【題目】閱讀下面的材料,完成(1)~(5)題。
芽殖酵母和裂殖酵母被廣泛地應用于細胞周期研究中。這些單細胞生物能夠表現(xiàn)出細胞周期的所有基本步驟。在實驗室條件下,它們生長迅速,完成一個分裂周期只需1~4h。在分裂過程中酵母的核被膜并不解體,與細胞核分裂直接相關的紡錘體位于細胞核內(見圖1)。
顧名思義,芽殖酵母是通過“出芽”進行繁殖的。一個“芽”經過生長及有絲分裂后從已存在的“母”細胞上脫落下來,從而形成新的子細胞。因此,芽的大小就成為細胞處于細胞周期某一階段的指標。裂殖酵母細胞是圓柱狀的,靠頂端延長進行生長,并通過一個中間隔膜的形成來完成細胞分裂。野生型裂殖酵母種群中的細胞在分裂時長度相當穩(wěn)定。因此,裂殖酵母的細胞長度是細胞所處細胞周期階段的很好指標。
Hartwell 和同事篩選到細胞周期相關基因(cdc)的溫度敏感型突變體。野生型芽殖酵母在25℃和37℃下都可以正常分裂繁殖,細胞群體中每個細胞芽體的有無及大小與其所處細胞周期的階段相關。溫度敏感型突變體在25℃可以正常分裂繁殖,在37℃則失去正常分裂繁殖的能力,一段時間后,它們會以芽大小相同的形態(tài)死亡(圖2)。
其他研究人員在裂殖酵母中發(fā)現(xiàn)的cdc2溫度敏感型突變體,在37℃時的表型如圖3。
酵母在遺傳上的突出特點為細胞周期進程中關鍵調控因子的鑒定奠定了基礎,也為研究細胞周期的調控機理提供了豐富信息。細胞周期調控的分子機制在進化過程中非常保守,在酵母中鑒別出的調控因子,一般可以在其他高等真核生物中找到其同源蛋白(氨基酸序列相似性較高)。
請回答問題:
(1)細胞周期是指________。
(2)由圖2可知,在37℃下芽殖酵母突變體的變異性狀是________。
(3)請解釋圖3所示2-種裂殖酵母細胞長度不同的原因________。
(4)要找出芽殖酵母芽體的大小與細胞所處細胞周期階段的對應關系,應采取的具體做法是________。
(5)根據(jù)本題信息,請推測Hartwell是如何通過實驗操作獲得該溫度敏感型突變體的? ____________________
【答案】連續(xù)分裂的細胞,從一次細胞分裂結束時開始,直到下一次細胞分裂結束時終止的整個過程 生長停止在大小相同的階段,不能完成細胞分裂 野生型裂殖酵母在37oC下能進行細胞分裂,因此,細胞長度較短;cde2溫度敏感型突變體在37oC時不能進入分裂期,但能繼續(xù)生長,形成特別長的細胞 染色后觀察細胞核的狀態(tài),測量芽的大小 用物理或化學因素誘變野生型芽殖酵母,誘變后在25oC條件下涂布平板培養(yǎng),然后將復制(日跡法)后的平板置于37oC培養(yǎng),停止增殖的菌落所對應的25oC平板上的菌落即為目標菌
【解析】
本題以酵母菌為材料研究酵母菌的繁殖,從題干和圖片看出芽殖酵母是形成芽體,從而形成新的子代,所以子代和親代大小不一;而裂殖酵母是通過細胞分裂產生子代,所以新形成的子代個體體積大小一致。
(1)細胞周期是指連續(xù)分裂的細胞,從一次細胞分裂結束時開始,直到下一次細胞分裂結束時終止的整個過程。
(2)由圖2可知,細胞停滯在細胞周期的一個特定時期,可以推測在37℃下芽殖酵母突變體的變異性狀是生長停止在大小相同的階段,不能完成細胞分裂。
(3)野生型裂殖酵母在37℃下能進行細胞分裂,因此,細胞長度較短;cde2溫度敏感型突變體在37℃時不能進入分裂期,但能繼續(xù)生長,形成特別長的細胞,所以兩種細胞體積不同。
(4)根據(jù)題干給出的信息“芽的大小就成為細胞處于細胞周期某一階段的指標”,所以可以染色后觀察細胞核的狀態(tài),測量芽的大小來判斷細胞處于細胞周期的某時期。
(5)由于溫度敏感型突變體在25℃可以正常分裂繁殖,在37℃則失去正常分裂繁殖的能力,所以可以利用影印培養(yǎng)法來獲得,即利用物理或化學因素誘變野生型芽殖酵母,誘變后在25℃條件下涂布平板培養(yǎng),然后將復制后的平板置于37℃培養(yǎng),停止增殖的菌落所對應的25℃平板上的菌落即為目標菌。
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【題目】凝乳酶是生產干奶酪不可缺少的制劑,主要來源是未斷奶小牛的胃粘膜,F(xiàn)在,運用基因工程可進行大規(guī)模生產。圖1所示獲取凝乳酶基因(N)、構建重組質粒。用兩種識別切割序列完全不同的限制酶E和F從基因組DNA上切下N,并將之取代質粒zl(3.7kb)上相應的E﹣F區(qū)域(0.2kb),成為重組質粒czzl。
(1)用G酶和H酶分別切兩組重組質粒czzl樣品,G酶切后得到1.5kb和3.0kb兩個片段;H酶切后得到1.1kb和3.4kb兩個片段。根據(jù)G酶或H酶切結果,判斷重組質粒czzl和N的大小分別為_____kb,_____kb,
(2)表3示E酶和G酶的識別序列和切割部位。若將E酶切的DNA末端與G酶切的DNA末端連接,需要_____酶,連接形成部位_____。
限制酶 | E | G |
識別序列及切割位點 |
A.既能被E也能被G切開
B.能被E但不能被G切開
C.能被G但不能被E切開
D.既不能被E也不能被G切開
(3)如凝乳酶基因(N)模板鏈中的TGA序列對應一個密碼子,翻譯時識別該密碼子的tRNA上相應的堿基序列是_____
