41．(15分)圆褐固氮菌是自生固氮菌，为经济有效地提高农作物产量，人们一直在努力研究、寻找固氮基因。对基因的研究常常因研究样品中DNA含量太低而难以进行，PCR技术有效地解决了这个问题。如今对基因的深入研究使人类跨入了蛋白组研究时代，从复杂的细胞混合物中提取、分离高纯度的蛋白质是该研究要做的基本工作之一。

(1)某同学在做微生物实验时，不小心把圆褐固氮菌样品和酵母菌样品混在一起，已知青霉素会影响固氮菌的生长繁殖，但不影响真菌的生长繁殖。请填空完成分离这两种菌的主要实验步骤：

①分别配置　　　　　　　　 的培养基和　　　　　　 的培养基，分别分成两份，依次 标上A、a、B、b备用；

②分别向A、B培养基接种　　　　　　 ；

③把接种后的培养基放在恒温箱中3d-4d；

④从A、B培养基上生长的　　　 中挑取生长良好的菌株，分别接种到　　　　 中；

⑤　　　　　 　　　　　　　　　　　　。

(2)用基因工程技术从经过分离、提纯的圆褐固氮菌中获取固氮基因，然后进行PCR扩增。下列表1和表2分别表示用PCR扩增固氮基因的反应体系及反应条件。

①从上表中可得出，PCR技术与DNA复制相比较，主要区别之一是　　　　　　　 。

此外，从反应条件看，所使用的DNA聚合酶应具有__________的特点。每次循环都需要2种引物的主要原因是_______________　　　　　 ________________。

②下图为第1轮循环产生的产物。请绘出以a链和b链为模板经PCR扩增的产物。

(3)在对固氮基因产物的生产研究中，需要从复杂的细胞混合物中提取、分离高纯度的蛋白质。下图表示蛋白质提取和分离实验涉及的相关原理。

①图甲表示相对分子质量不同的蛋白质通过凝胶色谱法分离的过程。试管中收集到的液体最先出现的是相对分子质量较大的蛋白质，原因是　　　　　　　　　　　　　　 。

②图乙所示实验模拟电泳现象，U型管左侧的颜色逐渐变深，原因是　　　　　　 。

40．(15分)根据你所学过的知识,回答有关基因工程和蛋白质工程的问题:

人类的肢端肥大症是由于成年人体内的生长激素分泌过多造成的，可以用生长激素抑制因子来治疗。这种物质的化学成分是蛋白质，传统上获得该物质的方法是从人的血液中提取，但由于产量低，价格高，难已广泛应用，现在科学家正在研究用基因工程的方法，利用牛来生产含该物质的牛奶。

(1)从人体合成该物质的细胞中提取合成该物质的mRNA,通过　　　　　　 过程合成DNA，利用这种方法获得目的基因,在基因工程中叫　　　　　　　　　　　　 。

(2)基因工程中最常用的运载体是　　　　 　　　，其主要特点是(　　　 )

　1能自主复制 2不能自主复制 3结构很小 4是蛋白质 5是环状RNA 6是环状DNA

　7能“友好”的“借居”

A．1357　　　 B.246　　　 C.1367　　　 D.2367

(3)基因表达载体的构建,首先要使用同一种限制酶进行切割,假如运载体被切割后,得到的分子末端序列为 AATTC- ,则能与该运载体连接的生长激素抑制因子的分子末端是(　 　)

　 A. 　–G　　　　　　　 B.　 --T　　　　　　 C. 　–CTTTA　　　　　　 D.　 --AAATC

　 　　　--CTTAA　　　　　　 　--AATCC　　　　　 　--G　　　　　　　　　 　　--T

(4)将目的基因导入牛的受精卵,如果受精卵发育成的母牛能分泌该物质,则说明:

　 　a.　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　

　 　b.　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　

(5)从牛奶中提取该物质的方法是　　　　　　　　　　　　　　　　　　

(6)利用这种物质治疗人类肢端肥大症的给药方法是　　　　　　 ,理由是　　　　　　　

　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

(7)用基因工程制造的蛋白质是　　　 ,蛋白质工程制造的蛋白质是　　　 。

　 A.天然蛋白质　　　　　　　　　　　　　 B.稀有蛋白质

　　C.自然界中不存在的蛋白质　　　　　　　 D.肌肉蛋白

(8)天然蛋白质合成过程是按照中心法则进行的:基因à表达(转录和翻译)à形成氨基酸序列的多肽链à形成具有高级结构的蛋白质à行使生物功能;而蛋白质工程的基本途径是:从预期的蛋白质功能出发à设计预期的　　　　　　 　à 推测应有的　　　　　　　　 　à找到相对应的　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

