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【高考真题】福建省2025年高考生物试题
1．（2025·福建）今年是我国的“体重管理年”。下列与体重管理相关的叙述，错误的是（　　）
A．体重超标易引发身体代谢异常
B．糖原会直接转化为脂肪导致肥胖
C．长期低蛋白饮食会危害身体健康
D．过度节食会影响身体的营养均衡
2．（2025·福建）我国航天员在空间站收获并品尝了新鲜的“太空蔬菜”。下列叙述错误的是（　　）
A．太空蔬菜中的激素分布不受微重力的影响
B．太空蔬菜可为航天员提供维生素和膳食纤维
C．太空蔬菜种植可促进空间站内的物质循环
D．太空蔬菜的生长体现了植物对环境的适应性
3．（2025·福建）在森林内经常可观察到小动物出没于地表的枯枝落叶中。下列叙述正确的是（　　）
A．枯枝落叶的分布属于生物群落的水平结构
B．枯枝落叶的分解由分解者和生产者共同主导
C．枯枝落叶和地表的一些小动物是互利共生关系
D．枯枝落叶的种类间接反映了群落的物种丰富度
4．（2025·福建）我国科学家通过对福建发现的侏罗纪鸟类化石的研究，确认了目前全球最古老的鸟类并命名为“政和八闽鸟”。下列叙述正确的是（　　）
A．该化石为研究鸟类进化提供了最直接的证据
B．政和八闽鸟为躲避爬行类的捕食进化出了翅膀
C．该发现证明政和八闽鸟是现代所有鸟类的原始祖先
D．与现代鸟类同源DNA化学组成比对可确认化石的分类地位
5．（2025·福建）登革热等蚊媒病毒传染病威胁人类健康。蚊子叮咬蚊媒病毒感染者后，病毒会转移至蚊唾液腺，当蚊子再次叮咬时会发生传染。下列叙述错误的是（　　）
A．蚊子和人都是登革热病毒的宿主
B．利用不育雄蚊防治蚊虫属于生物防治
C．喷施不易分解的灭蚊杀虫剂易引起生物富集
D．为预防登革热灭绝蚊子不影响生物多样性价值
6．（2025·福建）下列高中生物学实验的部分操作，正确的是（　　）
选项 实验名称 实验操作
A 探究抗生素对细菌的选择作用 涂菌前，需将抗生素均匀涂抹在培养基平板上
B 制作果酒和果醋 当葡萄酒制作完成后，需拧紧瓶盖，促进葡萄醋的发酵
C 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 稀释土壤样品时，每个梯度稀释时都需更换移液器枪头
D DNA片段的扩增及电泳鉴定 接通电源后，看到DNA条带迁移至凝胶边缘时，停止电泳
A．A B．B C．C D．D
7．（2025·福建）一个蜂群中，受精卵孵化的幼虫若用蜂王浆饲喂会发育成蜂王，而用花粉和花蜜饲喂则发育成工蜂。若降低基因组甲基化水平，饲喂花粉和花蜜的雌蜂幼虫也能发育成蜂王。下列叙述正确的是（　　）
A．蜂王和工蜂的表观修饰水平相同
B．蜂王和工蜂的表型是由食物决定的
C．蜂王和工蜂体内的蛋白质组成相同
D．蜂王和工蜂体细胞的染色体数目相同
8．（2025·福建）关于生物科学史中经典实验对应的实验设计，下列叙述错误的是（　　）
选项 经典实验 实验设计
A 恩格尔曼探究叶绿体的功能 选择水绵为实验材料、利用需氧细菌指示氧气释放的场所
B 艾弗里证明DNA是遗传物质 利用“减法原理”设法分离DNA和蛋白质等物质。研究它们的作用
C 梅塞尔森和斯塔尔证明DNA的半保留复制 选择大肠杆菌为实验材料，应用同位素标记技术进行探究
D 毕希纳探究发酵是否需要酵母菌活细胞的参与 破碎酵母菌细胞，获得不含细胞的提取液进行发酵
A．A B．B C．C D．D
9．（2025·福建）为研究光照对培养箱中拟南芥生长的影响，科研人员在总光强相同情况下设置了不同的红蓝光强度比，并改变光照时间，进行相关实验，部分结果如图。下列叙述正确的是（　　）
A．蓝光不能作为信号调控拟南芥生长
B．拟南芥叶绿素b的吸收光谱受光照时长的影响
C．适当调高16：1组的蓝光比例有利于拟南芥生长
D．不同光照时间下促进拟南芥生长的最佳红蓝光强度比相同
10．（2025·福建）紫杉醇是红豆杉的代谢产物，会干扰纺锤体的正常功能。科研人员利用农杆菌将紫杉醇合成的相关基因导入烟草中，实现了紫杉醇前体物质的合成。下列叙述错误的是（　　）
A．农杆菌转化前应先使用处理烟草细胞
B．紫杉醇合成的相关基因会整合到烟草染色体DNA上
C．紫杉醇因干扰肿瘤细胞的有丝分裂而具有抗癌作用
D．该技术的突破有利于红豆杉天然资源的保护
11．（2025·福建）科研人员将光合系统相关基因整合到大肠杆菌后，该菌能在无碳源培养基中生长繁殖。下列叙述错误的是（　　）
A．必需整合光反应和暗反应系统的相关基因
B．暗反应所需的所有能量来源于细胞中的ATP
C．改造成功的大肠杆菌可用作为唯一碳源
D．该菌在无碳源培养基中生长繁殖一定需要光照
12．（2025·福建）为探究种养关系，科研人员构建了“稻田-鱼塘循环水养殖系统”，如图所示，鱼塘养殖水被泵入水塔后，流经稻田、集水池和生态沟，再回流到鱼塘。稻田进入水和流出水中可溶性氧气浓度（DO）、总氮浓度（TN）和总磷浓度（TP）的检测结果如下表。
指标 进入水 流出水
DO（mg/L） 7.02 12.05
TN（mg/L） 3.84 2.64
TP（mg/L） 0.84 0.65
关于该系统，下列叙述错误的是（　　）
A．同时提高了鱼塘的氧含量和稻田肥力
B．同时增大了水稻和鱼塘的能量输入
C．能够降低稻田的施肥量并改善环境
D．可减少鱼塘污染物，体现了循环原理
13．（2025·福建）细胞呼吸产生的乳酸等物质的释放会引起胞外环境的酸化。为探究氧浓度对细胞呼吸的影响，科研人员将两组肿瘤细胞在不同氧浓度下短暂培养，在箭头所示的时间点更换新的无机盐缓冲液（不含葡萄糖），并分别添加相应的成分，其中a为足量的葡萄糖，b和c为有氧呼吸某一阶段的抑制剂，检测细胞外的酸化速率，结果如图。下列叙述错误的是（　　）
A．试剂c只能是有氧呼吸第一阶段的抑制剂
B．低氧组细胞对足量葡萄糖引发的无氧呼吸更强烈
C．①时间段正常氧组细胞同时发生有氧呼吸和无氧呼吸
D．②时间段正常氧组细胞无氧呼吸消耗的葡萄糖多于低氧组
14．（2025·福建）某动物（AaBbDd）的孤雌生殖方式是：来自次级卵母细胞的极体，随机与来自同一卵原细胞的其他极体融合形成二倍体细胞，而后发育成新个体。该动物一个次级卵母细胞形成的卵细胞染色体如图所示。来自该次级卵母细胞的极体，以此生殖方式形成的二倍体细胞是（　　）
A． B．
C． D．
15．（2025·福建）质粒P含有2个EcoRⅠ、1个SacⅠ和1个BamHⅠ的限制酶切割位点。已知BamHⅠ位点位于2个EcoRⅠ位点的正中间，用上述3种酶切割该质粒，酶切产物的凝胶电泳结果如图，其中泳道①条带是未酶切的质粒P，泳道②③④条带为3种单酶切产物，泳道⑤⑥⑦条带为双酶切产物。下列叙述正确的是（　　）
A．DNA分子在该凝胶的迁移方向是从电源正极到负极
B．可确认泳道②③条带分别是SacⅠ和EcoRⅠ的单酶切产物
C．泳道⑤条带是SacⅠ和EcoRⅠ的双酶切产物
D．泳道①②说明未酶切质粒的碱基数小于酶切后质粒的碱基数
16．（2025·福建）麋鹿是我国一级保护动物，喜食外来入侵种互花米草。某滩涂湿地互花米草泛滥成灾，导致当地草本植物基本消失。为保护麋鹿和治理互花米草，该地设置围栏区放养麋鹿。上述物种种群数量在互花米草人侵后变化如图。回答下列问题：
注：A、B、C和D分别表示不同的物种。
（1）物种D属于该生态系统组成成分的　 　。
（2）若将同等条件的麋鹿在阶段Ⅱ引入围栏区，　 　（填“会”或“不会”）影响围栏区内麋鹿的环境容纳量，理由是　 　。
（3）由图可知，存在两个发生植物种群衰退的阶段，土壤肥力增加较多的是阶段　 　。该阶段C种群生态位　 　（填“会”或“不会”）发生改变，原因是　 　。
17．（2025·福建）运动是预防肥胖的方式之一。剧烈运动后，人体血液中乳酸-苯丙氨酸（Lac-Phe）的含量明显上升。为探究Lac-Phe的产生机理及功效，科研人员进行了相关实验。回答下列问题：
（1）Lac-Phe可由乳酸盐和苯丙氨酸在一定条件下缩合而成。剧烈运动时机体供氧不足，部分丙酮酸在细胞的　 　（填场所）中转化为乳酸，为Lac-Phe的生成提供原料。
（2）已知酶C促进了机体Lac-Phe合成。为验证该结论，科研人员将野生型小鼠细胞（甲组）和敲除C基因的小鼠细胞（乙组）分别培养，一段时间后进行了相关检测。
①收集培养液后，用　 　酶处理贴壁细胞，使其分散为单细胞悬液，离心获得细胞，发现两组细胞内Lac-Phe的浓度相同；
②还需进一步检测　 　中的Lac-Phe浓度，且结果为　 　，则可证实该结论。
（3）研究发现C基因的突变与体重异常相关。据此，推测如下：运动时机体产生的乳酸在酶C的作用下转化为Lac-Phe，Lac-Phe可抑制肥胖的发生。为证实该推测，采用高脂饲料喂养不同条件处理的小鼠，一段时间后检测相应的指标，实验分组及部分结果如下表。
a组：野生型小鼠+静息
b组：C基因敲除小鼠+静息
c组：野生型小鼠+运动
d组：C基因敲除小鼠+运动
组别 检测指标 血浆Lac-Phe浓度（μM） 小鼠体重增量（g）
a组 0.3 16
① 0.4 7
② 1.5 4
③ 0.1 ④
若推测成立，则表中①②③对应的组别分别是　 　（填字母），表中④的值应为　 　（填选项）。
A．小于4 B.4~7 C.7~16 D．大于16
18．（2025·福建）Ⅰ型单纯疱疹病毒（HSV-1）感染会导致体内五羟色胺（5-HT）含量明显升高。为探究5-HT的作用机制，科研人员开展了相关研究。回答下列问题：
（1）HSV-1侵染细胞后，机体需通过　 　免疫将靶细胞裂解，暴露的病原体与抗体结合，或被巨噬细胞等免疫细胞吞噬。
（2）体外实验研究5-HT对被HSV-1侵染的小鼠巨噬细胞的影响，实验分组和结果如图1，说明5-HT能　 　（填“促进”或“抑制”）巨噬细胞分泌干扰素β（IFN-β），并　 　（填“增强”或“减弱”）HSV-1的增殖。
（3）5-HT对靶细胞的作用方式是：①直接被转运至胞内发挥作用；②与膜受体结合后，将信号传递至胞内发挥作用。分别用5-HT膜转运蛋白抑制剂（F）和5-HT膜受体抑制剂（N）处理巨噬细胞，实验分组和结果如图2，说明5-HT对巨噬细胞的作用方式是第　 　（填“①”或“②”）种，判断依据是　 　。
（4）体内实验进一步证实了5-HT对小鼠抗HSV-1的免疫调控效应，实验方案如下：
将实验方案补充完整：①　 　；②　 　。
（5）根据上述实验结果，提出一种增强机体抗HSV-1感染的设想：　 　。
19．（2025·福建）家猫毛色受常染色体和性染色体基因控制，回答下列问题：
（1）家猫常染色体上的2对等位基因独立遗传（A/a、E/e），显性基因E使毛色呈黑色，隐性基因e使毛色呈黄色，A蛋白抑制E蛋白功能，a蛋白无此功能。据此可知黑猫的基因型为　 　。基因型为AaEe的雌雄家猫交配，子代黑猫的概率为　 　。
（2）研究发现：①在家猫发育过程中，体细胞的2条X染色体同时存在时，会随机失活其中1条；②X染色体上1对等位基因参与毛色控制：（黑色）、（黄色）和（玳瑁色）。对家猫胚胎皮肤细胞进行检测，统计能转录B或O基因的不同类型细胞比例，结果如图1。
从结果可知该mRNA特异性地在细胞中由　 　基因转录，由此判断图中未知猫的基因型是　 　（只考虑性染色体）。
（3）性染色体基因（B/O）能影响常染色体基因对毛色的控制。E蛋白通过P蛋白控制毛色形成；O蛋白存在时，与P蛋白结合，导致P蛋白降解从而改变毛色，机制如图2所示。若无E蛋白则毛色皆为黄色。
①不含A基因的杂合黄色雌猫基因型有　 　种。含aaEe基因的黄色雌猫与含aaEe基因的黑色雄猫杂交，子代雄猫的毛色是　 　。
②若两只纯合黄猫杂交，子代雄猫均为黑色，子代雌猫基因型为　 　。
