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2025届广东省珠海市香洲区珠海市第二中学高三下学期考前冲刺生物试题
一、选择题：本题共16小题，共40分。第1~12小题，每小题2分；第13~16小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。
1．（2025·香洲模拟）近年来，为应对全球气候变化，我国大力推进“蓝色海湾”整治行动，其中红树林生态修复是重要举措之一。以下关于红树林生态修复及保护措施的叙述，正确的是（　　）
A．红树林通过光合作用吸收CO2体现了生物多样性的直接价值
B．大量引入外来速生树种可加快红树林生态系统的恢复进程
C．红树林底栖动物分解枯枝落叶能促进生态系统的物质循环
D．全面禁止渔业活动是维持红树林生态系统稳定性的最佳措施
【答案】C
【知识点】生态系统的结构；生物多样性的价值；生物多样性的保护措施
【解析】【解答】A、红树林通过光合作用吸收CO2，该作用能调节大气碳氧平衡、缓解气候变化，属于对生态系统起到的重要调节功能，体现的是生物多样性的间接价值，而非直接价值，A错误；
B、大量引入外来速生树种，易因该物种缺乏自然天敌而大量繁殖，争夺本地红树林物种的阳光、水分、养分等生存资源，引发生物入侵，破坏原有生态系统的结构和平衡，反而阻碍红树林生态系统的恢复，B错误；
C、红树林底栖动物作为分解者的一部分，能将红树林的枯枝落叶等有机物分解为无机物，使这些物质归还到无机环境中，可重新被植物吸收和利用，进而有效促进生态系统的物质循环，C正确；
D、全面禁止渔业活动的做法过于绝对，红树林生态系统的保护并非完全禁止人类活动，而是需要合理规划和管理渔业活动，在不破坏生态系统稳定性的前提下实现资源的可持续利用，兼顾生态效益和经济效益，全面禁止并非维持其稳定性的最佳措施，D错误。
故答案为：C。
【分析】生物多样性有直接、间接和潜在价值，间接价值主要体现在生态调节等方面；生态系统的物质循环中，分解者将有机物分解为无机物，归还无机环境，供生产者重新利用，实现物质循环往复。
2．（2025·香洲模拟）“RNA世界”假说认为，在生命起源之初最早出现的生物大分子很可能是RNA，RNA兼具了DNA和蛋白质的功能，DNA和蛋白质则是进化的产物。下列RNA的特点不支持该假说的是（　　）
A．结构不稳定 B．能储存遗传信息
C．能进行复制 D．具有催化活性
【答案】A
【知识点】核酸在生命活动中的作用
【解析】【解答】A、RNA结构不稳定，易发生降解和突变，不利于遗传信息的稳定传递和生命早期的稳定延续，这一特点无法支持RNA作为生命起源之初最早出现的生物大分子的假说，A错误；
B、RNA的核苷酸序列可以储存遗传信息，这一特点与DNA的遗传信息储存功能相似，能够为生命的遗传和繁衍提供基础，支持该假说，B正确；
C、RNA能进行自我复制，可实现遗传信息的传递，保证生命特征的延续，符合生命起源之初对生物大分子的功能需求，支持该假说，C正确；
D、部分RNA具有催化活性，能催化化学反应的进行，这一特点与蛋白质的酶促功能相似，可完成生命活动所需的代谢反应，支持该假说，D正确。
故答案为：A。
【分析】RNA世界该假说的核心是RNA兼具DNA的遗传信息储存、复制功能和蛋白质的催化功能，因此能体现这些功能的RNA特点均支持假说，而结构不稳定的特点不利于遗传信息的稳定传递，无法支持该假说。
3．（2025·香洲模拟）研究人员通过研究海洋藻类，发现了一种能够固氮的细胞器，这一发现颠覆了以往真核生物无法从大气中固定氮气的认知。根据这一科研成果，下列有关叙述错误的是（　　）
A．从细胞基本结构来看，与根瘤菌相比，该海洋藻类和衣藻更相似
B．固定的氮元素可以用于该海洋藻类合成蛋白质、脂肪等有机物
C．此发现为“真核生物可能通过内共生获得固氮能力”假说提供了新证据
D．该发现为设计自行固氮的作物提供新的思路，有利于减少环境污染
【答案】B
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同；组成细胞的元素和化合物
