1．嗜熱土壤芽胞桿菌產(chǎn)生的β-葡萄糖苷酶（BglB）是一種耐熱纖維素酶，為使其在工業(yè)生產(chǎn)中更好地應(yīng)用，開展了以下試驗(yàn)：

（1）利用大腸桿菌表達(dá)BglB酶PCR擴(kuò)增bglB基因時(shí)，選用嗜熱土壤芽孢桿菌基因組DNA作模板．
（2）圖1為質(zhì)粒限制酶酶切圖譜．bglB基因不含圖中限制酶識別序列，為使PCR擴(kuò)增的bglB基因重組進(jìn)該質(zhì)粒，擴(kuò)增的bglB基因兩端需分別引入NdeⅠ和BamHⅠ不同限制酶的識別序列．
（3）大腸桿菌不能降解纖維素，但轉(zhuǎn)入上述建構(gòu)好的表達(dá)載體后則獲得了降解纖維素的能力，這是因?yàn)檗D(zhuǎn)基因的大腸桿菌分泌出轉(zhuǎn)基因大腸桿菌產(chǎn)生有活性的Bg1B酶．
（4）溫度對BglB酶活性的影響據(jù)圖1、2可知，80℃保溫30分鐘后，BglB酶會(huì)失活；為高效利用BglB酶降解纖維素，反應(yīng)溫度最好控制在B．
A.50℃B.60℃C.70℃D.80℃
（5）利用分子育種技術(shù)提高BglB酶的熱穩(wěn)定性，在PCR擴(kuò)增bglB基因的過程中，加入誘變劑可提高bglB基因的突變率，經(jīng)過篩選，可獲得能表達(dá)出熱穩(wěn)定性高的BglB酶的基因．與用誘變劑直接處理嗜熱土壤芽胞桿菌相比，上述育種技術(shù)獲得熱穩(wěn)定性高的BglB酶基因的效率更高，其原因是在PCR過程中AC（多選）．
A．僅針對bglB基因進(jìn)行誘變     B．bglB基因產(chǎn)生了定向突變
C．bglB基因可快速累積突變    D．bglB基因突變不會(huì)導(dǎo)致酶的氨基酸數(shù)目改變．

分析 1、基因表達(dá)載體的組成：目的基因+啟動(dòng)子+終止子+標(biāo)記基因．
啟動(dòng)子是RNA聚合酶特異性識別和結(jié)合的DNA序列，是基因的一個(gè)組成部分，控制基因表達(dá)（轉(zhuǎn)錄）的起始時(shí)間和表達(dá)的程度．
終止子是給予RNA聚合酶轉(zhuǎn)錄終止信號的DNA序列．
2、分析圖2：60～70℃時(shí)該酶的相對活性最高，而在40℃和80℃活性均降低，并且酶在高溫條件下會(huì)失活．
3、分析圖3：隨著保溫時(shí)間的延長，80℃保溫30分鐘后，BglB酶會(huì)失活；而隨著保溫時(shí)間的延長，70℃條件下的酶活性下降明顯．

解答 解：（1）根據(jù)題意可知，嗜熱土壤芽胞桿菌產(chǎn)生的β-葡萄糖苷酶（BglB），因此PCR擴(kuò)增bglB基因時(shí)，選用嗜熱土壤芽孢桿菌基因組DNA作模板．
（2）根據(jù)啟動(dòng)子和終止子的生理作用可知，目的基因應(yīng)導(dǎo)入啟動(dòng)子和終止子之間．圖中看出，兩者之間存在于三種限制酶切點(diǎn)，但是由于Xbal在質(zhì)粒上不止一個(gè)酶切位點(diǎn)，因此為使PCR擴(kuò)增的bglB基因重組進(jìn)該質(zhì)粒，擴(kuò)增的bglB基因兩端需分別引入NdeⅠ和BamHⅠ不同限制酶的識別序列．
（3）大腸桿菌不能降解纖維素，但轉(zhuǎn)入上述建構(gòu)好的表達(dá)載體后則獲得了降解纖維素的能力，這是因?yàn)檗D(zhuǎn)基因的大腸桿菌分泌出有活性的BglB酶．
（4）據(jù)圖2、3可知，80℃保溫30分鐘后，BglB酶會(huì)失活；圖2中看出，60～70℃時(shí)該酶的相對活性最高，而圖3中看出，隨著保溫時(shí)間的延長，70℃條件下的酶活性下降明顯，因此為高效利用BglB酶降解纖維素，反應(yīng)溫度最好控制在60℃．
（5）A、PCR過程中僅針對bglB基因進(jìn)行誘變，而用誘變劑直接處理對嗜熱土壤芽胞桿菌所有DNA均起作用，A正確；
B、基因突變具有不定向性，B錯(cuò)誤；
C、突變后的bglB基因可以進(jìn)行PCR技術(shù)擴(kuò)增，因此可快速累積突變，C正確；
D、bglB基因突變會(huì)導(dǎo)致酶的氨基酸數(shù)目改變，D錯(cuò)誤．
故選：AC．
故答案為：
（1）嗜熱土壤芽孢桿菌
（2）NdeⅠ，BamHⅠ
（3）轉(zhuǎn)基因大腸桿菌產(chǎn)生有活性的Bg1B酶
（4）失活   B
（5）AC