20．（2025·福建）为建立一种效率高、毒性小的基因敲除系统，将图1所示的质粒1和质粒2导入大肠杆菌，质粒2中的sgRNA基因依据目的基因设计，其转录的短链RNA通过与目的基因碱基互补配对，与Cas9蛋白共同作用，敲除大肠杆菌基因组中的目的基因。
回答下列问题：
（1）大肠杆菌LacZ基因的表达产物可催化X-gal生成蓝色物质从而使菌落呈现蓝色，否则菌落为白色。将质粒1与含LacZ基因相应sgRNA基因的质粒2同时转化到大肠杆菌中，涂布到含抗生素　 　的平板（含有X-gal）上进行培养。若长出的是　 　色菌落则为LacZ基因被敲除的大肠杆菌。
（2）Cas9基因的表达量会影响敲除效率，但其过量表达会对大肠杆菌有毒。为评估毒性和敲除效率，用5种启动子（A、B、C、D和E）启动Cas9的转录，相应检测结果如图2所示。结果表明，启动子　 　对细胞毒性最小；综合考量毒性和敲除效率，应选用启动子　 　用于该系统。
（3）含有质粒的大肠杆菌在无抗生素选择压力下培养，少数子代细胞会丢失质粒。结合质粒1和质粒2的特点，在成功敲除LacZ基因的大肠杆菌中消除质粒1和质粒2，实验流程如图3所示。
①培养12小时后，图3试管1中大部分的大肠杆菌　 　（填选项）。
A．含质粒1和质粒2 B．只含质粒1
C．只含质粒2 D．无质粒1和质粒2
②若要从图3平板上筛出质粒1和质粒2均被消除的大肠杆菌，简要写出实验思路和预期结果：　 　。
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】糖类、脂质和蛋白质的代谢过程与相互关系
【解析】【解答】A、体重超标时，过多的脂肪组织会影响体内激素平衡，如引发胰岛素抵抗，导致糖代谢紊乱，还可能造成血脂代谢异常、肝脏代谢功能受影响等诸多代谢异常情况，因此体重超标易引发身体代谢异常，A不符合题意；
B、糖原分为肝糖原和肌糖原，其主要功能是储存能量，供机体在需要时分解供能，并不会直接转化为脂肪。只有当长期摄入过多糖分，导致体内总糖原储存超出正常范围，多余的糖分经过一系列代谢过程后才会转化为脂肪积累，进而导致肥胖，B符合题意；
C、蛋白质是人体必需的营养素，长期低蛋白饮食会导致机体蛋白质摄入不足，引发营养不良、钙磷代谢紊乱等问题，还可能导致机体抵抗力下降，危害身体健康，C不符合题意；
D、过度节食会导致进食不足或饮食单一，使得蛋白质、维生素、矿物质等多种必要营养素摄入匮乏，无法满足身体正常生理需求，从而影响身体的营养均衡，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】在细胞呼吸过程中产生的中间产物，可转化为甘油、氨基酸等非糖物质；非糖物质代谢形成的某些产物与细胞呼吸中间产物相同，这些物质可以进一步形成葡萄糖。蛋白质、糖类和脂质的代谢，都可以通过细胞呼吸过程联系起来。
2．【答案】A
【知识点】生态系统的物质循环；环境因素参与调节植物的生命活动
【解析】【解答】A、植物激素的分布和运输依赖重力、光照等环境信号，微重力会打破地球重力对激素的定向影响。例如生长素在地球环境中会因重力发生极性运输（如根向地生长、茎背地生长），而在空间站微重力环境下，这种定向运输消失，导致生长素在植物体内分布更均匀，进而影响植物生长形态，如根系无明显向地弯曲、茎秆生长更直立，A符合题意；
B、太空蔬菜与地球蔬菜的营养成分相似，可作为航天员的重要营养来源。其中，绿叶蔬菜（如生菜、小白菜）能提供维生素C、维生素K、β-胡萝卜素（可转化为维生素A）等微量营养素；同时，蔬菜中的纤维素、果胶等膳食纤维，能促进航天员肠道蠕动，缓解微重力环境下肠道功能减弱可能引发的便秘问题，B不符合题意；
C、太空蔬菜种植是空间站闭环生态系统的关键环节，可推动物质循环。航天员呼吸产生的二氧化碳，能作为蔬菜光合作用的原料，被吸收后合成有机物；蔬菜通过蒸腾作用释放的水分，可被空间站水循环系统回收处理，重新供航天员使用；蔬菜的枯枝落叶或收获后的残体，经处理后还能转化为养分，为后续种植提供支持，减少对地面物资补给的依赖，C不符合题意；
D、太空蔬菜的生长过程体现了植物对特殊环境的适应性。在形态上，为适应微重力，蔬菜根系可能更发达（便于固定自身、吸收养分），茎秆更粗壮（避免无重力支撑导致倒伏）；在生理上，蔬菜能调整光合作用效率，适应空间站人工光源的光谱和强度，在非自然光照条件下正常合成有机物，保证生长发育，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】植物激素（如生长素、赤霉素）的极性运输和非极性运输，受重力信号调控。地球环境中，重力导致生长素在植物不同部位分布不均，进而形成向地性、背地性等生长现象；微重力环境下，这种重力介导的激素分布差异消失，激素在植物体内更均匀，直接改变植物生长形态。
3．【答案】D
【知识点】群落的结构；生态系统的结构；群落的概念及组成
【解析】【解答】A、生物群落的水平结构是指群落内生物在水平方向上的分布差异，比如不同区域植物的镶嵌生长；而枯枝落叶是植物残体，属于生态系统的非生物环境，不属于生物群落的结构组成，因此其分布不涉及群落水平结构，A不符合题意；
B、枯枝落叶的分解主要依靠分解者，像细菌、真菌能分泌酶分解有机物，腐生动物（如蚯蚓）通过摄食加速分解；生产者的主要作用是通过光合作用制造有机物，不参与枯枝落叶的分解过程，不存在“共同主导”的情况，B不符合题意；
C、地表小动物以枯枝落叶为食，同时通过活动促进落叶分解，二者是腐生或捕食关系；而互利共生需要双方相互依赖、彼此有利且缺一不可，比如豆科植物与根瘤菌，显然枯枝落叶和小动物不满足这一关系，C不符合题意；
D、枯枝落叶来自森林中的植物，其种类（如阔叶树落叶、针叶树落叶）与群落中植物的种类直接关联，而植物种类是群落物种丰富度的重要组成部分，因此通过枯枝落叶的种类能间接反映群落的物种丰富度，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】生物群落结构仅针对群落中的生物成分，包括水平结构和垂直结构，水平结构体现生物在水平方向的分布差异，垂直结构体现生物在垂直方向的分层，非生物成分如枯枝落叶、土壤等不属于群落结构范畴。枯枝落叶的分解以分解者为核心，细菌、真菌通过酶解作用分解有机物，腐生动物通过摄食消化加速分解，最终将有机物转化为无机物回归环境，而生产者的功能是利用无机物合成有机物，不参与分解过程。物种丰富度指群落中物种的总数，植物是森林群落的优势类群，其种类直接影响物种丰富度，枯枝落叶的种类由来源植物决定，所以枯枝落叶的种类能间接反映群落中植物的丰富度，进而体现整体的物种丰富度。
4．【答案】A
【知识点】生物具有共同的祖先
【解析】【解答】A、化石是保存在地层中的古代生物遗体、遗物或遗迹，能直接反映古代生物的形态、结构等特征，是研究生物进化最直接、最重要的证据。政和八闽鸟化石作为侏罗纪鸟类化石，可直接为鸟类的起源、早期形态演化提供实物依据，符合化石在进化研究中的核心作用，A符合题意；
B、生物进化是自然选择的结果，而非“主动躲避捕食”的定向进化。政和八闽鸟翅膀的出现，是其种群中具有翅膀雏形的个体在生存斗争中更易存活、繁殖，相关基因逐渐积累的结果，并非为躲避爬行类捕食而“主动进化”出翅膀，该表述违背自然选择的客观性，B不符合题意；
C、该发现仅确认政和八闽鸟是目前全球最古老的鸟类之一，能反映鸟类早期演化的一个分支，但不能证明它是“现代所有鸟类的原始祖先”。生物进化具有多样性，现代鸟类可能起源于多个早期鸟类分支，单一化石无法确定其为所有现代鸟类的共同祖先，C不符合题意；
D、化石中的DNA经过漫长地质年代后会降解，难以提取完整的同源DNA进行化学组成比对；目前对化石生物分类地位的确认，主要依赖形态结构（如骨骼特征）与已知生物的对比，而非DNA比对，该方法在实际研究中难以实现，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】化石在生物进化研究中具有不可替代的作用，它能直接呈现古代生物的形态结构、生活时代等信息，弥补了文献记录的空白，是连接古代生物与现代生物的实物桥梁，因此成为研究生物进化最直接的证据。生物进化的核心机制是自然选择，自然选择是环境对生物变异的定向筛选，生物的变异是随机的，并非为适应特定环境而“主动进化”出某种特征果，而非主动躲避捕食的定向改变。
5．【答案】D
【知识点】生物性污染及其防治；生态系统的物质循环；生物多样性的价值
【解析】【解答】A、登革热病毒需在蚊子体内完成部分生命周期（如进入唾液腺），也需在人体内繁殖扩散，两者都能为病毒提供生存繁殖场所，因此都是病毒宿主，A不符合题意；
B、生物防治是利用生物或其特性控制有害生物，不育雄蚊与野生雌蚊交配后后代无法发育，可减少蚊虫数量，无需化学药剂，属于生物防治，B不符合题意；
C、不易分解的灭蚊杀虫剂会沿食物链积累，低营养级生物体内的少量药剂，会在高营养级生物体内不断浓缩（生物富集），危害高营养级生物（如鸟类、哺乳动物），C不符合题意；
D、蚊子是生态系统的组成部分，可为植物传粉、作为鱼类和鸟类的食物，灭绝蚊子会破坏食物链与生态平衡，影响相关物种数量，进而损害生物多样性价值，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】病毒宿主是能为病毒提供生存繁殖条件的生物，登革热病毒传播依赖蚊子和人，缺少任一宿主都难以完成传播繁殖。生物防治依靠自然规律控制有害生物，避免化学污染，不育雄蚊通过干扰蚊虫繁殖控制种群，符合生物防治特点。不易分解的杀虫剂会随食物链营养级升高而浓度增加（生物富集），最终危害高营养级生物。生物多样性有直接、间接和潜在价值，蚊子参与生态系统的传粉和食物链，灭绝会打破生态平衡，损害生物多样性价值。
6．【答案】C
【知识点】培养基对微生物的选择作用；尿素分解菌的分离与计数；果酒果醋的制作；DNA的粗提取和鉴定
【解析】【解答】A、探究抗生素对细菌的选择作用时，正确操作是先将细菌均匀涂布在培养基平板上，待菌液吸收后，再将含抗生素的滤纸片放置在平板表面（或采用其他方式使抗生素在平板上扩散）；若先涂抗生素再涂菌，会导致抗生素分布不均，且可能影响细菌接种效果，无法准确观察选择作用，A不符合题意；
B、制作果醋的菌种是醋酸菌，醋酸菌为需氧菌，发酵过程需要充足氧气；葡萄酒制作完成后若拧紧瓶盖，会导致瓶内缺氧，抑制醋酸菌活性，无法正常发酵产生葡萄醋，应保持装置通气，B不符合题意；
C、土壤中分解尿素的细菌分离与计数实验中，稀释土壤样品时，每个梯度稀释更换移液器枪头，可避免不同稀释度的菌液交叉污染，保证稀释倍数的准确性，减少实验误差，符合无菌操作和实验精度要求，C符合题意；
D、DNA片段电泳鉴定时，接通电源后需观察溴酚蓝指示剂（与DNA片段迁移方向一致，分子质量小、迁移快）的位置，当溴酚蓝迁移至凝胶边缘时停止电泳；若等DNA条带迁移至边缘，部分小分子DNA片段可能已跑出凝胶，导致条带丢失，无法完成鉴定，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】探究抗生素对细菌的选择作用，关键是保证抗生素与细菌接触均匀且接种过程无菌，需先涂菌再让抗生素扩散，避免操作顺序颠倒影响实验结果。果酒（酵母菌，兼性厌氧，无氧发酵）和果醋（醋酸菌，需氧，有氧发酵）制作的核心差异是氧气需求，需根据菌种代谢特点控制发酵环境的通气情况。微生物计数实验中，梯度稀释时更换移液器枪头是无菌操作和减少误差的关键，可防止不同稀释度菌液交叉污染，确保稀释倍数准确。DNA电泳实验中，溴酚蓝指示剂是判断电泳停止时机的标志，因其迁移速度快于多数DNA片段，可通过其位置判断DNA片段迁移进度，避免DNA条带跑出凝胶导致实验失败。