【解析】【解答】A、根瘤菌是原核生物（无核膜包被的细胞核，仅有核糖体一种细胞器），该海洋藻类和衣藻均为真核生物（有核膜、多种细胞器），从细胞基本结构来看，真核生物之间的结构相似度更高，因此海洋藻类和衣藻更相似，A不符合题意；
B、蛋白质的组成元素含C、H、O、N，而脂肪的组成元素仅为C、H、O，不含氮元素，因此海洋藻类固定的氮元素可用于合成蛋白质，但不能用于合成脂肪，B符合题意；
C、以往认知中真核生物无法固氮，而该海洋藻类（真核生物）存在固氮细胞器，推测该细胞器可能源于与固氮微生物的内共生（类似线粒体、叶绿体的内共生起源），为“真核生物可能通过内共生获得固氮能力”的假说提供了新证据，C不符合题意；
D、若能将该固氮细胞器的相关功能应用于作物育种，培育出可自行固氮的作物，可减少化肥（氮肥）的使用，降低化肥对土壤、水体的污染，为农业生产提供新思路，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】原核生物与真核生物的关键区别在于是否有核膜包被的细胞核，这决定了细胞结构的相似度；有机物的元素组成是判断氮元素利用途径的核心依据，需明确脂肪不含氮元素的特点；内共生学说解释了真核细胞中某些细胞器的起源，固氮细胞器的发现为该学说提供了新的支撑；该科研成果的应用价值体现在农业生产中，可通过培育固氮作物减少化肥使用，降低环境污染。
4．（2025·香洲模拟）当血液中甲状腺激素浓度增加到一定阈值时，会引发下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素（TRH）减少，同时抑制垂体分泌促甲状腺激素（TSH）。这种调节机制是（　　）
A．神经调节 B．体液调节 C．分级调节 D．反馈调节
【答案】D
【知识点】激素分泌的分级调节
【解析】【解答】A、该调节过程依靠甲状腺激素在血液中的浓度变化调控相关激素分泌，没有神经系统的参与和神经冲动的传导，不属于神经调节，A错误；
B、体液调节是指激素等化学物质通过体液运输调节生命活动，而该过程是激素分泌的结果反过来调控分泌过程，并非单纯的体液调节，B错误；
C、分级调节是指下丘脑、垂体、靶腺依次调控激素分泌的分层调节方式，该过程并非体现分层调控，而是激素的反向抑制，C错误；
D、甲状腺激素分泌增加的结果，反过来抑制下丘脑和垂体的相关分泌活动，使甲状腺激素分泌减少，属于系统工作效果调节自身工作的反馈调节，D正确。
故答案为：D。
【分析】反馈调节的核心是系统的工作效果反过来作为信息调节自身工作，而该过程正是甲状腺激素的分泌效果反向调控其分泌过程，属于典型的反馈调节。
5．（2025·香洲模拟）下列科学家的研究方法与对应结论匹配正确的是： （　　）
①施莱登和施旺通过归纳法提出细胞学说
②萨顿通过类比推理法证明基因在染色体上
③孟德尔通过假说-演绎法揭示遗传定律
④艾弗里通过同位素标记法证实DNA是遗传物质
A．①② B．①③ C．②④ D．③④
【答案】B
【知识点】肺炎链球菌转化实验；基因在染色体上的实验证据；细胞学说的建立、内容和发展
【解析】【解答】A、①施莱登和施旺通过对动植物细胞的研究，运用归纳法提出细胞学说，该匹配正确；②萨顿仅通过类比推理法提出基因在染色体上的假说，并未证明，证明该结论的是摩尔根的假说-演绎法，该匹配错误，A错误；
B、①施莱登和施旺用归纳法提出细胞学说，匹配正确；③孟德尔以豌豆为材料，通过假说-演绎法揭示了基因的分离定律和自由组合定律，匹配正确，B正确；
C、②萨顿未证明基因在染色体上，匹配错误；④艾弗里通过肺炎链球菌体外转化实验证实DNA是遗传物质，未使用同位素标记法，该方法为赫尔希和蔡斯所用，匹配错误，C错误；
D、③孟德尔的研究方法与结论匹配正确；④艾弗里未用同位素标记法，匹配错误，D错误。
故答案为：B。
【分析】艾弗里采用肺炎链球菌体外转化实验，将S型细菌的DNA、蛋白质等成分分离，分别与R型细菌混合培养，直接研究各成分的转化作用，证明DNA是遗传物质，未用到同位素标记法。赫尔希和蔡斯利用噬菌体侵染细菌实验，用32P标记噬菌体DNA、35S标记蛋白质外壳，通过追踪同位素的去向，明确噬菌体侵染时DNA进入细菌内，蛋白质留在外侧，间接证明DNA是遗传物质。
6．（2025·香洲模拟）离体的叶绿体在光照下进行稳定的光合作用时，如果突然中断CO2的供应，短时间内叶绿体中C3和C5相对含量的变化是（　　）
