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    20．为研究大肠杆菌乳糖代谢过程中lac 基因表达的调控机制，科研人员做了相关实验．
    （1）在加入乳糖和去掉乳糖条件下，检测培养的大肠杆菌细胞中lac mRNA和β-半乳糖苷酶的含量，得到如图所示结果．
    ①乳糖属于糖类中的二糖，细胞内的β-半乳糖苷酶可将乳糖分解为半乳糖和葡萄糖．
    ②据图可知，加入乳糖时，lac 基因才会启动转录，β-半乳糖苷酶随即增加．去掉乳糖后，lac mRNA 含量立即下降，推测其原因是lac基因转录停止，lacmRNA很快被分解，同时β-半乳糖苷酶含量在一定时间内维持稳定，其原因是β-半乳糖苷酶合成后不会很快被分解．
    （2）为了证实乳糖的作用是诱导新的β-半乳糖苷酶合成而不是将细胞内已存在的酶前体转化为有活性的酶，科研人员将大肠杆菌放入含35S 标记的氨基酸但无乳糖的培养基中繁殖多代，之后将这些细菌转移到不含放射性物质的培养基中培养，加入乳糖后，分离、检测新合成的β-半乳糖苷酶，若这些酶没有放射性，则证明是诱导合成的．
    （3）科研人员发现一种lac 基因突变型大肠杆菌能产生β-半乳糖苷酶，但不能在以乳糖为碳源的培养基中生长．他们在野生型和突变型细菌培养基中添加放射性标记的乳糖，发现野生型在乳糖诱导后会摄取乳糖，而突变型菌几乎不能．据此推测乳糖还能够诱导野生型菌产生某种蛋白X，蛋白X 的功能是运输乳糖进入细胞．
    （4）由上述实验推测，只有当乳糖存在时，RNA聚合酶与lac 基因的启动子结合，诱导lac 基因表达，从而诱导β-半乳糖苷酶和蛋白X的合成．这种机制使微生物在有底物存在时才合成相关酶，从而减少了细胞内物质和能量的浪费．

    分析 分析曲线图：图示是在加入乳糖和去掉乳糖条件下，培养的大肠杆菌细胞中lac mRNA和β-半乳糖苷酶的含量变化，由图可知，加入乳糖后，大肠杆菌细胞中lac mRNA和β-半乳糖苷酶的含量都逐渐升高，而去掉乳糖后，大肠杆菌细胞中lac mRNA的含量逐渐降低，β-半乳糖苷酶的含量保持不变．

    解答 解：（1）①乳糖属于二糖，可被分解为半乳糖和葡萄糖．
    ②据图可知，加入乳糖时，lac mRNA含量首先升高，β-半乳糖苷酶随即增加，说明加入乳糖后lac 基因才会启动转录，因此去掉乳糖后，lac基因转录停止，且lac mRNA很快被分解，因此lac mRNA含量立即下降；去掉乳糖后，β-半乳糖苷酶含量在一定时间内维持稳定，其原因是β-半乳糖苷酶合成后不会很快被分解．
    （2）为了证实乳糖的作用是诱导新的β-半乳糖苷酶合成而不是将细胞内已存在的酶前体转化为有活性的酶，科研人员将大肠杆菌放入含35S标记的氨基酸但无乳糖的培养基中繁殖多代，则大肠杆菌中合成的β-半乳糖苷酶含有35S标记；之后将这些细菌转移到不含放射性物质的培养基中培养，加入乳糖后，分离、检测新合成的β-半乳糖苷酶，若这些酶是诱导合成的，则检测后没有放射性，若这些酶是细胞内已存在的酶前体转化而来的，则检测后含有放射性．
    （3）在野生型和突变型细菌培养基中添加放射性标记的乳糖，发现野生型在乳糖诱导后会摄取乳糖，而突变型菌几乎不能．据此推测乳糖还能够诱导野生型菌产生某种蛋白X，蛋白X的功能是运输乳糖进入细胞．
    （4）由上述实验推测，只有当乳糖存在时，RNA聚合酶与lac 基因的启动子结合，诱导lac 基因表达，从而诱导β-半乳糖苷酶和蛋白X的合成．这种机制使微生物在有底物存在时才合成相关酶，从而减少了细胞内物质和能量的浪费．
    故答案为：
    （1）①二
    ②转录    lac基因转录停止，lac mRNA很快被分解   合成后不会很快被分解
    （2）不含放射性物质的    没有
    （3）运输乳糖进入细胞
    （4）RNA聚合    β-半乳糖苷酶和蛋白X    物质和能量

    点评 本题结合曲线图，考查微生物的分离和培养，要求考生能正确分析提供信息和曲线图中的信息，能从中提取有效信息答题，属于考纲理解层次的考查．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    科目：高中生物 来源： 题型：选择题

