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    19．在含有X-gal和IPTG物质的培养基上，大肠杆菌质粒上的lacZ′基因如表达出产物β-半乳糖苷酶，则能使菌落呈现蓝色，否则菌落呈现白色．基因工程中常利用该原理从导入质粒的受体细胞中筛选出真正导入重组质粒的细胞．请据图回答：
    （1）限制酶EcoRI的识别序列和酶切位点是-G↓，AATTC-，SmaI的识别序列和酶切位点是-CCC↓GGG-，图中目的基因被切割下来和质粒连接之前，需在目的基因的右侧连接相应的末端，连接的末端序列是-TTAA．限制酶EcoRI在质粒上的酶切位点在lacZ′基因中，故该基因工程中，lacZ′基因的作用为标记基因．
    （2）获取目的基因后，常利用PCR技术在体外将其大量扩增，此过程需要一种特殊的酶叫Taq酶（或“耐高温的DNA聚合酶”）．
    （3）转化过程中，大肠杆菌应先用Ca2+（或CaCl2溶液）处理，使其成为感受态细胞．
    （4）颜色为白色的是含有目的基因的菌落，原因是lacZ‘标记基因区插入外源基因后被破坏，不能表达出β-半乳糖苷酶，故菌落为白色．

    分析 分析题图：目的基因的左侧有限制酶EcoRI的识别序列，右侧是限制酶SmaI的识别序列，而质粒上只有限制酶EcoRI的识别序列，所以需要用限制酶EcoRI来切割质粒，用限制酶EcoRI和SmaI来切割含有目的基因的外源DNA分子，这样就使目的基因右侧无法与质粒连接，所以目的基因被切割下来和质粒连接之前，需在目的基因的右侧连接限制酶EcoRI切割形成的末端，即-TTAA．用限制酶EcoRI切割质粒时，会破坏质粒上的lacZ'基因，不能表达产生β-半乳糖苷酶，在X-gal和IPTG 存在下，菌落颜色为白色．

    解答 解：（1）由图可知，目的基因的左侧有限制酶EcoRI的识别序列，右侧是限制酶Sma I的识别序列，而质粒上只有限制酶EcoRI的识别序列，所以需要用限制酶EcoRI来切割质粒，用限制酶EcoRI和Sma I来切割含有目的基因的外源DNA分子，这样就使目的基因右侧无法与质粒连接，所以目的基因被切割下来和质粒连接之前，需在目的基因的右侧连接限制酶EcoRI切割形成的末端，即-TTAA．限制酶EcoRI在质粒上的酶切位点在lacZ′基因中，故该基因工程中，lacZ′基因的作用为标记基因．
    （2）PCR技术可在体外大量扩增目的基因；该过程在较高温度下进行，因此需要耐高温的DNA聚合酶．
    （3）将目的基因导入大肠杆菌细胞之前，应先用Ca2+处理大肠杆菌，使其处于能吸收周围DNA的感受态．
    （4）菌落颜色为白色的原因是目的基因插入时破坏了lacZ'基因，不能表达产生β-半乳糖苷酶，在X-gal和IPTG 存在下，菌落颜色为白色．因此，颜色为白色的是含有目的基因的菌落．
    故答案为：
    （1）-TTAA      标记
    （2）PCR      Taq酶（或“耐高温的DNA聚合酶”）
    （3）Ca2+（或CaCl2溶液）       感受态
    （4）lacZ‘标记基因区插入外源基因后被破坏，不能表达出β-半乳糖苷酶，故菌落为白色

    点评 本题考查基因工程的相关知识，邀请考生识记基因工程的原理、操作步骤，掌握各操作步骤中需要注意的细节，能题中信息及结合所学的知识准确答题．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    科目：高中生物 来源： 题型：解答题