7．【答案】D
【知识点】基因、蛋白质、环境与性状的关系；表观遗传
【解析】【解答】A、题干明确提到降低基因组甲基化水平，饲喂花粉和花蜜的雌蜂幼虫也能发育成蜂王，说明甲基化这一表观修饰会影响发育方向。蜂王和工蜂发育的食物不同，基因组甲基化水平存在差异，因此二者的表观修饰水平不同，A不符合题意；
B、蜂王和工蜂的表型由遗传物质和环境共同决定。食物（蜂王浆或花粉花蜜）是环境因素，基因组甲基化水平是遗传相关的调控因素，并非仅由食物决定，两者共同作用才导致表型差异，B不符合题意；
C、表型差异的本质是基因选择性表达的结果，蜂王和工蜂的发育方向不同，会导致不同基因表达，进而合成不同的蛋白质，因此二者体内的蛋白质组成存在差异，C不符合题意；
D、蜂王和工蜂均由受精卵孵化而来，受精卵发育过程中染色体数目不变，二者体细胞均为二倍体，染色体数目相同，表型差异源于基因表达调控，而非染色体数目改变，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】表观修饰（如基因组甲基化）会影响基因表达，进而调控生物表型，蜂群中蜂王和工蜂的发育差异与基因组甲基化水平相关，说明表观修饰是表型调控的重要因素。生物表型由遗传物质和环境共同作用决定，蜂王浆或花粉花蜜作为环境因素，需结合基因组的表观调控，才能最终决定雌蜂幼虫发育为蜂王或工蜂，单一因素无法决定表型。
8．【答案】B
【知识点】光合作用的发现史；人类对遗传物质的探究历程；微生物发酵及其应用；DNA分子的复制
【解析】【解答】A、恩格尔曼选择水绵（叶绿体呈螺旋带状，形态清晰易观察）为实验材料，将其与需氧细菌共同培养，利用需氧细菌会聚集在氧气释放部位的特性，直观指示出叶绿体是光合作用释放氧气的场所，实验设计合理，A不符合题意；
B、艾弗里证明 DNA 是遗传物质的实验，利用 “减法原理”，通过酶解去除 S 型菌细胞提取物中的蛋白质、多糖等成分，观察剩余成分的转化作用，进而锁定 DNA 的遗传功能，而非 “直接分离提纯 DNA、蛋白质等物质” 来单独研究作用，B符合题意；
C、梅塞尔森和斯塔尔以大肠杆菌为实验材料（繁殖速度快，便于短期观察多代DNA），用15N标记亲代DNA，14N标记子代DNA，通过密度梯度离心观察不同世代DNA条带的位置，最终证明了DNA的半保留复制，实验设计符合探究需求，C不符合题意；
D、毕希纳为探究发酵是否需要酵母菌活细胞，将酵母菌细胞破碎后获得不含活细胞的提取液，若提取液仍能完成发酵，说明发酵不需要活细胞参与，仅需细胞内的酶等物质即可，实验设计思路直接针对探究问题，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】恩格尔曼实验的关键在于选择合适的实验材料（水绵叶绿体形态清晰）和指示生物（需氧细菌定位氧气释放处），通过直观的现象（细菌聚集）推导叶绿体的功能。艾弗里实验的核心是通过“加法”“减法”结合的设计，逐一排除蛋白质、多糖等物质的作用，明确DNA是转化的关键，仅强调“分离物质”未体现实验的对照逻辑和排除法思路，是理解该实验设计的重点。梅塞尔森和斯塔尔实验利用原核生物（大肠杆菌）繁殖快的优势，结合同位素标记（ 5N/ 4N）和密度梯度离心技术，将抽象的DNA复制过程转化为可观察的条带差异，是技术手段服务于实验目的的典型案例。毕希纳实验通过“去除细胞结构保留细胞内容物”的设计，直接验证“活细胞是否为发酵必需”，实验思路简洁且针对性强，为后续酶的发现奠定了基础。
9．【答案】C
【知识点】环境因素参与调节植物的生命活动
【解析】【解答】A、植物能感知蓝光信号（如蓝光受体调控生长），A不符合题意；
B、叶绿素b的吸收光谱由其分子结构决定，不受光照时长影响，B不符合题意；
C、16：1是指红蓝光强度比，也就是说16红光：1蓝光。在长光照下，红蓝光比为7.5：1下的鲜重最重；在短光照下，红蓝光比为3.9：1下的鲜重最重。因此推测适当调高该组蓝光比例有利于拟南芥生长，C符合题意；
D、长光照下最佳红蓝光强度比为7.5：1，短光照下最佳红蓝光强度比为3.9：1，说明不同光照时间下最佳比例不同，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】植物生长受光质（红蓝光比例）和光照时间共同调控。光质通过影响光合作用效率（如叶绿素对红蓝光的吸收差异）和光信号转导（如蓝光受体的作用）调控生长；不同光照条件下，植物对光质的适应存在差异，需结合光质比例和光照时长优化生长环境。
10．【答案】A
【知识点】基因工程的应用；基因工程的基本工具（详细）
【解析】【解答】A、Ca2+处理的对象是微生物（如农杆菌、大肠杆菌），目的是使其细胞膜通透性改变，便于吸收外源DNA；烟草细胞作为植物受体细胞，农杆菌转化法中无需用Ca2+处理，而是通过农杆菌的Ti质粒将目的基因转移至烟草细胞，A符合题意；
B、农杆菌转化法的核心机制是，农杆菌Ti质粒上的T-DNA片段可将携带的外源基因（如紫杉醇合成相关基因）整合到受体植物（烟草）的染色体DNA上，使目的基因能随烟草细胞的分裂稳定遗传，B不符合题意；
C、紫杉醇干扰纺锤体的正常功能，而纺锤体是有丝分裂过程中牵引染色体分离的关键结构。肿瘤细胞具有无限增殖的特性，其有丝分裂旺盛，紫杉醇通过破坏纺锤体形成，可阻止肿瘤细胞分裂，从而发挥抗癌作用，C不符合题意；
D、传统获取紫杉醇需依赖红豆杉，而红豆杉生长缓慢且资源稀缺，过度采伐会导致其濒危。通过基因工程技术让烟草合成紫杉醇前体物质，可减少对红豆杉天然资源的依赖，从而起到保护红豆杉的作用，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】农杆菌转化法的操作要点是针对农杆菌进行处理（如Ca2+处理），而非受体植物细胞，其核心是利用Ti质粒的T-DNA实现目的基因向植物细胞染色体DNA的整合，这是植物基因工程中常用的转化策略。目的基因整合到受体细胞染色体DNA上，是保证目的基因稳定遗传和表达的关键，可使受体细胞（如烟草细胞）在分裂过程中，将目的基因传递给子代细胞，实现目的性状的持续表达。
11．【答案】B
【知识点】光合作用的过程和意义；微生物的分离和培养
【解析】【解答】A、大肠杆菌原本不能进行光合作用，要在无碳源培养基中生长，需通过光合作用合成有机物。光合作用包括光反应（产生ATP、NADPH）和暗反应（利用ATP、NADPH将CO2合成有机物），二者缺一不可，因此必需整合光反应和暗反应系统的相关基因，才能完成完整的光合过程，A不符合题意；
B、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暗反应，B符合题意；
C、改造成功的大肠杆菌能进行光合作用，可将空气中的CO2固定为有机物，作为自身生长的碳源，因此CO2可作为其唯一碳源，满足无碳源培养基中的碳需求，C不符合题意；
D、光反应需要光能驱动（如吸收光能分解水、合成ATP），若没有光照，光反应无法进行，暗反应因缺乏ATP和NADPH也不能持续，大肠杆菌无法合成有机物，故在无碳源培养基中生长繁殖一定需要光照，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】光合作用的完整进行依赖光反应和暗反应的协同作用，光反应为暗反应提供ATP（能量）和NADPH（还原力），暗反应将CO2转化为有机物，二者共同构成自养生物的碳同化途径，改造大肠杆菌实现自养生长，必须同时具备这两个系统的功能。原核生物（如大肠杆菌）的异养代谢依赖外界碳源，而通过基因工程导入光合系统后，其碳源获取方式转变为自养型，即以CO2为唯一碳源，能量来源从化学能（有机物分解）转变为光能（光反应捕获）。光照是光反应的必要条件，没有光照则无法启动光合过程，改造后的大肠杆菌在无碳源环境中，无法通过异养代谢获取有机物，只能依赖光合作用，因此光照成为其生长繁殖的必需条件。
12．【答案】B
【知识点】生态工程依据的生态学原理；生态农业工程；生态系统的物质循环
【解析】【解答】A、鱼塘水流入稻田后，流出水的DO（可溶性氧气浓度）升高（从7.02升至12.05 mg/L），说明稻田过程增加了水中氧气，回流后可提高鱼塘氧含量；流出水的TN（总氮）、TP（总磷）浓度降低（TN从3.84降至2.64 mg/L，TP从0.84降至0.65 mg/L），说明稻田吸收了氮、磷等养分，提高了稻田肥力，A不符合题意；
B、该系统中，水稻的能量输入主要来自光合作用固定的太阳能，鱼塘的能量输入主要来自投放的饲料等，循环水仅实现物质（如氮、磷、氧气）的循环利用，并未额外增大两者的能量输入，B符合题意；
C、鱼塘水中的TN、TP被稻田吸收利用，可减少稻田对化肥的需求（降低施肥量）；同时，流出水的污染物（氮、磷）减少，改善了水体环境，C不符合题意；
D、鱼塘养殖水经稻田等处理后，TN、TP浓度降低，回流到鱼塘时污染物减少，实现了物质的循环利用，体现了生态系统的循环原理，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】该系统的核心是物质循环利用，通过稻田对鱼塘水中氮、磷等元素的吸收，实现养分从鱼塘到稻田的转移，既减少了稻田施肥量，又降低了鱼塘污染物浓度。水中氧气含量的提升源于稻田中植物的光合作用，可改善鱼塘的溶氧环境，利于养殖生物生存。系统中能量流动与物质循环不同，能量主要依赖外部输入（如太阳能供水稻，饲料供鱼塘生物），循环水不增加总能量输入，仅促进物质的重复利用，体现了生态工程中物质循环再生的原理，实现了经济效益与环境效益的协调。
13．【答案】D
【知识点】有氧呼吸的过程和意义；无氧呼吸的过程和意义；有氧呼吸和无氧呼吸的比较
【解析】【解答】A、添加试剂c后，低氧和正常氧组的酸化速率均大幅下降，说明此时无氧呼吸被抑制。无氧呼吸和有氧呼吸第一阶段完全相同，因此试剂c只能是有氧呼吸第一阶段的抑制剂，A不符合题意；
B、低氧组在添加足量葡萄糖后，酸化速率上升更快、更高，说明低氧环境下细胞对葡萄糖引发的无氧呼吸更强烈，B不符合题意；
C、①时间段正常氧组存在酸化现象（说明有无氧呼吸），同时正常氧条件下细胞也会进行有氧呼吸，因此该时间段正常氧组细胞同时发生有氧呼吸和无氧呼吸，C不符合题意；
D、②时间段低氧组的酸化速率高于正常氧组，而无氧呼吸产生乳酸导致酸化，酸化速率与无氧呼吸强度正相关，因此低氧组无氧呼吸消耗的葡萄糖多于正常氧组，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】细胞呼吸包括有氧呼吸和无氧呼吸，无氧呼吸产生乳酸会导致胞外环境酸化，酸化速率可反映无氧呼吸强度。氧浓度影响细胞呼吸方式：低氧时无氧呼吸增强，正常氧时有氧呼吸为主但仍可能存在少量无氧呼吸。有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段完全相同，抑制该阶段的抑制剂可同时阻断两种呼吸的第一阶段。
14．【答案】C
【知识点】卵细胞的形成过程
【解析】【解答】图中为卵细胞染色体，其基因为Abd，该动物的基因型为AaBbDd，这可以推测出
来自次级卵母细胞的极体基因为abd，来自第一极体的第二极体基因为aBD或ABD。孤雌生殖方式是来自次级卵母细胞的极体，随机与来自同一卵原细胞的其他极体融合形成二倍体细胞，而后发育成新个体。因此abd（次级卵母细胞的极体）+aBD（来自第一极体的第二极体）→aaBbDd（二倍体细胞，即选择C）或abd（次级卵母细胞的极体）+ABD（来自第一极体的第二极体）→AaBbDd（二倍体细胞），ABD不符合题意，C符合题意。
故答案为：C。
