题目内容

除草剂草甘膦会把普通大豆植株与杂草一起杀死。科学家从抗草甘膦的矮牵牛中分离克隆出EPSP合成酶基因，培育出了抗草甘膦的转基因大豆，从而大大降低了田间管理成本。抗草甘膦转基因大豆培育过程如图所示。请分析回答有关问题。

(1)科学家在进行上述操作时，通常要用同一种________分别切割质粒和含目的基因的DNA以获得相同的黏性末端，质粒的黏性末端与目的基因两侧的黏性末端就可通过_______________而黏合。这一过程体现了质粒作为运载体必须具备的条件是_____________________________________。
(2)转基因时往往需对EPSP合成酶基因进行扩增，所利用的技术是_______，利用的原理是___________。基因工程的基本步骤包括目的基因的获取、基因表达载体的构建、________________、目的基因的检测与鉴定。构建基因表达载体时，一般在基因表达载体中插入特异性表达的启动子，另外还应含有目的基因、______________、________________等。最后步骤是目的基因的检测与鉴定，在此步骤可进行分子水平的检测，可检测的物质有__________、__________、____________。
(3)与诱变育种、杂交育种相比，通过基因工程培育新品种的主要优点是_______________________。图中利用组织培养培育出转基因大豆完整个体所依据的生物学原理是_______________________。

（1）限制酶 碱基互补配对 具有一个或多个限制酶切点
（2）PCR技术  DNA双链复制 将目的基因导入受体细胞 标记基因  终止子  EPSP合成酶基因（目的基因）  EPSP合成酶基因转录出的mRNA    EPSP合成酶
（3）目的性强，可克服远缘杂交不亲和的障碍 植物细胞的全能性

解析试题分析：（1）基因工程中要用同种限制酶对目的基因和载体进行切割，这样产生相同的粘性末端可以通过碱基互补配对原则进行配对，这体现了运载体必须有一个或多个限制酶切位点。
（2）对目的基因进行扩增常用PCR,利用的原理是DNA的双链复制，基因工程的步骤是目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞和目的基因的检测与鉴定。构建表达载体时要有目的基因，启动子、终止子，标记基因，检测与鉴定可以用分子杂交检测目的基因是否导入，目的基因是否转录出mRNA,及用抗原-抗体杂交检测目的基因是否表达出蛋白质，即EPSP合成酶。
（3）基因工程培育新品种的优点是可以定向改变生物的性状即目的性强，还可以克服远缘杂交不亲和的 ，植物组织培养的原理是植物细胞的全能性。
考点：本题考查基因工程相关知识，意在考察考生对知识点的识记理解掌握程度。

练习册系列答案
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下图表示应用现代生物技术制备H7N9病毒单克隆抗体的流程，请回答下列问题：

(1)①过程表示________，②过程用到的工具酶是________。
(2)构建基因表达载体时，目的基因的首端必须含有________，③过程常用的方法是________，目的基因能否在受体细胞中稳定遗传的关键是________。
(3)从分子水平上鉴定目的基因是否转录可采用________技术，对于转基因成功的细胞Ⅱ还要进行克隆化培养和________检测，经多次筛选获得足够数量的该类细胞。
(4)细胞I是________ ，细胞Ⅱ的特点是________。
(5)若要预防H7N9禽流感，可用图中的________作为疫苗。

不同类型的细胞表达不同的基因组合。那么不同类型的动物细胞都具有全套基因吗？科学家进行了如图所示的克隆研究。Ⅰ～Ⅶ代表有关过程，a～h代表有关结构或个体。

(1)a细胞的名称是____________。选用该细胞作为核移植受体细胞的原因是                                                        。
(2)对b的操作方法通常是             。若g是能产生人生长激素的羊，则培育g时，应将人生长激素基因导入               。
(3)从d中取出细胞进行培养时，一般不超过________代，原因是                     。此培养过程与植物组织培养所用的培养基有何不同？                                                                。
(4)如果图中的细胞均是人体细胞，则获得的h细胞或器官可用于供体本人组织器官的移植，其优点是_____________________________________。
(5)上述过程中用到的生物技术有                                      。 (列举两项)

甲图表示某哺乳动物乳腺细胞内各种蛋白质的合成和转运过程，其中①②③④⑤⑥⑦代表细胞结构，A、B、C、D、E代表物质。用35S标记一定量的氨基酸来培养该乳腺细胞，测得内质网、核糖体、高尔基体上放射性强度的变化曲线如图乙所示。请据图回答下列问题：

