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高中生物学
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综合题
1.
(2022·惠州模拟)
镉对动、植物均有较强的毒害作用,水稻在生长过程中容易从土壤吸收镉元素,导致籽粒中镉超标。高浓度镉可诱导水稻根细胞内OsABCC9基因表达,且表达量随镉浓度增加而提高。某学者推测:OsABCC9基因可能与水稻根细胞对镉的耐受和积累有重要关系。其研究如下:
(1) 获取OsABCC9基因。可从高浓度镉胁迫后的水稻根部细胞中提取总RNA,加入
酶后获得cDNA,通过该方法获得的OsABCC9基因与水稻根部OsABCC9基因在结构上最大区别是
。
(2) 构建OsABCC9基因表达载体,用
方法将其导入酵母菌。在高镉培养基中培养,被转化的酵母菌细胞中镉含量高于未经转化的酵母菌,且比未经转化的酵母菌生长要好。可推测:OsABCC9蛋白具有镉的
活性和提高酵母细胞对镉的
的功能。
(3) 将水稻的OsABCC9蛋白用绿色荧光物质标记后,发现该蛋白主要定位于水稻细胞的液泡膜上,据此推测OsABCC9蛋白的作用可能是:将吸收的镉转运至
中储存,防止镉破坏水稻的细胞结构。
(4) 使用CRISPR/Cas9方法构建了敲除OsABCC9基因的突变体水稻植株。发现在高浓度镉胁迫下,突变体生长弱于野生型,且突变体根和地上部的镉浓度均高于野生型,木质部汁液和籽粒中的镉浓度也显著升高。这一结果表明OsABCC9蛋白还有
(降低/提高)镉向地上部位转运、减轻镉在籽粒等地上部分积累的功能。
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