【分析】孤雌生殖中极体融合的关键是同一卵原细胞经减数分裂产生的极体染色体组成互补，融合后形成二倍体。减数分裂过程中同源染色体分离、姐妹染色单体分开，次级卵母细胞的极体与其他极体的染色体组成需满足互补配对，才能形成正常的二倍体细胞。
15．【答案】C
【知识点】PCR技术的基本操作和应用
【解析】【解答】A、DNA分子带负电，在凝胶电泳中迁移方向是从电源负极到正极，A不符合题意；
B、质粒P含有2个EcoRⅠ、1个SacⅠ和1个BamHⅠ的限制酶切割位点，因此EcoRⅠ酶切后，产生2个DNA片段，SacⅠ或BamHⅠ酶切后，产生1个DNA片段。泳道①条带是未酶切的质粒P，泳道②③④条带为3种单酶切产物，且这三个都各只有一条带，则可推知，EcoRⅠ酶切后，产生的2个DNA片段的大小相同，且泳道③为EcoRⅠ酶切产物，而泳道②为SacⅠ或BamHⅠ酶切产物，B不符合题意；
C、根据B可知，EcoRⅠ酶切后，产生的2个DNA片段的大小相同。 BamHⅠ位点位于2个EcoRⅠ位点的正中间，则用BamHⅠ和EcoRⅠ酶切后，产生的3个DNA片段，其中2个DNA片段大小相同，则呈现两条带；用SacⅠ和EcoRⅠ酶切后，产生的3个DNA片段，大小各不相同；用BamHⅠ和SacⅠ酶切后，产生的2个DNA片段。因此泳道⑤条带是SacⅠ和EcoRⅠ的双酶切产物，C符合题意；
D、酶切只是将质粒切割成片段，碱基总数不变，未酶切质粒和酶切后质粒的碱基数相等，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】凝胶电泳中DNA分子因带负电向正极迁移，迁移速率与分子大小成反比。限制酶切割质粒时，酶切位点数量决定单酶切产物的种类（环状质粒单酶切后变为线性，长度等于质粒总长），双酶切则根据位点位置产生不同长度的片段，通过条带分布可推断酶切组合。
16．【答案】（1）消费者
（2）不会；在阶段Ⅱ和Ⅲ，互花米草最大种群数量和围栏空间不变
（3）Ⅲ；会；受麋鹿捕食，互花米草种群密度下降
【知识点】种群的数量变动及其原因；当地自然群落中若干种生物的生态位；生态系统的结构
【解析】【解答】（1）生态系统的组成成分包括生产者、消费者、分解者和非生物的物质与能量。物种D的种群数量变化与消费者（如麋鹿）的活动紧密相关，推测其以其他生物（如互花米草或其他动物）为食，在生态系统中承担消费者的角色，通过捕食关系参与物质循环和能量流动。
（2）环境容纳量是指一定环境条件下，某种生物种群所能维持的最大数量，主要由食物资源、生存空间、天敌等环境因素决定。在阶段Ⅱ，互花米草的最大种群数量（食物资源）和围栏区的空间范围未发生改变，因此引入同等条件的麋鹿后，其生存的环境限制因素未变，环境容纳量不会受到影响。
（3）植物种群衰退时，其残体分解会向土壤释放大量有机物，进而增加土壤肥力。阶段Ⅲ中植物种群（如互花米草）因麋鹿捕食而衰退，残体分解更多，土壤肥力增加较多。生态位是指一个物种在群落中的地位或作用，包括所处的空间位置、占用资源的情况及与其他物种的关系等。由于麋鹿捕食互花米草，导致C种群（互花米草）的种群密度下降，其获取资源的范围、与其他物种的竞争关系等都会发生改变，因此其生态位会发生变化。
【分析】（1）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。
（2）一定空间中的环境容纳量一般是有限的。种群数量达到环境容纳量时，往往会稳定在一定的水平，不再增长。一定的环境条件所能维持的种群最大数量称为环境容纳量，又称K值。
17．【答案】（1）细胞质基质
（2）胰蛋白；培养液；甲组培养液中Lac-Phe浓度高于乙组培养液
（3）dcb；D
【知识点】无氧呼吸的过程和意义；动物细胞培养技术
【解析】【解答】（1）人体细胞中，丙酮酸转化为乳酸的过程属于无氧呼吸第二阶段。无氧呼吸的整个过程均在细胞质基质中进行，因此剧烈运动时供氧不足，部分丙酮酸会在细胞质基质中转化为乳酸，为后续Lac-Phe的合成提供乳酸盐原料。
（2）①动物细胞培养中，贴壁生长的细胞会通过蛋白质与培养瓶壁粘连，需用胰蛋白酶（或胶原蛋白酶）处理，分解细胞间及细胞与瓶壁间的蛋白质，使细胞分散为单细胞悬液，以便后续离心收集细胞。
②实验目的是验证“酶C促进机体Lac-Phe合成”，自变量为细胞是否含功能正常的C基因（甲组含C基因，乙组敲除C基因）。已知两组细胞内Lac-Phe浓度相同，说明细胞内Lac-Phe的合成差异未在细胞内积累，而是可能分泌到培养液中。因此需进一步检测培养液中的Lac-Phe浓度，若甲组（含酶C）培养液中Lac-Phe浓度高于乙组（无酶C），则可证实酶C能促进Lac-Phe合成（合成的Lac-Phe更多分泌到培养液中）。
（3）血浆Lac-Phe浓度取决于“是否运动”（运动促进乳酸生成，进而促进Lac-Phe合成）和“是否含酶C”（C基因敲除则无酶C，无法合成Lac-Phe）。运动组（c、d）的Lac-Phe浓度应高于静息组（a、b）；同运动状态下，含酶C的野生型（c）高于敲除C基因的（d）；同基因类型下，运动组（c）高于静息组（a），敲除C基因的运动组（d）与静息组（b）差异小。表格中血浆Lac-Phe浓度排序为1.5（最高）＞0.4＞0.3＞0.1（最低），对应组别：1.5（c组，野生型+运动，酶C+运动，Lac-Phe最多）、0.4（d组，敲除C基因+运动，无酶C，Lac-Phe少）、0.3（a组，野生型+静息，酶C但无运动，Lac-Phe较少）、0.1（b组，敲除C基因+静息，无酶C+无运动，Lac-Phe最少）。因此①②③对应的组别依次为d、c、b。b组（敲除C基因+静息）Lac-Phe浓度最低（0.1），无Lac-Phe抑制肥胖，且高脂饲料喂养，体重增量应最大。已知a组（野生型+静息，Lac-Phe=0.3）体重增量16g，c组（野生型+运动，Lac-Phe=1.5）体重增量4g，d组（敲除C基因+运动，Lac-Phe=0.4）体重增量7g。b组（Lac-Phe=0.1）的Lac-Phe浓度低于a组（0.3），抑制肥胖作用更弱，因此体重增量应大于a组的16g，ABC不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【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）动物细胞培养是指从动物体中取出相关的组织，将它分散成单个细胞，然后在适宜的培养条件下，让这些细胞生长和增殖的技术。
18．【答案】（1）细胞
（2）抑制；增强
（3）①；与对照组相比，膜转运蛋白抑制剂处理促进 IFN-β表达，抑制病毒复制；而膜受体抑制剂处理不影响IFN-β表达和病毒复制
（4）注射等量不含5-HT的溶剂+自由饮水；IFN-β含量
（5）用5-HT 膜转运蛋白抑制剂
【知识点】细胞免疫
【解析】【解答】（1）HSV-1侵染细胞后，机体需通过细胞免疫中的效应T细胞识别并裂解靶细胞，使病原体暴露，进而被抗体结合或巨噬细胞吞噬清除。
（2）对比图1中“HSV-1+”和“HSV-1++5-HT”组，加入5-HT后，IFN-β（干扰素β）的相对表达水平降低，说明5-HT抑制巨噬细胞分泌IFN-β；同时HSV-1的相对增殖水平升高，说明5-HT增强了HSV-1的增殖。
（3）图2中，加入膜转运蛋白抑制剂（F）后，IFN-β表达升高、HSV-1增殖降低（与对照组相比），说明5-HT通过膜转运蛋白进入细胞后发挥抑制IFN-β、促进病毒增殖的作用；而膜受体抑制剂（N）处理后，IFN-β和HSV-1的变化与对照组无差异，说明5-HT并非通过膜受体发挥作用，因此作用方式为第①种（直接被转运至胞内）。
（4）体内实验需设置对照组，对照组应腹腔注射等量不含5-HT的溶剂并自由饮水，以排除溶剂等无关变量的影响。检测指标②应为IFN-β含量，因为体外实验表明5-HT通过影响IFN-β分泌调控病毒增殖，体内实验需验证这一关联。
（5）根据实验结果，5-HT膜转运蛋白抑制剂可促进IFN-β分泌、抑制HSV-1增殖，因此使用该抑制剂可增强机体抗HSV-1感染的能力。
【分析】人体的免疫包括非特异性免疫和特异性免疫。特异性免疫是通过体液免疫和细胞免疫两种方式，针对特定的病原体发生的免疫反应，它的分子基础是抗体与抗原、免疫细胞表面的受体与抗原的特异性结合。体液免疫主要靠体液中的抗体来作战，细胞免疫主要靠T细胞直接杀伤靶细胞。体液免疫和细胞免疫相互配合，共同完成对机体稳态的调节。
19．【答案】（1）aaEE、aaEe；3/16
（2）黑素；O
（3）2；黄色；
【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；伴性遗传
【解析】【解答】（1）显性基因E使毛色呈黑色，但A蛋白会抑制E蛋白功能，因此只有基因型为aa（无A蛋白抑制）且含E基因（E-）的个体才能表现为黑色，即aaEE、aaEe。基因型为AaEe的雌雄家猫交配，子代中aa的概率为1/4，E-的概率为3/4，因此黑猫（aaE-）的概率为1/4×3/4=3/16。
（2）图1中只有黑素细胞检测到B或O mRNA的转录，说明该mRNA特异性地在黑素细胞中由B或O基因转录。未知猫的黑素细胞中检测到B或O mRNA的转录比例为50%左右，结合X染色体随机失活的特点，可判断其基因型为XBXO。
（3）①不含A基因（aa）的杂合黄色雌猫，需满足“无E蛋白功能（ee）”或“有O蛋白导致P蛋白降解（含XO）”。则基因型包括aaeeXBXO、aaEeXOXO，共2种。含aaEe基因的黄色雌猫（基因型为aaEeXOXO）与含aaEe基因的黑色雄猫（aaEeXBY）杂交，子代雄猫的性染色体为XOY。XOY个体中O蛋白与P蛋白结合导致P蛋白降解，且无E蛋白时毛色为黄色，因此子代雄猫毛色为黄色。
②两只纯合黄猫杂交，子代雄猫均为黑色（aaE-XBY），说明亲本雌猫需提供XB，且亲本均含aaEe（保证E蛋白存在）。因此亲本基因型为aaeeXBXB（雌）和aaEEXOY（雄），子代雌猫基因型为aaEeXBXO。
【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）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。
20．【答案】（1）卡那霉素和四环素；白
（2）C；A
（3）B；将同一菌落的大肠杆菌分别用含卡那霉素和四环素培养基进行培养，两者均不生长则为筛出的大肠杆菌
【知识点】培养基对微生物的选择作用；基因工程的应用；基因工程综合
【解析】【解答】（1）质粒1含卡那霉素抗性基因，质粒2含四环素抗性基因，因此需涂布到含卡那霉素和四环素的平板上，才能筛选出同时含两种质粒的大肠杆菌。LacZ基因被敲除后，其表达产物缺失，无法催化X-gal生成蓝色物质，菌落呈白色。
（2）图2中启动子C对应的敲除率低且菌落数多，说明对细胞毒性最小。启动子A的敲除率较高且毒性（菌落数减少程度）可接受，综合考量毒性和敲除效率。
（3）①质粒2为温度敏感型质粒，在37℃下不能复制，因此培养12小时后，试管1中大部分大肠杆菌只含能复制的质粒1（含卡那霉素抗性基因）。
②质粒1含卡那霉素抗性基因，质粒2含四环素抗性基因，若大肠杆菌能在含卡那霉素或四环素的培养基中生长，说明仍含相应质粒；若均不能生长，则说明两种质粒均被消除。因此实验思路和预期结果：将平板上的菌落分别接种到含卡那霉素的培养基和含四环素的培养基中培养；若在两种培养基中均不能生长，则说明该大肠杆菌已消除质粒1和质粒2。
【分析】（1）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。
（2）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。
