植物在遇到不良环境影响时,会引起系列胁迫响应相关基因的表达改变,这一程称为胁迫响应。而胁迫相关基因的转录与其启动子区DNA分子的甲基化修饰(DNA分子上连入甲基基团)密切相关。为研究植物种子萌发过程中的胁迫响应机制, 科研人员进行了相关研究。
(1)ABA是一种植物激素,对植物生命活动起________作用。当植物处于胁迫状态时,体内ABA含量会升高,ABA处理可模拟外界不良环境,使植物产生胁迫响应。
(2)研究发现,拟南芥R基因编码的D酶能够切除某些基因启动子区DNA分子上的甲基基团,即DNA去甲基化,从而改变染色质结构,使_________能够与该部分启动子结合,从而开启相关基因的转录。
①科研人员以R基因突变体及野生型拟南芥种子为材料,用不同浓度ABA进行处理, 统计种子萌发率,所得实验结果如图1所示。实验结果显示,________________________,推测R基因突变体由于D酶活性丧失,种子萌发对较高浓度的ABA胁迫更加敏感,可能与胁迫响应基因启动子的甲基化程度有关。甲基化程度影响了植物对ABA的响应。
②研究发现NIC基因是胁迫条件下种子萌发所需的关键基因之一。科研人员检测了1.2μM ABA处理后,拟南芥R基因突变体及野生型种子中NIC基因启动子不同区域的DNA甲基化程度,结果如图2所示。
(注:图中甲基化程度用数字表示,绝对值越大,表明甲基化程度越高。DNA中一条单链的甲基化程度用0~1表示,另一条用-1~0表示。)
图2结果显示,突变体NIC基因启动子的A、D区域_____。
③ 结 合 上 述 研 究 , 推 测 在 种 子 萌 发 过 程 中 , R 基 因 突 变 体 由 于 _____,因此对ABA胁迫更加敏感。
(4)科研人员进一步选取不同拟南芥种子为材料验证了上述推测。
①实验处理及结果如下表所示,请选择a~f中的种子填入Ⅰ~Ⅲ处,在IV、V处填写正确的ABA处理浓度,选择检测指标g、h填入VI处。
组别 | 种子 | ABA浓度(µM) | 检测指标 | 萌发率 |
1组 | I_____ | IV_____ | VI ___ | 80% |
2组 | II____ | 1.2 | 10% | |
3组 | III_ | V_ | 65% |
种子类型:
a.野生型 b.R基因突变体 c.NIC基因突变体 d.基因突变体中转入含无甲基化修饰启动子的NIC基因 e.野生型中转入含无甲基化修饰启动子的NIC基因 f .NIC基因突变体中转入含无甲基化修饰启动子的R基因检测指标 g.NIC基因转录的mRNA h.R基因转录的mRNA
②请解释表中各组实验的萌发率结果:_____
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植物在遇到不良环境影响时,会引起系列胁迫响应相关基因的表达改变,这一程称为胁迫响应。而胁迫相关基因的转录与其启动子区DNA分子的甲基化修饰(DNA分子上连入甲基基团)密切相关。为研究植物种子萌发过程中的胁迫响应机制, 科研人员进行了相关研究。
(1)ABA是一种植物激素,对植物生命活动起________作用。当植物处于胁迫状态时,体内ABA含量会升高,ABA处理可模拟外界不良环境,使植物产生胁迫响应。
(2)研究发现,拟南芥R基因编码的D酶能够切除某些基因启动子区DNA分子上的甲基基团,即DNA去甲基化,从而改变染色质结构,使_________能够与该部分启动子结合,从而开启相关基因的转录。
①科研人员以R基因突变体及野生型拟南芥种子为材料,用不同浓度ABA进行处理, 统计种子萌发率,所得实验结果如图1所示。实验结果显示,________________________,推测R基因突变体由于D酶活性丧失,种子萌发对较高浓度的ABA胁迫更加敏感,可能与胁迫响应基因启动子的甲基化程度有关。甲基化程度影响了植物对ABA的响应。
②研究发现NIC基因是胁迫条件下种子萌发所需的关键基因之一。科研人员检测了1.2μM ABA处理后,拟南芥R基因突变体及野生型种子中NIC基因启动子不同区域的DNA甲基化程度,结果如图2所示。
(注:图中甲基化程度用数字表示,绝对值越大,表明甲基化程度越高。DNA中一条单链的甲基化程度用0~1表示,另一条用-1~0表示。)
图2结果显示,突变体NIC基因启动子的A、D区域_____。
③ 结 合 上 述 研 究 , 推 测 在 种 子 萌 发 过 程 中 , R 基 因 突 变 体 由 于 _____,因此对ABA胁迫更加敏感。
(4)科研人员进一步选取不同拟南芥种子为材料验证了上述推测。
