题目内容

19．水果成熟后会变软与细胞壁中的果胶降解有关，该过程中起作用的主要是多聚半乳糖醛酸酶（PG）．果实成熟过程中PG合成显著增加，能使果实变红变软，但不利于保鲜；利用基因工程的方法减少PG基因的表达，可延长果实保质期．科学家将PG基?因反向接到土壤农杆菌的Ti质粒上，导入到番茄细胞中，得到转基因番茄．请据图回答：

（1）该基因工程中的目的基因是PG基因，可利用获取的PG的mRNA，通过反转录法获取，再利用
PCR技术可以迅速得到大量的目的基因．
（2）在该基因上游加结构A可确保基因的反向转录，结构A上应具有RNA聚合酶结合位点．
（3）大肠杆菌中的Ti粒的T-DNA实质就是质粒，其主要作用是能将目的基因转移至受体细胞并且整合到受体细胞染色体DNA上．
（4）科学家将PG基因反向接到Ti质粒上，之所以能抑制PG基因的正常表达，是因为导入的目的基因能转录反义RNA，且能与普通番茄的PG基因转录的mRNA 互补结合．转基因番茄培育是否成功，最终可以通过比较转基因番茄与非转基因番茄的番茄果实的保质期是否延长来确定．

分析 根据题意和图示分析可知：图示是将将PG基因反向接到Ti质粒上，导入到番茄细胞中，得到转基因番茄的过程．反义RNA一般是指与编码链或有义链互补的DNA链编码的RNA，mRNA是由编码链或有义链编码的RNA，所以反义RNA和mRNA分子能互补结合呈双链RNA．由于核糖体不能翻译双链的RNA，所以反义RNA与mRNA特异性的互补结合抑制了翻译过程．
分析流程图：图示表示转基因番茄的培育过程，在PG基因上游加结构A以确保基因的反向转录，再构建基因表达载体，通过农杆菌转化法，将目的基因导入番茄原生质体，培养使之再生出细胞壁，再用植物组织培养技术使子代保持转基因的优良性状．

解答 解：（1）该基因工程中的目的基因是PG基因，可利用获取的PG的mRNA，通过反转录法获取，再利用PCR技术可以迅速得到大量的目的基因．
（2）因转录的产物是mRNA，在转录时需要RNA聚合酶，故在结构A上应具有RNA聚合酶结合位点．
（3）农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA实质就是一种质粒，可转移至受体细胞，并且整合到受体细胞染色体的DNA上．
（4）由于导入的目的基因能转录出反义RNA，且能与普通番茄的PG基因转录的mRNA互补结合，直接阻碍了PG合成时的翻译过程，抑制PG基因的正常表达．最终使番茄番茄获得抗软化的性状．若番茄果实的保质期延长，则可确定转基因番茄培育成功．
故答案为：
（1）PG基因  反转录  PCR 
（2）RNA聚合酶 
（3）质粒  转移至受体细胞并且整合到受体细胞染色体DNA上  
（4）普通番茄的PG基因转录的mRNA       番茄果实的保质期是否延长

点评 本题结合转基因番茄的培育过程，考查基因工程的原理及技术、植物组织培养过程、植物细胞的质壁分离，要求考生识记基因工程的原理、工具及相关操作，能分析转基因番茄培育过程图，并从中提取有效信息答题；识记植物组织培养技术的应用；掌握植物细胞质壁分离的条件．

练习册系列答案
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如图为我国北方某农场居民食物结构图，农作物的籽粒是人和家禽、家畜的食物来源，生产的家禽、家畜供人食用，大部分农作物秸秆用作燃料，部分秸秆以及人、家禽、家畜的粪便用于肥田。某同学对农场当前的生产生活方式提出了改进方案，请协助解决有关问题：

方案一：调整居民的食物结构以养活更多的人。

（1）若期望可养活的人口数量增加一倍，应将植物性食物与动物性食物的比例由现在的1︰1调整为_______︰1（能量传递效率按10﹪计算,保留整数），这一调整依据的原理是生态系统的 。

