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(共32张PPT)
热考提升练（二）
遗传基本规律的综合应用
1.（2024·常州高三模拟）某 性别决定型昆虫的长翅和短翅、七彩体色和
单体色分别由基因、 控制，其中有一对基因位于性染色体上。科
研人员将长翅七彩体色雌性昆虫与短翅单体色雄性昆虫进行杂交，得到
全为长翅单体色，雌雄个体交配，得到 的表型及比例如下图所示。回
答下列问题：
（1）这两对相对性状的遗传符合__________定律。控制七彩体色和单体
色的基因位于______染色体上， 雄昆虫的基因型是_________。
自由组合
、
解析：已知昆虫的长翅和短翅、七彩体色和单体色分别由基因、
控制，将长翅七彩体色雌性昆虫与短翅单体色雄性昆虫进行杂交，得到
全为长翅单体色，因此长翅和单体色为显性性状，雌雄个体交配， 的
表型及比例为长翅单体色∶短翅单体色∶长翅七彩体色∶短翅七彩体色
，符合自由组合定律， 中仅雌性有七彩体色，即子代性状与
性别有关，又由于亲代七彩体色雌性昆虫与单体色雄性昆虫杂交后代全为
单体色，因此控制七彩体色和单体色的基因位于、 染色体上，即控制体
色的基因位于性染色体的同源区段上，则亲代雌性昆虫的基因型为
，雄性昆虫的基因型为， 中雄性昆虫的基因型是
。
（2）中长翅单体色雄性个体中杂合子占_____，让 中长翅单体色雌雄
昆虫随机交配， 中短翅单体色雌性个体所占的比例为______。
解析：中长翅单体色雄性个体中纯合子 占
，故杂合子占。让 中长翅单体色
雌雄昆虫随机交配，中长翅的基因型为 、
，随机交配后代中短翅有； 中雌性
单体色的基因型为，雄性的单体色基因型为、 ，
随机交配后代中单体色雌性个体所占比例为
，则 中短翅单体色雌性个体所占
的比例为 。
（3）研究者在此昆虫的野生型种群中发现了朱砂眼隐性突变体——朱砂
眼和朱砂眼，现要通过一次杂交实验判断朱砂眼 和朱砂
眼 是否由同一对等位基因控制，请你写出简单的实验思路并预期实验结
果及结论。
实验思路：__________________________________________。
预期实验结果及结论：____________________________________________
_________________________________________________________。
用朱砂眼与朱砂眼杂交，观察的眼色性状
若中全为野生型，则说明两者由不同对的等位基因控制；若全为朱砂眼，则说明两者由同一对等位基因控制
解析：该突变为隐性突变，则用朱砂眼与朱砂眼杂交，观察 的眼色性
状。若中全为野生型，则说明两者由不同对的等位基因控制；若 全为
朱砂眼，则说明两者由同一对等位基因控制。
2.乙烯是植物果实成熟所需的激素，阻断乙烯的合成可使果实不能正常成
熟，这一特点可以用于解决果实不耐储存的问题，以达到增加经济效益的
目的。现有某种植物的3个纯合子（甲、乙、丙），其中甲和乙表现为果
实不能正常成熟（不成熟），丙表现为果实能正常成熟（成熟），用这3
个纯合子进行杂交实验，自交得 ，结果见下表。回答下列问题。
实验 杂交组合 表型 表型及分离比
① 甲×丙 不成熟 不成熟∶成熟
② 乙×丙 成熟 成熟∶不成熟
③ 甲×乙 不成熟 不成熟∶成熟
（1）利用物理、化学等因素处理生物，可以使生物发生基因突变，从而
获得新的品种。通常，基因突变是指________________________________
_________________________________。
由分子中碱基对的增添、缺失或替换等引起基因的碱基序列的改变
解析：基因突变是指由 分子中碱基对的增添、缺失或替换等引起基因
的碱基序列的改变。
（2）从实验①和②的结果可知，甲和乙的基因型不同，判断的依据是___
_______________________________________。
甲、乙分别与丙杂交，得到的的表型不相同
解析：由题表信息可以直接看出，实验①和实验②的亲本中都有丙，但得
到的 的表型不相同，进而推出甲和乙的基因型不同。
（3）已知丙的基因型为 ，且B基因控制合成的酶能够催化乙烯的合
成，则甲、乙的基因型分别是______________；实验③中， 成熟个体的
基因型是_____________， 不成熟个体中纯合子所占的比例为______。
、
和
解析：实验③的的性状分离比为，为 的变式，可推出
这一对相对性状受两对独立遗传的等位基因控制，又知甲、乙都为纯合子，
其基因型为或或。由实验中不成熟∶成熟 可以
推出，实验 基因型中一对等位基因杂合、一对等位基因纯合，再结合
题中信息可知，丙的基因型为，且表现为成熟，实验①的 表现为
不成熟，可推出 中的不成熟个体应该含有A基因，进而推出甲的基因型
为。由实验的性状分离比为可推出，的基因型为 ，
进而推出乙的基因型为。实验③中，的基因型为
（不成熟）、（不成熟）、（不成熟）、
（不成熟）、（不成熟）、 （不成熟）、
（成熟）、（成熟）、（不成熟），
成熟个体的基因型为和， 不成熟个体中纯合子所占的比例为
。
3.（2024·淮安高三模拟）家蚕的性别决定方式为 型，为研究家蚕体色
有无斑纹、皮肤是否油性及茧颜色这三对性状的遗传规律，某小组选用甲、
乙、丙、丁四种纯合体为亲本做了杂交实验，实验结果如下表所示。
甲： 有斑、油性、白茧 乙：♀有斑、油性、黄茧
丙：♀有斑、非油性、白茧 丁： 无斑、非油性、黄茧
亲本组合 表型 表型及数量
甲×乙 有斑、油性、白茧 有斑、油性、白茧（650），有
斑、油性、黄茧（152）
甲×丙 ：有斑、非油性、白茧 ♀：有斑、油性、白茧 有斑、油性、白茧（452），有
斑、非油性、白茧（450）
丙×丁 有斑、非油性、白茧 有斑、非油性、白茧（390），有
斑、非油性、黄茧（91），无
斑、非油性、白茧（132），无
斑、非油性、黄茧（30）
注：在 雌性、雄性个体中各性状所占比例相同。
回答下列问题：
（1）家蚕油性皮肤受______（填“显性”或“隐性”）基因控制，且位于___
染色体上。
隐性
解析：分析题表可知，甲（油性） 丙（非油性）杂交， 中雄性全是非
油性，雌性全是油性，性状与性别相关联，说明家蚕的油性皮肤的相关基
因位于 染色体上，且油性是隐性性状。
（2）根据亲本组合________________（答出两组）杂交结果可以判断，
蚕茧的颜色受____对等位基因控制，其遗传遵循______________，判断理
由是____________________________________________________________
_______________________。
甲×乙或丙×丁
两
自由组合定律
甲×乙或丙×丁杂交后的杂合白茧自由交配，中白茧∶黄茧，是的变式
解析：据题表分析，甲（白茧） 乙（黄茧）或丙（白茧） 丁（黄茧）
杂交后的杂合白茧自由交配，中白茧∶黄茧，是 的变
式，说明该性状受两对等位基因控制，且独立遗传，遵循自由组合定律。
（3）低温处理会导致含某基因的精子存活率降低，用低温处理丙×丁组
合的后，的表型为有斑∶无斑 ，可推知携带______（填“有斑”
或“无斑”）基因的精子存活率降低了_____；请设计实验验证该结论，写
出实验思路、预期实验结果及结论：________________________________
________________________________________________________________
_____________________。
无斑
将低温处理的雄家蚕与无斑雌家蚕进行杂交，子代有斑∶无斑，说明低温处理导致携带无斑基因的精子存活率降低了
解析：设相关基因是，丙与丁杂交后 全为有斑，说明有斑是显性性
状，分析题意可知，低温处理会导致含某基因的精子存活率降低，用低温
处理丙（有斑） 丁（无斑）组合的后，的表型为有斑 无斑
，其中所占比例为，雌配子不受影响，则
（雌配子），即雄性个体中基因型为的配子占 ，据此可推知
携带无斑基因的精子存活率降低了 ；可通过设计如下实验验证该结
论：将低温处理的雄家蚕与无斑雌家蚕 进行杂交，若低温处理
导致携带无斑基因的精子存活率降低了，则雌配子为 ，雄配子为
，子代有斑∶无斑 。
（4）甲基转移酶可以通过催化染色体组蛋白的甲基化来影响相关基因的
表达，这种现象称为__________。研究人员诱导乙家蚕细胞内甲基转移酶
基因突变后，导致细胞内甲基转移酶数量减少，再进行甲×乙杂交后发现
中黄茧所占的比例明显增加，进一步研究发现这与基因 （非合成色素
基因，其产物影响黄色素的产生）表达量降低有关，请利用箭头和文字形
式解释 中黄茧所占比例增加的原因：______________________________
________________________________________________________________
_____________________________________。
表观遗传
基因突变 甲基转移酶数量减少 染色体组蛋白甲基化水平降低 基因表达量降低 解除对黄色素合成基因的抑制作用 黄茧个体数量增多
