14．許多大腸桿菌的質(zhì)粒上含有l(wèi)acZ基因，其編碼的產(chǎn)物β-半乳糖苷酶在X-gal和IPTG存在的條件下，可以產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，使菌落呈現(xiàn)藍(lán)色，否則菌落呈現(xiàn)白色．基因工程中常利用該原理從導(dǎo)入質(zhì)粒的受體細(xì)胞中篩選出真正導(dǎo)入重組質(zhì)粒的細(xì)胞，過(guò)程如圖所示．

請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題：
（1）基因工程中，構(gòu)建基因表達(dá)載體的目的是使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在，能遺傳給后代，并表達(dá)和發(fā)揮作用．
（2）限制酶EcoRⅠ的識(shí)別序列和切割位點(diǎn)是-G↓AATTC-，SmaⅠ的識(shí)別序列和切割位點(diǎn)是-CCC↓GGG-．圖中目的基因被切割下來(lái)和質(zhì)粒連接之前，需在目的基因的右側(cè)連接相應(yīng)的末端，連接的末端序列是-TTAA，連接過(guò)程中需要的基本工具是DNA連接酶．
（3）轉(zhuǎn)化過(guò)程中，大腸桿菌應(yīng)先用Ca2+處理，使其處于能吸收周?chē)鶧NA的狀態(tài)．
（4）菌落顏色為白色的是菌落③．

分析 1、分析題圖：目的基因的左側(cè)有限制酶EcoRI的識(shí)別序列，右側(cè)是限制酶SmaI的識(shí)別序列，而質(zhì)粒上只有限制酶EcoRI的識(shí)別序列，所以需要用限制酶EcoRI來(lái)切割質(zhì)粒，用限制酶EcoRI和SmaI來(lái)切割含有目的基因的外源DNA分子，這樣就使目的基因右側(cè)無(wú)法與質(zhì)粒連接，所以目的基因被切割下來(lái)和質(zhì)粒連接之前，需在目的基因的右側(cè)連接限制酶EcoRI切割形成的末端，即-TTAA．
2、用限制酶EcoRI切割質(zhì)粒時(shí)，會(huì)破壞質(zhì)粒上的lacZ基因，但切割后的質(zhì)粒自身環(huán)化后，lacZ基因又被修復(fù)，能表達(dá)產(chǎn)生B-半乳糖苷酶，在X-gal和IPTG 存在下，可以產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，使菌落呈現(xiàn)藍(lán)色，所以菌落①②呈現(xiàn)藍(lán)色；菌落③導(dǎo)入的是重組質(zhì)粒，其lacZ基因被破壞，不能表達(dá)產(chǎn)生B-半乳糖苷酶，在X-gal和IPTG 存在下，菌落顏色為白色．

解答 解：（1）構(gòu)建基因表達(dá)載體是基因工程操作步驟中的核心步驟，目的是使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在，能遺傳給后代，并表達(dá)和發(fā)揮作用．
（2）由圖可知，目的基因的左側(cè)有限制酶EcoRI的識(shí)別序列，右側(cè)是限制酶Sma I的識(shí)別序列，而質(zhì)粒上只有限制酶EcoRI的識(shí)別序列，所以需要用限制酶EcoRI來(lái)切割質(zhì)粒，用限制酶EcoRI和Sma I來(lái)切割含有目的基因的外源DNA分子，這樣就使目的基因右側(cè)無(wú)法與質(zhì)粒連接，所以目的基因被切割下來(lái)和質(zhì)粒連接之前，需在目的基因的右側(cè)連接限制酶EcoRI切割形成的末端，即-TTAA．連接過(guò)程中需要的基本工具是DNA連接酶．
（3）將目的基因?qū)氪竽c桿菌細(xì)胞之前，應(yīng)先用Ca2+處理大腸桿菌，使其處于感受態(tài)，能主動(dòng)吸收周?chē)鶧NA．
（4）用限制酶EcoRI切割質(zhì)粒時(shí)，會(huì)破壞質(zhì)粒上的lacZ基因，但切割后的質(zhì)粒自身環(huán)化后，lacZ基因又被修復(fù)，能表達(dá)產(chǎn)生B-半乳糖苷酶，在X-gal和IPTG 存在下，可以產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，使菌落呈現(xiàn)藍(lán)色，所以菌落①②呈現(xiàn)藍(lán)色；菌落③導(dǎo)入的是重組質(zhì)粒，其lacZ基因被破壞，不能表達(dá)產(chǎn)生B-半乳糖苷酶，在X-gal和IPTG 存在下，菌落顏色為白色．
故答案為：
（1）使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在，能遺傳給后代，并表達(dá)和發(fā)揮作用
（2）-TTAA　     DNA連接酶
（3）Ca2+　       
（4）菌落③

