植物中瞬时表达检测是一种快速的分析系统，它被广泛地用于分析基因功能，如基因表达、蛋白活性及...

植物中瞬时表达检测是一种快速的分析系统，它被广泛地用于分析基因功能，如基因表达、蛋白活性及蛋白与蛋白的相互作用等。常用的植物瞬时表达系统有洋葱表皮细胞、愈伤组织、烟草叶片及原生质体等。原生质体处于相同的分离周期，导入的外源基因表达具有较好的同步性，同时不需进行长时间的组织培养，因而对原生质体制备条件的优化具有重要意义。

（1）原生质体的分离与纯化：在无菌条件下，取无菌苗叶片，放入含有一定浓度____酶的酶解液，水浴加热处理一段时间后过滤，将滤液采用1000×g离心力离心两分钟，纯化得到原生质体。该过程中，请概述3个影响原生质体产量的因素：____________________。

（2）原生质体活性检测：原生质体活力以一个视野中发绿色荧光的原生质体占该视野中原生质体总数的百分数来表示。在进行原生质体转化时所构建的基因表达载体包括标记基因、复制原点、_______________。若在某原生质体中观察到了绿色荧光，则说明基因在该原生质体中完成了________和_____过程。

（3）一般来说，植物各个器官，如：根、茎、叶、花及愈伤组织等都可作为分离原生质体的材料。其中_______分离得到的原生质体适合用于研究光合活性。

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下列关于基因检测疾病的叙述不正确的是（　　 ）

A.可以用测定基因表达产物—蛋白质的方法达到基因检测的目的

B.生物芯片的广泛使用，使基因及其表达产物的检测更加快速简便

C.基因检测疾病带来的负面影响主要是基因歧视

D.基因检测疾病时，一次只能检测一种疾病，十分麻烦

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下列关于现代生物科技的描述正确的是

A．DNA分子杂交技术可检测目的基因是否翻译成蛋白质

B．单倍体育种需进行植物组织培养

C．新型农业生态系统的建立，提高了各营养级间的能量传递效率

D．快速大量繁殖优质奶羊时，需对供、受体母羊进行同期发情处理

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下列关于现代生物科技的描述正确的是

A．DNA分子杂交技术可检测目的基因是否翻译成蛋白质

B．单倍体育种不需进行植物组织培养

C．新型农业生态系统的建立，提高了各营养级间的能量传递效率

D．快速大量繁殖优质奶羊时，需对供、受体母羊进行同期发情处理

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油菜素内酯（BR）广泛存在于植物的花粉、种子、茎和叶等器官中，是第六大类植物激素。实验表明，BR基因的表达与转录因子BZR1是否能作用于启动子有关。当BR浓度低时，BIN2会处于活性状态使BZR1降解失活。当BR浓度高时，会诱导BRI1被激活，从而抑制BIN2的活性。

（1）根据图中油菜素内酯（BR）的部分作用机理，可推断其生理作用类似于五种植物激素中的___________。

（2）判断下列表述中，正确的是（　　　　 ）（多选）。

A．BR作为一种植物激素，在调节生长发育过程中只是起到传递信息的作用

B．BR浓度高时，BRI1抑制BIN2的生成，BZR1促进BR调控基因的表达

C．BR浓度低时，BIN2浓度高，BZR1的量减少，抑制BR调控基因的表达

D．当BR基因表达时，BR的合成受抑制；BR基因的表达与BZR1有关。

为了研究油菜素内酯（BR）在植物向性生长中的作用。科研人员在黑暗条件下用野生型和BR合成缺陷突变体拟南芥幼苗进行实验，三组幼苗均水平放置，其中一组野生型幼苗施加外源BR，另外两组不施加，测定0～14h内三组幼苗胚轴和主根的弯曲度，结果如图所示。

（3）上述实验均在黑暗条件下进行，目的是____________________。实验结果可知，主根和胚轴弯曲的方向___________(一致/相反)。施加外源BR的野生型幼苗的胚轴、主根在______h时就可达到最大弯曲度，BR合成缺陷突变体的最大弯曲度形成的时间较其他两组_________(提前/延迟/相当)，说明___________。

（4）生长素（IAA）可引起G酶基因表达，G酶可催化无色底物生成蓝色产物。科研人员将转入G酶基因的野生型和BR合成缺陷突变体植株主根用含有无色底物的溶液浸泡一段时间后，观察到，野生型植株主根的蓝色产物分布于分生区和伸长区，而BR合成缺陷突变体植株主根的蓝色产物仅分布于分生区，说明BR影响IAA的分布，推测BR能够促进IAA运输的方向是____________。

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生长素（IAA）对植物根系生长具有重要作用。为探讨IAA作用机制，科研人员做了如下研究。

（1）用浓度为0.1mg/L的IAA处理拟南芥植株，并检测拟南芥植株中一系列基因的表达量，其中V蛋白基因表达量结果如图1。

由图得知V蛋白基因表达量___________，推测V蛋白可能参与IAA作用过程。

（2）已有研究表明，V蛋白需要与其它蛋白质结合发挥作用。科研人员为了寻找细胞中与 V蛋白相互作用的蛋白质，通过图2所示体系（YN、YC两种蛋白结合后可发出荧光）， 利用相关蛋白的基因构建表达载体并导入拟南芥原生质体，实验处理如表1。