1 / 1【高考真题】福建省2025年高考生物试题
1．（2025·福建）今年是我国的“体重管理年”。下列与体重管理相关的叙述，错误的是（　　）
A．体重超标易引发身体代谢异常
B．糖原会直接转化为脂肪导致肥胖
C．长期低蛋白饮食会危害身体健康
D．过度节食会影响身体的营养均衡
【答案】B
【知识点】糖类、脂质和蛋白质的代谢过程与相互关系
【解析】【解答】A、体重超标时，过多的脂肪组织会影响体内激素平衡，如引发胰岛素抵抗，导致糖代谢紊乱，还可能造成血脂代谢异常、肝脏代谢功能受影响等诸多代谢异常情况，因此体重超标易引发身体代谢异常，A不符合题意；
B、糖原分为肝糖原和肌糖原，其主要功能是储存能量，供机体在需要时分解供能，并不会直接转化为脂肪。只有当长期摄入过多糖分，导致体内总糖原储存超出正常范围，多余的糖分经过一系列代谢过程后才会转化为脂肪积累，进而导致肥胖，B符合题意；
C、蛋白质是人体必需的营养素，长期低蛋白饮食会导致机体蛋白质摄入不足，引发营养不良、钙磷代谢紊乱等问题，还可能导致机体抵抗力下降，危害身体健康，C不符合题意；
D、过度节食会导致进食不足或饮食单一，使得蛋白质、维生素、矿物质等多种必要营养素摄入匮乏，无法满足身体正常生理需求，从而影响身体的营养均衡，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】在细胞呼吸过程中产生的中间产物，可转化为甘油、氨基酸等非糖物质；非糖物质代谢形成的某些产物与细胞呼吸中间产物相同，这些物质可以进一步形成葡萄糖。蛋白质、糖类和脂质的代谢，都可以通过细胞呼吸过程联系起来。
2．（2025·福建）我国航天员在空间站收获并品尝了新鲜的“太空蔬菜”。下列叙述错误的是（　　）
A．太空蔬菜中的激素分布不受微重力的影响
B．太空蔬菜可为航天员提供维生素和膳食纤维
C．太空蔬菜种植可促进空间站内的物质循环
D．太空蔬菜的生长体现了植物对环境的适应性
【答案】A
【知识点】生态系统的物质循环；环境因素参与调节植物的生命活动
【解析】【解答】A、植物激素的分布和运输依赖重力、光照等环境信号，微重力会打破地球重力对激素的定向影响。例如生长素在地球环境中会因重力发生极性运输（如根向地生长、茎背地生长），而在空间站微重力环境下，这种定向运输消失，导致生长素在植物体内分布更均匀，进而影响植物生长形态，如根系无明显向地弯曲、茎秆生长更直立，A符合题意；
B、太空蔬菜与地球蔬菜的营养成分相似，可作为航天员的重要营养来源。其中，绿叶蔬菜（如生菜、小白菜）能提供维生素C、维生素K、β-胡萝卜素（可转化为维生素A）等微量营养素；同时，蔬菜中的纤维素、果胶等膳食纤维，能促进航天员肠道蠕动，缓解微重力环境下肠道功能减弱可能引发的便秘问题，B不符合题意；
C、太空蔬菜种植是空间站闭环生态系统的关键环节，可推动物质循环。航天员呼吸产生的二氧化碳，能作为蔬菜光合作用的原料，被吸收后合成有机物；蔬菜通过蒸腾作用释放的水分，可被空间站水循环系统回收处理，重新供航天员使用；蔬菜的枯枝落叶或收获后的残体，经处理后还能转化为养分，为后续种植提供支持，减少对地面物资补给的依赖，C不符合题意；
D、太空蔬菜的生长过程体现了植物对特殊环境的适应性。在形态上，为适应微重力，蔬菜根系可能更发达（便于固定自身、吸收养分），茎秆更粗壮（避免无重力支撑导致倒伏）；在生理上，蔬菜能调整光合作用效率，适应空间站人工光源的光谱和强度，在非自然光照条件下正常合成有机物，保证生长发育，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】植物激素（如生长素、赤霉素）的极性运输和非极性运输，受重力信号调控。地球环境中，重力导致生长素在植物不同部位分布不均，进而形成向地性、背地性等生长现象；微重力环境下，这种重力介导的激素分布差异消失，激素在植物体内更均匀，直接改变植物生长形态。
3．（2025·福建）在森林内经常可观察到小动物出没于地表的枯枝落叶中。下列叙述正确的是（　　）
A．枯枝落叶的分布属于生物群落的水平结构
B．枯枝落叶的分解由分解者和生产者共同主导
C．枯枝落叶和地表的一些小动物是互利共生关系
D．枯枝落叶的种类间接反映了群落的物种丰富度
【答案】D
【知识点】群落的结构；生态系统的结构；群落的概念及组成
【解析】【解答】A、生物群落的水平结构是指群落内生物在水平方向上的分布差异，比如不同区域植物的镶嵌生长；而枯枝落叶是植物残体，属于生态系统的非生物环境，不属于生物群落的结构组成，因此其分布不涉及群落水平结构，A不符合题意；
B、枯枝落叶的分解主要依靠分解者，像细菌、真菌能分泌酶分解有机物，腐生动物（如蚯蚓）通过摄食加速分解；生产者的主要作用是通过光合作用制造有机物，不参与枯枝落叶的分解过程，不存在“共同主导”的情况，B不符合题意；
C、地表小动物以枯枝落叶为食，同时通过活动促进落叶分解，二者是腐生或捕食关系；而互利共生需要双方相互依赖、彼此有利且缺一不可，比如豆科植物与根瘤菌，显然枯枝落叶和小动物不满足这一关系，C不符合题意；
D、枯枝落叶来自森林中的植物，其种类（如阔叶树落叶、针叶树落叶）与群落中植物的种类直接关联，而植物种类是群落物种丰富度的重要组成部分，因此通过枯枝落叶的种类能间接反映群落的物种丰富度，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】生物群落结构仅针对群落中的生物成分，包括水平结构和垂直结构，水平结构体现生物在水平方向的分布差异，垂直结构体现生物在垂直方向的分层，非生物成分如枯枝落叶、土壤等不属于群落结构范畴。枯枝落叶的分解以分解者为核心，细菌、真菌通过酶解作用分解有机物，腐生动物通过摄食消化加速分解，最终将有机物转化为无机物回归环境，而生产者的功能是利用无机物合成有机物，不参与分解过程。物种丰富度指群落中物种的总数，植物是森林群落的优势类群，其种类直接影响物种丰富度，枯枝落叶的种类由来源植物决定，所以枯枝落叶的种类能间接反映群落中植物的丰富度，进而体现整体的物种丰富度。
4．（2025·福建）我国科学家通过对福建发现的侏罗纪鸟类化石的研究，确认了目前全球最古老的鸟类并命名为“政和八闽鸟”。下列叙述正确的是（　　）
A．该化石为研究鸟类进化提供了最直接的证据
B．政和八闽鸟为躲避爬行类的捕食进化出了翅膀
C．该发现证明政和八闽鸟是现代所有鸟类的原始祖先
D．与现代鸟类同源DNA化学组成比对可确认化石的分类地位
【答案】A
【知识点】生物具有共同的祖先
【解析】【解答】A、化石是保存在地层中的古代生物遗体、遗物或遗迹，能直接反映古代生物的形态、结构等特征，是研究生物进化最直接、最重要的证据。政和八闽鸟化石作为侏罗纪鸟类化石，可直接为鸟类的起源、早期形态演化提供实物依据，符合化石在进化研究中的核心作用，A符合题意；
B、生物进化是自然选择的结果，而非“主动躲避捕食”的定向进化。政和八闽鸟翅膀的出现，是其种群中具有翅膀雏形的个体在生存斗争中更易存活、繁殖，相关基因逐渐积累的结果，并非为躲避爬行类捕食而“主动进化”出翅膀，该表述违背自然选择的客观性，B不符合题意；
C、该发现仅确认政和八闽鸟是目前全球最古老的鸟类之一，能反映鸟类早期演化的一个分支，但不能证明它是“现代所有鸟类的原始祖先”。生物进化具有多样性，现代鸟类可能起源于多个早期鸟类分支，单一化石无法确定其为所有现代鸟类的共同祖先，C不符合题意；
D、化石中的DNA经过漫长地质年代后会降解，难以提取完整的同源DNA进行化学组成比对；目前对化石生物分类地位的确认，主要依赖形态结构（如骨骼特征）与已知生物的对比，而非DNA比对，该方法在实际研究中难以实现，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】化石在生物进化研究中具有不可替代的作用，它能直接呈现古代生物的形态结构、生活时代等信息，弥补了文献记录的空白，是连接古代生物与现代生物的实物桥梁，因此成为研究生物进化最直接的证据。生物进化的核心机制是自然选择，自然选择是环境对生物变异的定向筛选，生物的变异是随机的，并非为适应特定环境而“主动进化”出某种特征果，而非主动躲避捕食的定向改变。
5．（2025·福建）登革热等蚊媒病毒传染病威胁人类健康。蚊子叮咬蚊媒病毒感染者后，病毒会转移至蚊唾液腺，当蚊子再次叮咬时会发生传染。下列叙述错误的是（　　）
A．蚊子和人都是登革热病毒的宿主
B．利用不育雄蚊防治蚊虫属于生物防治
C．喷施不易分解的灭蚊杀虫剂易引起生物富集
D．为预防登革热灭绝蚊子不影响生物多样性价值
【答案】D
【知识点】生物性污染及其防治；生态系统的物质循环；生物多样性的价值
【解析】【解答】A、登革热病毒需在蚊子体内完成部分生命周期（如进入唾液腺），也需在人体内繁殖扩散，两者都能为病毒提供生存繁殖场所，因此都是病毒宿主，A不符合题意；
B、生物防治是利用生物或其特性控制有害生物，不育雄蚊与野生雌蚊交配后后代无法发育，可减少蚊虫数量，无需化学药剂，属于生物防治，B不符合题意；
C、不易分解的灭蚊杀虫剂会沿食物链积累，低营养级生物体内的少量药剂，会在高营养级生物体内不断浓缩（生物富集），危害高营养级生物（如鸟类、哺乳动物），C不符合题意；
D、蚊子是生态系统的组成部分，可为植物传粉、作为鱼类和鸟类的食物，灭绝蚊子会破坏食物链与生态平衡，影响相关物种数量，进而损害生物多样性价值，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】病毒宿主是能为病毒提供生存繁殖条件的生物，登革热病毒传播依赖蚊子和人，缺少任一宿主都难以完成传播繁殖。生物防治依靠自然规律控制有害生物，避免化学污染，不育雄蚊通过干扰蚊虫繁殖控制种群，符合生物防治特点。不易分解的杀虫剂会随食物链营养级升高而浓度增加（生物富集），最终危害高营养级生物。生物多样性有直接、间接和潜在价值，蚊子参与生态系统的传粉和食物链，灭绝会打破生态平衡，损害生物多样性价值。
6．（2025·福建）下列高中生物学实验的部分操作，正确的是（　　）
选项 实验名称 实验操作
A 探究抗生素对细菌的选择作用 涂菌前，需将抗生素均匀涂抹在培养基平板上
B 制作果酒和果醋 当葡萄酒制作完成后，需拧紧瓶盖，促进葡萄醋的发酵
C 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 稀释土壤样品时，每个梯度稀释时都需更换移液器枪头
D DNA片段的扩增及电泳鉴定 接通电源后，看到DNA条带迁移至凝胶边缘时，停止电泳
A．A B．B C．C D．D
【答案】C
【知识点】培养基对微生物的选择作用；尿素分解菌的分离与计数；果酒果醋的制作；DNA的粗提取和鉴定
【解析】【解答】A、探究抗生素对细菌的选择作用时，正确操作是先将细菌均匀涂布在培养基平板上，待菌液吸收后，再将含抗生素的滤纸片放置在平板表面（或采用其他方式使抗生素在平板上扩散）；若先涂抗生素再涂菌，会导致抗生素分布不均，且可能影响细菌接种效果，无法准确观察选择作用，A不符合题意；
B、制作果醋的菌种是醋酸菌，醋酸菌为需氧菌，发酵过程需要充足氧气；葡萄酒制作完成后若拧紧瓶盖，会导致瓶内缺氧，抑制醋酸菌活性，无法正常发酵产生葡萄醋，应保持装置通气，B不符合题意；
C、土壤中分解尿素的细菌分离与计数实验中，稀释土壤样品时，每个梯度稀释更换移液器枪头，可避免不同稀释度的菌液交叉污染，保证稀释倍数的准确性，减少实验误差，符合无菌操作和实验精度要求，C符合题意；
