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广东省八校联盟2025-2026学年高三上学期质量检测（一）生物试题
1．（2025高三上·广东月考）3月20日，桂林“国际无废日”通过倡导资源高效利用和废弃物减量化，探索生态保护与城市发展的平衡之道，开辟出一条特色鲜明的可持续发展道路。下列说法中没有直接体现的是（　　）
A．实行“循环经济”的原则
B．低消耗，多效益原则
C．遵循自生原理和协调原理
D．建立社会一经济一自然复合系统
2．（2025高三上·广东月考）经过下列处理所得到的细胞中，能确定已经失去活性的是（　　）
A．将猕猴体细胞核注入去核卵母细胞得到的重构细胞
B．用台盼蓝染液染色后被染成蓝色的人口腔上皮细胞
C．经诱导获得的红色和绿色荧光均匀分布的人鼠融合细胞
D．临时装片中的叶绿体随着细胞质流动的黑藻叶肉细胞
3．（2025高三上·广东月考）细胞膜的功能是由它的成分和结构决定的，人们对细胞膜化学成分和结构的认识经历了很长的过程。下列叙述正确的是（　　）
A．磷脂与脂肪的区别在于磷脂中甘油的二个羟基与其他衍生物结合
B．丹尼利和戴维森研究细胞膜张力，推测细胞膜可能还附有蛋白质
C．构成膜的磷脂分子可以侧向自由移动，膜中的蛋白质也能自由运动
D．细胞膜外表面的糖蛋白和糖脂称为糖被，在细胞生命活动中具有重要功能
4．（2025高三上·广东月考）龙眼与荔枝均是30条染色体（二倍体），二者杂交的子代脆蜜龙眼在清远等地区开展种植。如图是研究人员观察到的杂种子代植株减数分裂图像。下列相关叙述错误的是（　　）
A．应对花蕾未开放时的花药进行观察
B．图1细胞中同源染色体联会紊乱
C．图2细胞中的染色体桥断裂后，会导致染色体数目变异
D．杂种子代植株的染色体加倍后能产生可育植株
5．（2025高三上·广东月考）植物无糖组织培养技术是指在植物组织培养中以CO2代替糖作为植物体的碳源，生产优质种苗的一种新的植物微繁殖技术，在中药材繁殖等方面广泛应用。有关叙述错误的是 （　　）
A．该技术通过改变碳源在一定程度上降低了杂菌污染的可能性
B．该技术选取植物体的各种部位作为外植体，获得的新植株基因型相同
C．通过该技术繁殖新个体也需要经历脱分化和再分化过程
D．该技术需要的环境条件包括适宜的光照、充足的CO2等
6．（2025高三上·广东月考）为探究磁场刺激对神经系统钝化的影响及电生理机制，研究人员将小鼠分为3组：对照组、神经系统钝化模型（HU）组和磁场刺激（CFS）组，检测3组小鼠的静息电位的结果如图所示。另检测各组动作电位的峰值，发现组间无差异。下列说法错误的是（　　）
A．实验中使三组神经元兴奋所需的最小刺激强度相同
B．静息时神经元细胞膜主要对K+有通透性，造成K+外流
C．给予适宜强度刺激后HU组的神经元中Na+内流量最多
D．实验结果表明，CFS可改善神经系统钝化时出现的神经元兴奋性下降
7．（2025高三上·广东月考）实时荧光定量PCR是将荧光标记的探针与待测样本DNA混合，当探针完整时，不产生荧光。在PCR过程中，与目的基因结合的探针被耐高温的DNA聚合酶水解时，可在特定条件下检测到荧光。随着循环次数的增加，荧光信号强度增加。下列相关叙述正确的是（　　）
A．PCR过程中两种引物的碱基序列不能互补配对
B．耐高温的DNA聚合酶催化子链延伸的方向均为3'-5'
C．荧光信号达到设定的阈值时，经历的循环数越少，说明含有病变的概率越低
D．若某次PCR反应共产生52个等长的DNA，则需要加入6个荧光探针
8．（2025高三上·广东月考）研究发现，植物细胞叶绿体内膜上的载体蛋白NTT负责将细胞质基质中的ATP转运进叶绿体，同时将叶绿体基质内的ADP等量交换至细胞质基质，以维持叶绿体内ATP与ADP的动态平衡。下列推测错误的是（　　）
A．载体蛋白NTT存在ATP和ADP的结合位点
B．NTT缺失型叶绿体的光合作用性能可能会降低
C．NTT的存在建立了叶绿体和线粒体中能量代谢的联系
D．黑暗条件下光反应受阻导致NTT无法正常工作
9．（2025高三上·广东月考）同一生物对决定相同氨基酸的不同密码子的使用频率有较大差异。密码子的优化是指利用基因工程技术，将基因序列中使用频率较低的密码子替换，优化后与优化前相比（　　）
A．DNA分子中会出现尿嘧啶 B．转录形成的mRNA序列不变
C．翻译合成蛋白质的效率提高 D．RNA聚合酶更容易读取密码子
10．（2025高三上·广东月考）一对正常的夫妻，所生儿子患血友病且性染色体组成为XXY，已知该血友病儿子在产生配子时，三条性染色体中的两条随机移向一极，另一条移向另一极（不考虑其他变异）。下列叙述正确的是（　　）
A．儿子的血友病致病基因来自其父亲
B．该患者产生的配子中染色体数目正常的占1/4
C．该患者细胞内血友病致病基因的数目是4、2或1个
D．该患者可能是母亲的卵母细胞在减数分裂Ⅱ时分裂异常所致
11．（2025高三上·广东月考）内蒙古草原上的小叶锦鸡儿灌丛化草原，是由锦鸡儿形成直径1～5米的圆形或半圆形丘阜，这些锦鸡儿丛内部聚集了枯土、枯枝落叶，形成了一个局部优越的小环境，使得其中的植物生长发育优于周围环境。下列叙述错误的是（　　）
A．小叶锦鸡儿灌丛的根系和枝叶可以固定土壤，减少风蚀和水蚀
B．死亡的植物体和根系在分解过程中释放养分，改善土壤质量
C．小叶锦鸡儿形成的圆形或半圆形丘阜，具有明显的分层现象
D．典型草原向灌丛化草原的转变是过度放牧引起的重要结果之一
12．（2025高三上·广东月考）青藏高原藏獒细胞中的EPAS1基因编码HIF2蛋白亚基，属于缺氧反应核心通路。HBB基因编码血红蛋白β链，负责氧气运输。高原型EPAS1基因有4个氨基酸发生了改变，这些改变可能与减小血管阻力、促进血液流动相关，从而获得适应性优势。下列叙述正确的是（　　）
A．藏獒的呼吸系统和心血管系统之间发生了协同进化
B．EPAS1和HBB基因突变通过自然选择保留，体现了有利变异的积累
C．藏獒的基因突变是定向的，直接由高原环境诱导产生以适应生存
D．藏獒的基因突变直接决定了它们在高海拔环境中的所有适应性特征
13．（2025高三上·广东月考）信天翁是一种在海洋中捕食鱼类的海鸟。当它们飞到陆地上的繁殖地时，可能会将未消化的鱼残留在巢穴周围。这些鱼残会被陆地上的食腐动物如狐狸、老鼠等食用。下列关于该现象的叙述，正确的是（　　）
A．海洋食物链中的能量和物质无法传递到陆地生态系统
B．物质和能量由信天翁传递给狐狸和老鼠，说明后者的营养级更高
C．陆地生态系统和海洋生态系统中的食物链都是以捕食食物链为主
D．陆地生态系统的能量传递效率一般低于海洋生态系统
14．（2025高三上·广东月考）运动过程中，人体会通过神经调节和体液调节等方式使机体适时做出多种适应性反应，以维持内环境稳态。如图为某人血糖持续升高时，血浆中胰岛素的浓度变化。下列叙述正确的是（　　）
A．正常情况下，胰岛B细胞的分泌主要受血糖浓度的反馈调节
B．前期血糖大幅度升高是因为胰岛B细胞基因表达增强合成较多胰岛素
C．图中可能是饭后立即运动，交感神经兴奋以促进胃肠蠕动和消化腺分泌
D．人体运动时血浆中的尿素先后进入淋巴液和组织液，最后在肾脏形成尿液排出
15．（2025高三上·广东月考）植物激素ABA、CTK和GA均参与调节拟南芥种子的萌发，部分作用关系如图。下列说法正确的是（　　）
A．GA、CTK在种子萌发过程中相互抗衡
B．种子的萌发仅受植物激素的调控，与外界因素无关
C．种子萌发后，根冠中的细胞能感受重力信号，引起根的向地生长
D．GA通过抑制GAMYB基因的表达，来促进α-淀粉酶的合成促进种子的萌发
16．（2025高三上·广东月考）酪氨酸酶缺陷会导致白化病，现对某白化病患者的家庭成员进行基因测序，发现了酪氨酸酶基因（TYR）的突变位点M1和M2，这两个突变位点均在TYR非模板链的编码区，M1在第649位发生C→T的碱基替换，M2在第1037位发生G→T的碱基替换，任意位点的突变都会导致酪氨酸酶失活。各家庭成员中仅女儿1患病，其他个体均正常，若不考虑其他突变与互换。下列叙述正确的是（　　）
位点 父亲 母亲 儿子 女儿1 女儿2
M1 杂合 野生 野生 杂合 待测
M2 野生 杂合 野生 杂合 待测
注：杂合表示在该位点检测到野生型和突变型两种序列，野生表示在该位点仅检测到野生型序列。
A．父亲会产生失活的酪氨酸酶，该酶的第217位氨基酸一定发生改变
B．女儿2两个位点的检测结果中至少有一个杂合的概率为1/2
C．女儿1与不携带致病突变的正常个体婚配，后代不会患白化病
D．人群中只有同时携带M1、M2位点突变的个体才会表现出白化病
17．（2025高三上·广东月考）雨水花园是我国特殊建造的具有有效收集和净化雨水等功能的设施，如图1为其岩石上部分微生物种群的数量变化。雨水通过地表的植被层、腐殖土层和透水层过滤雨水，多余的雨水通过溢流管流入旁边的中心湖。回答下列问题：
（1）雨水花园岩石上会发生演替，其本质是　 　。雨水花园具有净化功能，从雨水过滤的过程分析，其净化过程具体表现在　 　。
（2）图1中种群A可为种群B提供有机碳，据此推测，在第0～28天内，有机碳　 　（填“能”或“不能”）在种群A、B间循环利用，原因是　 　。
（3）雨水花园建造前，中心湖曾出现水体浑浊、蓝细菌大量繁殖并伴有异味等现象。图2中最可能代表上述时期中心湖水质情况的是监测点　 　（填序号）。
（4）某研究团队在中心湖水体中发现了一种常用于农药和染料中的对硝基苯酚，其化学性质稳定。同时某种细菌无法在无氧条件下生长，在适宜条件下能降解和利用对硝基苯酚，并释放二氧化碳，真核生物栅藻在光照条件下放氧效率较高。故科研人员欲利用细菌和栅藻的　 　（填种间关系），对中心湖水体进行净化，理由是　 　。
18．（2025高三上·广东月考）干旱胁迫限制水稻的生长发育，严重影响产量。具有特定结构的保卫细胞参与水稻气孔的构成。红光能促进水稻气孔的开放，为研究其机理，研究者利用野生型（WT）和OsPIL15基因敲除的水稻m，设计并开展相关实验，部分结果如图，其中气孔导度表示气孔张开的程度，OsAB15基因在气孔开闭的调节中具有重要作用。回答下列问题：
（1）保卫细胞的叶绿体中　 　（填色素名称）对红光有较高的吸收峰值。大多数植物在干旱条件下，气孔会周期性开闭，称为“气孔振荡”，既有利于植物对干旱条件的适应，又有利于植物生理活动的正常进行，其原因是　 　。
（2）从光调节植物生长发育的机制看，红光促进气孔开放的机制是：①为保卫细胞光合作用提供能量，合成有机物，使细胞液浓度增大，吸水膨胀；②作为　 　影响OsPIL15蛋白的含量。实验一的结果表明，红光促进气孔开放的主要机制不是①，依据是　 　。
（3）OsPIL15蛋白是如何对气孔开闭进行调控？研究者作出假设并进一步探究。
①假设一：OsPIL15蛋白通过影响　 　，从而影响气孔开闭。为验证该假设进行了实验二。
②假设二：OsPIL15蛋白　 　（填“促进”或“抑制”）OsAB15基因的表达，从而影响气孔开闭。为验证该假设进行了实验三。若要进一步验证该结论，可选用　 　水稻，检测其气孔导度。
（4）研究发现OsPIL15基因过表达的水稻（OE）籽粒产量和WT无明显差异，培育OE品种的意义是　 　。
19．（2025高三上·广东月考）已知小鼠的有眼和无眼受等位基因A和a控制，红色眼和黑色眼受等位基因B和b控制。研究发现a基因为印记基因，其表达具有亲本性别选择性，即在一个性别的亲本中正常表达，而在另一性别亲本中表达受抑制。为研究两对基因的位置关系，科研人员利用无眼和红色眼的纯种个体进行了杂交实验如图1。回答下列问题：
（1）控制眼色的基因位于　 　染色体上，判断依据是　 　。
（2）请在图2中标注杂交实验二F1雄鼠的基因型　 　。若该鼠在产生配子时，A、a基因所在区段发生交换，则F2中将会出现的新的性状类型为　 　。
（3）印记基因的表达受到抑制，会导致配子存活率降低，结合杂交实验一的结果分析，位于　 　（填“雄”或“雌”）性的配子中的a基因表达受抑制，导致相应配子的存活率降低为　 　。据此预测，杂交实验二F2的性状分离比为　 　。
（4）大多数印记基因成簇存在，且其中至少包含一个转录产物是长链非编码RNA（ln-cRNA）的基因。lncRNA不编码蛋白质，但能通过与其模板链结合导致部分基因不能表达，从而起到调控基因簇中其他基因表达的作用。下图3表示某种印记基因簇的组成和表达情况，其中ICE中分布着lncRNA基因的启动子。
依据本题信息可以推测：①母源染色体上lncRNA基因　 　（填“能”或“不能”）表达，原因是　 　。图示个体中来自　 　（填“母源染色体”或“父源染色体”）上的Slc22a3基因和Slc22a2基因能表达。
20．（2025高三上·广东月考）高级别浆液性卵巢癌（HGSOC）是一类死亡率较高的卵巢癌。现有治疗手段仅对部分HGSOC患者有效，且易产生耐药。为开发新的治疗方法，科学家们进行了相关研究。回答下列问题：
（1）IFNe是一种干扰素，具有抗微生物感染作用，在免疫系统组成中属于　 　。
（2）研究人员推测IFNe可能存在抗肿瘤活性，为验证此推测，研究人员利用ID8肿瘤细胞（卵巢癌细胞系），采用图1方式建立三种不同阶段的小鼠卵巢癌模型并进行实验，三种模型对照组注射等量的生理盐水。结果如图2所示。
据图1分析，研究人员建立的“发展中（未形成）”“已形成”和“晚期具有腹膜转移”的小鼠卵巢癌模型分别为　 　、　 　、　 　（填字母）模型。图2结果显示　 　，表明IFNe具有治疗HGSOC的潜力。
（3）研究人员制备敲除IFNe受体基因的小鼠X，对X和野生型小鼠均注射未敲除IFNα受体基因的ID8肿瘤细胞建立模型，对部分小鼠注射IFNe进行治疗。治疗组的小鼠X肿瘤数量、肿瘤转移率均低于不治疗组的小鼠X，但显著高于治疗组的野生型小鼠。检测发现野生型小鼠接受IFNe治疗后，活化的免疫细胞增加，将其与ID8肿瘤细胞在体外培养，会导致ID8肿瘤细胞裂解。据此推测IFNe抗HGSOC的机制是　 　。
21．（2025高三上·广东月考）2024年5月16日，上海交通大学联合多家单位，在Cell上发表论文，报告了一项应用新型慢病毒（改造自人免疫缺陷病毒HIV）载体技术治疗重度输血依赖的β-地中海贫血的安全性和有效性研究结果。其技术流程大致如下。
（1）分离和培养患者造血干细胞：造血干细胞在培养液中呈　 　生长状态，为了防止杂菌污染，需在培养液中添加适量　 　，并定期更换培养液，目的是　 　（答出2点）。
（2）生产带有正常β-珠蛋白基因的慢病毒载体：构建慢病毒载体时需用到转移质粒（如图1），转移质粒上的5'端LTR和3'端LTR序列能将这两段之间的基因插入到受体细胞的基因组中，该序列对于慢病毒的基因组转录，逆转录和整合进入宿主细胞的基因组是必须的。图1中RRE、cPPT/CTS等组件能提高外源基因整合到受体细胞的效率。
