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    葡萄糖异构酶在工业上应用广泛，为提高其热稳定性，科学家在确定第138位甘氨酸为目标氨基酸后，对葡萄糖异构酶基因进行体外定点诱变，以脯氨酸138替代甘氨酸138，含突变体的重组质粒在大肠杆菌中表达，结果突变型葡萄糖异构酶比野生型的最适反应温度提高10～12℃，酶的热稳定性得到了提高．请根据以下图示分析回答问题：
    （1）对葡萄糖异构酶进行定点诱变的过程体现了
     
    和
     
    现代生物技术的综合运用．
    （2）1的名称叫
     
    ；其组成包括了目的基因、终止子、标记基因、复制原点和
     
    ．
    （3）目的基因经过体外定点诱变后，为了提高其导入大肠杆菌的成功率，需用
     
    处理大肠杆菌．
    （4）工业生产上为了充分利用葡萄糖异构酶，常采用
     
    技术．使用此技术的优点是①
     
    　②
     
    ．
    （5）与正常基因相比，经过定点突变后的基因中发生了两对碱基的
     
    ．
    考点：蛋白质工程,制备和应用固相化酶,基因工程的原理及技术
    专题：
    分析：分析题图：图示为提高葡萄糖异构酶热稳定性的过程．在确定第138位甘氨酸为目标氨基酸后，对葡萄糖异构酶基因进行体外定点诱变，以脯氨酸138替代甘氨酸138，含突变体的重组质粒在大肠杆菌中表达，结果突变型葡萄糖异构酶比野生型的最适反应温度提高10～12℃，酶的热稳定性得到了提高．
    解答： 解：（1）蛋白质工程指以蛋白质的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行基因改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需要．蛋白质工程是在基因工程的基础上，延伸出来的第二代基因工程．由于葡萄糖异构酶发生了变化，所以该过程属于蛋白质工程．因此对葡萄糖异构酶进行定点诱变的过程体现了蛋白质工程和基因工程现代生物技术的综合运用．
    （2）图中1是基因表达载体，至少包括目的基因、启动子、终止子、标记基因和复制原点．
    （3）将目的基因导入微生物细胞时，常采用感受态细胞法，即用Ca2+处理大肠杆菌，使大肠杆菌处于易于吸收周围环境中DNA分子的感受态，进而将目的基因导入受体细胞．
    （4）工业生产上为了充分利用葡萄糖异构酶，常采用固定化酶技术；固定化酶技术的优点有：①提高了酶的利用率；②降低了生产成本，提高了产物的产量和质量．
    （5）由图可知，脯氨酸与甘氨酸的密码子有两个碱基不同，所以基因中发生了两对碱基的替换．
    故答案为：
    （1）蛋白质工程　基因工程
    （2）基因表达载体　启动子
    （3）Ca2+
    （4）固定化酶　  ①提高了酶的利用率　  ②降低了生产成本，提高了产物的产量和质量
    （5）替换
    点评：本题结合提高葡萄糖异构酶热稳定性的过程图解，考查蛋白质工程、基因工程和固定化酶技术，要求考生识记蛋白质工程的概念，明确蛋白质工程和基因工程之间的关系；识记基因工程的基本操作步骤；识记固定化技术的优点，能结合图中信息答题．
    练习册系列答案
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    相关习题

    科目：高中生物 来源： 题型：

    关于生态系统成分的叙述中，正确的是（　　）
    A、猪笼草可以诱捕小昆虫，它不属于生产者
    B、消费者全是真核生物
    C、分解者只包括腐生细菌和真菌
    D、生产者和分解者都是生态系统中不可缺少的成分