解析：表观遗传是指生物体基因的碱基序列保持不变，而表型发生可遗传
变化的现象，甲基转移酶可以通过催化染色体组蛋白的甲基化来影响相关
基因的表达，属于表观遗传。诱导乙家蚕细胞内甲基转移酶基因突变后，
导致细胞内甲基转移酶数量减少，再进行甲×乙杂交后发现 中黄茧所占
的比例明显增加，这与基因 （非合成色素基因，其产物影响黄色素的产
生）表达量降低有关，说明基因的表达抑制黄色素合成基因的作用，
中黄茧所占比例增加的原因，可表示为基因突变 甲基转移酶数量减少
染色体组蛋白甲基化水平降低 基因表达量降低 解除对黄色素合成基
因的抑制作用 黄茧个体数量增多。
4.（2024·盐城高三二模）水稻为两性花
二倍体植物 。科研人员将
和两个水稻品种杂交获得 ，
再将植株与 不断杂交（回交）
并利用分子手段筛选，如图1所示。
水稻品系的7号染色体上带有雄性育性有关基因 ，12号染色体上带有
耐低氮基因 。回答下列问题：
（1）水稻花粉细胞中含有____条染色体，回交 中1号和2号染色体均来
自亲本的占比为_____。部分回交的7号染色体既含有 片段
又含有片段，原因是 在减数分裂过程中7号染色体发生______。
12
交换
解析：水稻为两性花二倍体植物 ，含有两个染色体组，每个染
色体组中含有12条染色体，因此水稻花粉细胞中含有12条染色体，减数分
裂产生的配子中含有亲代每对染色体中的一条，因此回交 中1号和2号染
色体均来自亲本的占比为。 在减数分裂过程中7号染色体发生
交换，会使部分回交的7号染色体既含有片段又含有 片段。
（2）从回交中筛选出基因型分别为和 的个体，将两种个体_______
____________________________________________，以获得图2染色体组
成的品系。
杂交后自交，再筛选同时带有基因和基因的纯合个体
解析：从回交中筛选出基因型分别为和 的个体，将两种个体杂交后
自交，再筛选同时带有基因和 基因的纯合个体，即获得图2染色体组成
的品系。
（3）将图2水稻品系与杂交获得后自交得。产生带有 基因的
配子能分泌毒素导致雄配子一定比例败育，统计发现 中耐低氮性状的
分离比依旧是 ，原因是_________________________________________
____________。
两对（等位）基因分别位于两对同源染色体上，独立遗传
解析：当两对（等位）基因分别位于两对同源染色体上且独立遗传，即遵
循自由组合定律时，将图2水稻品系与杂交获得后自交得。 产
生带有基因的配子能分泌毒素导致雄配子一定比例败育，统计发现 中
耐低氮性状的分离比依旧是 。
（4）是12号染色体上一个稳定的片段，与 基因邻近，
和两个水稻品种的片段的长度不同，利用 对
片段进行扩增电泳后在凝胶上会形成不同条带，则和
杂交产生的 中的不同个体将出现___种条带，比例为_______，从遗传细
胞学基础解释，原因是____________________________________________
_______________________________。
3
两种不同长度片段随着同源染色体的分离进入配子，两种不同配子随机结合
解析：和两个水稻品种的片段的长度不同， 和
两个水稻品种杂交，由于两种不同长度 片段随着同源染色体
的分离进入配子，两种不同配子随机结合，产生的 中的不同个体将出现
长、一长一短、短3种条带，比例为 。
5.（2024·南通高三一模）糖原贮积病 是
糖原代谢过程中各种酶缺陷导致的一组先天性
遗传代谢性疾病，以糖原在全身各器官组织中
过度沉积为特征，主要累及肝脏或（和）肌肉，
是一类较常见的代谢性疾病。甲、乙、丙三种
酶参与葡萄糖和糖原之间的转化，如图1所示。
任一酶的基因发生突变都会导致相应酶功能缺
陷，引发病。图2为三种 亚型患者家系的遗传系谱图，其中至少一
种是伴性遗传。不考虑新的突变。请回答下列问题：
（1） 病表明基因可以通过控制__________进而控制生物性状。通过
__________可了解人体的基因状况，较为精确地诊断病因。
酶的合成
基因检测
解析： 病是由相关酶的基因发生突变导致相应酶功能缺陷从而表现出
病症，体现了基因可以通过控制酶的合成控制代谢过程，进而间接控制生
物性状。基因检测是指通过检测人体细胞中的 序列，以了解人体的基
因状况，因此通过基因检测可较为精确地诊断病因。
（2）丙酶缺陷 病的遗传方式是__________________；控制乙酶合成
的基因位于___染色体上。
常染色体隐性遗传
解析：据遗传系谱图分析可知，①母亲的双亲表型正常，生出的女儿中有
患病的，说明甲酶缺陷 病的遗传方式是常染色体隐性遗传。②的双亲
表型正常，生出的儿子患病，“无中生有有为隐性”,说明丙酶缺陷 病为
隐性遗传病；且③父亲的母亲患病，生出的儿子正常，说明该隐性致病基
因位于常染色体上，故丙酶缺陷 病的遗传方式是常染色体隐性遗传。
②母亲的双亲表型正常，生出的儿子患病，“无中生有有为隐性”,说明乙酶
缺陷 病为隐性遗传病，结合题意三种病中至少一种是伴性遗传，则乙
酶缺陷病为伴 染色体隐性遗传病。
（3）①的血糖浓度可能偏____；若①同时患有白化病（决定两种病的基
因在非同源染色体上），则其父母再生育健康孩子的概率是______。
高
解析：①体内甲酶功能缺陷，则不能合成糖原，血糖浓度可能偏高。假设
与甲酶缺陷病相关的基因为A、 ；又因为白化病的遗传方式为常染色
体隐性遗传，假设相关基因为、 。两对基因独立遗传，则①双亲的基
因型为，再生育健康孩子的概率是 。
（4）若②长期表现为低血糖，则可能是____酶功能缺陷所致；若②表现
正常，则与丙酶缺陷 病患者婚配，生出患病孩子的概率是_____。
丙
解析：乙酶缺陷病是伴 染色体隐性遗传病，②是女性且双亲均正常，
则②一定不是乙酶缺陷 病，②长期表现为低血糖，则可能是丙酶功能
缺陷导致的。单独分析丙酶缺陷病，设与丙酶缺陷 病相关的基因
为D、，②基因型及比例为。假设与乙酶缺陷 病相关
的基因为B、，②母亲的双亲基因型分别为、 ，②母亲基因型
为、，②父亲基因型为 ，则②基因型及比例为
。因此②与丙酶缺陷病患者 婚配，生出正
常孩子的概率是
， 则生出患病孩
子的概率是 。
（5）若丙酶缺陷发病率是 ，则③患该病的概率为_______。
解析：③父亲基因型是，丙酶缺陷发病率是 ，即
，则基因频率是，D基因频率是 。因为③母亲
表型正常，则其基因型及比例为 ，故③患该病的概率是
。(共27张PPT)
热考提升练（三）
神经—体液—免疫调节综合应用
图1
1.人体运动需要对肌群进行精准的调控来实现。当人的
一只脚踩到钉子时，会引起同侧腿屈曲和对侧腿伸展，
表现出交互神经支配，从而使人既避开了损伤性刺激，
又不会跌倒（图1）。该调节过程涉及多个中枢神经细胞，
为多突触反射。请回答下列问题：
（1）当钉子造成的伤害性刺激引起①兴奋时，兴奋处神
经细胞质膜两侧的电位表现为__________。屈（腿）反
射的反射弧中，效应器是___________________________
_________。
外负内正
传出神经末梢及其所支配的肌肉和腺体
（2）当兴奋传递到神经细胞②时，兴奋在②上进行____向传导，并引起
②的轴突末梢释放________神经递质，使下一个神经细胞的膜内外电位差
的绝对值______（填“变大”或“变小”），最终使屈反射中的伸肌舒张。
单
抑制性
变大
（3）在上述过程中，此人肾上腺素分泌增加，同时下丘脑分泌的_______
___________________也增加，使垂体分泌的__________________增加，
从而促进肾上腺皮质激素分泌，协同调节血糖、血压以应对该紧急情况。
促肾上腺皮质激素释放激素
促肾上腺皮质激素
（4）突触是神经细胞之间或神经细胞与效应器之间在功能上发生联系的
部位，通常通过化学方式传递信息。在伸腿反射中，参与该反射的突触可
存在于_______（用图1中的字母表示）。与膝跳反射相比，图1中的反射
所需要的时长较长的原因是________________________________________
___。
A、B
多突触反射需要经过较多的突触从而导致延搁
（5）科学研究发现，在甲壳类、鱼类以及哺乳类动物的某些部位还存在
着通过电信号传递的电突触（图2）。与化学突触相比，电突触的特点是
_____________________________________________________________。
传递速度快，信号传递方式为电信号 电信号，传递方向是双向的
图2
2.体温调定点是下丘脑预设的一个温度值，正常生理状态下为 ，某些
病毒感染人体后，会使体温调定点升高继而引起发热。某人因病毒感染体
温上升至 的调节过程如下图所示，回答下列问题：
（1）人体组织细胞被病毒侵染后，释放________________，使下丘脑的
__________中枢兴奋，使调定点升高至 。调定点升高后，下丘脑产
生兴奋传导至__________形成冷觉；同时，下丘脑促进垂体释放________
___激素，此激素作用于甲状腺，进而使产热增多。
致热性细胞因子
体温调节
大脑皮层
促甲状腺
