题目内容

【题目】真核细胞分裂过程中,染色体完成复制后产生的姐妹染色单体保持相互黏附状态,在分裂期才会分离并平均分配到子细胞中。黏连蛋白(姐妹染色单体之间的连结蛋白)的裂解是分离姐妹染色单体的关键性事件,分离酶(SEP)是水解黏连蛋白的关键酶。下图abc分别表示分裂过程中细胞内发生的变化以及对应细胞内某些化合物的含量变化。

1)据图分析,a图处于分裂__________期,你的判断依据是____________________

2)细胞器是细胞内执行重要功能的结构,b中①所示的细胞器是__________,该细胞器内进行的生理过程包括__________

A.葡萄糖氧化分解 BCO2生成 C.乳酸生成 DO2的消耗

3)分离酶(SEP)的活性需要被严密调控。保全素(SCR)能与分离酶紧密结合,并充当假底物而阻断其活性。据此分析,下列描述正确的是__________

A.分离酶没有专一性

B.保全素和黏连蛋白是同一种蛋白质

C.保全素和黏连蛋白空间结构有局部相似之处

D.保全素和黏连蛋白竞争分离酶的活性部位

4)若在细胞培养物中加入APC抑制剂,则细胞分裂会停留在b图时期,该时期为分裂__________期。由此,结合图中信息分析,APC的作用是____________________

【答案】 有完整的核膜核仁 线粒体 BD CD APC含量上升将使得保全素(SCR)分解,于是释放分离酶,分离酶分解染色单体之间黏连蛋白,为染色单体移动到细胞两极完成DNA均分做准备

【解析】

根据图表信息,分析三种蛋白质的相互关系,SCRSEP结合会抑制SEP发挥作用,二者分离,SEP会促进黏连蛋白的水解。由图可知,a时期APC含量很低,SCRSEP结合,对应有丝分裂间期。b时期,APC含量升高,与SCR结合,释放SEP,且SCR含量降低,对应有丝分裂中期。c时期,APCSEP含量进一步升高,且SCR含量降低,对应有丝分裂后期。

1)据图分析,a图核膜核仁完整存在,处于分裂间期;

2b中①所示的细胞器有特殊结构嵴,为线粒体,该细胞器内进行的生理过程包括CO2生成和O2的消耗。

故选BD

3A、分离酶具有专一性,只能催化黏连蛋白的水解,A错误;

B、保全素和黏连蛋白是不同蛋白质,B错误;

C、保全素和黏连蛋白空间结构有局部相似之处,因为二者可以结合,C正确;

D、保全素和黏连蛋白均可与分离酶结合,故二者竞争分离酶的活性部位,D正确。

故选CD

4b图时期着丝粒排列在赤道板上,该时期为分裂中期。间期a时,APC含量很低,中期b时,APC含量又升高; APC含量上升,将使得保全素(SCR)分解于是释放分离酶,分离酶分解染色单体之间黏连蛋白,为染色单体移动到细胞两极完成DNA均分做准备。

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【题目】水稻是自花授粉作物,杂交水稻育种成功得益于对雄性不育性状的利用,育种工作者就某水稻品系中发现的雄性不育基因开展了下面的一系列研究。

1)水稻在抽穗期,幼穗中的雄蕊进行减数分裂产生花粉,此期间水稻对温度敏感。温敏雄性不育系S2表现为高温条件下(≥25℃)雄性不育,此雄性不育性状由RNZ基因控制。为了研究高温对RNZ基因表达的影响,研究人员选取长势基本一致的S2植株,均分为两组分别在低温、高温条件下进行处理,请根据后续实验过程

①检测RNZ基因的表达情况。请依据所学知识,写出以基因转录相对数量为指标,检测S2叶片和幼穗RNZ基因表达情况的基本程序____________________________________

②实验记录数据如图。与S2叶片中RNZ基因表达情况比较,温度变化对S2幼穗中RNZ基因表达的影响是______________________

2)已知RNZ基因编码的核糖核酸酶在生物体各组织细胞中广泛存在,催化tRNA的加工。依据上述实验结果,研究人员猜测,由于叶片光合速率不同于幼穗,RNZ编码产物可能也分布于叶绿体中。为验证此推测,研究人员做了如下实验:

①构建RNZ-GFP融合基因表达载体(GFP为绿色荧光蛋白基因)。此表达载体除具有融合基因、启动子、终止子外,还应具有_________________

②将表达载体导入____________中,然后通过_________技术获得转入RNZ-GFP融合基因的水稻。

③实验者将转基因植物细胞置于适宜的波长光谱的激发下(该操作会使叶绿体会发出红色荧光),观察到____,证明RNZ蛋白定位在叶绿体中。

④本实验还应补充一组_____________作为对照,若结果为_______________能支持③的结论成立。

3)根据以上研究成果,为了最终揭示温敏雄性不育的机制,请写出接下来可以进一步研究的问题__________________。(写出1个即可)

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