點(diǎn)評(píng) 本題結(jié)合題圖，考查基因工程的相關(guān)知識(shí)，意在考查考生分析題圖提取有效信息的能力；能理解所學(xué)知識(shí)要點(diǎn)，把握知識(shí)間內(nèi)在聯(lián)系的能力；能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決生物學(xué)問(wèn)題的能力．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中生物 來(lái)源： 題型：選擇題

4．下列關(guān)于細(xì)胞衰老的敘述，不正確的是（　�。�
A．衰老的細(xì)胞內(nèi)水分減少，結(jié)果使細(xì)胞萎縮
B．衰老的細(xì)胞膜通透性改變，物質(zhì)運(yùn)輸功能降低
C．細(xì)胞內(nèi)的色素會(huì)隨著細(xì)胞衰老而逐漸積累
D．衰老的細(xì)胞核體積變小，染色質(zhì)固縮

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科目：高中生物 來(lái)源： 題型：選擇題

5．下列有關(guān)細(xì)胞內(nèi)RNA和ATP的敘述錯(cuò)誤的是（　　）
A．構(gòu)成元素的種類(lèi)均相同B．合成過(guò)程中均有水的產(chǎn)生
C．組成成分中均含有腺嘌呤D．功能上均具有催化作用

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科目：高中生物 來(lái)源： 題型：選擇題

2．下列有關(guān)生物膜系統(tǒng)的說(shuō)法正確的是（　�。�
①細(xì)胞膜能進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換和信息傳遞
②線粒體內(nèi)膜與葉綠體類(lèi)囊體膜均能生成[H]
③磷脂和蛋白質(zhì)是構(gòu)成生物膜的基本骨架
④細(xì)胞內(nèi)的生物膜把多種細(xì)胞器分隔開(kāi)，使細(xì)胞內(nèi)的不同化學(xué)反應(yīng)不會(huì)互相干擾．
A．①②B．③④C．①③D．①④

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科目：高中生物 來(lái)源： 題型：解答題

9．我國(guó)一科研團(tuán)隊(duì)將小麥液泡膜Na+/K+逆向轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因（TaNHX2基因）轉(zhuǎn)移到水稻細(xì)胞內(nèi)，獲得了轉(zhuǎn)基因耐鹽水稻新品種．回答下列有關(guān)問(wèn)題：
（1）TaNHX2基因通過(guò)控制蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)直接控制生物的耐鹽性狀．
（2）為檢測(cè)目的基因在水稻細(xì)胞中是否成功導(dǎo)入，運(yùn)載體上應(yīng)含有特定的C．
A．復(fù)制原點(diǎn)    B．啟動(dòng)子     C．標(biāo)記基因
（3）將導(dǎo)入目的基因的水稻幼胚接種到誘導(dǎo)培養(yǎng)基上進(jìn)行脫分化，培養(yǎng)出愈傷組織，然后愈傷組織形成水稻植株．
（4）為驗(yàn)證外源基因整合到水稻基因組后是否轉(zhuǎn)錄，可從轉(zhuǎn)基因植株的細(xì)胞中提取總mRNA（填“總mRNA”或“TaNHX2基因mRNA”）并反轉(zhuǎn)錄成cDNA，再以反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物為模板，利用放射性標(biāo)記的TaNHX2基因單鏈作為引物，通過(guò)PCR技術(shù)進(jìn)行基因擴(kuò)增．若以根細(xì)胞為材料擴(kuò)增結(jié)果為陽(yáng)性（有產(chǎn)物生成），以葉細(xì)胞為材料擴(kuò)增結(jié)果為陰性（無(wú)產(chǎn)物生成），則說(shuō)明目的基因（TaNHX2基因）僅在根細(xì)胞中轉(zhuǎn)錄，未在葉細(xì)胞中轉(zhuǎn)錄．
（5）將生長(zhǎng)至4葉期的轉(zhuǎn)基因幼苗轉(zhuǎn)入高濃度的NaCl溶液中培養(yǎng)，進(jìn)行耐鹽實(shí)驗(yàn)，用非轉(zhuǎn)基因幼苗，進(jìn)行耐鹽試驗(yàn)作為對(duì)照．