D、DNA片段电泳鉴定时，接通电源后需观察溴酚蓝指示剂（与DNA片段迁移方向一致，分子质量小、迁移快）的位置，当溴酚蓝迁移至凝胶边缘时停止电泳；若等DNA条带迁移至边缘，部分小分子DNA片段可能已跑出凝胶，导致条带丢失，无法完成鉴定，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】探究抗生素对细菌的选择作用，关键是保证抗生素与细菌接触均匀且接种过程无菌，需先涂菌再让抗生素扩散，避免操作顺序颠倒影响实验结果。果酒（酵母菌，兼性厌氧，无氧发酵）和果醋（醋酸菌，需氧，有氧发酵）制作的核心差异是氧气需求，需根据菌种代谢特点控制发酵环境的通气情况。微生物计数实验中，梯度稀释时更换移液器枪头是无菌操作和减少误差的关键，可防止不同稀释度菌液交叉污染，确保稀释倍数准确。DNA电泳实验中，溴酚蓝指示剂是判断电泳停止时机的标志，因其迁移速度快于多数DNA片段，可通过其位置判断DNA片段迁移进度，避免DNA条带跑出凝胶导致实验失败。
7．（2025·福建）一个蜂群中，受精卵孵化的幼虫若用蜂王浆饲喂会发育成蜂王，而用花粉和花蜜饲喂则发育成工蜂。若降低基因组甲基化水平，饲喂花粉和花蜜的雌蜂幼虫也能发育成蜂王。下列叙述正确的是（　　）
A．蜂王和工蜂的表观修饰水平相同
B．蜂王和工蜂的表型是由食物决定的
C．蜂王和工蜂体内的蛋白质组成相同
D．蜂王和工蜂体细胞的染色体数目相同
【答案】D
【知识点】基因、蛋白质、环境与性状的关系；表观遗传
【解析】【解答】A、题干明确提到降低基因组甲基化水平，饲喂花粉和花蜜的雌蜂幼虫也能发育成蜂王，说明甲基化这一表观修饰会影响发育方向。蜂王和工蜂发育的食物不同，基因组甲基化水平存在差异，因此二者的表观修饰水平不同，A不符合题意；
B、蜂王和工蜂的表型由遗传物质和环境共同决定。食物（蜂王浆或花粉花蜜）是环境因素，基因组甲基化水平是遗传相关的调控因素，并非仅由食物决定，两者共同作用才导致表型差异，B不符合题意；
C、表型差异的本质是基因选择性表达的结果，蜂王和工蜂的发育方向不同，会导致不同基因表达，进而合成不同的蛋白质，因此二者体内的蛋白质组成存在差异，C不符合题意；
D、蜂王和工蜂均由受精卵孵化而来，受精卵发育过程中染色体数目不变，二者体细胞均为二倍体，染色体数目相同，表型差异源于基因表达调控，而非染色体数目改变，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】表观修饰（如基因组甲基化）会影响基因表达，进而调控生物表型，蜂群中蜂王和工蜂的发育差异与基因组甲基化水平相关，说明表观修饰是表型调控的重要因素。生物表型由遗传物质和环境共同作用决定，蜂王浆或花粉花蜜作为环境因素，需结合基因组的表观调控，才能最终决定雌蜂幼虫发育为蜂王或工蜂，单一因素无法决定表型。
8．（2025·福建）关于生物科学史中经典实验对应的实验设计，下列叙述错误的是（　　）
选项 经典实验 实验设计
A 恩格尔曼探究叶绿体的功能 选择水绵为实验材料、利用需氧细菌指示氧气释放的场所
B 艾弗里证明DNA是遗传物质 利用“减法原理”设法分离DNA和蛋白质等物质。研究它们的作用
C 梅塞尔森和斯塔尔证明DNA的半保留复制 选择大肠杆菌为实验材料，应用同位素标记技术进行探究
D 毕希纳探究发酵是否需要酵母菌活细胞的参与 破碎酵母菌细胞，获得不含细胞的提取液进行发酵
A．A B．B C．C D．D
【答案】B
【知识点】光合作用的发现史；人类对遗传物质的探究历程；微生物发酵及其应用；DNA分子的复制
【解析】【解答】A、恩格尔曼选择水绵（叶绿体呈螺旋带状，形态清晰易观察）为实验材料，将其与需氧细菌共同培养，利用需氧细菌会聚集在氧气释放部位的特性，直观指示出叶绿体是光合作用释放氧气的场所，实验设计合理，A不符合题意；
B、艾弗里证明 DNA 是遗传物质的实验，利用 “减法原理”，通过酶解去除 S 型菌细胞提取物中的蛋白质、多糖等成分，观察剩余成分的转化作用，进而锁定 DNA 的遗传功能，而非 “直接分离提纯 DNA、蛋白质等物质” 来单独研究作用，B符合题意；
C、梅塞尔森和斯塔尔以大肠杆菌为实验材料（繁殖速度快，便于短期观察多代DNA），用15N标记亲代DNA，14N标记子代DNA，通过密度梯度离心观察不同世代DNA条带的位置，最终证明了DNA的半保留复制，实验设计符合探究需求，C不符合题意；
D、毕希纳为探究发酵是否需要酵母菌活细胞，将酵母菌细胞破碎后获得不含活细胞的提取液，若提取液仍能完成发酵，说明发酵不需要活细胞参与，仅需细胞内的酶等物质即可，实验设计思路直接针对探究问题，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】恩格尔曼实验的关键在于选择合适的实验材料（水绵叶绿体形态清晰）和指示生物（需氧细菌定位氧气释放处），通过直观的现象（细菌聚集）推导叶绿体的功能。艾弗里实验的核心是通过“加法”“减法”结合的设计，逐一排除蛋白质、多糖等物质的作用，明确DNA是转化的关键，仅强调“分离物质”未体现实验的对照逻辑和排除法思路，是理解该实验设计的重点。梅塞尔森和斯塔尔实验利用原核生物（大肠杆菌）繁殖快的优势，结合同位素标记（ 5N/ 4N）和密度梯度离心技术，将抽象的DNA复制过程转化为可观察的条带差异，是技术手段服务于实验目的的典型案例。毕希纳实验通过“去除细胞结构保留细胞内容物”的设计，直接验证“活细胞是否为发酵必需”，实验思路简洁且针对性强，为后续酶的发现奠定了基础。
9．（2025·福建）为研究光照对培养箱中拟南芥生长的影响，科研人员在总光强相同情况下设置了不同的红蓝光强度比，并改变光照时间，进行相关实验，部分结果如图。下列叙述正确的是（　　）
A．蓝光不能作为信号调控拟南芥生长
B．拟南芥叶绿素b的吸收光谱受光照时长的影响
C．适当调高16：1组的蓝光比例有利于拟南芥生长
D．不同光照时间下促进拟南芥生长的最佳红蓝光强度比相同
【答案】C
【知识点】环境因素参与调节植物的生命活动
【解析】【解答】A、植物能感知蓝光信号（如蓝光受体调控生长），A不符合题意；
B、叶绿素b的吸收光谱由其分子结构决定，不受光照时长影响，B不符合题意；
C、16：1是指红蓝光强度比，也就是说16红光：1蓝光。在长光照下，红蓝光比为7.5：1下的鲜重最重；在短光照下，红蓝光比为3.9：1下的鲜重最重。因此推测适当调高该组蓝光比例有利于拟南芥生长，C符合题意；
D、长光照下最佳红蓝光强度比为7.5：1，短光照下最佳红蓝光强度比为3.9：1，说明不同光照时间下最佳比例不同，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】植物生长受光质（红蓝光比例）和光照时间共同调控。光质通过影响光合作用效率（如叶绿素对红蓝光的吸收差异）和光信号转导（如蓝光受体的作用）调控生长；不同光照条件下，植物对光质的适应存在差异，需结合光质比例和光照时长优化生长环境。
10．（2025·福建）紫杉醇是红豆杉的代谢产物，会干扰纺锤体的正常功能。科研人员利用农杆菌将紫杉醇合成的相关基因导入烟草中，实现了紫杉醇前体物质的合成。下列叙述错误的是（　　）
A．农杆菌转化前应先使用处理烟草细胞
B．紫杉醇合成的相关基因会整合到烟草染色体DNA上
C．紫杉醇因干扰肿瘤细胞的有丝分裂而具有抗癌作用
D．该技术的突破有利于红豆杉天然资源的保护
【答案】A
【知识点】基因工程的应用；基因工程的基本工具（详细）
【解析】【解答】A、Ca2+处理的对象是微生物（如农杆菌、大肠杆菌），目的是使其细胞膜通透性改变，便于吸收外源DNA；烟草细胞作为植物受体细胞，农杆菌转化法中无需用Ca2+处理，而是通过农杆菌的Ti质粒将目的基因转移至烟草细胞，A符合题意；
B、农杆菌转化法的核心机制是，农杆菌Ti质粒上的T-DNA片段可将携带的外源基因（如紫杉醇合成相关基因）整合到受体植物（烟草）的染色体DNA上，使目的基因能随烟草细胞的分裂稳定遗传，B不符合题意；
C、紫杉醇干扰纺锤体的正常功能，而纺锤体是有丝分裂过程中牵引染色体分离的关键结构。肿瘤细胞具有无限增殖的特性，其有丝分裂旺盛，紫杉醇通过破坏纺锤体形成，可阻止肿瘤细胞分裂，从而发挥抗癌作用，C不符合题意；
D、传统获取紫杉醇需依赖红豆杉，而红豆杉生长缓慢且资源稀缺，过度采伐会导致其濒危。通过基因工程技术让烟草合成紫杉醇前体物质，可减少对红豆杉天然资源的依赖，从而起到保护红豆杉的作用，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】农杆菌转化法的操作要点是针对农杆菌进行处理（如Ca2+处理），而非受体植物细胞，其核心是利用Ti质粒的T-DNA实现目的基因向植物细胞染色体DNA的整合，这是植物基因工程中常用的转化策略。目的基因整合到受体细胞染色体DNA上，是保证目的基因稳定遗传和表达的关键，可使受体细胞（如烟草细胞）在分裂过程中，将目的基因传递给子代细胞，实现目的性状的持续表达。
11．（2025·福建）科研人员将光合系统相关基因整合到大肠杆菌后，该菌能在无碳源培养基中生长繁殖。下列叙述错误的是（　　）
A．必需整合光反应和暗反应系统的相关基因
B．暗反应所需的所有能量来源于细胞中的ATP
C．改造成功的大肠杆菌可用作为唯一碳源
D．该菌在无碳源培养基中生长繁殖一定需要光照
【答案】B
【知识点】光合作用的过程和意义；微生物的分离和培养
【解析】【解答】A、大肠杆菌原本不能进行光合作用，要在无碳源培养基中生长，需通过光合作用合成有机物。光合作用包括光反应（产生ATP、NADPH）和暗反应（利用ATP、NADPH将CO2合成有机物），二者缺一不可，因此必需整合光反应和暗反应系统的相关基因，才能完成完整的光合过程，A不符合题意；
B、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暗反应，B符合题意；
C、改造成功的大肠杆菌能进行光合作用，可将空气中的CO2固定为有机物，作为自身生长的碳源，因此CO2可作为其唯一碳源，满足无碳源培养基中的碳需求，C不符合题意；
D、光反应需要光能驱动（如吸收光能分解水、合成ATP），若没有光照，光反应无法进行，暗反应因缺乏ATP和NADPH也不能持续，大肠杆菌无法合成有机物，故在无碳源培养基中生长繁殖一定需要光照，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】光合作用的完整进行依赖光反应和暗反应的协同作用，光反应为暗反应提供ATP（能量）和NADPH（还原力），暗反应将CO2转化为有机物，二者共同构成自养生物的碳同化途径，改造大肠杆菌实现自养生长，必须同时具备这两个系统的功能。原核生物（如大肠杆菌）的异养代谢依赖外界碳源，而通过基因工程导入光合系统后，其碳源获取方式转变为自养型，即以CO2为唯一碳源，能量来源从化学能（有机物分解）转变为光能（光反应捕获）。光照是光反应的必要条件，没有光照则无法启动光合过程，改造后的大肠杆菌在无碳源环境中，无法通过异养代谢获取有机物，只能依赖光合作用，因此光照成为其生长繁殖的必需条件。
12．（2025·福建）为探究种养关系，科研人员构建了“稻田-鱼塘循环水养殖系统”，如图所示，鱼塘养殖水被泵入水塔后，流经稻田、集水池和生态沟，再回流到鱼塘。稻田进入水和流出水中可溶性氧气浓度（DO）、总氮浓度（TN）和总磷浓度（TP）的检测结果如下表。
指标 进入水 流出水
DO（mg/L） 7.02 12.05
TN（mg/L） 3.84 2.64
TP（mg/L） 0.84 0.65
关于该系统，下列叙述错误的是（　　）
A．同时提高了鱼塘的氧含量和稻田肥力
B．同时增大了水稻和鱼塘的能量输入
C．能够降低稻田的施肥量并改善环境
D．可减少鱼塘污染物，体现了循环原理
【答案】B
【知识点】生态工程依据的生态学原理；生态农业工程；生态系统的物质循环
