圖1表示含有目的基因D的DNA片段長度（bp即堿基對）和部分堿基序列，圖2表示一種質(zhì)粒的結(jié)構(gòu)和部分堿基序列．現(xiàn)有MspI、BamHI、MboI、SmaI 4種限制性核酸內(nèi)切它們識別的堿基序列和酶切位點分別為C↓CGG、G↓GATCC、↓GATC、CCC↓GGG．

（1）若用限制酶SmaI完全切割圖1中DNA片段，其產(chǎn)物長度分別為
 
．
若圖1中虛線方框內(nèi)的堿基對被T-A堿基對替換，那么基因D就突變?yōu)榛騞．從隱形純合子中分離出圖1及其對應(yīng)的DNA片段，用限制酶Sma I完全切割，產(chǎn)物中共
有
 
種不同長度的DNA片段．
（2）為了提高試驗成功率，需要通過
 
技術(shù)擴(kuò)增目的基因，以獲得目的基因的大量拷貝．該方法也是檢測
 
多樣性的最簡單方法．
（3）若將圖2中質(zhì)粒和目的基因D通過同種限制酶處理后進(jìn)行連接，形成重組質(zhì)粒，那么應(yīng)選用的限制酶是
 
．
（4）為了篩選出成功導(dǎo)入含目的基因D的重組質(zhì)粒的大腸桿菌，首先將大腸桿菌在含
 
的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，得到如圖3的菌落． 再將滅菌絨布按到培養(yǎng)基上，使絨布面沾上菌落，然后將絨布按到含
 
的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，得到如圖4的結(jié)果（空圈表示與圖11對照無菌落的位置）．請在圖3中圈出一個含目的基因的重組質(zhì)粒的大腸桿菌的菌落．
（5）在選出的大腸桿菌內(nèi)基因D能成功表達(dá)的原因是
 
．其表達(dá)產(chǎn)物是一條多肽鏈，如考慮終止密碼，則其至少含有的氧原子數(shù)為
 
．
考點：基因工程的原理及技術(shù)
專題：
分析：分析圖1：圖中DNA片段含有2個限制酶SmaⅠ切割位點，可被限制酶SmaⅠ切割產(chǎn)生長度為534+3=537bp、796-3-3=790bp、658+3=661bp的三中DNA片段．基因D兩側(cè)序列為GGATCC，可被限制酶BamHⅠ切割．
分析圖2：質(zhì)粒含有CCGG序列、GGATCC序列和GATC序列，其中CCGG序列可被限制酶MspⅠ切割，GGATCC序列和GATC序列可被限制酶MboⅠ切割．用限制酶BamHⅠ切割破壞了抗生素A抗性基因，但沒有破環(huán)抗生素B抗性基因，因此含有重組質(zhì)粒的大腸桿菌能抗抗生素B，但不能抗抗生素A．
解答： 解：（1）根據(jù)圖1中的酶切位點，可判斷用限制酶SmaⅠ完全切割該DNA片段，其產(chǎn)物長度為537bp、790bp、661bp．若圖1中虛線方框內(nèi)的堿基對被T-A堿基對替換，基因D就突變?yōu)榛騞，那么基因d上只有一個限制酶SmaⅠ切割位點，被限制酶SmaⅠ切割的產(chǎn)物長度為534+796-3=1327kb、658+3=661bp．因此從隱性純合子（dd）分離出圖1及其對應(yīng)的DNA片段，用限制酶SmaⅠ完全切割，產(chǎn)物中共有2種不同DNA片段．
（2）為了提高試驗成功率，需要通過PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因，以獲得目的基因的大量拷貝．該方法也是檢測遺傳多樣性的最簡單方法．
（3）由圖1可知，目的基因兩側(cè)是GGATCC序列，該序列是限制酶BamHⅠ的識別序列，因此要將質(zhì)粒和目的基因D連接形成重組質(zhì)粒，應(yīng)選用限制酶BamHⅠ切割．
（4）用限制酶BamHⅠ切割質(zhì)粒后，用限制酶BamHⅠ切割破壞了抗生素A抗性基因，但沒有破環(huán)抗生素B抗性基因，因此首先用含有抗生素B的培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌，能生存下來的是含有普通質(zhì)粒和重組質(zhì)粒的大腸桿菌；再用含有抗生素A的培養(yǎng)基培養(yǎng)，能生存下來的是含有普通質(zhì)粒的大腸桿菌．最后能在培養(yǎng)皿1上生存，但不能在培養(yǎng)皿2上生存的大腸桿菌菌落進(jìn)行培養(yǎng)，即可得到含重組質(zhì)粒的大腸桿菌．圖4中空心圈在圖3中對應(yīng)的位置是含目的基因的重組質(zhì)粒的大腸桿菌的菌落．
（5）不同生物共用一套遺傳密碼子，所以基因D能再大腸桿菌內(nèi)成功表達(dá)．基因D含有1020對堿基，最多能翻譯形成含有1020÷3-1（終止密碼子）=339個氨基酸的多肽鏈．多肽鏈含有O原子數(shù)=肽鍵數(shù)+2肽鏈數(shù)+R基中的O原子數(shù)，所以該多肽至少含有O原子數(shù)為338+2×1=340個．
故答案為：
（1）537、790、661     2
（2）PCR        遺傳
（3）BamH1
（4）抗生素B    抗生素A
（5）生物共用一套遺傳密碼子      340
點評：本題結(jié)合圖解，考查基因工程的相關(guān)知識，要求考生識記基因工程的原理、操作工具及操作步驟，能結(jié)合圖中限制酶的識別序列判斷所選限制酶的種類，再根據(jù)抗性基因進(jìn)行篩選，同時能結(jié)合圖中和題中的數(shù)據(jù)答題．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中生物 來源： 題型：