解析：据题图可知，人体组织细胞被病毒侵染后，释放致热性细胞因子，
使下丘脑的体温调节中枢兴奋，使调定点升高至 。调定点升高后，
下丘脑产生兴奋传导至大脑皮层形成冷觉；同时，下丘脑释放促甲状腺激
素释放激素增多，促进垂体释放促甲状腺激素（激素 ），促进甲状腺分
泌甲状腺激素，甲状腺激素能促进细胞代谢，进而使产热增多。
（2）下丘脑的兴奋通过②过程使皮肤中__________，引起机体散热______。
血管收缩
减少
解析：下丘脑的兴奋通过②过程使皮肤中血管收缩，引起机体散热减少。
（3）某人发烧体温上升至 期间，人体产热量______（填“大于”“小于”
或“等于”）散热量；持续发烧时人体有时会出现脱水现象，使细胞外液渗透
压升高，该刺激传至下丘脑，促进______释放抗利尿激素，使尿量减少。
大于
垂体
解析：发烧时体温上升期间，人体的产热量大于散热量；抗利尿激素是由下
丘脑合成、垂体释放的，能促进肾小管和集合管重新吸收水，使尿量减少。
（4）新型冠状病毒侵入人体后，首先突破皮肤、黏膜，即突破保护人体
的第____道防线，进而体液中的杀菌物质和吞噬细胞等对其进行攻击，上
述免疫方式称为人体的______________。
一
非特异性免疫
解析：皮肤、黏膜等属于人体的第一道防线；体液中的杀菌物质和吞噬细胞
等属于第二道防线，第一道防线和第二道防线均属于人体的非特异性免疫。
3.下图是B细胞与辅助细胞（ 细胞）相互作用之后B细胞被活化的过程
图。是B细胞识别抗原后表达的蛋白，是活化后的 细胞
表达的蛋白，是B细胞表面的特异性识别抗原的受体，和 Ⅱ
是B细胞表面的组成性蛋白，和是 细胞表面的组成性蛋白，
请回答下列问题：
（1）活化B细胞的第一信号是__________，抗原在B细胞中加工形成的抗
原肽，与Ⅱ形成复合物，提呈给 细胞表面的_____，从而形成活化
细胞的第一信号。
抗原刺激
解析：由题图可知，活化B细胞的第一信号是抗原的刺激，抗原在B细胞
中加工形成的抗原肽，与Ⅱ形成复合物，提呈给细胞表面的 ，
从而形成活化 细胞的第一信号。
（2）活化 细胞和B细胞的第二信号分别是__________、________。
解析：由题图可知，活化细胞和B细胞的第二信号分别是 和
。
（3）活化的 细胞表达出的多种细胞因子的作用是___________________
__________________________。
促进B细胞和细胞毒性细胞的活化、增殖和分化
解析：活化的 细胞表达出的多种细胞因子的作用是促进B细胞和细胞毒
性 细胞的活化、增殖和分化。
（4）科研人员将新冠病毒灭活后研制出灭活病毒疫苗。这种疫苗保留有
新冠病毒的________，能激活人体产生免疫应答。
抗原性
解析：将新冠病毒灭活后研制的灭活病毒疫苗，这种疫苗保留有新冠病毒
的抗原性，能激活人体产生免疫应答。
（5）科研人员研究了256名健康志愿者第2剂新冠灭活疫苗接种后，不同时
间点体内抗新冠病毒抗体和 以及总抗体的含量，结果如下表所示：
时点 （相对值） （相对值） 总抗体（相对值）
0.07 0.6 3.3
0.88 4.6 291.1
1.07 5.0 211.0
0.30 5.3 91.4
解析：题表为健康志愿者接种新冠病毒疫苗的血清中检测到的两种抗体
和 以及总抗体的含量。
①第2剂新冠灭活疫苗接种后产生和 的浆细胞来源于_____________
______的增殖和分化。
B细胞和记忆B细胞
解析：第2剂新冠灭活疫苗接种后产生和 的浆细胞来源于B细胞和
记忆B细胞的增殖和分化。
②和 两种抗体中_____对机体保护性更持久。
解析：由题表可知， 抗体对机体保护时间更持久。
③灭活疫苗需要进行第3次接种，进行第3次接种的意义是______________
___________________________。
可使机体产生更多的记忆细胞和较多的抗体
解析：灭活疫苗需要进行第3次接种，可使机体产生更多的记忆细胞和较
多的抗体。
4.（2024·南通高三调研）绵羊是短日照发情动物。下图是短日照引起绵羊
繁殖活动的示意图，其中褪黑素和甲状腺激素（、 两种形式）
在此过程中发挥重要作用， 的分泌与夜长成正相关。请回答下列问题：
（1）短日照刺激引起松果体细胞分泌 属于________反射，写出其反射
弧_________________________________________________________
（用箭头和文字表示）。
非条件
视网膜 传入神经 下丘脑（脑） 传出神经 松果体细胞
解析：短日照刺激引起松果体细胞分泌 是先天性的，属于非条件反射。
感受光照的部位是视网膜，产生效应的部位是松果体细胞，所以其反射弧
是视网膜 传入神经 下丘脑（脑） 传出神经 松果体细胞。
（2）作用于脑室膜细胞，______（填“促进”或“抑制”）其分泌
酶， 作用的靶细胞还有____________________________。
抑制
甲状腺细胞（和下丘脑细胞）
解析：垂体产生的作用于脑室膜细胞，抑制脑室膜细胞分泌 酶，
可作用于甲状腺促进甲状腺激素的分泌，作用于下丘脑抑制下丘脑分
泌，所以 作用的靶细胞还有甲状腺细胞（和下丘脑细胞）。
（3）受体主要分布在靶细胞的________，可促进 的合成和分
泌， 的作用是________________________________________________
________________________。
下丘脑 神经细胞接收信号后，通过____________________轴可显著
调控卵巢的生理活动，其主要原因是激素的分级调节具有______________
_______。
细胞内
与下丘脑神经细胞质膜上的受体结合，使其兴奋，促进下丘脑分泌
下丘脑—垂体—性腺
放大激素的调节作用
解析：甲状腺激素是小分子物质，可进入细胞内，所以 受体主要分布在
靶细胞的细胞内。与下丘脑 神经细胞质膜上的受体结合，使其
兴奋，促进下丘脑分泌。下丘脑 神经细胞接收信号后，通过
下丘脑—垂体—性腺轴可显著调控卵巢的生理活动，主要原因是激素的分
级调节具有放大激素的调节作用。
（4）为了进一步探究 对母羊妊娠的影响，科研人员
选择150只初产母羊（已生头胎小羊）同期发情处理后，
分为三组，甲组为对照组，乙、丙两组分别在母羊的颈
①选择初产母羊的原因是______________________________、__________
_______________。
②根据实验结果可得出的结论是____________________________________
________________________。
初产母羊都具有正常的生殖能力
初产母羊的生理状态相近
在一定范围内，浓度越高，妊娠率越高，促进妊娠的效果越好
部皮肤下埋植和的 ，人工授精处理，一段时间后检测各
组母羊的妊娠率，结果如右图所示。
解析：①初产母羊都具有正常的生殖能力且初产母羊的生理状态相近，所
以选择初产母羊。②根据实验结果可知，在一定范围内， 浓度越高，
妊娠率越高，促进妊娠的效果越好。
5.肠道菌群能通过菌体自身或其代谢产物对人脑
产生影响，人脑也能通过调节影响肠道菌群，
部分机制如下图所示。请回答下列问题：
（1）细胞Ⅰ摄取肠道菌将抗原处理后提呈在
__________，
然后传递给细胞Ⅱ___________（填名称），同
时分泌细胞因子。
细胞表面
辅助细胞
解析：细胞Ⅰ摄取肠道菌将抗原处理后提呈在细胞表面，然后传递给细胞Ⅱ，
根据其能释放白介素可知，细胞Ⅱ为辅助 细胞。
（2）细胞因子含量上升，促进下丘脑分泌物质。物质 是_____________
_____________，其功能是____________________________________，最
终引起肾上腺皮质激素增多。
促肾上腺皮质激素释放激素
促进垂体合成并分泌促肾上腺皮质激素
解析：下丘脑可分泌，调节垂体分泌， 可促进肾上腺皮质分泌肾上腺
皮质激素，即该激素分泌过程为分级调节，则 为促肾上腺皮质激素释放
激素，其功能是促进垂体合成并分泌促肾上腺皮质激素。
（3）致病菌产生的毒素可刺激肠嗜铬细胞分泌， 与迷走神
经细胞上的____________结合，引起迷走神经细胞产生兴奋，信号沿着周
围神经传递到大脑，进而产生呕吐反射，同时兴奋传递到__________产生
痛觉。呕吐的生理意义是__________________________________________
___________。
特异性受体
大脑皮层
及时将有害食物（物质）排出体外，避免对机体造成伤害
解析： 作为信号分子可与迷走神经细胞上的特异性受体结合，引起
迷走神经细胞产生兴奋。所有的感觉都是在大脑皮层形成的，因此兴奋传
递到大脑皮层会产生痛觉。呕吐能及时将有害食物（物质）排出体外，避
免对机体造成伤害。(共31张PPT)
热考提升练（四） 生态环境的综合应用
1.（2024·泰州高三一模）丹顶鹤是我国一级
保护动物，属于迁徙种群，从俄罗斯兴安斯
基自然保护区沿松嫩平原到渤海湾，然后沿
着河北省海岸向黄河河口和盐城越冬。丹顶
鹤作为杂食性动物，最喜欢在低矮的碱蓬地
里捕食天津厚蟹来补充能量。下图是盐城海
滩生态系统中部分食物关系图，请回答下列问题：
