Question

Ⅰ（10分）下图表示小肠上皮细胞亚显微结构示意图，请据图回答下列问题：

（1）四种膜蛋白功能的差异是由结构差异造成的，导致结构差异的根本原因是                  。
（2）细胞面向肠腔的一侧形成很多微绒毛，以增多细胞膜上_____________数量，高效地吸收来自肠腔的葡萄糖等物质。
（3）细胞膜表面还存在水解双糖的膜蛋白D，说明膜蛋白还具有             功能。
（4）图1的四种膜蛋白中，承担受体功能的是            。
（5）该细胞不能合成胰岛素，其原因是                                  。
Ⅱ(8 分)常见的酿酒酵母只能利用葡萄糖而不能利用木糖来进行酒精发酵，而自然界中某些酵母菌能分解木糖产生酒精，但是对酒精的耐受能力差。科学家利用基因工程培育了能利用这两种糖进行发酵且对酒精耐受能力强的酿酒酵母。请分析回答下列问题:
(1)制备酵母菌培养基要进行倒平板操作，待平板冷凝后，要将平板倒置，其主要原因是_   _____。
(2)取从自然界中采集的葡萄，用无菌水将葡萄皮上的微生物冲洗到无菌的三角瓶中，然后按图甲所示过程进行酵母菌的纯化培养。

图乙是经过图甲过程A纯化培养的结果，在培养基上接种时划线的顺序依次是________(用编号表示)。研究者在图甲过程C的操作培养过程中，得到了一个经培养后菌落分布如图丙所示的平板，推测接种时可能的操作失误是_____________________________。

(3)将培养基上的酵母菌菌株转接到仅以________ 为碳源的培养基中，无氧条件下培养一周后，有些酵母菌死亡，说明这些酵母菌不能利用木糖发酵。
(4)从以上筛选得到的活酵母菌中提取DNA ，利用PCR 技术大量扩增获得目的基因。若将1个目的基因分子复制10 次，则需要在缓冲液中至少加入_____个引物。将目的基因连接到具有尿嘧啶合成酶基因作为标记基因的质粒上，然后将所得的重组质粒导入酵母菌时，应选择缺乏________ 能力的酿酒酵母作为受体菌。
(5)将经上述流程培育获得的转基因酿酒酵母接种在含__________的培养基中进行酒精发酵能力测试。随着发酵的持续进行，若该酿酒酵母能够存活，说明它能________________，即说明所需菌株培育成功。

Answer 1

Ⅰ
（1）控制四种膜蛋白DNA基因不同      （2）载体蛋白（膜蛋白A） 
（3）生物催化（或催化）    （4）膜蛋白C  
（5）细胞选择性表达该细胞功能所需物质的基因
Ⅱ
（1）防止培养皿盖的冷凝水落入培养基造成污染        （2）①③② 涂布不均匀
（3）木糖           （4）2¹¹-2   尿嘧啶合成
（5）葡萄糖和木糖 利用葡萄糖和木糖产生酒精，且对酒精的难受能力强（合理即可）

解析试题分析：Ⅰ
（1）四种膜蛋白的化学本质都是蛋白质，不同蛋白质结构差异的根本原因是控制四种膜蛋白合成的DNA基因不同。
（2）微绒毛的作用是增多细胞膜上膜蛋白A数量，以便高效地吸收来自肠腔的葡萄糖等物质。
（3）膜蛋白D能水解双糖，说明膜蛋白还具有催化功能。
（4）膜蛋白C承担受体功能，能接受内环境信号刺激。
（5）胰岛素只能由胰岛B细胞合成，小肠上皮细胞不能合成胰岛素的原因是胰岛素基因在该细胞中不表达。
考点：本题考查膜蛋白的相关知识，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成知识的网络结构的能力。
试题分析：Ⅱ
（1）待平板冷凝后，要将平板倒置，其主要原因是防止培养皿盖的冷凝水落入培养基造成污染。
（2）在培养基上接种时划线的顺序依次是每一区的划线应从前一区划线的末端位置开始划线，从而能将菌种逐区减少，所以划线顺序是①③②；培养后菌落分布不均匀可能是接种时涂布不均匀造成的。
（3）利用选择培养基选择培养时，培养基中若仅以木糖为碳源，无氧条件下培养一周后，有些酵母菌死亡，说明这些酵母菌不能利用木糖发酵。
（4）PCR 技术大量扩增目的基因时，缓冲液中需要加入的引物个数计算公式为2ⁿ⁺¹-2，所以若将1个目的基因分子复制10 次，则需要在缓冲液中至少加入2¹¹-2=个引物。质粒中的标记基因作用是用于筛选含目的基因的受体细胞，将目的基因连接到具有尿嘧啶合成酶基因作为标记基因的质粒上，然后将所得的重组质粒导入酵母菌时，应选择缺乏尿嘧啶合成能力的酿酒酵母作为受体菌。若选择培养基中的酵母菌能合成尿嘧啶，则说明目的基因导入受体酵母菌中。
（5）本基因工程是为了培养能利用这两种糖进行发酵且对酒精耐受能力强的酿酒酵母。所以检测时应将培育获得的转基因酿酒酵母接种在含葡萄糖和木糖的培养基中进行酒精发酵能力测试。随着发酵的持续进行，若该酿酒酵母能够存活，说明它能利用葡萄糖和木糖产生酒精，且对酒精的难受能力强，即说明所需菌株培育成功。
考点：本题考查基因工程和微生物培养的相关知识，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成知识的网络结构的能力。