(1)图甲中不含磷脂分子的细胞器是[　　　]。
(2)图甲中A、B、C、D代表细胞内合成的各种蛋白质。下列物质中属于A类物质的是_______，属于D类物质的是________。
①呼吸酶　②胰岛素　③ATP合成酶　④线粒体膜蛋白　⑤抗体　⑥RNA聚合酶
(3)D物质从③运输到细胞外的过程中，至少穿过______________层磷脂双分子层。
(4)E是合成D物质的原料，则E物质从细胞外进入细胞形成D物质并排出细胞外，需经过的膜结构依次是____________________(用“→”和序号表示)。
(5)细胞器③和细胞器④可以对蛋白质进行加工和再加工，通过囊泡运输到细胞膜，再分泌到细胞外，这一过程体现了生物膜的结构特点是________________________________。
(6)请在乙图中绘出分泌蛋白合成和运输后细胞中这三种生物膜的膜面积变化。

下图是某组织细胞部分结构及生理过程的示意图。请据图回答： 

（1）在人体内胆固醇既是组成        的重要成分，又参与血液中       的运输。胆固醇合成后以低密度脂蛋白（LDL）形式进入血液，细胞需要时LDL与其受体结合成复合物以        方式运输进入细胞。
（2）溶酶体中的多种水解酶是在结构[2]                         上合成的，水解酶从合成到进入溶酶体的途径是：2→              →溶酶体（用数字和箭头表示）。溶酶体中的水解酶的最适pH为5左右，少量的溶酶体酶泄露到细胞质基质中不会引起细胞损伤，原因是                       。
（3）图中过程⑥→⑨说明溶酶体具有                             的功能，溶酶体的功能说明其膜的结构特点是                           。
（4）核仁的体积与代谢强度密切相关，代谢活跃的细胞中核仁体积       。 如果将RNA聚合酶的抗体显微注射到体外培养细胞的核仁区域中，会发现细胞中的核糖体数量        。

酵母菌是一种常用的实验材料，某校学生利用酵母菌探究细胞呼吸方式和种群数量的动态变化。请回答下列问题：
（1）下图为探究“培养液中酵母菌细胞呼吸方式”的实验，图1中红色液滴向       移，图2中红色液滴向       移。酵母菌细胞中产生CO2的场所有       。

（2）研究“酵母菌种群数量变化”的实验中，用血球计数板计数的方法是       ，计数时,一般是界定       （大、中、小）方格范围中的酵母菌数量。具体观察时，血球计数板的小方格内适宜的细胞数为3～5个，数目太多则很难清点，此时要对培养液作适当稀释。提供原液和无菌水的条件下，若小方格中大约有35个细胞，进行10倍稀释的操作一般是       。
（3）研究中发现，酵母菌种群数量变化在一段时间内呈“S”型曲线增长。若继续培养，发现酵母菌数量会逐渐减少，酵母菌数量减少的原因有       。

研究人员对黄河三角洲湿地生态系统进行了相关的生态学调查。图甲是该生态系统的碳循环图解，图乙是一定时间内流经该生态系统各营养级（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）能量的不同去向的相对值(分别用a、b、c、d表示，b表示呼吸作用消耗部分)。请回答：

（1）碳元素在大气与生物群落之间的传递是以                形式进行的，碳循环始终与              结合进行。图甲中的D代表图乙中    部分（用数字表示）。B与E的关系是                   。
（2）图乙中，                   （用字母表示）代表流入第三营养级的能量；经分析图甲、图乙可知能量流动的特点是                              。
（3）温度、食物等信息能使丹顶鹤等候鸟每年从北方迁徙过来繁殖，说明信息传递在生态系统中的作用是                                                      。
（4）湿地生态系统能够控制洪水、调节气候，体现了生物多样性的      价值。1992年黄河三角洲湿地成为国家级自然保护区，以保护黄河口原生湿地生态系统和珍稀濒危鸟类为主体，这是在                         层次上保护生物的多样性。