（1）丹顶鹤属于第____________营养级，影响盐城海滩丹顶鹤种群密度
的最主要的数量特征是________________。
二、三、四
迁入率和迁出率
（2）图中弹涂鱼与______________之间的种间关系既有捕食又有竞争。
天津厚蟹同化的氮元素的去向有________________________。若海滩受到
重金属镉污染，则图中生物体内镉浓度最高的是________。
丹顶鹤、轮虫
流向分解者、流向丹顶鹤
丹顶鹤
（3）互花米草入侵后丹顶鹤的数量减少，科研人员研究了丹顶鹤对不同
生境选择的偏好以及影响因素，结果如下表所示：
项目 植被高 度/ 植被盖 度/% 可用植物生物 量/ 底栖生物 量/ 丹顶鹤生境
选择性/%
本地碱蓬 38.22 34.13 761.25 52.50 44.20
互花米草 162.19 88.89 112.10 0.73
人工管理芦苇 （收割前） 187.07 97.50 714.80 40.60 12.79
人工管理芦苇 （收割后） 5.00 3.13 56.09 32.10 36.72
①影响丹顶鹤生境选择性最重要的两个因素是________________。
植被高度和盖度
②互花米草入侵后海滩群落发生______演替。互花米草入侵导致丹顶鹤数
量减少的原因是本地碱蓬减少导致________________________减少，同时
互花米草__________不利于丹顶鹤的活动。
次生
丹顶鹤的食物和栖息空间
过高过密
（4）研究发现互花米草的入侵导致碱蓬减少，丹顶鹤的生境不得不转向
芦苇塘、农田和水产养殖塘，科研人员研究了丹顶鹤在四种不同生境中的
集群特征，结果如下表所示：
生境类型 平均集群大小/只 集大群 家庭群 孤鹤
大小/只 占比/% 大小/只 占比/% 占比/%
碱蓬滩涂 4.7 10.8 21.6 3.0 78.4 0
芦苇塘 3.5 8.5 14.7 2.7 81.3 4.0
农田 6.3 13.7 30.2 2.9 69.8 0
水产养殖塘 3.5 7.1 13.2 3.0 85.5 1.3
①根据实验结果可知，丹顶鹤最喜欢的集群方式是________。
家庭群
②一般而言，集大群会导致种内竞争加剧，但丹顶鹤在农田中集大群比例
上升，原因是一方面集大群可以降低________的风险，另一方面农田中
______________。
被捕食
食物资源丰富
2.随着国家对环境保护的投入越来越大，我国西北地区很多荒漠草原等都
逐渐返绿，黄河水也逐渐变得清澈。回答下列有关问题：
（1）早些年人们为了提高粮食产量、提高经济效益，过度放牧、开垦土
地等，导致土地荒漠化严重。这说明人类活动会改变群落演替的________
_____。治理荒漠时进行覆土处理可以缩短演替时间，是因为___________
_____________________________________。
速度和方向
覆土中含有土壤条件，还可能存在原有植物的繁殖体
解析：人类活动会改变群落演替的速度和方向，本题中人类的过度放牧、
开垦土地等行为，引起群落演替的方向改变，速度加快，导致土地荒漠化
严重。治理荒漠时进行覆土处理可以缩短演替时间，是因为覆土中含有土
壤条件，还可能存在原有植物的繁殖体。
（2）某地退耕还林后，当地鸟类多样性迅速增加。据调查，当地斑鸠数
量约有100只，若人工投放100只，则与之前相比，其 值______（填“增大”
“减小”或“不变”），原因是________________________________________
___________________________。
不变
最大环境容纳量值取决于环境条件，由环境资源量决定，与迁入量无关
解析： 值为在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群
最大数量，即环境容纳量， 值的大小取决于环境条件，由温度、光、水、
食物、空间等环境资源量决定，与种群的迁入量无关，因此若人工投放
100只斑鸠，与之前相比，其 值不变。
（3）若果园疏于管理，果树林下将会出现从一年生草本植物为优势物种，
到多年生草本植物为优势物种，再到草本与灌木混生等阶段的演替。在草
本与灌木混生阶段，果园内很少有一年生草本植物生长的原因是________
_______________________________________________。
一年生草本植物会在争夺阳光和空间等资源的竞争中被淘汰
解析：由于在草本与灌木混生阶段之前，多年生草本植物为优势物种，所
以在草本与灌木混生阶段，一年生草本植物会在争夺阳光和空间等资源的
竞争中被淘汰，因而果园内很少有一年生草本植物生长。
（4）科研人员研究了西北某地二化螟、褐飞虱、小麦及周围其他生物和
所处的环境构成的生态系统。下表是该生态系统中A、B、C三个种群构成
的一条食物链中的能量流动情况（单位： ）。
种群 同化总能 量 用于自身的 生命活动 呼吸消耗 传给下一 营养级 传给分解 者 未被利用
A 727 69 470
B 36 9 4
C 246 100 13 51
①请写出表中的食物链___________。A种群用于自身的生命活动的能量为
____________ 。能量从第一营养级到第二营养级的传递效率为
_________（保留两位小数）。
解析：某一个营养级所同化的能量呼吸消耗的能量 传给下一营养级的
能量传给分解者的能量 未被利用的能量。根据题表可知，A的同化量最
大（ 传给下一营养级
的能量），其次是 ，同化能量最小的是
，因此食物链为 。A种群用于自身的生命活动
的能量传给下一营养级的能量传给分解者的能量 未被利用的能量
。能量从第一营养级到第二
营养级的传递效率为第二营养级的同化量 第一营养级的同化量 ，
第一营养级的同化量种群用于自身的生命活动的能量 呼吸消耗的能
量 。故能量从第一营养级
到第二营养级的传递效率为
。
②捕食者通常能够依据被捕食者的气味进行捕猎，这说明信息传递在生态
系统中的作用是________________________________，强化生态系统的调
节机制。
调节生态系统的各组分之间的关系
解析：捕食者通常能够依据被捕食者的气味进行捕猎，这说明信息
（化学信息）传递能调节生态系统的各组分之间的关系，强化生态系统的调
节机制。
3.绿水青山就是金山银山，加强生态环境保护，促进人与自然和谐共生。
长江南京段正加快打造水美、岸美、产业美、环境美的长江最美岸线，
“一江清水、两岸葱绿”的美丽生态画卷正渐次展开。请回答下列问题：
（1）长江风光带中的某湿地公园，是休闲度假、亲近自然的理想场所，
在净化水质、调节气候等方面也发挥着重要作用。该描述未体现生物多样
性的______价值。湿地独特的生态环境吸引了大量白鹭等候鸟来此越冬，
影响白鹭种群密度变化的最重要因素是________________（填种群特征）。
研究发现该湿地群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位，有利于
___________________________。
潜在
迁入率、迁出率
不同生物充分利用环境资源
解析：某湿地公园作为休闲度假、亲近自然的理想场所，可以体现生物多
样性的直接价值，在净化水质、调节气候等方面也发挥着重要作用，可以
体现生物多样性的间接价值，因此未体现的是生物多样性的潜在价值。湿
地可以吸引白鹭等候鸟来此越冬，说明影响白鹭种群密度变化的最重要因
素是迁入率和迁出率。群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位，这有
利于不同生物充分利用环境资源，是群落中物种之间、生物与无机环境之
间协同进化的结果。
（2）若该湿地公园存在如图1所示的部分食物网，如将丙的食物比例由
甲∶乙调整为，能量传递效率按 计算，该生态系统能承载
丙的数量约是原来的_____倍（保留小数点后两位）。
0.78
解析：当丙的食物比例为甲∶乙时，设丙生物量增加为 ，能量传递
效率按 计算，逆推可知甲至少应提供
，当丙的食物比例调整为
甲∶乙时，设丙生物量增加仍为 ，甲至少应提供
，则该生态系统能承载丙的数
量是原来的 倍。
（3）图2是碳循环的示意图，图中⑥表示的是__________。碳元素以含碳
有机物形式在______（填图中序号）过程中进行传递。生态系统中最基本、
最关键的生物因素是___（填图中字母）。C表示的是__________，控制C
的使用，才能实现绿色低碳发展。
分解作用
②⑤
A
化石燃料
解析：由题图2分析可知，A为生产者，B为消费者，D为分解者，C为化
石燃料，①为生产者的光合作用，②为食物链和食物网，③为动植物的呼
吸作用，④为化石燃料的燃烧，⑤为动植物的遗体和遗物流向分解者，⑥
为分解者的分解作用。题图2中碳元素以含碳有机物形式在②⑤过程中进
行传递。生态系统中最基本、最关键的生物因素是生产者即A。C为化石
燃料，控制化石燃料的燃烧，才能实现绿色低碳发展。
（4）人类为了维持自身生存所需要的物质等，换算为相应的自然土地和
水域面积，就是生态足迹，又叫生态占用。生态足迹值越____，人类所需
