（1）用SmaⅠ限制酶处理图甲所示的质粒会得到 2 个DNA片段，用AluⅠ处理图乙所示的外源DNA会增加 2 个游离的磷酸基团．
（2）为了避免目的基因和质粒在酶切后产生的片段发生自身环化或任意连接，以及便于筛选需要，在实际操作中，一般应选用 PstⅠ和HindⅢ酶 （填限制酶名称）同时酶切质粒和含目的基因的外源DNA．再用DNA连接酶处理．如果是用PCR技术扩增目的基因，设计引物是关键，但在扩增时退火温度一般为55～60℃，对于（A+T）%＞50%，一般用55℃；（A+T）%≤50%时一般用60℃，原因是 G与C（之间是三个氢键）比例越高越稳定 ． （3）为了筛选获得含有重组质粒的大肠杆菌，实验人员首先将经转化处理过的大肠杆菌接种在含 四环素 （抗生素）的培养基中，然后用影印法将该培养基上的菌落按原来的方向印在含 氯霉素 （抗生素）培养基上，以筛选获得含重组质粒的细菌．在含四环素培养基中能生长繁殖，而在含氯霉素培养基中不能生长繁殖的是导入了 重组质粒（或目的基因） 的大肠杆菌．
（4）经检测：在上述导入了重组质粒的大肠杆菌菌株中，目的基因正常转录形成了mRNA，但其所控制合成的蛋白质却并不具有生物活性，最可能的原因是 大肠杆菌细胞内缺乏内质网与高尔基体（或大肠杆菌缺乏生物膜系统），不能对多肽链进行折叠、组装与修饰 ． 【考点】基因工程的原理及技术．
【分析】分析题图：外源DNA含有四个酶切位点，即SmaⅠ、AluⅠ、PstⅠ和HindⅢ酶，其中AluⅠ酶的切割位点位于目的基因上，所以不能用此酶切割；质粒也含有SmaⅠ、AluⅠ、PstⅠ和HindⅢ酶的酶切位点，但用SmaⅠ酶切割会将质粒上两个标记基因均破坏，所以不能用SmaⅠ酶切割；所以构建基因表达载体时，应选用 PstⅠ和HindⅢ酶同时酶切质粒和含目的基因的外源DNA．用 PstⅠ和HindⅢ酶同时酶切质粒，会破坏氨苄青霉素抗性基因，但没有破坏四环素抗性基因，所以导入重组质粒的大肠杆菌能抗四环素，但不能抗癌变青霉素．
【解答】解：（1）质粒上含有两个SmaⅠ限制酶的切割位点，所以用SmaⅠ限制酶处理图甲所示的质粒会得到2个DNA片段；图乙所示的外源DNA含有一个AluⅠ限制酶的切割位点，所以用AluⅠ处理外源DNA会形成两个黏性末端，增加2个游离的磷酸基团． （2）外源DNA含有四个酶切位点，即SmaⅠ、AluⅠ、PstⅠ和HindⅢ酶，其中AluⅠ酶的切割位点位于目的基因上，所以不能用此酶切割；用SmaⅠ酶切割会将质粒上两个标记基因均破坏，所以不能用SmaⅠ酶切割；应选用 PstⅠ和HindⅢ酶同时酶切质粒和含目的基因的
31
外源DNA，这样可以避免目的基因和质粒在酶切后产生的片段发生自身环化或任意连接，也便于筛选需要．如果是用PCR技术扩增目的基因，设计引物是关键，但在扩增时退火温度一般为55～60℃，对于（A+T）%＞50%，一般用55℃；（A+T）%≤50%时一般用60℃，原因是G与C之间是三个氢键，所以C和G比例越高，DNA越稳定．
（3）用 PstⅠ和HindⅢ酶同时酶切质粒，会破坏氨苄青霉素抗性基因，但没有破坏四环素抗性基因，所以导入重组质粒的大肠杆菌能抗四环素，但不能抗癌变青霉素．为了筛选获得含有重组质粒的大肠杆菌，首先将经转化处理过的大肠杆菌接种在含四环素的培养基中，然后用影印法将该培养基上的菌落按原来的方向印在含氯霉素培养基上，以筛选获得含重组质粒的细菌．在含四环素培养基中能生长繁殖，而在含氯霉素培养基中不能生长繁殖的是导入了重组质粒的大肠杆菌．
（4）因为大肠杆菌细胞内缺乏内质网与高尔基体，不能对多肽链进行折叠、组装与修饰，所以在上述导入了重组质粒的大肠杆菌菌株中，目的基因正常转录形成了mRNA，但其所控制合成的蛋白质却并不具有生物活性． 故答案为： （1）2 2
（2）PstⅠ和HindⅢ酶 G与C（之间是三个氢键）比例越高越稳定 （3）四环素 氯霉素 重组质粒（或目的基因）