某班級分組進(jìn)行減數(shù)分裂實驗，下列操作及表述錯誤的是（　�。�
A、換用高倍鏡時，從側(cè)面觀察，防止物鏡與裝片碰擦
B、因觀察材料較少，性母細(xì)胞較小，顯微鏡視野應(yīng)適當(dāng)調(diào)亮
C、為觀察細(xì)胞的不同層面，用細(xì)準(zhǔn)焦螺旋調(diào)節(jié)焦距
D、一個視野中，用10×物鏡看到8個并列細(xì)胞，用40×物鏡可看到2個并列細(xì)胞

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科目：高中生物 來源： 題型：

如圖表示細(xì)胞中出現(xiàn)的異常mRNA被SURF復(fù)合物識別而發(fā)生降解的過程．該過程被稱為NMD作用，能阻止有害異常蛋白的表達(dá)．NMD作用常見于人類遺傳病中，如我國南方地區(qū)高發(fā)的β-地中海貧血癥．（AUG、UAG分別為起始和終止密碼子）
 
（1）圖中異常mRNA與正常mRNA長度相同，推測終止密碼子提前出現(xiàn)的原因是發(fā)生了基因中的
 
．由此說明，基因通過
 
而控制性狀．
（2）異常mRNA來自于突變基因的
 
，其降解產(chǎn)物為
 
．如果異常mRNA不發(fā)生降解，細(xì)胞內(nèi)就會產(chǎn)生肽鏈較
 
的異常蛋白．
（3）常染色體上的正常β一珠蛋白基因（A+）既有顯性突變（A），又有隱性突變（a），兩者均可導(dǎo)致β一地中海貧血癥．如表分析：
基因型aaA十AA十a
表現(xiàn)型重度貧血中度貧血輕度貧血
原因
分析		  能否發(fā)生NMD作用    能  ②
 