A．C3增多、C5减少 B．C3增多、C5增多
C．C3减少、C5增多 D．C3减少、C5减少
【答案】C
【知识点】环境变化对光合作用中物质含量的影响
【解析】【解答】A、突然中断CO2供应，CO2的固定会立即减弱，C5的消耗减少、C3的生成也减少，而短时间内C3的还原仍正常进行，会继续消耗C3、生成C5，因此C3不会增多、C5不会减少，A错误；
B、中断CO2供应后，C3因生成减少、消耗正常而含量降低，并非增多，B错误；
C、CO2供应中断，CO2与C5结合生成C3的过程受阻，C5消耗减少而积累，C3生成量骤减，且短时间内C3的还原仍在进行，C3持续被消耗，因此C3减少、C5增多，C正确；
D、短时间内C3的还原会继续生成C5，同时C5的消耗减少，C5含量会增多而非减少，D错误。
故答案为：C。
【分析】暗反应中CO2的固定和C3的还原两个过程的物质联系，中断CO2供应直接影响CO2的固定，短时间内C3的还原不受影响，据此分析C3和C5的含量变化。
7．（2025·香洲模拟）一粒小麦（2N=14）和斯氏山羊草（2N=14）是近缘物种，是进行细胞生物学研究的良好材料，下图是科研人员在实验室中进行相关研究的流程图，A和B分别表示一个染色体组。下列相关叙述错误的是（　　）
A．经有性杂交所得植株1为不育异源二倍体
B．种子发育为植株1能体现细胞的全能性
C．图示两途径获得的植株2和3基因型相同
D．植物原生质体融合说明细胞膜具有流动性
【答案】B
【知识点】染色体数目的变异；植物体细胞杂交的过程及应用；植物细胞工程的应用
【解析】【解答】A、一粒小麦染色体组为AA，斯氏山羊草为BB，二者有性杂交得到的植株1染色体组为AB，因A、B为不同染色体组，减数分裂时染色体联会紊乱，无法产生正常配子，是不育的异源二倍体，A正确；
B、种子中的胚是受精卵发育而来的幼体，种子发育为植株1是幼体正常的生长发育过程，并非单个细胞发育成完整个体，不能体现细胞的全能性，B错误；
C、植株2是植株1经秋水仙素处理染色体加倍所得，基因型为AABB，植株3是二者原生质体融合直接形成的杂种细胞发育而来，基因型也为AABB，二者基因型相同，C正确；
D、植物原生质体融合的过程中，不同细胞的细胞膜能够相互融合并融合为一个整体，该现象直接说明细胞膜具有一定的流动性，D正确。
故答案为：B。
【分析】染色体变异包含染色体数目和结构变异，异源二倍体因染色体组来源不同，联会紊乱通常不育，秋水仙素可诱导染色体加倍，使其恢复育性。植物体细胞杂交通过原生质体融合获得杂种细胞，融合依赖细胞膜流动性，杂种细胞可发育为杂种植株。细胞全能性指细胞发育为完整个体的潜能，种子胚发育为植株是幼体生长过程，并非单个细胞发育，不能体现细胞全能性。
8．（2025·香洲模拟）加拉帕戈斯群岛主要由13个岛屿组成，不同岛屿的环境差异较大，其上分别生活13种不同的地雀，这些地雀的喙形差别很大，它们是由共同祖先经过长期进化形成的。研究发现，干旱年份喙形较大的地雀繁殖成功率更高，但近十年气候变暖导致小喙个体比例上升。小喙的出现与ALX1基因突变密切相关。下列说法错误的是（　　）
A．气候变暖导致ALX1基因突变造成小喙个体比例上升
B．ALX1基因突变可能通过影响胚胎发育影响喙形大小
C．地雀各种群基因库的差异积累导致最终形成生殖隔离
D．小喙个体相对更能适应变暖的环境是自然选择的结果
【答案】A
【知识点】物种的概念与形成；自然选择与适应
【解析】【解答】A、基因突变具有不定向性和随机性，并非由气候变暖诱导产生，ALX1基因突变是自发发生的，气候变暖只是对已存在的小喙个体进行了自然选择，使其生存繁殖优势更明显，进而导致小喙个体比例上升，A错误；
B、生物的性状形成与胚胎发育密切相关，ALX1基因突变后出现了小喙的性状，推测该突变可能通过影响胚胎发育过程中喙部相关结构的形成，进而影响喙形的大小，B正确；
C、加拉帕戈斯群岛不同岛屿的环境差异大，各地雀种群在不同环境的自然选择下基因频率发生定向改变，种群基因库的差异不断积累，当差异达到一定程度时，种群间便会产生生殖隔离，进而形成不同的物种，C正确；
D、近十年气候变暖后小喙个体比例上升，说明在变暖的环境中，小喙个体的生存和繁殖成功率更高，更能适应环境的变化，这是自然选择定向选择的结果，D正确。