构建重组转移质粒时，可以选择图中的　 　限制酶切开质粒，同时在β-珠蛋白基因扩增时所需的引物　 　端添加相应限制酶的识别序列和相应的额外保护碱基。引物长度要适应，过短会导致　 　降低。为确定β-珠蛋白基因是否正向连接到转移质粒中，在进行PCR鉴定时可选择的一对引物是　 　。
（3）体外基因转染和筛选：慢病毒载体与患者造血干细胞表面的　 　结合进入细胞，将目的基因整合到基因组DNA中。一段时间后，通过　 　技术，筛选能正常表达β-珠蛋白的受体细胞。
（4）骨髓清空和细胞回输：对患者进行化疗，然后将体外基因修饰过的　 　细胞通过静脉注射回输至患者体内，重建正常造血系统。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】全球性生态环境问题；生态工程依据的生态学原理
【解析】【解答】A、“资源高效利用和废弃物减量化”本质是物质的循环利用，直接体现了“循环经济”原则，A不符合题意；
B、资源高效利用意味着低消耗，生态保护与城市发展平衡指向多效益（生态、经济、社会），直接体现低消耗、多效益原则，B不符合题意；
C、自生原理强调生物组分的自组织、互利共存，协调原理侧重生物与环境、生物与生物的适应协调。题干中未涉及生物组分的选择布设、物种间关系或环境容纳量等内容，未直接体现这两个原理，C符合题意；
D、“生态保护与城市发展的平衡”“可持续发展道路”，本质是兼顾社会发展、经济增长与自然保护，建立了社会—经济—自然复合系统，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】题干核心是“资源循环、低耗高效、社会-经济-自然协调发展”，需区分不同生态工程原理的具体内涵，判断其是否与题干倡导的内容直接对应。
2．【答案】B
【知识点】细胞膜的功能；动物体细胞克隆；观察叶绿体、线粒体、细胞质流动实验
【解析】【解答】A、重构细胞由猕猴体细胞核和去核卵母细胞组成，是核移植技术的产物，具备进一步发育的潜在活性，无法确定其已经失去活性，A不符合题意；
B、用台盼蓝染液染色后被染成蓝色的人口腔上皮细胞，可确定已失去活性。活细胞的细胞膜有选择透过性，能阻止台盼蓝进入；死细胞细胞膜完整性被破坏，染料进入后使细胞呈蓝色，这是判断细胞失活的直接依据，B符合题意；
C、经诱导获得的红色和绿色荧光均匀分布的人鼠融合细胞，荧光均匀分布说明细胞膜融合成功，该细胞仍能进行正常生命活动，可能具有活性，无法确定其失活，C不符合题意；
D、临时装片中叶绿体随着细胞质流动的黑藻叶肉细胞，细胞质流动需要细胞提供能量，是细胞代谢活跃的表现，说明细胞具有活性，未失活，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】（1）细胞活性判断的关键依据是活细胞特有的结构功能，如细胞膜的选择透过性、细胞质的流动性等，这些特征消失通常意味着细胞失活。
（2）台盼蓝染色法是常用的细胞活性检测方法，其原理基于活细胞与死细胞细胞膜通透性的差异，被染成蓝色的细胞可直接判定为失活细胞。
（3）核移植得到的重构细胞、诱导融合的细胞，只要未出现活细胞特征消失的现象，就不能确定其失活；而细胞代谢相关的现象（如细胞质流动）存在，可证明细胞具有活性。
3．【答案】B
【知识点】细胞膜的成分；细胞膜的流动镶嵌模型；生物膜的探索历程
【解析】【解答】A、磷脂与脂肪的区别在于，磷脂中甘油的三个羟基里，两个与脂肪酸结合，一个与其他衍生物（如磷酸）结合，而非“二个羟基与其他衍生物结合”，该选项混淆了结合基团的数量，A不符合题意；
B、丹尼利和戴维森通过研究细胞膜张力发现，细胞膜的表面张力远低于油-水界面的表面张力。基于这一现象，他们推测细胞膜除了脂质外，可能还附有蛋白质，这一推测符合当时的实验证据，B符合题意；
C、构成膜的磷脂分子可以侧向自由移动，但膜中的蛋白质并非都能自由运动，多数蛋白质分子的运动具有一定局限性，只有部分蛋白质能自由运动，该选项夸大了蛋白质的运动能力，C不符合题意；
D、细胞膜外表面的糖被，指的是糖类分子与蛋白质结合形成的糖蛋白、与脂质结合形成的糖脂中的“糖类分子”，而非糖蛋白和糖脂本身，该选项混淆了糖被的定义对象，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】（1）磷脂与脂肪的结构差异：二者均以甘油为骨架，脂肪中甘油的三个羟基均与脂肪酸结合；磷脂中甘油的两个羟基与脂肪酸结合，一个羟基与含磷衍生物结合，这是磷脂能形成双分子层的结构基础。
（2）欧文顿通过物质通透性实验提出膜由脂质组成；荷兰科学家证明脂质分子排列为连续两层；丹尼利和戴维森结合张力实验推测膜中含蛋白质；罗伯特森提出“暗-亮-暗”三层结构模型；后续通过荧光标记实验证明膜具有流动性，最终桑格和尼克森提出流动镶嵌模型。
（3）磷脂双分子层构成膜的基本支架，具有流动性；蛋白质分子镶嵌、嵌入或横跨磷脂双分子层，大多数蛋白质具有一定流动性；细胞膜外表面的糖类分子（糖被）与蛋白质或脂质结合，参与细胞识别等功能。
4．【答案】C
【知识点】观察细胞的减数分裂实验；染色体结构的变异；减数分裂异常情况分析
【解析】【解答】A、观察减数分裂时，需要选择花蕾未开放的花药。因为此时花药中的花粉母细胞正处于减数分裂阶段，若花蕾开放，减数分裂可能已完成，无法观察到完整的分裂过程，A不符合题意；
B、龙眼和荔枝虽均为二倍体且染色体数相同，但属于不同物种，它们的染色体不属于同源染色体。杂种子代细胞中无同源染色体，减数分裂时会出现同源染色体联会紊乱的现象，B不符合题意；
C、图2中的染色体桥，是染色体未正常分离而连接形成的结构。染色体桥断裂后，会导致染色体片段的缺失或重复，属于染色体结构变异，并不会改变染色体的数目，因此不会导致染色体数目变异，C符合题意；
D、杂种子代因联会紊乱无法产生可育配子，若通过技术使其实染色体加倍，会成为异源四倍体。此时细胞中每条染色体都有对应的同源染色体，减数分裂可正常联会和分离，从而产生可育植株，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】（1）观察植物减数分裂通常以未开放花蕾的花药为材料，因为该时期花药内的花粉母细胞正在进行减数分裂，细胞分裂状态清晰。
（2）不同物种杂交产生的子代，由于双亲染色体不属于同源染色体，减数分裂时会发生联会紊乱，无法形成正常配子，通常表现为不育（如三倍体无子西瓜）。
（3）染色体结构变异包括缺失、重复、倒位、易位，通常由染色体片段的异常变化引起；染色体数目变异则是染色体数量的增减，二者本质不同，需根据具体现象判断变异类型。
（4）通过秋水仙素等手段使异源杂种子代染色体加倍，可使其成为异源多倍体，恢复同源染色体配对能力，进而恢复育性，这是培育可育杂交品种的常用方法。
5．【答案】B
【知识点】植物组织培养的过程；植物细胞工程的应用
【解析】【解答】A、传统组织培养以糖为碳源，易滋生异养型杂菌；无糖培养以CO2为碳源，杂菌因缺乏可利用的碳源，生长繁殖受到抑制，从而降低了污染可能性，A不符合题意；
B、该技术并非选取植物体各种部位作为外植体，通常优先选择分生能力强的部位（如茎尖、根尖），这类部位更容易脱分化和再分化。若外植体取自花药（含配子），通过培养获得的单倍体植株，其基因型与母体植株不同，并非所有情况下新植株基因型都相同，B符合题意；
C、无糖组织培养本质仍属于植物组织培养技术，需遵循“外植体→脱分化形成愈伤组织→再分化形成胚状体或丛芽→完整植株”的流程，因此必须经历脱分化和再分化过程，C不符合题意；
D、该技术中植物需通过光合作用利用CO2作为碳源，因此需要适宜的光照（提供光合作用能量）和充足的CO2（提供碳源），同时还需控制温度、pH等环境条件，以保证植株正常生长，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】（1）无糖组织培养与传统培养的核心差异：二者关键区别在于碳源类型，传统培养用蔗糖等有机糖，无糖培养用CO2；这种差异直接影响杂菌污染概率（无糖培养更低）和对光照的需求（无糖培养需充足光照以支持光合作用）。
（2）外植体需选择分生能力强的部位以提高培养成功率；若外植体来自体细胞（如茎段），培养出的植株基因型与母体一致；若来自配子（如花药），培养出的单倍体植株基因型与母体不同。
（3）无论何种植物组织培养技术，都需经历脱分化（形成愈伤组织）和再分化（形成器官或胚状体）两个关键阶段，最终才能培育出完整植株，这是细胞全能性表达的必要过程。
6．【答案】A
【知识点】细胞膜内外在各种状态下的电位情况；神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、神经元兴奋所需的最小刺激强度（阈值）与静息电位相关，静息电位绝对值越大，神经元兴奋性越低，所需阈值越高。由实验结果可知三组静息电位不同（HU组静息电位绝对值最大，CFS组接近对照组），因此三组神经元兴奋所需的最小刺激强度不同，HU组需最大刺激强度，对照组和CFS组相对较小，A符合题意；
B、静息电位的形成主要是由于细胞膜对K+的通透性较高，K+顺浓度梯度外流，使细胞膜内侧带负电、外侧带正电，最终形成外正内负的静息电位，B不符合题意；
C、题干明确三组动作电位峰值无差异，而动作电位的峰值由Na+内流的总量决定（Na+内流越多，峰值越高）。HU组静息电位绝对值最大，与动作电位峰值的差值更大，要达到相同的峰值，需要更多的Na+内流来抵消初始的电位差，因此其Na+内流量最多，C不符合题意；
D、神经系统钝化的HU组静息电位绝对值增大，神经元兴奋性下降；而CFS组的静息电位更接近对照组，说明磁场刺激（CFS）可改善HU组神经元兴奋性下降的情况，缓解神经系统钝化，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】静息电位是细胞膜内外的电位差（外正内负），其绝对值越大，神经元越难兴奋（需更强刺激才能达到动作电位阈值），兴奋性越低；反之则兴奋性越高。静息电位主要依赖K+外流，动作电位主要依赖Na+内流；动作电位的峰值由Na+内流的总量决定，若峰值相同，则意味着最终内流的Na+总量一致。
7．【答案】A
【知识点】PCR技术的基本操作和应用
【解析】【解答】A、PCR中两种引物需分别与目的基因两条模板链的3'端互补结合，若引物间存在碱基互补配对，会导致引物自身结合形成二聚体，无法正常与模板链结合，干扰PCR反应，因此设计时需确保两种引物的碱基序列不互补，A符合题意；
B、DNA聚合酶的催化特性是只能从子链的5'端向3'端延伸，无法反向催化，这是由酶的空间结构和底物结合方式决定的，因此子链延伸方向均为5'→3'，而非3'→5'，B不符合题意；
C、荧光信号达到阈值时的循环数（Ct值）与初始模板量成反比，循环数越少，说明初始样本中目的基因（如病变相关基因）的量越多，含有病变的概率越高，而非越低，C不符合题意；
D、PCR中DNA以指数形式扩增（2n，n为循环次数），且初始模板DNA（2个）无需荧光探针，仅新合成的DNA需要探针。若产生52个DNA，循环次数需大于5（25=32）、小于6（26=64），此时新合成的DNA数量为64-2=62，需要62个荧光探针，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】（1）PCR引物设计原则：两种引物需分别匹配目的基因的两条链，且引物间不能互补（避免形成引物二聚体），引物自身也不能形成发夹结构，以保证引物能准确结合模板链。
（2）DNA聚合酶的功能特点：具有5'→3'的聚合酶活性，只能延伸已存在的引物链，无法从头合成DNA；同时具有耐高温特性（如Taq酶），可适应PCR中高温变性的步骤。
（3）理想状态下，DNA数量随循环次数呈指数增长（2n），但实际反应中会因原料消耗、酶活性下降等因素进入平台期，且初始模板为2个（双链DNA），新合成的DNA数量为总DNA数减去初始模板数。
8．【答案】D
【知识点】ATP的作用与意义；叶绿体的结构和功能
【解析】【解答】A、载体蛋白NTT需同时转运ATP和ADP，且二者为等量反向交换，要完成对两种物质的识别和转运，载体蛋白上必然存在与ATP和ADP分别结合的位点，才能实现特异性转运，A不符合题意；
B、叶绿体基质中进行暗反应需要ATP供能，NTT负责将细胞质基质中的ATP转运进叶绿体。若NTT缺失，叶绿体内ATP供应不足，暗反应效率会下降，进而可能导致整个光合作用性能降低，B不符合题意；
C、线粒体通过呼吸作用产生ATP，释放到细胞质基质中；NTT将细胞质基质的ATP转运进叶绿体，同时将叶绿体的ADP运回细胞质基质，而ADP可进一步被线粒体利用合成ATP。由此可见，NTT建立了叶绿体（光合作用）和线粒体（呼吸作用）之间能量代谢的联系，C不符合题意；
D、NTT的工作依赖细胞质基质与叶绿体基质间的ATP、ADP浓度差，而非直接依赖光反应。黑暗条件下，光反应受阻，但线粒体的呼吸作用仍能产生ATP，维持细胞质基质中ATP的含量，此时NTT可正常转运ATP和ADP，并非无法工作，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】（1）负责跨膜转运的载体蛋白需与转运物质特异性结合，若同时转运两种物质（如NTT转运ATP和ADP），则需具备两种物质的结合位点，且常为反向或同向的协同转运。
（2）叶绿体暗反应所需ATP，一部分来自光反应（类囊体产生），另一部分可通过NTT从细胞质基质获取（细胞质基质的ATP主要来自线粒体呼吸作用），二者共同维持叶绿体的能量需求。
（3）光反应影响叶绿体自身的ATP合成，但NTT的转运功能依赖的是细胞质与叶绿体间的ATP/ADP浓度差。黑暗条件下，呼吸作用仍能提供ATP，浓度差依然存在，NTT可正常工作。
（4）线粒体（产ATP）、细胞质基质（传递ATP）、叶绿体（用ATP）通过NTT实现ATP与ADP的交换，形成了细胞器间能量代谢的闭环。
9．【答案】C
【知识点】遗传信息的转录；遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、DNA分子的碱基组成是腺嘌呤（A）、胸腺嘧啶（T）、胞嘧啶（C）、鸟嘌呤（G），尿嘧啶（U）是RNA特有的碱基，无论是否进行密码子优化，DNA中都不会出现尿嘧啶，A不符合题意；
B、密码子优化是替换基因序列中使用频率较低的密码子，基因（DNA）序列发生改变；而mRNA是由DNA转录而来，DNA序列改变会导致转录形成的mRNA序列随之改变，并非不变，B不符合题意；
C、不同密码子的使用频率与细胞中对应tRNA的丰度相关，高频密码子对应的tRNA数量更多。优化后基因使用高频密码子，翻译时tRNA与mRNA密码子的配对效率更高，能更快合成蛋白质，因此翻译效率会提高，C符合题意；