    能
β一珠蛋白合成情況①
 
  合成少量  合成少量
①
 
    ②
 

⑧除表中所列外，貧血患者的基因型還有
 
．

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科目：高中生物 來源： 題型：

某二倍體植物正常葉對缺刻葉為顯性，控制該相對性狀的兩對等位基因（D、d和E、e）分別位于4號和7號染色體上．下表是純合子雜交試驗的統(tǒng)計數(shù)據(jù)：
親本組合 F1株數(shù) F2株數(shù)
正常葉 缺刻葉 正常葉 缺刻葉
①正常葉×缺刻葉 121 0 451 30
②正常葉×缺刻葉 89 0 242 81
請回答：
（1）該植物葉形性狀的遺傳遵循基因的
 
定律．
（2）表中組合①的兩個親本基因型為
 
，理論上組合①的F2正常葉植株中，純合子與雜合子數(shù)量比為
 
．
（3）表中組合②的親本中，正常葉植株的基因型為
 
．若組合②的F1與缺刻葉植株雜交，理論上后代的表現(xiàn)型及比例為
 
．
（4）在植物葉片中，有的細(xì)胞具有保護(hù)作用，有的細(xì)胞具有輸導(dǎo)作用，有的細(xì)胞進(jìn)行光合作用，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的根本原因
 
．
（5）請畫出組合①的F1體細(xì)胞的基因示意圖．
 

（6）用一定濃度的秋水仙素處理該植物萌發(fā)的種子，可得到四倍體，四倍體和二倍體不是同一物種的理由是
 
．

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科目：高中生物 來源： 題型：

鈉、鉀鹽是日常生活中常見的無機(jī)鹽，對人體的內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)起著重要的作用．某同學(xué)為了驗證高鈉飲食可導(dǎo)致血壓上升，以及適當(dāng)補(bǔ)鉀可減輕高鈉飲食對血壓的影響，設(shè)計實驗如下：
（1）實驗原理：細(xì)胞外的陽離子主要是Na+，高鈉飲食會提高血漿的滲透壓，進(jìn)而使更多的水通過
 
方式進(jìn)入組織液和血漿，導(dǎo)致體重的增加和血壓上升．鉀鹽的利尿作用可減輕高鈉飲食的不利影響．
（2）實驗思路：將血壓正常志愿者隨機(jī)均分為甲、乙、丙三組，分別接受
 
飲食、高鈉飲食和
 
飲食；在試驗期內(nèi)對志愿者的體重和血壓進(jìn)行跟蹤測量和記錄，并作數(shù)據(jù)處理．
（3）預(yù)測實驗結(jié)果（建立坐標(biāo)系，用曲線表示變化趨勢）：
 

（4）分析和討論：請列舉2項對實驗結(jié)果有重大干擾的無關(guān)變量．
 
、
 
．

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科目：高中生物 來源： 題型：

如圖是有關(guān)棉花成熟綠葉組織的相關(guān)圖解，其中圖1是葉肉細(xì)胞的光合作用過程圖解；圖2表示某光照強(qiáng)度和適宜溫度下，光合作用強(qiáng)度增長率隨CO2濃度變化的情況．請回答下列問題．

（1）由圖1可知，甲、乙分別代表的物質(zhì)是
 
、
 
，要想使葉綠體內(nèi)C3的含量快速下降，可以改變的環(huán)境條件是
 
，光反應(yīng)中O2的生成發(fā)生在類囊體膜內(nèi)，產(chǎn)生的O2擴(kuò)散到鄰近的線粒體中被利用至少要經(jīng)過
 
層生物膜．
（2）圖2中在
 
點光合作用速率達(dá)到最大，此時限制光合作用速率的主要環(huán)境因素是
 
，C點和D點相比，葉綠體中[H]的含量
 
（較低、相等、高）
（3）從生長狀況相同的棉花葉片上剪出大小、部位相同的若干圓葉片，抽取葉片細(xì)胞內(nèi)的氣體，平均分成若干份，然后，置于不同濃度的NaHCO3溶液中，給予相同的一定強(qiáng)度光照，測量圓葉片上浮至液面所需時間，其記錄結(jié)果繪成曲線如圖3．請據(jù)此回答．
①該實驗的目的是：
 