的资源越____，对生态和环境的影响就越大。
大
多
解析：生态足迹的值越大，代表人类所需的资源越多，对生态和环境的影
响就越大。
4.大规模海水养殖使海水中氮、磷的含量增加，
水质恶化。生态浮床技术是一种操作简单的水
体修复技术，北美海蓬子是一种喜盐植物，下
图是用北美海蓬子作浮床植物对养殖南美白对
（1）北美海蓬子在生态系统中属于________（填成分），北美海蓬子能
净化水体又是一种蔬菜，这体现了生物多样性的________________价值。
生产者
间接价值和直接
虾海水的净化实验装置示意图，请回答下列问题：
（2）科研人员利用该实验装置，研究不同覆
盖率的北美海蓬子生态浮床对养殖海水总氮
浓度以及北美海蓬子、南美白对虾生长的影
响，具体操作如下： 为对照，不设置浮
床； 种植北美海蓬子8棵，浮床覆盖率为
； 种植北美海蓬子16棵，浮床覆盖率
为；种植北美海蓬子24棵，浮床覆盖率为 。每套实验装置中
分别投放南美白对虾50尾（2月苗）、一定量的海水，每天投喂南美白对
虾专用饲料，并定期测定，相关实验结果如下：
处理 北美海蓬子鲜重增加量/ 缸 南美白对虾鲜重增加量/
缸
— 3.2
91.4 21.3
177.5 28.2
277.4 7.1
①实验过程中养殖缸中总氮浓度持续增加的原因有____________________
_____________。
②根据实验结果分析，不同覆盖面积对北美海蓬子植株个体生长____
（填“有”或“无”）明显影响。
南美白对虾粪便的排泄和饵料残留
无
③根据本实验结果，在生产实践中北美海蓬子生态浮床的覆盖率应为
______左右，主要依据是__________________________________________
_______________。
覆盖率为左右时南美白对虾产量高，同时能吸收较多的氮
5.（2024·南通高三二模）滨海某湿地森林植被退化，形
成的裸滩被外来入侵植物互花米草占据。群落中芦苇、
耐高盐的碱蓬和互花米草的相对多度（群落中某一种植
物的个体数占该群落所有植物个体数的百分比）与入侵
时间的关系如图1所示。研究发现，互花米草入侵后，
导致图1两种植物相对多度发生变化的原因如图2所示。
请回答下列问题：
（1）某研究小组借助空中拍照技术调查某湿地地面活动的某种动物的种
群数量，主要操作流程是选取样方、空中拍照、识别照片中该种动物并计
数。与标志重捕法相比，上述调查方法的优势有______________________
___________________。
对动物不良影响小，调查周期短，操作简便
解析：某研究小组借助空中拍照技术调查某湿地地面活动的某种动物的种
群数量，主要操作流程是选取样方、空中拍照、识别照片中该种动物并计
数。标志重捕法需要捕捉动物并进行标志，并且还需要重捕，所以与标志
重捕法相比，题述调查方法的优势有对动物不良影响小，调查周期短，操
作简便。
（2）图1中乙植物是______（填“芦苇”或“碱蓬”）。互花米草入侵的第1
年至第5年甲种群密度变化的原因是_________________________________
___________________________________________________________。
碱蓬
随着互花米草的入侵，乙的种群密度减小，甲可获得更多的阳光、土壤中的营养，以及更多的生存空间
解析：根据题图2可知，与入侵前相比，互花米草入侵5年后存活的碱蓬数
量明显减少，而芦苇的数量还有增加，因此题图1中乙植物是碱蓬。据题
图1分析，互花米草入侵的第1年至第5年甲种群密度表现为增加，而乙种
群密度逐渐减小，因此推测甲种群密度变化的原因可能是随着互花米草的
入侵，乙的种群密度减小，甲可获得更多的阳光、土壤中的营养，以及更
多的生存空间。
（3）该湿地某食物网如图3所示［图中数字为能量
数值，单位为 ］，该食物网中，第二营
养级到第三营养级的能量传递效率为_____
（精确到小数点后一位）。已知这两种虾之间存在
较为激烈的竞争，这种竞争会导致它们的生态位
______（填“重叠”或“分化”）。
16.2
分化
解析：由题图3可知，秀丽白虾既属于第二营养级又属于第三营养级。第
二营养级的能量为 ，第三营养级的能量
为秀丽白虾同化的能量中来自浮游动物的部分及细足米虾的能量，即
，所以第二营养级到第三营养级的
能量传递效率为第三营养级同化量/第二营养级同化量，即
。这两种虾存在较为激烈的竞争会导致
它们之间生态位的分化。
（4）该湿地遭到了镉污染，研究人员利用生态浮床进行了有效治理。研
究人员指出，浮床中的水生植物不能作为家畜饲料，原因是____________
_________________________________________________________。
重金属难以被机体代谢出去，会沿食物链富集，对家畜和人的健康产生危害
解析：该湿地遭到了镉污染，研究人员利用生态浮床进行了有效治理。研
究人员指出，浮床中的水生植物不能作为家畜饲料，原因是重金属难以被
机体代谢出去，会沿食物链富集，对家畜和人的健康产生危害。(共40张PPT)
热考提升练（五）
基因工程的操作过程及应用
1.（2024·无锡高三调研）为筛选出能与 病毒
的蛋白特异性结合的受体蛋白，研究人员在 蛋
白末端添加 标签（能特异性地与人和哺乳动
物体内 类抗体结合），再利用该标签在病毒敏
感细胞（如非洲绿猴肾细胞）中快速纯化出 蛋白
及其相互作用的蛋白质，具体过程如下图所示。其中Ⅰ、Ⅰ、
Ⅰ、Ⅰ表示限制酶，、表示启动子， 序列是翻译起始
因子结合位点的编码序列，表示氨苄青霉素抗性基因， 表示复制
原点。请回答下列问题：
（1）为成功构建重组质粒，在利用扩增 基因
时，应在基因的端引入___________________序列， 端删除_________
________的编码序列。为了防止 扩增发生突变，常选择高保真的
聚合酶，该酶具有酶所不具备的 核酸外切酶活
性， 聚合酶能防止突变的原因是_______________________
_______________________________。
序列和Ⅰ
终止密码子对应
能切除不正确掺入的单核苷酸，并将其替换成正确的核苷酸
解析： 序列是翻译起始因子结合位点的编码序列，根据构建的重组
质粒图示可知，在基因的上游加入了 序列；为了使目的基因和质
粒连接，根据启动子的方向、质粒上的酶切位点可知，上游不能用 Ⅰ，
故应在基因的上游加入Ⅰ识别序列；因为基因和 序列需要同步
表达才能利用作为蛋白的标签，二者共用一个启动子，故应去除 基
因下游的终止密码子编码序列。聚合酶具有 核酸外
切酶活性，能切除不正确掺入的单核苷酸，并将其替换成正确的核苷酸，
故而可防止发生突变。
（2）将基因和 序列的扩增产物进行________________鉴定，结果显
示两个片段均得到扩增且与预期值大小相一致。再经测序证实正确后，将
这两个片段经__________酶连接定向克隆入质粒 。
琼脂糖凝胶电泳
连接
解析：将基因和 序列的扩增产物进行琼脂糖凝胶电泳鉴定，结果显
示两个片段均得到扩增且与预期值大小相一致。 连接酶可将限制酶切
割后形成的末端连接。
（3）重组质粒转染细胞前，需将 细胞置于
、__________________（填气体条件）下培养 进行传代。
将传代的细胞与重组质粒 以适宜比例混合，在转染
试剂的作用下转染细胞（实验组），为保证实验的科学性，还需设置对照
实验，具体做法为___________________________________________。
将转染 的细胞置于载玻片，洗涤、固定后滴加正常人血清稀释液和荧
光素标记的羊抗人 抗体稀释液，荧光显微镜下观察，若_____________
___________________________________，则说明融合蛋白在
细胞中得以表达。
空气
使用空载体转染细胞，其余操作相同
实验组细胞出现荧光标记，对照组细胞没有荧光标记
解析：细胞培养的气体条件是的空气和的 。对照组是为了排
除空质粒的影响，故应使用 空载体转染细胞，其余操作相同。
将转染 的细胞置于载玻片，洗涤、固定后滴加正常人血清稀释液和荧
光素标记的羊抗人 抗体稀释液，荧光显微镜下观察，若实验组细胞出
现荧光标记，对照组细胞没有荧光标记，则说明融合蛋白在
细胞中得以表达，荧光素标记的羊抗人抗体才能够与 标签结合发
出荧光。
（4）通过上述检测发现， 融合蛋白表达量较低，其原因可能有
______（填序号）。
①重组质粒在 细胞中大量复制
②融合基因在细胞中转录出的 量较少
③基因与病毒宿主细胞的基因有不同的密码子偏爱性，翻译相应
的 数量不足
②③
为增强融合蛋白的表达，研究人员在质粒转染前预先用重组痘苗病毒
感染细胞，表达出的聚合酶和 聚合酶
（能选择性高效激活 启动子）留存在细胞质基质中发挥作用。请据此解
释重组质粒和重组痘苗病毒 共转染细胞能
提高融合蛋白表达效率的原因 _____________________________________
________________________________________________________________
____________________________________________________ 。
重组痘苗病毒感染 细胞表