故答案为：A。
【分析】现代生物进化理论认为种群是生物进化的基本单位，突变和基因重组为进化提供原材料，基因突变具有自发性和不定向性，环境不诱导突变仅起选择作用，自然选择使种群基因频率定向改变。不同种群在自然选择下基因库差异不断积累，当差异达到一定程度会产生生殖隔离，进而形成新物种。生物的适应是自然选择的结果，生物与生物、生物与无机环境间的协同进化，最终形成了生物多样性。
9．（2025·香洲模拟）很多物质会影响细胞呼吸过程，进而造成中毒症状，部分物质作用机制如下：
2-脱氧葡萄糖 与葡萄糖竞争性结合酶活性位点，抑制酶的功能
砷 抑制线粒体基质中某些酶的活性
氰化钾 影响线粒体内膜的功能
某中毒者肌肉细胞中的丙酮酸浓度正常、NADH浓度偏高。下列说法正确的是（　　）
A．2-脱氧葡萄糖只影响有氧呼吸第一阶段ATP的产生
B．氰化钾中毒者的线粒体可能无法利用O2
C．砷中毒可能影响细胞无氧呼吸的进行
D．该中毒者可能是砷中毒
【答案】B
【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、2-脱氧葡萄糖与葡萄糖竞争结合酶，抑制有氧呼吸第一阶段，而无氧呼吸第一阶段与有氧呼吸第一阶段完全相同，因此其也会抑制无氧呼吸第一阶段ATP的产生，并非只影响有氧呼吸第一阶段，A错误；
B、线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所，该阶段NADH与O2结合生成水，氰化钾影响线粒体内膜功能，会导致线粒体无法正常利用O2完成第三阶段反应，B正确；
C、砷抑制线粒体基质中的酶活性，而无氧呼吸的整个过程都发生在细胞质基质中，与线粒体无关，因此砷中毒不会影响细胞的无氧呼吸，C错误；
D、砷中毒会抑制有氧呼吸第二阶段，使丙酮酸无法在线粒体基质中进一步分解，导致丙酮酸浓度升高，而该中毒者丙酮酸浓度正常，因此不可能是砷中毒，D错误。
故答案为：B。
【分析】细胞呼吸分有氧呼吸和无氧呼吸，有氧呼吸分三阶段，依次在细胞质基质、线粒体基质、线粒体内膜进行，葡萄糖分解为丙酮酸后，经后续反应生成CO2、水并释放大量能量，无氧呼吸全程在细胞质基质，丙酮酸被还原为乳酸或酒精和CO2。2-脱氧葡萄糖抑制呼吸第一阶段相关酶，影响有氧和无氧呼吸；砷抑制线粒体基质的酶，仅影响有氧呼吸第二阶段；氰化钾影响线粒体内膜功能，抑制有氧呼吸第三阶段，不同物质因作用位点不同产生不同抑制效果。
10．（2025·香洲模拟）“饿得心慌”其实是由于血糖水平下降，体内的糖原储存也不够时，仍然习惯于使用糖的大脑会开始恐慌，这时皮质醇（肾上腺皮质分泌的一种糖皮质激素）水平上升，机体心跳加快，头脑发飘，身体发抖，甚至出汗。下列叙述正确的是（　　）
A．“饿得心慌”时，皮质醇分泌增加可促进食物中糖类的消化吸收
B．肾上腺皮质分泌的皮质醇需要通过导管运输到体液中
C．饥饿时下丘脑通过交感神经刺激胰岛A细胞分泌胰高血糖素
D．饥饿时由于副交感神经兴奋，导致心跳加快，身体发抖
【答案】C
【知识点】激素调节的特点；神经系统的基本结构；血糖平衡调节
【解析】【解答】A、“饿得心慌”时皮质醇分泌增加，其作用是促进肝糖原分解、非糖物质转化来升高血糖，并非促进食物中糖类的消化吸收，A错误；
B、肾上腺皮质属于内分泌腺，无导管，分泌的皮质醇直接弥散进入体液中，通过体液运输发挥作用，只有外分泌腺的分泌物才通过导管运输，B错误；
C、饥饿时血糖下降，下丘脑作为神经中枢，通过交感神经刺激胰岛A细胞分泌胰高血糖素，胰高血糖素可促进肝糖原分解和非糖物质转化，进而升高血糖，C正确；
D、饥饿时引发的心跳加快、身体发抖等反应，是交感神经兴奋的结果，副交感神经兴奋通常会使心跳减慢、机体处于安静状态，D错误。
故答案为：C。
【分析】血糖调节依赖神经-体液共同调节，下丘脑是调节中枢。血糖降低时，下丘脑通过交感神经刺激胰岛A细胞分泌胰高血糖素，同时肾上腺分泌相关激素，促进肝糖原分解和非糖物质转化，升高血糖；血糖升高时，下丘脑通过神经调节促使胰岛B细胞分泌胰岛素，加速组织细胞摄取、利用和储存葡萄糖，降低血糖。皮质醇等糖皮质激素也能升血糖，与激素相互配合。内分泌腺分泌的激素直接进入体液运输，交感、副交感神经分别调控应急升血糖和稳态降血糖的生理反应，二者协同维持血糖稳定。
