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    10．EPSPS是叶绿体中的一种酶，它能催化芳香族氨基酸的合成；草甘膦是一种除草剂，它能竞争性抑制EPSPS的作用而使植物死亡．因此草甘膦的使用也会影响到农作物的正常生长．目前，已发现可以从一种抗草甘膦的大肠杆菌突变株中分离出EPSPS基因，若将该基因转入农作物植物细胞内，从而获得的转基因植物就能耐受高浓度的草甘膦．
    （1）普通大豆施用草甘膦之后，电镜下可以看到叶绿体很快变形，其原因是氨基酸合成受阻直接影响了蛋白质的合成，使叶绿体内的其结构和功能严重受损从而使植物死亡．
    （2）研究人员以大豆“黑农37”胚尖为外植体，利用农杆菌介导法将EPSPS基因成功转入大豆，大豆产生了更多的EPSPS来抵抗草甘膦，成为抗除草剂（草甘膦）大豆．
    ①下表分别表示4种限制性核酸内切酶的酶切位点．假设位于EPSPS基因两侧的DNA序列
    分别为$\left.\begin{array}{l}{-CAGGATCCC}&{-}\\{-GTCCTAGGG}&{-}\end{array}\right.$和$\left.\begin{array}{l}{-AAGCTTGAC}&{-}\\{-TTCGAACTG}&{-}\end{array}\right.$，则应选择表中酶2和3进行酶切．若EPSPS基因的右侧序列如后者所示，请在如图1方框内画出经酶切后产生的两个末端的碱基序列．
    酶的种类1234
    酶切位点
    ②若多个如图2所示的片段甲和片段乙混合在一起，用DNA连接酶拼接得到环状DNA，其中只由两个DNA片段连接成的环状DNA分子有3种．
    （3）要测定EPSPS基因最终是否整合到大豆的某一染色体上，可用DNA分子杂交方法，或直接测定该染色体的DNA序列
    （4）图3是目的基因EPSPS（4.0kb，1kb=1000对碱基）与pUC18质粒（2.7kb）重组的示意图．图中Ap′是抗氨苄青霉素基因，lacZ是显色基因，其上的EcoRⅠ识别位点位于目的基因插入位点的右侧．现用EcoRⅠ酶切质粒，酶切后进行电泳观察，若出现长度为3和3.7kb和1.0和5.7kb的片段，则可以判断该质粒已与目的基因重组成功．（重组质粒上目的基因的插入位点与EcoRI的识别位点之间的碱基对忽略不计）．

    分析 切割DNA的工具是限制性核酸内切酶，又称限制酶，限制酶是基因工程必需的工具酶，其特性是一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列．
    分析图3可知：植物A和D对草甘膦敏感，B和E对草甘膦天然具有抗性，C和F则经过了转基因处理，所以A-C浇清水，都能健康成长．F虽经过了转基因处理，但是否成功还未知，所以D-F浇的水中含有草甘膦，D肯定不能健康成长，E肯定能健康成长，F未知．
    一种限制酶能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂．

    解答 解：（1）草甘膦能竞争性抑制EPSPS的作用，而EPSPS是叶绿体中的一种酶，它能催化芳香族氨基酸的合成，所以普通大豆施用草甘膦之后死亡的原因是：叶绿体的类囊体薄膜上的蛋白质的合成受阻，使得叶绿体的结构受损，从而导致功能受损．
    （2）①因为限制酶具有特异性识别的能力，对照图1和2所示，则应选择表中酶2和3同时进行酶切．画图时要注意：画出完整的DNA片段，要有两个黏性末端，化学键、碱基序列完整且正确，．
    ②多个片段甲和多个片段乙混合，用DNA连接酶连接可形成甲甲、乙乙、甲乙三种连接方式（只考虑两个DNA片段连接），所以其中只由两个DNA片段连接成的环状DNA分子有3种．
    （3）检测目的基因是否整合到受体细胞的染色体上，常用的方法是DNA分子杂交，也可以直接来测定受体细胞染色体上的DNA序列．
    （4）目的基因被酶切后形成两个片段：1.0kb和3.0kb；质粒被酶切后长度不变：2.7kb．故质粒只能和目的基因片段之一发生重组，如果成功的话将会出现两种情况：3kb和3.7kb或1.0kb和5.7kb．
    故答案：
    （1）蛋白质
    （2）①2和3
     