①实验处理及结果如下表所示,请选择a~f中的种子填入Ⅰ~Ⅲ处,在IV、V处填写正确的ABA处理浓度,选择检测指标g、h填入VI处。
组别 | 种子 | ABA浓度(µM) | 检测指标 | 萌发率 |
1组 | I_____ | IV_____ | VI ___ | 80% |
2组 | II____ | 1.2 | 10% | |
3组 | III_ | V_ | 65% |
种子类型:
a.野生型 b.R基因突变体 c.NIC基因突变体 d.基因突变体中转入含无甲基化修饰启动子的NIC基因 e.野生型中转入含无甲基化修饰启动子的NIC基因 f .NIC基因突变体中转入含无甲基化修饰启动子的R基因检测指标 g.NIC基因转录的mRNA h.R基因转录的mRNA
②请解释表中各组实验的萌发率结果:_____
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植物在干旱等不良环境下细胞会出现PR-5蛋白,研究人员从干旱胁迫与恢复水供应(复水)后的番茄植株的根、茎、叶细胞中提取总RNA,测定细胞中PR-5蛋白基因的转录情况如下表.下列正确的说法是( )
注:“+”表示检出;“一”表示未检出,“+”越多表示相对含量越多
A.干旱导致萎蔫植株的PR-5基因被破坏
B.对照组说明在叶分化过程中PR-5基因丢失
C.复水后根比茎、叶产生了更多的PR-5基因
D.干旱后复水促进了PR-5基因的表达
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(2015秋•洛阳月考)植物在干旱等不良环境下细胞会出现PR﹣5蛋白,研究人员从干旱胁迫与恢复水供应(复水)后的番茄植株的根茎叶细胞中提取的总RNA,测定细胞中PR﹣5蛋白基因的转录 情况如下表.正确的说法是
注:“+”表示检出;“﹣”表示未检出,“+”越多表示相对含量越多.( )
A.干旱导致萎蔫的植株PR﹣5基因被破坏
B.对照组说明在叶分化过程中PR﹣5基因丢失
C.复水后根比茎叶产生了更多的PR﹣5基因
D.干旱后复水促进了PR﹣5基因的表达
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植物在干旱等不良环境下细胞会出现PR-5蛋白,研究人员从干旱胁迫与恢复水供应(复水)后的番茄植株的根、茎、叶细胞中提取总RNA,测定细胞中PR-5蛋白基因的转录情况如下表。下列正确的说法是( )
萎蔫 | 复水2h | 复水4h | 复水8h | 复水24h | 对照 | |
根 | - | +++ | +++ | +++ | +++ | ++ |
茎 | - | + | + | + | + | - |
叶 | - | - | - | + | - | - |
注:“+”表示检出;“-”表示未检出,“+”越多表示相对含量越多
A.干旱导致萎蔫植株的PR-5基因被破坏
B.对照组说明在叶分化过程中PR-5基因丢失
C.复水后根比茎、叶产生了更多的PR-5基因
D.干旱后复水促进了PR-5基因的表达
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植物在干旱等不良环境下细胞会出现PR-5蛋白,研究人员从干旱胁迫与恢复水供应(复水)后的番茄植株的根、茎、叶细胞中提取的总RNA,测定细胞中PR-5蛋白基因的转录情况如下表。下列正确的说法是( )
注:“+”表示检出;“-”表示未检出,“+”越多表示相对含量越多。
萎蔫 | 复水2h | 复水4h | 复水8h | 复水24h | 对照 | |
根 | - | +++ | +++ | +++ | +++ | ++ |
茎 | - | + | + | + | + | - |
叶 | - | - | - | + | - | - |
A.干旱导致萎蔫的植株PR-5基因被破坏
B.对照组说明在叶分化过程中PR-5基因丢失
C.干旱后复水促进了PR-5基因的表达
D.复水后根比茎叶产生了更多的PR-5基因
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植物在干旱等不良环境下细胞会出现PR-5蛋白,研究人员从干旱胁迫与恢复水供应(复水)后的番茄植株的根、茎、叶细胞中提取的总RNA,测定细胞中PR-5蛋白基因的转录情况如下表。下列正确的说法是
注:“+”表示检出;“-”表示未检出,“+”越多表示相对含量越多。
萎蔫 | 复水2h | 复水4h | 复水8h | 复水24h | 对照 | |