11．（2025·香洲模拟）蛭弧菌能使污水中的嗜水气单胞菌（异养型）裂解，将其接种在长满嗜水气单胞菌的平板上会出现噬菌斑。某兴趣小组将嗜水气单胞菌接种到固体培养基上，培养形成薄层，再接种采集的污水用以分离蛭弧菌。下列叙述错误的是（　　）
A．可用湿热灭菌法对培养基进行灭菌
B．可用稀释涂布平板法接种嗜水气单胞菌
C．出现噬菌斑一定是蛭弧菌作用的结果
D．需要在该固体培养基中添加有机碳源
【答案】C
【知识点】微生物的分离和培养；灭菌技术；培养基的制备
【解析】【解答】A、培养基的灭菌常用湿热灭菌法中的高压蒸汽灭菌，该方法灭菌效果彻底，能有效杀灭培养基中的微生物及其芽孢，A正确；
B、稀释涂布平板法可将嗜水气单胞菌均匀接种在固体培养基上，既能获得单菌落，也能形成均匀的菌层，符合实验接种要求，B正确；
C、实验中噬菌斑是嗜水气单胞菌裂解形成的，除蛭弧菌外，其他能裂解该菌的微生物也可能引发此现象，因此出现噬菌斑不一定是蛭弧菌的作用，C错误；
D、嗜水气单胞菌为异养型生物，自身不能合成有机物，需在培养基中添加有机碳源，为其提供碳源和能源，D正确。
故答案为：C。
【分析】微生物培养需先配制培养基，培养基常用湿热灭菌法灭菌，异养型微生物的培养基需添加有机碳源提供碳源和能源。微生物分离和接种常用稀释涂布平板法和平板划线法，稀释涂布平板法可将菌液均匀接种形成单菌落或菌层。分离特定微生物时可通过特定培养条件筛选，但需注意实验现象可能由多种微生物引起，不能单一归因，需进一步验证才能确定目标微生物。
12．（2025·香洲模拟）西双版纳是中国亚洲象数量较多的地区之一，这些亚洲象分布于几个互不连通的地区。我国对亚洲象的保护工作极为重视，启动了亚洲象生态廊道建设项目。下列相关叙述错误的是（　　）
A．建立自然保护区是对亚洲象等野生动物最有效的保护措施
B．人类对亚洲象原有生态环境的破坏降低了亚洲象种群的K值
C．人类开垦农田、修建公路等活动可能导致亚洲象栖息地“碎片化”
D．建设生态廊道有助于促进物种间的基因交流，提高生物多样性
【答案】D
【知识点】种群的数量变动及其原因；种群数量的变化曲线；生物多样性的保护措施
【解析】【解答】A、建立自然保护区属于就地保护，能为亚洲象提供完整的生存环境，减少人类活动干扰，是对亚洲象等野生动物最有效的保护措施，A正确；
B、K值为环境容纳量，人类破坏亚洲象原有生态环境，会使其生存资源减少，环境所能承载的种群数量下降，降低了亚洲象种群的K值，B正确；
C、人类开垦农田、修建公路等活动会割裂亚洲象的生存空间，导致其栖息地“碎片化”，使亚洲象种群被分隔为多个互不连通的小群体，C正确；
D、不同物种间存在生殖隔离，无法进行基因交流，建设生态廊道是促进亚洲象同一种群内不同群体间的基因交流，提高其遗传多样性，而非物种间的基因交流，D错误。
故答案为：D。
【分析】生物多样性保护的最有效措施是就地保护如建立自然保护区，也可采用易地保护作为补充。人类活动破坏生物栖息地会降低种群K值，还可能造成栖息地碎片化，使种群被分割，阻碍种内基因交流。建设生态廊道能连通破碎栖息地，促进同种生物不同种群间的基因交流，提高遗传多样性，而不同物种间因存在生殖隔离，无法进行基因交流。种群的环境容纳量受环境条件影响，适宜的环境能维持种群数量稳定。
13．（2025·香洲模拟）无义突变是基因中编码氨基酸的密码子序列突变成过早终止密码子（PTC）序列的突变，导致产生截短的无功能蛋白。研究人员设计Guide snoRNA利用单碱基编辑技术，招募假尿苷合成酶，准确高效地实现PTC中尿苷（U）到假尿苷（Ψ）编辑，实现全长蛋白质的表达。有关过程如下图，相关叙述正确的是（　　）
A．无义突变是指基因中的碱基替换导致相应密码子的第1位碱基发生替换
B．设计 Guide snoRNA主要依据是mRNA中的过早终止密码子两侧的部分碱基序列
C．ΨAA、ΨAG、ΨGA与反密码子之间通过磷酸二酯键相连确保翻译的正常进行
D．经该技术编辑后的mRNA翻译出的全长蛋白质具有正常功能
【答案】B
【知识点】遗传信息的转录；遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、无义突变是基因中编码氨基酸的密码子突变为过早终止密码子的突变，该突变的碱基替换位置不确定，并非只发生在相应密码子的第1位碱基，A错误；
