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2025届广东省佛山市高三下学期4月教学质量检测(二) 生物学试题
1．（2025·佛山模拟）佛山市通过系统性生态修复，将高明区云勇林场从单一经济林改造为多树种复合林区。如今，云勇林场已成为国家级森林公园，是珠三角地区重要的生态屏障和碳汇基地。下列叙述错误的是（　　）
A．在树种选择和空间布设时应遵循自生原理
B．改造过程中应优先选择经济效益高的树种
C．耐荫树种与喜光树种搭配以形成垂直结构
D．改造后的云勇林场抵抗力稳定性明显增强
【答案】B
【知识点】群落的结构；生态系统的稳定性；生态工程依据的生态学原理
【解析】【解答】A、自生原理强调生态系统的自我组织和自我更新能力，要求在设计中选择合适的物种并合理布设空间结构（如不同树种的搭配），形成复杂的群落结构，从而提高生态系统的稳定性。树种选择和空间布局符合自生原理的要求，A不符合题意；
B、生态修复的核心目标是恢复生态功能（如增强碳汇、维持生物多样性、改善生态环境），而非优先追求经济效益。若过度选择经济树种，可能导致群落结构单一，违背生态工程的整体性原理和自生原理，降低生态系统的稳定性。改造中应优先选择适应性强、生态效益显著的树种，兼顾长期经济效益，B符合题意；
C、垂直结构是群落空间结构的重要组成部分，通过耐荫树种（如底层灌木）与喜光树种（如高大乔木）的搭配，可充分利用光照等资源，提高群落的复杂性和稳定性，符合生态工程的协调与自生原理，C不符合题意；
D、从单一经济林改造为多树种复合林区后，物种丰富度增加，食物链和食物网更复杂，生态系统的自我调节能力增强，因此抵抗力稳定性显著提高，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】（1）在群落中，各个生物种群分别占据了不同的空间，使群落形成一定的空间结构。群落的空间结构包括垂直结构和水平结构等。
（2）生态系统能够通过自我调节作用抵御和消除外来一定限度的干扰，因而具有保持或恢复自身结构和功能的相对稳定，并维持动态平衡的能力。人类活动会影响生态系统的稳定性。
（3）生态工程以生态系统的自组织、自我调节功能为基础，遵循着整体、协调、循环、自生等生态学基本原理。
2．（2025·佛山模拟）科学家发现，大多数癌细胞的线粒体缺少嵴。下列生理过程受影响最显著的是（　　）
A．葡萄糖分解为丙酮酸 B．丙酮酸转化为乳酸
C．NADH与O2结合生成水 D．酒精与CO2的生成
【答案】C
【知识点】有氧呼吸的过程和意义；无氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、葡萄糖分解为丙酮酸（糖酵解）发生在细胞质基质中，与线粒体结构无关，A不符合题意；
B、丙酮酸转化为乳酸（无氧呼吸第二阶段）发生在细胞质基质中，属于无氧呼吸，无需线粒体参与，B不符合题意；
C、NADH与O2结合生成水（有氧呼吸第三阶段）是有氧呼吸的关键步骤，需要在线粒体内膜（嵴上）的酶催化下完成。线粒体缺少嵴会导致内膜面积减少、酶附着位点不足，直接抑制此阶段的进行，C符合题意；
D、酒精与CO2的生成（无氧呼吸第二阶段）发生在细胞质基质中，属于植物或酵母菌等的无氧呼吸，人体细胞通常不产生酒精，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】（1）细胞呼吸包括有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。这两种类型的共同点是：在酶的催化作用下，分解有机物，释放能量。但是，前者需要氧和线粒体的参与，有机物彻底氧化，释放的能量比后者多。
（2）线粒体的嵴是内膜向内折叠形成的结构，其作用是扩大内膜面积，为有氧呼吸相关酶（尤其是第三阶段的酶）提供附着位点。大多数癌细胞的线粒体缺少嵴，会直接影响有氧呼吸第三阶段的进行。
3．（2025·佛山模拟）枯草杆菌蛋白酶在洗涤剂工业中具有重要作用。研究人员利用蛋白质工程获得了在工业生产中有更好适用性的枯草杆菌蛋白酶突变体。这一过程中不涉及下列哪项操作 （　　）
A．基因定点突变 B．诱变处理枯草杆菌
C．PCR扩增基因 D．构建基因表达载体
【答案】B
【知识点】蛋白质工程
【解析】【解答】A、蛋白质工程常通过基因定点突变（如PCR介导的定点突变）对现有基因进行精确改造，以实现氨基酸序列的定向改变，从而获得预期功能的突变体蛋白，A不符合题意；
B、诱变处理属于传统诱变育种手段，通过物理、化学因素随机诱导基因突变，具有盲目性，无法定向改造蛋白质结构。而蛋白质工程是定向设计蛋白质结构并改造基因，无需依赖随机诱变，B符合题意；
C、基因定点突变或合成后，需通过PCR技术扩增目的基因，以获得足够数量的DNA片段用于后续操作，如构建表达载体，C不符合题意；
D、蛋白质工程的最终实现需通过基因工程技术（如构建基因表达载体、转化受体细胞等），将改造后的基因导入宿主细胞（如枯草杆菌）中表达，从而生产突变体蛋白，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过改造或合成基因，来改造现有蛋白质，或制造一种新的蛋白质，以满足人类生产和生活的需求。它是在基因工程的基础上，延伸出来的第二代基因工程，是涉及多学科的综合科技工程。其核心流程为从预期蛋白质功能出发→设计蛋白质结构→推测氨基酸序列→反向推导出DNA序列→通过基因工程技术实现。
4．（2025·佛山模拟）生物工程技术发展常常受到自然发生的生物学过程启示。下列对应关系错误的是（　　）
选项 自然发生的生物学过程 受启示而发展的生物工程技术
A 肺炎链球菌的转化 基因工程
B 细胞中DNA的复制 PCR技术
C 同卵双胞胎的形成过程 胚胎分割
D 亲缘关系近的植物可杂交 植物体细胞杂交技术
A．A B．B C．C D．D
【答案】D
【知识点】肺炎链球菌转化实验；PCR技术的基本操作和应用；植物体细胞杂交的过程及应用；胚胎分割
【解析】【解答】A、肺炎链球菌的转化实验表明，DNA可在不同细菌间转移并表达，证明了DNA是遗传物质。这一现象为基因工程中外源基因的转移和重组提供了理论基础，是基因工程的重要启示来源，A不符合题意；
B、PCR技术（聚合酶链式反应）通过模拟细胞内DNA复制的过程（变性、复性、延伸），利用耐高温DNA聚合酶实现体外DNA的大量扩增。其核心原理直接来源于对自然DNA复制机制的模仿，B不符合题意；
C、同卵双胞胎由一个受精卵发育而来，本质是胚胎早期细胞分离后各自发育成个体。胚胎分割技术通过人工将早期胚胎（如桑椹胚或囊胚）分割为多份，模拟自然同卵双胞胎的形成，从而获得遗传物质相同的多个个体，C不符合题意；
D、自然杂交仅发生在亲缘关系近的植物（如同一物种或近缘物种），依赖有性生殖过程中的生殖细胞融合。而植物体细胞杂交技术通过酶解法去除细胞壁、诱导体细胞融合，可突破生殖隔离，使亲缘关系远的植物（如番茄与马铃薯）杂交成为可能。因此，该技术的启示并非源于自然杂交，而是对自然杂交局限性的突破，植物体细胞杂交技术的核心是突破生殖隔离，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】（1）基因工程是指按照人们的愿望，通过转基因等技术，赋予生物新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。
（2）PCR是聚合酶链式反应的缩写。它是一项根据DNA半保留复制的原理，在体外提供参与DNA复制的各种组分与反应条件，对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。
（3）胚胎分割是指采用机械方法将早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等，经移植获得同卵双胎或多胎的技术。
（4）植物体细胞杂交是指将不同来源的植物体细胞在一定条件下融合成杂种细胞，进而培育成新植物体的技术。利用植物细胞工程，可以快速繁殖优良品种、培育作物新品种、进行作物脱毒和细胞产物的工厂化生产等，有效提高生产效率。
5．（2025·佛山模拟）2024年，科学家在单细胞海藻中发现了一种新的细胞器——硝质体。关于其起源，科学家提出了一种假说：很早以前，海藻吞噬了一种固氮蓝细菌，被吞噬的蓝细菌在海藻细胞中生存下来，并将N2固定为氨供给海藻利用。漫长时间后，该蓝细菌成为一种细胞器——硝质体。下列哪项事实支持这一假说 （　　）
A．硝质体在海藻细胞分裂的同时也一分为二
B．硝质体固氮方式和固氮蓝细菌相似
C．硝质体从海藻细胞获得代谢所需的蛋白质
D．该海藻在缺氮环境中也能良好生长
【答案】B
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同；内共生学说
【解析】【解答】A、硝质体在海藻细胞分裂时一分为二并均等分配至子细胞的现象，无法为其起源于被吞噬蓝细菌的假说提供支撑，二者之间无直接关联，不能很好地支持假说，A不符合题意；
B、硝质体固氮方式和固氮蓝细菌相似，能说明它们在固氮功能上有相似性，这与硝质体的起源有关，能有力支持该假说，B符合题意；
C、硝质体从海藻细胞获得代谢所需的蛋白质，虽然这是细胞器的一个特点，但这并不能确凿地证明硝质体就是由蓝细菌演化而来，也可能是其他原因导致硝质体需要从海藻细胞获取蛋白质，不能很好地支持假说，C不符合题意；
D、该海藻在缺氮环境中也能良好生长，只能说明海藻具有某种固氮机制或者对氮的利用方式特殊，但不能直接说明这种固氮能力是因为海藻吞噬了蓝细菌并使其演化为硝质体导致的，不能支持假说，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】原核细胞没有以核膜为界限的细胞核，遗传物质相对集中于拟核区域，无核膜、核仁；真核细胞有核膜包被的细胞核，有明显核仁等构造。原核细胞只有核糖体这一种细胞器；真核细胞有线粒体、叶绿体、高尔基体、内质网、溶酶体等多种细胞器。原核细胞细胞壁主要成分是肽聚糖（支原体无细胞壁）；真核细胞中植物细胞壁主要成分是纤维素和果胶，真菌细胞壁成分各异，动物细胞没有细胞壁。
6．（2025·佛山模拟）某兴趣小组以香蕉为原材料进行DNA粗提取、扩增及电泳鉴定系列实验。下列叙述正确的是（　　）
A．提取DNA时，研磨后需用滤纸进行过滤
B．可利用DNA在酒精中溶解度大的特点来提取DNA
C．琼脂糖熔化前需将适量的核酸染料加入并进行混匀
D．若DNA带负电，则凝胶加样孔应位于电泳槽负极侧
【答案】D
【知识点】PCR技术的基本操作和应用；DNA的粗提取和鉴定
【解析】【解答】A、研磨后通常使用纱布过滤，而非滤纸。滤纸孔隙过小，会吸附大量DNA，导致提取量减少；纱布既能过滤杂质，又能减少DNA损失，A不符合题意；
B、DNA不溶于酒精（尤其是体积分数为95%的冷酒精），而蛋白质等杂质易溶于酒精。因此，利用酒精可使DNA析出，而非“溶解度大”，B不符合题意；
C、核酸染料（如EB或GelRed）通常在琼脂糖熔化并冷却至50~60℃时加入，避免高温破坏染料活性或导致染料挥发。若在熔化前加入，可能因长时间高温影响染料效果，C不符合题意；
D、DNA分子因含磷酸基团而带负电，电泳时会向正极移动。因此，加样孔需位于电泳槽的负极侧，确保DNA向正极方向迁移，从而在凝胶中分离，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】（1）DNA、RNA、蛋白质和脂质等在物理和化学性质方面存在差异，可以利用这些差异，选用适当的物理或化学方法对它们进行提取。
（2）电泳是指带电粒子在电场作用下，向与其携带电荷相反的电极迁移的过程。不同带电粒子因分子大小、形状、所带电荷等因素不同，迁移速率也会有所差异。
7．（2025·佛山模拟）研究发现，藏牦牛肾脏组织中缺氧诱导因子基因（HIF）启动子区的甲基化程度明显低于平原牛。这可能是藏牦牛适应高海拔低氧环境的一种机制。下列叙述正确的是（　　）
A．HIF仅存在于两种牛的肾脏组织
B．甲基化后，HIF启动子序列改变
C．藏牦牛肾脏细胞HIF的mRNA水平更高
D．该适应机制是低氧诱导形成的，不能遗传
【答案】C
【知识点】表观遗传
【解析】【解答】A、基因的表达具有组织特异性，HIF基因（缺氧诱导因子基因）可存在于多种组织细胞中（如肝脏、肌肉等），只是在肾脏组织中可能因低氧环境而表达差异更显著，A不符合题意；
B、DNA甲基化是在不改变碱基序列的前提下，通过甲基基团修饰启动子区的胞嘧啶（如CpG岛），从而影响基因转录活性。因此，甲基化不改变DNA序列本身，仅通过表观遗传调控基因表达，B不符合题意；
C、启动子区甲基化程度低通常会增强基因的转录活性。藏牦牛HIF启动子甲基化程度低于平原牛，说明其HIF基因更易转录，进而产生更多的mRNA，最终可能通过翻译生成更多缺氧诱导因子，帮助藏牦牛适应低氧环境，C符合题意；
D、表观遗传修饰（如DNA甲基化）在某些情况下可通过细胞分裂遗传给子代细胞，甚至在特定条件下（如生殖细胞中发生的甲基化变化）可能跨代遗传。题干中藏牦牛的甲基化差异可能是长期自然选择下形成的可遗传特征，使其后代也具备适应低氧环境的能力，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象，叫作表观遗传。
8．（2025·佛山模拟）自身免疫性肝炎是由免疫系统攻击肝细胞引起的。下列有关该病发生机制的叙述，错误的是（　　）
A．肝细胞表面物质被识别为抗原
B．发病机制与过敏反应不同
C．细胞因子和抗体不参与攻击肝细胞
D．细胞免疫在该过程中发挥作用
【答案】C
【知识点】免疫功能异常
【解析】【解答】A、自身免疫性疾病的核心机制是免疫系统将自身组织（如肝细胞）的表面物质错误识别为“非己”抗原，从而启动免疫攻击。因此，肝细胞表面物质被免疫系统识别为抗原是发病的前提，A不符合题意；
B、自身免疫病是指免疫系统攻击自身正常组织（如肝细胞），属于“敌我识别错误”。过敏反应是指免疫系统对无害外来抗原（如花粉、食物）过度反应，属于“过度敏感”。二者的抗原性质（自身抗原vs.外来抗原）和免疫机制均不同，因此发病机制存在本质差异，B不符合题意；
