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资料分析题 适中0.65 引用2 组卷365
科普阅读理解。
很久以前,人类已经开始用葡萄发酵来生产葡萄酒,酵母菌是葡萄酒酿制过程中的关键微生物。酵母菌分布于整个自然界,是一种肉眼看不见的微小单细胞生物。酵母菌具有典型的真核细胞结构,用高倍显微镜观察可以观察到细胞壁、细胞膜、细胞核、细胞质、液泡、线粒体等。
1856年,路易斯•巴斯德发现了酿酒的葡萄汁中有酵母菌,在氧气充足条件下,酵母菌可以同人体细胞一样,将糖类分解成二氧化碳和水,同时释放出能量用于各项生命活动;而在缺乏氧气时,通过将糖类转化成为二氧化碳和乙醇(即酒精)来获取能量。巴斯德将酵母菌归类为兼性厌氧微生物。

酵母菌的全套基因装载在16条染色体上。2018年我国科学家覃重军研究团队及其合作者以酵母菌为材料,将16条染色体拼接成了一条巨大染色体。首次人工创建了“人造单染色体酵母细胞”,这是合成生物学领域具有里程碑意义的突破。16合1的染色体只去除掉少数基因,却显著改变了染色体的三维结构。

此前有学者认为,染色体的三维结构变化会很大地影响生物体发挥功能。为了研究人工拼接染色体对生物的影响,研究团队将含16条染色体的酵母菌和人造单染色体酵母细胞单独培养,发现两者性状类似,在生长上仅出现较小差异。他们又把酵母菌和人造单染色体酵母细胞混合培养,经过一段时间培养之后发现,酵母菌数量越来越多,人造单染色体酵母细胞越来越少。
酵母菌三分之一基因与人类同源,人造单染色体酵母细胞的诞生,为众多研究课题提供重要模型。比如人的过早衰老、基因突变、肿瘤形成等很多与染色体有关的疾病,都可以先用人造单染色体酵母细胞为材料进行研究,然后在高等生物上测试。
(1)若用显微镜观察酵母菌,可用载玻片和盖玻片制作___________进行观察。
(2)用酵母菌发酵制作葡萄酒的过程应控制为___________(有氧/无氧)条件。
(3)人造单染色体酵母细胞与酵母菌相比,二者所含DNA的质量___________(完全相同/大体相似/差异巨大)。比较两者的性状,发现人工拼接染色体___________(有/没有)很大地影响其发挥功能。也就是说,拼接时删掉的少数基因很可能是酵母菌生长___________(必需/非必需)的。
(4)文中信息表明,人造单染色体酵母细胞和酵母菌二者相比,___________在生存过程中更具有竞争优势。
(5)根据文中信息推测,人造单染色体酵母细胞的出现可能对下列哪些研究领域有帮助___________
a.抗衰老            b.肿瘤治疗               c.骨折修复
2021·北京昌平·一模
知识点:观察酵母菌和霉菌基因、DNA、染色体之间的关系 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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2018年世界首例“单条染色体的酿酒酵母”问世——它不仅是地地道道的中国制造,还成为合成生物学和“人造生命”领域里程碑式的进展。

酿酒酵母含16条线型结构的染色体,细菌只含1条环状结构的染色体。研究团队的疑问是:酿酒酵母是否需要那么多染色体?如果把多条染色体变成单条染色体,还能完成一样的生命过程吗?他们设想,如果把16条染色体连接在一起,去掉那些重复的序列,保留所有有用的基因,最终含1条染色体的酿酒酵母也将完成正常的细胞功能。
研究团队从2013年开始尝试并发展高效的染色体操作方法。一条完整的线型染色体,通常包含一个用于染色体分离的着丝粒和两个用于保护染色体末端的端粒。为实现两条染色体的融合,不仅需要将两条染色体的两个端粒去除后相互连接起来,同时还需要将两条染色体中一条的着丝粒去除,从而保证染色体在细胞分裂过程中正常的分离。
历经4年时间,研究团队利用CRISPR/Cas9技术,通过15轮染色体融合,最终成功创建了只有一条线型染色体的酿酒酵母菌株SY14。SY14表现出正常的细胞功能且稳健生长,同时也表现出一定的生殖缺陷,例如其孢子存活率比天然细胞的孢子存活率低了约十几个百分点。
“单染色体酵母”的诞生,为我们打开了人造生命的大门。
(1)酿酒酵母的染色体是由_____和蛋白质组成,它存在于细胞的____中。
(2)根据资料判断:SY14的染色体含有_____个端粒;它是通过_______进行繁殖的。
(3)某同学使用显微镜对酵母菌进行观察,不能看到的结构是________
A.细胞壁                 B.细胞核                 C.液泡            D.叶绿体
(4)酵母菌种类很多,白色念珠菌是一种致病酵母菌,汗液中的乳酸可以抑制其生长,这种防御功能属于___________免疫。
读材料,完成以下题目。
2010年,中国科学院研究团队与国内多家单位合作,在国际上首次人工创建了单染色体的真核细胞,取得了合成生物学领域上具有里程碑意义的重大突破。
自然生命体分为真核生物和原核生物,真核生物含有多条线型结构的染色体,而原核生物通常仅含有1条环型结构的染色体。研究团队以具有16条染色体的单细胞真核生物——酿酒酵母为原型,历经四年攻关,通过十五轮染色体融合,最终成功创建了只有1条染色体的酿酒酵母菌株,这也是国际首例人造单染色体真核细胞。
该成果研究团队负责人介绍,把16条染色体上的所有遗传信息放在一条上,在这里可以看到染色体结构发生巨大变化,但是细胞生长跟原来一模一样,功能也几乎都是一样的。从基础研究的角度来说,造出了一个简约化的生命体。
染色体携带了生命体生长与繁殖的遗传信息,酿酒酵母是研究染色体异常的重要模型,1/3基因与具有23对染色体的人类基因同源。该研究成果不仅颠覆了染色体三维结构决定基因时空表达的传统观念,还建立了原核生物与真核生物之间基因组进化的桥梁,为人类对生命本质的研究开辟了新方向。 
(1)真核生物有真正的_________,原核生物不具有____________
(2)人造单染色体真核细胞的染色体只有一条染色体,但是和原来细胞生长一样,这说明生物的性状是由染色体上的___控制的。如果这种人造单染色体真核细胞能够产生后代,新生细胞中的染色体数目为______条。
(3)人造单染色体真核细胞内的一条 “染色体”,实际上相当于人类细胞的____,它实际上相当于具有了人类细胞的___,这样里边的遗传物质和细胞质之间就有了明显的界限。

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