B、Guide snoRNA需精准结合到mRNA的PTC区域，其设计主要依据mRNA中过早终止密码子两侧的部分碱基序列，通过碱基互补配对实现定位，B正确；
C、修饰后的密码子与反密码子之间通过碱基互补配对形成氢键相连，磷酸二酯键是核酸链中核苷酸间的连接方式，并非碱基间的连接键，C错误；
D、该技术仅实现了全长蛋白质的表达，无法确定翻译出的全长蛋白质的空间结构等是否正常，因此不能判断其具有正常功能，D错误。
故答案为：B。
【分析】无义突变是基因中编码氨基酸的密码子突变为过早终止密码子的基因突变，会使翻译提前终止产生无功能截短蛋白。针对该突变可设计Guide snoRNA，依据mRNA中过早终止密码子两侧碱基序列精准定位，结合单碱基编辑技术将终止密码子中的尿苷编辑为假尿苷，恢复翻译的正常进行，实现全长蛋白质表达，但编辑后表达的全长蛋白未必具备正常生理功能。基因表达改造技术的设计常依托核酸间的碱基互补配对原则，精准靶向目标序列进行修饰。
14．（2025·香洲模拟）某实验小组探究不同干预措施对家兔尿量的影响。将生理状态一致的家兔麻醉后分组处理，记录实验前后单位时间内的排尿量，结果如下表所示。已知血容量（参与循环的血量）会影响抗利尿激素的分泌。下列相关叙述正确的是（　　）
组别 静脉输液项目 实验前 实验后
甲 0.9%NaCl溶液 (20.0mL) 6.54 14.4
乙 呋塞米(20.0mg) 6.48 87.5
丙 抗利尿激素 (20.0mg) 7.33 2.63
注：呋塞米通过抑制肾小管对Na+的重吸收，导致肾小管管腔液中的Na+浓度升高
A．甲组实验后尿量增大，与注入溶液后血浆渗透压降低有关
B．呋塞米通过升高肾小管管腔的渗透压，减少了对水的重吸收
C．根据实验结果推测，血容量增多会导致抗利尿激素分泌增多
D．为使本实验更严谨，还需再设置一组不进行注射的对照组
【答案】B
【知识点】水盐平衡调节
【解析】【解答】A、甲组注入的0.9%NaCl溶液为生理盐水，与血浆渗透压相等，血浆渗透压基本不变，尿量增加是因血容量增多使抗利尿激素分泌减少，而非血浆渗透压降低，A错误；
B、呋塞米抑制肾小管对Na+的重吸收，使肾小管管腔液Na+浓度升高、渗透压上升，肾小管对水的重吸收减少，进而导致尿量大幅增加，B正确；
C、甲组血容量增多后尿量增多，说明血容量增多会使抗利尿激素分泌减少，而非增多，C错误；
D、甲组注射的生理盐水为无关变量处理，可作为本实验的空白对照组，无需再设置不注射的对照组，D错误。
故答案为：B。
【分析】水盐平衡调节依托神经-体液调节完成，抗利尿激素是核心激素，由下丘脑合成、垂体释放，能促进肾小管和集合管对水的重吸收，减少尿量。血浆渗透压升高或血容量减少时，下丘脑渗透压感受器兴奋，促使抗利尿激素分泌释放增加，尿量减少；血浆渗透压降低或血容量增多时，抗利尿激素分泌释放减少，尿量增多。肾小管管腔渗透压升高会降低对水的重吸收，使尿量增加，生理盐水不会改变血浆渗透压，仅通过增加血容量影响尿量。
15．（2025·香洲模拟）果蝇的性别由受精卵中X染色体的数目决定，即XXY、XX为雌性，XY、XO、XYY为雄性，且XXX、OY、YY胚胎期致死。已知果蝇的长翅（R）对残翅（r）为显性，且基因位于X染色体某一片段上，若该片段缺失记为X-，XX-可育，X-X-、X-Y致死。用长翅雄蝇（XRY）与残翅雌蝇（XrXr）杂交得到F1，发现F1有一只残翅雌蝇。现将该残翅雌蝇与长翅雄蝇（XRY）杂交产生F2，可根据F2性状表现判断该残翅雌蝇产生的原因。下列说法错误的是（　　）
A．若F2中长翅雌蝇：残翅雄蝇=1：1，则不能确定是否因亲代雄配子基因突变所致
B．若F2中雌蝇：雄蝇=2：1，则是由亲代雄配子含有片段缺失的X染色体所致
C．若为染色体数目变异，则是由亲代雄果蝇减数分裂过程中染色体分离异常所致
D．若F2中残翅雌蝇、长翅雄蝇各占10%，则是由亲代雌配子染色体数目异常所致
【答案】C
【知识点】伴性遗传；基因突变的特点及意义；染色体结构的变异；染色体数目的变异
【解析】【解答】A、若F2中长翅雌蝇：残翅雄蝇=1：1，残翅雌蝇基因型可能为X X （父方X 突变为X ）或X X Y（母方染色体数目异常），两种情况杂交结果一致，无法确定是否为雄配子基因突变，A正确；
