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  • 1. (2023高三上·长沙期末) 拟南芥体内的基因X具有多个启动子,通过一种光敏色素作为受体,对光刺激进行应答,由此选择不同的启动子并转录出长度不同的mRNA, 从而表达出存在于细胞内不同位置的不同蛋白质,由此使拟南芥呈现出不同的生长状态。其相关蛋白的合成过程如下图所示。

    1. (1) 两种蛋白质( 填“a”或 “b”) 末端的氨基酸序列相同,该末端对应的是蛋白质的(填“ -NH2 ” 或“-COOH”)末端。a末端是引导蛋白质被运输进入叶绿体的信号肽段。
    2. (2) 研究人员通过特定技术,将绿色荧光蛋白 (GFP) 的基因片段插入到基因X的特定位置,使表达出的蛋白质X①、X②能带有绿色荧光蛋白,以实现它们在细胞内的可视化,由此得到A系植株 (GFP基因不含启动子和终止子)。

      ① 根据图1,GFP基因片段应插入到基因X内字母表示的特定位置。

      ②GFP基因来自于水母等动物的细胞中,需先选择合适的限制酶将其从染色体DNA上切割下来。GFP基因两侧的碱基序列如图2所示,根据碱基序列应选择下表中的进行切割。

      限制酶

      识别序列

      BamHI

      G↓GATCC

      CCTAG↑G

      HindIII

      A↓AGCTT

      TTCGA↑A

      Notl

      G↓CGGCCGC CGCCGGC↑G

      EcoRI

      G↓AATTC

      CTTAA↑G

      ③酶切前需对GFP基因进行PCR扩增,b侧所用引物已经确定, a侧引物需在以下4种中进行选择。根据a侧序列应选择不选其他3种的理由是。在PCR仪中完成4个循环后,含有该引物的DNA片段数为个。

      引物1:5'ATCCTGCTA3’

      引物2:5'TATGGATCC3’

      引物3:5GGATCCATA3’

      引物4:5GGAAGGATA3’

    3. (3) 研究人员在A系植株的基础上,去除产生光敏色素的基因后得到B系植株。随后,分别在黑暗条件和红光条件下培养A 、B两系植株,培养条件及观测到荧光的部位如下表所示。
      表1  GFP荧光的局部部位

      发育条件

      黑暗条件

      红光条件

      A系植物

      细胞质基质

      叶绿体

      B系植物

      细胞质基质

      细胞质基质

      根据以上研究结果, A系植株对红光刺激作出应答被激活的原因是

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