14．金屬硫蛋白（MT）是一類廣泛存在的金屬結(jié)合蛋白，某研究小組計(jì)劃通過多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）擴(kuò)增獲得目的基因，構(gòu)建轉(zhuǎn)基因工程菌，用于重金屬廢水的凈化處理．PCR擴(kuò)增過程示意圖如圖所示，請(qǐng)回答下列問題：

（1）設(shè)計(jì)一對(duì)與MT基因兩端序列互補(bǔ)配對(duì)的引物（引物1和引物2），為方便構(gòu)建重組質(zhì)粒，在引物中需要增加適當(dāng)?shù)南拗菩院怂醿?nèi)切酶位點(diǎn)．設(shè)計(jì)引物時(shí)需要避免引物之間形成堿基互補(bǔ)配對(duì)，而造成引物自連．
（2）圖中步驟1代表變性，步驟2代表退火，步驟3代表延伸，這三個(gè)步驟組成一輪循環(huán)．
（3）PCR擴(kuò)增時(shí)，退火溫度的設(shè)定是成敗的關(guān)鍵．退火溫度過高會(huì)破壞引物與模板之間的堿基配對(duì)．退火溫度的設(shè)定與引物長度、堿基組成有關(guān)，長度相同但GC含量高的引物需要設(shè)定更高的退火溫度．
（4）如果PCR反應(yīng)得不到任何擴(kuò)增產(chǎn)物，則可以采取的改進(jìn)措施有②③（填序號(hào)：①升高退火溫度 ②降低退火溫度 ③重新設(shè)計(jì)引物）．

分析 PCR技術(shù)：
1、概念：PCR全稱為聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，是一項(xiàng)在生物體外復(fù)制特定DNA的核酸合成技術(shù)．
2、原理：DNA復(fù)制．
3、前提條件：要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一對(duì)引物．
4、條件：模板DNA、四種脫氧核苷酸、一對(duì)引物、熱穩(wěn)定DNA聚合酶（Taq酶）．
5、過程：①高溫變性：DNA解旋過程；②低溫復(fù)性：引物結(jié)合到互補(bǔ)鏈DNA上；③中溫延伸：合成子鏈．PCR擴(kuò)增中雙鏈DNA解開不需要解旋酶，高溫條件下氫鍵可自動(dòng)解開．

解答 解：（1）構(gòu)建重組質(zhì)粒，首先要用限制酶切割含目的基因的DNA片段和質(zhì)粒，所以位于目的基因兩端的引物中需要增加適當(dāng)?shù)南拗菩院怂醿?nèi)切酶位點(diǎn)．設(shè)計(jì)的引物之間不能有堿基互補(bǔ)配對(duì)，否則引物自連，而不能與模板相連．
（2）圖中步驟1、2、3分別代表變性、退火、延伸，這三個(gè)步驟組成一輪循環(huán)．
（3）G-C之間有3個(gè)氫鍵，A-T之間有2個(gè)氫鍵，所以G-C含量越高的引物，退火溫度越高．
（4）PCR反應(yīng)得不到任何擴(kuò)增產(chǎn)物，可能是退火溫度過高，導(dǎo)致引物與模板不能相連；或引物間相互配對(duì)，引物自連，不能與模板相連．因此，可通過降低退火溫度或重新設(shè)計(jì)引物進(jìn)行改進(jìn)．
故答案為：
（1）限制性核酸內(nèi)切酶      堿基互補(bǔ)配對(duì)
（2）變性
（3）GC含量高
（4）②③

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查基因工程的相關(guān)知識(shí)，要求學(xué)生理解PCR的具體過程，以及引物的作用，學(xué)會(huì)分析引物或溫度改變對(duì)PCR結(jié)果的影響．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中生物 來源： 題型：選擇題

3．下列有關(guān)性狀與性染色體敘述，錯(cuò)誤的是（　�。�
A．ZW型性別決定的生物，雄性體細(xì)胞中性染色體大小相同
B．性染色體上的基因都與性別決定有關(guān)
C．性染色體上的基因都伴隨性染色體遺傳
D．伴性遺傳不一定有交叉遺傳現(xiàn)象