达出的聚合酶和聚合酶能选择性高效激活 启动子，
有利于 融合蛋白基因的转录，利于该蛋白质的表达
解析：蛋白质表达要经过转录和翻译两个过程，重组质粒
在 细胞中大量复制，与蛋白表达量较低无关，
①不符合题意；融合基因在细胞中转录出的 量较少，
模板少，影响翻译出的蛋白质含量，②符合题意； 在翻译过程中起
到转运氨基酸的作用， 数量不足影响翻译的进行，③符合题意，故
选②③。先用重组痘苗病毒感染 细胞，表达出的
聚合酶和聚合酶（能选择性高效激活 启动子）留
存在细胞质基质中发挥作用，高效激活启动子有利于 融合基因
的转录，利于 融合蛋白表达。
2.（2024·苏锡常镇四市高三一模）热带
玉米 对光周期有较高的敏感性，开
花需要短日照条件 ，只能生活在热
带。经长期驯化，进化出适应长日照条
件 的温带玉米。研究表明，热带玉
米光周期敏感性与 基因有关，
核酸酶敲除该基因过程中，获得了Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ三种突变类型（图1）。
在长日照条件下种植，发现三种突变型开花时间明显提前。请回答下列问
题：
（1）图1方框中的三个碱基为（ 可为任何碱基），若该序列缺失，
核酸酶将无法完成切割，该序列作用是__________________________
__。结合图1分析，碱基序列中虚线代表______________，从表达结果看，
敲除基因会导致____________________________________。该基因敲除导
致的变异类型属于__________。
便于核酸酶进行准确定位
敲除序列区域
基因无法正常表达出相应产物
基因突变
解析：分析题意，若该序列缺失， 核酸酶将无法完成切割，说明该序
列作用是引导核酸酶到对应位点，便于 核酸酶进行准确定位；
结合题图1分析，碱基序列中虚线代表敲除序列区域；基因决定蛋白质的
合成，从表达结果看，敲除基因会导致一些基因无法执行正常功能，导致
基因无法正常表达出相应产物；该基因敲除是基因内碱基对的缺
失，导致的变异类型属于基因突变。
（2）为探究 基因的表达模式，研究人员
测定玉米发育过程中不同部位 表达量
（图2），结果表明__________________________
_________________________________________。
还测定在和 下温带玉米和热带玉米的成熟叶
片中 的昼夜表达量（图3），结果显示，
在 条件下，______________________________
_____________________________。
基因在热带玉米中表达量高于温带玉米，且主要在成熟叶片表达
热带玉米成熟叶片中基因昼夜表达量显著高于温带玉米
解析：分析题图2可知，与温带玉米相比， 基因在热带玉米中表
达量高，且主要在成熟叶片表达；据题图3分析可知，在 条件下，热带
玉米成熟叶片中 基因昼夜表达量显著高于温带玉米。
（3）为探究驯化过程中玉米适应长日照的分子机制，测序发现温带玉米
和热带玉米的 基因编码区无显著变异位点，但前者在基因上游携
带了一段特殊序列（ 元件）。
①据此推测， 元件的功能是_________
____________________________________
______________。为证明 元件的功能，
需利用相关载体和元件构建 基因
（一种荧光素酶基因）表达载体，图4长
方框中构建的相关元件的先后位置是
______（用图中字母排序）。
抑制的表达（抑制启动子功能，使基因无法表达）
解析：启动子位于基因上游，可启动转录过程，分析题意可知，温带玉米
和热带玉米的 基因编码区无显著变异位点，但前者在基因上游携
带了一段特殊序列（元件），据此推测元件的功能是抑制
的表达（抑制启动子功能，使基因无法表达）；启动子和终止子分别调控
基因的转录起始和终止，基因应插入到两者之间，而 元件应位于启
动子上游，故题图4长方框中构建的相关元件的先后位置是 。
②可以预测，实验组玉米细胞荧光比对照组玉米细胞荧光____（填“强”或
“弱”）。
弱
解析：由于实验组插入元件，抑制 的表达，故实验组玉米细胞
荧光比对照组玉米细胞荧光弱。
③根据以上材料，请完善温带玉米适应长日照的调控机制。 启动
子（含） ___________________________________________ 适应
长日照环境
基因表达量下降 光周期敏感性下降
解析：据以上材料可完善温带玉米适应长日照的调控机制： 启动
子（含）基因表达量下降 光周期敏感性下降 适应长日
照环境。
3.基因组中大片段 的定向整合拥有广阔的应用前景。目前细菌中的定
向整合系统存在诸多不足，如效率偏低，缺乏有效的筛选标记物，可整合
的片段大小有限等。研究者尝试构建 定
向整合系统以改善上述缺陷。
（1）蛋白是一种引导的内切酶，能催化双链 在特定位点断
裂。是一种短链，它一端可与 蛋白结合，另一端通过_____
_________原则与目标 序列结合。
碱基互补配对
解析：和结合也遵循碱基互补配对原则，故 通过碱基互补
配对原则与目标 序列结合。
（2）转座子是一段特殊的 片段。
转座酶A和转座酶B相互结合后可将 从
原有的 链上切下，并将其整合到其
他 片段上。为了使转座子定向整合
到特定的位置，研究者构建了如图1所示
的 定向整合系统，
导入大肠杆菌，并统计定向整合的效率，
结果如图2所示。
①构建重组质粒时，应将翻译终止序列设置在 基因和转座酶A基因之
后而不是设置在两者之间，目的是__________________________________
________________________________________________________________
__________。
让蛋白和转座酶A形成融合蛋白，便于蛋白引导转座酶定位到所结合的附近，实现转座子的定向整合
解析：分析题意可知，本过程需要实现定向操作，故必须让转座酶移到目
标位置，而转座酶本身没有定向作用，题中只有 有定向作用，故需
要让蛋白和转座酶A形成融合蛋白，便于 蛋白引导转座酶定位到
所结合的 附近，实现转座子的定向整合。
②由图2结果可知，转座子的定向整合效率高低与__________________密
切相关。为保证转座子连接方向与预期相同，构建重组质粒的过程中，对
切割转座子和切割载体的限制酶的要求是 ___________________________
________________________________________________________________
__________________________________________ 。
转座子整合的方向
利用两种不同的限制酶切割
转座子和载体，且保证黏性末端的连接方向与预期相同（利用两种不同限
制酶切割转座子，并用这两种限制酶切割载体）
解析：由题图2结果可知，转座子方向是时，定向整合效率接近 ，
转座子方向是时，定向整合效率大约为 ，故转座子的定向整合效
率高低与转座子整合的方向密切相关；为保证转座子连接方向与预期相同，
构建重组质粒的过程中，对切割转座子和切割载体的限制酶的要求是利用
两种不同的限制酶切割转座子和载体，且保证黏性末端的连接方向与预期
相同（利用两种不同限制酶切割转座子，并用这两种限制酶切割载体）。
③由图2结果可知，该系统还能有效解决筛选标记物缺乏的问题，理由是
________________________________________________________。
方向的定向整合效率接近，无需再用标记物进行筛选
解析：分析题意可知，转座子方向为时，定向整合效率接近 ，因
此不需要筛选标记物。
（3）研究者替换了不同长度的转座子，继续检测定向整合效率，结果如
图3所示。与现有的定向整合系统相比， 定向整合
系统可整合的片段大小得到提高，判断依据是________________________
___________________________。
当转座子长度大于时，定向整合效率依然接近
解析：由题图可知，转座子长度为、、 时，转座子长
度都大于，定向整合效率都接近 。
（4）利用该系统能实现基因的定向整合，举例说出其在科学研究中还可
以有哪些应用：__________________________________________________
_________________________________（举出一例即可）。
将转座子插入特定基因，破坏该基因的结构，形成基因缺陷突变体，用以研究该基因的功能
解析：利用该定向整合系统可将转座子插入特定基因，破坏该基因的结构，
形成基因缺陷突变体，用以研究该基因的功能。
4.（2024·泰州高三一模）胆固醇酰基转移酶 与肝癌的发生密
切相关，可作为潜在的肝癌生物标志物。科研人员从肝癌细胞 中获
取 基因，经原核表达、蛋白质纯化后免疫小鼠制备单克隆抗体。请
回答下列相关问题：
（1）从肝癌细胞中提取________，通过________获得 的
。
总
逆转录