    12．灌浆期是决定小麦产量的关键时期，分为灌浆前期、中期、后期，约80%的营养物质在灌浆中期运往小麦籽粒积累．科研人员研究了不同光照强度和不同施氮水平对灌浆期小麦旗叶（植株最上面的一片叶子，对产量起决定作用）光合特性和小麦产量的影响，结果如表．请回答下列问题：
    光照强度施氮水平/kg•hm-2叶绿素/mg•g-1净光合速率/C02μmol．m-2•s-1产量
    /kg•hm-2
     
    灌浆中期灌浆后期灌浆中期灌浆后期
    正常光照01.20.3812.433.964045.9
    1201.260.8513.704.885690.2
    2403.232.3714.205.718153.4
    遮光50%03.391.6611.3010.243006.5
    1203.793.1212.6011.423317.0
    2404.003.6714.0712.203513.4
    （1）小麦细胞中的叶绿素分布在叶绿体类囊体薄膜上．其作用是吸收、传递、转化光能．
    （2）测定叶绿素含量时，先用无水乙醇（有机溶剂）提取叶绿体色素，再测定色素对光的吸收量，通过色素对光的吸收量间接计算叶绿素含量．
    （3）正常光照条件下，与灌浆中期相比，灌浆后期的净光合速率降低，据表分析其主要原因是灌浆后期叶绿素含量降低．
    （4）实验结果表明，增施氮肥对提高小麦产量作用更显著的光照条件是正常光照．
    （5）与正常光照相比，遮光处理后旗叶的净光合速率在灌浆中期下降不明显，但小麦产量却明显下降，其可能原因是旗叶光合作用合成的有机物输送至籽粒的比例较低．

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    科目：高中生物 来源： 题型：选择题

    10．下列与细胞膜通透性有关的叙述，正确的是（　　）
    A．盐酸能改变细胞膜的通透性，从而加速甲基绿进入活细胞
    B．细胞衰老后细胞膜的通透性发生改变，物质运输功能增强
    C．高渗溶液中细胞膜通透性不变，水分子跨膜运输速率加快
    D．神经纤维兴奋后细胞膜对K+的通透性减小，恢复静息电位

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    科目：高中生物 来源： 题型：选择题

    7．下列关于有丝分裂过程的叙述，正确的是（　　）
    A．分裂间期中的间隙期是为了合成 DNA 复制所需要的蛋白质
    B．细胞分裂是一个连续的过程，几个时期之间没有明显的界限
    C．核膜消失发生在前期中较早的时候，纺锤体形成晚于核膜消失
    D．动物细胞的核分裂开始于前期，胞质分裂只发生在后期

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    科目：高中生物 来源： 题型：实验题

    14．现有甲乙丙丁四种动物细胞悬液，设生物制剂 X 只对四种动物细胞样品中的一种有促进增殖作用，而生物制剂 Y 则只对其中的另一种细胞有抑制增殖的作用．为了鉴定两种生物制剂对哪种动物细胞增殖产生影响，请根据以下提供的实验材料，提出实验思路，预测实验结果．
    材料与用具：生物制剂 X、Y 溶液，甲乙丙丁细胞悬液各一瓶，细胞培养液，胰蛋白酶，若干培养瓶，显微镜，血细胞计数板，培养箱等．
    （要求与说明：装片的具体制作过程和细胞计数操作过程不作要求，答题时不考虑加入 X 或 Y 后的体积变化等误差．提供的细胞均具有分裂能力，一种制剂只对其中一种细胞产生作用．）
    请回答：
    （1）实验思路（其中实验分组用表格形式表示）：①取培养瓶若干，进行分组编号如下表：

    每组设置若干重复样品．
    ②按上述分组，在各培养瓶中分别加入等量的细胞悬液和生物制剂，再加入等量的细胞培养液，摇匀．
    ③各组样品在培养箱中培养一段合适的时间后，各取每组中的几个样品，加入胰蛋白酶，摇匀，在显微镜下用血细胞计数板分别计数并记录细胞数．
    ④每隔相同时间重复③．
    ⑤统计并分析所得数据．．
    （2）预测实验结果（假设生物制剂 X 只对甲种动物细胞起作用，生物制剂 Y 只对丁种动物细胞起作用，请用曲线图表示细胞数的变化）．
    ．

