高中 | 第4节 环境因素参与调节植物的生命活动 题目答案及解析

稿件来源:高途

高中 | 第4节 环境因素参与调节植物的生命活动题目答案及解析如下,仅供参考!

选择性必修一 稳态与调节

第三章 植物生命活动的调节

第4节 环境因素参与调节植物的生命活动

光遗传学是一门结合光学与遗传学技术的新兴学科。

光敏色素$\rm (P)$是一类                 (化学本质),主要吸收红光和远红光,不同的光照条件能改变光敏色素的                 ,从而导致其具有非活化态和活化态两种类型。

[["蛋白质(或色素$\\rm -$蛋白复合体)","空间结构"]]

光敏色素($\rm P$)是一类蛋白质(或色素$\rm -$蛋白复合体),是一类红光和远红光受体,主要吸收红光和远红光;不同的光照条件能改变光敏色素的空间结构,进而导致其具有非活化态和活化态两种类型;

活化的光敏色素$\rm (P)$与核输入蛋白$\rm (F)$结合形成复合体,随后进入细胞核影响特定基因的表达。据此科研人员拟构建一套能在哺乳动物中发挥作用的红光$\rm /$远红光诱导开关系统。已知$\rm Gal4$蛋白可与诱导型启动子$\rm UAS$结合,但$\rm Gal4$无法启动$\rm UAS$下游基因的转录,而$\rm VP$蛋白虽不能和$\rm UAS$结合,却具备激活下游基因转录的功能。为实现$\rm UAS$控制的胰岛素基因表达的光调控,需要构建的两种融合基因是                

$\rm a$$\rm P-F$融合基因

$\rm b$$\rm P-Gal4$融合基因 

$\rm c$$\rm F-Gal4$融合基因

$\rm d$$\rm F-VP$融合基因

$\rm e$$\rm Gal4-VP$融合基因

[["$\\rm b$、$\\rm d$"]]

为实现$\rm UAS$控制的胰岛素基因表达的光调控,需要构建的两种融合基因是$\rm b$$\rm d$,即$\rm P-Gal4$融合基因和$\rm F-VP$融合基因。这样,当红光照射时,$\rm P-Gal4$复合体可以与$\rm UAS$结合,而$\rm F-VP$复合体可以激活下游基因的转录,故选$\rm b$$\rm d$

将上述两种融合基因和$\rm UAS$控制的胰岛素基因作为工具导入糖尿病模型鼠,测得血糖含量和短时照光后的胰岛素含量如图所示。

①结果表明:                                                                

$\rm 30\;\rm min$后,$\rm C$组小鼠的血糖随时间逐渐下降,胰岛素含量随之                

[["

导入工具并红光照射可显著提高胰岛素的表达,从而降低血糖水平;逐渐下降

"]]

$\rm A$组未导入工具,$\rm B$组导入工具$\rm -$不照光,$\rm C$组导入工具$\rm -$照红光。从图中可以看出,$\rm C$组照红光后胰岛素含量明显高于$\rm A$组和$\rm B$组,说明导入工具并红光照射可显著提高胰岛素的表达,从而降低血糖水平。胰岛素具有降低血糖的作用,$\rm 30\;\rm min$后,$\rm C$组小鼠的血糖随时间逐渐下降,胰岛素含量随之逐渐下降;

研究人员进一步优化了该工具,增加了能通过手机控制发射红光的$\rm LED$贴片,用野生型小鼠和肥胖鼠进行实验,并检测相关基因$\rm T$基因的表达量。测得数据如图。

上述结果表明改造后的工具可实现小鼠减重,推测其机理是                                                                

[["

红光照射使肥胖鼠中$\\rm T$基因表达量增加,$\\rm T$基因的表达产物促进能量代谢(或促进脂肪分解等),从而使小鼠减重

"]]

从图中可知,野生型鼠($\rm A$)和肥胖鼠$\rm LED$贴片$\rm -$不发光($\rm B$)时,$\rm T$基因表达量未测出,而肥胖鼠$\rm LED$贴片$\rm -$发红光($\rm C$)时,$\rm T$基因表达量显著升高。推测改造后的工具可实现小鼠减重的机理是红光照射使肥胖鼠中$\rm T$基因表达量增加,$\rm T$基因的表达产物促进能量代谢(或促进脂肪分解等),从而使小鼠减重。

高中 | 第4节 环境因素参与调节植物的生命活动题目答案及解析(完整版)

去刷题
相关题库:
埋在土壤中的种子萌发时,幼苗的下胚轴的顶端会形成“顶端弯钩”结构,如下图所示。下胚轴顶部两侧的细胞中生长素的不对称分布是导致这种现象的原因。出土后弯钩会打开,日光中的蓝光、红光和远红光都是弯钩打开的促进因子。下列说法错误的是 植物的生命活动调节受基因的调控、激素的调节和环境因素的影响,它们是相互作用、协调配合的。科研人员对光和脱落酸()对植物生长发育的影响做了相关研究。 拟南芥种子中的隐花色素()是感受光的受体。研究发现,能作用于脱落酸()从而影响种子萌发。为了进一步探究其作用机制,研究人员将野生型拟南芥的种子和突变体(无法合成)的种子,分别放在含、、的培养基中,置于适宜光照条件下培养,一段时间后测得种子的发芽率如图所示。研究小组分别用三组试剂(①②③)对拟南芥种子进行处理,结果如图所示。据图推测错误的是 小麦是我国主要粮食作物之一,为我国丰富的面食文化奠定基础。研究发现小麦种子萌发与赤霉素 ()、细胞分裂素 ()和脱落酸()的关系如图甲所示。进一步研究用赤霉素处理种子后蛋白与淀粉酶表达情况如图乙所示。下列有关说法错误的是 热锻炼是指植物在亚致死高温下生长一段时间后可以获得耐热性,能显著提高植物对高温的适应能力,减少高温对植物生长发育的负面影响。研究人员以耐热紫花苜蓿为材料,开展了探索热锻炼增强耐热性的生理机制的相关实验,实验组别设置如图。 科研人员利用拟南芥,对植物种子萌发过程光与相关植物激素之间的关系开展了如下研究。
今日推荐