點(diǎn)評 本題考查了基因工程以及溫度影響酶活性的相關(guān)知識，意在考查考生的識圖分析能力和理解判斷能力，難度適中．考生要能夠識記目的基因存在于啟動(dòng)子和終止子之間；能夠從圖23中中比較出60℃和70℃條件下酶活性的區(qū)別；明確基因突變具有不定向性．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中生物 來源：2015-2016學(xué)年黑龍江省高二上期末生物試卷（解析版） 題型：選擇題

（2015秋•哈爾濱校級期末）下列敘述，錯(cuò)誤的是（ ）

A．淋巴中的淋巴細(xì)胞可以通過淋巴循環(huán)由鎖骨下靜脈匯入血液

B．血漿滲透壓的大小主要取決于血漿中無機(jī)鹽和蛋白質(zhì)的含量

C．內(nèi)分泌腺分泌的激素釋放到內(nèi)環(huán)境中，作用于靶細(xì)胞或全身的細(xì)胞

D．適當(dāng)降低細(xì)胞外液中的Na+濃度，動(dòng)作電位峰值升高

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科目：高中生物 來源： 題型：解答題

15．如圖表示某動(dòng)物（含4條染色體）產(chǎn)生成熟生殖細(xì)胞的分裂示意圖，①〜⑥代表細(xì)胞．若不考慮基因突變和交叉互換，請據(jù)圖回答有關(guān)問題．

（1）細(xì)胞①的名稱初級卵母細(xì)胞，該細(xì)胞中有8條染色單體，姐妹染色單體分開發(fā)生在減數(shù)第二次分裂．
（2）細(xì)胞④中有0對同源染色體，⑤的細(xì)胞核中DNA含量是卵原細(xì)胞的一半，基因組成為ab．

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科目：高中生物 來源：2015-2016河南省許昌市等三校高一上第一次考試生物試卷（解析版） 題型：綜合題

（2015秋•長葛市校級月考）據(jù)報(bào)道，一些不法商家生產(chǎn)的所謂100%純牛奶居然與牛沒有關(guān)系，只要用香精、糖和自來水就可以生產(chǎn)出鮮奶，更為駭人聽聞的是一些不法商家利用垃圾堆里的破舊皮具，經(jīng)化學(xué)處理，水解出皮革中原有的蛋白（稱人造蛋白）．請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究人造蛋白是否比缺乏蛋白質(zhì)更有害兒童正常發(fā)育．

（1）實(shí)驗(yàn)材料：幼齡大白鼠若干、真正的純奶、不含任何蛋白質(zhì)的假牛奶、含有人造蛋白的假牛奶，發(fā)育狀況測定裝置（可測定一定的發(fā)育狀況指標(biāo)）等．

（2）實(shí)驗(yàn)步驟：

①選取年齡相當(dāng)、體重相近、發(fā)育良好的幼齡大白鼠若干， ，分別飼養(yǎng)．

②每天分別給A、B、C三組大白鼠飼喂等量的 、 、含人造蛋白的假牛奶．

③在相同且適宜條件下飼養(yǎng)一段時(shí)間．

④用發(fā)育狀況測定裝置測定 ，記錄各組發(fā)育狀況指標(biāo)，計(jì)算各組的平均值，比較分析．

（3）預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果．

①A組發(fā)育正常，B、C組發(fā)育均不正常， ，說明人造蛋白比缺乏蛋白質(zhì)更有害兒童

正常發(fā)育．

②A組發(fā)育正常，B、C組發(fā)育均不正常，但B、C兩組發(fā)育狀況指標(biāo)差異不顯著，說明 ．

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科目：高中生物 來源： 題型：解答題

17．如圖為細(xì)胞內(nèi)某些過程示意圖，①～⑥表示細(xì)胞內(nèi)不同結(jié)構(gòu)，其中請據(jù)圖回答相關(guān)問題：

（1）圖中同時(shí)含有DNA和RNA的結(jié)構(gòu)是④⑤⑥（填序號），具有雙層膜的細(xì)胞器有④⑤（填序號），能產(chǎn)生ATP的場所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體．
（2）圖中與分泌蛋白的合成與分泌相關(guān)的細(xì)胞器有①②③④（填序號）．囊泡膜與細(xì)胞膜、細(xì)胞器膜和核膜等共同構(gòu)成生物膜系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是具有一定流動(dòng)性．
（3）mRNA在⑥中合成后通過核膜上的核孔運(yùn)到細(xì)胞質(zhì)，一個(gè)mRNA可以和多個(gè)①結(jié)合在一起，作用是短時(shí)間內(nèi)合成大量同種蛋白質(zhì)．
（4）可以用健那綠（染液）染色來觀察觀察④在細(xì)胞中的分布，用吡羅紅（染液）染色來觀察細(xì)胞中RNA的分布．

