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    10．回答下列有关遗传信息传递与表达的问题．
    野生型大肠杆菌（E．coli）具有完整的LacZ基因，该基因编码的β-半乳糖苷酶由α片段和ω片段两部分组成，两部分均存在时可将无色化合物X-gal切割成半乳糖和深蓝色的物质5-溴-4-靛蓝，从而使整个菌落变为蓝色．DH5α是基因工程中常用的一种大肠杆菌诱变菌株，对氨苄青霉素敏感，其LacZ基因中编码ω片段的序列仍然保留，但编码α片段的序列缺失．
    （1）根据中心法则，LacZ基因控制β-半乳糖苷酶合成的过程主要包括转录和翻译两个环节．
    （2）某研究小组构建了质粒pXY-1，如图甲所示，该质粒含氨苄青霉素抗性基因Ampr和编码大肠杆菌β-半乳糖苷酶α片段的基因片段LacZ’．图乙显示的则是Nae I、Hpa II和Kas I三种限制性内切酶的识别序列（表示切割位点）．

    若以该质粒作为运载体，将外源目的基因（图丙）导入大肠杆菌DH5α菌株，在构建重组质粒时应选用的限制性内切酶是KasKasI．此外，还需用到的另一种酶是DNA连接酶．
    （3）若用涂布有氨苄青霉素和X-gal的固体培养基筛选上一题中含目的基因的受体菌，下列说法中正确的有BC．（多选）
    A．没有导入任何质粒的DH5α细菌可以在该培养基上生长且菌落为白色
    B．导入了pXY-1空载体质粒的DH5α细菌可以在该培养基上生长且菌落为蓝色
    C．导入了pXY-1重组质粒的DH5α细菌可以在该培养基上生长且菌落为白色
    D．导入了pXY-1重组质粒的DH5α细菌可以在该培养基上生长且菌落为蓝色
    （4）现从上一题的固体培养基平板上挑取一个重组菌落，经扩大培养后提取质粒，分别用不同的限制性内切酶处理并对酶切产物进行琼脂糖凝胶电泳，结果如表所示：
    所用限制性内切酶所得条带长度
    BamH I、Sca I双酶切1230bp、2770bp
    Hpa II、Sca I双酶切460bp、1240bp、xbp
    据此可知，目的基因全长为900bp，在其内部存在Hpa II（填限制酶名称）的切割位点，表中字母x代表的数值应为2300．

    分析 1、基因表达载体由启动子、终止子、标记基因和目的基因组成．
    构建基因表达载体的目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传至下一代，使目的基因能够表达和发挥作用．
    2、分析题图：由于空载体质粒中含有氨苄青霉素抗性基因Amp和编码大肠杆菌β-半乳糖苷酶基因片段LacZ，故导入了空载体质粒的DH5α细菌可以在该培养基上生长且菌落为蓝色．而导入了pXY-1重组质粒的DH5α细菌中氨苄青霉素抗性基因正常，但LacZ基因因插入目的基因被破坏，故可以在该培养基上生长且菌落为白色．

    解答 解：（1）β-半乳糖苷酶为蛋白质，基因控制蛋白质的合成过程主要包括转录和翻译两个环节．
    （2）据图乙可知，目的基因两侧有KasI酶识别的位点，故在构建重组质粒时应选用的限制性内切酶是KasI．此外，还需用到 DNA连接酶 连接DNA片段．
    （3）若用涂布有氨苄青霉素和X-gal的固体培养基筛选上一题中含目的基因的受体菌，
    A．没有导入任何质粒的DH5α细菌对氨苄青霉素敏感，不能在该培养基上生长，A错误；
    B．由于XY-1空载体质粒中含有氨苄青霉素抗性基因Amp和编码大肠杆菌β-半乳糖苷酶α片段的基因片段LacZ，故导入了pXY-1空载体质粒的DH5α细菌可以在该培养基上生长且菌落为蓝色，B正确；
    C．导入了pXY-1重组质粒的DH5α细菌中氨苄青霉素抗性基因正常，但LacZ基因因插入目的基因被破坏，故可以在该培养基上生长且菌落为白色，C正确；
    D．据C分析可知，由于LacZ基因被破坏，菌落应为白色，D错误．
    （4）据题干可知，质粒长度为3100bp，而重组质粒为1230bp+2770bp=4000bp，故目的基因全长为4000bp-3100bp=900bp，由于经Hpa II、Sca I双酶切后成3段，而在质粒中该二酶均具有一个酶切位点看，故说明在其目的基因内部存在HpaⅡ的酶切割位点，表中字母x代表的数值应为4000-460-1240=2300．
    故答案为：
    （1）转录       翻译    
    （2）KasI  DNA连接酶     
    （3）BC      
    （4）900       Hpa II     2300

    点评 本题考查基因工程的相关知识，意在考查考生分析题图提取有效信息的能力；识记能力和能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成知识网络结构的能力；能运用所学知识，解决生物学问题的能力．

    练习册系列答案
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    科目：高中生物 来源： 题型：选择题

    20．下列关于酶的叙述，正确的是（　　）

    甲、图X中①是底物，②表示酶，是酶作用于底物的示意图
    乙、图Y是表示酶粘连失活        丙、图X、Y、Z表示酶固定的三种方法
    丁、①表示承载物，②表示酶      戊、①表示酶，②表示承载物．
    A．甲乙B．乙丁C．丙丁D．丙戊