    ②3 
    （3）DNA分子杂交   DNA序列
    （4）3和3.7或1.0和5.7

    点评 本题重点考查基因工程的有关知识，要求掌握基因工程的操作步骤及在生产实践中的运用；能够对基因工程中DNA片段的长短进行简单的计算，难度适中．

    练习册系列答案
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    科目：高中生物 来源：2015-2016学年福建省漳州市高二上期末生物试卷（解析版） 题型：选择题

    （2015•松江区一模）下列三种生物学现象产生的机理依次属于（ ）

    ①给小白鼠注射一定量的胰岛素后，小白鼠休克

    ②当细菌进入人体后，机体产生特异性的抗体与之结合，从而抑制细菌繁殖

    ③小猪听到主人“噜噜“叫声就奔向主人．

    A．体液调节、免疫调节、反射 B．反射、细胞免疫、激素调节

    C．体液调节、过敏反应、反射 D．反射、自身免疫、体液调节

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    科目：高中生物 来源： 题型：选择题

    3．眼皮的单双是由一对等位基因A和a所决定的，某女孩的双亲都是双眼皮，而她却是单眼皮．她的基因型及其父母的基因型依次是（　　）
    A．aa、AA、AaB．aa、Aa、aaC．aa、Aa、AaD．aa、AA、AA

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    科目：高中生物 来源： 题型：解答题

    18．请回答下列有关基因工程、细胞工程和胚胎工程方面的问题：
    （1）若要使获得的转基因牛分泌的乳汁中含有人的干扰素，则所构建的基因表达载体必须包括：某种牛乳腺分泌蛋白基因的启动子、人干扰素基因、终止子、标记基因等．目前常用的措施是将该基因表达载体导入牛的受精卵（填“受精卵”或“乳腺细胞”），导入方法是显微注射法．真正被用做载体的质粒，都是在天然质粒的基础上人工改造的．
    （2）在“试管牛”的培育过程中，要使精子和卵母细胞在体外成功结合，需要对精子进行获能处理．另外，培养的卵母细胞需要发育至MⅡ中期（减数分裂第二次分裂中期），该时期在显微镜下可观察到次级卵母细胞核第一极体．
    （3）利用体细胞进行核移植技术的难度明显高于利用胚胎细胞进行核移植的原因是体细胞分化程度高，不容易恢复全能性．
    （4）运用细胞培养技术可以从哺乳动物的早期胚胎中获得胚胎干细胞，首先必须用胰蛋白酶处理内细胞团，去除表面的糖蛋白，使之分散成单个细胞，胚胎干细胞是研究体外细胞分化的理想材料，胚胎干细胞在饲养层细胞上培养，能够维持不分化的状态．

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    科目：高中生物 来源： 题型：选择题

    5．将番茄和水稻分别放在含有Mg2+、Ca2+和SiO${\;}_{4}^{4-}$的培养液（初始浓度相同）中培养，一段时间后分别测定培养液中的离子浓度，实验结果如图．下列分析错误的是（　　）
    A．番茄对Mg2+的吸收量小于对Ca2+的吸收量
    B．番茄和水稻对SiO${\;}_{4}^{4-}$的吸收量不同
    C．该实验不能说服水稻对这三种离子的吸收具有选择性
    D．水稻培养液中Mg2+浓度大于初始浓度，可能是自于水稻吸收水的速率大于吸收Mg2+的速率

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    15．甲、乙、丙是某二倍体动物的3个正常细胞，其染色单体数分别为0、2N、4N，下列说法正确的是（　　）
    A．甲细胞中的染色体数目可能最多
    B．乙细胞中染色体可能正向细胞两极移动
    C．丙细胞中可能有四个染色体组
    D．甲、乙、丙可能都在进行有丝分裂

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    科目：高中生物 来源： 题型：解答题

    2．生活在土壤中的微生物种类和数量繁多，为从土壤中微生物筛选到能分解尿素的细菌．培养基成分如下表所示，实验步骤如图所示．回答下列问题
    KH2PO4Na2HPO4MgSO4•7H2O葡萄糖尿素琼脂
    1.4g2.1g0.2g10g1g15g
    将上述物质溶解后，用蒸馏水定容到1000mL，调pH为7.2
    （1）分解尿素的细菌能分泌脲酶，能将尿素分解成氨．
    （2）培养基中为“目的菌”生长提供氮源和碳源的物质分别来自尿素和葡萄糖．为了满足图示锥形瓶中目的菌对氧气的需求，在培养时应采用的操作方法是振荡培养．
    （3）图中将细菌转到固体培养基上时，应采用稀释涂布法接种以获得单个菌落．初步筛选出来的菌种还需要用生化的方法作进一步的鉴定，鉴定方法是检测初步筛选目的菌种培养基的pH，若pH升高（降低/不变/升高），说明该菌种能够分解尿素．
    （4）A同学实验结果的原因是培养基被杂菌污染有同学认为造成A同学实验结果的原因是培养基被杂菌污染．为了证实该说法，则进一步实验的操作思路是将A同学的培养基在不加土样的情况下，设置空白对照．

