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    1．许多大肠杆菌的质粒上含有lacZ基因，其编码的产物β-半乳糖苷酶在X-gal和IPTG存在下，可以产生蓝色沉淀，使菌落呈现蓝色，否则菌落呈现白色．基因工程中常利用该原理从导入质粒的受体细胞中筛选出真正导入重组质粒的细胞，过程如图．请据图回答：

    （1）基因工程中，构建基因表达载体的目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在，能遗传给后代，并表达和发挥作用．
    （2）限制酶EcoRⅠ的识别序列和切点是-G↓AATTC-，SmaⅠ的识别序列和切点是-CCC↓GGG-．图中目的基因被切割下来和质粒连接之前，需在目的基因的右侧连接相应的末端，连接的末端序列是-----TTAA，连接过程中需要的基本工具是DNA连接酶．
    （3）转化过程中，大肠杆菌应先用Ca2+处理，使其处于能吸收周围DNA的状态．
    （4）菌落的颜色为白色的是菌落③，原因是lacZ标记基因区插入外源基因，不能表达出β-半乳糖苷酶，故菌落为白色．
    （5）菌落③中的目的基因是否能表达，可采用的检测办法是抗原-抗体杂交．

    分析 分析题图：目的基因的左侧有限制酶EcoRI的识别序列，右侧是限制酶SmaI的识别序列，而质粒上只有限制酶EcoRI的识别序列，所以需要用限制酶EcoRI来切割质粒，用限制酶EcoRI和SmaI来切割含有目的基因的外源DNA分子，这样就使目的基因右侧无法与质粒连接，所以目的基因被切割下来和质粒连接之前，需在目的基因的右侧连接限制酶EcoRI切割形成的末端，即-TTAA．用限制酶EcoRI切割质粒时，会破坏质粒上的lacZ'基因，但切割后的质粒自身环化后，lacZ'基因又被修复，能表达产生B-半乳糖苷酶，在X-gal和IPTG 存在下，可以产生蓝色沉淀，使菌落呈现蓝色，所以菌落①②呈现蓝色；菌落③导入的是重组质粒，其lacZ'基因被破坏，不能表达产生B-半乳糖苷酶，在X-gal和IPTG 存在下，菌落颜色为白色．

    解答 解：（1）基因工程中，构建基因表达载体的目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在，能遗传给后代，并表达和发挥作用．
    （2）由图可知，目的基因的左侧有限制酶EcoRI的识别序列，右侧是限制酶Sma I的识别序列，而质粒上只有限制酶EcoRI的识别序列，所以需要用限制酶EcoRI来切割质粒，用限制酶EcoRI和Sma I来切割含有目的基因的外源DNA分子，这样就使目的基因右侧无法与质粒连接，所以目的基因被切割下来和质粒连接之前，需在目的基因的右侧连接限制酶EcoRI切割形成的末端，即-TTAA．连接过程中需要DNA连接酶．
    （3）将目的基因导入大肠杆菌细胞之前，应先用Ca2+处理大肠杆菌，使其处于能吸收周围DNA的感受态．
    （4）用限制酶EcoRI切割质粒时，会破坏质粒上的lacZ'基因，但切割后的质粒自身环化后，lacZ'基因又被修复，能表达产生B-半乳糖苷酶，在X-gal和IPTG 存在下，可以产生蓝色沉淀，使菌落呈现蓝色，所以菌落①②呈现蓝色；菌落③导入的是重组质粒，其lacZ'基因被破坏，不能表达产生B-半乳糖苷酶，在X-gal和IPTG 存在下，菌落颜色为白色．
    （5）检测目的基因是否表达产生蛋白质，可采用抗原一抗体杂交法．
    故答案为：
    （1）使目的基因在受体细胞中稳定存在，能遗传给后代，并表达和发挥作用
    （2）-----TTAA      DNA连接酶
    （3）Ca2+
    （4）菌落③lacZ标记基因区插入外源基因，不能表达出β-半乳糖苷酶，故菌落为白色
    （5）抗原-抗体杂交

    点评 本题结合题图，考查基因工程的相关知识，意在考查考生分析题图提取有效信息的能力；能理解所学知识要点，把握知识间内在联系的能力；能运用所学知识解决生物学问题的能力．

    练习册系列答案
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    科目：高中生物 来源：2016届河北省高三二调生物试卷（解析版） 题型：选择题