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科目：高中生物 來源： 題型：解答題

5．選取某種植物中的兩個(gè)純合品系抗病弧形葉和不抗病卵形葉做親本進(jìn)行雜交，F(xiàn)1的表現(xiàn)型為抗病卵形葉，F(xiàn)1自交，F(xiàn)2中出現(xiàn)四種表現(xiàn)型及其比例為抗病卵形葉：抗病弧形葉：不抗病卵形葉：不抗病弧形葉=5：3：3：1．研究發(fā)現(xiàn)，在排除了交叉互換和突變的前提下，產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因是某類同時(shí)含兩個(gè)顯性基因的配子死亡．控制是否抗病的基因用 A、a表示，控制葉型的基因用B、b表示，請(qǐng)回答：
（1）根據(jù)F1和F2中個(gè)體的表現(xiàn)型及比例能不能判斷上述基因位于常染色體上．不能（填“能”或“不能”）．
（2）請(qǐng)用上述出現(xiàn)的個(gè)體為材料設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，探究同時(shí)含兩個(gè)顯性基因（都位于常染色體上）的死亡配子的類別．①雜交組合：F1（母本）×不抗病弧形葉（父本）
預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論：
若子代中出現(xiàn)抗病卵形葉：不抗病卵形葉：不抗病弧形葉=1：1：1，說明含兩個(gè)顯性基因使雌配子致死．
若子代中出現(xiàn)抗病卵形葉：抗病弧形葉：不抗病卵形葉：不抗病弧形葉=1：1：1：1，說明含兩個(gè)顯性基因使雄配子致死．
②雜交組合：F1（父本）×不抗病弧形葉（母本）
預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論：若子代中出現(xiàn)抗病弧形葉：不抗病卵形葉：不抗病弧形葉=1：1：1，說明含兩個(gè)顯性基因使雄配子致死．
若子代中出現(xiàn)抗病卵形葉：抗病弧形葉：不抗病卵形葉：不抗病弧形葉=1：1：1：1，說明含兩個(gè)顯性基因使雌配子致死．（寫出雜交組合并指出預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論）
（3）若同時(shí)含兩個(gè)顯性基因的死亡配子為卵細(xì)胞，簡述用基因型為AaBb的植株作材料，獲得基因型為AABB的抗病卵形葉植株的過程取AaBb植株的花藥離體培養(yǎng)得單倍體幼苗，秋水仙素誘導(dǎo)染色體加倍，用相應(yīng)病原體感染卵形葉植株，保留抗病植株．．

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科目：高中生物 來源： 題型：選擇題

2．胰島A細(xì)胞在正常生理狀態(tài)下，能發(fā)生的是（　�。�
A．氨基酸→胰島素；ATP→ADP+PiB．葡萄糖→淀粉；H2O→[H]+O2
C．氨基酸→核糖體蛋白；[H]+O2→H2OD．葡萄糖→丙酮酸；染色質(zhì)→染色體

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科目：高中生物 來源： 題型：選擇題

9．下列生物屬于種群的是（　�。�
A．一塊水田里的全部水草B．一塊朽木上的全部真菌
C．一塊棉田中的全部蚜蟲D．一個(gè)池塘中的全部魚

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科目：高中生物 來源： 題型：選擇題

19．哺乳動(dòng)物精子的形成需要經(jīng)過（　�。�
A．有絲分裂B．無絲分裂C．減數(shù)分裂D．二分裂

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科目：高中生物 來源： 題型：解答題

6．如圖表示人體內(nèi)兩種調(diào)節(jié)系統(tǒng)的部分結(jié)構(gòu)或關(guān)系模式圖．請(qǐng)據(jù)圖回答：

（1）若“+”表示促進(jìn)作用，“-”表示抑制作用，則圖甲中a細(xì)胞為下丘腦（神經(jīng)分泌）細(xì)胞，①處的激素名稱為甲狀腺激素，作用為-（用“+”或“-”表示）．
（2）若乙圖代表縮手反射的反射弧．（X、Y為神經(jīng)纖維上的實(shí)驗(yàn)位點(diǎn)，Z為突觸間隙）
①A代表反射弧的效應(yīng)器，刺激圖中的X、Y位點(diǎn)，可產(chǎn)生縮手反射，該反射過程中，Z處傳遞的信號(hào)的形式為化學(xué)信號(hào)．
②如果在Y處膜外安放如圖所示的靈敏電流表，給予X點(diǎn)和Y點(diǎn)各一個(gè)適宜強(qiáng)刺激，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)的次數(shù)分別為0次和2次．
③已知某種藥物可以阻斷反射活動(dòng)，為探究其作用機(jī)理，某同學(xué)做了如下實(shí)驗(yàn)：將藥物放在Z點(diǎn)，刺激Y點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)電流表發(fā)生偏轉(zhuǎn)，而效應(yīng)器無反應(yīng)．由此得出的結(jié)論是：這種藥物是通過阻斷突觸處的信號(hào)傳遞起作用的．另一同學(xué)對(duì)此實(shí)驗(yàn)作了相應(yīng)的補(bǔ)充，使之更嚴(yán)密．你認(rèn)為他的補(bǔ)充意見應(yīng)該是將藥物放在X點(diǎn)，刺激Y點(diǎn)，觀察效應(yīng)器的反應(yīng)．
（3）科學(xué)研究表明：精神因素（焦慮、緊張等的心理變化）會(huì)使T細(xì)胞活性下降，對(duì)病毒、真菌感染的抵抗能力和對(duì)腫瘤細(xì)胞的監(jiān)控能力下降，還間接引起機(jī)體生成抗體的能力降低．圖丙表示神經(jīng)、免疫、內(nèi)分泌三大系統(tǒng)相互調(diào)節(jié)的部分示意圖，請(qǐng)據(jù)圖回答：
①精神因素能使T細(xì)胞活性下降，導(dǎo)致機(jī)體生成抗體能力降低的原因是淋巴因子的分泌量減少，且（識(shí)別）呈遞抗原的能力降低，影響了B細(xì)胞增殖分化成漿細(xì)胞的過程，使抗體的生成量減少．
②由圖可知，神經(jīng)系統(tǒng)可通過突觸前膜釋放神經(jīng)遞質(zhì)，直接調(diào)節(jié)免疫器官或免疫細(xì)胞的活動(dòng)，還可通過有關(guān)激素間接調(diào)節(jié)免疫器官或免疫細(xì)胞的活動(dòng)．
③維持機(jī)體穩(wěn)態(tài)離不開細(xì)胞間的信息交流，動(dòng)物細(xì)胞間進(jìn)行信息交流的途徑有：一是通過信息分子經(jīng)體液運(yùn)輸并作用于靶細(xì)胞來實(shí)現(xiàn)；二是通過通過細(xì)胞間的接觸實(shí)現(xiàn)信息交流，例如吞噬細(xì)胞將抗原呈遞給T細(xì)胞就是通過此途徑實(shí)現(xiàn)的．
（4）某同學(xué)認(rèn)為一種植物（N植物）的提取液對(duì)SARS病毒有抑制作用，他以小白鼠為研究材料設(shè)計(jì)了下面的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行證明．
實(shí)驗(yàn)步驟：①選擇一只健康的小白鼠，讓小白鼠感染SARS病毒．
②在喂養(yǎng)小白鼠的飼料中加入一定量的N植物提取液，觀察小白鼠是否出現(xiàn)患病癥狀．
我們認(rèn)為該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)存在明顯的不科學(xué)之處，請(qǐng)指出兩點(diǎn)：
ⅰ沒有對(duì)照實(shí)驗(yàn)；
ⅱ用于實(shí)驗(yàn)的小白鼠數(shù)量太少．