（2）该食物网没有列出的生态系统的成分有_______。

方案二：充分利用农作物固定的太阳能，建立新的物质生产体系。设计如下图：

（1）该方案可使农场供养的人数增多，原因是_______________。

（2）该方案是否提高了生态系统的能量传递效率？

（3）科学家袁隆平在长期的实践中，总结出农作物高产的三个要素，即“良种、良田、良法”。这里所说的“良田和良法”是指为农作物的光合作用提供最佳的 等环境条件。

（4）人类耕作导致的生态系统中的农作物随季节的更替，是否属于群落的演替？

如图表示在一个5 mL封闭培养体系中酵母细胞数量的动态变化。下列有关叙述正确的是( )

A.培养到40h时，开始死亡率大于出生率

B.种群数量约为30000个时种群数量的增长速率最快

C.可用样方法计数

D.种群数量增加不受种群密度制约

7．回答有关生物进化与多样性的问题．
美国西部某山林生活着不少彩蝶，分别集中分布于该山林的甲、乙、丙三个区域．从琥珀类“化石”分析来看，距今1000年前的A、B、C三个品种的彩蝶形状差异很大；距今500年前，在乙、丙两区之间曾出现过一条宽阔的大河．如今大河早就干涸，该地区依然保留A、B两种彩蝶，C种彩蝶已经绝迹，出现的是D种彩蝶，且甲、乙两区结合处的A、B彩蝶依然能互相交配产生可育后代；乙、丙地区结合处的B、D彩蝶能杂交，但雌蝶所产受精卵不能发育变成成虫．