C、自身免疫性肝炎中，免疫系统通过细胞免疫和体液免疫共同作用攻击肝细胞。细胞免疫：效应T细胞（如细胞毒性T细胞）直接接触并损伤肝细胞，过程中释放细胞因子（如干扰素γ）加剧炎症反应。体液免疫：B细胞产生自身抗体（如抗核抗体、抗平滑肌抗体），与肝细胞表面抗原结合后，通过补体系统或抗体依赖的细胞介导的细胞毒性（ADCC）效应损伤肝细胞。因此，细胞因子和抗体均参与攻击过程，C符合题意；
D、如上述分析，效应T细胞（属于细胞免疫范畴）直接参与肝细胞的损伤，是自身免疫性肝炎的重要发病机制之一，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】如果自身免疫反应对组织和器官造成损伤并出现了症状，就称为自身免疫病。例如，某种链球菌的表面有一种抗原分子，与心脏瓣膜上一种物质的结构十分相似，当人体感染这种病菌后，免疫系统不仅向病菌发起进攻，而且也向心脏瓣膜发起进攻。结果，在消灭病菌的同时，心脏也受到损伤。这就是风湿性心脏病。常见的自身免疫病还有类风湿关节炎、系统性红斑狼疮等。
9．（2025·佛山模拟）某兴趣小组探究不同抗生素对金黄色葡萄球菌的选择作用，结果如下表所示。下列叙述错误的是（　　）
抗生素种类 抑菌圈大小 （cm）
对照组 第一代 第二代 第三代
四环素 0.60 4.00 3.53 3.07
罗红霉素 0.60 3.10 2.40 2.48
恩诺沙星 0.60 2.70 2.33 1.63
A．用接种环将金黄色葡萄球菌接种到固体培养基上
B．可使用浸润了无菌水的滤纸片作为对照组的处理
C．四环素的抑菌圈变小，说明其对菌体有选择作用
D．结果显示金黄色葡萄球菌对恩诺沙星的抗性最强
【答案】A
【知识点】微生物的分离和培养；培养基对微生物的选择作用
【解析】【解答】A、抑菌圈实验（如纸片扩散法）通常采用涂布法（用涂布器将菌液均匀涂布在培养基表面）接种，使细菌均匀分布，便于观察抑菌圈。若使用接种环划线接种，细菌会呈线状分布，无法形成均匀菌苔，导致抑菌圈难以准确测量，A符合题意；
B、对照组需排除滤纸片本身及溶剂的影响，因此常用浸润无菌水的滤纸片作为空白对照，与含抗生素的滤纸片形成对比。若对照组出现抑菌圈，说明实验存在污染或滤纸片成分异常，B不符合题意；
C、抑菌圈大小反映抗生素对细菌的抑制能力。随着代数增加，四环素抑菌圈变小，说明金黄色葡萄球菌中抗四环素的耐药菌比例升高。这是因为四环素对菌体产生选择压力，耐药菌存活并繁殖，导致后代菌群中耐药性增强，抑菌圈逐渐缩小，C不符合题意；
D、第三代中，恩诺沙星的抑菌圈最小（1.63 cm），且从第一代到第三代抑菌圈缩小幅度最大（2.70→1.63 cm），说明菌群对恩诺沙星的耐药性上升最快，即金黄色葡萄球菌对恩诺沙星的抗性最强，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】（1）在微生物学中，将接种于培养基内，在合适条件下形成的含特定种类微生物的群体称为培养物。由单一个体繁殖所获得的微生物群体称为纯培养物，获得纯培养物的过程就是纯培养。微生物的纯培养包括配制培养基、灭菌、接种、分离和培养等步骤。
（2）适应是自然选择的结果；种群是生物进化的基本单位；突变和基因重组提供进化的原材料，自然选择导致种群基因频率的定向改变，进而通过隔离形成新的物种；生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程；生物多样性是协同进化的结果。
10．（2025·佛山模拟）糖皮质激素的分泌受下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴的调节。正常情况下，糖皮质激素和促肾上腺皮质激素（ACTH）的分泌呈昼夜节律。研究发现，切除肾上腺的大鼠ACTH分泌的昼夜节律依然正常。下列叙述错误的是（　　）
A．垂体产生的ACTH可促进糖皮质激素的合成
B．长期或大量使用糖皮质激素会引起肾上腺皮质萎缩
C．ACTH分泌的昼夜节律不受糖皮质激素的反馈调节
D．切除垂体大鼠的糖皮质激素分泌的昼夜节律不受影响
【答案】D
【知识点】激素分泌的分级调节
【解析】【解答】A、下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴的基本调节机制为下丘脑分泌促肾上腺皮质激素释放激素（CRH）→垂体分泌促肾上腺皮质激素（ACTH）→肾上腺皮质分泌糖皮质激素。ACTH是肾上腺皮质合成和分泌糖皮质激素的直接刺激因素，A不符合题意；
B、长期外源性补充糖皮质激素会通过负反馈调节抑制下丘脑和垂体的分泌活动（CRH和ACTH减少）。由于ACTH对肾上腺皮质有营养作用（维持其结构和功能），ACTH缺乏会导致肾上腺皮质废用性萎缩，B不符合题意；
C、正常情况下，糖皮质激素通过负反馈调节抑制ACTH的分泌（包括其昼夜节律）。切除肾上腺后，体内糖皮质激素来源消失，负反馈抑制解除，此时ACTH分泌的昼夜节律由下丘脑自主调控（如生物钟），而非不受反馈调节。若未切除肾上腺，糖皮质激素的反馈调节仍会参与ACTH节律的调控。因此，ACTH的昼夜节律受糖皮质激素反馈调节的影响，C不符合题意；
D、垂体是分泌ACTH的关键器官，切除垂体后，ACTH来源断绝→肾上腺皮质失去刺激→糖皮质激素分泌基本停止，更无昼夜节律可言。题干中“切除肾上腺后ACTH节律正常”的原因是肾上腺不直接控制ACTH的节律（节律起源于下丘脑），但糖皮质激素的分泌必须依赖垂体分泌的ACTH。因此，切除垂体后，糖皮质激素分泌的昼夜节律完全消失，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】人们将下丘脑、垂体和靶腺体之间存在的这种分层调控，称为分级调节。分级调节可以放大激素的调节效应，形成多级反馈调节，有利于精细调控，从而维持机体的稳态。
11．（2025·佛山模拟）研究人员对茶树幼苗与不同药用植物间作时的光合生理指标进行了研究，结果如下表所示。下列叙述错误的是（　　）
组别 种植方式 叶绿素含量 （mg·g-1） 气孔导度 （molH2O·m-2·s-1） 净光合速率 （μmolCO2m-2·s-1）
① 茶树单作 1.50 0.31 15.41
② 元胡-茶树间作 1.75 0.34 21.28
③ 紫云英-茶树间作 1.27 0.27 14.88
④ 崧蓝-茶树间作 1.14 0.24 13.08
A．叶绿素含量与光照强度、无机盐含量等因素有关
B．②组茶树气孔导度增加与局部温度降低有关
C．与③组相比，②组茶树光反应和暗反应速率均提高
D．④组茶树光合速率降低由CO2供应不足引起
【答案】D
【知识点】光合作用综合
【解析】【解答】A、适度光照可促进叶绿素合成，强光可能导致叶绿素分解（光氧化）。叶绿素合成需要Mg2+、N等元素，缺乏时会影响叶绿素含量（如紫云英-茶树间作组③叶绿素含量较低，可能与竞争土壤养分有关）。因此，叶绿素含量受多种环境因素影响，A不符合题意；
B、间作植物（如元胡）可能通过蒸腾作用降低周围环境温度，而气孔导度对温度敏感：温度过高时气孔关闭以减少水分散失，温度适宜时气孔开放。②组气孔导度（0.34）高于单作组①（0.31），可能与元胡间作导致局部温度降低、气孔开放程度增加有关，B不符合题意；
C、②组叶绿素含量（1.75 mg·g- ）高于③组（1.27 mg·g- ），光能吸收和转化能力更强，光反应速率提高。②组气孔导度（0.34 mol·m-2·s- ）和净光合速率（21.28μmol·CO2·m-2·s- ）均高于③组，说明CO2供应更充足，暗反应（卡尔文循环）速率加快。因此，②组光反应和暗反应速率均显著提升，C不符合题意；
D、④组气孔导度（0.24 mol·m-2·s- ）低于单作组①（0.31），表面上看可能与CO2供应不足有关，但需结合其他因素分析：④组叶绿素含量（1.14 mg·g- ）显著低于单作组，光反应减弱会直接限制光合速率；崧蓝与茶树间作可能竞争光照、水分或养分，导致茶树光合机构发育不良（如叶绿素合成减少），这是光合速率降低的主要原因。CO2供应不足可能是次要因素（气孔导度降低虽影响CO2吸收，但净光合速率更依赖光反应提供的ATP和NADPH）。因此，④组光合速率降低的主因是光反应受限（叶绿素不足），而非单纯的CO2供应不足，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】光合作用的过程分为光反应和暗反应两个阶段。在光反应中，叶绿体通过类囊体膜上的色素系统从太阳光中捕获能量，裂解水，生成高能化合物ATP和NADPH，同时释放氧气；NADPH和ATP携带能量参与叶绿体基质中的碳反应（卡尔文循环），最终将二氧化碳合成为糖分子，并将能量储存到糖分子中。
12．（2025·佛山模拟）对维持群落结构至关重要的物种被称为关键种。某海域一块岩相潮间带样地上生活着一些大型无脊椎动物（图a所示，箭头表示捕食关系）。人为将海星移除，5年后该群落接近崩溃，如图b所示。下列叙述正确的是（　　）
A．海星处于第二、三营养级
B．移除实验之前，海星的数量最多
C．上述生物竞争的关键资源是空间
D．上述群落中的关键种是贻贝
【答案】C
【知识点】种间关系；生态系统的结构；群落的概念及组成
【解析】【解答】A、在生态系统的食物链中，生产者为第一营养级，直接以生产者为食的是第二营养级，以第二营养级为食的是第三营养级。由图a可知，海星捕食多板纲动物、帽贝、贻贝、藤壶、鹅颈藤壶等，这些生物直接或间接以生产者为食，所以海星处于第三、四营养级，A不符合题意；
B、移除实验之前，从图a只能看出物种间的捕食关系，无法得出海星数量最多的结论；且从图b海星移除后贻贝成为优势种，可推测移除前贻贝等被海星捕食，数量不会是最多的，海星数量也不一定最多，B不符合题意；
C、岩相潮间带空间有限，这些生物都生活在岩相潮间带，竞争的关键资源是空间，比如藤壶、贻贝等都需要附着在岩石表面，会竞争空间，C符合题意；
D、关键种是对维持群落结构至关重要的物种，人为将海星移除，5年后该群落接近崩溃，说明海星对维持群落结构至关重要，所以关键种是海星，而不是贻贝，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】（1）在群落中，有些物种不仅数量很多，它们对群落中其他物种的影响也很大，往往占据优势。
（2）种间关系主要有原始合作（互惠）、互利共生、种间竞争、捕食和寄生等。
（3）生态系统由生产者、消费者、分解者以及非生物的物质与能量等基本组分组成，各组分紧密联系使生态系统成为一个具有一定结构与功能的统一体。其中生产者和消费者通过食物链与食物网联系在一起形成复杂的营养结构。
13．（2025·佛山模拟）新型生态循环种养模式可以增加经济收益，减少环境污染，促进农业可持续化发展。图是“草-羊-蚓-鱼-禽-菌”新型生态循环种养模式图。下列叙述正确的是（　　）
A．与传统种养模式相比，流入该生态系统的总能量未显著增加
B．有机物在牧草、动物和食用菌之间的循环可减少代谢废物的产生
C．层叠式堆肥的目的是利用好氧细菌将有机物分解彻底为无机物
D．能量沿食物链“草→羊→蚯蚓→鱼”传递过程中逐级递减
【答案】A
【知识点】生态系统的结构和功能综合
【解析】【解答】A、流入生态系统的总能量是生产者固定的太阳能，在该新型生态循环种养模式中，生产者主要还是牧草，与传统种养模式相比，生产者固定的太阳能未显著增加；同时人工输入的能量（如有机肥中的能量）也没有改变流入生态系统总能量的本质（主要为生产者固定的太阳能），所以流入该生态系统的总能量未显著增加，A符合题意；
B、物质循环是在生物群落和无机环境之间进行的，而不是在生物群落内部（牧草、动物和食用菌都属于生物群落）。在该模式中，是通过对有机物的多级利用（如羊粪用于养殖蚯蚓，蚯蚓粪用于种植食用菌等）减少代谢废物的产生，B不符合题意；
C、层叠式堆肥过程中，既有好氧细菌也有厌氧细菌参与，其目的是利用微生物将有机物分解为无机物，实现物质的循环利用，但不是分解彻底为无机物这么简单表述，且主要是实现有机物的多级利用，减少废弃物，C不符合题意；
D、蚯蚓属于分解者，不参与捕食食物链“草→羊→蚯蚓→鱼”，食物链是由生产者和消费者构成的，分解者不进入捕食食物链，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】生态系统由生产者、消费者、分解者以及非生物的物质与能量等基本组分组成，各组分紧密联系使生态系统成为一个具有一定结构与功能的统一体。其中生产者和消费者通过食物链与食物网联系在一起形成复杂的营养结构。物质循环、能量流动和信息传递是生态系统的基本功能。在生态系统中，物质是可以在生物群落和无机环境之间不断循环的；能量则是沿食物链单向流动并逐级递减的；各种各样的信息在生物的生存、繁衍以及调节种间关系等方面起着十分重要的作用。
14．（2025·佛山模拟）为提高厨余垃圾分解效率，研究人员以厨余垃圾浸出液为培养基（CY），对目标菌株A1、A2、A7和A8进行驯化（通过人工措施使微生物逐步适应某一条件的方法），以制备高活性微生物菌剂。相关实验结果如图所示。下列分析错误的是（　　）
A．CY碳源、氮源丰富，比LB更适合大多数菌株生长
B．可利用稀释涂布平板法对四种菌株进行筛选和计数
C．CY驯化培养可使四种菌株的基因频率发生定向改变
D．从活菌数上评价，A2菌株的驯化效果最显著
【答案】A
【知识点】基因频率的概念与变化；其他微生物的分离与计数
【解析】【解答】A、由图可知，驯化前在LB培养基中活菌数普遍比在CY培养基中多，说明LB培养基比CY培养基更适合大多数菌株生长，A符合题意；
B、稀释涂布平板法可以用于微生物的筛选和计数，通过将菌液稀释后涂布在培养基上，根据菌落数来估算活菌数量，同时也能筛选出目标菌株，所以可利用稀释涂布平板法对四种菌株进行筛选和计数，B不符合题意；
C、驯化培养相当于自然选择，在CY驯化培养过程中，适应CY环境的菌株能够生存和繁殖，不适应的被淘汰，自然选择会使种群的基因频率发生定向改变，所以CY驯化培养可使四种菌株的基因频率发生定向改变，C不符合题意；
D、对比驯化前和驯化后，A2菌株在CY培养基中活菌数增加的幅度最大，所以从活菌数上评价，A2菌株的驯化效果最显著，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】（1）微生物的纯培养包括配制培养基、灭菌、接种、分离和培养等步骤。获得微生物纯培养物的常用方法有平板划线法和稀释涂布平板法。有时，还需要借助选择培养基才能有目的地分离某种微生物。