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    科目：高中生物 来源： 题型：解答题

    19．细叶桉（喜光耐旱的高大乔木）和蛤蒌（常生长在树林中半阴处）均为湛江地区常见的植物．图甲为这两种植物在温度、水分均最适的条件下，光合作用速率与呼吸速率的比值（$\frac{P}{R}$）随光照强度变化的曲线图，据图回答．

    （1）图中表示细叶桉的是曲线A．
    （2）当光照强度为a时，B植物叶肉细胞内产生ATP的细胞器有线粒体、叶绿体．光照强度在c点之后，限制B植物P/R值增大的主要外界因素是CO2浓度．
    （3）某科研人员研究了细叶桉凋落叶对蛤蒌幼苗的影响，部分研究结果见图乙．研究结果表明：在凋落叶量为30（g/kg土壤）时，主要影响了蛤蒌幼苗光合作用中的光反应速率，依据是光合色素含量减少，C3生成速率无明显变化；在凋落叶含量为90（g/kg土壤）时，由于C3生成速率下降，说明蛤蒌幼苗对CO2（或“C5”）的利用下降．
    （4）图丙是研究人员测定的不同土壤含水量条件下蛤蒌叶片的气孔导度（气孔开放程度）和胞间CO2浓度的结果．随着土壤含水量降低，气孔导度降低，胞间CO2并未因光合作用消耗而降低，反而逐渐升高，对此有两种不同观点：观点一认为光合产物的输出变慢，导致细胞内光合产物积累，阻碍了CO2吸收利用；观点二认为水分亏缺导致叶绿体类囊体结构破坏，而且不能恢复．
    为验证上述观点，将培养在低土壤含水量条件下的蛤蒌幼苗分为两组，实验组蛤蒌幼苗进行正常供水处理，对照组保持原有状态．若实验组蛤蒌幼苗光合速率不能恢复，则观点二成立．

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    科目：高中生物 来源： 题型：解答题

    20．果蔬收获后一般需在低温条件下长途运输或储藏，请回答下列问题：
    （1）低温有利于果蔬的保鲜，其主要原理是低温抑制酶的活性，降低细胞呼吸强度，减少有机物消耗
    （2）长时间低温，会引起果蔬细胞膜的选择透过性（控制物质进出）功能改变，导致电解质的渗透率增加，出现细胞伤害（冷害）现象．
    （3）实验一：某兴趣小组研究甜菜碱（GB）对黄瓜果实低温储藏期间冷害发生的影响，实验结果如下：
    冷害发生率（%）储藏天数
    035791113
    甜菜碱浓度
    （mmol•L-1）    		0--5.2615.7923.6834.2144.74
    5---5.2613.009.4023.68
    10----5.0010.0017.50
    15----6.6716.0024.40
    （注：“-”表示没有发生冷害现象）
    ①实验时，每组GB浓度都需处理多条黄瓜，目的是排除个体差异对实验结果的干扰．
    ②据表数据分析：不能（填“能”或“不能”）推测冷害发生率与GB浓度呈负相关；
    ③表中记录的冷害发生率有一处数据有误，该数据所对应的GB浓度和储藏天数分别为5mmol•L-1、第11天．
    （4）实验二：为了进一步探究GB抗冷害的作用机制，在“某浓度”GB作用下，检测细胞内超氧化物阴离子产生速率和超氧化物歧化酶（SOD）的活性变化，结果如图．
    ①“某浓度”GB最可能采用实验一表格中10mmol•L-1，原因是该浓度下抑制冷害发生的效果最为显著．
    ②有研究发现冷害的产生是细胞内超氧化物阴离子含量增加所致，依据图中两条曲线的变化推测GB的作用机制可能是：适宜浓度的GB通过提高SOD活性来增强清除超氧化物阴离子的能力．

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