采矿污染和不当使用化肥导致重金属镉（Cd）在土壤中过量积累…——2021 高考生物第 24 题答案解析

【答案】 (1). 基因组文库 (2). 限制酶和DNA连接酶 (3). 便于目的基因的筛选和鉴定 (4). 农杆菌转化法 ⑤. 避免目的基因在自然界中的扩散 (6). 耐性 (7). 茎叶 (8). YCF1可通过主动运输将Cd 离子运到液泡中，提高了细胞液的浓度，有利于植株吸水 (9). 杨树具有发达的根系和高大的树冠，更适应污染矿区等不良环境，同时可充分吸收土壤中的Cd，木材也方便运输、利用

【解析】

【分析】1、基因文库包括基因组文库和 cDNA文库，基因组文库包含该物种的全部基因，cDNA文库是部分基因文库。

2、据图1可知，与野生型比，转基因植株地上部分、地下部分和整株干重均增加；据图2可知，转基因植株的茎、叶中Cd 含量高于野生型。

【详解】（1）为获取YCF1基因，将酵母细胞的全部DNA提取、切割后与载体连接，导入受体菌的群体中储存，这个群体含有酵母菌的全部基因，称为基因组文库。

（2）将DNA序列插入 Ti 质粒构建重组载体时，需要用限制酶切割供体DNA和质粒，以产生相同的黏性末端，然后用DNA连接酶进行连接。基因表达载体中的标记基因可用于目的基因的筛选和鉴定。

（3）农杆菌容易侵染双子叶植物，其质粒中的T-DNA可转移并插入到受体细胞DNA中，将含有YCF1基因的重组载体导入受试双子叶植物印度芥菜，采用最多的方法是农杆菌转化法。考虑转基因技术的安全性，采用不育株系作为实验材料，可避免目的基因在自然界中的扩散。

（4）根据分析可知，与野生型比，转基因植株地上部分、地下部分和整株干重均增加，说明转基因植株在Cd 污染的土壤中生长较好，即对 Cd 具有更强的耐性；据图2分析，转基因植株的茎、叶中Cd 含量高于野生型，因此对转基因植株的茎、叶进行后续处理，可使转基因植株持续发挥富集 Cd 的作用，对于缓解土壤Cd 污染最为方便有效。

> ⑤YCF1特异定位于转基因植物细胞的液泡膜上，可通过主动运输将Cd 离子运到液泡中，提高了细胞液的浓度，有利于植株吸水，所以转基因杨树比野生型能更好地适应高Cd 环境。相较于草本植物，杨树具有发达的根系和高大的树冠，更适应污染矿区等不良环境，同时可充分吸收土壤中的Cd，木材也方便运输、利用，作为Cd 污染土壤修复植物更具有优势。

【点睛】本题结合图示考查基因工程的相关知识，要求学生掌握基因工程的工具、步骤，难度适中，意在考查考生理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，要求能运用所学知识解决生活中的一些实际问题，或运用所学知识解释生活中的一些现象。