（2）在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比值，叫作基因频率。
15．（2025·佛山模拟）感到痛时一般不会感到痒，搔抓可起到缓解痒觉的作用。痒觉与痛觉的受体和信号通路如图所示，其中TRPV1为痛觉受体，MrgprA3为痒觉受体，A~F为脊髓中的神经元，其中A能表达TRPV1，B能表达TRPV1和MrgprA3，a、b、c为三种不同的神经递质。下列叙述正确的是（　　）
A．痒觉刺激物激活MrgprA3后，在E处形成痒觉
B．TRPV1被激活后，C和E均能产生兴奋
C．a作用于突触后膜后能引起Na+通道开放
D．搔抓止痒的原因是搔抓刺激抑制了F的活动
【答案】C
【知识点】神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、感觉的形成在大脑皮层，而不是在脊髓中的E处，痒觉刺激物激活MrgprA3后，经神经传导，在大脑皮层形成痒觉，A不符合题意；
B、由图可知，TRPV1被激活后，能引起C产生兴奋，产生痛觉；而对于E，从图中信号通路来看，TRPV1被激活后不一定能使E产生兴奋，且痛觉和痒觉存在相互作用，感到痛时一般不会感到痒，所以TRPV1被激活后，C产生兴奋，E不会产生兴奋，B不符合题意；
C、神经递质a作用于突触后膜后，若能引起突触后膜兴奋，会导致Na+通道开放，Na+内流，产生动作电位，从图中痛觉和痒觉的传导通路及兴奋传递情况可推测，a作用于突触后膜后能引起Na+通道开放，C符合题意；
D、搔抓止痒的原因可能是搔抓刺激产生的痛觉信号抑制了痒觉信号的传递，从图中看，可能是搔抓刺激激活A（表达TRPV1），产生的兴奋抑制了痒觉相关神经元的活动，而不是抑制F的活动，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】反射的完成以神经元上兴奋的传导为基础。神经元受到刺激会产生兴奋。兴奋在神经纤维上以神经冲动的形式传导，在神经元之间通过突触传递。
16．（2025·佛山模拟）釉质发育不全（AI）是一种牙釉质发育异常的单基因遗传病。图a为该病患者的家族系谱图，该家族部分成员相关基因电泳结果及基因序列分别如图b、图c（不考虑转录后mRNA的剪切、修饰）所示。已知起始密码子为AUG，终止密码子为UAA、UGA、UAG，相关基因不位于X、Y染色体同源区段。下列叙述正确的是（　　）
A．AI的遗传方式最可能是伴X染色体显性遗传
B．该基因突变后导致终止密码子提前，翻译异常
C．Ⅲ-8与Ⅲ-9的相关基因型相同的概率为1/2
D．Ⅲ-2与正常女性婚配后生正常男孩的概率为1/2
【答案】B
【知识点】基因的分离规律的实质及应用；伴性遗传；遗传系谱图；DNA分子上碱基对的改变对后代性状的影响
【解析】【解答】A、若为伴X染色体显性遗传，Ⅰ-2正常，其女儿Ⅱ-1、Ⅱ-3、Ⅱ-5不应都患病（因为父亲正常，女儿从父亲处获得X染色体上的正常基因），而系谱图中Ⅰ-2正常，女儿Ⅱ-1、Ⅱ-3、Ⅱ-5患病，不符合伴X染色体显性遗传特点；再结合图b电泳结果，分析可知AI的遗传方式最可能是常染色体显性遗传，A不符合题意；
B、对比正常基因和突变基因的非模板链序列，正常基因非模板链第1358位碱基为C，突变基因非模板链第1358位碱基为A。正常基因转录形成的mRNA起始密码子为AUG（对应非模板链TAC），根据碱基互补配对，分析突变基因转录的mRNA，会发现突变后导致终止密码子提前出现，使翻译异常，B符合题意；
C、由图b可知，Ⅲ-8与Ⅲ-9的电泳条带相同，说明二者相关基因型相同，概率为1，C不符合题意；
D、Ⅲ-2为患者，由图b可知其为杂合子（设相关基因为A、a，则基因型为Aa），正常女性基因型为aa，二者婚配后生正常男孩（aa且为男孩）的概率为1/2×1/2=1/4，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】（1）位于性染色体上的基因控制的性状在遗传上总是和性别相关联，这种现象叫作伴性遗传。
（2）DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的基因碱基序列的改变，叫作基因突变。
（3）基因的分离定律的实质是：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。
17．（2025·佛山模拟）淹水胁迫是影响植物生长的重要因素。植物受淹后，光合作用等代谢过程紊乱，长时间可导致死亡。植物体内存在响应淹水胁迫的调节机制，如图所示。
回答下列问题：
（1）遭受淹水胁迫时，植物细胞内自由基大量积累，会破坏　 　，导致生物膜受损。据图分析，细胞中产生的NO能提高光合速率和　 　速率进而保障能量供应。
（2）遭受淹水胁迫时，不定根和通气组织的形成加快，有利于　 　，增强植物适应水淹环境的能力。
（3）正常植物细胞中，液泡比细胞质基质含H+更多，因而酸性更强。淹水胁迫下，植物根细胞的液泡和细胞质基质的酸碱失衡，从物质运输角度分析，原因可能是　 　。
（4）研究显示，淹水胁迫下桑树（耐淹植物）体内乙烯增加，ABA减少，赤霉素增加。有人提出，赤霉素含量增加不是由乙烯增加直接引起的，而是由ABA减少引起的。请对这一结论设计实验进行探究，简要写出实验思路　 　（备选材料：乙烯利、ABA、ABA合成抑制剂、桑树幼苗）。
【答案】（1）磷脂和蛋白质；无氧呼吸
（2）吸收无机盐和氧气运输
（3）根细胞进行无氧呼吸供能不足，细胞质基质中的H+主动运输进入液泡减少
（4）取桑树分成四组，甲组用ABA处理；乙组用ABA合成抑制剂处理；丙组用乙烯利和ABA合成抑制剂处理，丁组用乙烯利和ABA处理，检测四组赤霉素含量
【知识点】无氧呼吸的过程和意义；衰老细胞的主要特征；其他植物激素的种类和作用；主动运输
【解析】【解答】（1）自由基化学性质活泼，会攻击生物膜中的磷脂和蛋白质，导致生物膜受损。从图中可知，NO能促进光合色素、乙醇脱氢酶合成，乙醇脱氢酶催化乙醇生成，说明NO能促进无氧呼吸；光合色素增加可提高光合速率，所以NO能提高光合速率和无氧呼吸速率，保障能量供应。
（2）不定根可增加植物对无机盐等的吸收面积，通气组织有利于氧气在植物体内运输，所以不定根和通气组织的形成加快，有利于吸收无机盐和氧气运输，增强植物适应水淹环境的能力。
（3）正常时液泡比细胞质基质酸性更强，是因为H+通过主动运输从细胞质基质进入液泡。淹水胁迫下，根细胞进行无氧呼吸，能量供应不足，导致细胞质基质中的H+主动运输进入液泡减少，从而引起液泡和细胞质基质的酸碱失衡。
（4）要探究赤霉素含量增加不是由乙烯增加直接引起的，而是由ABA减少引起的。取桑树幼苗分成四组，甲组用ABA处理，乙组用ABA合成抑制剂处理（减少ABA含量），丙组用乙烯利和ABA合成抑制剂处理（有乙烯利且减少ABA含量），丁组用乙烯利和ABA处理（有乙烯利且有ABA），检测四组赤霉素含量。若乙组和丙组赤霉素含量增加，甲组和丁组赤霉素含量不增加，可说明赤霉素含量增加是由ABA减少引起的，而非乙烯增加直接引起。
【分析】（1）在没有氧气参与的情况下，葡萄糖等有机物经过不完全分解，释放少量能量的过程，就是无氧呼吸。
（2）细胞衰老的过程是细胞的生理状态和化学反应发生复杂变化的过程，最终反映在细胞的形态、结构和功能上发生了变化。个体衰老与细胞衰老有密切关系。
（3）在植物的生长发育和适应环境变化的过程中，某种激素的含量会发生变化；同时，各种植物激素并不是孤立地起作用，而是多种激素共同调控植物的生长发育和对环境的适应。
（1）生物膜的主要成分是磷脂和蛋白质，遭受淹水胁迫时，植物细胞内自由基大量积累，会破坏磷脂和蛋白质，导致生物膜（生物膜的主要成分为磷脂和蛋白质）受损。据图分析，细胞中产生的NO能提高光合速率和无氧呼吸速率进而保障能量供应（图中显示低氧条件下光合作用和呼吸作用受抑制会使得能量供应不足）。
（2）结构和功能相适应，遭受淹水胁迫时，不定根和通气组织的形成加快，有利于吸收无机盐和氧气运输，增强植物适应水淹环境的能力。
（3）淹水胁迫下，植物根细胞的液泡和细胞质基质的酸碱失衡，从物质运输角度分析，原因可能是根细胞进行无氧呼吸，供能不足，细胞质基质中的H+主动运输进入液泡减少。
（4）实验遵循对照原则，有人提出，赤霉素含量增加不是由乙烯增加直接引起的，而是由ABA减少引起的，实验的自变量为ABA和乙烯利对植株处理的情况的不同，因变量为赤霉素含量。实验思路为：取桑树分成四组，甲组用ABA处理；乙组用ABA合成抑制剂处理；丙组用乙烯利和ABA合成抑制剂处理，丁组用乙烯利和ABA处理，检测四组赤霉素含量。
18．（2025·佛山模拟）生活中我们有这样的体验：进食后食欲会下降，美味的食物也无法引起我们的兴趣。对此现象的解释可能是：进食后，体内产生了调节食欲的某种信号。研究人员对此开展探究，将两只幼年大鼠的腹部进行手术接合成联体大鼠（个体间会交换体液中的部分物质）。之后损坏联体大鼠其中一只的下丘脑，另一只不处理。同时，将部分未联体的大鼠（称为单体）也进行同样手术，一段时间后检测体重和脂肪含量，结果如图所示。
回答下列问题：
（1）进食后大鼠发出调节食欲的信号是一种　 　信号，能　 　（填“促进”或“抑制”）食欲，该信号的作用部位是　 　。
（2）据图分析，受损联体的两只大鼠检测结果明显不同的原因是　 　。
（3）为探究该信号作用的机理，研究人员利用两种肥胖突变体大鼠开展联体实验，结果如图所示。
从信号产生和与受体作用的角度推测，未突变的Ob基因和未突变的Db基因的作用分别是　 　。
（4）研究人员最终利用分子遗传技术找到了这两种肥胖突变体大鼠突变的基因位置和功能，确认了在下丘脑中表达的是　 　（填“Ob”或“Db”）基因。
【答案】（1）化学；抑制；下丘脑
（2）下丘脑受损大鼠无法对抑制进食信号做出反应，因此不断进食导致肥胖。而它不断进食使得抑制进食信号持续产生，并进入联体的另一只大鼠体内，从而抑制其进食
（3）编码抑制进食信号 编码抑制进食信号受体
（4）Db
【知识点】神经冲动的产生和传导；基因的表达综合
【解析】【解答】（1）进食后大鼠体内产生调节食欲的信号，这种信号是通过体液运输的，属于化学信号。进食后食欲下降，说明该信号能抑制食欲。损坏联体大鼠其中一只的下丘脑后，体重和脂肪含量等出现变化，说明该信号的作用部位是下丘脑。
（2）从图中可知，受损联体的两只大鼠检测结果不同。下丘脑受损大鼠无法对抑制进食信号做出反应，会不断进食，导致体重增加、脂肪含量升高；而它不断进食会持续产生抑制进食信号，并通过联体进入另一只大鼠体内，从而抑制其进食，所以两只大鼠检测结果明显不同。
（3）从实验结果看，Ob/Ob+/+联体大鼠都较少增重，说明Ob基因突变纯合子不能产生抑制进食信号，可推测未突变的Ob基因编码抑制进食信号；Db/Db+/+联体大鼠都增重，说明Db基因突变纯合子不能识别抑制进食信号，可推测未突变的Db基因编码抑制进食信号受体。
（4）因为抑制进食信号作用于下丘脑，Db基因编码抑制进食信号受体，所以在下丘脑中表达的是Db基因。
【分析】（1）基因对性状的控制方式有两种，一种是通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而间接控制性状；另一种是直接控制蛋白质的结构来控制性状。
（2）兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时，突触小泡释放递质（化学信号），递质作用于突触后膜，引起突触后膜产生膜电位（电信号），从而将信号传递到下一个神经元。
（1）进食后，体内会产生化学信号（如激素）来调节食欲；下丘脑是内分泌活动调节中枢，这些信号通常通过血液传递，作用于下丘脑，抑制食欲，防止过度进食。
（2）下丘脑是调节食欲的关键部位，下丘脑受损大鼠无法对抑制进食信号做出反应，因此不断进食导致肥胖。而它不断进食使得抑制进食信号持续产生，并进入联体的另一只大鼠体内，从而抑制其进食，受损的下丘脑无法正常接收或产生调节食欲的信号，导致食欲失控，进而影响体重和脂肪含量，而未受损的大鼠则能正常调节食欲，保持体重和脂肪含量的稳定。
（3）Ob基因编码瘦素，瘦素是一种由脂肪细胞产生的激素，能够抑制食欲。Db基因编码瘦素受体，瘦素通过与受体结合发挥作用。突变体大鼠由于基因突变，无法正常产生或接收瘦素信号，导致肥胖。
（4）Db基因编码瘦素受体，主要在下丘脑中表达，瘦素通过与下丘脑中的受体结合，调节食欲和能量代谢。因此，确认在下丘脑中表达的是Db基因。
19．（2025·佛山模拟）资源冷杉是我国特有的一种珍稀植物。近年来，由于全球气候变化及传粉难、结果少等原因，资源冷杉种群数量急剧下降。研究人员对华南地区资源冷杉种群进行调查后发现，现存资源冷杉幼苗难以长成大树，资源冷杉群落中优势树种种间联结性较弱，结果如下表所示。
树种 重要值 生态位宽度 生态位重叠度 与资源冷杉的联结系数
资源冷杉 2.63 1.79 - -
大屿八角 18.68 1.70 0.390 0.05
多脉青冈 5.90 1.92 0.674 -0.17
木荷 9.98 1.75 0.314 -0.1
半齿拎 1.86 1.56 0.485 0.25
注：重要值是用来评估某个物种在其生态系统中地位和影响的一个综合指标；正联结表示物种间相互依赖，负联结表示物种间相互排斥。
回答下列问题：
（1）影响资源冷杉种群密度的主要数量特征是　 　。
（2）资源冷杉与大屿八角在群落中占据　 　（填“相同”或“不同”）的生态位，这是　 　的结果。半齿拎与资源冷杉之间生态位重叠度较高但两者关系的是正联结，从信息传递的角度解释其原因是　 　。
（3）有人认为，为了提高资源冷杉的环境容纳量，应多砍伐多脉青冈。结合上述信息，写出你的意见和理由　 　。
（4）提出一项能促进资源冷杉的保护和提高生态系统稳定性的措施　 　。
【答案】（1）出生率和死亡率、年龄结构
（2）不同；自然选择；吸引传粉者提高繁殖成功率（或释放化学物质驱赶共同天敌）
（3）答案1：同意，多脉青冈与资源冷杉生态位重叠度高，且为负联结，应砍伐多脉青冈为资源冷杉幼苗腾出更多的资源空间
答案2：不同意，多脉青冈在群落中的重要值较大，砍伐多脉青冈容易导致生态系统稳定性下降
（4）种植与资源冷杉生态位重叠度低和正联结性较强的本土树种
【知识点】现代生物进化理论的主要内容；种群的特征；当地自然群落中若干种生物的生态位；生态系统的稳定性