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    科目：高中生物 来源： 题型：解答题

    4．人类对遗传物质的探索经历了漫长的过程．回答下列问题：
    （1）孟德尔等遗传学家的研究表明，在减数分裂过程中，非同源染色体上的非等位基因表现为自由组合．
    （2）在格里菲思所做的肺炎双球菌体内转化实验中，S型菌有SⅠ、SⅡ、SⅢ等多种类型，R型菌是由S型突变产生．利用加热杀死的SⅢ与R型菌混合培养，出现了S型菌，如果 S型菌的出现是由于R型菌突变产生，则出现的 S型菌为多种类型，作出这一判断的依据是基因突变是不定向的．
    （3）艾弗里所做的肺炎双球菌体外转化实验如下：
    ①S型菌的蛋白质或多糖+R型菌→只有R型菌
    ②S型菌的DNA+R型菌→R型菌+S型菌
    ③S型菌的DNA+DNA酶+R型菌→只有R型菌
    增设实验③的目的是证明无DNA则转化一定不能发生．
    （4）研究表明，烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，为什么遗传学家无法推测出RNA分子中四种碱基的比例关系？RNA是单链，碱基之间没有统一的配对关系．

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    科目：高中生物 来源： 题型：解答题

    11．某实验小组用小麦幼苗作为实验材料，探究光照强度对光合作用速率的影响，将一定数量的小麦幼苗放在装有培养液的密闭容器中，容器内的温度不变，你白炽灯为光源，匀速缓慢移动光源，逐渐增大光源和容器之间的距离．测定空气中氧气浓度随时间的变化，实验结果如图．请回答下列问题：
    （1）小麦幼苗叶肉细胞中，产生氧气的细胞器是叶绿体，利用氧气的细胞器是线粒体．
    （2）据图分析，曲线中从A点至B点，容器内氧气浓度不断增加的原因是光合作用速率大于呼吸作用速率．小麦幼苗在曲线B点时积累的有机物达到最大值．
    （3）请你判断该小组的上述实验设计能否得出光照强度对光合作用速率影响的实验结论？答：不能（填“能”或“不能”）．判断的理由是影响光合作用速率的因素既有光照强度又有二氧化碳浓度．

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    科目：高中生物 来源： 题型：解答题

    8．为了调查邯郸市自来水水源地的水质情况，某研究小组对该地自来水水样中的大肠杆菌进行了测定，请回答下列问题：
    （1）该小组采用平板划线法分离提纯水样中的细菌，划线时在培养基上共画了4个区域，则需要5次灼烧接种环．在第二次及以后划线时，总是从上一次的末端开始划线，这样做的目的是将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面．
    （2）如果是用试管培养微生物，在培养基凝固前要搁置斜面，其目的是扩大接种面积．接种时需在酒精灯火焰旁操作的原因是：为避免周围环境中微生物的污染．
    （3）检测自来水中大肠杆菌，可选用伊红美蓝培养基，伊红美蓝培养基从功能上属于鉴别培养基，若其中加入蛋白胨，蛋白胨能提供的主要营养有碳源、氮源和维生素．该研究小组在统计菌落数目时，为防止因培养时间不足而遗漏菌落数，应培养至菌落数目稳定时，再计数．

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    科目：高中生物 来源：2015-2016山西省大同市高二上期末考试生物试卷（解析版） 题型：选择题

    酵母菌无氧呼吸产生A摩尔的CO2．人在正常情况下消耗同样量的葡萄糖，可形成CO2

    A．2/5A摩尔 B．1/12A摩尔 C．6A摩尔 D．3A摩尔

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