微鏡下觀察轉(zhuǎn)基因擬南芥幼苗的根尖中GFP-RGA融合蛋白的表達(dá)情況,結(jié)果如圖2所示。用GA處理前,各組根細(xì)胞均出現(xiàn)了綠色熒光,說明無GA時(shí),____________。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明_______。
(3)綜合上述實(shí)驗(yàn),推測(cè)頂芽合成的生長(zhǎng)素調(diào)節(jié)根生長(zhǎng)的作用機(jī)理是______________________。
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【題目】如圖表示某植物葉肉細(xì)胞中C3和C5濃度的變化情況,該植物在I階段處于適宜環(huán)境條件 下,II階段是某個(gè)環(huán)境條件降低引起的瞬時(shí)變化。下列分析正確的是
A. I階段在類襄體膜上進(jìn)行,II階段在葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行
B. 圖中II階段的變化很可能是降低光照強(qiáng)度引起的
C. 圖中物質(zhì)甲轉(zhuǎn)變成乙需要光反應(yīng)提供的ATP和NADPH
D. 達(dá)到最大光合作用強(qiáng)度時(shí),所需最小光照強(qiáng)度II階段的比I階段低
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