【解析】【解答】A、鱼塘水流入稻田后，流出水的DO（可溶性氧气浓度）升高（从7.02升至12.05 mg/L），说明稻田过程增加了水中氧气，回流后可提高鱼塘氧含量；流出水的TN（总氮）、TP（总磷）浓度降低（TN从3.84降至2.64 mg/L，TP从0.84降至0.65 mg/L），说明稻田吸收了氮、磷等养分，提高了稻田肥力，A不符合题意；
B、该系统中，水稻的能量输入主要来自光合作用固定的太阳能，鱼塘的能量输入主要来自投放的饲料等，循环水仅实现物质（如氮、磷、氧气）的循环利用，并未额外增大两者的能量输入，B符合题意；
C、鱼塘水中的TN、TP被稻田吸收利用，可减少稻田对化肥的需求（降低施肥量）；同时，流出水的污染物（氮、磷）减少，改善了水体环境，C不符合题意；
D、鱼塘养殖水经稻田等处理后，TN、TP浓度降低，回流到鱼塘时污染物减少，实现了物质的循环利用，体现了生态系统的循环原理，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】该系统的核心是物质循环利用，通过稻田对鱼塘水中氮、磷等元素的吸收，实现养分从鱼塘到稻田的转移，既减少了稻田施肥量，又降低了鱼塘污染物浓度。水中氧气含量的提升源于稻田中植物的光合作用，可改善鱼塘的溶氧环境，利于养殖生物生存。系统中能量流动与物质循环不同，能量主要依赖外部输入（如太阳能供水稻，饲料供鱼塘生物），循环水不增加总能量输入，仅促进物质的重复利用，体现了生态工程中物质循环再生的原理，实现了经济效益与环境效益的协调。
13．（2025·福建）细胞呼吸产生的乳酸等物质的释放会引起胞外环境的酸化。为探究氧浓度对细胞呼吸的影响，科研人员将两组肿瘤细胞在不同氧浓度下短暂培养，在箭头所示的时间点更换新的无机盐缓冲液（不含葡萄糖），并分别添加相应的成分，其中a为足量的葡萄糖，b和c为有氧呼吸某一阶段的抑制剂，检测细胞外的酸化速率，结果如图。下列叙述错误的是（　　）
A．试剂c只能是有氧呼吸第一阶段的抑制剂
B．低氧组细胞对足量葡萄糖引发的无氧呼吸更强烈
C．①时间段正常氧组细胞同时发生有氧呼吸和无氧呼吸
D．②时间段正常氧组细胞无氧呼吸消耗的葡萄糖多于低氧组
【答案】D
【知识点】有氧呼吸的过程和意义；无氧呼吸的过程和意义；有氧呼吸和无氧呼吸的比较
【解析】【解答】A、添加试剂c后，低氧和正常氧组的酸化速率均大幅下降，说明此时无氧呼吸被抑制。无氧呼吸和有氧呼吸第一阶段完全相同，因此试剂c只能是有氧呼吸第一阶段的抑制剂，A不符合题意；
B、低氧组在添加足量葡萄糖后，酸化速率上升更快、更高，说明低氧环境下细胞对葡萄糖引发的无氧呼吸更强烈，B不符合题意；
C、①时间段正常氧组存在酸化现象（说明有无氧呼吸），同时正常氧条件下细胞也会进行有氧呼吸，因此该时间段正常氧组细胞同时发生有氧呼吸和无氧呼吸，C不符合题意；
D、②时间段低氧组的酸化速率高于正常氧组，而无氧呼吸产生乳酸导致酸化，酸化速率与无氧呼吸强度正相关，因此低氧组无氧呼吸消耗的葡萄糖多于正常氧组，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】细胞呼吸包括有氧呼吸和无氧呼吸，无氧呼吸产生乳酸会导致胞外环境酸化，酸化速率可反映无氧呼吸强度。氧浓度影响细胞呼吸方式：低氧时无氧呼吸增强，正常氧时有氧呼吸为主但仍可能存在少量无氧呼吸。有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段完全相同，抑制该阶段的抑制剂可同时阻断两种呼吸的第一阶段。
14．（2025·福建）某动物（AaBbDd）的孤雌生殖方式是：来自次级卵母细胞的极体，随机与来自同一卵原细胞的其他极体融合形成二倍体细胞，而后发育成新个体。该动物一个次级卵母细胞形成的卵细胞染色体如图所示。来自该次级卵母细胞的极体，以此生殖方式形成的二倍体细胞是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】C
【知识点】卵细胞的形成过程
【解析】【解答】图中为卵细胞染色体，其基因为Abd，该动物的基因型为AaBbDd，这可以推测出
来自次级卵母细胞的极体基因为abd，来自第一极体的第二极体基因为aBD或ABD。孤雌生殖方式是来自次级卵母细胞的极体，随机与来自同一卵原细胞的其他极体融合形成二倍体细胞，而后发育成新个体。因此abd（次级卵母细胞的极体）+aBD（来自第一极体的第二极体）→aaBbDd（二倍体细胞，即选择C）或abd（次级卵母细胞的极体）+ABD（来自第一极体的第二极体）→AaBbDd（二倍体细胞），ABD不符合题意，C符合题意。
故答案为：C。
【分析】孤雌生殖中极体融合的关键是同一卵原细胞经减数分裂产生的极体染色体组成互补，融合后形成二倍体。减数分裂过程中同源染色体分离、姐妹染色单体分开，次级卵母细胞的极体与其他极体的染色体组成需满足互补配对，才能形成正常的二倍体细胞。
15．（2025·福建）质粒P含有2个EcoRⅠ、1个SacⅠ和1个BamHⅠ的限制酶切割位点。已知BamHⅠ位点位于2个EcoRⅠ位点的正中间，用上述3种酶切割该质粒，酶切产物的凝胶电泳结果如图，其中泳道①条带是未酶切的质粒P，泳道②③④条带为3种单酶切产物，泳道⑤⑥⑦条带为双酶切产物。下列叙述正确的是（　　）
A．DNA分子在该凝胶的迁移方向是从电源正极到负极
B．可确认泳道②③条带分别是SacⅠ和EcoRⅠ的单酶切产物
C．泳道⑤条带是SacⅠ和EcoRⅠ的双酶切产物
D．泳道①②说明未酶切质粒的碱基数小于酶切后质粒的碱基数
【答案】C
【知识点】PCR技术的基本操作和应用
【解析】【解答】A、DNA分子带负电，在凝胶电泳中迁移方向是从电源负极到正极，A不符合题意；
B、质粒P含有2个EcoRⅠ、1个SacⅠ和1个BamHⅠ的限制酶切割位点，因此EcoRⅠ酶切后，产生2个DNA片段，SacⅠ或BamHⅠ酶切后，产生1个DNA片段。泳道①条带是未酶切的质粒P，泳道②③④条带为3种单酶切产物，且这三个都各只有一条带，则可推知，EcoRⅠ酶切后，产生的2个DNA片段的大小相同，且泳道③为EcoRⅠ酶切产物，而泳道②为SacⅠ或BamHⅠ酶切产物，B不符合题意；
C、根据B可知，EcoRⅠ酶切后，产生的2个DNA片段的大小相同。 BamHⅠ位点位于2个EcoRⅠ位点的正中间，则用BamHⅠ和EcoRⅠ酶切后，产生的3个DNA片段，其中2个DNA片段大小相同，则呈现两条带；用SacⅠ和EcoRⅠ酶切后，产生的3个DNA片段，大小各不相同；用BamHⅠ和SacⅠ酶切后，产生的2个DNA片段。因此泳道⑤条带是SacⅠ和EcoRⅠ的双酶切产物，C符合题意；
D、酶切只是将质粒切割成片段，碱基总数不变，未酶切质粒和酶切后质粒的碱基数相等，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】凝胶电泳中DNA分子因带负电向正极迁移，迁移速率与分子大小成反比。限制酶切割质粒时，酶切位点数量决定单酶切产物的种类（环状质粒单酶切后变为线性，长度等于质粒总长），双酶切则根据位点位置产生不同长度的片段，通过条带分布可推断酶切组合。
16．（2025·福建）麋鹿是我国一级保护动物，喜食外来入侵种互花米草。某滩涂湿地互花米草泛滥成灾，导致当地草本植物基本消失。为保护麋鹿和治理互花米草，该地设置围栏区放养麋鹿。上述物种种群数量在互花米草人侵后变化如图。回答下列问题：
注：A、B、C和D分别表示不同的物种。
（1）物种D属于该生态系统组成成分的　 　。
（2）若将同等条件的麋鹿在阶段Ⅱ引入围栏区，　 　（填“会”或“不会”）影响围栏区内麋鹿的环境容纳量，理由是　 　。
（3）由图可知，存在两个发生植物种群衰退的阶段，土壤肥力增加较多的是阶段　 　。该阶段C种群生态位　 　（填“会”或“不会”）发生改变，原因是　 　。
【答案】（1）消费者
（2）不会；在阶段Ⅱ和Ⅲ，互花米草最大种群数量和围栏空间不变
（3）Ⅲ；会；受麋鹿捕食，互花米草种群密度下降
【知识点】种群的数量变动及其原因；当地自然群落中若干种生物的生态位；生态系统的结构
【解析】【解答】（1）生态系统的组成成分包括生产者、消费者、分解者和非生物的物质与能量。物种D的种群数量变化与消费者（如麋鹿）的活动紧密相关，推测其以其他生物（如互花米草或其他动物）为食，在生态系统中承担消费者的角色，通过捕食关系参与物质循环和能量流动。
（2）环境容纳量是指一定环境条件下，某种生物种群所能维持的最大数量，主要由食物资源、生存空间、天敌等环境因素决定。在阶段Ⅱ，互花米草的最大种群数量（食物资源）和围栏区的空间范围未发生改变，因此引入同等条件的麋鹿后，其生存的环境限制因素未变，环境容纳量不会受到影响。
（3）植物种群衰退时，其残体分解会向土壤释放大量有机物，进而增加土壤肥力。阶段Ⅲ中植物种群（如互花米草）因麋鹿捕食而衰退，残体分解更多，土壤肥力增加较多。生态位是指一个物种在群落中的地位或作用，包括所处的空间位置、占用资源的情况及与其他物种的关系等。由于麋鹿捕食互花米草，导致C种群（互花米草）的种群密度下降，其获取资源的范围、与其他物种的竞争关系等都会发生改变，因此其生态位会发生变化。
【分析】（1）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。
（2）一定空间中的环境容纳量一般是有限的。种群数量达到环境容纳量时，往往会稳定在一定的水平，不再增长。一定的环境条件所能维持的种群最大数量称为环境容纳量，又称K值。
17．（2025·福建）运动是预防肥胖的方式之一。剧烈运动后，人体血液中乳酸-苯丙氨酸（Lac-Phe）的含量明显上升。为探究Lac-Phe的产生机理及功效，科研人员进行了相关实验。回答下列问题：
（1）Lac-Phe可由乳酸盐和苯丙氨酸在一定条件下缩合而成。剧烈运动时机体供氧不足，部分丙酮酸在细胞的　 　（填场所）中转化为乳酸，为Lac-Phe的生成提供原料。
（2）已知酶C促进了机体Lac-Phe合成。为验证该结论，科研人员将野生型小鼠细胞（甲组）和敲除C基因的小鼠细胞（乙组）分别培养，一段时间后进行了相关检测。
①收集培养液后，用　 　酶处理贴壁细胞，使其分散为单细胞悬液，离心获得细胞，发现两组细胞内Lac-Phe的浓度相同；
②还需进一步检测　 　中的Lac-Phe浓度，且结果为　 　，则可证实该结论。
（3）研究发现C基因的突变与体重异常相关。据此，推测如下：运动时机体产生的乳酸在酶C的作用下转化为Lac-Phe，Lac-Phe可抑制肥胖的发生。为证实该推测，采用高脂饲料喂养不同条件处理的小鼠，一段时间后检测相应的指标，实验分组及部分结果如下表。
a组：野生型小鼠+静息
b组：C基因敲除小鼠+静息
c组：野生型小鼠+运动
d组：C基因敲除小鼠+运动
组别 检测指标 血浆Lac-Phe浓度（μM） 小鼠体重增量（g）
a组 0.3 16
① 0.4 7
② 1.5 4
③ 0.1 ④
若推测成立，则表中①②③对应的组别分别是　 　（填字母），表中④的值应为　 　（填选项）。
A．小于4 B.4~7 C.7~16 D．大于16
【答案】（1）细胞质基质
（2）胰蛋白；培养液；甲组培养液中Lac-Phe浓度高于乙组培养液
（3）dcb；D
【知识点】无氧呼吸的过程和意义；动物细胞培养技术
【解析】【解答】（1）人体细胞中，丙酮酸转化为乳酸的过程属于无氧呼吸第二阶段。无氧呼吸的整个过程均在细胞质基质中进行，因此剧烈运动时供氧不足，部分丙酮酸会在细胞质基质中转化为乳酸，为后续Lac-Phe的合成提供乳酸盐原料。