（1）甲地区的全部A彩蝶称为种群．
（2）近20年，三种彩蝶中能体现遗传多样性的是AB（填编号）彩蝶．
（3）调查甲区A蝶的数量，调查人员将甲区的山林划成20个大小面积相等的小区，选择其中一个小区统计：用100个捕蝶网诱捕，一天捕获68只A蝶，对捕获的A蝶的翅进行标记后放飞，隔天后再用100个捕蝶网诱捕，捕捉到50只A蝶，其中有标记的蝶占20%，则整个甲区共有A蝶约6800只．
（4）请用现代进化理论解释丙区D蝶出现的机制：D蝶基因突变是进化发生的内因，导致种群的基因频率发生改变；大河的出现隔离了D蝶与其他蝶类的基因交流；经过漫长时间的自然选择，D蝶的基因频率逐渐定向改变；当基因频率变化积累到一定的程度，最终出现了与其他蝶类出现生殖隔离现象
   近20年，林地的降水量显著减少，气温上升，研究人员对乙区、丙区的B、D蝶的数量与蝶的翅色（T-t）、翅形基因（H-h）频率的研究数据如下表：
B蝶D蝶
数量TH数量TH
1990年400026%66%280039%59%
1993年395026%63%300040%60%
1996年320025%48%270038%57%
1999年210027%32%290042%61%
（5）1996年时，基因型为TT的B蝶数量为200
（6）影响B蝶数量减少的基因可能是H基因
（7）已知B、D蝶个体基因数几乎相同．1999年时，B蝶比D蝶的基因库小（填“大”或“小”或“相同”）
14．某植物在停止供水和恢复供水条件下，电导率、细胞含水量与光合速率的变化如图所示．请回答下列问题．
（l）停止供水后，光合速率下降．这是由于水是光合作用（或光反应）反应的原料，又是光合产物在植物体内物质运输的介质．图中从第12天开始吸水，植物的生理状态逐渐恢复．
（2）停止供水一段时间后，叶片发黄，原因是缺水，叶绿素合成受阻，类胡萝卜素含量增加而呈现黄色．植物严重缺水还会使叶绿体变形，影响光合作用的光反应过程，据此推测最可能是叶绿体的类囊体薄膜被破坏，提供给暗反应的NADPH和ATP减少，光合能力不能恢复．
（3）在干旱胁迫初期（0～4天），叶面气孔开放程度下降，导致叶肉细胞间隙CO2浓度减小．（填“增大”“减小”或“不变”），叶肉细胞内的$\frac{{C}_{3}}{{C}_{5}}$比值减小（填“增大”“减小”或“不变”），植物的光合作用速率下降．
（4）细胞由于缺水，细胞膜上的磷脂分子因排布杂乱而出现“空洞”，细胞膜难以维持正常的结构和功能，导致细胞膜的通透性增大（填“增大”“减小”或“不变”），细胞质中的氨基酸、无机盐离子及可溶性糖被动外渗进入细胞间隙导致电导率增大（溶液中离子浓度越高，电导率越大）．从图中分析，膜结构的破坏主要发生在8天-12天（填写时间区间）．
4．下列关于人体内分泌腺和激素的叙述，正确的是（　　）
A．血糖含量升高会引起胰岛A细胞分泌的胰岛素增多
B．血液中甲状腺激素含量增加到一定程度时，会抑制垂体分泌促甲状腺激素释放激素
C．胰高血糖素分泌量上升，促进肝糖原和肌糖原分解
D．甲状腺激素发挥作用后被灭活
10．某男性色盲，他的一个次级精母细胞处于着丝点刚分开时，该细胞可能存在（　　）
A．两条Y染色体，两个色盲基因B．一条Y染色体，没有色盲基因
C．两条X染色体，两个色盲基因D．X、Y染色体各一条，一个色盲基因
7．某植物的体细胞染色体数为6对，其根尖细胞有丝分裂的细胞周期为15小时，其中G1期、S期、G2期、M期所占比例如图．
（1）该植物根尖细胞分裂间期的总时长约为13.8小时．
（2）G1期细胞内完成的主要活动是B、C（多选）．
A．染色质丝螺旋缠绕
B．合成一定数量的RNA
C．合成DNA复制需要的酶
D．合成组装细胞壁的纤维素
（3）如果细胞内存在DNA解旋的现象，则此时细胞可能处于A、B（多选）．
A．S期    B．G2期    C．分裂期中期    D．分裂期后期
（4）假设该植物根尖细胞的所有胸腺嘧啶都已被3H标记，挑选一个正处于分裂期前期的细胞，放入不含放射性的培养液中培养，经过15小时后，培养液中单个细胞内能检出放射性的染色单体有24条．
（5）植物细胞有丝分裂末期在赤道面上会出现一些囊泡，囊泡将彼此融合，囊泡内的物质被用来形成新的细胞壁，囊泡韵膜将在新的细胞壁两侧形成新的细胞膜．
（6）可用于对染色体进行染色的试剂是C、D（多选）．
A．苏木精    B．苏丹III    C．龙胆紫    D．醋酸洋红．
7．神经调节的基本方式是反射，完成反射的结构基础是反射弧．请回答下列相关问题：
（1）在咳嗽的反射过程中，感受器感受刺激产生兴奋，兴奋沿传入神经传到突触小体，导致其中突触小泡的释放神经递质，进而引起咳嗽反应．兴奋在反射弧中的传递特点是具有单向性．
（2）已知乙酰胆碱是一种兴奋性神经递质，其受体的离子通道既允许Na+通过，也允许K+通过．当突触前膜释放的乙酰胆碱作用于突触后膜受体时，突触后膜两侧离子的移动情况主要是Na+内流．
（3）受寒冷刺激时，下丘脑的体温调节中枢兴奋，下丘脑分泌促甲状腺激素释放（或TRH）激素，促进垂体释放促甲状腺激素，使甲状腺增加甲状腺激素的合成和分泌，增加机体产热量，该过程体现了甲状腺激素分泌的分级调节．
（4）为研究Ca2+对神经冲动的产生及神经元之间的兴奋传递是否必需，研究者将能迅速结合Ca2+的药物BAPTA（该药物不影响兴奋的产生和传递）注入突触小体内，同时用适宜强度的电刺激突触前神经元，若突触前膜电位无变化，而神经递质释放量减少，则说明Ca2+不影响突触前神经元产生神经冲动，但对于神经元之间兴奋的传递是必需的．

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