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    科目：高中生物 来源： 题型：

    请据图回答有关植物生命活动的问题：

    （1）图甲中光能激发了叶绿体类囊体膜上的
     
    释放出高能电子e，e最终传递给
     
    转化成a物质，a物质参与暗反应中的
     
    过程．
    （2）图乙表示在二氧化碳充足的条件下，某植物光合速度与光照强度、温度的关系．在温度为10℃时，光照强度大于
     
    千勒克司后，该植株光合速度不再随光照强度增加而增加．当温度为20℃时，光照强度由4千勒克司瞬时上升至12千勒克司，此刻该植株叶绿体内C5化合物的含量将
     
    ．当温度为30℃、光照强度小于12千勒克司时，限制该植株光合速度的因素是
     
    ．
    对某植物测得如下数据：
    30℃ 15℃黑暗
    一定光照10h 黑暗下5h
    释放O2640mg 释放CO2220mg 5h释放CO2110mg
    若该植物处于白天均温30℃、晚上均温15℃、有效日照10小时环境下，该植物一天中积累的葡萄糖为
     
     g．
    （3）图丙表示某植物的非绿色器官在氧浓度为a、b、c、d时，CO2释放量和O2吸收量的关系图，在a、b、c、d四种浓度中，储藏该植物器官的最适氧浓度是
     
    ；若细胞呼吸的底物是葡萄糖，则在氧浓度为b时，无氧呼吸消耗葡萄糖量是有氧呼吸消耗葡萄糖量的
     
    倍．
    （4）丁图是某植物根及其P、Q、R段的放大示意图．P、R两处细胞结构的主要区别是：P处细胞都具有
     
    结构而R处细胞没有．将R处细胞制片观察，发现细胞处于
     
    期的数目最多．丁图中分裂能力最强的细胞是
     
    ．
    A．细胞l  B．细胞2或3  C．细胞5或6  D．细胞2、3、4、7．

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    科目：高中生物 来源： 题型：

    如图是高等植物细胞亚显微结构模式图．请据图回答：
    （1）图中含有DNA的结构有
     
    ，与离子吸收关系最密切的两种细胞器是
     
    ．（填标号）
    （2）图中将二氧化碳还原成糖类的部位是[]
     
    ．（填标号和名称）
    （3）为观察结构1，常用
     
     染色．若要将该细胞与另一植物细胞融合，则需用
     
     除去结构4．
    （4）该细胞与蓝藻细胞的统一性表现在都有
     
    ．
    （5）为诱导该细胞脱分化形成愈伤组织，在培养基中添加的激素是
     
    ．

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    科目：高中生物 来源： 题型：

    已知水稻的高秆（A）对矮秆（a）显性，抗病（B）对感病（b）为显性，有芒（D）对无芒（d）为显性，三对相对性状独立遗传．请回答：
    （1）现有三个纯系水稻品种：①矮秆感病有芒，②高秆感病有芒，③高秆抗病无芒．为了在最短时间内获得矮秆抗病无芒纯系新品种，请写出育种过程．
    第一步：
     
    ．
    第二步：
     
    ．
    第三步：
     
    ．
    （2）为获得矮秆无芒的新品种，科研人员设计了育种方案，如图．
    根据预期，F1植株所结种子分株保存、播种后长出的植株应既有高秆，又有矮秆．但研究人员发现有一植株所结的种子后全部表现为矮秆，并据此推断F1植株中有纯合矮秆．通过分析，认为F1纯合矮秆植株的可能有二种原因：一是由于母本去雄不彻底，母本自交；二是由于父本在减数分裂形成花粉时，一个高秆基因发生了基因突变．为了确定是哪一种原因，可以通过分析F2矮秆植株上所结种子有芒和无芒的表现情况作出判断：
    ①如果所结种子表现型为
     
    ，则原因是母本去雄不彻底，发生了自交．
    ②如果所结种子表现型为
     
    ，则原因是父本在减数分裂形成花粉时，一个高秆基因发生了基因突变．

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    科目：高中生物 来源： 题型：

    安达卢西亚鸡的毛色有蓝色、黑色、白点三种，且由一对等位基因（B、b）控制．请根据右表回答：
    P F1
    黑色×蓝色 黑色：蓝色=1：1
    白点×蓝色 蓝色：白点=1：1
    黑色×白点 全为蓝色
    （1）蓝色安达卢西亚鸡的基因型为
     
    ．
    （2）现有一个全为蓝色的安达卢西亚鸡群，在该鸡群产生的F1中，选取毛色为
     
    的个体，让不同毛色的雌鸡、雄鸡进行杂交，则杂交后代（F2）全为蓝色小鸡．
    （3）现有一只蓝色安达卢西亚母鸡，如不考虑交叉互换，则该鸡的一个次级卵母细胞的毛色基因组成为
     