【解析】【解答】（1）出生率和死亡率直接决定种群数量变化，年龄结构可预测种群数量变化趋势。资源冷杉现存幼苗难以长成大树，说明出生率和死亡率以及年龄结构是影响其种群密度的主要数量特征。
（2）资源冷杉与大屿八角生态位宽度不同，说明它们在群落中占据不同生态位，这是自然选择的结果，使它们能更好地利用环境资源。半齿拎与资源冷杉生态位重叠度较高但为正联结，从信息传递角度看，可能是它们之间通过信息传递吸引传粉者，提高繁殖成功率；或者释放化学物质驱赶共同天敌等，使两者相互依赖。
（3）①同意。多脉青冈与资源冷杉生态位重叠度高（0.674）且为负联结（-0.17），意味着它们存在较强竞争关系，砍伐多脉青冈可为资源冷杉幼苗腾出更多资源空间，提高资源冷杉的环境容纳量。
②不同意。多脉青冈重要值为5.90，在群落中地位重要，砍伐多脉青冈可能破坏群落结构，导致生态系统稳定性下降。
（4）种植与资源冷杉生态位重叠度低和正联结性较强的本土树种，既能减少竞争，又能促进资源冷杉生长，有利于资源冷杉的保护，同时丰富群落物种组成，提高生态系统稳定性。
【分析】（1）种群最基本的数量特征是种群密度。种群的其他数量特征包括出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄结构、性别比例等，这些特征是决定种群密度的重要因素，其中出生率和死亡率、迁入率和迁出率直接决定种群的密度，年龄结构影响出生率和死亡率，性别比例影响出生率。
（2）一个物种在群落中的地位和作用，包括所处的空间位置，占用资源的情况，以及与其他物种的关系等，称为这个物种的生态位。
（3）生态系统能够通过自我调节作用抵御和消除外来一定限度的干扰，因而具有保持或恢复自身结构和功能的相对稳定，并维持动态平衡的能力。人类活动会影响生态系统的稳定性。
（4）适应是自然选择的结果；种群是生物进化的基本单位；突变和基因重组提供进化的原材料，自然选择导致种群基因频率的定向改变，进而通过隔离形成新的物种；生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程；生物多样性是协同进化的结果。
（1）种群的数量特征包括种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄结构和性别比例。资源冷杉是我国特有的一种珍稀植物，影响其种群密度的主要数量特征是出生率和死亡率、年龄结构。
（2）根据表格数据，大屿八角与资源冷杉的生态位重叠度和与资源冷杉的联结系数均较低，因此资源冷杉与大屿八角在群落中占据不同的生态位，这是自然选择的结果。正联结表示物种间相互依赖，根据题干信息，近年来，由于全球气候变化及传粉难、结果少等原因，资源冷杉种群数量急剧下降，推测半齿拎可以帮助资源冷杉吸引传粉者提高繁殖成功率，因而是正联结。
（3）本题应辩证看待，一方面：多脉青冈与资源冷杉生态位重叠度高，且为负联结，应砍伐多脉青冈为资源冷杉幼苗腾出更多的资源空间。另一方面：多脉青冈在群落中的重要值较大，砍伐多脉青冈容易导致生态系统稳定性下降。
（4）根据题干信息：可以种植与资源冷杉生态位重叠度低（减少竞争）和正联结性较强的本土树种，进而可以促进资源冷杉的保护和提高生态系统稳定性。
20．（2025·佛山模拟）油菜中的非等位基因Bms4b和BMs3与油菜的雄性不育、胚胎致死等性状有关，但两者相互作用机制仍不明确。我国科学家率先对此开展研究。他们将这两个基因分别转入拟南芥，获得了两种转基因拟南芥：Bms4b-T（转入了Bms4b）和BMs3-T（转入了BMs3）。每种转基因植物至少插入了一个目的基因。随后，他们利用野生型拟南芥（WT）分别与多株转基因植株进行杂交实验。经分析，发现F1中存在胚胎致死现象，统计F1中存活的株数，结果如下表所示。
杂交组合 F1株数 F1中含Bms4b的株数 F1中不含Bms4b的株数
甲：Bms4b-T×WT 183 36 147
乙：Bms4b-T×BMs3-T 227 160 67
回答下列问题：
（1）正常情况下，F1群体中含Bms4b的植株所占比例至少是　 　。据表推测，胚胎致死与胚胎活性恢复分别与　 　基因有关。在杂交组合乙中，F1代中含Bms4b的株数远多于不含Bms4b的株数，其原因可能是　 　。
（2）雄蕊绒毡层细胞叶绿体蛋白主要由细胞核基因表达，由叶绿体蛋白转运复合体（Toc）运入叶绿体，该过程异常会使叶绿体内蛋白减少，从而导致花粉不育。泛素-蛋白酶体系统参与该过程的调控，其机理是：泛素连接酶（SP1）对Toc进行泛素化修饰，随后蛋白酶体使其降解。研究发现蛋白Bms4b、BMs3对叶绿体蛋白转运过程有调控作用，如图所示。
据图分析，F1中雄性不育个体的基因组成特点是　 　，其基因作用机制是　 　。
【答案】（1）1/2；Bms4b、BMs3；F1中Bms4b-T存在插入两个或多个Bms4b的个体
（2）含有Bms4b、不含BMs3；Bms4b基因表达产物能促进叶绿体前体蛋白和Toc蛋白泛素化从而被降解，导致叶绿体蛋白减少，花粉不育；BMs3基因能抑制Bms4b蛋白的合成和作用，恢复花粉育性
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用；基因、蛋白质、环境与性状的关系；基因的表达综合
【解析】【解答】（1）每种转基因植物至少插入一个目的基因，正常情况下，正常情况下，含Bms4b的转基因植株含有一个或多个目的基因（Bms4b），当只转入一个Bms4b基因，该转基因植株为杂合子Bms4b+Bms4b-（Bms4b+表示有Bms4b基因，Bms4b-表示没有Bms4b基因）。与野生型（不含目的基因，Bms4b-Bms4b-）杂交时，根据基因分离定律，后代含Bms4b的植株所占比例至少是1/2。杂交组合甲（Bms4b-T×WT）中，含Bms4b的株数少，推测Bms4b导致胚胎致死；杂交组合乙（Bms4b-T×BMs3-T）中，含Bms4b的株数增多，说明BMs3能使胚胎活性恢复。在杂交组合乙中，F1代中含Bms4b的株数远多于不含Bms4b的株数，可能是F1中Bms4b-T存在插入两个或多个Bms4b的个体，使含Bms4b的个体数增多。
（2）油菜中的非等位基因Bms4b和BMs3与油菜的雄性不育、胚胎致死等性状有关。根据（1）分析可知，Bms4b导致胚胎致死，BMs3能使胚胎活性恢复，因此含有Bms4b、不含BMs3的个体雄性不育。Bms4b基因表达产物（BTS）能促进叶绿体前体蛋白和Toc蛋白泛素化（Ub连接），随后被蛋白酶体降解，导致叶绿体内蛋白减少，花粉不育；而BMs3基因能抑制Bms4b蛋白的合成和作用，使叶绿体蛋白转运正常，恢复花粉育性。
【分析】（1）基因对性状的控制方式有两种，一种是通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而间接控制性状；另一种是直接控制蛋白质的结构来控制性状。
（2）基因的自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
（1）根据题意可知，每种转基因植物至少插入了一个目的基因，因此Bms4b-T植株最少转入了一个Bms4b基因，该植株可看做一个杂合子，此时Bms4b-T×WT，子一代有两种情况，一种含有Bms4b基因，一种不含Bms4b基因，两种情况各占1/2，因此正常情况下，F1群体中含Bms4b的植株所占比例至少是1/2。由于Bms4b-T植株可能转入了一个Bms4b基因、也可能是两个或多个Bms4b基因，理论上甲组的子一代含Bms4b的株数应大于1/2，但根据表格数据可知，F1中含Bms4b的株数（36）明显少于F1中不含Bms4b的株数（147），因此可推测Bms4b基因与胚胎致死有关。杂交组合乙中，Bms4b-T×BMs3-T，子一代中由于BMs3基因的掺入导致含Bms4b的株数（160）明显大于不含Bms4b的株数（67），因此可知，与胚胎活性恢复有关的基因为BMs3基因。由于Bms4b-T植株可能转入了一个Bms4b基因、也可能是两个或多个Bms4b基因，故F1中Bms4b-T存在插入两个或多个Bms4b的个体，这些个体在Bms4b基因的作用下胚胎活性恢复，因此会导致乙组的F1中含Bms4b的株数明显多于不含Bms4b的株数。
（2）根据图示可知，Bms4b基因表达产物Bms4b蛋白能促进叶绿体前体蛋白和叶绿体膜上的Toc蛋白与Ub结合而被泛素化后进而被降解，Toc可将叶绿体蛋白运入叶绿体，因此Toc蛋白被降解后会导致叶绿体蛋白减少，从而导致花粉不育；BMs3基因形成的BMs3蛋白能抑制Bms4b蛋白的合成和作用，使花粉育性得到恢复，因此F1中雄性不育个体的基因组成中应含有Bms4b基因、不含BMs3基因。
21．（2025·佛山模拟）逻辑基因线路是借鉴数字电路中逻辑运算的思想，利用基因重组、基因表达调控原理设计、改造生物系统，实现特定功能的合成生物学技术。研究人员设计出“与”门基因线路，将其导入大肠杆菌，实现了当两个输入信号均为“真”时就能发出绿色荧光的“与”门计算逻辑，其真值表和基因线路示意图如下所示。其中启动子Psal和PBAD分别受水杨酸和阿拉伯糖的诱导激活。supD编码一种特殊tRNA，其可识别终止密码子（UAG）并将其翻译为丝氨酸（Ser）。T7RNAP编码T7噬菌体来源的RNA聚合酶，但其序列中修饰了两个终止密码子对应的序列（T7ptag）。gfp为绿色荧光蛋白基因。
输入1 输入2 输出
0 0 0
1 0 0
0 1 0
1 1 1
注：0表示“假”，1表示“真”。
回答下列问题：
（1）在构建该“与”门基因线路过程中，将基因表达载体导入大肠杆菌常用的方法是　 　。据图分析，只有PBAD被激活时，T7RNA聚合酶合成过程中的　 　过程异常。图中启动子Px可被　 　（填“T7RNA聚合酶”或“大肠杆菌RNA聚合酶”）识别。为让大肠杆菌发出绿色荧光，应将其置于含　 　的环境中。
（2）为测试该“与”门基因线路组分的可替换性，研究人员将Psal和PBAD分别替换成响应细菌群体信号AHL的PluxR和响应外源性镁缺失信号的PmgrB。在不同条件下检测荧光强度，结果如图所示。
替换后的基因线路　 　（填“能”或“不能”）体现“与”门计算逻辑，理由是　 　。
（3）“或”门计算逻辑是输入信号有一个为“真”时，输出即为“真”，真值表如下所示。已知基因RhaS和AraC由启动子PCON启动，两者表达产物能分别抑制启动子PRHAB和PBAD。当鼠李糖和阿拉伯糖均不存在时，RhaS和AraC能发挥抑制作用；当存在鼠李糖或阿拉伯糖时，RhaS或AraC不能发挥抑制作用，启动子PRHAB或PBAD能驱动相关基因转录。请设计“或”门基因线路，使大肠杆菌在有鼠李糖或阿拉伯糖存在时发出绿色荧光，画出基因线路示意图　 　。
输入1 输入2 输出
0 0 0
1 0 0
0 1 1
1 1 1
注：0表示“假”，1表示“真”。
【答案】（1）Ca2+处理；翻译；T7RNA聚合酶；水杨酸和阿拉伯糖
（2）能；只有两个输入信号均为“真”，即环境中无Mg2+和有AHL时，才发出荧光
（3）
【知识点】基因的表达综合；基因工程综合
【解析】【解答】（1）将基因表达载体导入大肠杆菌常用Ca2+处理法，使大肠杆菌处于感受态，易于吸收外源DNA。只有PBAD被激活时，T7RNAP编码序列中有终止密码子（UAG），正常情况下会终止翻译，所以翻译过程异常。从图中可知，启动子Px可被T7RNA聚合酶识别，启动gfp基因转录。要让大肠杆菌发出绿色荧光，需启动子Psal和PBAD都被激活，所以应将其置于含水杨酸和阿拉伯糖的环境中。
（2）从图中结果看，只有当环境中无Mg2+（PmgrB被激活）和有AHL（PluxR被激活）时，才发出荧光，即两个输入信号均为“真”时输出为“真”，符合“与”门计算逻辑，所以替换后的基因线路能体现“与”门计算逻辑。
（3）根据“或”门计算逻辑及已知条件，设计基因线路示意图如下：
当有鼠李糖时，RhaS不能发挥抑制作用，启动子PRHAB驱动相关基因转录；当有阿拉伯糖时，AraC不能发挥抑制作用，启动子PBAD驱动相关基因转录，实现有鼠李糖或阿拉伯糖存在时发出绿色荧光。
【分析】基因工程是一种DNA操作技术，需要借助限制酶、DNA连接酶和载体等工具才能进行。它的基本操作程序包括：目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞和目的基因的检测与鉴定。
（1）在构建该“与”门基因线路过程中，将基因表达载体导入大肠杆菌常用的方法是Ca2+处理，钙离子处理后大肠杆菌的通透性增强，可以提高转化的效率。据图分析，只有PBAD被激活时，T7RNA聚合酶合成过程中的翻译过程异常。图中启动子Px可被“T7RNA聚合酶识别，进而驱动绿色应该蛋白基因的表达，为让大肠杆菌发出绿色荧光，应将其置于含水杨酸和阿拉伯糖的环境中，因为启动子Psal和PBAD分别受水杨酸和阿拉伯糖的诱导激活。
（2）为测试该“与”门基因线路组分的可替换性，研究人员将Psal和PBAD分别替换成响应细菌群体信号AHL的PluxR和响应外源性镁缺失信号的PmgrB。在不同条件下检测荧光强度，结果如图所示，根据图示结果可知，替换后的基因线路“能”体现“与”门计算逻辑，因为图示结果显示，只有两个输入信号均为“真”，即环境中无Mg2+和有AHL时，才发出荧光，与之前发出荧光的机制是相同的。
（3）“或”门计算逻辑是输入信号有一个为“真”时，输出即为“真”，真值表如下所示。已知基因RhaS和AraC由启动子PCON启动，两者表达产物能分别抑制启动子PRHAB和PBAD。当鼠李糖和阿拉伯糖均不存在时，RhaS和AraC能发挥抑制作用；当存在鼠李糖或阿拉伯糖时，RhaS或AraC不能发挥抑制作用，启动子PRHAB或PBAD能驱动相关基因转录。请设计“或”门基因线路，使大肠杆菌在有鼠李糖或阿拉伯糖存在时发出绿色荧光，结合之前的分析画出相关基因线路示意图如下：
图示含义为：启动子PCON启动基因RhaS和AraC的表达，两者表达产物能分别抑制启动子PRHAB和PBAD，进而表现为无法发出荧光，此时鼠李糖和阿拉伯糖均不存在，RhaS和AraC能发挥抑制作用；当鼠李糖或阿拉伯糖存在时，两个基因均不表达相应的产物，RhaS或AraC不能发挥抑制作用，启动子PRHAB或PBAD能驱动相关基因转录，发出绿色荧光。
1 / 12025届广东省佛山市高三下学期4月教学质量检测(二) 生物学试题