（4）大肠杆菌细胞内缺乏内质网与高尔基体（或大肠杆菌缺乏生物膜系统），不能对多肽链进行折叠、组装与修饰
【点评】本题以图为载体，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；理解限制酶的作用特点，并结合图解分析限制酶的作用结果；能运用所学知识，对生物学问题作出准确判断和得出正确结论的能力．
32．某自然保护区地震后，据不完全统计，植被毁损达到30%以上．图1为该地区人为干预下恢复过程的能量流动图（单位为10 kJ/m?y），图2表示恢复过程中某种群的种群密度对种群的出生率和死亡率的影响．请回答：
3
2
（1）如图1所示，输入该生态系统的能量主要是 生产者光合作用固定的太阳能 ，第一营养级到第二营养级的能量传递效率为 12.7% （保留一位小数）．
（2）图1中A表示 细胞呼吸（或呼吸作用） ，图中未利用部分的能量在生物体内的存在形式是 有机物中化学能 ．
（3）如图1所示，除生产者外其他营养级需要补偿能量输入的原因是 植被受损，流入该生态系统的能量减少；减轻植被恢复的压力 ．计算可知，肉食性动物需补偿输入的能量值至少为 5 ×10 kJ/m?y．
3
2
32
（4）由图2可知，种群密度在 C 点时，种群数量的增长速率最大；在 E 点时，表示该种群已达到环境容纳量（K值）． （5）随着时间的推移，地震毁损的自然保护区内生物的种类和数量不断恢复的过程属于 群落 演替．
【考点】物质循环和能量流动的基本规律及其应用．
【分析】分析图1，生态系统的总能量：生产者固定的全部太阳能 流入一个营养级的能量是指被这个营养级的生物所同化的全部能量．
能量的去路：①生产者的能量主要来自太阳能；②其余各营养级的能量来自上一营养级所同化的能量． 能量去路：①自身呼吸消耗、转化为其他形式的能量和热能；②流向下一营养级；③残体、粪便等被分解者分解；④未被利用．即一个营养级所同化的能量=呼吸消耗的能量+被下一营养级同化的能量+分解者利用的能量+未被利用的能量． 分析图2，种群增长率为出生率和死亡率的差值，先增加后减少，说明种群增长是S型曲线． 群落演替：随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程；分为初生演替和次生演替． 初生演替：是指一个从来没有被植物覆盖的地面，或者是原来存在过植被，但是被彻底消灭了的地方发生的演替
次生演替：原来有的植被虽然已经不存在，但是原来有的土壤基本保留，甚至还保留有植物的种子和其他繁殖体的地方发生的演替 【解答】解：（1）图1中，输入该生态系统的能量是生产者光合作用固定的太阳能和输入有
32
机物中的化学能．第一营养级的同化量为23+70+14+3=110×10kJ/m?y，第二营养级的同化
32
量为14×10kJ/m?y，所以第一营养级到第二营养级的能量传递效率为14/110×100%≈12.7%． （2）某一营养级（最高营养级除外）能量的去向包括：自身呼吸消耗、流向下一个营养级、被分解者分解利用和未被利用（未利用部分的能量在生物体内以有机物中化学能的形式存在）．所以图1中A表示呼吸作用．
（3）图1中，地震后植被破坏严重，流入该生态系统的能量减少，所以除生产者外其它营养级需要补偿能量输入．输入肉食动物的能量=14+2﹣4﹣9﹣0.5=2.5，而肉食动物输出的能量=2.1+5.1+0.05+0.25=7.5，所以肉食性动物需补偿输入的能量值至少为7.5﹣2.5=5．
（4）由图2可知，种群密度在C点时，出生率与死亡率的差值最大，即种群数量的增长速率最大；在E点时，出生率等于死亡率，种群数量不再增加，表示该种群数量已达到环境容纳量（K值）．