根 | - | +++ | +++ | +++ | +++ | ++ |
茎 | - | + | + | + | + | - |
叶 | - | - | - | + | - | - |
A.干旱导致萎蔫的植株PR-5基因被破坏
B.对照组说明在叶分化过程中PR-5基因丢失
C.干旱后复水促进了PR-5基因的表达
D.复水后根比茎叶产生了更多的PR-5基因
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植物在干旱等不良环境下细胞会出现PR-5蛋白,研究人员从干旱胁迫与恢复水供应(复水)后的番茄植株的根、茎、叶细胞中提取的总RNA,测定细胞中PR-5蛋白基因的转录情况如下表。下列正确的说法是
注:“+”表示检出;“-”表示未检出,“+”越多表示相对含量越多。
萎蔫 | 复水2h | 复水4h | 复水8h | 复水24h | 对照 | |
根 | - | +++ | +++ | +++ | +++ | ++ |
茎 | - | + | + | + | + | - |
叶 | - | - | - | + | - | - |
A.干旱导致萎蔫的植株PR-5基因被破坏
B.对照组说明在叶分化过程中PR-5基因丢失
C.干旱后复水促进了PR-5基因的表达
D.复水后根比茎叶产生了更多的PR-5基因
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植物在干旱等不良环境下细胞会出现PR-5蛋白,研究人员从干旱胁迫与恢复水供应(复水)后的番茄植株的根、茎、叶细胞中提取的总RNA,测定细胞中PR-5蛋白基因的转录情况如下表。下列正确的说法是
注:“+”表示检出;“-”表示未检出,“+”越多表示相对含量越多。
萎蔫 | 复水2h | 复水4h | 复水8h | 复水24h | 对照 | |
根 | - | +++ | +++ | +++ | +++ | ++ |
茎 | - | + | + | + | + | - |
叶 | - | - | - | + | - | - |
A. 干旱导致萎蔫的植株PR-5基因被破坏
B. 对照组说明在叶分化过程中PR-5基因丢失
C. 干旱后复水促进了PR-5基因的表达
D. 复水后根比茎叶产生了更多的PR-5基因
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植物在干旱等不良环境下细胞会出现PR-5蛋白,研究人员从干旱胁迫与恢复水供应(复水)后的番茄植株的根茎叶细胞中提取的总RNA,测定细胞中PR-5蛋白基因的转录悄况如下表。正确的说法是
萎蔫 | 复水2h | 复水4h | 复水8h | 复水24h | 对照 | |
根 | - | + + + | + + + | + + + | + + | |
茎 | 一 | + | + | + | + | - |
叶 | - | - | - | + | - | - |
注:“+”表示检出;“-”表示未检出,“+”越多表示相对含进越多
A. 干旱导致萎蔫的植株PR-5基因被破坏
B. 对照组说明在叶分化过程中PR-5基因丢失
C. 复水后根比茎叶产生了更多的PR-5基因
D. 干旱后复水促进了PR-5基因的表达
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下图所示是植物在红光照射下,Pf转变成Pfr,于是引起一系列的生化变化,激活了细胞质中的一种调节蛋白。活化的调节蛋白转移至细胞核中,并与rbcS和cab基因启动子区中的一种特殊的光调节因子相结合,调节基因表达合成RuBisCo全酶和类囊体膜上某种复合物LHCP的过程。请据图回答下列问题;
(1)启动子的基本组成单位是________。若LHCP中有一段氨基酸序列为“一丝氨酸一谷氨酸一”,转运丝氨酸和谷氨酸的tRNA上的反密码子分别为AGA、CUU,则cab基因中决定该氨基酸序列的模板链碱基序列为________。
(2)SSU和LSU组装成RuBisCo全酶,说明RuBisCo全酶的合成要受________共同控制;从RuBisCo全酶的位置推断,RuBisCo全酶可能与光合作用的________过程有关。
(3)据图分析,II的分布场所有________,II在mRNA上的移动方向是________(填“从左到右”或“从右到左”)。
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