I．（12分）美国女科学家巴巴拉·麦克林托克，一生未婚，但与玉米却打了一辈子的交道，被人们誉为“玉米夫人’’．她在玉米杂交试验中发现，使玉米籽粒着色的基因，在玉米某一特定代会“接上”或“拉断”，又在某一代的染色体上重新出现，使玉米粒的颜色发生变化。就好像基因从一代跳到另一代上，故把它叫做活动遗传基因或称为“跳跃基因”．
(1)基因工程中，需要构建基因表达载体，其中相当于“跳跃基因”的是　　　，为了使该“跳跃基因”能在特定时间和空间内正常表达，构建的基因表达载体中需要有合适的　　　　．
(2)有些“跳跃基因”复制自身并将拷贝插入基因组新位点，HIV等含有这类跳跃基因，能将其拷贝插入宿主细胞染色体，劫持宿主细胞以产生更多病毒颗粒．
①HIV若完成其基因的跳跃，推测此过程可能涉及到的酶有　　　　（至少写出2种）．
②研究表明，许多动物通过进化形成了能减少HIV等病毒“跳跃基因”移动的生理功能系统，这样的功能系统可以看作是动物体　　　　　　　　的一部分。
(3)不同玉米品种对磺酰脲类除草剂的敏感性不同，现有两个玉米品种：磺酰脲敏感型和磺酰脲迟钝型，科学家做了以下实验：
①P：♂磺酰脲迟钝型玉米×♀磺酰脲敏感型玉米→F1：100%磺酰脲敏感型玉米
②将磺酰脲敏感型玉米的卵细胞的核DNA彻底破坏后，移植入迟钝型玉米的体细胞核，经培养得到杂种玉米植株．待杂种玉米植株成熟后，授以磺酰脲迟钝型玉米的花粉，得到的子代100%是磺酰脲敏感型玉米，此实验的目的是　　　　　　　　　．有人认为此实验过程较繁琐，技术复杂，请你写出一种更为筒单的技术方案：　　　　　
II．（6分）研究人员近期在内蒙古自治区呼和浩特、包头、乌兰察布、锡林郭勒、赤峰等盟市发现外来入侵物种黄花刺茄，此植物不仅在公路边、河滩地、草原深处有生长，甚至蔓延至城市周围．这一原产于北美的外来入侵物种严重威胁着内蒙古的生态环境，牲畜误食会中毒，甚至死亡。回答下列关于草原生态系统的问置。
（1）草原的不同地段上分布着种类和密度不同的牧草，属于草原群落的　　　　　　．草原上的植被能防风固沙、保持水土，对于缓解相邻地区的沙尘天气有一定的作用,体现了生物多样性的　　________价值。
（2)草原连年遭受过度放牧，会使草原的物种多样性锐减，从而加速土地荒漠化，可见人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的　　　　　　进行。停止放牧后的草原能逐渐恢复生机，这表明生态系统具有　　　　　　　　　　　稳定性。
(3)黄花剌茄的茎秆和果实上长满尖锐毛刺，能有效降低动物对黄花刺茄的取食欲望，这表明生态系统具有
　　　　　　　　　　　　　　　　　功能。
(4)调查中发现黄花刺茄的种群数量每年都以150%的增长率（出生率－死亡率）增加， 假定黄花刺茄的种群初始数量为N0，则两年后它的数量将达到　　　　　　　　．

在生态系统中，生产者通过光合作用固定的能量称为总初级生产量。生产者固定的能量一部分被自己通过呼吸作用消耗掉，剩下的可用于生长、发育和繁殖，这部分能量称为净初级生产量。下表列出四个生态系统中总初级生产量与总入射日光量、生产者呼吸消耗量与总初级生产量的比值：

(1)四个生态系统中，光能利用效率最高的是________，总初级生产量转化为净初级生产量的比值最高的生态系统是________。
(2)下图表示一个相对稳定的生态系统中四个种群和分解者的能量相对值。请绘制由甲、乙、丙、丁四个种群形成的食物网简图。

(3)根据第(2)小题的信息，在下图中用箭头和文字补充完成能量流经丙种群的情况。

（4）若图示虚线框中的种群及相互间的关系如右图所示，假设E种群中的能量是5.8×109 kJ，其中有1.3×109 kJ的能量传递给B种群。若能量的传递效率为10%～20%，则A种群的能量至少是________kJ。

(5)碳循环的进行伴随着________，但由于各营养级生物不能利用在代谢中产生的________能，因而能量流动具有________的特点。

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