(4)早期生產凝乳酶主要采用大腸桿菌,因此需要先在LB培養(yǎng)基(已加入抗生素)中培養(yǎng)大腸桿菌。圖2中抑菌效果最明顯的菌落是_____。
(5)早期生產凝乳酶主要采用大腸桿菌,現(xiàn)在已被酵母菌取代。與大腸桿菌比較,酵母菌作為受體細胞的主要優(yōu)勢是_____。
A.酵母菌繁殖快
B.酵母菌易培養(yǎng)
C.酵母菌細胞大,易操作
D.酵母菌能對蛋白質進行加工
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【題目】如圖所示a、b分別為兩種細胞器的部分結構示意圖,其中分析正確的是( )
A.圖2中a表示線粒體,其內膜上可完成三羧酸循環(huán)
B.圖2中b表示葉綠體,其內膜上分布著葉綠體色素
C.圖2中b表示葉綠體,其基質中可完成卡爾文循環(huán)
D.圖2中a表示線粒體,其基質中可完成糖酵解過程
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【題目】細胞是生物體結構和功能的基本單位,細胞分裂是實現(xiàn)生物體生長、發(fā)育和繁殖的重要基礎。圖1中①~⑨所示結構與“分泌蛋白”的形成或細胞分裂相關。
(1)HIV的主要組成物質是蛋白質和RNA,與圖1中____________(用數(shù)字編號表示)的組成物質相同,組成蛋白質和RNA物質的基本單位分別是____________。(多選)
A.氨基酸 B.核糖核苷酸 C.脫氧核苷酸 D.葡萄糖
(2)該細胞中,分泌蛋白的合成、運輸、加工由直接相關的細胞器完成,請用細胞器編號與箭頭表示出這一過程:____________。
(3)下列屬于“分泌蛋白”的是____________。(多選)
A.呼吸酶 B.胰島素 C.ATP合成酶 D.抗體
(4)若圖1細胞進行有絲分裂,且進入后期狀態(tài),則圖1中____________(用數(shù)字編號表示)會消失。
(5)若圖1細胞進行減數(shù)分裂,過程中特定時期的細胞顯微照片如圖2。
則上述細胞中能發(fā)生基因重組的是____________
A.甲和乙 B.甲和丁 C.乙和丙 D.乙和丁
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【題目】圖為植物體細胞雜交過程示意圖。據(jù)圖回答:
(1)步驟①目的是_______________。
(2)步驟②一般常用的化學試劑是___,目的是________。
(3)在利用雜種細胞培育成為雜種植株的過程中,運用的技術手段是_______,其中步驟⑤相當于____。
(4)從理論上講,雜種植株的育性為________________。若運用傳統(tǒng)有性雜交方法能否實現(xiàn)?_____,原因是_______________________。因此,這項研究對于培養(yǎng)作物新品種方面的重大意義在克服遠源雜交不親和的障礙。
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【題目】某種植物光合作用吸收CO2的速率與光照強度的關系如圖所示。從圖中可知
A.光強在30時,植物可進行光合作用
B.當光強達到200以上后,光合速率增加最快
C.隨著光照增強,光合速率不斷增加
D.在M點,植物的光合作用速率最低
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【題目】下圖是單克隆抗體制備流程的簡明示意圖。下列有關敘述正確的是
A.①是從已免疫的小鼠脾臟中獲得的致敏T淋巴細胞
B.②是去除骨髓瘤細胞的細胞核后進行細胞融合
C.③中的融合細胞同時具有脾臟細胞和鼠骨髓瘤細胞的特性
D.④是經篩選培養(yǎng)獲得的能分泌特異性抗體的細胞群
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【題目】下圖表示某同學用30%的蔗糖溶液處理洋蔥表皮細胞后在顯微鏡下看到的某個細胞結構,X和Y分別表示原生質層長度和細胞長度,關于值表述正確的是( )
A.值越大,質壁分離程度越高
B.值越小,質壁分離程度越小
C.一定濃度范圍內,隨蔗糖溶液升高,值逐漸變小
D.一定濃度范圍內,隨蔗糖溶液降低,值逐漸變小
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【題目】果蠅(2n=8)某個精原細胞形成精細胞過程中,依次形成四個不同時期的細胞,其染色體相對數(shù)目和同源染色體對數(shù)如圖所示(不考慮染色體異常分離),回答下列問題。
(1)若甲為減數(shù)第一次分裂間期,甲中發(fā)生的最重要的變化為______,同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生片段交換發(fā)生于圖__________,同源染色體分離發(fā)生于圖_________。
(2)丙可表示減數(shù)第__分裂____期,細胞中含有_____條Y染色體和____個中心體。
(3)丁細胞中含有_____個核DNA分子。
(4)參考上圖,在坐標系中畫出有絲分裂后期染色體相對數(shù)目和同源染色體對數(shù)________。
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