跨膜运输的深度解析——以2023年高考北京卷生物学第17题为例

本文通过分析2023年高考北京卷生物学试题中研究静息电位形成机制的试题,引发对跨膜运输相关知识点的深度思考,进而整理总结高中教材中涉及的跨膜运输问题。

缺铁水稻根细胞膜泡相关基因群的分析与电镜观察

在缺铁固体培养基中,可清楚地观察到水稻根表面的分泌物和根的形态变化以及侧根增多。为了从分子水平深入了解水稻受缺铁胁迫后的反应机理,对缺铁水稻根进行了10531个EST芯片的微点阵分析,发现膜泡相关的基因群相对转录表达率最高。利用超薄切片技术,在透射电镜下观察了缺铁胁迫下水稻根尖细胞的结构变化。结果显示:缺铁根尖细胞中,膜泡好似起源于质膜和囊泡的组装,然后在质膜上凸起,并且是双方向性的。膜泡表面有衣被。虽然正常供铁情况下也有膜泡出现,但与缺铁比较有很大区别。缺铁根尖细胞的膜泡明显大,膜泡和凹陷泡上有较清晰的衣被。同时还观察到在单层膜的膜泡内有管状和圆球形的内含物质。内含物的来源有可能,至少是部分通过内吞作用来源于细胞外基质。

缺铁水稻根转录本微点阵分析

水稻不仅是非常重要的粮食作物 ,也是用于研究的模式植物之一 .由于水稻基因组测序的完成 ,用功能基因组学的现代方法来研究缺铁相关基因的表达调控是最高效的方法之一。在前期工作的基础上 ,精心设计了缺铁和EDTA鳌合二价铁诱导5天的水稻根实验 ,并进行了转录水平的微点阵 (microarray)分析。但只获得了第 5天的结果。在 10 5 31个水稻cDNA芯片图谱中 ,缺铁和加铁比较发现了 4 5 1个差异点。对缺铁诱导的 4 5 1个差异cDNA逐一地进行NCBI (美国国家生物技术信息中心 )的BLAST(局部定位排列搜索工具 )数据库检索、分析和归类。发现其中缺铁与加铁 ( -Fe/Fe -EDTAratio)之间的相对表达水平(REL)在 2 - 9.175之间的缺铁诱导上调基因为 2 0 3个 ,缺铁诱导的下调基因为 2 4 8个。对每一类上调基因都逐一地进行了NCBI-PubMed的文献检索。利用国际网络数据库进行了功能鉴定。

缺铁水稻根转录本组及与膜泡运输相关基因的分析

随着大规模芯片技术(即cDNA微点阵)的开展,这一技术已用于胁迫基因表达的转录本组分析。本论文重点阐述转录 本图谱分析的方法,以及缺铁胁迫下,水稻的基因组表达差异,其中重点是与膜泡运输相关的几个基因。

有丝分裂探究性实验的设计与实施

本文介绍了＂观察根尖分生组织细胞的有丝分裂＂改进为探究实验的教学设计.

“植物生长素的发现”一节的教学设计

在本节教学中,利用科学史实例设置问题,把知识的传授过程优化成一个科学的探究过程,让学生参与到植物生长素的发现过程中,在探究中学习科学研究的方法。

膜泡相关蛋白OsSEC27P增强缺铁转基因烟草根的H^+分泌

铁是植物必需的微量元素.除了铁的吸收机理Ⅰ和机理Ⅱ外,膜泡运输过程参与铁吸收及铁稳态的维持也有所报道.报道了一个新的膜泡(vesicle)相关基因OsSEC27P,并对其功能进行了分析.基因芯片和实时定量PCR证明,OsSEC27P受缺铁条件诱导上调表达.在转基因烟草悬浮细胞BY-2中表达的OsSEC27P-GFP融合蛋白和FM4-64共定位,证明OsSEC27P蛋白主要集中于细胞内的膜泡中.OsSEC27P过量表达的转基因烟草液体培养基的pH明显下降,通过离子选择性电极扫描技术(SIET),证明是小苗根部缺铁响应的质子分泌显著加强所致.综上认为,膜泡相关蛋白OsSEC27P在缺铁条件下,对增强根的H+释放起着重要的作用.