B、若残翅雌蝇为X-X （父方产生X-雄配子），与X Y杂交，子代X-Y致死，存活个体为XRX-、XRX （雌）和X Y（雄），雌蝇：雄蝇=2：1，B正确；
C、亲代雄蝇（X Y）减数分裂异常，产生X Y或O雄配子，与母方X 配子结合，子代为XRX Y（长翅雌）、X O（残翅雄），无残翅雌蝇，故残翅雌蝇的染色体数目变异不可能由父方减数分裂异常导致，C错误；
D、若残翅雌蝇为X X Y（母方配子异常），产生X X ：Y：X Y：X =1：1：2：2的配子，与X Y杂交后，胚胎致死部分剔除，存活子代中残翅雌蝇、长翅雄蝇各占10%，与结果相符，D正确。
故答案为：C。
【分析】果蝇伴性遗传的基因位于X染色体，性别由X染色体数目决定，部分染色体组成会胚胎致死。基因突变可使X染色体上的显性基因突变为隐性，导致性状改变，如长翅雄蝇的X 突变为X 可产生残翅雌蝇。染色体变异包括染色体片段缺失和数目异常，X染色体片段缺失会有致死类型，雌配子染色体数目异常会形成XXY型个体，雄配子染色体异常则无法产生残翅雌蝇。可通过杂交子代的性状和性别比例，区分伴性遗传中基因突变与不同染色体变异的成因。
16．（2025·香洲模拟）研究人员将生理状况相同的水稻的根置于黑暗环境，分别给予单侧弱光和强光照射，生长状况如图1所示，一段时间后，测得黑暗、弱光、强光条件下α分别为（0°、17.5°、35.5°。测定不同处理前后根尖向光侧和背光侧的生长素含量，结果如图2，已知光照不会影响生长素的合成。下列叙述正确的是（　　）
A．生长素是由植物细胞合成的由色氨酸转变而来的一种蛋白质
B．水稻根背光性生长是由于根细胞对生长素浓度的敏感性差异所致
C．若逐渐增加单侧光的光照强度，图1中α的数值会逐渐增加
D．水稻根向光侧生长素含量变化不仅仅与生长素的运输有关
【答案】D
【知识点】生长素的产生、分布和运输情况；生长素的作用及其作用的两重性
【解析】【解答】A、生长素由色氨酸转变而来，本质是吲哚乙酸，属于小分子有机物，并非蛋白质，A错误；
B、水稻根背光性生长是因背光侧生长素浓度高、向光侧低，根对生长素敏感，高浓度抑制生长，并非根细胞对生长素的敏感性存在差异，B错误；
C、实验中一定范围内光照增强α增大，但光照强度超过阈值后，α数值可能受其他因素限制不再增加，C错误；
D、光照不影响生长素合成，单侧光下向光侧生长素含量减少，且总生长素含量低于黑暗组，说明向光侧生长素变化不仅有向背光侧的运输，还有生长素的分解，D正确。
故答案为：D。
【分析】生长素由色氨酸转化而来，本质为吲哚乙酸，根对其具有高敏感性，高浓度抑制生长。水稻根的背光性是单侧光引发生长素分布不均所致，向光侧生长素不仅会向背光侧运输，还会发生分解，使背光侧浓度高抑制生长、向光侧低促进生长，且总生长素含量随光照增强降低。一定范围内单侧光强度增大，根的背光弯曲角度会增加，但超过阈值后角度不再随光照增强而变化。
二、非选择题：本题共5小题，共60分。
17．（2025·香洲模拟）如图是C3植物水稻和C4植物玉米的光合作用部分示意图。水稻的Rubisco酶具有双重功能：高CO2浓度时催化RuBP固定CO2，而高 O2浓度时触发光呼吸（RuBP与O2反应生成CO2）。玉米通过叶肉细胞的PEPC酶催化PEP（磷酸烯醇式丙酮酸）与CO2反应生成C4，接着C4转运到维管束鞘细胞后释放CO2。研究发现，玉米的PEPC酶固定CO2的能力较水稻强60倍，使其在高温、强光环境下固碳效率显著更高。研究团队通过基因编辑技术将玉米C4光合关键基因（PEPC）转入水稻，构建转基因株系（C4-like水稻），并对比其与传统C3水稻的光合特性，回答下列问题：
（1）由图可知，玉米固定CO2的场所包括叶肉细胞的　 　和维管束鞘细胞的　 　（填细胞结构名称）。
（2）据图分析并结合所学，玉米高温强光下较水稻固碳效率更高的原因可能是　 　（答出1点即可）。
（3）为验证在高温、强光环境下，C4-like水稻比C3水稻有更强的光合速率，设计了以下实验方案，请完成下列表格：
实验设计方案
实验材料 C3水稻 C4-like水稻
实验处理 a.　 　
测量指标 PEPC酶活性、光呼吸速率、净光合速率
预期结果 b.　 　
