氮是植物生長(zhǎng)發(fā)育不可缺少的元素之一,提高植物對(duì)氮元素的利用效率有利于農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)。
(1)植物從土壤中吸收硝酸鹽,可用于在細(xì)胞中生成蛋白質(zhì)、核酸(DNA、RNA)蛋白質(zhì)、核酸(DNA、RNA)等含氮的生物大分子。不同濃度的硝酸鹽能夠誘導(dǎo)相關(guān)基因表達(dá),從而調(diào)控自身代謝和生長(zhǎng),可知硝酸鹽也是調(diào)節(jié)植物生命活動(dòng)的 信息分子信息分子。
(2)CHL1是植物細(xì)胞膜上的硝酸鹽轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白,NLP是硝酸鹽受體,NLP發(fā)生磷酸化后會(huì)與硝酸鹽響應(yīng)基因的啟動(dòng)子結(jié)合激活轉(zhuǎn)錄。研究人員將上述兩種蛋白功能缺失突變體chl1和nlp與野生型(WT)擬南芥種子分別栽種在含硝酸鹽的培養(yǎng)基中,檢測(cè)幼苗生長(zhǎng)情況,結(jié)果如圖1。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示 chl1和WT幼苗鮮重?zé)o顯著差異,而nlp幼苗鮮重明顯低于chl1和WTchl1和WT幼苗鮮重?zé)o顯著差異,而nlp幼苗鮮重明顯低于chl1和WT,推測(cè)NLP發(fā)揮更主要的作用。
(3)為檢驗(yàn)NLP的N端與C端區(qū)域的功能,進(jìn)行了蛋白質(zhì)截?cái)鄬?shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)方案及結(jié)果如圖2所示,利用報(bào)告基因分別與6組不同類型的目的基因制備轉(zhuǎn)基因擬南芥,分別置于含KCl或KNO3的培養(yǎng)基中培養(yǎng)。
根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以得出的結(jié)論是 NLP的C端具有激活硝酸鹽響應(yīng)基因啟動(dòng)子的作用,N端會(huì)抑制此作用,硝酸鹽能夠解除抑制作用NLP的C端具有激活硝酸鹽響應(yīng)基因啟動(dòng)子的作用,N端會(huì)抑制此作用,硝酸鹽能夠解除抑制作用。
(4)研究者推測(cè)硝酸鹽結(jié)合NLP后會(huì)引起空間結(jié)構(gòu)改變,使N端與C端相互結(jié)合后發(fā)揮功能。為直觀了解硝酸鹽對(duì)NLP的作用,將黃色熒光蛋白基因m分為兩部分,分別連接到 NLP基因的兩端NLP基因的兩端,利用改造的基因制備轉(zhuǎn)基因擬南芥,分別置于含KCl或KNO3的培養(yǎng)基中培養(yǎng),實(shí)驗(yàn)在5分鐘即可觀察到 含KNO3的培養(yǎng)基中可觀察到黃色熒光,而含KCl的培養(yǎng)基中沒有含KNO3的培養(yǎng)基中可觀察到黃色熒光,而含KCl的培養(yǎng)基中沒有,證實(shí)推測(cè)成立。
(5)已有研究顯示,當(dāng)環(huán)境中存在硝酸鹽時(shí)野生型擬南芥細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度會(huì)迅速提高,而突變體chl1無此現(xiàn)象,當(dāng)用鈣離子通道阻滯劑處理細(xì)胞后,響應(yīng)硝酸鹽的基因表達(dá)被顯著抑制,去除細(xì)胞中的Ca2+,磷酸化的NLP含量下降。綜合上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果,在圖3中用箭頭表示出植物感受硝酸鹽后的信號(hào)作用途徑。
【考點(diǎn)】無機(jī)鹽的主要存在形式和作用.