（5）地震后原有植被虽已不存在，但原有土壤条件基本保留，甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体，所以随着时间的推移，地震毁损的自然保护区内生物的种类和数量不断恢复的过程属于次生演替． 故答案为：（1）生产者光合作用固定的太阳能 12.7% （2）细胞呼吸（或呼吸作用） 有机物中化学能
（3）植被受损，流入该生态系统的能量减少；减轻植被恢复的压力（答出前者即给分） 5 （4）C E
（5）群落（或次生）
【点评】本题结合生态恢复过程中的能量流动图和种群出生率、死亡率曲线图，综合考查生态系统的能量流动、种群密度、群落演替的相关内容，意在考查考生的识记能力、分析题图的能力和理解计算能力．
33
33．某生物兴趣小组为研究某植物生长发育过程中植物激素间的共同作用，进行了相关实验．如图为去掉其顶芽前后，侧芽部位生长素和细胞分裂素的浓度变化及侧芽长度变化坐标曲线图，据图分析：
（1）激素甲代表的激素是 生长素 ．判断的依据是 去掉项芽，侧芽的生长素来源减少，浓度降低 ． （2）激素甲、乙发挥作用首先是与细胞膜上特异的受体结合，这体现了细胞膜的什么功能？ 信息交流 ．
（3）在植物的组织培养中，要控制甲、乙的含量来控制组织分化的方向，从根本上来说植物的有序分化的原因是 基因的选择性表达 ．
（4）为研究根向地生长与生长素和乙烯的关系，该兴趣小组又做了这样的实验：将该植物的根尖放在含不同浓度的生长素的培养液中，并加入少量蔗糖做能源．发现在这些培养液中出现了乙烯，且生长素浓度越高，乙烯的浓度也越高，根尖生长所受的抑制也越强． ①该实验的因变量有 乙烯浓度和根的生长情况 ．
②为使实验严谨，还需要另设对照组，对照组的处理是 取等量的根尖放在含等量蔗糖但不含生长素的培养液中 ．
③据此实验结果可推知水平放置的植物根向重力生长的原因可能是：近地侧生长素浓度高诱导产生乙烯，从而 抑制根的近地侧生长 ．
【考点】植物激素及其植物生长调节剂的应用价值．
【分析】1、顶端优势：植物顶芽优先生长，侧芽受抑制的现象，因为顶芽产生生长素向下运输，大量积累在侧芽，使侧芽生长受抑制．据图可知，去顶芽后“顶端优势”解除，侧芽部位生长素浓度降低，所以图中去顶芽后浓度下降的激素是生长素，高浓度的生长素抑制侧芽的萌动，细胞分裂素促进侧芽的萌动．
2、细胞膜的功能：将细胞与外界环境分开；控制物质进出细胞；进行细胞间的信息交流． 3、分析实验：①该实验的自变量是不同浓度的生长素，因变量是乙烯浓度和根的生长情况；②对照组的处理应该把实验组中的加入不同浓度生长素这个自变量改为不加生长素的培养液，其他处理与实验组相同．③据此实验结果可推知水平放置的植物根向重力生长的原因是：高浓度的生长素诱导产生了乙烯，从而抑制根的近地侧生长． 【解答】解：（1）据图可知，去顶芽后“顶端优势”解除，侧芽部位生长素浓度降低，所以图中去顶芽后浓度下降的激素是生长素；高浓度的生长素抑制侧芽的生长萌动，细胞分裂素促进侧芽的生长萌动．
（2）生长素和细胞分裂素与细胞膜上特异的受体结合，调节植物的生命活动，体现细胞膜的信息交流功能．
（3）细胞分化的实质是基因的选择性表达．
（4）①该实验的自变量是不同浓度的生长素，因变量是乙烯浓度和根的生长情况；
34
②对照组的处理应该把实验组中的“加入生长素”这个自变量改为“不加生长素”的培养液，其他处理与实验组相同．
③据此实验结果，可推知高浓度的生长素诱导产生了乙烯，从而抑制根的近地侧生长． 故答案为：
（1）生长素 去掉项芽，侧芽的生长素来源减少，浓度降低 （2）信息交流
（3）基因的选择性表达
（4）①乙烯浓度和根的生长情况
②取等量的根尖放在含等量蔗糖但不含生长素的培养液中 ③抑制根的近地侧生长
【点评】本题考查生长素和细胞分裂素的相关实验、细胞膜的功能、细胞分化的实质等相关知识，意在考查学生对简单的实验方案做出恰当的评价和修订，能从材料中获取相关的生物学信息，并能运用这些信息，结合所学知识解决相关的生物学问题．
35