39．(11分)植物生命活动调节的基本方式是植物激素调节。

Ⅰ．自然生长的植物在果实成熟过程中，各种激素都有明显变化。某实验小组测定了苹果等果实成熟过程中激素的动态变化，如图所示：

(1)果实中的生长素主要来源于　　 　　　　　　　　。从图中可知除了生长素能促进细胞伸长外，　　　　　　也可能具有此作用。

(2)在果实成熟过程中含量升高的激素是　　　　　　　　　。

(3)从图中各种激素的动态变化可以说明植物的生长发育过程是　　　　　 　 　

的结果。

Ⅱ．生产上常用生长素类似物奈乙酸(NAA)处理扦插枝条，促其生根。为了验证奈乙酸的生理作用与生长素作用相似，某人取生长状况一致的菜豆嫩枝若干条，随机平分为A、B、C三组，进行了如下实验：

(1)上述实验中有 　　　　　组对照实验，预计　　 　　　 组生根最多。

(2)用黑纸包住烧杯遮光的原因可能是　　　　　　　　　　　。

Ⅲ．“生长素促进细胞伸长生长”的理论认为：生长素能与细胞膜上的蛋白质结合，从而激活细胞膜上转运H⁺的载体，将H⁺向膜外运输，使细胞壁酸化、变得松弛，细胞吸水膨胀产生压力，促使细胞生长。为了验证生长素是以酸化细胞壁的方式促进细胞生长的，请完成实验设计：

材料用具：燕麦胚芽鞘若干、中性缓冲液、弱酸性缓冲液、一定浓度的生长素溶液、蒸馏水等及必要的用具：

(提示：缓冲液均为低浓度，可以维持酸碱度的恒定且对植物的代谢没有影响；不考虑生长素浓度改变对于生长的影响。)

(1)实验时，首先应对燕麦胚芽鞘做怎样的处理？

(2)补充实验步骤：

第一步，取二个小瓶，编号甲、乙、丙，分别加入处理过的等量的燕麦胚芽鞘；

第二步，甲瓶中加入　　　　　　　　　　　　　　　

乙瓶中加入　　　　　　　　　　　　　　　　　

丙瓶中加入　　　　　　　　　　　　　　　　　

第三步，培养相同时间后，观察、测量并记录燕麦胚芽鞘的长度。

　　 下列第40题和第41题为选做题．其中第40题适用于《选修3·现代生物科技》，第41题适用于《选修1·生物技术实践》。请在两题中任选一题做答，两题都做则以第40题给分。

38．(5分)分析下列材料，回答问题

材料1　 红树林是生长在热带、亚热带海岸潮间带特有的植被，具有丰富的动植物资源。广东是我国红树林资源最丰富的省份之一，其中雷洲半岛和深圳湾的红树林分布区被列为国家级红树林自然保护区，红树林的保护和发展也被列为广东建设林业生态省的八大工程之一。

材料2　 2004年12月，印度洋强地震引起的海啸导致死亡十多万人，几百万人声乐家可归。但因为有茂密的红树林，印度泰米纳德邦一个鱼村里的172户人家在这次海啸中幸免于难。

(1)红树林属于　　　　　　　 生态系统。建立红树林自然保护区与建立其他自然保护区一样，都是为了保护　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

(2) 海啸过后，灾区沿海的多种生态系统遭到了毁灭性破坏，短期内难以恢复，这事实说明任何生态系统的　　　　 　　　　　　　　　　　　　都是有限的。

(3) 在海啸中被海水浸泡过的农田为什么不宜直接种农作物？请从生物学角度分析其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

37．(6分)下图为反射弧的模式图。X、Y为神经纤维上的实验位点，Z为突触间隙。请回答下列问题：

(1)图中A为　　　　　　　　 ，C是　　　　　　　　　 。

(2)如果在Y处膜外安放如图所示的灵敏电流计，给予X点一个强刺激，电流计指针发生　　 次偏转。

(3)某种药物可以阻断青蛙屈肌反射活动。将药物放在X，刺激Y，肌肉收缩；将药物放在Z，刺激Y，肌肉不收缩。该实验结果证明这种药物在神经系统中仅对兴奋在　　　

　　　　 有阻断作用。

(4)某人体内产生一种抗体，这些抗体与肌细胞膜上的相应递质的受体结合并使其失活，导致患者肌肉萎缩，说话和吞咽困难，最后因呼吸障碍而死亡。此人所患疾病属于哪种免疫疾病？