D、RNA聚合酶的功能是结合DNA上的启动子，催化转录形成mRNA，它不直接“读取”密码子（密码子位于mRNA上）；读取密码子的是核糖体（翻译过程中），因此该选项混淆了转录和翻译的参与物质，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】（1）DNA含胸腺嘧啶（T），RNA含尿嘧啶（U），二者碱基组成的区别是判断核酸类型的关键，也是分析密码子优化是否改变碱基种类的基础。
（2）通过替换基因中的低频密码子为高频密码子，不改变编码的氨基酸序列（因为密码子具有简并性），但改变DNA和mRNA的核苷酸序列。
（3）RNA聚合酶负责转录（作用于DNA），核糖体负责翻译（读取mRNA密码子），二者功能不同，需明确区分以避免混淆。
10．【答案】D
【知识点】精子的形成过程；减数分裂异常情况分析
【解析】【解答】A、血友病是伴X染色体隐性遗传病，致病基因（Xa）位于X染色体上。父亲正常，基因型为XAY，只能传递Y染色体或正常XA染色体，无法提供致病基因。儿子基因型为XaXaY，两个致病基因均来自母亲（母亲为携带者XAXa），A不符合题意；
B、患者（XaXaY）减数分裂时，三条性染色体随机分配：两条移向一极，一条移向另一极。产生的配子类型及比例为Xa： XaY： XaXa： Y = 2：2：1：1。其中染色体数目正常的配子（Xa或Y）占（2+1）/6 = 1/2，B不符合题意；
C、患者基因型为XaXaY，体细胞中致病基因（Xa）数目为2个。有丝分裂前期和中期，DNA复制后致病基因数目为4个；有丝分裂后期，染色体加倍后致病基因数目为4个（随后分配到两个子细胞，恢复2个）。减数分裂时，减Ⅰ前期和中期致病基因数目为4个，减Ⅰ后期同源染色体分离，减Ⅱ前期和中期致病基因数目为2个或0个（若XaXa移向一极，则另一极无致病基因），减Ⅱ后期致病基因数目为4个或0个，配子中致病基因数目为2个、1个或0个。因此细胞内致病基因数目可能是4、2、1或0个，C不符合题意；
D、母亲卵母细胞减数分裂Ⅱ时，含X 的姐妹染色单体未分离，会形成XaXa的卵细胞。该卵细胞与父亲产生的Y精子结合，可形成XaXaY的患病儿子，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】关键在于明确血友病的伴X隐性遗传特点，结合减数分裂异常（减Ⅰ或减Ⅱ染色体未分离）推断亲子代基因型，同时准确分析患者减数分裂产生的配子类型及致病基因数目变化。
11．【答案】C
【知识点】群落的结构；群落的演替；生态系统的物质循环
【解析】【解答】A、小叶锦鸡儿作为灌木，其发达的根系可深入土壤固定土体，枝叶能减缓风力和地表径流速度，从而减少风蚀和水蚀，发挥水土保持的生态功能，A不符合题意；
B、死亡的植物体和根系会被分解者（如细菌、真菌）分解，将其中的有机物转化为氮、磷等无机养分，释放到土壤中，提高土壤肥力，改善土壤质量，参与生态系统的物质循环，B不符合题意；
C、群落的“分层现象”特指垂直结构，即不同生物在垂直方向上的分层分布（如森林中乔木层、灌木层、草本层的分化）；而小叶锦鸡儿形成的“圆形或半圆形丘阜”，是灌丛在水平空间上的斑块状分布，属于群落的水平结构，并非垂直分层，C符合题意；
D、过度放牧会破坏草原原有的草本植物群落，导致草本植物覆盖率下降、土壤裸露；而小叶锦鸡儿等灌木耐旱、耐牧能力强，在退化的草原中更易占据优势，逐渐形成灌丛化草原，这是过度放牧引发的典型群落演替结果之一，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】（1）垂直结构是生物在垂直方向上的分层（如植物的高矮分层、动物的栖息层次），主要受光照、温度等因素影响；水平结构是生物在水平方向上的镶嵌式分布（如斑块、条带），主要受地形、土壤湿度、生物自身分布特性等因素影响。
（2）除了作为生产者固定能量，植物还能通过根系固土、枝叶截留降水减少侵蚀（水土保持），通过枯枝落叶被分解参与物质循环（改善土壤），这些都是维持生态系统稳定的重要功能。
（3）过度放牧、开垦等人类活动会改变草原的环境条件，打破原有群落的平衡，使耐旱、耐干扰的物种（如灌木）成为优势种，推动群落向灌丛化等方向演替，可能导致草原生态系统的结构和功能发生改变。
12．【答案】B
【知识点】基因突变的特点及意义；协同进化与生物多样性的形成；自然选择与适应
13．【答案】C
【知识点】生态系统的结构；生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、信天翁从海洋捕食鱼类，将未消化的鱼残带到陆地，鱼残中的物质（如有机物）和能量会被陆地食腐动物利用，说明海洋生态系统的物质和能量可通过生物迁移传递到陆地生态系统，并非无法传递，A不符合题意；
B、狐狸、老鼠食用的是信天翁留下的鱼残（已死亡的有机物），二者属于分解者范畴，该过程是分解者分解有机物的过程，并非捕食关系，不能据此判断狐狸、老鼠的营养级更高，营养级基于捕食食物链中的捕食关系划分，B不符合题意；
C、无论是陆地生态系统（如“植物→昆虫→鸟类”）还是海洋生态系统（如“浮游植物→浮游动物→鱼类”），其主要的食物链类型都是捕食食物链，即通过生物间的捕食关系形成的链状结构，分解者参与的腐食食物链是重要补充，但并非主导，C符合题意；
D、生态系统中能量传递效率通常为10%~20%，这是由能量在营养级间转化时的损耗（如呼吸消耗、未利用）决定的普遍规律，与生态系统类型（陆地或海洋）无关，二者的能量传递效率无明显高低差异，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】（1）生物的迁移（如信天翁往返海洋与陆地）是连接不同生态系统的重要纽带，可实现物质（如有机物、无机盐）和能量在海洋与陆地之间的传递，打破单一生态系统的封闭性。
（2）生态系统中的食物链主要包括捕食食物链（以活的生产者为起点，基于捕食关系）和腐食食物链（以死亡有机物为起点，基于分解关系）。陆地和海洋生态系统中，捕食食物链均为主要类型，支撑着生态系统的能量流动和物质循环。
（3）营养级仅针对捕食食物链中的生物，根据其在捕食关系中的位置确定（如生产者为第一营养级，初级消费者为第二营养级）；分解者（如食用腐殖质的动物）不参与捕食食物链的营养级划分。
（4）能量在相邻营养级间的传递效率是生态系统的普遍规律，不受生态系统类型影响，主要受生物代谢消耗、能量利用效率等因素制约，通常稳定在10%~20%的范围。
14．【答案】A
【知识点】血糖平衡调节
【解析】【解答】A、血糖浓度升高时，会直接刺激胰岛B细胞分泌胰岛素；血糖浓度降低时，胰岛素分泌减少，这是典型的血糖浓度反馈调节机制，也是胰岛B细胞分泌的主要调控方式，A符合题意；
B、胰岛素的作用是降低血糖，前期血糖大幅升高不会是胰岛素合成增多导致。由图可知，初期胰岛素浓度上升是胰岛B细胞释放储存的胰岛素，后期才是基因表达增强合成新的胰岛素，B不符合题意；
C、运动时交感神经兴奋，其作用是抑制胃肠蠕动和消化腺分泌，以集中能量供运动需求，而非促进，C不符合题意；
D、血浆中的尿素直接经肾小球滤过进入肾小囊形成原尿，再经肾小管和集合管加工形成尿液排出，无需先进入淋巴液和组织液，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】胰岛B细胞的分泌主要依赖血糖浓度的反馈调节，运动时交感神经的生理效应、尿素的排泄路径是易错点，需明确调节机制和物质运输路径的本质。
15．【答案】C
【知识点】其他植物激素的种类和作用；植物激素间的相互关系；环境因素参与调节植物的生命活动
【解析】【解答】A、GA（赤霉素）通过抑制DELLA蛋白、促进GAMYB基因表达来促进种子萌发；CTK（细胞分裂素）通过激活ARRs基因、抑制ABI5基因转录来解除休眠、促进萌发。二者均起到促进种子萌发的作用，属于协同关系，而非相互抗衡（拮抗关系），A不符合题意；
B、种子萌发是内外因素共同调控的结果：内部受GA、CTK、ABA等植物激素调节；外部还需适宜的温度、水分、光照（部分种子）等环境因素，并非仅受植物激素调控，B不符合题意；
C、种子萌发后，根冠细胞能感受重力信号，引发生长素横向运输，使根近地侧生长素浓度高于远地侧。由于根对生长素更敏感，近地侧生长素浓度过高抑制生长，远地侧正常促进生长，最终导致根向地生长，C符合题意；
D、根据作用关系，ABA（脱落酸）会抑制GAMYB基因的表达，从而抑制种子萌发；而GA的作用是促进GAMYB基因表达，进而促进α-淀粉酶合成（α-淀粉酶可分解淀粉提供能量），推动种子萌发，该选项混淆了GA与ABA的作用，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】（1）判断激素间关系需看最终作用效果——若均促进或均抑制某一过程，则为协同关系（如GA与CTK均促进种子萌发）；若作用效果相反，则为拮抗关系（如GA促进萌发、ABA抑制萌发）。
（2） 根向地生长的原理的核心是“重力感受→生长素横向运输→浓度差异→生长差异”，根冠是重力感受部位，生长素的极性运输和横向运输共同导致近地侧与远地侧的生长差异。
16．【答案】C
【知识点】基因突变的特点及意义
【解析】【解答】A、父亲M1位点为杂合（野生型+突变型），突变型是第649位C→T的碱基替换，但该替换不一定导致氨基酸改变：一方面，密码子具有简并性，不同密码子可能编码同一种氨基酸；另一方面，若替换导致终止密码子（如CAA→UAA），会使翻译提前终止，此时并非“第217位氨基酸改变”，而是肽链变短，因此无法确定第217位氨基酸一定改变，A不符合题意；
B、父亲M1杂合、M2野生，产生两种配子（M1突变+M2野生、M1野生+M2野生），各占1/2；母亲M1野生、M2杂合，产生两种配子（M1野生+M2突变、M1野生+M2野生），各占1/2。女儿2“至少一个位点杂合”的对立事件是“两个位点均野生”，后者概率为（1/2父亲野生配子）×（1/2母亲野生配子）=1/4，因此“至少一个杂合”的概率为1-1/4=3/4，而非1/2，B不符合题意；
C、女儿1的基因型为M1杂合、M2杂合，由于“任意位点突变均致病”，但她的配子中：M1位点可能为野生或突变（各1/2），M2位点可能为野生或突变（各1/2），即配子均只含一个突变位点（或无突变）。与不携带致病突变的正常个体婚配，后代基因型为“野生+突变”（杂合）或全野生，均不会出现“任意位点纯合突变”或“双位点杂合”之外的情况，但题干中“任意位点突变”指的是导致酶失活的突变，而杂合状态下野生型基因可表达正常酶，因此后代不会患白化病，C符合题意；
D、题干明确“任意位点的突变都会导致酪氨酸酶失活”，这里的“突变”包括该位点的杂合突变（如父亲M1杂合、母亲M2杂合），并非需“同时携带M1、M2位点突变”。例如，若某个体仅M1位点纯合突变（或杂合突变），也会因酪氨酸酶失活表现为白化病，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】（1）碱基替换不一定导致氨基酸改变，需考虑密码子简并性；若替换产生终止密码子，会导致肽链提前终止，而非氨基酸改变。
（2）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）优势种的替代；植被层吸收土壤中的重金属离子、腐殖土层中的微生物分解污染物
（2）不能；碳在生物群落和非生物环境之间循环（或自养型生物制造的有机碳可以被异养生物直接利用，自养型生物只能利用非生物环境中的无机碳）
（3）②
（4）原始合作；栅藻进行光合作用释放氧气为细菌提供有氧环境，细菌降解水体中的对硝基苯酚，并将产生的CO2提供给栅藻进行光合作用
【知识点】群落的演替；种间关系；生态系统的物质循环
【解析】【解答】（1）群落演替的本质并非所有物种的替换，而是优势种的替代。随着环境变化，原有优势种因适应能力下降被新优势种取代，这是演替的核心特征。雨水花园的净化过程依赖不同层次的协同作用：植被层的根系可吸收土壤中的重金属离子（如铅、镉等），减少污染物积累；腐殖土层中存在大量分解者（如细菌、真菌），能将雨水中的有机污染物（如有机物碎屑）分解为无机物，从而实现雨水净化。
（2）碳循环的完整路径是“非生物环境（如大气CO2）→生物群落（生产者固定CO2合成有机碳，消费者和分解者利用有机碳）→非生物环境（分解者分解产生CO2回归）”，其循环范围是生物群落与非生物环境之间，而非两个生物种群之间。种群A为种群B提供有机碳，是有机碳的单向传递（A→B），而循环需要“传递+回归”的双向过程。种群A若为生产者，只能利用非生物环境的无机碳，无法直接利用种群B产生的有机碳；若为消费者，也需依赖更上游的生产者提供有机碳，因此有机碳不能在A、B间循环。
（3）蓝细菌大量繁殖时，其叶绿素a含量会升高；蓝细菌繁殖消耗水中溶解氧，且死亡后被分解者分解会进一步消耗氧气，导致水体溶氧量下降；水体浑浊说明污染物较多，水质较差。图2中监测点②的蓝细菌叶绿素a含量较高、溶氧量较低，与上述污染现象完全匹配；监测点①溶氧量可能较高、蓝细菌较少，监测点③溶氧量和蓝细菌叶绿素a含量均高，不符合“有异味、水体浑浊”的低氧环境。
（4）原始合作是指两种生物共同生活时，彼此受益，但分开后仍能独立生存，与互利共生（分开后无法独立生存）不同。栅藻为光合自养生物，光照下通过光合作用释放氧气，为“需氧型”细菌提供有氧环境，满足其生长需求；细菌能降解对硝基苯酚（有机污染物），并将其分解为CO2，为栅藻的光合作用提供原料（CO2）。二者相互受益、分开可独立生存，符合原始合作的定义，且能共同提升水体净化效率（细菌除污染物，栅藻维持氧平衡）。
【分析】（1）一个群落替代另一个群落的过程叫作群落演替。群落演替可以分为初生演替和次生演替。人类活动会影响演替的进程和方向。
（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）组成生物体的碳、氢、氧、氮、磷、硫等元素，都在不断进行着从非生物环境到生物群落，又从生物群落到非生物环境的循环过程，这就是生态系统的物质循环。
（1）群落演替的本质是优势种的替代。植被层吸收土壤中的重金属离子，腐殖土层中的微生物分解污染物，达到净化污水的目的。
（2）碳在生物群落和非生物环境之间循环，不能在种群A和B之间循环。
（3）雨水花园建造前，中心湖曾出现水体浑浊、蓝细菌大量繁殖并伴有异味等现象，说明此时水体污染较严重，蓝藻过多，可能造成了大量生物的死亡，溶氧量比较低，叶绿素含量较高，对应监测点②。
（4）栅藻和该细菌可以独立生活，当二者生活在一块时，栅藻可以为该细菌提供氧气，该细菌可以分解为对硝基苯酚为栅藻提供二氧化碳，可以净化污水，二者为原始合作的关系。
18．【答案】（1）叶绿素；既能降低蒸腾作用强度，又能保障CO2供应