1．（2025·佛山模拟）佛山市通过系统性生态修复，将高明区云勇林场从单一经济林改造为多树种复合林区。如今，云勇林场已成为国家级森林公园，是珠三角地区重要的生态屏障和碳汇基地。下列叙述错误的是（　　）
A．在树种选择和空间布设时应遵循自生原理
B．改造过程中应优先选择经济效益高的树种
C．耐荫树种与喜光树种搭配以形成垂直结构
D．改造后的云勇林场抵抗力稳定性明显增强
2．（2025·佛山模拟）科学家发现，大多数癌细胞的线粒体缺少嵴。下列生理过程受影响最显著的是（　　）
A．葡萄糖分解为丙酮酸 B．丙酮酸转化为乳酸
C．NADH与O2结合生成水 D．酒精与CO2的生成
3．（2025·佛山模拟）枯草杆菌蛋白酶在洗涤剂工业中具有重要作用。研究人员利用蛋白质工程获得了在工业生产中有更好适用性的枯草杆菌蛋白酶突变体。这一过程中不涉及下列哪项操作 （　　）
A．基因定点突变 B．诱变处理枯草杆菌
C．PCR扩增基因 D．构建基因表达载体
4．（2025·佛山模拟）生物工程技术发展常常受到自然发生的生物学过程启示。下列对应关系错误的是（　　）
选项 自然发生的生物学过程 受启示而发展的生物工程技术
A 肺炎链球菌的转化 基因工程
B 细胞中DNA的复制 PCR技术
C 同卵双胞胎的形成过程 胚胎分割
D 亲缘关系近的植物可杂交 植物体细胞杂交技术
A．A B．B C．C D．D
5．（2025·佛山模拟）2024年，科学家在单细胞海藻中发现了一种新的细胞器——硝质体。关于其起源，科学家提出了一种假说：很早以前，海藻吞噬了一种固氮蓝细菌，被吞噬的蓝细菌在海藻细胞中生存下来，并将N2固定为氨供给海藻利用。漫长时间后，该蓝细菌成为一种细胞器——硝质体。下列哪项事实支持这一假说 （　　）
A．硝质体在海藻细胞分裂的同时也一分为二
B．硝质体固氮方式和固氮蓝细菌相似
C．硝质体从海藻细胞获得代谢所需的蛋白质
D．该海藻在缺氮环境中也能良好生长
6．（2025·佛山模拟）某兴趣小组以香蕉为原材料进行DNA粗提取、扩增及电泳鉴定系列实验。下列叙述正确的是（　　）
A．提取DNA时，研磨后需用滤纸进行过滤
B．可利用DNA在酒精中溶解度大的特点来提取DNA
C．琼脂糖熔化前需将适量的核酸染料加入并进行混匀
D．若DNA带负电，则凝胶加样孔应位于电泳槽负极侧
7．（2025·佛山模拟）研究发现，藏牦牛肾脏组织中缺氧诱导因子基因（HIF）启动子区的甲基化程度明显低于平原牛。这可能是藏牦牛适应高海拔低氧环境的一种机制。下列叙述正确的是（　　）
A．HIF仅存在于两种牛的肾脏组织
B．甲基化后，HIF启动子序列改变
C．藏牦牛肾脏细胞HIF的mRNA水平更高
D．该适应机制是低氧诱导形成的，不能遗传
8．（2025·佛山模拟）自身免疫性肝炎是由免疫系统攻击肝细胞引起的。下列有关该病发生机制的叙述，错误的是（　　）
A．肝细胞表面物质被识别为抗原
B．发病机制与过敏反应不同
C．细胞因子和抗体不参与攻击肝细胞
D．细胞免疫在该过程中发挥作用
9．（2025·佛山模拟）某兴趣小组探究不同抗生素对金黄色葡萄球菌的选择作用，结果如下表所示。下列叙述错误的是（　　）
抗生素种类 抑菌圈大小 （cm）
对照组 第一代 第二代 第三代
四环素 0.60 4.00 3.53 3.07
罗红霉素 0.60 3.10 2.40 2.48
恩诺沙星 0.60 2.70 2.33 1.63
A．用接种环将金黄色葡萄球菌接种到固体培养基上
B．可使用浸润了无菌水的滤纸片作为对照组的处理
C．四环素的抑菌圈变小，说明其对菌体有选择作用
D．结果显示金黄色葡萄球菌对恩诺沙星的抗性最强
10．（2025·佛山模拟）糖皮质激素的分泌受下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴的调节。正常情况下，糖皮质激素和促肾上腺皮质激素（ACTH）的分泌呈昼夜节律。研究发现，切除肾上腺的大鼠ACTH分泌的昼夜节律依然正常。下列叙述错误的是（　　）
A．垂体产生的ACTH可促进糖皮质激素的合成
B．长期或大量使用糖皮质激素会引起肾上腺皮质萎缩
C．ACTH分泌的昼夜节律不受糖皮质激素的反馈调节
D．切除垂体大鼠的糖皮质激素分泌的昼夜节律不受影响
11．（2025·佛山模拟）研究人员对茶树幼苗与不同药用植物间作时的光合生理指标进行了研究，结果如下表所示。下列叙述错误的是（　　）
组别 种植方式 叶绿素含量 （mg·g-1） 气孔导度 （molH2O·m-2·s-1） 净光合速率 （μmolCO2m-2·s-1）
① 茶树单作 1.50 0.31 15.41
② 元胡-茶树间作 1.75 0.34 21.28
③ 紫云英-茶树间作 1.27 0.27 14.88
④ 崧蓝-茶树间作 1.14 0.24 13.08
A．叶绿素含量与光照强度、无机盐含量等因素有关
B．②组茶树气孔导度增加与局部温度降低有关
C．与③组相比，②组茶树光反应和暗反应速率均提高
D．④组茶树光合速率降低由CO2供应不足引起
12．（2025·佛山模拟）对维持群落结构至关重要的物种被称为关键种。某海域一块岩相潮间带样地上生活着一些大型无脊椎动物（图a所示，箭头表示捕食关系）。人为将海星移除，5年后该群落接近崩溃，如图b所示。下列叙述正确的是（　　）
A．海星处于第二、三营养级
B．移除实验之前，海星的数量最多
C．上述生物竞争的关键资源是空间
D．上述群落中的关键种是贻贝
13．（2025·佛山模拟）新型生态循环种养模式可以增加经济收益，减少环境污染，促进农业可持续化发展。图是“草-羊-蚓-鱼-禽-菌”新型生态循环种养模式图。下列叙述正确的是（　　）
A．与传统种养模式相比，流入该生态系统的总能量未显著增加
B．有机物在牧草、动物和食用菌之间的循环可减少代谢废物的产生
C．层叠式堆肥的目的是利用好氧细菌将有机物分解彻底为无机物
D．能量沿食物链“草→羊→蚯蚓→鱼”传递过程中逐级递减
14．（2025·佛山模拟）为提高厨余垃圾分解效率，研究人员以厨余垃圾浸出液为培养基（CY），对目标菌株A1、A2、A7和A8进行驯化（通过人工措施使微生物逐步适应某一条件的方法），以制备高活性微生物菌剂。相关实验结果如图所示。下列分析错误的是（　　）
A．CY碳源、氮源丰富，比LB更适合大多数菌株生长
B．可利用稀释涂布平板法对四种菌株进行筛选和计数
C．CY驯化培养可使四种菌株的基因频率发生定向改变
D．从活菌数上评价，A2菌株的驯化效果最显著
15．（2025·佛山模拟）感到痛时一般不会感到痒，搔抓可起到缓解痒觉的作用。痒觉与痛觉的受体和信号通路如图所示，其中TRPV1为痛觉受体，MrgprA3为痒觉受体，A~F为脊髓中的神经元，其中A能表达TRPV1，B能表达TRPV1和MrgprA3，a、b、c为三种不同的神经递质。下列叙述正确的是（　　）
A．痒觉刺激物激活MrgprA3后，在E处形成痒觉
B．TRPV1被激活后，C和E均能产生兴奋
C．a作用于突触后膜后能引起Na+通道开放
D．搔抓止痒的原因是搔抓刺激抑制了F的活动
16．（2025·佛山模拟）釉质发育不全（AI）是一种牙釉质发育异常的单基因遗传病。图a为该病患者的家族系谱图，该家族部分成员相关基因电泳结果及基因序列分别如图b、图c（不考虑转录后mRNA的剪切、修饰）所示。已知起始密码子为AUG，终止密码子为UAA、UGA、UAG，相关基因不位于X、Y染色体同源区段。下列叙述正确的是（　　）
A．AI的遗传方式最可能是伴X染色体显性遗传
B．该基因突变后导致终止密码子提前，翻译异常
C．Ⅲ-8与Ⅲ-9的相关基因型相同的概率为1/2
D．Ⅲ-2与正常女性婚配后生正常男孩的概率为1/2
17．（2025·佛山模拟）淹水胁迫是影响植物生长的重要因素。植物受淹后，光合作用等代谢过程紊乱，长时间可导致死亡。植物体内存在响应淹水胁迫的调节机制，如图所示。
回答下列问题：
（1）遭受淹水胁迫时，植物细胞内自由基大量积累，会破坏　 　，导致生物膜受损。据图分析，细胞中产生的NO能提高光合速率和　 　速率进而保障能量供应。
（2）遭受淹水胁迫时，不定根和通气组织的形成加快，有利于　 　，增强植物适应水淹环境的能力。
（3）正常植物细胞中，液泡比细胞质基质含H+更多，因而酸性更强。淹水胁迫下，植物根细胞的液泡和细胞质基质的酸碱失衡，从物质运输角度分析，原因可能是　 　。
（4）研究显示，淹水胁迫下桑树（耐淹植物）体内乙烯增加，ABA减少，赤霉素增加。有人提出，赤霉素含量增加不是由乙烯增加直接引起的，而是由ABA减少引起的。请对这一结论设计实验进行探究，简要写出实验思路　 　（备选材料：乙烯利、ABA、ABA合成抑制剂、桑树幼苗）。
18．（2025·佛山模拟）生活中我们有这样的体验：进食后食欲会下降，美味的食物也无法引起我们的兴趣。对此现象的解释可能是：进食后，体内产生了调节食欲的某种信号。研究人员对此开展探究，将两只幼年大鼠的腹部进行手术接合成联体大鼠（个体间会交换体液中的部分物质）。之后损坏联体大鼠其中一只的下丘脑，另一只不处理。同时，将部分未联体的大鼠（称为单体）也进行同样手术，一段时间后检测体重和脂肪含量，结果如图所示。
回答下列问题：
（1）进食后大鼠发出调节食欲的信号是一种　 　信号，能　 　（填“促进”或“抑制”）食欲，该信号的作用部位是　 　。
（2）据图分析，受损联体的两只大鼠检测结果明显不同的原因是　 　。
（3）为探究该信号作用的机理，研究人员利用两种肥胖突变体大鼠开展联体实验，结果如图所示。
从信号产生和与受体作用的角度推测，未突变的Ob基因和未突变的Db基因的作用分别是　 　。
（4）研究人员最终利用分子遗传技术找到了这两种肥胖突变体大鼠突变的基因位置和功能，确认了在下丘脑中表达的是　 　（填“Ob”或“Db”）基因。
19．（2025·佛山模拟）资源冷杉是我国特有的一种珍稀植物。近年来，由于全球气候变化及传粉难、结果少等原因，资源冷杉种群数量急剧下降。研究人员对华南地区资源冷杉种群进行调查后发现，现存资源冷杉幼苗难以长成大树，资源冷杉群落中优势树种种间联结性较弱，结果如下表所示。
树种 重要值 生态位宽度 生态位重叠度 与资源冷杉的联结系数
资源冷杉 2.63 1.79 - -
大屿八角 18.68 1.70 0.390 0.05
多脉青冈 5.90 1.92 0.674 -0.17
木荷 9.98 1.75 0.314 -0.1
半齿拎 1.86 1.56 0.485 0.25
注：重要值是用来评估某个物种在其生态系统中地位和影响的一个综合指标；正联结表示物种间相互依赖，负联结表示物种间相互排斥。
回答下列问题：
（1）影响资源冷杉种群密度的主要数量特征是　 　。
（2）资源冷杉与大屿八角在群落中占据　 　（填“相同”或“不同”）的生态位，这是　 　的结果。半齿拎与资源冷杉之间生态位重叠度较高但两者关系的是正联结，从信息传递的角度解释其原因是　 　。
（3）有人认为，为了提高资源冷杉的环境容纳量，应多砍伐多脉青冈。结合上述信息，写出你的意见和理由　 　。
（4）提出一项能促进资源冷杉的保护和提高生态系统稳定性的措施　 　。
20．（2025·佛山模拟）油菜中的非等位基因Bms4b和BMs3与油菜的雄性不育、胚胎致死等性状有关，但两者相互作用机制仍不明确。我国科学家率先对此开展研究。他们将这两个基因分别转入拟南芥，获得了两种转基因拟南芥：Bms4b-T（转入了Bms4b）和BMs3-T（转入了BMs3）。每种转基因植物至少插入了一个目的基因。随后，他们利用野生型拟南芥（WT）分别与多株转基因植株进行杂交实验。经分析，发现F1中存在胚胎致死现象，统计F1中存活的株数，结果如下表所示。
杂交组合 F1株数 F1中含Bms4b的株数 F1中不含Bms4b的株数
甲：Bms4b-T×WT 183 36 147
乙：Bms4b-T×BMs3-T 227 160 67
回答下列问题：
（1）正常情况下，F1群体中含Bms4b的植株所占比例至少是　 　。据表推测，胚胎致死与胚胎活性恢复分别与　 　基因有关。在杂交组合乙中，F1代中含Bms4b的株数远多于不含Bms4b的株数，其原因可能是　 　。
（2）雄蕊绒毡层细胞叶绿体蛋白主要由细胞核基因表达，由叶绿体蛋白转运复合体（Toc）运入叶绿体，该过程异常会使叶绿体内蛋白减少，从而导致花粉不育。泛素-蛋白酶体系统参与该过程的调控，其机理是：泛素连接酶（SP1）对Toc进行泛素化修饰，随后蛋白酶体使其降解。研究发现蛋白Bms4b、BMs3对叶绿体蛋白转运过程有调控作用，如图所示。
据图分析，F1中雄性不育个体的基因组成特点是　 　，其基因作用机制是　 　。
21．（2025·佛山模拟）逻辑基因线路是借鉴数字电路中逻辑运算的思想，利用基因重组、基因表达调控原理设计、改造生物系统，实现特定功能的合成生物学技术。研究人员设计出“与”门基因线路，将其导入大肠杆菌，实现了当两个输入信号均为“真”时就能发出绿色荧光的“与”门计算逻辑，其真值表和基因线路示意图如下所示。其中启动子Psal和PBAD分别受水杨酸和阿拉伯糖的诱导激活。supD编码一种特殊tRNA，其可识别终止密码子（UAG）并将其翻译为丝氨酸（Ser）。T7RNAP编码T7噬菌体来源的RNA聚合酶，但其序列中修饰了两个终止密码子对应的序列（T7ptag）。gfp为绿色荧光蛋白基因。
输入1 输入2 输出
0 0 0
1 0 0
0 1 0
1 1 1
注：0表示“假”，1表示“真”。
回答下列问题：
（1）在构建该“与”门基因线路过程中，将基因表达载体导入大肠杆菌常用的方法是　 　。据图分析，只有PBAD被激活时，T7RNA聚合酶合成过程中的　 　过程异常。图中启动子Px可被　 　（填“T7RNA聚合酶”或“大肠杆菌RNA聚合酶”）识别。为让大肠杆菌发出绿色荧光，应将其置于含　 　的环境中。
（2）为测试该“与”门基因线路组分的可替换性，研究人员将Psal和PBAD分别替换成响应细菌群体信号AHL的PluxR和响应外源性镁缺失信号的PmgrB。在不同条件下检测荧光强度，结果如图所示。
替换后的基因线路　 　（填“能”或“不能”）体现“与”门计算逻辑，理由是　 　。
（3）“或”门计算逻辑是输入信号有一个为“真”时，输出即为“真”，真值表如下所示。已知基因RhaS和AraC由启动子PCON启动，两者表达产物能分别抑制启动子PRHAB和PBAD。当鼠李糖和阿拉伯糖均不存在时，RhaS和AraC能发挥抑制作用；当存在鼠李糖或阿拉伯糖时，RhaS或AraC不能发挥抑制作用，启动子PRHAB或PBAD能驱动相关基因转录。请设计“或”门基因线路，使大肠杆菌在有鼠李糖或阿拉伯糖存在时发出绿色荧光，画出基因线路示意图　 　。