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科目：高中生物 來源： 題型：選擇題

3．Na+-K+泵是一種常見的載體，也是能催化ATP水解的酶．這種泵每消耗1分子的ATP，就逆濃度梯度將3分子的Na+泵出細(xì)胞外，將2分子的K+泵入細(xì)胞內(nèi)．由此可知（　�。�
A．該載體不一定能催化ATP水解，但一定能促進(jìn)物質(zhì)的運(yùn)轉(zhuǎn)
B．Na+和K+通過Na+-K+泵的跨膜運(yùn)輸方式分別是主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)和協(xié)助擴(kuò)散
C．葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞的方式與Na+和K+通過Na+-K+泵跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞较嗤?/td>
D．Na+-K+泵對(duì)維持動(dòng)物細(xì)胞的滲透壓平衡起著非常重要的作用

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科目：高中生物 來源： 題型：解答題

18．冬天，同學(xué)們從溫暖的教室里出來到操場上跑操，由于教室內(nèi)外溫度很大，機(jī)體需經(jīng)過一系列調(diào)節(jié)活動(dòng)才能維持內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)．請(qǐng)回答下列問題：
（1）寒冷可引起皮膚冷覺感受器產(chǎn)生興奮，沿傳入神經(jīng)傳至下丘腦的體溫調(diào)節(jié)中樞，經(jīng)中樞處理，使傳出神經(jīng)末梢釋放神經(jīng)遞質(zhì)，引起皮膚毛細(xì)血管收縮，血流量減少，從而減少皮膚的散熱量（熱量散失）．在此調(diào)節(jié)過程中，由體溫調(diào)節(jié)中樞發(fā)出的傳出神經(jīng)調(diào)控的效應(yīng)器除了上述的毛細(xì)血管外，還主要有汗腺、骨骼肌、肝臟（答出兩項(xiàng)即可）．
（2）剛到寒冷的環(huán)境時(shí)，甲狀腺直接在促甲狀腺激素的作用下分泌活動(dòng)增強(qiáng)．調(diào)查發(fā)現(xiàn)，學(xué)生在寒冷的室外比溫暖的室內(nèi)的“精氣神”要大，從神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)之間關(guān)系的角度可以判斷甲狀腺激素
還有提高神經(jīng)系統(tǒng)的興奮性的功能．
（3）由于室內(nèi)外溫差很大，人體維持穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)能力有限，同學(xué)們的身體會(huì)受到一定的影響．即使是在夏季，醫(yī)生也建議，在劇烈運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致大汗淋漓之后最好不要立即到溫度很低的空調(diào)間“乘涼”，其主要依據(jù)是低溫環(huán)境的刺激，使機(jī)體產(chǎn)熱作用增強(qiáng)、毛細(xì)血管收縮、出汗減少，最終導(dǎo)致機(jī)體內(nèi)熱量不能及時(shí)散出．

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同步練習(xí)冊(cè)答案