（2）光信号；黑暗（或远红光照射）条件下的水稻m不进行光合作用，但气孔导度和红光时相同
（3）脱落酸的含量；促进；OsAB15基因敲除（OsAB15蛋白合成缺陷）
（4）OE品种节水抗旱，可用于农业改良
【知识点】叶绿体结构及色素的分布和作用；影响光合作用的环境因素；其他植物激素的种类和作用；环境因素参与调节植物的生命活动；基因表达的调控过程
【解析】【解答】（1）叶绿体中的色素中，叶绿素（叶绿素a和叶绿素b）对红光和蓝紫光有较高吸收峰值，而类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，因此第一空答案为叶绿素。
干旱条件下，“气孔振荡”（周期性开闭）的核心作用是平衡“保水”与“供碳”：关闭时可降低蒸腾作用，减少水分流失；开放时能保障CO2进入叶肉细胞，为光合作用提供原料，从而在适应干旱的同时维持正常生理活动。
（2）光在植物生长发育中的作用有两种：一是作为光合作用的能量来源，二是作为光信号调控基因表达或蛋白含量（如红光通过光敏色素传递信号），因此第二空答案为光信号。
实验一的关键对比是“黑暗/远红光条件下的敲除株（m）”与“红光条件下的植株”：若机制①（能量供能）是主要因素，黑暗中无光合作用，气孔导度应显著降低；但实际结果是二者气孔导度相同，说明红光促进气孔开放的主要机制不是①，而是通过光信号调控OsPIL15蛋白。
（3）①实验二的检测对象是“脱落酸含量”，而脱落酸（ABA）是抑制气孔开放的关键激素，因此假设一为：OsPIL15蛋白通过影响脱落酸的含量（合成或降解）调控气孔开闭。
②实验三结果显示：野生型（WT）在黑暗中OsAB15基因表达量高（气孔关闭），红光下表达量低（气孔开放）；而敲除株（m）中OsAB15表达量不受光影响，说明OsPIL15蛋白可促进OsAB15基因表达（红光抑制OsPIL15，进而降低OsAB15表达，促进气孔开放）。
③验证该结论需遵循“排除法”：选用OsAB15基因敲除的水稻，若其气孔导度不受OsPIL15影响（无论OsPIL15是否存在，气孔导度均较高），则可证明OsPIL15是通过调控OsAB15影响气孔开闭。
（4）OsPIL15过表达（OE）的水稻籽粒产量与野生型（WT）无差异，说明其不影响产量；而结合前文，OsPIL15与气孔开闭、干旱适应相关，推测OE品种可通过调控气孔减少水分流失，具有节水抗旱能力，因此培育OE品种的意义是用于农业改良，在干旱地区保障水稻产量。
【分析】（1）叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。
（2）光合作用是植物细胞叶绿体将太阳能转换成化学能、将二氧化碳和水转变为糖和氧气的过程。
（3）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。
（1）叶绿体中叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，所以叶绿素对红光有较高的吸收峰值。“气孔振荡”是植物对干旱条件的一种适应性反应，既能降低蒸腾作用强度，又能保障CO2供应，使光合作用正常进行。
（2） 光不仅为光合作用提供能量，还可以作为一种信号分子，影响植物的生长发育等过程，所以红光促进气孔开放的机制之一是：作为信号分子影响OsPIL15蛋白的含量；由题意可知，红光能促进气孔的开放，有利于吸收CO2而用于光合作用，正常情况下红光可以为光合作用提供能量而促进植物进行光合作用，但由实验一图可知，黑暗（或远红光）照射的突变体的气孔导度和红光时相同，说明红光促进气孔开放的主要机制不是①。
（3） ①实验二检测的是脱落酸含量，所以假设一是OsPIL15蛋白通过影响脱落酸合成（或降解），即脱落酸的含量，从而影响气孔开闭；
②从实验三来看，野生型（WT）在黑暗中OsAB15基因表达量高，在红光下表达量降低，而OsPIL15基因敲除的水稻m中OsAB15基因表达量在黑暗和红光条件下与WT接近，说明OsPIL15蛋白促进OsAB15基因的表达，从而影响气孔开闭。若想进一步验证该结论，可选用过表达OsAB15敲除（OsAB15蛋白合成缺陷）的水稻，检测其气孔导度。如果该水稻气孔导度与预期相符，能进一步说明OsPIL15蛋白通过促进OsAB15基因表达影响气孔开闭。
（4） 已知水资源短缺限制水稻的生长发育，严重影响水稻的产量，而OsPIL15基因过表达的水稻（OE）籽粒产量和WT无明显差异，说明OE品种在不影响产量的前提下，可能由于红光促进气孔开放等机制，使水稻对水资源的利用效率提高（或使水稻在水资源短缺条件下能更好地生长发育等），所以培育OE品种可以提高水稻在水资源短缺环境下的适应能力，可用于农业改良，保障水稻产量。
19．【答案】X；杂交实验一亲本为无眼雌性和红色眼雄性，F1红色眼全为雌性，黑色眼全为雄性；；无眼雌鼠；雌；50％；红色眼♀∶红色眼♂∶无眼♂=3∶2∶1；不能；ICE基因被甲基化修饰，导致lncRNA基因无法转录；母源染色体
【知识点】基因的分离规律的实质及应用；伴性遗传；表观遗传；基因在染色体上位置的判定方法
【解析】【解答】（1）杂交实验一的亲本为“无眼雌性×红色眼雄性”，F1中“红色眼全为雌性，黑色眼全为雄性”，眼色性状的表现直接与性别挂钩，符合伴性遗传的典型特征。由于性状与性别相关联，且红色眼为显性（F1雌性均为红色眼），可判断控制眼色的基因位于X染色体上，这是判断的核心依据。
（2）有眼（A）为显性，无眼（a）为隐性。杂交实验中无眼性状隔代遗传，且F1全为有眼，结合性别差异可判断A/a基因位于X、Y染色体的同源区段（非同源区段无法解释雄性无眼的隔代遗传），如下图。
杂交实验二亲本为“有眼雌性（X X ）×有眼雄性（X Y ）”，F1雄鼠的基因型为X Y （Y染色体携带a基因，X染色体携带A和B基因）。若A、a所在同源区段发生交换，雄鼠会产生X 、X 两种新配子，与雌鼠配子结合后，F2中会出现“无眼雌鼠（X X 或X X ）”这一新性状类型。
（3）杂交实验一F1中无眼个体比例特殊，结合“a基因是印记基因，表达受抑制会降低配子存活率”，可推测雌性配子中的a基因表达受抑制（若为雄性，F1雄性性状会更异常）。F1红色眼雌性（X X ）产生的配子中，X ：X =2：1（而非1：1），说明X 配子存活率仅为50%（正常1：1，存活率降低后变为2：1）。杂交实验二F1雌鼠（X ：X =2：1）与雄鼠（X ：Y =1：1）交配，后代中：红色眼雌鼠（X X 、X X ）占3/6，红色眼雄鼠（X Y ）占2/6，无眼雄鼠（X Y ）占1/6，故分离比为红色眼♀∶红色眼♂∶无眼♂=3∶2∶1。
（4）图3显示母源染色体的ICE区域（lncRNA基因启动子）被甲基化修饰，而甲基化会抑制基因转录，因此母源染色体上的lncRNA基因不能表达。父源染色体的Slc22a3和Slc22a2基因被lncRNA结合（lncRNA与其模板链结合抑制表达），而母源染色体上这两个基因未被甲基化且无lncRNA抑制，因此母源染色体上的Slc22a3和Slc22a2基因能表达。
【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。
（3）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。
20．【答案】（1）免疫活性物质
（2）B；A；C；三种不同阶段的模型小鼠注射IFNe的治疗组肿瘤数量均低于对照组
（3）IFNe对肿瘤细胞有直接的抑制作用，同时还激活免疫细胞，激活的免疫细胞裂解肿瘤细胞
【知识点】免疫系统的结构与功能；细胞免疫
【解析】【解答】（1）免疫系统由免疫器官、免疫细胞和免疫活性物质组成，免疫活性物质包括抗体、细胞因子（如干扰素）、溶菌酶等，IFNe作为干扰素，符合免疫活性物质的定义。
（2）B模型注射肿瘤细胞后7天即给药，肿瘤未形成，对应“发展中（未形成）”；A模型28天给药，肿瘤已在卵巢形成，对应“已形成”；C模型肿瘤细胞注射于腹腔，存在腹膜转移，对应“晚期具有腹膜转移”。图2中所有IFNe治疗组的肿瘤数量均低于生理盐水对照组，直接体现IFNe的抗肿瘤潜力。
（3）敲除IFNe受体的小鼠X，治疗组仍比未治疗组肿瘤少，说明IFNe可直接作用于肿瘤细胞（无需受体介导的免疫途径），抑制其增殖转移。野生型小鼠治疗后活化免疫细胞增加，且能裂解肿瘤细胞，说明IFNe可激活免疫系统，通过免疫细胞杀伤肿瘤细胞。
【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。
（1）干扰素是主要的细胞因子之一，细胞因子属于免疫活性物质。
（2）根据图1，A模型ID8肿瘤细胞注射在卵巢，代表没有转移，第28天注射IFNe间隔时间较长，代表已形成的小鼠卵巢癌模型；B模型ID8肿瘤细胞注射在卵巢，代表没有转移，第7天注射IFNe间隔时间较短，代表未形成的小鼠卵巢癌模型；C模型ID8肿瘤细胞注射在腹腔，代表晚期具有腹膜转移。故研究人员建立的“发展中（未形成）”“已形成”和“晚期具有腹膜转移”的小鼠卵巢癌模型分别为B、A、C。图2中对照组肿瘤细胞数都高于注射IFNe组，显示三种不同阶段的模型小鼠注射IFNe的治疗组肿瘤数量均低于对照组，说明IFNe具有治疗HGSOC的潜力。
（3）治疗组的小鼠X肿瘤数量、肿瘤转移率均低于不治疗组的小鼠X，说明IFNe对肿瘤细胞有直接的抑制作用。检测发现野生型小鼠接受IFNe治疗后，活化的免疫细胞增加，说明IFNe可以激活免疫细胞。将其（激活的免疫细胞）与ID8肿瘤细胞在体外培养，会导致ID8肿瘤细胞裂解，说明激活的免疫细胞裂解肿瘤细胞。故推测IFNe抗HGSOC的机制为IFNe对肿瘤细胞有直接的抑制作用，同时还激活免疫细胞，激活的免疫细胞裂解肿瘤细胞。
21．【答案】（1）悬浮；抗生素；防止营养物质耗尽、代谢废物积累
（2）EcoRI；5'；特异性；F1和R2或R1和F2
（3）特异性受体；抗原-抗体分子杂交
（4）造血干
【知识点】干细胞的概念、应用及研究进展；PCR技术的基本操作和应用；基因工程的应用；动物细胞培养技术；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】（1）造血干细胞属于未完全分化的干细胞，在体外特定培养液环境中，不会贴附于培养容器壁生长，而是呈现自由悬浮的生长状态，这是其在体外培养的典型特性，便于后续基因转染等操作。抗生素具有抑制或杀灭细菌等杂菌的作用，在细胞培养液中添加适量抗生素，可有效防止外界杂菌污染，保证造血干细胞的纯净培养环境，避免杂菌代谢影响细胞生长或导致细胞死亡。造血干细胞在生长代谢过程中会持续消耗培养液中的葡萄糖、氨基酸、无机盐等营养物质，若不及时更换培养液，营养物质会逐渐耗尽，无法满足细胞生长需求，导致细胞增殖停滞甚至凋亡。细胞代谢同时会产生乳酸、氨等代谢废物，这些废物在培养液中积累会改变培养液的渗透压、pH值等理化性质，对细胞产生毒性作用，影响细胞正常生理功能，定期更换培养液可清除代谢废物，维持适宜的培养环境。
（2）构建重组转移质粒时，限制酶的选择需遵循“不破坏载体关键结构（如标记基因、LTR序列等）且能形成有效黏性末端”的原则。图中EcoRI的酶切位点位于5'端LTR和3'端LTR之间的目的基因插入区域，且不会破坏RRE、cPPT/CTS等增强整合效率的组件，而其他两种限制酶的酶切位点可能位于标记基因或关键功能序列内部，导致载体失活，因此选择EcoRI限制酶切开质粒。PCR扩增中，DNA聚合酶只能从引物的3'端开始延伸子链，若在引物3'端添加限制酶识别序列，会破坏引物与模板链的互补配对，影响扩增效率；而在5'端添加识别序列和保护碱基，既不影响引物与模板的结合及子链延伸，又能在扩增后使目的基因两端获得所需黏性末端，便于与切开的质粒连接。过短的引物与模板链的结合特异性降低，易与基因组中其他非目标序列发生非特异性配对，导致PCR扩增出现杂带，干扰目的基因的获取和后续载体构建。检测目的基因是否正向连接时，需选择一对分别结合于“质粒特定序列”和“目的基因特定序列”的引物。若选择F1（结合质粒3'端LTR附近序列）和R2（结合目的基因反向链5'端序列），或R1（结合质粒5'端LTR附近序列）和F2（结合目的基因正向链3'端序列），正向连接时可扩增出包含“质粒片段+目的基因片段”的特定长度产物；若目的基因反向连接，两引物会位于同一链且方向相反，无法启动PCR扩增，通过电泳结果可明确连接方向。
（3）慢病毒载体进入细胞的过程依赖“受体配体识别”机制，慢病毒载体表面的特定蛋白（配体）可与造血干细胞表面的特异性受体结合，引发细胞膜融合或内吞作用，使载体进入细胞，该过程保证了基因转染的细胞特异性，避免对其他细胞造成影响。筛选能正常表达β珠蛋白的细胞，核心是检测细胞是否产生目标蛋白。抗原抗体分子杂交技术利用β珠蛋白（抗原）与特异性抗体的特异性结合特性，通过标记抗体（如荧光标记、酶标记）的信号检测，可直接判断细胞是否表达β珠蛋白，具有灵敏度高、特异性强的优势，是蛋白质水平检测的常用方法。
（4）造血干细胞具有自我更新和多向分化潜能，可分化为红细胞、白细胞、血小板等各类血细胞。患者原有造血干细胞因β珠蛋白基因缺陷，无法产生正常红细胞，导致重度贫血；将体外经基因修饰（导入正常β珠蛋白基因）的造血干细胞回输，可在患者骨髓中定植并增殖分化，重建正常造血系统，持续产生含正常β珠蛋白的红细胞，从根源上治疗疾病。
【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）PCR反应需要在一定的缓冲液中才能进行，需提供DNA模板，分别与两条模板链结合的2种引物，4种脱氧核苷酸和耐高温的DNA聚合酶；同时通过控制温度使DNA复制在体外反复进行。
（1）悬浮生长是指细胞在培养液中自由悬浮并生长的方式，一些干细胞，如造血干细胞和间充质干细胞，在特定的培养条件下可以表现出悬浮生长的特性。抗生素可以杀菌，为了防止杂菌污染，需在培养液中添加适量抗生素。为了防止营养物质耗尽、代谢废物积累对细胞造成危害，需要定期更换培养液。
（2）构建重组转移质粒时，可以选择图中的EcoRI限制酶切开质粒，另外两种酶会破坏载体上的标记基因或其它结构。子链从引物的3，端开始延伸，在扩增时需要在引物得到5，端加上相应的限制酶序列。引物长度要适应，过短会导致特异性降低，即与DNA上其它部分配对。为确定β-珠蛋白基因是否正向连接到转移质粒中，可选择（F1和R2）或（R1和F2），若正向连接，则PCR后电泳会出现相应的条带，若目的基因反接，则两引物的位置位于同一方向，无法进行PCR，电泳没有条带。
（3）慢病毒载体与患者造血干细胞表面的特异性受体结合，进入细胞。检测β-珠蛋白，可以采用抗原-抗体分子杂交技术。
