注:6、9分别表示6号和9号染色体,69表示9号染色体的片段易位到6号染色体上,96表示6号染色体的片段易位到9号染色体上
组别 | 甲组 | 乙组 | |||||
A1 | A2 | A3 | B1 | B2 | B3 | ||
依托咪酯浓度(μmol/L) | 0 | 0.4 | 4 | 0 | 0.4 | 4 | |
神经递质释放速率(nmol/mg·min) | 谷氨酸 | 0.26 | 0.28 | 0.29 | 1.31 | 1.22 | 1.12 |
γ-氨基丁酸 | 0.23 | 0.24 | 0.24 | 0.63 | 0.63 | 0.6 |
群落 | 处理 | 辛普森多样性指数 |
牛皮杜鹃—笃斯越橘群落 | 对照 | 0.79±0.001 |
增温 | 0.78±0.002 | |
小叶章—牛皮杜鹃群落 | 对照 | 0.73±0.001 |
增温 | 0.66±0.006 |
性别 | 细眼刚毛 | 细眼截毛 | 粗眼刚毛 | 粗眼截毛 |
雌性 | 39只 | 9只 | 13只 | 3只 |
雄性 | 48只 | 0只 | 16只 | 0只 |
注:“+”表示加入相应物质;“-”表示未加入相应物质;竞争探针足够多
植物的光保护机制是植物在面对过多的光照时,用来降低或防止光损伤的一系列反应。叶黄素循环的热耗散和D1蛋白周转(D1蛋白是色素-蛋白复合体PSII的一个核心蛋白)是其中的两种重要光保护机制。叶黄素循环是指依照光照条件的改变,植物体内的叶黄素V和叶黄素Z可以经过叶黄素A发生相互转化(叶黄素循环)。重金属镉(Cd)很难被植物分解,可破坏PSII(参与水光解的色素-蛋白质复合体),进而影响植物的光合作用。
Ⅰ.图1为在夏季晴朗的一天中,科研人员对番茄光合作用相关指标的测量结果,Pn表示净光合速率,Fv/Fm表示光合色素对光能的转化效率。请回答问题:
(1)强光下,叶片内的叶黄素总量基本保持不变。据图1分析12~14时,叶黄素种类发生了___(填“V→A→Z”或“Z→A→V”)的转化,该转化有利于防止光损伤;根据Fv/Fm比值变化推测,上述转化过程引起光反应效率___(填“下降”或“上升”),进而影响碳同化。
(2)根据影响光合作用的环境因素,结合图1数据分析,16时以后Fv/Fm的比值升高的原因是___。
(3)紫黄质脱环氧化酶(VDE)是催化上述叶黄素转化的关键酶,该酶定位于类囊体膜内侧,在酸性环境中具有较高活性。在12~14时,较强的光照通过促进___(填过程)产生H+;同时,H+借助质子传递体由___转运至___,从而产生维持VDE高活性的pH条件。
Ⅱ.为了探究D1蛋白周转和叶黄素循环在番茄光保护机制中的作用,科研人员用叶黄素循环抑制剂(DTT)、D1蛋白周转抑制剂(SM)和5 mmol/L的CdCl2处理离体的番茄叶片,检测PI值(性能指数,反映PSII的整体功能),结果如图2。
(4)据图2分析,镉胁迫条件下,叶黄素循环对番茄的保护比D1周转蛋白对番茄的保护___(填“强”“弱”或“相等”),判断依据是___。
构建可利用纤维素产乙醇的转基因酿酒酵母菌是解决能源危机的手段之一,思路如下。
Ⅰ.目的基因的选择与获取纤维素降解途径如下
(1)提取总RNA经___得到cDNA,需在___催化下,在引物的___端进行DNA链的延伸,得到上图中三种酶的基因,转入酿酒酵母中,其表达产物在细胞___(填“内”或“外”)发挥作用。
Ⅱ.目的基因的整合方法
同源重组是碱基序列基本相同的DNA区段通过配对、链断裂和再连接而产生片段交换的过程。通过同源重组将外源基因整合到染色体的特定位点可获得遗传稳定的工程菌株,如图1所示。
注:图1中PCR产物3'端在酶的作用下会多一个“A”碱基
(2)酿酒酵母基因组中rDNA有100-200个重复单元,使用重复序列作为同源重组位点的优点是___。
(3)以酶Ⅰ基因为例构建基因表达载体的过程如图1,由图推测,T4DNA聚合酶的作用是___,此方法构建基因表达载体的优点是___。
(4)图1中空白处“?”应使用___酶将构建好的基因表达载体线性化处理,转入酵母菌进行整合。
Ⅲ.标记基因的选择
URA3是尿嘧啶合成关键酶基因,常被用作标记基因。另外,URA3编码的蛋白可将外源5-氟乳清酸转化为有毒物质,导致细胞死亡。
(5)为得到成功插入酶Ⅰ基因的菌株1,需将酶Ⅰ基因同URA3一起插入URA3缺陷型酿酒酵母基因组rDNA内部,并利用___的培养基筛选存活菌株。
(6)在后续插入酶Ⅱ基因时,为继续利用URA3作为筛选标记,需切除菌株1的URA3。为此需改进表达载体,还应向URA3两端引入酿酒酵母基因组中不存在的同源区段loxP(如图2),该序列由反向重复序列和间隔序列组成(如图2),决定其方向的是___,该序列以下图方式___排列才能通过同源重组达到上述目的。
(7)此后,需要将菌株1在___的培养基上培养,存活菌株即为URA3被成功切除的菌株1'。