    ．鸡的性别决定方式是ZW型，由于环境的影响该母鸡性反转为公鸡，则它的性染色体组成为
     
    ，它与正常的黑色母鸡正常交配，后代中的蓝色小鸡中的性别比例为
     
    ．

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    科目：高中生物 来源： 题型：

    白血病是由于骨髓的造血功能异常引起的．某年夏天，我国大陆地区的一名女学生身患白血病，生命垂危，在及时接受了台湾一位志愿者捐献的1000毫升骨髓血后，经过医护人员的精心治疗，逐渐恢复了健康．患病女生的血型是O型，而台湾骨髓捐献者的血型是A型．试运用已学的知识分析回答下列问题：
    （1）正常成年人体内，在长骨两端、扁骨和短骨的骨松质内可以找到有造血功能的骨髓细胞．在捐献骨髓一段时间后，人体可以完全恢复正常，这是因为骨髓具有
     
    能力．
    （2）这位骨髓捐献者是台湾的一家医疗机构从当地骨髓库的近二十万志愿者中筛选出来的，因为他的骨髓与患病女生的骨髓能“相配对”．他们的骨髓能相配对的根本原因是两人的某些
     
    的相似程度非常高．对于病人而言，移植的骨髓相当于
     
    ，不相配对的骨髓容易受排斥而使移植失败．
    （3）医生将患病女生的骨髓细胞杀死后，再把捐献者的骨髓输入她的体内．一段时间后的检查表明，本次骨髓移植获得成功，这具体表现在患病女生的血液变化上，即
     
    ．
    （4）如果该女生以后由于其他原因而需要接受输血，最合适的血型应是
     
    ．
    （5）如果女生完全恢复了健康，若干年后与一名B型血（基因型为IBi）的男子结婚，他们所生育的孩子为A型血的几率有多大？
     
    ．为什么？
     
    ．

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    科目：高中生物 来源： 题型：

    请根据相关知识回答问题：

    Ⅰ．某野外调查小组在我国东部地区对东部群落进行深入调查，获得下面有关信息资料，请分析回答：
    （1）调查获得树林中物种数与面积的关系图（图1）：
    ①该野外调查小组的研究方法叫做
     
    ．
    ②左图显示，调查该地区物种数的样方面积最好是
     
    m2．
    （2）小组对该地区的树种进行了辨认和挂牌（图2），并着手进行生物多样性研究
    ①树木A与树木B之间的差异属于
     
    多样性，主要是由
     
    和
     
    引起的．
    ②树木A与树木D、E、G之间的差异属于
     
    多样性．
    Ⅱ．另外某野外调查小组的同学在我国西部一块荒地中，对几种植物的种群密度进行了连续五年的调查，调查的结果如表所示（单位：株/m2 ）．
    年份
    植物    		 2001 2002 2003 2004 2005
    A 10.0 9.2 8 6.8 5.5
    B 3.0 2.1 1.1 0.3 0.1
    C 0.3 0.6 1.1 1.5 2.3
    D 3.0 2.0 0.4 0 0
    （1）如果4种植物中有一种属于入侵物种，则该入侵物种是
     
    ；入侵物种往往会对本土物种环境造成危害，其主要原因是
     
    ．
    （2）关于物种多样性大小用辛普森指数来反映，辛普森指数越大代表物种多样性程度越高．
    计算公式如下：D=
    1
    s
    i=1
    (ni/N)2
      
    D：辛普森指数（物种多样性指数）
    N：所有物种的个体总数
    ni：第i个物种的个体数
    s：物种数目（种数）
    外来物种入侵往往会降低本土物种多样性程度，试计算2005年该荒地中植物群落的辛普森指数
     
    ．

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    科目：高中生物 来源： 题型：

    边哭泣边吞咽时，食物容易掉入气管，其原因是（　　）
    A、气流冲击声门裂开大
    B、气流冲击喉腔扩大
    C、会厌软骨没能盖住喉的入口
    D、环状软骨扩大

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