    下列有关说法，不正确的是

    A.甲图四种化合物中“O”内A所对应含义的解释有一个是错误的

    B．硝化细菌体内含有甲图中的四种化合物

    C．若乙图表示某种酶在不同温度下催化某反应的效果图，则温度a>b>c

    D．若乙图表示不同浓度的某种酶催化某反应的效果图，则酶浓度a>b>c

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    科目：高中生物 来源： 题型：解答题

    14．逆转录病毒载体是目前应用较多的动物基因工程载体之一．运用逆转录病毒载体可以将外源基因插入到受体细胞染色体，使外源基因随染色体DNA一起复制和表达．研究发现逆转录病毒基因组（RNA） 的核心部分包括三个基因：gag基因（编码病毒的核心蛋白）、pol基因 （编码逆转录酶）、env基因（编码病毒的表面糖蛋白）．位于这些基因的两端有LTR序列（含有启动子、调节基因等），控制着逆转录基因组核心基因的表达及转移．图是构建逆转录病毒载体及用于培育转基因小鼠的过程．回答下列问题：
    （1）催化过程①的酶是逆转录酶．
    （2）过程②的工具酶有限制性核酸内切酶（限制酶）和DNA连接酶．过程②中，外源基因一定要插入到病毒DNA的LTR序列中的启动子后，其主要目的是控制外源基因的表达与转移．
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    （4）在胚胎移植前，需要对代孕母鼠进行同期发情处理，使其生殖器官（子宫） 适于早期胚胎的植入和正常发育．
    （5）研究中必须对嵌合小鼠进行筛选，只有能产生含外源基因配子的嵌合小鼠才能将获得的新性状遗传给子代．

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    科目：高中生物 来源： 题型：解答题

    9．下面的流程图示意制备固定化酵母细胞的过程，请据图回答：
    酵母细胞活化→配制CaCl2溶液→配制海藻酸钠溶液→海藻酸钠溶液与酵母细胞混合→固定化酵母细胞
    （1）图中酵母细胞活化就是让酵母菌恢复正常生活状态．
    （2）由霉菌发酵生产的果胶酶是食品加工业中使用量较大的酶制剂之一，若通过固定化霉菌细胞生产果胶酶，在配制海藻酸钠溶液时，要注意加热时用小火，或间断加热，否则可能出现焦煳．
    （3）有关果胶酶和纤维素酶的叙述，正确的是C．
    A．果胶酶是复合酶、纤维素酶不是复合酶  
    B．催化果胶酶水解的酶是淀粉酶
    C．二者都是在核糖体上合成的  
    D．构成纤维素酶的基本单位是葡萄糖
    （4）CaCl2溶液在形成凝胶珠时的作用原理是Ca2+与海藻酸根离子螯合成不溶于水的海藻酸钙凝胶．观察形成的凝胶珠颜色和形状，如果颜色过浅，说明海藻酸钠浓度过低；如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆，说明实验操作失败．
    （5）本实验所用的固定化技术是包埋法，而制备固定化酶则不宜用此方法，原因是酶分子很小，容易从包埋材料中漏出．

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    科目：高中生物 来源： 题型：选择题

    16．果蝇的灰身（A）对黑身（a）为显性，位于4号染色体（常染色体）上，纯合灰身4号三体（4号染色体有三条，可正常繁殖）与正常黑身果蝇杂交，再对F1中的三体进行测交，后代的表现型及其比例为（　　）
    A．灰身：黑身=1：1B．灰身：黑身=4：1C．灰身：黑身=5：1D．灰身：黑身=3：1

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    科目：高中生物 来源： 题型：选择题

    6．下列关于低温诱导染色体加倍实验的叙述，错误的是（　　）
    A．实验原理是低温使细胞不能分裂成两个子细胞
    B．解离后的洋葱根尖应漂洗后才能进行染色
    C．龙胆紫溶液可以使细胞中的染色体着色
    D．显微镜下可以看到大多数处在分裂期细胞中的染色体数目发生改变

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    13．下列有关传统发酵技术的叙述，错误的是（　　）
    A．酵母菌在无氧条件下可利用葡萄糖产生酒精
    B．醋酸菌在有氧条件下可利用葡萄糖产生醋酸
    C．泡菜腌制利用了乳酸菌在无氧条件下能分解乳酸
    D．腐乳制作利用了毛霉等微生物的蛋白酶和脂肪酶

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    10．在某细胞中存在以下反应：葡萄糖+果糖$\stackrel{酶}{→}$蔗糖，下列有关该吸能反应的叙述，正确的是（　　）
    A．该反应可发生在动物细胞中
    B．葡萄糖、果糖和酶的元素组成均是C、H、O
    C．催化该反应的酶也能催化蔗糖的水解
    D．为该吸能反应直接提供能量的物质是ATP

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    11．汽车尾气中有多种因子能诱发基因突变，下列相关叙述正确的是（　　）
    A．吸入过多的汽车尾气易引发细胞癌变
    B．突变前后的基因携带的遗传信息相同
    C．基因突变一定导致个体表现型改变
    D．基因突变一旦发生，改变的性状就会遗传给后代

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