（4）患者的血细胞异常，将体外基因修饰过的造血干细胞通过静脉注射回输至患者体内，重建正常造血系统，为其产生正常的血细胞。
1 / 1广东省八校联盟2025-2026学年高三上学期质量检测（一）生物试题
1．（2025高三上·广东月考）3月20日，桂林“国际无废日”通过倡导资源高效利用和废弃物减量化，探索生态保护与城市发展的平衡之道，开辟出一条特色鲜明的可持续发展道路。下列说法中没有直接体现的是（　　）
A．实行“循环经济”的原则
B．低消耗，多效益原则
C．遵循自生原理和协调原理
D．建立社会一经济一自然复合系统
【答案】C
【知识点】全球性生态环境问题；生态工程依据的生态学原理
【解析】【解答】A、“资源高效利用和废弃物减量化”本质是物质的循环利用，直接体现了“循环经济”原则，A不符合题意；
B、资源高效利用意味着低消耗，生态保护与城市发展平衡指向多效益（生态、经济、社会），直接体现低消耗、多效益原则，B不符合题意；
C、自生原理强调生物组分的自组织、互利共存，协调原理侧重生物与环境、生物与生物的适应协调。题干中未涉及生物组分的选择布设、物种间关系或环境容纳量等内容，未直接体现这两个原理，C符合题意；
D、“生态保护与城市发展的平衡”“可持续发展道路”，本质是兼顾社会发展、经济增长与自然保护，建立了社会—经济—自然复合系统，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】题干核心是“资源循环、低耗高效、社会-经济-自然协调发展”，需区分不同生态工程原理的具体内涵，判断其是否与题干倡导的内容直接对应。
2．（2025高三上·广东月考）经过下列处理所得到的细胞中，能确定已经失去活性的是（　　）
A．将猕猴体细胞核注入去核卵母细胞得到的重构细胞
B．用台盼蓝染液染色后被染成蓝色的人口腔上皮细胞
C．经诱导获得的红色和绿色荧光均匀分布的人鼠融合细胞
D．临时装片中的叶绿体随着细胞质流动的黑藻叶肉细胞
【答案】B
【知识点】细胞膜的功能；动物体细胞克隆；观察叶绿体、线粒体、细胞质流动实验
【解析】【解答】A、重构细胞由猕猴体细胞核和去核卵母细胞组成，是核移植技术的产物，具备进一步发育的潜在活性，无法确定其已经失去活性，A不符合题意；
B、用台盼蓝染液染色后被染成蓝色的人口腔上皮细胞，可确定已失去活性。活细胞的细胞膜有选择透过性，能阻止台盼蓝进入；死细胞细胞膜完整性被破坏，染料进入后使细胞呈蓝色，这是判断细胞失活的直接依据，B符合题意；
C、经诱导获得的红色和绿色荧光均匀分布的人鼠融合细胞，荧光均匀分布说明细胞膜融合成功，该细胞仍能进行正常生命活动，可能具有活性，无法确定其失活，C不符合题意；
D、临时装片中叶绿体随着细胞质流动的黑藻叶肉细胞，细胞质流动需要细胞提供能量，是细胞代谢活跃的表现，说明细胞具有活性，未失活，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】（1）细胞活性判断的关键依据是活细胞特有的结构功能，如细胞膜的选择透过性、细胞质的流动性等，这些特征消失通常意味着细胞失活。
（2）台盼蓝染色法是常用的细胞活性检测方法，其原理基于活细胞与死细胞细胞膜通透性的差异，被染成蓝色的细胞可直接判定为失活细胞。
（3）核移植得到的重构细胞、诱导融合的细胞，只要未出现活细胞特征消失的现象，就不能确定其失活；而细胞代谢相关的现象（如细胞质流动）存在，可证明细胞具有活性。
3．（2025高三上·广东月考）细胞膜的功能是由它的成分和结构决定的，人们对细胞膜化学成分和结构的认识经历了很长的过程。下列叙述正确的是（　　）
A．磷脂与脂肪的区别在于磷脂中甘油的二个羟基与其他衍生物结合
B．丹尼利和戴维森研究细胞膜张力，推测细胞膜可能还附有蛋白质
C．构成膜的磷脂分子可以侧向自由移动，膜中的蛋白质也能自由运动
D．细胞膜外表面的糖蛋白和糖脂称为糖被，在细胞生命活动中具有重要功能
【答案】B
【知识点】细胞膜的成分；细胞膜的流动镶嵌模型；生物膜的探索历程
【解析】【解答】A、磷脂与脂肪的区别在于，磷脂中甘油的三个羟基里，两个与脂肪酸结合，一个与其他衍生物（如磷酸）结合，而非“二个羟基与其他衍生物结合”，该选项混淆了结合基团的数量，A不符合题意；
B、丹尼利和戴维森通过研究细胞膜张力发现，细胞膜的表面张力远低于油-水界面的表面张力。基于这一现象，他们推测细胞膜除了脂质外，可能还附有蛋白质，这一推测符合当时的实验证据，B符合题意；
C、构成膜的磷脂分子可以侧向自由移动，但膜中的蛋白质并非都能自由运动，多数蛋白质分子的运动具有一定局限性，只有部分蛋白质能自由运动，该选项夸大了蛋白质的运动能力，C不符合题意；
D、细胞膜外表面的糖被，指的是糖类分子与蛋白质结合形成的糖蛋白、与脂质结合形成的糖脂中的“糖类分子”，而非糖蛋白和糖脂本身，该选项混淆了糖被的定义对象，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】（1）磷脂与脂肪的结构差异：二者均以甘油为骨架，脂肪中甘油的三个羟基均与脂肪酸结合；磷脂中甘油的两个羟基与脂肪酸结合，一个羟基与含磷衍生物结合，这是磷脂能形成双分子层的结构基础。
（2）欧文顿通过物质通透性实验提出膜由脂质组成；荷兰科学家证明脂质分子排列为连续两层；丹尼利和戴维森结合张力实验推测膜中含蛋白质；罗伯特森提出“暗-亮-暗”三层结构模型；后续通过荧光标记实验证明膜具有流动性，最终桑格和尼克森提出流动镶嵌模型。
（3）磷脂双分子层构成膜的基本支架，具有流动性；蛋白质分子镶嵌、嵌入或横跨磷脂双分子层，大多数蛋白质具有一定流动性；细胞膜外表面的糖类分子（糖被）与蛋白质或脂质结合，参与细胞识别等功能。
4．（2025高三上·广东月考）龙眼与荔枝均是30条染色体（二倍体），二者杂交的子代脆蜜龙眼在清远等地区开展种植。如图是研究人员观察到的杂种子代植株减数分裂图像。下列相关叙述错误的是（　　）
A．应对花蕾未开放时的花药进行观察
B．图1细胞中同源染色体联会紊乱
C．图2细胞中的染色体桥断裂后，会导致染色体数目变异
D．杂种子代植株的染色体加倍后能产生可育植株
【答案】C
【知识点】观察细胞的减数分裂实验；染色体结构的变异；减数分裂异常情况分析
【解析】【解答】A、观察减数分裂时，需要选择花蕾未开放的花药。因为此时花药中的花粉母细胞正处于减数分裂阶段，若花蕾开放，减数分裂可能已完成，无法观察到完整的分裂过程，A不符合题意；
B、龙眼和荔枝虽均为二倍体且染色体数相同，但属于不同物种，它们的染色体不属于同源染色体。杂种子代细胞中无同源染色体，减数分裂时会出现同源染色体联会紊乱的现象，B不符合题意；
C、图2中的染色体桥，是染色体未正常分离而连接形成的结构。染色体桥断裂后，会导致染色体片段的缺失或重复，属于染色体结构变异，并不会改变染色体的数目，因此不会导致染色体数目变异，C符合题意；
D、杂种子代因联会紊乱无法产生可育配子，若通过技术使其实染色体加倍，会成为异源四倍体。此时细胞中每条染色体都有对应的同源染色体，减数分裂可正常联会和分离，从而产生可育植株，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】（1）观察植物减数分裂通常以未开放花蕾的花药为材料，因为该时期花药内的花粉母细胞正在进行减数分裂，细胞分裂状态清晰。
（2）不同物种杂交产生的子代，由于双亲染色体不属于同源染色体，减数分裂时会发生联会紊乱，无法形成正常配子，通常表现为不育（如三倍体无子西瓜）。
（3）染色体结构变异包括缺失、重复、倒位、易位，通常由染色体片段的异常变化引起；染色体数目变异则是染色体数量的增减，二者本质不同，需根据具体现象判断变异类型。
（4）通过秋水仙素等手段使异源杂种子代染色体加倍，可使其成为异源多倍体，恢复同源染色体配对能力，进而恢复育性，这是培育可育杂交品种的常用方法。
5．（2025高三上·广东月考）植物无糖组织培养技术是指在植物组织培养中以CO2代替糖作为植物体的碳源，生产优质种苗的一种新的植物微繁殖技术，在中药材繁殖等方面广泛应用。有关叙述错误的是 （　　）
A．该技术通过改变碳源在一定程度上降低了杂菌污染的可能性
B．该技术选取植物体的各种部位作为外植体，获得的新植株基因型相同
C．通过该技术繁殖新个体也需要经历脱分化和再分化过程
D．该技术需要的环境条件包括适宜的光照、充足的CO2等
【答案】B
【知识点】植物组织培养的过程；植物细胞工程的应用
【解析】【解答】A、传统组织培养以糖为碳源，易滋生异养型杂菌；无糖培养以CO2为碳源，杂菌因缺乏可利用的碳源，生长繁殖受到抑制，从而降低了污染可能性，A不符合题意；
B、该技术并非选取植物体各种部位作为外植体，通常优先选择分生能力强的部位（如茎尖、根尖），这类部位更容易脱分化和再分化。若外植体取自花药（含配子），通过培养获得的单倍体植株，其基因型与母体植株不同，并非所有情况下新植株基因型都相同，B符合题意；
C、无糖组织培养本质仍属于植物组织培养技术，需遵循“外植体→脱分化形成愈伤组织→再分化形成胚状体或丛芽→完整植株”的流程，因此必须经历脱分化和再分化过程，C不符合题意；
D、该技术中植物需通过光合作用利用CO2作为碳源，因此需要适宜的光照（提供光合作用能量）和充足的CO2（提供碳源），同时还需控制温度、pH等环境条件，以保证植株正常生长，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】（1）无糖组织培养与传统培养的核心差异：二者关键区别在于碳源类型，传统培养用蔗糖等有机糖，无糖培养用CO2；这种差异直接影响杂菌污染概率（无糖培养更低）和对光照的需求（无糖培养需充足光照以支持光合作用）。
（2）外植体需选择分生能力强的部位以提高培养成功率；若外植体来自体细胞（如茎段），培养出的植株基因型与母体一致；若来自配子（如花药），培养出的单倍体植株基因型与母体不同。
（3）无论何种植物组织培养技术，都需经历脱分化（形成愈伤组织）和再分化（形成器官或胚状体）两个关键阶段，最终才能培育出完整植株，这是细胞全能性表达的必要过程。
6．（2025高三上·广东月考）为探究磁场刺激对神经系统钝化的影响及电生理机制，研究人员将小鼠分为3组：对照组、神经系统钝化模型（HU）组和磁场刺激（CFS）组，检测3组小鼠的静息电位的结果如图所示。另检测各组动作电位的峰值，发现组间无差异。下列说法错误的是（　　）
A．实验中使三组神经元兴奋所需的最小刺激强度相同
B．静息时神经元细胞膜主要对K+有通透性，造成K+外流
C．给予适宜强度刺激后HU组的神经元中Na+内流量最多
D．实验结果表明，CFS可改善神经系统钝化时出现的神经元兴奋性下降
【答案】A
【知识点】细胞膜内外在各种状态下的电位情况；神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、神经元兴奋所需的最小刺激强度（阈值）与静息电位相关，静息电位绝对值越大，神经元兴奋性越低，所需阈值越高。由实验结果可知三组静息电位不同（HU组静息电位绝对值最大，CFS组接近对照组），因此三组神经元兴奋所需的最小刺激强度不同，HU组需最大刺激强度，对照组和CFS组相对较小，A符合题意；
B、静息电位的形成主要是由于细胞膜对K+的通透性较高，K+顺浓度梯度外流，使细胞膜内侧带负电、外侧带正电，最终形成外正内负的静息电位，B不符合题意；
C、题干明确三组动作电位峰值无差异，而动作电位的峰值由Na+内流的总量决定（Na+内流越多，峰值越高）。HU组静息电位绝对值最大，与动作电位峰值的差值更大，要达到相同的峰值，需要更多的Na+内流来抵消初始的电位差，因此其Na+内流量最多，C不符合题意；
D、神经系统钝化的HU组静息电位绝对值增大，神经元兴奋性下降；而CFS组的静息电位更接近对照组，说明磁场刺激（CFS）可改善HU组神经元兴奋性下降的情况，缓解神经系统钝化，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】静息电位是细胞膜内外的电位差（外正内负），其绝对值越大，神经元越难兴奋（需更强刺激才能达到动作电位阈值），兴奋性越低；反之则兴奋性越高。静息电位主要依赖K+外流，动作电位主要依赖Na+内流；动作电位的峰值由Na+内流的总量决定，若峰值相同，则意味着最终内流的Na+总量一致。
7．（2025高三上·广东月考）实时荧光定量PCR是将荧光标记的探针与待测样本DNA混合，当探针完整时，不产生荧光。在PCR过程中，与目的基因结合的探针被耐高温的DNA聚合酶水解时，可在特定条件下检测到荧光。随着循环次数的增加，荧光信号强度增加。下列相关叙述正确的是（　　）
A．PCR过程中两种引物的碱基序列不能互补配对
B．耐高温的DNA聚合酶催化子链延伸的方向均为3'-5'
C．荧光信号达到设定的阈值时，经历的循环数越少，说明含有病变的概率越低
D．若某次PCR反应共产生52个等长的DNA，则需要加入6个荧光探针
【答案】A
【知识点】PCR技术的基本操作和应用
【解析】【解答】A、PCR中两种引物需分别与目的基因两条模板链的3'端互补结合，若引物间存在碱基互补配对，会导致引物自身结合形成二聚体，无法正常与模板链结合，干扰PCR反应，因此设计时需确保两种引物的碱基序列不互补，A符合题意；
B、DNA聚合酶的催化特性是只能从子链的5'端向3'端延伸，无法反向催化，这是由酶的空间结构和底物结合方式决定的，因此子链延伸方向均为5'→3'，而非3'→5'，B不符合题意；
C、荧光信号达到阈值时的循环数（Ct值）与初始模板量成反比，循环数越少，说明初始样本中目的基因（如病变相关基因）的量越多，含有病变的概率越高，而非越低，C不符合题意；
D、PCR中DNA以指数形式扩增（2n，n为循环次数），且初始模板DNA（2个）无需荧光探针，仅新合成的DNA需要探针。若产生52个DNA，循环次数需大于5（25=32）、小于6（26=64），此时新合成的DNA数量为64-2=62，需要62个荧光探针，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】（1）PCR引物设计原则：两种引物需分别匹配目的基因的两条链，且引物间不能互补（避免形成引物二聚体），引物自身也不能形成发夹结构，以保证引物能准确结合模板链。
（2）DNA聚合酶的功能特点：具有5'→3'的聚合酶活性，只能延伸已存在的引物链，无法从头合成DNA；同时具有耐高温特性（如Taq酶），可适应PCR中高温变性的步骤。
（3）理想状态下，DNA数量随循环次数呈指数增长（2n），但实际反应中会因原料消耗、酶活性下降等因素进入平台期，且初始模板为2个（双链DNA），新合成的DNA数量为总DNA数减去初始模板数。
