非选择题-解答题 较难0.4 引用3 组卷675
拟南芥体内的基因X具有多个启动子,通过一种光敏色素作为受体,对光刺激进行应答,由此选择不同的启动子并转录出长度不同的mRNA,从而表达出存在于细胞内不同位置的不同蛋白质,由此使拟南芥呈现出不同的生长状态。其相关蛋白的合成过程如下图所示。(1)两种蛋白质___ (“a”或“b”)末端的氨基酸序列相同,该末端对应的是蛋白质的___ (“-NH2”或“-COOH”)末端。a末端是引导蛋白质被运输进入叶绿体的信号肽段。
(2)研究人员通过特定技术,将绿色荧光蛋白(GFP)的基因片段插入到基因X的特定位置,使表达出的蛋白质X①、X②能带有绿色荧光蛋白,以实现它们在细胞内的可视化,由此得到A系植株。(GFP基因不含启动子和终止子)
①根据图1,GFP基因片段应插入到基因X内字母___ 表示的特定位置。
②GFP基因来自于水母等动物的细胞中,需先选择合适的限制酶将其从染色体DNA上切割下来。GFP基因两侧的碱基序列如图2所示,根据碱基序列应选择下表中的___ 进行切割。
③酶切前需对GFP基因进行PCR扩增,b侧所用引物已经确定,a侧引物需在以下4种中进行选择。根据a侧序列应选择___ ,不选其他3种的理由是___ 。在PCR仪中完成4个循环后,含有该引物的DNA片段数为___ 个。
引物1:5’ATCCTGCTA3’
引物2:5’TATGGATCC3’
引物3:5’GGATCCATA3’
引物4:5’GGAAGGATA3’
(3)研究人员在A系植株的基础上,去除产生光敏色素的基因后得到B系植株。随后,分别在黑暗条件和红光条件下培养A、B两系植株,培养条件及观测到荧光的部位如表1所示。
根据以上研究结果,A系植株对红光刺激作出应答被激活的原因是___ 。
(2)研究人员通过特定技术,将绿色荧光蛋白(GFP)的基因片段插入到基因X的特定位置,使表达出的蛋白质X①、X②能带有绿色荧光蛋白,以实现它们在细胞内的可视化,由此得到A系植株。(GFP基因不含启动子和终止子)
①根据图1,GFP基因片段应插入到基因X内字母
②GFP基因来自于水母等动物的细胞中,需先选择合适的限制酶将其从染色体DNA上切割下来。GFP基因两侧的碱基序列如图2所示,根据碱基序列应选择下表中的
限制酶 | 识别序列 |
BamHⅠ | G↓GATCC CCTAG↑G |
HindⅢ | A↓AGCTT TTCGA↑A |
NotⅠ | G↓CGGCCGC CGCCGGC↑G |
EcoRⅠ | G↓AATTC CTTAA↑G |
引物1:5’ATCCTGCTA3’
引物2:5’TATGGATCC3’
引物3:5’GGATCCATA3’
引物4:5’GGAAGGATA3’
(3)研究人员在A系植株的基础上,去除产生光敏色素的基因后得到B系植株。随后,分别在黑暗条件和红光条件下培养A、B两系植株,培养条件及观测到荧光的部位如表1所示。
表1GFP荧光的局部部位 | ||
发育条件 | ||
黑暗条件 | 红光条件 | |
A系植物 | 细胞质基质 | 叶绿体 |
B系植物 | 细胞质基质 | 细胞质基质 |
2024·湖南株洲·一模
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拟南芥体内的基因X具有多个启动子,通过一种光受体对不同光质刺激进行应答,选择不同的启动子并转录出长度不同的mRNA,从而表达出存在于细胞内不同位置的蛋白质,使拟南芥呈现出不同的生长状态。其相关蛋白的合成过程如图1所示。_____________ 。
(2)据图1分析,与蛋白质X②相比,蛋白质X①的a末端在结构上的区别是___________ 。
(3)研究人员通过特定技术,将绿色荧光蛋白(GFP)的基因片段(GFP基因不含启动子和终止子)插入到基因X的特定位置,使表达出的蛋白质X①、X②能带有绿色荧光蛋白,以实现它们在细胞内的可视化,由此得到A系植株。
①根据图1,GFP基因片段不能插入到基因X的B位置,原因是____________ 。
②根据图2中GFP基因两侧的碱基序列选择下表中的___________ 酶可以将其从染色体基因组中切割下来。
(4)研究人员在A系植株的基础上,去除光受体基因后得到B系植株。随后,分别在黑暗条件和红光条件下培养A、B两系植株,培养条件及观测到荧光的部位如下表所示。
综合以上研究结果,红光条件下A系植株与B系植株基因X表达所使用的启动子分别是__________ ,判断依据是___________ 。
(1)启动子与起始密码子发挥的作用分别是
(2)据图1分析,与蛋白质X②相比,蛋白质X①的a末端在结构上的区别是
(3)研究人员通过特定技术,将绿色荧光蛋白(GFP)的基因片段(GFP基因不含启动子和终止子)插入到基因X的特定位置,使表达出的蛋白质X①、X②能带有绿色荧光蛋白,以实现它们在细胞内的可视化,由此得到A系植株。
①根据图1,GFP基因片段不能插入到基因X的B位置,原因是
②根据图2中GFP基因两侧的碱基序列选择下表中的
限制酶 | 识别序列 | 限制酶 | 识别序列 |
BamHI | G↓GATCC CCTAG↑G | NotI | G↓CGGCCGC CGCCGGC↑G |
HindⅢ | A↓AGCTT TTCGA↑A | EcoRI | G↓AATTC CTTAA↑G |
(4)研究人员在A系植株的基础上,去除光受体基因后得到B系植株。随后,分别在黑暗条件和红光条件下培养A、B两系植株,培养条件及观测到荧光的部位如下表所示。
GFP荧光的局部部位 | 光照条件 | |
黑暗条件 | 红光条件 | |
A系植株 | 细胞质基质 | 叶绿体 |
B系植株 | 细胞质基质 | 细胞质基质 |
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