输入1 输入2 输出
0 0 0
1 0 0
0 1 1
1 1 1
注：0表示“假”，1表示“真”。
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】群落的结构；生态系统的稳定性；生态工程依据的生态学原理
【解析】【解答】A、自生原理强调生态系统的自我组织和自我更新能力，要求在设计中选择合适的物种并合理布设空间结构（如不同树种的搭配），形成复杂的群落结构，从而提高生态系统的稳定性。树种选择和空间布局符合自生原理的要求，A不符合题意；
B、生态修复的核心目标是恢复生态功能（如增强碳汇、维持生物多样性、改善生态环境），而非优先追求经济效益。若过度选择经济树种，可能导致群落结构单一，违背生态工程的整体性原理和自生原理，降低生态系统的稳定性。改造中应优先选择适应性强、生态效益显著的树种，兼顾长期经济效益，B符合题意；
C、垂直结构是群落空间结构的重要组成部分，通过耐荫树种（如底层灌木）与喜光树种（如高大乔木）的搭配，可充分利用光照等资源，提高群落的复杂性和稳定性，符合生态工程的协调与自生原理，C不符合题意；
D、从单一经济林改造为多树种复合林区后，物种丰富度增加，食物链和食物网更复杂，生态系统的自我调节能力增强，因此抵抗力稳定性显著提高，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】（1）在群落中，各个生物种群分别占据了不同的空间，使群落形成一定的空间结构。群落的空间结构包括垂直结构和水平结构等。
（2）生态系统能够通过自我调节作用抵御和消除外来一定限度的干扰，因而具有保持或恢复自身结构和功能的相对稳定，并维持动态平衡的能力。人类活动会影响生态系统的稳定性。
（3）生态工程以生态系统的自组织、自我调节功能为基础，遵循着整体、协调、循环、自生等生态学基本原理。
2．【答案】C
【知识点】有氧呼吸的过程和意义；无氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、葡萄糖分解为丙酮酸（糖酵解）发生在细胞质基质中，与线粒体结构无关，A不符合题意；
B、丙酮酸转化为乳酸（无氧呼吸第二阶段）发生在细胞质基质中，属于无氧呼吸，无需线粒体参与，B不符合题意；
C、NADH与O2结合生成水（有氧呼吸第三阶段）是有氧呼吸的关键步骤，需要在线粒体内膜（嵴上）的酶催化下完成。线粒体缺少嵴会导致内膜面积减少、酶附着位点不足，直接抑制此阶段的进行，C符合题意；
D、酒精与CO2的生成（无氧呼吸第二阶段）发生在细胞质基质中，属于植物或酵母菌等的无氧呼吸，人体细胞通常不产生酒精，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】（1）细胞呼吸包括有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。这两种类型的共同点是：在酶的催化作用下，分解有机物，释放能量。但是，前者需要氧和线粒体的参与，有机物彻底氧化，释放的能量比后者多。
（2）线粒体的嵴是内膜向内折叠形成的结构，其作用是扩大内膜面积，为有氧呼吸相关酶（尤其是第三阶段的酶）提供附着位点。大多数癌细胞的线粒体缺少嵴，会直接影响有氧呼吸第三阶段的进行。
3．【答案】B
【知识点】蛋白质工程
【解析】【解答】A、蛋白质工程常通过基因定点突变（如PCR介导的定点突变）对现有基因进行精确改造，以实现氨基酸序列的定向改变，从而获得预期功能的突变体蛋白，A不符合题意；
B、诱变处理属于传统诱变育种手段，通过物理、化学因素随机诱导基因突变，具有盲目性，无法定向改造蛋白质结构。而蛋白质工程是定向设计蛋白质结构并改造基因，无需依赖随机诱变，B符合题意；
C、基因定点突变或合成后，需通过PCR技术扩增目的基因，以获得足够数量的DNA片段用于后续操作，如构建表达载体，C不符合题意；
D、蛋白质工程的最终实现需通过基因工程技术（如构建基因表达载体、转化受体细胞等），将改造后的基因导入宿主细胞（如枯草杆菌）中表达，从而生产突变体蛋白，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过改造或合成基因，来改造现有蛋白质，或制造一种新的蛋白质，以满足人类生产和生活的需求。它是在基因工程的基础上，延伸出来的第二代基因工程，是涉及多学科的综合科技工程。其核心流程为从预期蛋白质功能出发→设计蛋白质结构→推测氨基酸序列→反向推导出DNA序列→通过基因工程技术实现。
4．【答案】D
【知识点】肺炎链球菌转化实验；PCR技术的基本操作和应用；植物体细胞杂交的过程及应用；胚胎分割
【解析】【解答】A、肺炎链球菌的转化实验表明，DNA可在不同细菌间转移并表达，证明了DNA是遗传物质。这一现象为基因工程中外源基因的转移和重组提供了理论基础，是基因工程的重要启示来源，A不符合题意；
B、PCR技术（聚合酶链式反应）通过模拟细胞内DNA复制的过程（变性、复性、延伸），利用耐高温DNA聚合酶实现体外DNA的大量扩增。其核心原理直接来源于对自然DNA复制机制的模仿，B不符合题意；
C、同卵双胞胎由一个受精卵发育而来，本质是胚胎早期细胞分离后各自发育成个体。胚胎分割技术通过人工将早期胚胎（如桑椹胚或囊胚）分割为多份，模拟自然同卵双胞胎的形成，从而获得遗传物质相同的多个个体，C不符合题意；
D、自然杂交仅发生在亲缘关系近的植物（如同一物种或近缘物种），依赖有性生殖过程中的生殖细胞融合。而植物体细胞杂交技术通过酶解法去除细胞壁、诱导体细胞融合，可突破生殖隔离，使亲缘关系远的植物（如番茄与马铃薯）杂交成为可能。因此，该技术的启示并非源于自然杂交，而是对自然杂交局限性的突破，植物体细胞杂交技术的核心是突破生殖隔离，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】（1）基因工程是指按照人们的愿望，通过转基因等技术，赋予生物新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。
（2）PCR是聚合酶链式反应的缩写。它是一项根据DNA半保留复制的原理，在体外提供参与DNA复制的各种组分与反应条件，对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。
（3）胚胎分割是指采用机械方法将早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等，经移植获得同卵双胎或多胎的技术。
（4）植物体细胞杂交是指将不同来源的植物体细胞在一定条件下融合成杂种细胞，进而培育成新植物体的技术。利用植物细胞工程，可以快速繁殖优良品种、培育作物新品种、进行作物脱毒和细胞产物的工厂化生产等，有效提高生产效率。
5．【答案】B
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同；内共生学说
【解析】【解答】A、硝质体在海藻细胞分裂时一分为二并均等分配至子细胞的现象，无法为其起源于被吞噬蓝细菌的假说提供支撑，二者之间无直接关联，不能很好地支持假说，A不符合题意；
B、硝质体固氮方式和固氮蓝细菌相似，能说明它们在固氮功能上有相似性，这与硝质体的起源有关，能有力支持该假说，B符合题意；
C、硝质体从海藻细胞获得代谢所需的蛋白质，虽然这是细胞器的一个特点，但这并不能确凿地证明硝质体就是由蓝细菌演化而来，也可能是其他原因导致硝质体需要从海藻细胞获取蛋白质，不能很好地支持假说，C不符合题意；
D、该海藻在缺氮环境中也能良好生长，只能说明海藻具有某种固氮机制或者对氮的利用方式特殊，但不能直接说明这种固氮能力是因为海藻吞噬了蓝细菌并使其演化为硝质体导致的，不能支持假说，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】原核细胞没有以核膜为界限的细胞核，遗传物质相对集中于拟核区域，无核膜、核仁；真核细胞有核膜包被的细胞核，有明显核仁等构造。原核细胞只有核糖体这一种细胞器；真核细胞有线粒体、叶绿体、高尔基体、内质网、溶酶体等多种细胞器。原核细胞细胞壁主要成分是肽聚糖（支原体无细胞壁）；真核细胞中植物细胞壁主要成分是纤维素和果胶，真菌细胞壁成分各异，动物细胞没有细胞壁。
6．【答案】D
【知识点】PCR技术的基本操作和应用；DNA的粗提取和鉴定
【解析】【解答】A、研磨后通常使用纱布过滤，而非滤纸。滤纸孔隙过小，会吸附大量DNA，导致提取量减少；纱布既能过滤杂质，又能减少DNA损失，A不符合题意；
B、DNA不溶于酒精（尤其是体积分数为95%的冷酒精），而蛋白质等杂质易溶于酒精。因此，利用酒精可使DNA析出，而非“溶解度大”，B不符合题意；
C、核酸染料（如EB或GelRed）通常在琼脂糖熔化并冷却至50~60℃时加入，避免高温破坏染料活性或导致染料挥发。若在熔化前加入，可能因长时间高温影响染料效果，C不符合题意；
D、DNA分子因含磷酸基团而带负电，电泳时会向正极移动。因此，加样孔需位于电泳槽的负极侧，确保DNA向正极方向迁移，从而在凝胶中分离，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】（1）DNA、RNA、蛋白质和脂质等在物理和化学性质方面存在差异，可以利用这些差异，选用适当的物理或化学方法对它们进行提取。
（2）电泳是指带电粒子在电场作用下，向与其携带电荷相反的电极迁移的过程。不同带电粒子因分子大小、形状、所带电荷等因素不同，迁移速率也会有所差异。
7．【答案】C
【知识点】表观遗传
【解析】【解答】A、基因的表达具有组织特异性，HIF基因（缺氧诱导因子基因）可存在于多种组织细胞中（如肝脏、肌肉等），只是在肾脏组织中可能因低氧环境而表达差异更显著，A不符合题意；
B、DNA甲基化是在不改变碱基序列的前提下，通过甲基基团修饰启动子区的胞嘧啶（如CpG岛），从而影响基因转录活性。因此，甲基化不改变DNA序列本身，仅通过表观遗传调控基因表达，B不符合题意；
C、启动子区甲基化程度低通常会增强基因的转录活性。藏牦牛HIF启动子甲基化程度低于平原牛，说明其HIF基因更易转录，进而产生更多的mRNA，最终可能通过翻译生成更多缺氧诱导因子，帮助藏牦牛适应低氧环境，C符合题意；
D、表观遗传修饰（如DNA甲基化）在某些情况下可通过细胞分裂遗传给子代细胞，甚至在特定条件下（如生殖细胞中发生的甲基化变化）可能跨代遗传。题干中藏牦牛的甲基化差异可能是长期自然选择下形成的可遗传特征，使其后代也具备适应低氧环境的能力，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象，叫作表观遗传。
8．【答案】C
【知识点】免疫功能异常
【解析】【解答】A、自身免疫性疾病的核心机制是免疫系统将自身组织（如肝细胞）的表面物质错误识别为“非己”抗原，从而启动免疫攻击。因此，肝细胞表面物质被免疫系统识别为抗原是发病的前提，A不符合题意；
B、自身免疫病是指免疫系统攻击自身正常组织（如肝细胞），属于“敌我识别错误”。过敏反应是指免疫系统对无害外来抗原（如花粉、食物）过度反应，属于“过度敏感”。二者的抗原性质（自身抗原vs.外来抗原）和免疫机制均不同，因此发病机制存在本质差异，B不符合题意；
C、自身免疫性肝炎中，免疫系统通过细胞免疫和体液免疫共同作用攻击肝细胞。细胞免疫：效应T细胞（如细胞毒性T细胞）直接接触并损伤肝细胞，过程中释放细胞因子（如干扰素γ）加剧炎症反应。体液免疫：B细胞产生自身抗体（如抗核抗体、抗平滑肌抗体），与肝细胞表面抗原结合后，通过补体系统或抗体依赖的细胞介导的细胞毒性（ADCC）效应损伤肝细胞。因此，细胞因子和抗体均参与攻击过程，C符合题意；
D、如上述分析，效应T细胞（属于细胞免疫范畴）直接参与肝细胞的损伤，是自身免疫性肝炎的重要发病机制之一，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】如果自身免疫反应对组织和器官造成损伤并出现了症状，就称为自身免疫病。例如，某种链球菌的表面有一种抗原分子，与心脏瓣膜上一种物质的结构十分相似，当人体感染这种病菌后，免疫系统不仅向病菌发起进攻，而且也向心脏瓣膜发起进攻。结果，在消灭病菌的同时，心脏也受到损伤。这就是风湿性心脏病。常见的自身免疫病还有类风湿关节炎、系统性红斑狼疮等。
9．【答案】A
【知识点】微生物的分离和培养；培养基对微生物的选择作用
【解析】【解答】A、抑菌圈实验（如纸片扩散法）通常采用涂布法（用涂布器将菌液均匀涂布在培养基表面）接种，使细菌均匀分布，便于观察抑菌圈。若使用接种环划线接种，细菌会呈线状分布，无法形成均匀菌苔，导致抑菌圈难以准确测量，A符合题意；
B、对照组需排除滤纸片本身及溶剂的影响，因此常用浸润无菌水的滤纸片作为空白对照，与含抗生素的滤纸片形成对比。若对照组出现抑菌圈，说明实验存在污染或滤纸片成分异常，B不符合题意；
C、抑菌圈大小反映抗生素对细菌的抑制能力。随着代数增加，四环素抑菌圈变小，说明金黄色葡萄球菌中抗四环素的耐药菌比例升高。这是因为四环素对菌体产生选择压力，耐药菌存活并繁殖，导致后代菌群中耐药性增强，抑菌圈逐渐缩小，C不符合题意；
D、第三代中，恩诺沙星的抑菌圈最小（1.63 cm），且从第一代到第三代抑菌圈缩小幅度最大（2.70→1.63 cm），说明菌群对恩诺沙星的耐药性上升最快，即金黄色葡萄球菌对恩诺沙星的抗性最强，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】（1）在微生物学中，将接种于培养基内，在合适条件下形成的含特定种类微生物的群体称为培养物。由单一个体繁殖所获得的微生物群体称为纯培养物，获得纯培养物的过程就是纯培养。微生物的纯培养包括配制培养基、灭菌、接种、分离和培养等步骤。
（2）适应是自然选择的结果；种群是生物进化的基本单位；突变和基因重组提供进化的原材料，自然选择导致种群基因频率的定向改变，进而通过隔离形成新的物种；生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程；生物多样性是协同进化的结果。
10．【答案】D
【知识点】激素分泌的分级调节