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科目：高中生物 來(lái)源： 題型：選擇題

4．中科院動(dòng)物所和福州大熊貓研究中心合作，通過(guò)將大熊貓的細(xì)胞核植入去核后的兔子卵母細(xì)胞中，在世界上最早克隆出一批大熊貓胚胎，這表明我國(guó)的大熊貓人工繁殖研究再次走在世界前列．下列有關(guān)克隆大熊貓胚胎的敘述中，錯(cuò)誤的是（　�。�
A．在形成早期胚胎的過(guò)程中，依次經(jīng)歷了卵裂、囊胚、原腸胚等幾個(gè)階段
B．兔子卵母細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)的作用只是激發(fā)大熊貓細(xì)胞核的全能性
C．克隆出的早期胚胎中，各細(xì)胞核具有相同的遺傳信息
D．在形成早期胚胎的過(guò)程中，細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂

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科目：高中生物 來(lái)源： 題型：解答題

11．回答下列與人體體溫調(diào)節(jié)等穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)的有關(guān)問(wèn)題：
（1）人體在炎熱夏季室外活動(dòng)時(shí)，機(jī)體通過(guò)一系列調(diào)節(jié)作用來(lái)增加散熱，從而保持體溫的相對(duì)穩(wěn)定．出汗是高溫條件下重要的散熱方式．大量出汗后，尿量會(huì)減少，其原因是汗液分泌增多使細(xì)胞外液滲透壓升高，垂體釋放的抗利尿激素增加，促進(jìn)腎小管、集合管對(duì)水的重吸收，從而導(dǎo)致尿量減少；此時(shí)散熱等于（填“大于”或“等于”或“小于”）產(chǎn)熱．
（2）人體長(zhǎng)時(shí)間處在嚴(yán)寒的環(huán)境中，會(huì)表現(xiàn)出面色蒼白、軀干部及四肢的骨骼肌劇烈顫抖等癥狀．面色蒼白的原因是皮膚毛細(xì)血管收縮，血流量減少；骨骼肌顫抖的意義是迅速大量增加產(chǎn)熱，此反射直接受位于脊髓中的神經(jīng)中樞控制．
（3）人體被病原體感染能引起人體產(chǎn)生致熱源（使人體發(fā)熱的物質(zhì)），這些物質(zhì)作用于位于下丘腦的體溫調(diào)節(jié)中樞，從而引起人體發(fā)熱．研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)熱時(shí)白細(xì)胞增多，抗體生成加快．短時(shí)間低燒醫(yī)生不建議立即降溫，因?yàn)榘l(fā)熱能使人體的免疫調(diào)節(jié)能力增強(qiáng)；但高燒時(shí)要及時(shí)降溫，因?yàn)轶w溫過(guò)高可引起酶促反應(yīng)受阻，嚴(yán)重影響細(xì)胞代謝．

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科目：高中生物 來(lái)源： 題型：解答題

8．如圖是有關(guān)生物細(xì)胞生活史的概括．請(qǐng)據(jù)圖分析回答問(wèn)題：

（1）③所示的變化，在生物學(xué)上稱(chēng)為細(xì)胞分化．
（2）F→G→H過(guò)程的技術(shù)，在植物學(xué)上叫組織培養(yǎng)，其理論基礎(chǔ)是細(xì)胞的全能性．該植株的產(chǎn)生與“克隆羊”的產(chǎn)生都屬于無(wú)性繁殖．（選擇“有性”或“無(wú)性”）
（3）程序性死亡是一種主動(dòng)的由基因決定的細(xì)胞自我破壞的過(guò)程．已知人的神經(jīng)系統(tǒng)在發(fā)育過(guò)程中，約有50%的細(xì)胞發(fā)生程序性死亡．請(qǐng)用學(xué)過(guò)的生物學(xué)知識(shí)，簡(jiǎn)析為什么有的神經(jīng)細(xì)胞發(fā)生程序性死亡而有的神經(jīng)細(xì)胞卻繼續(xù)存活．調(diào)控程序性死亡的基因在有些神經(jīng)細(xì)胞中表達(dá)，使這些神經(jīng)細(xì)胞發(fā)生程序性死亡；有些在神經(jīng)細(xì)胞中沒(méi)有表達(dá)，使這些神經(jīng)細(xì)胞繼續(xù)存活．

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科目：高中生物 來(lái)源： 題型：選擇題

9．鹽酸是生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中一種常用的試劑．下列有關(guān)鹽酸作用的敘述中，錯(cuò)誤的是（　�。�
A．在觀察DNA和RNA在細(xì)胞中分布時(shí)，鹽酸可以改變細(xì)胞膜的通透性
B．在觀察洋蔥根尖細(xì)胞有絲分裂時(shí)，鹽酸促進(jìn)了解離和染色
C．在探究生物體維持pH穩(wěn)定的機(jī)制時(shí)，鹽酸的濃度屬于無(wú)關(guān)變量
D．在探究pH對(duì)酶活性影響時(shí)，鹽酸可用于調(diào)節(jié)溶液的pH，屬于自變量

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