①___________　　　　　 ②___________　　　　　 ③___________　　　　　 ④___________

利用此方法选出了与V蛋白相互作用的R蛋白，V蛋白将R蛋白运输并定位在细胞膜上，从而使R蛋白接受胞外信号，利于主根的生长。

（3）科研人员用浓度为0.1mg/L的 IAA处理拟南芥的野生型植株和V蛋白功能缺失的突变体植株，测量主根长度，结果如图3。

结果表明，此浓度的IAA对主根伸长有_________作用，且对_________植株的作用更显著。

（4）综合上述实验，请解释在浓度为0.1mg/L 的IAA作用下野生型拟南芥出现图3结果的原因是___________。

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（11分）请就基因表达及其模式的相关研究分析回答：

（1）图1是运用标记的基因单链作探针检测到的人3种细胞中4种基因及其活性状态。基因是否有活性是指能否被转录成RNA。

1）用探针检测基因是否有活性依据的基本原理是_______________________。

2）图1显示在所有代谢的细胞中都有活性的基因是________________，其表达产物的合成和发挥作用的场所分别是_________________。细胞A的名称是_______________，其产生的特殊蛋白质如果不足则会使人出现______________________等增多的现象。

（2）图1结果说明不同类型的细胞表达不同的基因组合。那么不同类型的动物细胞都具有全套基因吗？科学家进行了如图2的克隆研究。Ⅰ~Ⅶ代表有关过程，a~h代表有关结构或个体。

1） 图2中，证明供体细胞的核具有全能性的过程是Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→________________（填标号）；a细胞的名称是____________。过程Ⅴ取出的细胞f是________________，该细胞经过Ⅶ过程分化成何种h细胞取决于培养基中加入的_______________________。

2） 若g是能产生人生长激素的羊，则无需图中的Ⅰ过程，对b的操作方法通常是______

____________。为了尽快获得大量的生长激素，但让g进行有性生殖会丢失目的基因，你将通过_____________________________技术来实现之。

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请就基因表达及其模式的相关研究分析回答：

（1）图1是运用标记的基因单链作探针检测到的人3种细胞中4种基因及其活性状态。基因是否有活性是指能否被转录成RNA。

1）用探针检测基因是否有活性依据的基本原理是

_______________________。

2）图1显示在所有代谢的细胞中都有活性的基因是

________________，其表达产物的合成和发挥作用的

场所分别是_________________。细胞A的名称是

_______________，其产生的特殊蛋白质如果不足则

会使人出现______________________等增多的现象。

（2）图1结果说明不同类型的细胞表达不同的基因组合。那么不同类型的动物细胞都具有全套基因吗？科学家进行了如图2的克隆研究。Ⅰ~Ⅶ代表有关过程，a~h代表有关结构或个体。

1） 图2中，证明供体细胞的核具有全能性的过程是Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→________________（填标号）；a细胞的名称是____________。过程Ⅴ取出的细胞f是________________，该细胞经过Ⅶ过程分化成何种h细胞取决于培养基中加入的_______________________。

2） 若g是能产生人生长激素的羊，则无需图中的Ⅰ过程，对b的操作方法通常是______

____________。为了尽快获得大量的生长激素，但让g进行有性生殖会丢失目的基因，你将通过_____________________________技术来实现之。

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光敏色素在调节植物叶绿体的发育中发挥重要作用。下图为光敏色素调节相关蛋白质合成的过程示意图，图中序号①～④代表生理过程，请分析回答：

（1）图中活性调节蛋白的作用是促进rbcS基因和cab基因的____　　　　　　 （复制／转录／翻译）过程。据图分析，rbcS基因是通过　　 来控制植物的性状的，此外，基因还可以通过____　　 来控制植物的性状。

（2）图中需要以氨基酸作为原料的是　　 （填序号）过程，过程②中一个mRNA分子上相继结合多个核糖体，其意义是__________。

（3）由图可知，叶绿体的发育受　　 中遗传物质的控制；叶绿体中的基因是通过____（父本／母本／父本和母本）遗传给后代的。

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萝卜的蛋白A具有广泛的抗植物病菌作用，而且对人体没有影响。我国科学家欲获得高效表达蛋白A的转基因大肠杆菌作为微生物农药，做了相关研究。

（1）研究者用_________酶处理蛋白A基因和pET质粒，得到重组质粒，再将重组质粒置于感受态大肠杆菌细胞悬液中，获得转基因大肠杆菌。

（2）检测发现，转入的蛋白A基因在大肠杆菌细胞中表达效率很低，研究者推测不同生物对密码子具有不同的偏好，因而设计了与蛋白A基因结合的两对引物（引物B和C中都替换了一个碱基），并按图2方式依次进行4次PCR扩增，以得到新的蛋白A基因。

①这是一种定点的_________技术。

②图2所示的4次PCR应该分别如何选择图1中所示的引物？请填写以下表格（若选用该引物划“√”，若不选用该引物则划“×”）_________。

（3）研究者进一步将含有新蛋白A基因的重组质粒、_________和pET质粒分别导入大肠杆菌，提取培养液中的蛋白质，用_________方法检测并比较三组受体菌蛋白A的表达产物，判断新蛋白A基因表达效率是否提高。为检测表达产物的生物活性，研究者将上述各组表达产物加入到长满了植物病菌的培养基上，培养一段时间后，比较抑菌圈的大小，以确定表达产物的____________。

（4）作为微生物农药，使用时常喷洒蛋白A基因的发酵产物而不是转蛋白A基因的大肠杆菌，其优点是_________。

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