8．（2025高三上·广东月考）研究发现，植物细胞叶绿体内膜上的载体蛋白NTT负责将细胞质基质中的ATP转运进叶绿体，同时将叶绿体基质内的ADP等量交换至细胞质基质，以维持叶绿体内ATP与ADP的动态平衡。下列推测错误的是（　　）
A．载体蛋白NTT存在ATP和ADP的结合位点
B．NTT缺失型叶绿体的光合作用性能可能会降低
C．NTT的存在建立了叶绿体和线粒体中能量代谢的联系
D．黑暗条件下光反应受阻导致NTT无法正常工作
【答案】D
【知识点】ATP的作用与意义；叶绿体的结构和功能
【解析】【解答】A、载体蛋白NTT需同时转运ATP和ADP，且二者为等量反向交换，要完成对两种物质的识别和转运，载体蛋白上必然存在与ATP和ADP分别结合的位点，才能实现特异性转运，A不符合题意；
B、叶绿体基质中进行暗反应需要ATP供能，NTT负责将细胞质基质中的ATP转运进叶绿体。若NTT缺失，叶绿体内ATP供应不足，暗反应效率会下降，进而可能导致整个光合作用性能降低，B不符合题意；
C、线粒体通过呼吸作用产生ATP，释放到细胞质基质中；NTT将细胞质基质的ATP转运进叶绿体，同时将叶绿体的ADP运回细胞质基质，而ADP可进一步被线粒体利用合成ATP。由此可见，NTT建立了叶绿体（光合作用）和线粒体（呼吸作用）之间能量代谢的联系，C不符合题意；
D、NTT的工作依赖细胞质基质与叶绿体基质间的ATP、ADP浓度差，而非直接依赖光反应。黑暗条件下，光反应受阻，但线粒体的呼吸作用仍能产生ATP，维持细胞质基质中ATP的含量，此时NTT可正常转运ATP和ADP，并非无法工作，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】（1）负责跨膜转运的载体蛋白需与转运物质特异性结合，若同时转运两种物质（如NTT转运ATP和ADP），则需具备两种物质的结合位点，且常为反向或同向的协同转运。
（2）叶绿体暗反应所需ATP，一部分来自光反应（类囊体产生），另一部分可通过NTT从细胞质基质获取（细胞质基质的ATP主要来自线粒体呼吸作用），二者共同维持叶绿体的能量需求。
（3）光反应影响叶绿体自身的ATP合成，但NTT的转运功能依赖的是细胞质与叶绿体间的ATP/ADP浓度差。黑暗条件下，呼吸作用仍能提供ATP，浓度差依然存在，NTT可正常工作。
（4）线粒体（产ATP）、细胞质基质（传递ATP）、叶绿体（用ATP）通过NTT实现ATP与ADP的交换，形成了细胞器间能量代谢的闭环。
9．（2025高三上·广东月考）同一生物对决定相同氨基酸的不同密码子的使用频率有较大差异。密码子的优化是指利用基因工程技术，将基因序列中使用频率较低的密码子替换，优化后与优化前相比（　　）
A．DNA分子中会出现尿嘧啶 B．转录形成的mRNA序列不变
C．翻译合成蛋白质的效率提高 D．RNA聚合酶更容易读取密码子
【答案】C
【知识点】遗传信息的转录；遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、DNA分子的碱基组成是腺嘌呤（A）、胸腺嘧啶（T）、胞嘧啶（C）、鸟嘌呤（G），尿嘧啶（U）是RNA特有的碱基，无论是否进行密码子优化，DNA中都不会出现尿嘧啶，A不符合题意；
B、密码子优化是替换基因序列中使用频率较低的密码子，基因（DNA）序列发生改变；而mRNA是由DNA转录而来，DNA序列改变会导致转录形成的mRNA序列随之改变，并非不变，B不符合题意；
C、不同密码子的使用频率与细胞中对应tRNA的丰度相关，高频密码子对应的tRNA数量更多。优化后基因使用高频密码子，翻译时tRNA与mRNA密码子的配对效率更高，能更快合成蛋白质，因此翻译效率会提高，C符合题意；
D、RNA聚合酶的功能是结合DNA上的启动子，催化转录形成mRNA，它不直接“读取”密码子（密码子位于mRNA上）；读取密码子的是核糖体（翻译过程中），因此该选项混淆了转录和翻译的参与物质，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】（1）DNA含胸腺嘧啶（T），RNA含尿嘧啶（U），二者碱基组成的区别是判断核酸类型的关键，也是分析密码子优化是否改变碱基种类的基础。
（2）通过替换基因中的低频密码子为高频密码子，不改变编码的氨基酸序列（因为密码子具有简并性），但改变DNA和mRNA的核苷酸序列。
（3）RNA聚合酶负责转录（作用于DNA），核糖体负责翻译（读取mRNA密码子），二者功能不同，需明确区分以避免混淆。
10．（2025高三上·广东月考）一对正常的夫妻，所生儿子患血友病且性染色体组成为XXY，已知该血友病儿子在产生配子时，三条性染色体中的两条随机移向一极，另一条移向另一极（不考虑其他变异）。下列叙述正确的是（　　）
A．儿子的血友病致病基因来自其父亲
B．该患者产生的配子中染色体数目正常的占1/4
C．该患者细胞内血友病致病基因的数目是4、2或1个
D．该患者可能是母亲的卵母细胞在减数分裂Ⅱ时分裂异常所致
【答案】D
【知识点】精子的形成过程；减数分裂异常情况分析
【解析】【解答】A、血友病是伴X染色体隐性遗传病，致病基因（Xa）位于X染色体上。父亲正常，基因型为XAY，只能传递Y染色体或正常XA染色体，无法提供致病基因。儿子基因型为XaXaY，两个致病基因均来自母亲（母亲为携带者XAXa），A不符合题意；
B、患者（XaXaY）减数分裂时，三条性染色体随机分配：两条移向一极，一条移向另一极。产生的配子类型及比例为Xa： XaY： XaXa： Y = 2：2：1：1。其中染色体数目正常的配子（Xa或Y）占（2+1）/6 = 1/2，B不符合题意；
C、患者基因型为XaXaY，体细胞中致病基因（Xa）数目为2个。有丝分裂前期和中期，DNA复制后致病基因数目为4个；有丝分裂后期，染色体加倍后致病基因数目为4个（随后分配到两个子细胞，恢复2个）。减数分裂时，减Ⅰ前期和中期致病基因数目为4个，减Ⅰ后期同源染色体分离，减Ⅱ前期和中期致病基因数目为2个或0个（若XaXa移向一极，则另一极无致病基因），减Ⅱ后期致病基因数目为4个或0个，配子中致病基因数目为2个、1个或0个。因此细胞内致病基因数目可能是4、2、1或0个，C不符合题意；
D、母亲卵母细胞减数分裂Ⅱ时，含X 的姐妹染色单体未分离，会形成XaXa的卵细胞。该卵细胞与父亲产生的Y精子结合，可形成XaXaY的患病儿子，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】关键在于明确血友病的伴X隐性遗传特点，结合减数分裂异常（减Ⅰ或减Ⅱ染色体未分离）推断亲子代基因型，同时准确分析患者减数分裂产生的配子类型及致病基因数目变化。
11．（2025高三上·广东月考）内蒙古草原上的小叶锦鸡儿灌丛化草原，是由锦鸡儿形成直径1～5米的圆形或半圆形丘阜，这些锦鸡儿丛内部聚集了枯土、枯枝落叶，形成了一个局部优越的小环境，使得其中的植物生长发育优于周围环境。下列叙述错误的是（　　）
A．小叶锦鸡儿灌丛的根系和枝叶可以固定土壤，减少风蚀和水蚀
B．死亡的植物体和根系在分解过程中释放养分，改善土壤质量
C．小叶锦鸡儿形成的圆形或半圆形丘阜，具有明显的分层现象
D．典型草原向灌丛化草原的转变是过度放牧引起的重要结果之一
【答案】C
【知识点】群落的结构；群落的演替；生态系统的物质循环
【解析】【解答】A、小叶锦鸡儿作为灌木，其发达的根系可深入土壤固定土体，枝叶能减缓风力和地表径流速度，从而减少风蚀和水蚀，发挥水土保持的生态功能，A不符合题意；
B、死亡的植物体和根系会被分解者（如细菌、真菌）分解，将其中的有机物转化为氮、磷等无机养分，释放到土壤中，提高土壤肥力，改善土壤质量，参与生态系统的物质循环，B不符合题意；
C、群落的“分层现象”特指垂直结构，即不同生物在垂直方向上的分层分布（如森林中乔木层、灌木层、草本层的分化）；而小叶锦鸡儿形成的“圆形或半圆形丘阜”，是灌丛在水平空间上的斑块状分布，属于群落的水平结构，并非垂直分层，C符合题意；
D、过度放牧会破坏草原原有的草本植物群落，导致草本植物覆盖率下降、土壤裸露；而小叶锦鸡儿等灌木耐旱、耐牧能力强，在退化的草原中更易占据优势，逐渐形成灌丛化草原，这是过度放牧引发的典型群落演替结果之一，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】（1）垂直结构是生物在垂直方向上的分层（如植物的高矮分层、动物的栖息层次），主要受光照、温度等因素影响；水平结构是生物在水平方向上的镶嵌式分布（如斑块、条带），主要受地形、土壤湿度、生物自身分布特性等因素影响。
（2）除了作为生产者固定能量，植物还能通过根系固土、枝叶截留降水减少侵蚀（水土保持），通过枯枝落叶被分解参与物质循环（改善土壤），这些都是维持生态系统稳定的重要功能。
（3）过度放牧、开垦等人类活动会改变草原的环境条件，打破原有群落的平衡，使耐旱、耐干扰的物种（如灌木）成为优势种，推动群落向灌丛化等方向演替，可能导致草原生态系统的结构和功能发生改变。
12．（2025高三上·广东月考）青藏高原藏獒细胞中的EPAS1基因编码HIF2蛋白亚基，属于缺氧反应核心通路。HBB基因编码血红蛋白β链，负责氧气运输。高原型EPAS1基因有4个氨基酸发生了改变，这些改变可能与减小血管阻力、促进血液流动相关，从而获得适应性优势。下列叙述正确的是（　　）
A．藏獒的呼吸系统和心血管系统之间发生了协同进化
B．EPAS1和HBB基因突变通过自然选择保留，体现了有利变异的积累
C．藏獒的基因突变是定向的，直接由高原环境诱导产生以适应生存
D．藏獒的基因突变直接决定了它们在高海拔环境中的所有适应性特征
【答案】B
【知识点】基因突变的特点及意义；协同进化与生物多样性的形成；自然选择与适应
13．（2025高三上·广东月考）信天翁是一种在海洋中捕食鱼类的海鸟。当它们飞到陆地上的繁殖地时，可能会将未消化的鱼残留在巢穴周围。这些鱼残会被陆地上的食腐动物如狐狸、老鼠等食用。下列关于该现象的叙述，正确的是（　　）
A．海洋食物链中的能量和物质无法传递到陆地生态系统
B．物质和能量由信天翁传递给狐狸和老鼠，说明后者的营养级更高
C．陆地生态系统和海洋生态系统中的食物链都是以捕食食物链为主
D．陆地生态系统的能量传递效率一般低于海洋生态系统
【答案】C
【知识点】生态系统的结构；生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、信天翁从海洋捕食鱼类，将未消化的鱼残带到陆地，鱼残中的物质（如有机物）和能量会被陆地食腐动物利用，说明海洋生态系统的物质和能量可通过生物迁移传递到陆地生态系统，并非无法传递，A不符合题意；
B、狐狸、老鼠食用的是信天翁留下的鱼残（已死亡的有机物），二者属于分解者范畴，该过程是分解者分解有机物的过程，并非捕食关系，不能据此判断狐狸、老鼠的营养级更高，营养级基于捕食食物链中的捕食关系划分，B不符合题意；
C、无论是陆地生态系统（如“植物→昆虫→鸟类”）还是海洋生态系统（如“浮游植物→浮游动物→鱼类”），其主要的食物链类型都是捕食食物链，即通过生物间的捕食关系形成的链状结构，分解者参与的腐食食物链是重要补充，但并非主导，C符合题意；
D、生态系统中能量传递效率通常为10%~20%，这是由能量在营养级间转化时的损耗（如呼吸消耗、未利用）决定的普遍规律，与生态系统类型（陆地或海洋）无关，二者的能量传递效率无明显高低差异，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】（1）生物的迁移（如信天翁往返海洋与陆地）是连接不同生态系统的重要纽带，可实现物质（如有机物、无机盐）和能量在海洋与陆地之间的传递，打破单一生态系统的封闭性。
（2）生态系统中的食物链主要包括捕食食物链（以活的生产者为起点，基于捕食关系）和腐食食物链（以死亡有机物为起点，基于分解关系）。陆地和海洋生态系统中，捕食食物链均为主要类型，支撑着生态系统的能量流动和物质循环。
（3）营养级仅针对捕食食物链中的生物，根据其在捕食关系中的位置确定（如生产者为第一营养级，初级消费者为第二营养级）；分解者（如食用腐殖质的动物）不参与捕食食物链的营养级划分。
（4）能量在相邻营养级间的传递效率是生态系统的普遍规律，不受生态系统类型影响，主要受生物代谢消耗、能量利用效率等因素制约，通常稳定在10%~20%的范围。
14．（2025高三上·广东月考）运动过程中，人体会通过神经调节和体液调节等方式使机体适时做出多种适应性反应，以维持内环境稳态。如图为某人血糖持续升高时，血浆中胰岛素的浓度变化。下列叙述正确的是（　　）
A．正常情况下，胰岛B细胞的分泌主要受血糖浓度的反馈调节
B．前期血糖大幅度升高是因为胰岛B细胞基因表达增强合成较多胰岛素
C．图中可能是饭后立即运动，交感神经兴奋以促进胃肠蠕动和消化腺分泌
D．人体运动时血浆中的尿素先后进入淋巴液和组织液，最后在肾脏形成尿液排出
【答案】A
【知识点】血糖平衡调节
【解析】【解答】A、血糖浓度升高时，会直接刺激胰岛B细胞分泌胰岛素；血糖浓度降低时，胰岛素分泌减少，这是典型的血糖浓度反馈调节机制，也是胰岛B细胞分泌的主要调控方式，A符合题意；
B、胰岛素的作用是降低血糖，前期血糖大幅升高不会是胰岛素合成增多导致。由图可知，初期胰岛素浓度上升是胰岛B细胞释放储存的胰岛素，后期才是基因表达增强合成新的胰岛素，B不符合题意；
C、运动时交感神经兴奋，其作用是抑制胃肠蠕动和消化腺分泌，以集中能量供运动需求，而非促进，C不符合题意；
D、血浆中的尿素直接经肾小球滤过进入肾小囊形成原尿，再经肾小管和集合管加工形成尿液排出，无需先进入淋巴液和组织液，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】胰岛B细胞的分泌主要依赖血糖浓度的反馈调节，运动时交感神经的生理效应、尿素的排泄路径是易错点，需明确调节机制和物质运输路径的本质。
15．（2025高三上·广东月考）植物激素ABA、CTK和GA均参与调节拟南芥种子的萌发，部分作用关系如图。下列说法正确的是（　　）
A．GA、CTK在种子萌发过程中相互抗衡
B．种子的萌发仅受植物激素的调控，与外界因素无关
C．种子萌发后，根冠中的细胞能感受重力信号，引起根的向地生长
D．GA通过抑制GAMYB基因的表达，来促进α-淀粉酶的合成促进种子的萌发
【答案】C
【知识点】其他植物激素的种类和作用；植物激素间的相互关系；环境因素参与调节植物的生命活动
【解析】【解答】A、GA（赤霉素）通过抑制DELLA蛋白、促进GAMYB基因表达来促进种子萌发；CTK（细胞分裂素）通过激活ARRs基因、抑制ABI5基因转录来解除休眠、促进萌发。二者均起到促进种子萌发的作用，属于协同关系，而非相互抗衡（拮抗关系），A不符合题意；
