科研人員探究S蛋白在水稻減數(shù)分裂過程中的作用。
(1)減數(shù)分裂Ⅰ的主要特征是:同源染色體配對聯(lián)會1四分體中的非姐妹染色單體發(fā)生互換/同源染色體分離,分別移向細(xì)胞的兩極同源染色體配對聯(lián)會1四分體中的非姐妹染色單體發(fā)生互換/同源染色體分離,分別移向細(xì)胞的兩極(寫出一條)。
(2)為確定S蛋白的作用位點,科研人員將紅色熒光標(biāo)記的S蛋白抗體與綠色熒光標(biāo)記的著絲粒特異性蛋白抗體加入到野生型水稻花粉母細(xì)胞樣品中,若熒光顯微鏡下觀察到紅色熒光位點與綠色熒光位點 重疊重疊,則表明S蛋白作用于染色體的著絲粒處。
(3)為探究S蛋白的作用,研究人員構(gòu)建S蛋白基因沉默的轉(zhuǎn)基因水稻。
①提取野生型水稻的總RNA,獲取大量S基因(目的基因)的方法為:通過 逆轉(zhuǎn)錄逆轉(zhuǎn)錄過程獲得cDNA,設(shè)計與 S基因兩端序列特異性結(jié)合S基因兩端序列特異性結(jié)合的引物,進(jìn)而通過PCR擴增S基因。
②將S基因反向接入質(zhì)粒,構(gòu)建表達(dá)載體,利用 農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將其導(dǎo)入受體細(xì)胞,獲得轉(zhuǎn)基因水稻植株。
③利用 抗原-抗體雜交抗原-抗體雜交技術(shù)檢測水稻體內(nèi)S蛋白表達(dá)情況,判斷圖1中植株B為轉(zhuǎn)基因水稻,植株B的S蛋白表達(dá)量低的原因是S基因反向接入后,轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的mRNA能與正常S基因的mRNA互補配對,抑制S基因的翻譯過程轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的mRNA能與正常S基因的mRNA互補配對,抑制S基因的翻譯過程,導(dǎo)致S蛋白條帶變暗。

(4)對轉(zhuǎn)基因水稻和野生型水稻減數(shù)分裂Ⅱ后期的染色體行為進(jìn)行觀察,科研人員發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因水稻在減數(shù)分裂Ⅱ后期姐妹染色單體提前分離,染色體散亂排列(如圖2),據(jù)此推測S蛋白的作用是 抑制著絲粒提前分離I保證姐妹染色體單體同步分開抑制著絲粒提前分離I保證姐妹染色體單體同步分開,從而保證細(xì)胞兩極的兩套染色體形態(tài)和數(shù)目完全相同。
【考點】細(xì)胞的減數(shù)分裂.
【答案】同源染色體配對聯(lián)會1四分體中的非姐妹染色單體發(fā)生互換/同源染色體分離,分別移向細(xì)胞的兩極;重疊;逆轉(zhuǎn)錄;S基因兩端序列特異性結(jié)合;農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化;抗原-抗體雜交;轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的mRNA能與正常S基因的mRNA互補配對,抑制S基因的翻譯過程;抑制著絲粒提前分離I保證姐妹染色體單體同步分開
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:35引用:2難度:0.6
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1.研究表明,雌性動物繁殖率下降與減數(shù)分裂異常密切相關(guān)。為了解減數(shù)分裂過程中的調(diào)控機制,研究人員展開了系列實驗。
(1)減數(shù)第一次分裂的前期又可分為如圖1所示5個亞時期,其中偶線期和粗線期可見同源染色體發(fā)生
(2)小鼠卵原細(xì)胞在胚胎期就開始了減數(shù)第一次分裂,但在出生前后被阻滯在雙線期之后、濃縮期之前的一個漫長的靜止階段(稱為核網(wǎng)期)。研究發(fā)現(xiàn),在此過程中,細(xì)胞中的環(huán)腺苷酸(簡稱cAMP)含量逐漸上升,達(dá)到峰值后維持在較高水平。在雌性小鼠性成熟后,卵母細(xì)胞才少量分批繼續(xù)減數(shù)分裂過。
①cAMP被稱為細(xì)胞內(nèi)的第二信使。如圖2所示,當(dāng)信號分子與受體結(jié)合后,通過G蛋白激活酶A,在其催
化下由
②實驗一:不同條件下體外培養(yǎng)特定時期的卵母細(xì)胞,實驗結(jié)果如圖3所示。由此可知,cAMP調(diào)控了細(xì)胞的減數(shù)分裂進(jìn)程,判斷依據(jù)是
③已知卵原細(xì)胞進(jìn)入粗線期時,在顯微鏡下可觀察到聯(lián)會復(fù)合體蛋白(簡稱S蛋白)沿染色體軸分布,進(jìn)入
核網(wǎng)期時,S蛋白則已完全從染色體上解離下來。研究人員猜測cAMP調(diào)控減數(shù)分裂進(jìn)程的靶蛋白可能是S蛋白,并對此展開進(jìn)一步實驗。
實驗二:選取特定時期的胚胎卵巢,實驗組注射混有臺盼藍(lán)的干擾S基因表達(dá)的RNA(臺盼藍(lán)用于指示注射成功與否),則對照組應(yīng)注射
實驗三:體外培養(yǎng)特定時期的卵母細(xì)胞,實驗組中添加酶A抑制劑,一段時間后,實驗組中可觀察到S蛋白沿染色體軸分布的卵母細(xì)胞為68.7%,對照組的相應(yīng)數(shù)據(jù)為39.0%,表明cAMP會
④結(jié)合圖2及上述一系列實驗結(jié)果推測,cAMP調(diào)控減數(shù)分裂進(jìn)程的機制為發(fā)布:2025/1/6 9:0:6組卷:28引用:2難度:0.5 -
2.一個基因型為EeFf的卵原細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂產(chǎn)生了一個基因型為EF的卵細(xì)胞,則同時產(chǎn)生的三個第二極體的基因型是( ?。?/h2>
A.Ef、ef、ef B.EF、ef、ef C.ef、ef、ef D.EF、EF、EF 發(fā)布:2025/1/3 18:0:4組卷:13引用:7難度:0.9 -
3.某人體檢時被發(fā)現(xiàn)同時具備男性組織和女性組織,進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)此人部分細(xì)胞性染色體組成為XO型,部分細(xì)胞性染色體組成為XYY型,所有細(xì)胞的常染色體都相同。推測此人出現(xiàn)這種性狀的原因是( ?。?/h2>
A.其父親減數(shù)第一次分裂同源染色體未分離 B.其父親減數(shù)第二次分裂姐妹染色單體分開未分離 C.其母親減數(shù)第一次分裂時同源染色體未分離 D.胚胎時期有絲分裂YY姐妹染色單體分開未分離 發(fā)布:2025/1/6 8:30:6組卷:26引用:5難度:0.6
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