【答案】蛋白質(zhì)、核酸(DNA、RNA);信息分子;chl1和WT幼苗鮮重?zé)o顯著差異,而nlp幼苗鮮重明顯低于chl1和WT;NLP的C端具有激活硝酸鹽響應(yīng)基因啟動(dòng)子的作用,N端會(huì)抑制此作用,硝酸鹽能夠解除抑制作用;NLP基因的兩端;含KNO3的培養(yǎng)基中可觀察到黃色熒光,而含KCl的培養(yǎng)基中沒有
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:26引用:1難度:0.5
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1.下列有關(guān)細(xì)胞的分子組成的敘述,不正確的是( )
發(fā)布:2025/1/13 8:0:2組卷:1引用:3難度:0.6 -
2.分析有關(guān)磷酸鹽的資料1和資料2,回答下列問題。
資料1:為開展用大蒜治理水體富營(yíng)養(yǎng)化的研究,研究人員配制了濃度為0.01mmol/L、0.025mmol/L、0.05mmol/L、0.075mmol/L、0.1mmol/L、0.25mmol/L、0.5mmol/L、0.75mmol/L、1.00mmol/L的9種不同濃度的KH2PO4溶液,將大蒜的根系分別全部浸入200mL的9種溶液中,其他培養(yǎng)條件均相同且適宜。4h后取出植株,測(cè)定并得到如圖所示的磷酸鹽吸收速率曲線(圖1)。
資料2:觀察真核細(xì)胞膜上磷酸鹽載體結(jié)構(gòu)(圖2),其中圈定的分子為磷酸鹽。當(dāng)能量作用于磷酸鹽載體時(shí),載體蛋白空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,把磷酸鹽從細(xì)胞外轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞內(nèi)。
(1)大蒜根細(xì)胞吸收磷酸鹽可用于合成
(2)在圖1中,磷酸鹽濃度超過0.8mmol/L以后,大蒜根系對(duì)磷酸鹽的吸收速率不再隨磷酸鹽溶液濃度的增加而增加的原因是
(3)在濃度為0.01mmol/L和0.025mmol/L的KH2PO4溶液中,大蒜根細(xì)胞中磷酸鹽的濃度為0.04~0.12mmol/L,這種
(4)根據(jù)資料2分析,磷酸鹽載體因?yàn)榫哂刑囟ǖ目臻g結(jié)構(gòu),所以能特異性識(shí)別并結(jié)合磷酸鹽,組成該載體的基本單位是發(fā)布:2024/12/22 8:0:1組卷:5引用:1難度:0.7 -
3.如表是用于番茄無土栽培的一種培養(yǎng)液配方。據(jù)表回答下列問題:
Ca(NO3)2 KCl MgSO4 FeCl3 KH2PO4 H2O 1.0g 1.29g 0.25g 0.005g 0.20g 1000mL
(2)不能用番茄汁作為檢測(cè)還原糖材料的原因是
(3)植物體所需的礦質(zhì)元素進(jìn)入植物體后,有些可重復(fù)利用,有些不能重復(fù)利用。可重復(fù)利用的礦質(zhì)元素缺乏時(shí),老葉先表現(xiàn)出缺乏癥,不可重復(fù)利用的礦質(zhì)元素缺乏時(shí),幼葉先表現(xiàn)出缺乏癥。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究Mg是否為可重復(fù)利用的元素(正常葉片為綠色,缺鎂的葉片會(huì)發(fā)黃)。
實(shí)驗(yàn)材料:
長(zhǎng)勢(shì)相同的玉米幼苗、蒸餾水、含植物必需元素的各種化合物。
實(shí)驗(yàn)步驟:
第一步:配制適量的完全培養(yǎng)液和
第二步:將長(zhǎng)勢(shì)相同的玉米幼苗分別栽培在上述兩種培養(yǎng)液中。
第三步:將兩組植物放在其余條件相同且適宜的條件下培養(yǎng)。
第四步:培養(yǎng)一段時(shí)間后,觀察兩組玉米幼苗
預(yù)測(cè)結(jié)果及結(jié)論:
若A組玉米幼苗正常生長(zhǎng),B組發(fā)布:2024/12/27 9:30:4組卷:7引用:2難度:0.6
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