B、种子萌发是内外因素共同调控的结果：内部受GA、CTK、ABA等植物激素调节；外部还需适宜的温度、水分、光照（部分种子）等环境因素，并非仅受植物激素调控，B不符合题意；
C、种子萌发后，根冠细胞能感受重力信号，引发生长素横向运输，使根近地侧生长素浓度高于远地侧。由于根对生长素更敏感，近地侧生长素浓度过高抑制生长，远地侧正常促进生长，最终导致根向地生长，C符合题意；
D、根据作用关系，ABA（脱落酸）会抑制GAMYB基因的表达，从而抑制种子萌发；而GA的作用是促进GAMYB基因表达，进而促进α-淀粉酶合成（α-淀粉酶可分解淀粉提供能量），推动种子萌发，该选项混淆了GA与ABA的作用，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】（1）判断激素间关系需看最终作用效果——若均促进或均抑制某一过程，则为协同关系（如GA与CTK均促进种子萌发）；若作用效果相反，则为拮抗关系（如GA促进萌发、ABA抑制萌发）。
（2） 根向地生长的原理的核心是“重力感受→生长素横向运输→浓度差异→生长差异”，根冠是重力感受部位，生长素的极性运输和横向运输共同导致近地侧与远地侧的生长差异。
16．（2025高三上·广东月考）酪氨酸酶缺陷会导致白化病，现对某白化病患者的家庭成员进行基因测序，发现了酪氨酸酶基因（TYR）的突变位点M1和M2，这两个突变位点均在TYR非模板链的编码区，M1在第649位发生C→T的碱基替换，M2在第1037位发生G→T的碱基替换，任意位点的突变都会导致酪氨酸酶失活。各家庭成员中仅女儿1患病，其他个体均正常，若不考虑其他突变与互换。下列叙述正确的是（　　）
位点 父亲 母亲 儿子 女儿1 女儿2
M1 杂合 野生 野生 杂合 待测
M2 野生 杂合 野生 杂合 待测
注：杂合表示在该位点检测到野生型和突变型两种序列，野生表示在该位点仅检测到野生型序列。
A．父亲会产生失活的酪氨酸酶，该酶的第217位氨基酸一定发生改变
B．女儿2两个位点的检测结果中至少有一个杂合的概率为1/2
C．女儿1与不携带致病突变的正常个体婚配，后代不会患白化病
D．人群中只有同时携带M1、M2位点突变的个体才会表现出白化病
【答案】C
【知识点】基因突变的特点及意义
【解析】【解答】A、父亲M1位点为杂合（野生型+突变型），突变型是第649位C→T的碱基替换，但该替换不一定导致氨基酸改变：一方面，密码子具有简并性，不同密码子可能编码同一种氨基酸；另一方面，若替换导致终止密码子（如CAA→UAA），会使翻译提前终止，此时并非“第217位氨基酸改变”，而是肽链变短，因此无法确定第217位氨基酸一定改变，A不符合题意；
B、父亲M1杂合、M2野生，产生两种配子（M1突变+M2野生、M1野生+M2野生），各占1/2；母亲M1野生、M2杂合，产生两种配子（M1野生+M2突变、M1野生+M2野生），各占1/2。女儿2“至少一个位点杂合”的对立事件是“两个位点均野生”，后者概率为（1/2父亲野生配子）×（1/2母亲野生配子）=1/4，因此“至少一个杂合”的概率为1-1/4=3/4，而非1/2，B不符合题意；
C、女儿1的基因型为M1杂合、M2杂合，由于“任意位点突变均致病”，但她的配子中：M1位点可能为野生或突变（各1/2），M2位点可能为野生或突变（各1/2），即配子均只含一个突变位点（或无突变）。与不携带致病突变的正常个体婚配，后代基因型为“野生+突变”（杂合）或全野生，均不会出现“任意位点纯合突变”或“双位点杂合”之外的情况，但题干中“任意位点突变”指的是导致酶失活的突变，而杂合状态下野生型基因可表达正常酶，因此后代不会患白化病，C符合题意；
D、题干明确“任意位点的突变都会导致酪氨酸酶失活”，这里的“突变”包括该位点的杂合突变（如父亲M1杂合、母亲M2杂合），并非需“同时携带M1、M2位点突变”。例如，若某个体仅M1位点纯合突变（或杂合突变），也会因酪氨酸酶失活表现为白化病，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】（1）碱基替换不一定导致氨基酸改变，需考虑密码子简并性；若替换产生终止密码子，会导致肽链提前终止，而非氨基酸改变。
（2）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高三上·广东月考）雨水花园是我国特殊建造的具有有效收集和净化雨水等功能的设施，如图1为其岩石上部分微生物种群的数量变化。雨水通过地表的植被层、腐殖土层和透水层过滤雨水，多余的雨水通过溢流管流入旁边的中心湖。回答下列问题：
（1）雨水花园岩石上会发生演替，其本质是　 　。雨水花园具有净化功能，从雨水过滤的过程分析，其净化过程具体表现在　 　。
（2）图1中种群A可为种群B提供有机碳，据此推测，在第0～28天内，有机碳　 　（填“能”或“不能”）在种群A、B间循环利用，原因是　 　。
（3）雨水花园建造前，中心湖曾出现水体浑浊、蓝细菌大量繁殖并伴有异味等现象。图2中最可能代表上述时期中心湖水质情况的是监测点　 　（填序号）。
（4）某研究团队在中心湖水体中发现了一种常用于农药和染料中的对硝基苯酚，其化学性质稳定。同时某种细菌无法在无氧条件下生长，在适宜条件下能降解和利用对硝基苯酚，并释放二氧化碳，真核生物栅藻在光照条件下放氧效率较高。故科研人员欲利用细菌和栅藻的　 　（填种间关系），对中心湖水体进行净化，理由是　 　。
【答案】（1）优势种的替代；植被层吸收土壤中的重金属离子、腐殖土层中的微生物分解污染物
（2）不能；碳在生物群落和非生物环境之间循环（或自养型生物制造的有机碳可以被异养生物直接利用，自养型生物只能利用非生物环境中的无机碳）
（3）②
（4）原始合作；栅藻进行光合作用释放氧气为细菌提供有氧环境，细菌降解水体中的对硝基苯酚，并将产生的CO2提供给栅藻进行光合作用
【知识点】群落的演替；种间关系；生态系统的物质循环
【解析】【解答】（1）群落演替的本质并非所有物种的替换，而是优势种的替代。随着环境变化，原有优势种因适应能力下降被新优势种取代，这是演替的核心特征。雨水花园的净化过程依赖不同层次的协同作用：植被层的根系可吸收土壤中的重金属离子（如铅、镉等），减少污染物积累；腐殖土层中存在大量分解者（如细菌、真菌），能将雨水中的有机污染物（如有机物碎屑）分解为无机物，从而实现雨水净化。
（2）碳循环的完整路径是“非生物环境（如大气CO2）→生物群落（生产者固定CO2合成有机碳，消费者和分解者利用有机碳）→非生物环境（分解者分解产生CO2回归）”，其循环范围是生物群落与非生物环境之间，而非两个生物种群之间。种群A为种群B提供有机碳，是有机碳的单向传递（A→B），而循环需要“传递+回归”的双向过程。种群A若为生产者，只能利用非生物环境的无机碳，无法直接利用种群B产生的有机碳；若为消费者，也需依赖更上游的生产者提供有机碳，因此有机碳不能在A、B间循环。
（3）蓝细菌大量繁殖时，其叶绿素a含量会升高；蓝细菌繁殖消耗水中溶解氧，且死亡后被分解者分解会进一步消耗氧气，导致水体溶氧量下降；水体浑浊说明污染物较多，水质较差。图2中监测点②的蓝细菌叶绿素a含量较高、溶氧量较低，与上述污染现象完全匹配；监测点①溶氧量可能较高、蓝细菌较少，监测点③溶氧量和蓝细菌叶绿素a含量均高，不符合“有异味、水体浑浊”的低氧环境。
（4）原始合作是指两种生物共同生活时，彼此受益，但分开后仍能独立生存，与互利共生（分开后无法独立生存）不同。栅藻为光合自养生物，光照下通过光合作用释放氧气，为“需氧型”细菌提供有氧环境，满足其生长需求；细菌能降解对硝基苯酚（有机污染物），并将其分解为CO2，为栅藻的光合作用提供原料（CO2）。二者相互受益、分开可独立生存，符合原始合作的定义，且能共同提升水体净化效率（细菌除污染物，栅藻维持氧平衡）。
【分析】（1）一个群落替代另一个群落的过程叫作群落演替。群落演替可以分为初生演替和次生演替。人类活动会影响演替的进程和方向。
（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）组成生物体的碳、氢、氧、氮、磷、硫等元素，都在不断进行着从非生物环境到生物群落，又从生物群落到非生物环境的循环过程，这就是生态系统的物质循环。
（1）群落演替的本质是优势种的替代。植被层吸收土壤中的重金属离子，腐殖土层中的微生物分解污染物，达到净化污水的目的。
（2）碳在生物群落和非生物环境之间循环，不能在种群A和B之间循环。
（3）雨水花园建造前，中心湖曾出现水体浑浊、蓝细菌大量繁殖并伴有异味等现象，说明此时水体污染较严重，蓝藻过多，可能造成了大量生物的死亡，溶氧量比较低，叶绿素含量较高，对应监测点②。
（4）栅藻和该细菌可以独立生活，当二者生活在一块时，栅藻可以为该细菌提供氧气，该细菌可以分解为对硝基苯酚为栅藻提供二氧化碳，可以净化污水，二者为原始合作的关系。
18．（2025高三上·广东月考）干旱胁迫限制水稻的生长发育，严重影响产量。具有特定结构的保卫细胞参与水稻气孔的构成。红光能促进水稻气孔的开放，为研究其机理，研究者利用野生型（WT）和OsPIL15基因敲除的水稻m，设计并开展相关实验，部分结果如图，其中气孔导度表示气孔张开的程度，OsAB15基因在气孔开闭的调节中具有重要作用。回答下列问题：
（1）保卫细胞的叶绿体中　 　（填色素名称）对红光有较高的吸收峰值。大多数植物在干旱条件下，气孔会周期性开闭，称为“气孔振荡”，既有利于植物对干旱条件的适应，又有利于植物生理活动的正常进行，其原因是　 　。
（2）从光调节植物生长发育的机制看，红光促进气孔开放的机制是：①为保卫细胞光合作用提供能量，合成有机物，使细胞液浓度增大，吸水膨胀；②作为　 　影响OsPIL15蛋白的含量。实验一的结果表明，红光促进气孔开放的主要机制不是①，依据是　 　。
（3）OsPIL15蛋白是如何对气孔开闭进行调控？研究者作出假设并进一步探究。
①假设一：OsPIL15蛋白通过影响　 　，从而影响气孔开闭。为验证该假设进行了实验二。
②假设二：OsPIL15蛋白　 　（填“促进”或“抑制”）OsAB15基因的表达，从而影响气孔开闭。为验证该假设进行了实验三。若要进一步验证该结论，可选用　 　水稻，检测其气孔导度。
（4）研究发现OsPIL15基因过表达的水稻（OE）籽粒产量和WT无明显差异，培育OE品种的意义是　 　。
【答案】（1）叶绿素；既能降低蒸腾作用强度，又能保障CO2供应
（2）光信号；黑暗（或远红光照射）条件下的水稻m不进行光合作用，但气孔导度和红光时相同
（3）脱落酸的含量；促进；OsAB15基因敲除（OsAB15蛋白合成缺陷）
（4）OE品种节水抗旱，可用于农业改良
【知识点】叶绿体结构及色素的分布和作用；影响光合作用的环境因素；其他植物激素的种类和作用；环境因素参与调节植物的生命活动；基因表达的调控过程
【解析】【解答】（1）叶绿体中的色素中，叶绿素（叶绿素a和叶绿素b）对红光和蓝紫光有较高吸收峰值，而类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，因此第一空答案为叶绿素。
干旱条件下，“气孔振荡”（周期性开闭）的核心作用是平衡“保水”与“供碳”：关闭时可降低蒸腾作用，减少水分流失；开放时能保障CO2进入叶肉细胞，为光合作用提供原料，从而在适应干旱的同时维持正常生理活动。
（2）光在植物生长发育中的作用有两种：一是作为光合作用的能量来源，二是作为光信号调控基因表达或蛋白含量（如红光通过光敏色素传递信号），因此第二空答案为光信号。
实验一的关键对比是“黑暗/远红光条件下的敲除株（m）”与“红光条件下的植株”：若机制①（能量供能）是主要因素，黑暗中无光合作用，气孔导度应显著降低；但实际结果是二者气孔导度相同，说明红光促进气孔开放的主要机制不是①，而是通过光信号调控OsPIL15蛋白。
（3）①实验二的检测对象是“脱落酸含量”，而脱落酸（ABA）是抑制气孔开放的关键激素，因此假设一为：OsPIL15蛋白通过影响脱落酸的含量（合成或降解）调控气孔开闭。
②实验三结果显示：野生型（WT）在黑暗中OsAB15基因表达量高（气孔关闭），红光下表达量低（气孔开放）；而敲除株（m）中OsAB15表达量不受光影响，说明OsPIL15蛋白可促进OsAB15基因表达（红光抑制OsPIL15，进而降低OsAB15表达，促进气孔开放）。
③验证该结论需遵循“排除法”：选用OsAB15基因敲除的水稻，若其气孔导度不受OsPIL15影响（无论OsPIL15是否存在，气孔导度均较高），则可证明OsPIL15是通过调控OsAB15影响气孔开闭。
（4）OsPIL15过表达（OE）的水稻籽粒产量与野生型（WT）无差异，说明其不影响产量；而结合前文，OsPIL15与气孔开闭、干旱适应相关，推测OE品种可通过调控气孔减少水分流失，具有节水抗旱能力，因此培育OE品种的意义是用于农业改良，在干旱地区保障水稻产量。
【分析】（1）叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。
（2）光合作用是植物细胞叶绿体将太阳能转换成化学能、将二氧化碳和水转变为糖和氧气的过程。
（3）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。
（1）叶绿体中叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，所以叶绿素对红光有较高的吸收峰值。“气孔振荡”是植物对干旱条件的一种适应性反应，既能降低蒸腾作用强度，又能保障CO2供应，使光合作用正常进行。
（2） 光不仅为光合作用提供能量，还可以作为一种信号分子，影响植物的生长发育等过程，所以红光促进气孔开放的机制之一是：作为信号分子影响OsPIL15蛋白的含量；由题意可知，红光能促进气孔的开放，有利于吸收CO2而用于光合作用，正常情况下红光可以为光合作用提供能量而促进植物进行光合作用，但由实验一图可知，黑暗（或远红光）照射的突变体的气孔导度和红光时相同，说明红光促进气孔开放的主要机制不是①。
（3） ①实验二检测的是脱落酸含量，所以假设一是OsPIL15蛋白通过影响脱落酸合成（或降解），即脱落酸的含量，从而影响气孔开闭；
②从实验三来看，野生型（WT）在黑暗中OsAB15基因表达量高，在红光下表达量降低，而OsPIL15基因敲除的水稻m中OsAB15基因表达量在黑暗和红光条件下与WT接近，说明OsPIL15蛋白促进OsAB15基因的表达，从而影响气孔开闭。若想进一步验证该结论，可选用过表达OsAB15敲除（OsAB15蛋白合成缺陷）的水稻，检测其气孔导度。如果该水稻气孔导度与预期相符，能进一步说明OsPIL15蛋白通过促进OsAB15基因表达影响气孔开闭。