解析：为获得的，需要从肝癌细胞中提取总 ，通过
逆转录过程获得。
（2）根据的编码序列设计的两个引物如图1所示。引物 加入的
Ⅰ酶酶切位点位于___端，引物上添加的 Ⅰ酶识别的回文序列的6
个碱基是_______________________________。
图1
（或）
解析：Ⅰ酶特异性识别序列，从引物看出， Ⅰ酶酶切位
点位于端，引物上添加的Ⅰ酶识别的回文序列的6个碱基是
（或 ）。
（3）利用上述引物对基因进行 扩增，该实验设计的扩增程序
中热循环次数为30次，一般 反应中设计的热循环次数不超过40次，原
因是____________________________________________________________
___________。反应结束后，将产物经 琼脂糖凝胶______后，对
产物进行胶回收。
40次循环后可能出现大量非特异性产物（或40次循环是反应的有效极限）
电泳
解析：由于40次循环后可能出现大量非特异性产物（或40次循环是 反
应的有效极限），所以一般 反应中设计的热循环次数不超过40次，产
物经琼脂糖凝胶电泳后，对 产物进行胶回收。
（4）将胶回收后的产物和载体分别用Ⅰ和 Ⅰ双酶切，
加入 连接酶后在冰面上过夜。在冰面上操作的目的是______________
________________________________________________________________。
在将重组质粒转化至大肠杆菌前用 处理大肠杆菌，使其处于_____
___________________________的生理状态，以提高转化效率。
降低连接反应的速率，减少非目标重组的形成（或低温使氢键稳定，减少错配等）
感受态（或容易接受外来的）
解析：双酶切、加入 连接酶后在冰面上过夜，冰面温度低，使酶的活
性降低，所以在冰面上操作的目的是降低连接反应的速率，减少非目标重
组的形成。将重组质粒转化至大肠杆菌前用 处理大肠杆菌，使其
处于感受态，以提高转化效率。
（5）将测序正确的重组载体诱导表达并进行
电泳，实验部分结果见图2， 重组蛋白
的相对分子质量为 左右，下图中基本符
合要求的条带包括_________。
2、3、5
解析：观察电泳图，在条带2、3、5中含有
的蛋白质分子，而 重组蛋白的相
对分子质量为 左右，所以符合要求的条
带包括2、3、5。
（6）用纯化的 重组蛋白免疫小鼠，利用_______________________
______技术获得 单克隆抗体细胞株以制备单克隆抗体。
动物细胞培养和动物细胞融合
解析：可以利用动物细胞培养和动物细胞融合技术获得 单克隆抗体
细胞株，其特点是可以无限增殖，并产生特异性抗体。
5.激酶由 、 和 三种亚基组成，该酶参与动物体内免
疫细胞的分化。临床上发现某重症联合免疫缺陷患儿 基因编
码区第1 183位碱基突变为C，导致 上第395位酪氨酸被组氨酸代替。
为研究该患儿发病机制，研究人员应用大引物 定点诱变技术培育出
模型小鼠，主要过程如图1、图2所示。
（1）在图1获取突变基因的过程中，需要以下3种引物：
引物C （下划线字母为突变碱基）
引物（下划线部分为限制酶
Ⅲ识别序列）
引物（下划线部分为限制酶 Ⅰ
识别序列）
则中使用的引物有_______________， 中使用的引物有________
和图中大引物的____（填“①”或“②”）链。
引物A和引物C
引物B
②
____________
____________
（2）图2模型鼠培育过程中杂合模型鼠 的培育涉及了一系列现代生物
技术，下表是其中的一些步骤，请根据题意完成表格内容。
过程 实验目的 步骤要点
导入 .处理突变基因与载 体 ①___________________________________
_________________
.构建重组载体 利用 连接酶催化突变基因和载体连接
.导入目的基因 ②___________________________________
_____
利用限制酶（Ⅰ、Ⅲ）分别处理突变基因和载体
利用显微注射法将重组载体注入小鼠受精卵
过程 实验目的 步骤要点
发育 .获取早期胚胎 利用专用培养液培养受精卵，并检测其发
育状况
.代孕获得小鼠 ③________________________________
.鉴定、筛选 小鼠 利用鉴定基因，筛选出杂合鼠
续表
利用合适的早期胚胎进行胚胎移植
（3）根据图2杂交结果，可以确认突变基因已经较稳定地整合到小鼠细胞
的染色体上，在遗传时遵循__________定律。研究人员对三种基因型小鼠
胸腺淋巴细胞中组成 激酶的三种亚基进行提纯和电泳，结果如图3。请
据此结果提出 患者免疫缺陷产生的机制：________________________
______________________________________。
基因分离
基因突变导致 含量减少，激酶活性降低，细胞减少(共30张PPT)
热考提升练（一）
细胞呼吸和光合作用的综合应用
1.（2024·南通高三二模）莱茵衣藻可进行光合作用将太阳能转化为氢能，
其光合电子传递和产氢过程如图1所示，Ⅰ、Ⅱ、 表示结构。请
回答下列问题：
图1
（1）莱茵衣藻光合作用产生 的场所是____________。在光合作用的光
反应阶段，类囊体膜上的_________________________吸收光能，并将光
能转化为______________中的化学能参与到暗反应阶段。
叶绿体基质
光合色素（或Ⅰ、Ⅱ）
和
解析：由题图可知，类囊体腔内建立了高浓度的， 除了来源于水的
光解，还来源于 的传递，题图上方表示叶绿体基质，因此莱茵衣藻
光合作用产生 的场所是叶绿体基质。光反应阶段，类囊体膜上的光合色
素（或Ⅰ、Ⅱ）吸收光能，并将光能转化为和 中的化学能
参与到暗反应阶段。
（2）氢酶对极其敏感，当氧分压达到 时即可迅速失活。在光合作用
过程中莱茵衣藻通常产氢量较低，原因是____________________________
______________________________________。
光合作用的光反应阶段会产生，浓度升高使氢酶失活而不能生成
解析：分析题意可知，氢酶对极其敏感，当氧分压达到 时即可迅速
失活，光合作用的光反应阶段会产生， 浓度升高使氢酶失活而不能
生成 ，故在光合作用过程中莱茵衣藻通常产氢量较低。
（3）在早晚弱光环境及夜晚条件下，无氧呼吸方式对于莱茵衣藻的生存
很重要，无氧呼吸过程中丙酮酸能够进一步代谢产生甲酸、乙酸等各种弱
酸 ，导致了类囊体腔的酸化。研究人员根据多项研究提出了“离子陷
阱”模型（如图2所示）。
图2
①在光照较弱的时候，莱茵衣藻进行无氧呼吸产生 的场所是_________
___， 可进入类囊体腔，并解离出氢离子，由于____________________
_________，导致腔内氢离子不断积累，出现酸化。
细胞质基质
氢离子无法直接穿过类囊体膜
解析：无氧呼吸的场所是细胞质基质；由题图可知，弱酸分子可进入类囊
体腔，并解离出氢离子，由于氢离子无法直接穿过类囊体膜，且类囊体腔
内的缓冲能力有限，导致腔内氢离子不断积累，出现酸化。
②下列可作为证据支持无氧呼吸产生弱酸导致类囊体腔酸化的有_____。
AB
A.类囊体腔内的酸化程度与无氧呼吸产生弱酸的总积累量呈正相关
B.外源添加甲酸、乙酸等弱酸后莱茵衣藻均出现类囊体腔酸化的现象
C.无氧呼吸过程中不产生弱酸的突变体在强光条件下未发现类囊体腔酸化
解析：类囊体腔内的酸化程度与无氧呼吸产生弱酸的总积累量呈正相关，
即无氧呼吸产生弱酸的总积累量多，进而类囊体腔内的酸化程度高，可说
明无氧呼吸产生弱酸导致类囊体腔酸化，A符合题意；甲酸、乙酸都是弱
酸，外源添加弱酸后莱茵衣藻均出现类囊体腔酸化的现象，可说明无氧呼
吸产生弱酸导致类囊体腔酸化，B符合题意；无氧呼吸过程中不产生弱酸
的突变体在黑暗条件下未发现类囊体腔酸化，可能与突变等现象有关，不
能直接证明无氧呼吸产生弱酸导致类囊体腔酸化，C不符合题意。
图3
（4）研究人员用培养液和 培养液
（缺硫）并优化培养条件，研究莱茵衣藻的光合产
氢量，结果如图3所示。光照 ，产氢量更多的
是_________培养液培养的莱茵衣藻。推测硫可能
______（填“促进”或“抑制”）了Ⅱ或 的功
能，使类囊体腔中的 浓度______。
抑制
降低
解析：据题图可知，实验的自变量是光照时间和培养液类型，因变量是光
合产氢量，光照，产氢量更多的是 培养液培养的莱茵衣藻；
结合（1）可知，能促进的传递，而 培养液（缺硫）条
件下光合产氢量更大，说明硫可能抑制了Ⅱ或 的功能，使类囊体
腔中的 浓度降低。
图1
2.图1为叶绿体中卡尔文循环的三个阶段和碳输出
的过程，图2为卡尔文循环中某些酶活性转换的示
意图，请据图回答下列问题：
（1）图1中 过程需要的能量由______________提
供， 过程需要的酶位于____________。
和
叶绿体基质
解析：图1中过程需要的能量来自和 ，
均由光反应提供。过程也是 还原的一部分，场
所是叶绿体基质。
（2）精细的调控机制保障了卡尔文循环中能量的有效利用：
①当叶绿体中二磷酸核酮糖含量低时，可通过________________________