②從圖解分析，b點比a點細(xì)胞內(nèi)的C5含量
 
，bc段曲線平緩的限制因素可能是
 
而c點以后曲線上行，其原因應(yīng)該是
 
．

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科目：高中生物 來源： 題型：

煙草是雌雄同株植物，卻無法自交產(chǎn)生后代．這是由S基因控制的遺傳機(jī)制所決定的，S基因分為S1、S2、S3等15種．圖表示煙草植物傳粉受精的遺傳機(jī)制示意圖（注：精子通過花粉管輸送到卵細(xì)胞所在處，完成受精）．
（1）煙草的15種S基因互稱為
 
，來源于
 
．
（2）據(jù)圖推測煙草無法自交產(chǎn)生后代的原因是
 

A．花粉基因與卵細(xì)胞基因一致，花粉管能伸長
B．花粉基因與卵細(xì)胞基因不一致，花粉管能伸長
C．花粉基因與卵細(xì)胞基因一致，花粉管不能伸長
D．花粉基因與卵細(xì)胞基因不一致，花粉管不能伸長
（3）研究發(fā)現(xiàn)，S基因包含控制合成S核酸酶和S因子的兩個部分，前者在雌蕊中表達(dá)，后者在花粉管中表達(dá)．傳粉后，雌蕊產(chǎn)生的S核酸酶進(jìn)入花粉管中，與對應(yīng)的S因子特異性結(jié)合，進(jìn)而將花粉管中的rRNA降解，據(jù)此分析花粉管不能伸長的直接原因是
 
．
（4）將基因型為S1S2和S2S3的煙草間行種植，全部子代的基因型種類可能有
 
（多選）
A．S1S2 B．S2S3         C．S1S3      D．S2S2
（5）自然界中有許多與煙草一樣具有自交不育特性的植物，從進(jìn)化角度來說是
 
的結(jié)果，這種特性的生物學(xué)意義是
 
（多選）
A．有利于提高遺傳多樣性
B．有利于提高物種多樣性
C．為物種的進(jìn)化提供了更豐富的原材料
D．體現(xiàn)了雜種優(yōu)勢，更有利于該物種的發(fā)展．

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科目：高中生物 來源： 題型：

取一植物形態(tài)、大小、生長發(fā)育狀況相同的四片葉子按圖所示進(jìn)行實驗，燒杯中的液體可以保證葉片所需的水與礦質(zhì)元素的正常供應(yīng)，氣體的變化量可以通過觀察油滴的移動來判斷．（不考慮氣體在水中的溶解與外界氣壓的變化和蒸騰作用的影響）
（1）適宜的光照下，裝置A中油滴的移動情況是
 
，適宜的光照下短時間內(nèi)裝置B中油滴的移動情況是
 
，此時裝置B中的凈光合量
 
零（填“大于”、“小于”或“等于”）
（2）裝置C中的油滴在
 
情況下不移動，若考慮氣體在水中的溶解與外界氣壓的變化和蒸騰作用對裝置C的影響，對照組的設(shè)置是
 
，如果將C裝置突然從光下移動到黑暗處，短時間內(nèi)葉肉細(xì)胞中的C3物質(zhì)含量變化是
 
．
（3）能直接證明光合作用需要二氧化碳的裝置是
 
，若用B、D裝置證明光和作用需要光，需進(jìn)行改進(jìn)的是
 
，要測定葉片細(xì)胞呼吸的強(qiáng)度最好選擇裝置
 
．

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科目：高中生物 來源： 題型：

圖示某海灣大陸架的食物網(wǎng)．浮游植物急劇增加時會引起（　　）
A、a和b的數(shù)量保持J型增長
B、c與d因食物豐富而競爭加劇
C、c、d和e的數(shù)量可能大量減少
D、b的食性和營養(yǎng)級發(fā)生改變

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同步練習(xí)冊答案