（4） 已知水资源短缺限制水稻的生长发育，严重影响水稻的产量，而OsPIL15基因过表达的水稻（OE）籽粒产量和WT无明显差异，说明OE品种在不影响产量的前提下，可能由于红光促进气孔开放等机制，使水稻对水资源的利用效率提高（或使水稻在水资源短缺条件下能更好地生长发育等），所以培育OE品种可以提高水稻在水资源短缺环境下的适应能力，可用于农业改良，保障水稻产量。
19．（2025高三上·广东月考）已知小鼠的有眼和无眼受等位基因A和a控制，红色眼和黑色眼受等位基因B和b控制。研究发现a基因为印记基因，其表达具有亲本性别选择性，即在一个性别的亲本中正常表达，而在另一性别亲本中表达受抑制。为研究两对基因的位置关系，科研人员利用无眼和红色眼的纯种个体进行了杂交实验如图1。回答下列问题：
（1）控制眼色的基因位于　 　染色体上，判断依据是　 　。
（2）请在图2中标注杂交实验二F1雄鼠的基因型　 　。若该鼠在产生配子时，A、a基因所在区段发生交换，则F2中将会出现的新的性状类型为　 　。
（3）印记基因的表达受到抑制，会导致配子存活率降低，结合杂交实验一的结果分析，位于　 　（填“雄”或“雌”）性的配子中的a基因表达受抑制，导致相应配子的存活率降低为　 　。据此预测，杂交实验二F2的性状分离比为　 　。
（4）大多数印记基因成簇存在，且其中至少包含一个转录产物是长链非编码RNA（ln-cRNA）的基因。lncRNA不编码蛋白质，但能通过与其模板链结合导致部分基因不能表达，从而起到调控基因簇中其他基因表达的作用。下图3表示某种印记基因簇的组成和表达情况，其中ICE中分布着lncRNA基因的启动子。
依据本题信息可以推测：①母源染色体上lncRNA基因　 　（填“能”或“不能”）表达，原因是　 　。图示个体中来自　 　（填“母源染色体”或“父源染色体”）上的Slc22a3基因和Slc22a2基因能表达。
【答案】X；杂交实验一亲本为无眼雌性和红色眼雄性，F1红色眼全为雌性，黑色眼全为雄性；；无眼雌鼠；雌；50％；红色眼♀∶红色眼♂∶无眼♂=3∶2∶1；不能；ICE基因被甲基化修饰，导致lncRNA基因无法转录；母源染色体
【知识点】基因的分离规律的实质及应用；伴性遗传；表观遗传；基因在染色体上位置的判定方法
【解析】【解答】（1）杂交实验一的亲本为“无眼雌性×红色眼雄性”，F1中“红色眼全为雌性，黑色眼全为雄性”，眼色性状的表现直接与性别挂钩，符合伴性遗传的典型特征。由于性状与性别相关联，且红色眼为显性（F1雌性均为红色眼），可判断控制眼色的基因位于X染色体上，这是判断的核心依据。
（2）有眼（A）为显性，无眼（a）为隐性。杂交实验中无眼性状隔代遗传，且F1全为有眼，结合性别差异可判断A/a基因位于X、Y染色体的同源区段（非同源区段无法解释雄性无眼的隔代遗传），如下图。
杂交实验二亲本为“有眼雌性（X X ）×有眼雄性（X Y ）”，F1雄鼠的基因型为X Y （Y染色体携带a基因，X染色体携带A和B基因）。若A、a所在同源区段发生交换，雄鼠会产生X 、X 两种新配子，与雌鼠配子结合后，F2中会出现“无眼雌鼠（X X 或X X ）”这一新性状类型。
（3）杂交实验一F1中无眼个体比例特殊，结合“a基因是印记基因，表达受抑制会降低配子存活率”，可推测雌性配子中的a基因表达受抑制（若为雄性，F1雄性性状会更异常）。F1红色眼雌性（X X ）产生的配子中，X ：X =2：1（而非1：1），说明X 配子存活率仅为50%（正常1：1，存活率降低后变为2：1）。杂交实验二F1雌鼠（X ：X =2：1）与雄鼠（X ：Y =1：1）交配，后代中：红色眼雌鼠（X X 、X X ）占3/6，红色眼雄鼠（X Y ）占2/6，无眼雄鼠（X Y ）占1/6，故分离比为红色眼♀∶红色眼♂∶无眼♂=3∶2∶1。
（4）图3显示母源染色体的ICE区域（lncRNA基因启动子）被甲基化修饰，而甲基化会抑制基因转录，因此母源染色体上的lncRNA基因不能表达。父源染色体的Slc22a3和Slc22a2基因被lncRNA结合（lncRNA与其模板链结合抑制表达），而母源染色体上这两个基因未被甲基化且无lncRNA抑制，因此母源染色体上的Slc22a3和Slc22a2基因能表达。
【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。
（3）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。
20．（2025高三上·广东月考）高级别浆液性卵巢癌（HGSOC）是一类死亡率较高的卵巢癌。现有治疗手段仅对部分HGSOC患者有效，且易产生耐药。为开发新的治疗方法，科学家们进行了相关研究。回答下列问题：
（1）IFNe是一种干扰素，具有抗微生物感染作用，在免疫系统组成中属于　 　。
（2）研究人员推测IFNe可能存在抗肿瘤活性，为验证此推测，研究人员利用ID8肿瘤细胞（卵巢癌细胞系），采用图1方式建立三种不同阶段的小鼠卵巢癌模型并进行实验，三种模型对照组注射等量的生理盐水。结果如图2所示。
据图1分析，研究人员建立的“发展中（未形成）”“已形成”和“晚期具有腹膜转移”的小鼠卵巢癌模型分别为　 　、　 　、　 　（填字母）模型。图2结果显示　 　，表明IFNe具有治疗HGSOC的潜力。
（3）研究人员制备敲除IFNe受体基因的小鼠X，对X和野生型小鼠均注射未敲除IFNα受体基因的ID8肿瘤细胞建立模型，对部分小鼠注射IFNe进行治疗。治疗组的小鼠X肿瘤数量、肿瘤转移率均低于不治疗组的小鼠X，但显著高于治疗组的野生型小鼠。检测发现野生型小鼠接受IFNe治疗后，活化的免疫细胞增加，将其与ID8肿瘤细胞在体外培养，会导致ID8肿瘤细胞裂解。据此推测IFNe抗HGSOC的机制是　 　。
【答案】（1）免疫活性物质
（2）B；A；C；三种不同阶段的模型小鼠注射IFNe的治疗组肿瘤数量均低于对照组
（3）IFNe对肿瘤细胞有直接的抑制作用，同时还激活免疫细胞，激活的免疫细胞裂解肿瘤细胞
【知识点】免疫系统的结构与功能；细胞免疫
【解析】【解答】（1）免疫系统由免疫器官、免疫细胞和免疫活性物质组成，免疫活性物质包括抗体、细胞因子（如干扰素）、溶菌酶等，IFNe作为干扰素，符合免疫活性物质的定义。
（2）B模型注射肿瘤细胞后7天即给药，肿瘤未形成，对应“发展中（未形成）”；A模型28天给药，肿瘤已在卵巢形成，对应“已形成”；C模型肿瘤细胞注射于腹腔，存在腹膜转移，对应“晚期具有腹膜转移”。图2中所有IFNe治疗组的肿瘤数量均低于生理盐水对照组，直接体现IFNe的抗肿瘤潜力。
（3）敲除IFNe受体的小鼠X，治疗组仍比未治疗组肿瘤少，说明IFNe可直接作用于肿瘤细胞（无需受体介导的免疫途径），抑制其增殖转移。野生型小鼠治疗后活化免疫细胞增加，且能裂解肿瘤细胞，说明IFNe可激活免疫系统，通过免疫细胞杀伤肿瘤细胞。
【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。
（1）干扰素是主要的细胞因子之一，细胞因子属于免疫活性物质。
（2）根据图1，A模型ID8肿瘤细胞注射在卵巢，代表没有转移，第28天注射IFNe间隔时间较长，代表已形成的小鼠卵巢癌模型；B模型ID8肿瘤细胞注射在卵巢，代表没有转移，第7天注射IFNe间隔时间较短，代表未形成的小鼠卵巢癌模型；C模型ID8肿瘤细胞注射在腹腔，代表晚期具有腹膜转移。故研究人员建立的“发展中（未形成）”“已形成”和“晚期具有腹膜转移”的小鼠卵巢癌模型分别为B、A、C。图2中对照组肿瘤细胞数都高于注射IFNe组，显示三种不同阶段的模型小鼠注射IFNe的治疗组肿瘤数量均低于对照组，说明IFNe具有治疗HGSOC的潜力。
（3）治疗组的小鼠X肿瘤数量、肿瘤转移率均低于不治疗组的小鼠X，说明IFNe对肿瘤细胞有直接的抑制作用。检测发现野生型小鼠接受IFNe治疗后，活化的免疫细胞增加，说明IFNe可以激活免疫细胞。将其（激活的免疫细胞）与ID8肿瘤细胞在体外培养，会导致ID8肿瘤细胞裂解，说明激活的免疫细胞裂解肿瘤细胞。故推测IFNe抗HGSOC的机制为IFNe对肿瘤细胞有直接的抑制作用，同时还激活免疫细胞，激活的免疫细胞裂解肿瘤细胞。
21．（2025高三上·广东月考）2024年5月16日，上海交通大学联合多家单位，在Cell上发表论文，报告了一项应用新型慢病毒（改造自人免疫缺陷病毒HIV）载体技术治疗重度输血依赖的β-地中海贫血的安全性和有效性研究结果。其技术流程大致如下。
（1）分离和培养患者造血干细胞：造血干细胞在培养液中呈　 　生长状态，为了防止杂菌污染，需在培养液中添加适量　 　，并定期更换培养液，目的是　 　（答出2点）。
（2）生产带有正常β-珠蛋白基因的慢病毒载体：构建慢病毒载体时需用到转移质粒（如图1），转移质粒上的5'端LTR和3'端LTR序列能将这两段之间的基因插入到受体细胞的基因组中，该序列对于慢病毒的基因组转录，逆转录和整合进入宿主细胞的基因组是必须的。图1中RRE、cPPT/CTS等组件能提高外源基因整合到受体细胞的效率。
构建重组转移质粒时，可以选择图中的　 　限制酶切开质粒，同时在β-珠蛋白基因扩增时所需的引物　 　端添加相应限制酶的识别序列和相应的额外保护碱基。引物长度要适应，过短会导致　 　降低。为确定β-珠蛋白基因是否正向连接到转移质粒中，在进行PCR鉴定时可选择的一对引物是　 　。
（3）体外基因转染和筛选：慢病毒载体与患者造血干细胞表面的　 　结合进入细胞，将目的基因整合到基因组DNA中。一段时间后，通过　 　技术，筛选能正常表达β-珠蛋白的受体细胞。
（4）骨髓清空和细胞回输：对患者进行化疗，然后将体外基因修饰过的　 　细胞通过静脉注射回输至患者体内，重建正常造血系统。
【答案】（1）悬浮；抗生素；防止营养物质耗尽、代谢废物积累
（2）EcoRI；5'；特异性；F1和R2或R1和F2
（3）特异性受体；抗原-抗体分子杂交
（4）造血干
【知识点】干细胞的概念、应用及研究进展；PCR技术的基本操作和应用；基因工程的应用；动物细胞培养技术；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】（1）造血干细胞属于未完全分化的干细胞，在体外特定培养液环境中，不会贴附于培养容器壁生长，而是呈现自由悬浮的生长状态，这是其在体外培养的典型特性，便于后续基因转染等操作。抗生素具有抑制或杀灭细菌等杂菌的作用，在细胞培养液中添加适量抗生素，可有效防止外界杂菌污染，保证造血干细胞的纯净培养环境，避免杂菌代谢影响细胞生长或导致细胞死亡。造血干细胞在生长代谢过程中会持续消耗培养液中的葡萄糖、氨基酸、无机盐等营养物质，若不及时更换培养液，营养物质会逐渐耗尽，无法满足细胞生长需求，导致细胞增殖停滞甚至凋亡。细胞代谢同时会产生乳酸、氨等代谢废物，这些废物在培养液中积累会改变培养液的渗透压、pH值等理化性质，对细胞产生毒性作用，影响细胞正常生理功能，定期更换培养液可清除代谢废物，维持适宜的培养环境。
（2）构建重组转移质粒时，限制酶的选择需遵循“不破坏载体关键结构（如标记基因、LTR序列等）且能形成有效黏性末端”的原则。图中EcoRI的酶切位点位于5'端LTR和3'端LTR之间的目的基因插入区域，且不会破坏RRE、cPPT/CTS等增强整合效率的组件，而其他两种限制酶的酶切位点可能位于标记基因或关键功能序列内部，导致载体失活，因此选择EcoRI限制酶切开质粒。PCR扩增中，DNA聚合酶只能从引物的3'端开始延伸子链，若在引物3'端添加限制酶识别序列，会破坏引物与模板链的互补配对，影响扩增效率；而在5'端添加识别序列和保护碱基，既不影响引物与模板的结合及子链延伸，又能在扩增后使目的基因两端获得所需黏性末端，便于与切开的质粒连接。过短的引物与模板链的结合特异性降低，易与基因组中其他非目标序列发生非特异性配对，导致PCR扩增出现杂带，干扰目的基因的获取和后续载体构建。检测目的基因是否正向连接时，需选择一对分别结合于“质粒特定序列”和“目的基因特定序列”的引物。若选择F1（结合质粒3'端LTR附近序列）和R2（结合目的基因反向链5'端序列），或R1（结合质粒5'端LTR附近序列）和F2（结合目的基因正向链3'端序列），正向连接时可扩增出包含“质粒片段+目的基因片段”的特定长度产物；若目的基因反向连接，两引物会位于同一链且方向相反，无法启动PCR扩增，通过电泳结果可明确连接方向。
（3）慢病毒载体进入细胞的过程依赖“受体配体识别”机制，慢病毒载体表面的特定蛋白（配体）可与造血干细胞表面的特异性受体结合，引发细胞膜融合或内吞作用，使载体进入细胞，该过程保证了基因转染的细胞特异性，避免对其他细胞造成影响。筛选能正常表达β珠蛋白的细胞，核心是检测细胞是否产生目标蛋白。抗原抗体分子杂交技术利用β珠蛋白（抗原）与特异性抗体的特异性结合特性，通过标记抗体（如荧光标记、酶标记）的信号检测，可直接判断细胞是否表达β珠蛋白，具有灵敏度高、特异性强的优势，是蛋白质水平检测的常用方法。
（4）造血干细胞具有自我更新和多向分化潜能，可分化为红细胞、白细胞、血小板等各类血细胞。患者原有造血干细胞因β珠蛋白基因缺陷，无法产生正常红细胞，导致重度贫血；将体外经基因修饰（导入正常β珠蛋白基因）的造血干细胞回输，可在患者骨髓中定植并增殖分化，重建正常造血系统，持续产生含正常β珠蛋白的红细胞，从根源上治疗疾病。
【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）PCR反应需要在一定的缓冲液中才能进行，需提供DNA模板，分别与两条模板链结合的2种引物，4种脱氧核苷酸和耐高温的DNA聚合酶；同时通过控制温度使DNA复制在体外反复进行。
（1）悬浮生长是指细胞在培养液中自由悬浮并生长的方式，一些干细胞，如造血干细胞和间充质干细胞，在特定的培养条件下可以表现出悬浮生长的特性。抗生素可以杀菌，为了防止杂菌污染，需在培养液中添加适量抗生素。为了防止营养物质耗尽、代谢废物积累对细胞造成危害，需要定期更换培养液。
（2）构建重组转移质粒时，可以选择图中的EcoRI限制酶切开质粒，另外两种酶会破坏载体上的标记基因或其它结构。子链从引物的3，端开始延伸，在扩增时需要在引物得到5，端加上相应的限制酶序列。引物长度要适应，过短会导致特异性降低，即与DNA上其它部分配对。为确定β-珠蛋白基因是否正向连接到转移质粒中，可选择（F1和R2）或（R1和F2），若正向连接，则PCR后电泳会出现相应的条带，若目的基因反接，则两引物的位置位于同一方向，无法进行PCR，电泳没有条带。
（3）慢病毒载体与患者造血干细胞表面的特异性受体结合，进入细胞。检测β-珠蛋白，可以采用抗原-抗体分子杂交技术。
（4）患者的血细胞异常，将体外基因修饰过的造血干细胞通过静脉注射回输至患者体内，重建正常造血系统，为其产生正常的血细胞。
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