________________方式增加其含量。
磷酸丙糖不输出循环，从而增强图中过程
解析：据图1分析可知，如果磷酸丙糖含量过多，就会形成淀粉和蔗糖，
运输到细胞质基质。当叶绿体中二磷酸核酮糖含量低时，可通过磷酸丙糖
不输出循环，从而增强图中 过程。
②磷酸丙糖通过叶绿体膜上的运转器运入细胞质的同时将等量的 运入
叶绿体。磷酸丙糖合成蔗糖时会释放 ，如果蔗糖的输出受阻，则其合成
速率会______，造成________________________，从而影响卡尔文循环的
正常运转。
降低
磷酸丙糖在叶绿体中积累
解析：磷酸丙糖合成蔗糖时会释放 ，如果蔗糖的输出受阻，则反应物消
耗减少，生成受阻，蔗糖合成速率会降低，造成磷酸丙糖在叶绿体中积累，
影响卡尔文循环的正常运转。
③叶绿体卡尔文循环中酶的数量和活性都会受到调控，其酶数量可通过调
控____________________的表达水平来实现。图2表示卡尔文循环中某些
酶在黑暗中巯基会氧化形成________，从而使酶失活。
细胞核和叶绿体基因
二硫键
解析：叶绿体是半自主性细胞器，也含有 ，故其酶数量可通过调控细
胞核和叶绿体基因的表达水平来实现。图2表示卡尔文循环中某些酶在黑
暗中巯基会氧化形成二硫键，从而使酶失活。
（3）图1中过程的酶催化效率极低，而且该酶是双功能酶，当与 浓
度比例____时，该酶能催化二磷酸核酮糖与 结合，从而使光合效率降低。
低
解析：图1中 过程的酶催化效率极低，而且该酶是双功能酶，受与
浓度的影响，当与 浓度比例低时，该酶能催化二磷酸核酮糖与
结合，从而使光合效率降低。
3.（2024·连云港高三一模）图1为牡丹光反应过程示意图，图2、图3、图4
分别为在干旱胁迫下测定的大花黄牡丹与滇牡丹净光合速率、气孔导度、
水分利用效率的值。据图回答下列问题：
图1
图2
图3
图4
（1）图1中叶绿素、类胡萝卜素复合体的作用是______________________。
吸收、传递和转化光能
解析：由题图可知，叶绿素、类胡萝卜素复合体能够吸收、传递和转化光能。
（2）光反应中最初电子供体是_____。伴随着电子的传递， 通过_____
_____方式从叶绿体基质转运至________腔积累，形成 浓度梯度，驱动
_____的合成。当电子传递到光系统Ⅰ后，其作用是参与合成________。
主动运输
类囊体
解析：题图中光反应中最初电子供体是 。伴随着电子的传递，将两个
脱下并逆浓度梯度释放到类囊体腔中，即 通过主动运输的方式从叶
绿体基质转运至叶绿体类囊体腔积累，形成一定的浓度梯度，驱动
合成，最终实现光能转化为 中活跃的化学能。当电子传递到光系统Ⅰ
后，其作用是参与合成 。
（3）两种牡丹在干旱胁迫下，净光合速率降低的原因是_______________
________________________________________________________________
______。在极度干旱条件下，两种牡丹中，调节能力更强的是__________
___，判断的依据是____________________________________________。
缺少水分，保卫细胞失水，部分气孔关闭，二氧化碳吸收减少，暗反应减弱，净光合速率降低
大花黄牡丹
它在干旱时气孔导度较低，可以防止水分的散失
解析：干旱胁迫下，缺少水分，保卫细胞失水，部分气孔关闭，二氧化碳
吸收减少，暗反应减弱，净光合速率降低。在极度干旱条件下，两种牡丹
中，调节能力更强的是大花黄牡丹，因为它在干旱时气孔导度较低，可以
防止水分的散失。
（4）浇水可缓解干旱胁迫，给植物浇形成，此过程中
的最短转移途径是_ ____________________________________（用文字和
箭头的形式加以描述，箭头上标注主要生理过程）。
解析：给植物浇形成，此过程中 的最短转移途径是
参与有氧呼吸的第二阶段，产生， 参与光合作用的暗反
应产生，即
4.光照条件下，叶肉细胞中与
竞争性结合，与 结合后经一
系列反应释放 的过程称为光呼吸，
其过程如下图所示。科学家采用基因
工程获得了酶A缺陷型的水稻突变株，
在不同条件下检测突变株与野生型水稻植株的生长情况与物质含量，实验
结果如下表所示。请回答下列问题：
条件
指标 平均株高/ 平均株高/ 乙醇酸含量/ （ 叶重） 乙醛酸含量/
（ 叶重）
突变株 42 24 1 137 1
野生型 43 42 1 1
（1）取野生型水稻新鲜叶片烘干粉碎，提取光合色素。提取时，需加入
无水乙醇和碳酸钙，如未加碳酸钙，提取液会偏____色。用层析法分离光
合色素时，因四种色素随层析液在滤纸上的__________不同而出现色素带
分层的现象。若用不同波长的光照射叶绿素 的提取液，测量并计算叶绿
素 对不同波长光的吸收率，可绘制出该色素的吸收光谱，其中在_______
_______区明显偏暗。
黄
扩散速度
红光和蓝紫光
（2）产生乙醇酸的场所是____________。根据实验结果推测酶A的功能是
______________________。
叶绿体基质
催化乙醇酸生成乙醛酸
（3）用电子显微镜可观察到叶绿体内有一些被称为“脂质仓库”的颗粒，
其体积随叶绿体的生长而逐渐变小，可能的原因是其中的脂质参与构成叶
绿体中的____结构。
膜
（4）大气中含量约为 ，根据题干信息，分析自然状态下突变
株长势不如野生型的原因是________________________________________
_____________________________________________________________。
因酶A缺陷，乙醇酸无法转变为，生成受阻，而自然状态下含量较低，固定效率较低，积累有机物较少
（5）水稻光呼吸过程需要额外消耗能量，降低净光合效率，但在进化过
程中得以长期保留，其对植物的意义是消耗过剩的______________，减少
对细胞的损害，同时还可以补充_____。
和
5.同一地区种植玉米（植物）和水稻（ 植物）两种作物，夏季晴朗的
白天，水稻出现“光合午休”现象，而玉米没有此现象。研究发现：玉米叶
肉细胞含有典型叶绿体，维管束鞘细胞含有的叶绿体只能进行暗反应。请
结合下图回答下列问题：
图1
图2
（1）玉米维管束鞘细胞含有的叶绿体只能进行暗反应，因此玉米叶片光
反应发生在__________________________（填具体场所）上。由图1可
知， 先后与_________物质结合。玉米叶肉细胞和维管束鞘细胞结构和
功能不同的根本原因是__________________。
叶肉细胞的叶绿体类囊体膜
、
基因的选择性表达
（2）玉米维管束鞘细胞与相邻叶肉细胞通过胞间连丝相连，其作用是
________________________________。
与水稻相比，玉米的 的补偿点较____。高温、干旱时玉米还能保持高
效光合作用的原因是______________________________________________
_______________________。据此推测，图2中___（填“A”或“B”）植物为
植物。
实现细胞间的物质运输和信息传递
低
玉米叶肉细胞中固定的酶亲和力更高，可利用低浓度进行光合作用
A
（3）为了让水稻获得途径中固定的酶，提高对 的亲和力，利用
所学的生物技术与工程相关知识，提出你的设计思路：________________
__________________________________________________。
获取途径固定的酶的基因（羧化酶基因），将其导入水稻细胞
（4）强光条件下，植物吸收的光能若超过光合作用的利用量，过剩的光
能可导致植物光合作用强度下降，出现光抑制现象。为探索油菜素内酯
对光抑制的影响机制，设计了下表实验方案（试剂 可抑制光反应关
键蛋白的合成），请将表格补充完整。
实验步骤的目的 简要操作过程
获取实验材料 将生长状况一致的苹果幼苗栽于多个塑料盆中，平均
分成甲、乙、丙三组
设置对照组 对甲组叶片每天定时喷洒适量蒸馏水
设置探究 功能 的实验组 ①___________________________________________
将乙组用等量处理，丙组用等量处理
实验步骤的目的 简要操作过程
测定叶绿素荧光 参数和气体交换 参数 取若干健康成熟叶片置于相应溶液中在常光下蒸腾过
夜，后每组随机取6片叶置于强光下处理 ，测
定相关指标
②_____________ _______________ 对照组和实验组均随机测定多个植株多片叶片
减少叶片差异产生的实验误差
续表
实验步骤的目的 简要操作过程
实验结果与分析 ③实验结果如图3所示，通过对乙组与丙组曲线的分
析，推测 可能是通过__________________________
发挥作用
_________________________________________________________________________
图3
促进光反应关键蛋白的合成
续表

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