【解析】【解答】A、下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴的基本调节机制为下丘脑分泌促肾上腺皮质激素释放激素（CRH）→垂体分泌促肾上腺皮质激素（ACTH）→肾上腺皮质分泌糖皮质激素。ACTH是肾上腺皮质合成和分泌糖皮质激素的直接刺激因素，A不符合题意；
B、长期外源性补充糖皮质激素会通过负反馈调节抑制下丘脑和垂体的分泌活动（CRH和ACTH减少）。由于ACTH对肾上腺皮质有营养作用（维持其结构和功能），ACTH缺乏会导致肾上腺皮质废用性萎缩，B不符合题意；
C、正常情况下，糖皮质激素通过负反馈调节抑制ACTH的分泌（包括其昼夜节律）。切除肾上腺后，体内糖皮质激素来源消失，负反馈抑制解除，此时ACTH分泌的昼夜节律由下丘脑自主调控（如生物钟），而非不受反馈调节。若未切除肾上腺，糖皮质激素的反馈调节仍会参与ACTH节律的调控。因此，ACTH的昼夜节律受糖皮质激素反馈调节的影响，C不符合题意；
D、垂体是分泌ACTH的关键器官，切除垂体后，ACTH来源断绝→肾上腺皮质失去刺激→糖皮质激素分泌基本停止，更无昼夜节律可言。题干中“切除肾上腺后ACTH节律正常”的原因是肾上腺不直接控制ACTH的节律（节律起源于下丘脑），但糖皮质激素的分泌必须依赖垂体分泌的ACTH。因此，切除垂体后，糖皮质激素分泌的昼夜节律完全消失，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】人们将下丘脑、垂体和靶腺体之间存在的这种分层调控，称为分级调节。分级调节可以放大激素的调节效应，形成多级反馈调节，有利于精细调控，从而维持机体的稳态。
11．【答案】D
【知识点】光合作用综合
【解析】【解答】A、适度光照可促进叶绿素合成，强光可能导致叶绿素分解（光氧化）。叶绿素合成需要Mg2+、N等元素，缺乏时会影响叶绿素含量（如紫云英-茶树间作组③叶绿素含量较低，可能与竞争土壤养分有关）。因此，叶绿素含量受多种环境因素影响，A不符合题意；
B、间作植物（如元胡）可能通过蒸腾作用降低周围环境温度，而气孔导度对温度敏感：温度过高时气孔关闭以减少水分散失，温度适宜时气孔开放。②组气孔导度（0.34）高于单作组①（0.31），可能与元胡间作导致局部温度降低、气孔开放程度增加有关，B不符合题意；
C、②组叶绿素含量（1.75 mg·g- ）高于③组（1.27 mg·g- ），光能吸收和转化能力更强，光反应速率提高。②组气孔导度（0.34 mol·m-2·s- ）和净光合速率（21.28μmol·CO2·m-2·s- ）均高于③组，说明CO2供应更充足，暗反应（卡尔文循环）速率加快。因此，②组光反应和暗反应速率均显著提升，C不符合题意；
D、④组气孔导度（0.24 mol·m-2·s- ）低于单作组①（0.31），表面上看可能与CO2供应不足有关，但需结合其他因素分析：④组叶绿素含量（1.14 mg·g- ）显著低于单作组，光反应减弱会直接限制光合速率；崧蓝与茶树间作可能竞争光照、水分或养分，导致茶树光合机构发育不良（如叶绿素合成减少），这是光合速率降低的主要原因。CO2供应不足可能是次要因素（气孔导度降低虽影响CO2吸收，但净光合速率更依赖光反应提供的ATP和NADPH）。因此，④组光合速率降低的主因是光反应受限（叶绿素不足），而非单纯的CO2供应不足，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】光合作用的过程分为光反应和暗反应两个阶段。在光反应中，叶绿体通过类囊体膜上的色素系统从太阳光中捕获能量，裂解水，生成高能化合物ATP和NADPH，同时释放氧气；NADPH和ATP携带能量参与叶绿体基质中的碳反应（卡尔文循环），最终将二氧化碳合成为糖分子，并将能量储存到糖分子中。
12．【答案】C
【知识点】种间关系；生态系统的结构；群落的概念及组成
【解析】【解答】A、在生态系统的食物链中，生产者为第一营养级，直接以生产者为食的是第二营养级，以第二营养级为食的是第三营养级。由图a可知，海星捕食多板纲动物、帽贝、贻贝、藤壶、鹅颈藤壶等，这些生物直接或间接以生产者为食，所以海星处于第三、四营养级，A不符合题意；
B、移除实验之前，从图a只能看出物种间的捕食关系，无法得出海星数量最多的结论；且从图b海星移除后贻贝成为优势种，可推测移除前贻贝等被海星捕食，数量不会是最多的，海星数量也不一定最多，B不符合题意；
C、岩相潮间带空间有限，这些生物都生活在岩相潮间带，竞争的关键资源是空间，比如藤壶、贻贝等都需要附着在岩石表面，会竞争空间，C符合题意；
D、关键种是对维持群落结构至关重要的物种，人为将海星移除，5年后该群落接近崩溃，说明海星对维持群落结构至关重要，所以关键种是海星，而不是贻贝，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】（1）在群落中，有些物种不仅数量很多，它们对群落中其他物种的影响也很大，往往占据优势。
（2）种间关系主要有原始合作（互惠）、互利共生、种间竞争、捕食和寄生等。
（3）生态系统由生产者、消费者、分解者以及非生物的物质与能量等基本组分组成，各组分紧密联系使生态系统成为一个具有一定结构与功能的统一体。其中生产者和消费者通过食物链与食物网联系在一起形成复杂的营养结构。
13．【答案】A
【知识点】生态系统的结构和功能综合
【解析】【解答】A、流入生态系统的总能量是生产者固定的太阳能，在该新型生态循环种养模式中，生产者主要还是牧草，与传统种养模式相比，生产者固定的太阳能未显著增加；同时人工输入的能量（如有机肥中的能量）也没有改变流入生态系统总能量的本质（主要为生产者固定的太阳能），所以流入该生态系统的总能量未显著增加，A符合题意；
B、物质循环是在生物群落和无机环境之间进行的，而不是在生物群落内部（牧草、动物和食用菌都属于生物群落）。在该模式中，是通过对有机物的多级利用（如羊粪用于养殖蚯蚓，蚯蚓粪用于种植食用菌等）减少代谢废物的产生，B不符合题意；
C、层叠式堆肥过程中，既有好氧细菌也有厌氧细菌参与，其目的是利用微生物将有机物分解为无机物，实现物质的循环利用，但不是分解彻底为无机物这么简单表述，且主要是实现有机物的多级利用，减少废弃物，C不符合题意；
D、蚯蚓属于分解者，不参与捕食食物链“草→羊→蚯蚓→鱼”，食物链是由生产者和消费者构成的，分解者不进入捕食食物链，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】生态系统由生产者、消费者、分解者以及非生物的物质与能量等基本组分组成，各组分紧密联系使生态系统成为一个具有一定结构与功能的统一体。其中生产者和消费者通过食物链与食物网联系在一起形成复杂的营养结构。物质循环、能量流动和信息传递是生态系统的基本功能。在生态系统中，物质是可以在生物群落和无机环境之间不断循环的；能量则是沿食物链单向流动并逐级递减的；各种各样的信息在生物的生存、繁衍以及调节种间关系等方面起着十分重要的作用。
14．【答案】A
【知识点】基因频率的概念与变化；其他微生物的分离与计数
【解析】【解答】A、由图可知，驯化前在LB培养基中活菌数普遍比在CY培养基中多，说明LB培养基比CY培养基更适合大多数菌株生长，A符合题意；
B、稀释涂布平板法可以用于微生物的筛选和计数，通过将菌液稀释后涂布在培养基上，根据菌落数来估算活菌数量，同时也能筛选出目标菌株，所以可利用稀释涂布平板法对四种菌株进行筛选和计数，B不符合题意；
C、驯化培养相当于自然选择，在CY驯化培养过程中，适应CY环境的菌株能够生存和繁殖，不适应的被淘汰，自然选择会使种群的基因频率发生定向改变，所以CY驯化培养可使四种菌株的基因频率发生定向改变，C不符合题意；
D、对比驯化前和驯化后，A2菌株在CY培养基中活菌数增加的幅度最大，所以从活菌数上评价，A2菌株的驯化效果最显著，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】（1）微生物的纯培养包括配制培养基、灭菌、接种、分离和培养等步骤。获得微生物纯培养物的常用方法有平板划线法和稀释涂布平板法。有时，还需要借助选择培养基才能有目的地分离某种微生物。
（2）在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比值，叫作基因频率。
15．【答案】C
【知识点】神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、感觉的形成在大脑皮层，而不是在脊髓中的E处，痒觉刺激物激活MrgprA3后，经神经传导，在大脑皮层形成痒觉，A不符合题意；
B、由图可知，TRPV1被激活后，能引起C产生兴奋，产生痛觉；而对于E，从图中信号通路来看，TRPV1被激活后不一定能使E产生兴奋，且痛觉和痒觉存在相互作用，感到痛时一般不会感到痒，所以TRPV1被激活后，C产生兴奋，E不会产生兴奋，B不符合题意；
C、神经递质a作用于突触后膜后，若能引起突触后膜兴奋，会导致Na+通道开放，Na+内流，产生动作电位，从图中痛觉和痒觉的传导通路及兴奋传递情况可推测，a作用于突触后膜后能引起Na+通道开放，C符合题意；
D、搔抓止痒的原因可能是搔抓刺激产生的痛觉信号抑制了痒觉信号的传递，从图中看，可能是搔抓刺激激活A（表达TRPV1），产生的兴奋抑制了痒觉相关神经元的活动，而不是抑制F的活动，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】反射的完成以神经元上兴奋的传导为基础。神经元受到刺激会产生兴奋。兴奋在神经纤维上以神经冲动的形式传导，在神经元之间通过突触传递。
16．【答案】B
【知识点】基因的分离规律的实质及应用；伴性遗传；遗传系谱图；DNA分子上碱基对的改变对后代性状的影响
【解析】【解答】A、若为伴X染色体显性遗传，Ⅰ-2正常，其女儿Ⅱ-1、Ⅱ-3、Ⅱ-5不应都患病（因为父亲正常，女儿从父亲处获得X染色体上的正常基因），而系谱图中Ⅰ-2正常，女儿Ⅱ-1、Ⅱ-3、Ⅱ-5患病，不符合伴X染色体显性遗传特点；再结合图b电泳结果，分析可知AI的遗传方式最可能是常染色体显性遗传，A不符合题意；
B、对比正常基因和突变基因的非模板链序列，正常基因非模板链第1358位碱基为C，突变基因非模板链第1358位碱基为A。正常基因转录形成的mRNA起始密码子为AUG（对应非模板链TAC），根据碱基互补配对，分析突变基因转录的mRNA，会发现突变后导致终止密码子提前出现，使翻译异常，B符合题意；
C、由图b可知，Ⅲ-8与Ⅲ-9的电泳条带相同，说明二者相关基因型相同，概率为1，C不符合题意；
D、Ⅲ-2为患者，由图b可知其为杂合子（设相关基因为A、a，则基因型为Aa），正常女性基因型为aa，二者婚配后生正常男孩（aa且为男孩）的概率为1/2×1/2=1/4，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】（1）位于性染色体上的基因控制的性状在遗传上总是和性别相关联，这种现象叫作伴性遗传。
（2）DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的基因碱基序列的改变，叫作基因突变。
（3）基因的分离定律的实质是：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。
17．【答案】（1）磷脂和蛋白质；无氧呼吸
（2）吸收无机盐和氧气运输
（3）根细胞进行无氧呼吸供能不足，细胞质基质中的H+主动运输进入液泡减少
（4）取桑树分成四组，甲组用ABA处理；乙组用ABA合成抑制剂处理；丙组用乙烯利和ABA合成抑制剂处理，丁组用乙烯利和ABA处理，检测四组赤霉素含量
【知识点】无氧呼吸的过程和意义；衰老细胞的主要特征；其他植物激素的种类和作用；主动运输
【解析】【解答】（1）自由基化学性质活泼，会攻击生物膜中的磷脂和蛋白质，导致生物膜受损。从图中可知，NO能促进光合色素、乙醇脱氢酶合成，乙醇脱氢酶催化乙醇生成，说明NO能促进无氧呼吸；光合色素增加可提高光合速率，所以NO能提高光合速率和无氧呼吸速率，保障能量供应。
（2）不定根可增加植物对无机盐等的吸收面积，通气组织有利于氧气在植物体内运输，所以不定根和通气组织的形成加快，有利于吸收无机盐和氧气运输，增强植物适应水淹环境的能力。
（3）正常时液泡比细胞质基质酸性更强，是因为H+通过主动运输从细胞质基质进入液泡。淹水胁迫下，根细胞进行无氧呼吸，能量供应不足，导致细胞质基质中的H+主动运输进入液泡减少，从而引起液泡和细胞质基质的酸碱失衡。
（4）要探究赤霉素含量增加不是由乙烯增加直接引起的，而是由ABA减少引起的。取桑树幼苗分成四组，甲组用ABA处理，乙组用ABA合成抑制剂处理（减少ABA含量），丙组用乙烯利和ABA合成抑制剂处理（有乙烯利且减少ABA含量），丁组用乙烯利和ABA处理（有乙烯利且有ABA），检测四组赤霉素含量。若乙组和丙组赤霉素含量增加，甲组和丁组赤霉素含量不增加，可说明赤霉素含量增加是由ABA减少引起的，而非乙烯增加直接引起。
【分析】（1）在没有氧气参与的情况下，葡萄糖等有机物经过不完全分解，释放少量能量的过程，就是无氧呼吸。
（2）细胞衰老的过程是细胞的生理状态和化学反应发生复杂变化的过程，最终反映在细胞的形态、结构和功能上发生了变化。个体衰老与细胞衰老有密切关系。
（3）在植物的生长发育和适应环境变化的过程中，某种激素的含量会发生变化；同时，各种植物激素并不是孤立地起作用，而是多种激素共同调控植物的生长发育和对环境的适应。
（1）生物膜的主要成分是磷脂和蛋白质，遭受淹水胁迫时，植物细胞内自由基大量积累，会破坏磷脂和蛋白质，导致生物膜（生物膜的主要成分为磷脂和蛋白质）受损。据图分析，细胞中产生的NO能提高光合速率和无氧呼吸速率进而保障能量供应（图中显示低氧条件下光合作用和呼吸作用受抑制会使得能量供应不足）。
（2）结构和功能相适应，遭受淹水胁迫时，不定根和通气组织的形成加快，有利于吸收无机盐和氧气运输，增强植物适应水淹环境的能力。
（3）淹水胁迫下，植物根细胞的液泡和细胞质基质的酸碱失衡，从物质运输角度分析，原因可能是根细胞进行无氧呼吸，供能不足，细胞质基质中的H+主动运输进入液泡减少。