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    科目：高中生物 来源： 题型：选择题

    1．关于酶的叙述，正确的是（　　）
    A．酶提供了化学反应所需的活化能，从而提高反应速率
    B．在最适条件下，酶的催化效率最高，体现了酶的高效性
    C．酶适宜于在最适温度下长期保存以保持最高活性
    D．酶既可以作为催化剂，也可作为另一个反应的底物

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    科目：高中生物 来源： 题型：选择题

    18．如图所示，图①～③分别表示人体细胞中发生的3种生物大分子的合成过程，下列叙述错误的是（　　）
    A．细胞中过程②进行的主要场所是细胞核
    B．神经细胞、浆细胞能发生过程②③而不能发生过程①
    C．人体不同组织细胞的相同DNA进行过程②时启用的起始点不完全相同
    D．若图①DNA片段共500个碱基对中A占27%，则该片段第二次复制需消耗C 690个

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    科目：高中生物 来源： 题型：解答题

    5．回答下列有关生物进化与多样性的问题．
    1500万年前非洲大陆沿赤道自西向东热带雨林广布，林中生活着各种古猿．距今约800万年时，大陆东部地壳沿红海经过今天的埃塞俄比亚、肯尼亚、坦桑尼亚一线裂开，形成了东非大裂谷；裂谷东侧的陆地抬升，形成了埃塞俄比亚高原和东非高原（如图甲）．此后，裂谷西侧的刚果盆地仍然保持热带雨林气候，而东侧的高原则形成热带稀树草原气候（如图乙），从猿到人的转变正是始于埃塞俄比亚高原和东非高原上的稀树草原．

    （1）现代进化理论认为，生物进化的基本单位是种群．东非大裂谷的出现，对于人与猿朝着不同方向进化的意义是在古猿原种群之间形成地理隔离，使两侧古猿不能接触，失去交配机会．
    （2）在刚果盆地的热带雨林中，古猿进化为了现代非洲猿类；而在埃塞俄比亚高原、东非高原的稀树草原上，古猿演变成人属．这两种进化的实质都是基因频率的定向改变，主导其不同进化方向的是自然选择．
    （3）1974年，古人类学家在埃塞俄比亚阿法（Afar）地区发现了距今300万年至360万年的人亚科化石．对其骨骼进行分析表明，她既能直立行走，又仍是一个树木攀援者．这为人类进化提供了BD．（多选）
    A．胚胎学证据    B．比较解剖学证据    C．生物化学证据    D．古生物化石证据
    （4）现今的人类通常可划分为4个人种，即黄色人种（蒙古利亚人）、白色人种（高加索人）、黑色人种（尼格罗人）和棕色人种（澳大利亚人）．下列说法正确的有AD．（多选）
    A．4个人种之间在遗传上是开放的，不存在生殖隔离
    B．4个人种之间的差异体现了生物多样性三个层次中的物种多样性
    C．聚合酶链式反应（PCR）是检测4个人种之间差异最可靠的方法
    D．4个人种之间的差异体现的生物多样性，有利于人类适应环境变化长期生存．

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    科目：高中生物 来源： 题型：选择题

    15．下列关于免疫系统结构与功能的叙述，错误的是（　　）
    A．人体免疫系统具有防卫、监控和清除功能
    B．抗体、淋巴因子、溶菌酶属于免疫活性物质
    C．非特异性免疫主要依靠淋巴细胞来实现
    D．吞噬细胞能摄取、处理病原体并传递抗原

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    科目：高中生物 来源： 题型：选择题

    2．关于DNA分子的结构及其复制的叙述，错误的是（　　）
    A．四种脱氧核苷酸构成的两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构
    B．将单个的脱氧核苷酸连接成DNA分子的主要的酶是DNA聚合酶
    C．在DNA双链中，任意两个不互补碱基之和相等，为总碱基数的50%
    D．1个DNA分子在15N的培养液中复制两代，子代中含15N的DNA占50%

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    科目：高中生物 来源： 题型：选择题

    19．研究发现，蚁群中的两种工蚁“守卫蚁”和“觅食蚁”从形体大小到角色分工都截然不同，但它们的基因却几乎一样．引起这些差异的不是基因的序列本身，而是对同一遗传指令的不同“解读”程度．某种药物的使用可使“守卫蚁”的行为发生转变开始觅食．下列分析错误的是（　　）
    A．两种工蚁的差异是基因表达不同的结果
    B．药物使得“守卫蚁”开始觅食是因为基因表达受到外界因素干扰
    C．“守卫蚁”开始觅食是由于发生了基因突变
    D．工蚁的行为转变现象有利于蚁群适应环境的变化

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    科目：高中生物 来源： 题型：解答题

    3．某草原生态系统中针茅为主要的草种，由于伴有豆科植物的生长，土壤较肥沃．草原上生活着牛、鼠、兔、鹰等生物．鼠取食草籽，鹰猎食体形较小的植食性动物，不猎食体型较大的植食性动物．
    （1）豆科植物与根瘤菌的种间关系为互利共生．鹰处于2条食物链的顶端，属于次级消费者．
    （2）假设生态系统中各营养级之间的能量传递效率为10%，其中茅草的同化能量为4.5×107kJ，牛同化量为0.8×106kJ，则鹰同化能量为3.7×105kJ．
    （3）草原返青时，“绿色”为草食动物提供了物理信息．草中的碳元素主要以（含碳）有机物形式传递给鼠．
    （4）草原生态系统与森林生态系统相比，草原生态系统的抵抗力稳定性更低，受到较为严重的破坏，恢复到原状需要的时间更短（更长、更短或相同）．

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