　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

(5)某种药物能够阻止神经递质的分解，若将此药物放在Z，刺激Y，预计突触后的神经元将发生　　　　　　　　　　　　　　　　 。

36．(7分)右图表示内环境稳态的调节机制。据图分析回答：

(1)若⑦表示促甲状腺激素，对⑦的分泌具有

调节作用的激素是　　　　 　　　　　　。

(2)当性成熟的兔进入繁殖期时，雌雄兔相互

追逐并完成交配行为，图中与此相关的编号

是　　　　 。

(3)若⑤表示细胞免疫过程中产生的免疫活性

物质，则⑤表示　　　　　　 ；若⑥表示侵入

内环境的某种病毒，在机体通过特异性免疫清

除该病毒的过程中，T细胞的作用是　　　　　　　　　　　　　 。

(4)图示表明内环境稳态的维持是　　　　　　　 　　　　　　　　　共同作用的结果。

35．(8分)某校生物研究性学习小组的同学在进行遗传病发病情况调查时,发现本校高一年级

有一位男生患一种单基因遗传病,这种病有明显的家族聚集现象。该男生的祖父、祖母、父亲都患此病,他的两位姑姑也有一位患此病,这位姑姑又生了一个患病的女儿,已知家族中其他成员都正常。

(1)该遗传病的致病基因位于　　　 　　染色体上，属于　　　　 性遗传病。

(2)请根据这个男生及其相关的家族成员的情况,在下图方框中绘制出遗传系谱图,并标出该男生直系亲属的基因型。(该致病基因用A或a表示)

I 　 　 II 　 　 　 III

(3)该男生的基因型与他的姑姑患病女儿的基因型相同的几率是　　 　　　　，预测将来该男生与表现型正常但其父亲为色盲的女性婚配,生一个只患一种病的男孩的几率是　　　　 。

(4)经多方咨询,该男生进行了手术治疗,术后表现正常。若成年后与表现型正常的女性婚配,

你认为其后代是否会患该病?　　　　　　　　　 ;为什么?　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

34．(8分)在水稻中，有芒(A)对无芒(a)为显性，抗病(R)对不抗病(r)为显性，如果从播种到获得种子需要一年，农科站要用有芒抗病(AARR)和无芒不抗病(aarr)的两种水稻品种，培育出无芒抗病的良种水稻供农民使用。

(1)用杂交育种方法培育这一良种供农民使用，至少需要4年，每一年的方法和目的是什

么：请完成下表：

(2)第1年对作为母本的水稻应该作　　　　　　　　　　　　 处理。这项工序应该在开花　　　　　 (选填“前”或“后”)进行。

(3)第　　　　 年开始出现无芒抗病类型，它约占群体的比率为　　　 ；若用单倍体育种，开始出现无芒抗病类型约占群体的比率为　　　 　　　。

(4)就抗病和不抗病这对相对相对性状而言，让F₁自交三代，在自然情况下，基因频率的变化是

A. R增大　　　　 B. r增大　　　　 C. R=r　　　　 D. 无法确定

33．(6分)某科学家做了如下实验：将10g叶肉细胞中的叶绿体和线粒体分离开来，在离体条件下分别研究光合作用中CO₂吸收量(A图)和呼吸作用中CO₂的释放量(B图)。据图回答：

(1)当光照强度为8 klx(千勒克斯)，温度

分别为l5℃和30℃的条件下，离体叶绿

体的光合作用强度分别是__________、

____________ug/h/lOg。通过上述计算

你得出的结论是　　　　　　　　　

______________________________。

(2)假定离体叶绿体和线粒体生理活性

没有改变，在30℃条件下的叶肉细胞既不吸收、也不释放CO₂，此时的光照强度应为

__________。这种情况下呼吸作用释放的CO₂正好_________________________。

(3)假定离体叶绿体和线粒体生理活性没有改变，在温度为30℃，光照强度为8klx下照光10 h再转入暗处，温度也为30℃，这10g叶肉细胞24 h能积累葡萄糖30 ug 。若其他条件相同，黑暗条件下的温度为15℃，则能积累的葡萄糖是37.2 ug。比较上述计算结果，说明____________________________________________________。

32．(5分)生物体内的细胞代谢效率与物质扩散的速率有关。同种物质虽然在细胞中扩散的速率基本相同，但细胞大小不同，扩散发生的快慢会有差异。有人设计了一种模型，用于研究这一问题。［实验目的：(略)　 实验材料：(略)］

实验步骤：

a．用小刀将琼脂块(内含酚酞)切成三块边长分别为3cm、2cm和1cm的立方体；

b．将以上三种琼脂块样品，浸入0.1%NaOH溶液中处理10分钟；

c．取出琼脂块样品，吸干浮液后，分别将每一样品切成两半，观察切面，测量每一切面上NaOH扩散的深度，记录结果并分析。

(1)请你为此研究拟定一个课题名称_____________________________________。

(2)该研究中所用的细胞模型是__________________，考虑在样品中加入酚酞是为了检测NaOH在琼脂块中的扩散深度，原因是____________________________。

(3)计算得出样品相关数据如下表：

通过上表比值分析，你的结论是_________________________________________。

(4)通常情况下，细胞边长小于0.1cm。根据上述模型研究，可以对细胞大小与物质扩散之间的关系作出合理解释：_________________________________________。