（4）实验遵循对照原则，有人提出，赤霉素含量增加不是由乙烯增加直接引起的，而是由ABA减少引起的，实验的自变量为ABA和乙烯利对植株处理的情况的不同，因变量为赤霉素含量。实验思路为：取桑树分成四组，甲组用ABA处理；乙组用ABA合成抑制剂处理；丙组用乙烯利和ABA合成抑制剂处理，丁组用乙烯利和ABA处理，检测四组赤霉素含量。
18．【答案】（1）化学；抑制；下丘脑
（2）下丘脑受损大鼠无法对抑制进食信号做出反应，因此不断进食导致肥胖。而它不断进食使得抑制进食信号持续产生，并进入联体的另一只大鼠体内，从而抑制其进食
（3）编码抑制进食信号 编码抑制进食信号受体
（4）Db
【知识点】神经冲动的产生和传导；基因的表达综合
【解析】【解答】（1）进食后大鼠体内产生调节食欲的信号，这种信号是通过体液运输的，属于化学信号。进食后食欲下降，说明该信号能抑制食欲。损坏联体大鼠其中一只的下丘脑后，体重和脂肪含量等出现变化，说明该信号的作用部位是下丘脑。
（2）从图中可知，受损联体的两只大鼠检测结果不同。下丘脑受损大鼠无法对抑制进食信号做出反应，会不断进食，导致体重增加、脂肪含量升高；而它不断进食会持续产生抑制进食信号，并通过联体进入另一只大鼠体内，从而抑制其进食，所以两只大鼠检测结果明显不同。
（3）从实验结果看，Ob/Ob+/+联体大鼠都较少增重，说明Ob基因突变纯合子不能产生抑制进食信号，可推测未突变的Ob基因编码抑制进食信号；Db/Db+/+联体大鼠都增重，说明Db基因突变纯合子不能识别抑制进食信号，可推测未突变的Db基因编码抑制进食信号受体。
（4）因为抑制进食信号作用于下丘脑，Db基因编码抑制进食信号受体，所以在下丘脑中表达的是Db基因。
【分析】（1）基因对性状的控制方式有两种，一种是通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而间接控制性状；另一种是直接控制蛋白质的结构来控制性状。
（2）兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时，突触小泡释放递质（化学信号），递质作用于突触后膜，引起突触后膜产生膜电位（电信号），从而将信号传递到下一个神经元。
（1）进食后，体内会产生化学信号（如激素）来调节食欲；下丘脑是内分泌活动调节中枢，这些信号通常通过血液传递，作用于下丘脑，抑制食欲，防止过度进食。
（2）下丘脑是调节食欲的关键部位，下丘脑受损大鼠无法对抑制进食信号做出反应，因此不断进食导致肥胖。而它不断进食使得抑制进食信号持续产生，并进入联体的另一只大鼠体内，从而抑制其进食，受损的下丘脑无法正常接收或产生调节食欲的信号，导致食欲失控，进而影响体重和脂肪含量，而未受损的大鼠则能正常调节食欲，保持体重和脂肪含量的稳定。
（3）Ob基因编码瘦素，瘦素是一种由脂肪细胞产生的激素，能够抑制食欲。Db基因编码瘦素受体，瘦素通过与受体结合发挥作用。突变体大鼠由于基因突变，无法正常产生或接收瘦素信号，导致肥胖。
（4）Db基因编码瘦素受体，主要在下丘脑中表达，瘦素通过与下丘脑中的受体结合，调节食欲和能量代谢。因此，确认在下丘脑中表达的是Db基因。
19．【答案】（1）出生率和死亡率、年龄结构
（2）不同；自然选择；吸引传粉者提高繁殖成功率（或释放化学物质驱赶共同天敌）
（3）答案1：同意，多脉青冈与资源冷杉生态位重叠度高，且为负联结，应砍伐多脉青冈为资源冷杉幼苗腾出更多的资源空间
答案2：不同意，多脉青冈在群落中的重要值较大，砍伐多脉青冈容易导致生态系统稳定性下降
（4）种植与资源冷杉生态位重叠度低和正联结性较强的本土树种
【知识点】现代生物进化理论的主要内容；种群的特征；当地自然群落中若干种生物的生态位；生态系统的稳定性
【解析】【解答】（1）出生率和死亡率直接决定种群数量变化，年龄结构可预测种群数量变化趋势。资源冷杉现存幼苗难以长成大树，说明出生率和死亡率以及年龄结构是影响其种群密度的主要数量特征。
（2）资源冷杉与大屿八角生态位宽度不同，说明它们在群落中占据不同生态位，这是自然选择的结果，使它们能更好地利用环境资源。半齿拎与资源冷杉生态位重叠度较高但为正联结，从信息传递角度看，可能是它们之间通过信息传递吸引传粉者，提高繁殖成功率；或者释放化学物质驱赶共同天敌等，使两者相互依赖。
（3）①同意。多脉青冈与资源冷杉生态位重叠度高（0.674）且为负联结（-0.17），意味着它们存在较强竞争关系，砍伐多脉青冈可为资源冷杉幼苗腾出更多资源空间，提高资源冷杉的环境容纳量。
②不同意。多脉青冈重要值为5.90，在群落中地位重要，砍伐多脉青冈可能破坏群落结构，导致生态系统稳定性下降。
（4）种植与资源冷杉生态位重叠度低和正联结性较强的本土树种，既能减少竞争，又能促进资源冷杉生长，有利于资源冷杉的保护，同时丰富群落物种组成，提高生态系统稳定性。
【分析】（1）种群最基本的数量特征是种群密度。种群的其他数量特征包括出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄结构、性别比例等，这些特征是决定种群密度的重要因素，其中出生率和死亡率、迁入率和迁出率直接决定种群的密度，年龄结构影响出生率和死亡率，性别比例影响出生率。
（2）一个物种在群落中的地位和作用，包括所处的空间位置，占用资源的情况，以及与其他物种的关系等，称为这个物种的生态位。
（3）生态系统能够通过自我调节作用抵御和消除外来一定限度的干扰，因而具有保持或恢复自身结构和功能的相对稳定，并维持动态平衡的能力。人类活动会影响生态系统的稳定性。
（4）适应是自然选择的结果；种群是生物进化的基本单位；突变和基因重组提供进化的原材料，自然选择导致种群基因频率的定向改变，进而通过隔离形成新的物种；生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程；生物多样性是协同进化的结果。
（1）种群的数量特征包括种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄结构和性别比例。资源冷杉是我国特有的一种珍稀植物，影响其种群密度的主要数量特征是出生率和死亡率、年龄结构。
（2）根据表格数据，大屿八角与资源冷杉的生态位重叠度和与资源冷杉的联结系数均较低，因此资源冷杉与大屿八角在群落中占据不同的生态位，这是自然选择的结果。正联结表示物种间相互依赖，根据题干信息，近年来，由于全球气候变化及传粉难、结果少等原因，资源冷杉种群数量急剧下降，推测半齿拎可以帮助资源冷杉吸引传粉者提高繁殖成功率，因而是正联结。
（3）本题应辩证看待，一方面：多脉青冈与资源冷杉生态位重叠度高，且为负联结，应砍伐多脉青冈为资源冷杉幼苗腾出更多的资源空间。另一方面：多脉青冈在群落中的重要值较大，砍伐多脉青冈容易导致生态系统稳定性下降。
（4）根据题干信息：可以种植与资源冷杉生态位重叠度低（减少竞争）和正联结性较强的本土树种，进而可以促进资源冷杉的保护和提高生态系统稳定性。
20．【答案】（1）1/2；Bms4b、BMs3；F1中Bms4b-T存在插入两个或多个Bms4b的个体
（2）含有Bms4b、不含BMs3；Bms4b基因表达产物能促进叶绿体前体蛋白和Toc蛋白泛素化从而被降解，导致叶绿体蛋白减少，花粉不育；BMs3基因能抑制Bms4b蛋白的合成和作用，恢复花粉育性
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用；基因、蛋白质、环境与性状的关系；基因的表达综合
【解析】【解答】（1）每种转基因植物至少插入一个目的基因，正常情况下，正常情况下，含Bms4b的转基因植株含有一个或多个目的基因（Bms4b），当只转入一个Bms4b基因，该转基因植株为杂合子Bms4b+Bms4b-（Bms4b+表示有Bms4b基因，Bms4b-表示没有Bms4b基因）。与野生型（不含目的基因，Bms4b-Bms4b-）杂交时，根据基因分离定律，后代含Bms4b的植株所占比例至少是1/2。杂交组合甲（Bms4b-T×WT）中，含Bms4b的株数少，推测Bms4b导致胚胎致死；杂交组合乙（Bms4b-T×BMs3-T）中，含Bms4b的株数增多，说明BMs3能使胚胎活性恢复。在杂交组合乙中，F1代中含Bms4b的株数远多于不含Bms4b的株数，可能是F1中Bms4b-T存在插入两个或多个Bms4b的个体，使含Bms4b的个体数增多。
（2）油菜中的非等位基因Bms4b和BMs3与油菜的雄性不育、胚胎致死等性状有关。根据（1）分析可知，Bms4b导致胚胎致死，BMs3能使胚胎活性恢复，因此含有Bms4b、不含BMs3的个体雄性不育。Bms4b基因表达产物（BTS）能促进叶绿体前体蛋白和Toc蛋白泛素化（Ub连接），随后被蛋白酶体降解，导致叶绿体内蛋白减少，花粉不育；而BMs3基因能抑制Bms4b蛋白的合成和作用，使叶绿体蛋白转运正常，恢复花粉育性。
【分析】（1）基因对性状的控制方式有两种，一种是通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而间接控制性状；另一种是直接控制蛋白质的结构来控制性状。
（2）基因的自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
（1）根据题意可知，每种转基因植物至少插入了一个目的基因，因此Bms4b-T植株最少转入了一个Bms4b基因，该植株可看做一个杂合子，此时Bms4b-T×WT，子一代有两种情况，一种含有Bms4b基因，一种不含Bms4b基因，两种情况各占1/2，因此正常情况下，F1群体中含Bms4b的植株所占比例至少是1/2。由于Bms4b-T植株可能转入了一个Bms4b基因、也可能是两个或多个Bms4b基因，理论上甲组的子一代含Bms4b的株数应大于1/2，但根据表格数据可知，F1中含Bms4b的株数（36）明显少于F1中不含Bms4b的株数（147），因此可推测Bms4b基因与胚胎致死有关。杂交组合乙中，Bms4b-T×BMs3-T，子一代中由于BMs3基因的掺入导致含Bms4b的株数（160）明显大于不含Bms4b的株数（67），因此可知，与胚胎活性恢复有关的基因为BMs3基因。由于Bms4b-T植株可能转入了一个Bms4b基因、也可能是两个或多个Bms4b基因，故F1中Bms4b-T存在插入两个或多个Bms4b的个体，这些个体在Bms4b基因的作用下胚胎活性恢复，因此会导致乙组的F1中含Bms4b的株数明显多于不含Bms4b的株数。
（2）根据图示可知，Bms4b基因表达产物Bms4b蛋白能促进叶绿体前体蛋白和叶绿体膜上的Toc蛋白与Ub结合而被泛素化后进而被降解，Toc可将叶绿体蛋白运入叶绿体，因此Toc蛋白被降解后会导致叶绿体蛋白减少，从而导致花粉不育；BMs3基因形成的BMs3蛋白能抑制Bms4b蛋白的合成和作用，使花粉育性得到恢复，因此F1中雄性不育个体的基因组成中应含有Bms4b基因、不含BMs3基因。
21．【答案】（1）Ca2+处理；翻译；T7RNA聚合酶；水杨酸和阿拉伯糖
（2）能；只有两个输入信号均为“真”，即环境中无Mg2+和有AHL时，才发出荧光
（3）
【知识点】基因的表达综合；基因工程综合
【解析】【解答】（1）将基因表达载体导入大肠杆菌常用Ca2+处理法，使大肠杆菌处于感受态，易于吸收外源DNA。只有PBAD被激活时，T7RNAP编码序列中有终止密码子（UAG），正常情况下会终止翻译，所以翻译过程异常。从图中可知，启动子Px可被T7RNA聚合酶识别，启动gfp基因转录。要让大肠杆菌发出绿色荧光，需启动子Psal和PBAD都被激活，所以应将其置于含水杨酸和阿拉伯糖的环境中。
（2）从图中结果看，只有当环境中无Mg2+（PmgrB被激活）和有AHL（PluxR被激活）时，才发出荧光，即两个输入信号均为“真”时输出为“真”，符合“与”门计算逻辑，所以替换后的基因线路能体现“与”门计算逻辑。
（3）根据“或”门计算逻辑及已知条件，设计基因线路示意图如下：
当有鼠李糖时，RhaS不能发挥抑制作用，启动子PRHAB驱动相关基因转录；当有阿拉伯糖时，AraC不能发挥抑制作用，启动子PBAD驱动相关基因转录，实现有鼠李糖或阿拉伯糖存在时发出绿色荧光。
【分析】基因工程是一种DNA操作技术，需要借助限制酶、DNA连接酶和载体等工具才能进行。它的基本操作程序包括：目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞和目的基因的检测与鉴定。
（1）在构建该“与”门基因线路过程中，将基因表达载体导入大肠杆菌常用的方法是Ca2+处理，钙离子处理后大肠杆菌的通透性增强，可以提高转化的效率。据图分析，只有PBAD被激活时，T7RNA聚合酶合成过程中的翻译过程异常。图中启动子Px可被“T7RNA聚合酶识别，进而驱动绿色应该蛋白基因的表达，为让大肠杆菌发出绿色荧光，应将其置于含水杨酸和阿拉伯糖的环境中，因为启动子Psal和PBAD分别受水杨酸和阿拉伯糖的诱导激活。
（2）为测试该“与”门基因线路组分的可替换性，研究人员将Psal和PBAD分别替换成响应细菌群体信号AHL的PluxR和响应外源性镁缺失信号的PmgrB。在不同条件下检测荧光强度，结果如图所示，根据图示结果可知，替换后的基因线路“能”体现“与”门计算逻辑，因为图示结果显示，只有两个输入信号均为“真”，即环境中无Mg2+和有AHL时，才发出荧光，与之前发出荧光的机制是相同的。
（3）“或”门计算逻辑是输入信号有一个为“真”时，输出即为“真”，真值表如下所示。已知基因RhaS和AraC由启动子PCON启动，两者表达产物能分别抑制启动子PRHAB和PBAD。当鼠李糖和阿拉伯糖均不存在时，RhaS和AraC能发挥抑制作用；当存在鼠李糖或阿拉伯糖时，RhaS或AraC不能发挥抑制作用，启动子PRHAB或PBAD能驱动相关基因转录。请设计“或”门基因线路，使大肠杆菌在有鼠李糖或阿拉伯糖存在时发出绿色荧光，结合之前的分析画出相关基因线路示意图如下：
图示含义为：启动子PCON启动基因RhaS和AraC的表达，两者表达产物能分别抑制启动子PRHAB和PBAD，进而表现为无法发出荧光，此时鼠李糖和阿拉伯糖均不存在，RhaS和AraC能发挥抑制作用；当鼠李糖或阿拉伯糖存在时，两个基因均不表达相应的产物，RhaS或AraC不能发挥抑制作用，启动子PRHAB或PBAD能驱动相关基因转录，发出绿色荧光。
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