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科目：高中生物 來源： 題型：解答題

6．我省的黑龍港地區(qū)土地鹽堿化嚴(yán)重，耐鹽堿植物的開發(fā)一直備受關(guān)注．科學(xué)家用轉(zhuǎn)基因技術(shù)將耐鹽基因倒入玫瑰，培育出了耐鹽四季玫瑰．據(jù)圖回答下列問題：

（1）若要獲得耐鹽基因可以利用從基因文庫獲取、人工合成法、PCR等技術(shù)或來源．
（2）獲得的耐鹽基因與質(zhì)粒構(gòu)建成重組分子，最終構(gòu)建好的該環(huán)狀分子稱為表達(dá)載體（或重組DNA、重組質(zhì)粒），目的基因能在不同生物體內(nèi)正常表達(dá)原來的蛋白質(zhì)，說明整個(gè)生物界共用一套密碼子．
（3）限制性核酸內(nèi)切酶作用于圖中的a處，DNA鏈接酶作用于圖中的a處，其對應(yīng)的化學(xué)鍵名稱為磷酸二酯鍵．
（4）質(zhì)粒作為載體，具有的標(biāo)記基因的作用為鑒別并篩選含有目的基因的受體細(xì)胞，啟動(dòng)子的作用為RNA聚合酶識別和結(jié)合部位，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)錄出mRNA．耐鹽基因?qū)胧荏w細(xì)胞最常用的方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，還需用到植物細(xì)胞工程中的植物組織培養(yǎng)技術(shù)，來最終獲得轉(zhuǎn)基因植物．
（5）在進(jìn)行檢測時(shí)可以用放射性同位素標(biāo)記的耐鹽基因做探針進(jìn)行分子水平的雜交檢測，檢測耐鹽蛋白可用抗原一抗體雜交方法進(jìn)行分子水平檢測．

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科目：高中生物 來源： 題型：解答題

13．加拿大北方森林中生活著猞猁和雪兔，在90多年的時(shí)間里，二者的種群數(shù)量變化如圖1所示．圖2是猞猁種群某10年內(nèi)種群數(shù)量變化情況（λ表示種群數(shù)量是上一年種群數(shù)量的倍數(shù)）．請回答下列問 
（1）由圖可知，猞猁和雪兔的種間關(guān)系是捕食．
（2）圖1屬于數(shù)學(xué)模型，其曲線變化反映了生態(tài)系統(tǒng)中普遍存在的（負(fù)）反饋調(diào)節(jié)．
（3）種群最基本的數(shù)量特征是，分析圖2可知，從b點(diǎn)到d點(diǎn)猞猁的種群密度下降．
（4）在研究該森林土壤中的小動(dòng)物類群豐富度時(shí)，常采用取樣器取樣進(jìn)行采集、調(diào)查．土壤中小動(dòng)物屬于該生態(tài)系統(tǒng)中的哪些組成成分？消費(fèi)者和分解者．
（5）某市政府相關(guān)部門運(yùn)用生態(tài)學(xué)的一些原理，對一些污染嚴(yán)重的河道進(jìn)行了改造，改造后的河道既能蓄洪防旱，岸邊還兼有旅游觀光的功能，這主要體現(xiàn)了生物多樣性多的間接和直接價(jià)值．

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科目：高中生物 來源： 題型：選擇題

10．生物學(xué)研究中，下列做法不可行的是（　�。�
A．用紅、綠熒光染料標(biāo)記膜蛋白，研究細(xì)胞膜的流動(dòng)性
B．用3H標(biāo)記亮氨酸注射到豚鼠的胰腺腺泡細(xì)胞中，研究分泌蛋白的合成和分泌過程
C．科學(xué)家運(yùn)用同位素示蹤技術(shù)、密度梯度離心法證明了DNA的復(fù)制方式
D．用3H標(biāo)記的胸腺嘧啶研究基因的表達(dá)過程

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科目：高中生物 來源： 題型：選擇題

11．在一段能編碼蛋白質(zhì)的脫氧核苷酸序列中，如果其中部替換了1個(gè)核苷酸對，不可能的后果是（　�。�
A．所控制合成的蛋白質(zhì)與原蛋白質(zhì)僅在替換位點(diǎn)的氨基酸種類不同
B．翻譯為蛋白質(zhì)時(shí)，在替換的位置終止，而減少多個(gè)氨基酸
C．翻譯的蛋白質(zhì)中，替換部位以后的氨基酸序列發(fā)生變化
D．翻譯的蛋白質(zhì)中，與原來的蛋白質(zhì)的氨基酸序列相同

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同步練習(xí)冊答案