    13．图中甲为细胞膜结构示意图，乙为突触结构示意图，下列相关叙述正确的是（　　）
    A．若抑制神经元的呼吸作用，将不会影响神经兴奋的传导
    B．在M侧给予一个足够强的刺激，钾离子从外侧流向内侧
    C．图乙中C与D结合后突触后膜的膜电位由外正内负转变为外负内正
    D．图乙中C、D分别表示神经递质与神经受体，C的释放表明突触前膜具有选择透过性

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    科目：高中生物 来源： 题型：选择题

    14．以枪乌贼的粗大神经纤维做材料，图中箭头表示电流方向，下列说法不正确的是（　　）
    A．在a、b两点中央偏左刺激，依次看到现象的顺序是4、3、2、4、
    B．在b点右侧刺激，依次看到现象的顺序是4、3、2、4
    C．在a、b两点中央刺激会出现1或4现象
    D．在a点左侧刺激，依次看到现象的顺序是4、2、3、4

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    科目：高中生物 来源： 题型：解答题

    8．图为DNA分子结构模式图，请据图回答下列问题：
    （1）图中4的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸．
    （2）该图中有脱氧核苷酸4种．从图中可知DNA分子的基本骨架是由脱氧核糖和磷酸交替连接排列而成．
    （3）DNA分子中两条长链上的碱基通过氢键连结成碱基对，其特定的排列顺序构成了DNA分子的特异性．

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    科目：高中生物 来源： 题型：解答题

    15．如图所示，分别将灵敏电流计按图连接．（甲图为神经纤维，乙图含有突触结构，甲、乙图中ab间长度相同），据图回答下列问题．

    （1）静息时，神经纤维膜内外的电位状态是外正内负，这种电位分布产生的原因主要是K+外流的结果．
    （2）甲图灵敏电流计现在测不到神经纤维膜的静息电位，要怎样改进才能测到静息电位？把一个电极插入膜内（或电流表一端插入膜内）．
    （3）如甲图所示，当a处受到刺激时，电流计将发生两次偏转．
    （4）现同时在甲、乙图中a处给予一个有效刺激，观察指针摆动，指针反应时间落后的是乙图，原因是兴奋在该图传递时信号经过了电信号→化学信号→电信号的转变．

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    科目：高中生物 来源： 题型：选择题

    5．将同一品种的小麦分别种在水肥条件不同的农田中，其株高等性状表现出很大差异，这种差异来源于（　　）
    A．染色体变异B．基因重组C．基因突变D．不可遗传的变异

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    科目：高中生物 来源： 题型：选择题

    12．下列关于种群数量变化的叙述中，不正确的是（　　）
    A．在理想条件下，种群数量增长的数学模型为：Nt=N0λt
    B．一个物种引入新的地区后，一定呈“J”型增长
    C．对家鼠等有害动物的控制，要尽量降低其K值
    D．一个呈“S”型增长的种群，数量在$\frac{K}{2}$左右时增长速率最大

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    科目：高中生物 来源： 题型：选择题

    9．将某一经3H标记DNA的雄性动物细胞（染色体数为2N）置不含3H的培养基中培养，该细胞经过两次连续分裂后形成4个大小相等的子细胞．下列有关说法正确的有（　　）
    ①若子细胞中染色体数为2N，则其DNA均含3H；
    ②若子细胞中染色体数为N，则其DNA均含3H；
    ③若子细胞中的染色体都含3H，则细胞分裂过程中会发生基因重组；
    ④若子细胞中有的染色体不含3H，则是同源染色体彼此分离的结果；
    ⑤若进行有丝分裂，则子细胞含3H的染色体数可能为0．
    A．1项B．2项C．3项D．4项

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    科目：高中生物 来源： 题型：解答题

    10．生物体内的代谢与ATP、酶有密切关系．如图甲图表示了细胞某些代谢过程与ATP的关系，乙图表示酶在化学变化中的作用．请分析回答：

    （1）甲图中，若发生在玉米体内，叶肉细胞通过生理过程①产生ATP的具体部位是叶绿体类囊体薄膜（叶绿体基粒）．
    （2）从太阳光能转变为骨骼肌收缩所需的机械能，需要依次经过甲图中①②③④（填数字）过程．
    （3）乙图中，若表示过氧化氢酶作用于一定量的H2O2（温度和pH等条件都保持最适宜）时生成物量与反应时间的关系，在d分钟后曲线变成水平的主要原因是底物已完全被消耗尽． 过氧化氢酶之所以能够加快化学反应的速率是因为它能降低化学反应的活化能．Fe3+也能催化H2O2的分解，但与过氧化氢酶相比，要达到生成物量的最大值，反应时间一般大于d分钟．（填大于、小于或等于）

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