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非选择题-解答题 较难0.4 引用2 组卷479
番茄光系统是由光合色素、脂类和蛋白质构成的复合物,高强度光照射后会受到破坏从而抑制光合作用。研究人员对番茄抗高光胁迫的系统调控机制进行了相关研究。
(1)高光胁迫时,位于____膜(结构)上的光系统,可以_____过量光能,将其转化为大量热能,破坏光系统。而番茄会通过NPQ(一种光保护机制)散失过多热能,避免高光胁迫造成的损伤。
(2)为研究V基因在高光条件下对NPQ机制的作用,科研人员利用病毒诱导基因沉默技术(VIGS技术)特异性地使V基因沉默。该技术的原理如下图1所示。

①结合信息,本实验中目的基因应选用_____的反义基因。该目的基因可通过___技术大量扩增,利用____ 酶可将其与病毒载体连接,构建重组病毒载体,转入特殊农杆菌中。
②应用该技术最终获得V基因沉默番茄,与野生型番茄经过相同高光处理,实验结果如图2,说明___________
(3)番茄上部叶片经高光处理后,未受光照的下部叶片中V基因表达量会随之发生变化,从而使整株植物均可抵抗高光。推测上部叶片产生的HY5(一种转录因子)传递到下部叶片,导致V基因表达量的变化。科研人员利用不同的番茄植株进行嫁接实验(如下图)以验证上述猜测。

1组

2组

3组

上部叶片

HY5沉默植株

野生型

Ⅰ_____

下部叶片

野生型

野生型

Ⅱ____

检测下部叶片V基因表达量



①在上表Ⅰ、Ⅱ横线处处完善实验设计,Ⅰ、Ⅱ的番茄植株应分别选用_________。(填写字母)
A.HY5过表达植株       B.HY5沉默植株       C.野生型植株
②若出现_____的结果,则证明上述推测成立。
(4)综上所述,高光照射后,番茄上部受光叶片产生的___会传递到下部未受光叶片,从而____V基因表达,激活NPQ机制,促进______,从而整株植物得以保护自身。
2022·天津·一模
知识点:叶绿体中色素的种类、含量及功能基因表达载体的构建基因工程在农牧业、制药及环境等方面的应用 答案解析 【答案】很抱歉,登录后才可免费查看答案和解析!
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请回答下列关于生物工程的问题。
I、番茄光系统是由光合色素、脂类和蛋白质构成的复合物,高强度光照射后,会受到破坏从而抑制光合作用。研究人员对番茄抗高光胁迫的系统调控机制进行了相关研究。
(1)高光胁迫时,位于_____膜(结构)上的光合色素,可以_____过量光能,最终由叶绿素 a 将其转化为大量热能,破坏光系统。而番茄会通过 NPQ(一种光保护机制)散失过多热能,避免高光胁迫造成的损伤。
II、为研究 V 基因在高光条件下对 NPQ 机制的作用,科研人员利用病毒诱导基因沉默技术(VIGS 技术)特异性地使 V 基因沉默。该技术的原理如下图所示

(2)据图可知,下列说法正确的是_____(多选)
A.目的基因转录产生的 RNA 与 V 基因转录产生的 RNA 能碱基互补配对
B.质粒是本实验中的运载体之一
C.番茄细胞被导入 TRV2 之前不含 V 基因
D.mRNA 切割酶本身无法识别特定的 mRNA 序列,故无专一性
E.基因沉默技术仅影响靶基因表达中的翻译过程
(3)应用该技术最终获得 V 基因沉默番茄,与野生型番茄经过相同高光处理,实验结果如下图,说明_____

(4)番茄上部叶片经高光处理后,未受光照的下部叶片中 V 基因表达量会随之发生变化,从而使整株植物均可抵抗高光。推测上部叶片产生的 HY5(一种转录因子)传递到下部叶片,导致 V 基因表达量的变化。科研人员利用不同的番茄植株进行嫁接实验(如图)以验证上述猜测。在下表横线处完善实验设计,Ⅰ、Ⅱ的番茄植株应分别选用__________
分类1组2组3组
上部叶片HY5沉默植株野生型I、?
下部叶片野生型野生型II、?
检测下部叶片V 基因表达量

若出现_____的结果,则证明上述推测成立。
(5)综上所述,请解释高光胁迫时,番茄整株植物抵抗高光的分子机制_____
番茄光系统(参与光反应的结构)由光合色素、脂类和蛋白质组成,高强度光照射后,会受到破坏从而抑制光合作用。研究人员对番茄抗高光胁迫的系统调控机制进行了相关研究。
(1)高光胁迫时,位于_____________膜(结构)上的光系统,吸收过量光能,将其转化为大量热能,破坏光系统。而番茄会通过NPQ(一种光保护机制),降低光系统吸收光能的效率,避免高光胁迫造成的损伤。
为研究V基因在高光条件下对NPQ机制的作用,科研人员利用病毒诱导基因沉默技术(VIGS技术)特异性地使V基因沉默。该技术的原理如图7所示。

(2)据左图可知,下列说法正确的是_____
A.目的基因转录产生的RNA与V基因转录产生的RNA能碱基互补配对
B.质粒是本实验中的运载体之一
C.番茄细胞被导入TRV2前不含V基因
D.mRNA切割酶本身无法识别特定mRNA序列,故无专一性
E.基因沉默技术仅影响靶基因表达中的翻译过程
(3)应用左图过程获取V基因沉默的番茄细胞后,需通过________技术获取V基因沉默的番茄植株。据图可知,该植株与野生型番茄植株相比,更适宜种植在_____________(选填“强光”或“弱光”)环境中。
番茄上部叶片经高光处理后,未受光照的下部叶片中V基因表达量会随之发生变化,从而使整株植物均可抵抗高光。推测上部叶片产生的HY5(一种转录因子)传递到下部叶片,导致了V基因表达量的变化。科研人员利用不同的番茄植株进行嫁接实验如图以验证上述猜测。
1组2组3组
上部叶片HY5沉默植株野生型Ⅰ_____________
下部叶片野生型野生型Ⅱ_____________
检测下部叶片V基因表达量


(4)在上表横线处完善实验设计,Ⅰ、Ⅱ的番茄植株最应分别选用__________________________。(填写字母,下同)
A.HY5过表达植株                    B.HY5沉默植株                    C.野生型植株
(5)若_____________组下部叶片V基因表达量最多,_____________组下部叶片V基因表达量最少,则证明上述推测成立。
A.组1                    B.组2                    C.组3

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