（2）①动物细胞培养中，贴壁生长的细胞会通过蛋白质与培养瓶壁粘连，需用胰蛋白酶（或胶原蛋白酶）处理，分解细胞间及细胞与瓶壁间的蛋白质，使细胞分散为单细胞悬液，以便后续离心收集细胞。
②实验目的是验证“酶C促进机体Lac-Phe合成”，自变量为细胞是否含功能正常的C基因（甲组含C基因，乙组敲除C基因）。已知两组细胞内Lac-Phe浓度相同，说明细胞内Lac-Phe的合成差异未在细胞内积累，而是可能分泌到培养液中。因此需进一步检测培养液中的Lac-Phe浓度，若甲组（含酶C）培养液中Lac-Phe浓度高于乙组（无酶C），则可证实酶C能促进Lac-Phe合成（合成的Lac-Phe更多分泌到培养液中）。
（3）血浆Lac-Phe浓度取决于“是否运动”（运动促进乳酸生成，进而促进Lac-Phe合成）和“是否含酶C”（C基因敲除则无酶C，无法合成Lac-Phe）。运动组（c、d）的Lac-Phe浓度应高于静息组（a、b）；同运动状态下，含酶C的野生型（c）高于敲除C基因的（d）；同基因类型下，运动组（c）高于静息组（a），敲除C基因的运动组（d）与静息组（b）差异小。表格中血浆Lac-Phe浓度排序为1.5（最高）＞0.4＞0.3＞0.1（最低），对应组别：1.5（c组，野生型+运动，酶C+运动，Lac-Phe最多）、0.4（d组，敲除C基因+运动，无酶C，Lac-Phe少）、0.3（a组，野生型+静息，酶C但无运动，Lac-Phe较少）、0.1（b组，敲除C基因+静息，无酶C+无运动，Lac-Phe最少）。因此①②③对应的组别依次为d、c、b。b组（敲除C基因+静息）Lac-Phe浓度最低（0.1），无Lac-Phe抑制肥胖，且高脂饲料喂养，体重增量应最大。已知a组（野生型+静息，Lac-Phe=0.3）体重增量16g，c组（野生型+运动，Lac-Phe=1.5）体重增量4g，d组（敲除C基因+运动，Lac-Phe=0.4）体重增量7g。b组（Lac-Phe=0.1）的Lac-Phe浓度低于a组（0.3），抑制肥胖作用更弱，因此体重增量应大于a组的16g，ABC不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【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）动物细胞培养是指从动物体中取出相关的组织，将它分散成单个细胞，然后在适宜的培养条件下，让这些细胞生长和增殖的技术。
18．（2025·福建）Ⅰ型单纯疱疹病毒（HSV-1）感染会导致体内五羟色胺（5-HT）含量明显升高。为探究5-HT的作用机制，科研人员开展了相关研究。回答下列问题：
（1）HSV-1侵染细胞后，机体需通过　 　免疫将靶细胞裂解，暴露的病原体与抗体结合，或被巨噬细胞等免疫细胞吞噬。
（2）体外实验研究5-HT对被HSV-1侵染的小鼠巨噬细胞的影响，实验分组和结果如图1，说明5-HT能　 　（填“促进”或“抑制”）巨噬细胞分泌干扰素β（IFN-β），并　 　（填“增强”或“减弱”）HSV-1的增殖。
（3）5-HT对靶细胞的作用方式是：①直接被转运至胞内发挥作用；②与膜受体结合后，将信号传递至胞内发挥作用。分别用5-HT膜转运蛋白抑制剂（F）和5-HT膜受体抑制剂（N）处理巨噬细胞，实验分组和结果如图2，说明5-HT对巨噬细胞的作用方式是第　 　（填“①”或“②”）种，判断依据是　 　。
（4）体内实验进一步证实了5-HT对小鼠抗HSV-1的免疫调控效应，实验方案如下：
将实验方案补充完整：①　 　；②　 　。
（5）根据上述实验结果，提出一种增强机体抗HSV-1感染的设想：　 　。
【答案】（1）细胞
（2）抑制；增强
（3）①；与对照组相比，膜转运蛋白抑制剂处理促进 IFN-β表达，抑制病毒复制；而膜受体抑制剂处理不影响IFN-β表达和病毒复制
（4）注射等量不含5-HT的溶剂+自由饮水；IFN-β含量
（5）用5-HT 膜转运蛋白抑制剂
【知识点】细胞免疫
【解析】【解答】（1）HSV-1侵染细胞后，机体需通过细胞免疫中的效应T细胞识别并裂解靶细胞，使病原体暴露，进而被抗体结合或巨噬细胞吞噬清除。
（2）对比图1中“HSV-1+”和“HSV-1++5-HT”组，加入5-HT后，IFN-β（干扰素β）的相对表达水平降低，说明5-HT抑制巨噬细胞分泌IFN-β；同时HSV-1的相对增殖水平升高，说明5-HT增强了HSV-1的增殖。
（3）图2中，加入膜转运蛋白抑制剂（F）后，IFN-β表达升高、HSV-1增殖降低（与对照组相比），说明5-HT通过膜转运蛋白进入细胞后发挥抑制IFN-β、促进病毒增殖的作用；而膜受体抑制剂（N）处理后，IFN-β和HSV-1的变化与对照组无差异，说明5-HT并非通过膜受体发挥作用，因此作用方式为第①种（直接被转运至胞内）。
（4）体内实验需设置对照组，对照组应腹腔注射等量不含5-HT的溶剂并自由饮水，以排除溶剂等无关变量的影响。检测指标②应为IFN-β含量，因为体外实验表明5-HT通过影响IFN-β分泌调控病毒增殖，体内实验需验证这一关联。
（5）根据实验结果，5-HT膜转运蛋白抑制剂可促进IFN-β分泌、抑制HSV-1增殖，因此使用该抑制剂可增强机体抗HSV-1感染的能力。
【分析】人体的免疫包括非特异性免疫和特异性免疫。特异性免疫是通过体液免疫和细胞免疫两种方式，针对特定的病原体发生的免疫反应，它的分子基础是抗体与抗原、免疫细胞表面的受体与抗原的特异性结合。体液免疫主要靠体液中的抗体来作战，细胞免疫主要靠T细胞直接杀伤靶细胞。体液免疫和细胞免疫相互配合，共同完成对机体稳态的调节。
19．（2025·福建）家猫毛色受常染色体和性染色体基因控制，回答下列问题：
（1）家猫常染色体上的2对等位基因独立遗传（A/a、E/e），显性基因E使毛色呈黑色，隐性基因e使毛色呈黄色，A蛋白抑制E蛋白功能，a蛋白无此功能。据此可知黑猫的基因型为　 　。基因型为AaEe的雌雄家猫交配，子代黑猫的概率为　 　。
（2）研究发现：①在家猫发育过程中，体细胞的2条X染色体同时存在时，会随机失活其中1条；②X染色体上1对等位基因参与毛色控制：（黑色）、（黄色）和（玳瑁色）。对家猫胚胎皮肤细胞进行检测，统计能转录B或O基因的不同类型细胞比例，结果如图1。
从结果可知该mRNA特异性地在细胞中由　 　基因转录，由此判断图中未知猫的基因型是　 　（只考虑性染色体）。
（3）性染色体基因（B/O）能影响常染色体基因对毛色的控制。E蛋白通过P蛋白控制毛色形成；O蛋白存在时，与P蛋白结合，导致P蛋白降解从而改变毛色，机制如图2所示。若无E蛋白则毛色皆为黄色。
①不含A基因的杂合黄色雌猫基因型有　 　种。含aaEe基因的黄色雌猫与含aaEe基因的黑色雄猫杂交，子代雄猫的毛色是　 　。
②若两只纯合黄猫杂交，子代雄猫均为黑色，子代雌猫基因型为　 　。
【答案】（1）aaEE、aaEe；3/16
（2）黑素；O
（3）2；黄色；
【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；伴性遗传
【解析】【解答】（1）显性基因E使毛色呈黑色，但A蛋白会抑制E蛋白功能，因此只有基因型为aa（无A蛋白抑制）且含E基因（E-）的个体才能表现为黑色，即aaEE、aaEe。基因型为AaEe的雌雄家猫交配，子代中aa的概率为1/4，E-的概率为3/4，因此黑猫（aaE-）的概率为1/4×3/4=3/16。
（2）图1中只有黑素细胞检测到B或O mRNA的转录，说明该mRNA特异性地在黑素细胞中由B或O基因转录。未知猫的黑素细胞中检测到B或O mRNA的转录比例为50%左右，结合X染色体随机失活的特点，可判断其基因型为XBXO。
（3）①不含A基因（aa）的杂合黄色雌猫，需满足“无E蛋白功能（ee）”或“有O蛋白导致P蛋白降解（含XO）”。则基因型包括aaeeXBXO、aaEeXOXO，共2种。含aaEe基因的黄色雌猫（基因型为aaEeXOXO）与含aaEe基因的黑色雄猫（aaEeXBY）杂交，子代雄猫的性染色体为XOY。XOY个体中O蛋白与P蛋白结合导致P蛋白降解，且无E蛋白时毛色为黄色，因此子代雄猫毛色为黄色。
②两只纯合黄猫杂交，子代雄猫均为黑色（aaE-XBY），说明亲本雌猫需提供XB，且亲本均含aaEe（保证E蛋白存在）。因此亲本基因型为aaeeXBXB（雌）和aaEEXOY（雄），子代雌猫基因型为aaEeXBXO。
【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）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。
20．（2025·福建）为建立一种效率高、毒性小的基因敲除系统，将图1所示的质粒1和质粒2导入大肠杆菌，质粒2中的sgRNA基因依据目的基因设计，其转录的短链RNA通过与目的基因碱基互补配对，与Cas9蛋白共同作用，敲除大肠杆菌基因组中的目的基因。
回答下列问题：
（1）大肠杆菌LacZ基因的表达产物可催化X-gal生成蓝色物质从而使菌落呈现蓝色，否则菌落为白色。将质粒1与含LacZ基因相应sgRNA基因的质粒2同时转化到大肠杆菌中，涂布到含抗生素　 　的平板（含有X-gal）上进行培养。若长出的是　 　色菌落则为LacZ基因被敲除的大肠杆菌。
（2）Cas9基因的表达量会影响敲除效率，但其过量表达会对大肠杆菌有毒。为评估毒性和敲除效率，用5种启动子（A、B、C、D和E）启动Cas9的转录，相应检测结果如图2所示。结果表明，启动子　 　对细胞毒性最小；综合考量毒性和敲除效率，应选用启动子　 　用于该系统。
（3）含有质粒的大肠杆菌在无抗生素选择压力下培养，少数子代细胞会丢失质粒。结合质粒1和质粒2的特点，在成功敲除LacZ基因的大肠杆菌中消除质粒1和质粒2，实验流程如图3所示。
①培养12小时后，图3试管1中大部分的大肠杆菌　 　（填选项）。
A．含质粒1和质粒2 B．只含质粒1
C．只含质粒2 D．无质粒1和质粒2
②若要从图3平板上筛出质粒1和质粒2均被消除的大肠杆菌，简要写出实验思路和预期结果：　 　。
【答案】（1）卡那霉素和四环素；白
（2）C；A
（3）B；将同一菌落的大肠杆菌分别用含卡那霉素和四环素培养基进行培养，两者均不生长则为筛出的大肠杆菌
【知识点】培养基对微生物的选择作用；基因工程的应用；基因工程综合
【解析】【解答】（1）质粒1含卡那霉素抗性基因，质粒2含四环素抗性基因，因此需涂布到含卡那霉素和四环素的平板上，才能筛选出同时含两种质粒的大肠杆菌。LacZ基因被敲除后，其表达产物缺失，无法催化X-gal生成蓝色物质，菌落呈白色。
（2）图2中启动子C对应的敲除率低且菌落数多，说明对细胞毒性最小。启动子A的敲除率较高且毒性（菌落数减少程度）可接受，综合考量毒性和敲除效率。
（3）①质粒2为温度敏感型质粒，在37℃下不能复制，因此培养12小时后，试管1中大部分大肠杆菌只含能复制的质粒1（含卡那霉素抗性基因）。
②质粒1含卡那霉素抗性基因，质粒2含四环素抗性基因，若大肠杆菌能在含卡那霉素或四环素的培养基中生长，说明仍含相应质粒；若均不能生长，则说明两种质粒均被消除。因此实验思路和预期结果：将平板上的菌落分别接种到含卡那霉素的培养基和含四环素的培养基中培养；若在两种培养基中均不能生长，则说明该大肠杆菌已消除质粒1和质粒2。
【分析】（1）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。
（2）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。
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