（4）除基因编辑外，提出2条通过栽培措施提高水稻光合速率的方法　 　
【答案】（1）细胞质基质；叶绿体
（2）玉米的PEPC酶对CO2的亲和力比水稻的Rubisco酶更高；玉米能通过PEPC酶生成C4，使维管束鞘细胞内CO2浓度更高，抑制光呼吸；玉米可以将光合产物及时转移，减少对光合作用的抑制。
（3）将两种水稻均置于高温、强光等相同条件下培养一段时间；C4-like水稻的PEPC酶活性明显增高、光呼吸速率降低、净光合速率显著高于C3水稻
（4）增施合理氮肥并避免病虫害，提高叶片功能；调节种植密度与水分管理，保证叶片通风透光、维持光合作用所需水分。
【知识点】影响光合作用的环境因素；光合作用综合
【解析】【解答】(1) 玉米是C4植物，其固定CO2分为两个阶段，第一阶段在叶肉细胞的细胞质基质中，由PEPC酶催化PEP与CO2结合完成初次固定；第二阶段是C4转运到维管束鞘细胞后释放CO2，该CO2会在维管束鞘细胞的叶绿体中参与卡尔文循环，完成二次固定，因此玉米固定CO2的场所分别是叶肉细胞的细胞质基质和维管束鞘细胞的叶绿体。
(2) 玉米在高温、强光下固碳效率更高，原因可从酶的特性、光呼吸抑制、光合产物运输等角度分析，比如玉米的PEPC酶固定CO2的能力比水稻的Rubisco酶强60倍，对CO2的亲和力更高，固碳更高效；也可以是玉米通过叶肉细胞生成C4并转运至维管束鞘细胞释放CO2，使维管束鞘细胞内CO2浓度升高，能有效抑制Rubisco酶的光呼吸作用，减少CO2的浪费，提升固碳效率；还可以是玉米的光合结构特点使其能及时将光合产物转移，避免光合产物积累对光合作用产生反馈抑制，保证固碳过程持续高效进行。
(3) 本实验为验证性实验，实验的自变量是水稻的类型，即C3水稻和C4-like水稻，无关变量需要保持相同且适宜，因此实验处理需要将两种生理状况相同的水稻均置于高温、强光的相同环境条件下培养一段时间，排除其他环境因素对实验结果的干扰。实验的因变量是PEPC酶活性、光呼吸速率、净光合速率，由于C4-like水稻转入了玉米的C4光合关键基因PEPC，具备C4植物的部分光合特性，因此预期结果为C4-like水稻的PEPC酶活性会明显增高，光呼吸速率会降低，净光合速率会显著高于C3水稻。
(4) 从栽培措施角度提高水稻光合速率，需围绕光合作用的光反应和暗反应的原料、条件进行优化，比如合理增施氮肥，氮肥是叶绿素和多种酶的组成元素，能促进叶绿素合成和酶的合成，提高光反应和暗反应的效率；合理密植，既能保证水稻叶片充分接受光照，提高光反应效率，又能保证田间通风良好，提高田间CO2浓度，促进暗反应的进行；适时灌溉，保证水稻光合作用过程中有充足的水分供应，水分是光合作用的原料，也能维持植物细胞的正常形态，保证光合结构的完整；还可以适当增施CO2肥，直接提高环境中CO2浓度，加快暗反应的固碳过程，提升光合速率。
【分析】C3植物仅在叶绿体中通过Rubisco酶完成一次CO2固定，该酶在高氧下会触发光呼吸，高温强光下固碳效率降低。C4植物分两次固碳，叶肉细胞的细胞质基质中PEPC酶先催化PEP固定CO2生成C4，C4转运至维管束鞘细胞的叶绿体释放CO2，再进行卡尔文循环，PEPC酶固碳能力更强，还能富集CO2抑制光呼吸，且两种细胞的叶绿体结构有差异，使其在高温强光下光合效率远高于C3植物。
（1）由图可知，玉米固定CO2的场所包括叶肉细胞的细胞质基质和维管束鞘细胞的叶绿体
（2）据图分析可知，玉米细胞内存在C4途径，能在高温、干旱条件下保持光合作用强度，主要原因是①玉米的PEPC酶对CO2的亲和力比水稻的Rubisco酶更高。②玉米能通过PEPC酶生成C4，使维管束鞘细胞内CO2浓度更高，抑制光呼吸。③玉米可以将光合产物及时转移，减少对光合作用的抑制。
（3）本实验为验证在高温、强光环境下，C4-like水稻比C3水稻有更强的光合速率，因此自变量为水稻类型，因变量为 PEPC酶活性、光呼吸速率、净光合速率。实验过程为将两种水稻均置于高温、强光等相同条件下培养一段时间，检测两种水稻的 PEPC酶活性、光呼吸速率、净光合速率，在高温、强光环境下，C4-like水稻比C3水稻有更强的光合速率，因此预期结果为C4-like水稻的PEPC酶活性明显增高、光呼吸速率降低、净光合速率显著高于C3水稻。
（4）栽培措施可从肥水管理、密度调控和改善光照等方面入手，以提高光合作用效率。如①增施合理氮肥并避免病虫害，提高叶片功能；②调节种植密度与水分管理，保证叶片通风透光、维持光合作用所需水分。
18．（2025·香洲模拟）动物遇到天敌时，机体会做出一系列的调节变化，表现出“战斗或逃跑”的行为。回答下列问题：
（1）小鼠遇到蛇时，　 　（填“交感”或“副交感”）神经活动占据优势，促进肾上腺分泌　 　，提高应激能力。
（2）在陷入无法逃跑的绝境时，小鼠会发起防御攻击。科研人员欲探究激发小鼠防御攻击行为的信息来源，设计实验如下：
组别 施加刺激类型 小鼠行为
甲 仿真蛇涂抹蛇的粪便提供嗅觉信息 静止不动
乙 仿真蛇连接鳄鱼夹以施加伤害性机械刺激（夹住鼠尾巴） 防御攻击（撕咬）
丙 无威胁的物体（如木块）连接鳄鱼夹以施加伤害性机械刺激 防御攻击（撕咬）
该实验说明：　 　。
（3）为研究小鼠防御攻击行为的神经调节机制，科研人员在对照组和转入光敏通道蛋白基因GtACR1的实验组小鼠AHN脑区埋置光纤（便于施加光刺激），使用鳄鱼夹“咬”住小鼠尾巴，诱导小鼠防御攻击，然后通过特定波长光刺激两组小鼠的vGAT神经元，检测小鼠攻击频率变化如下图：
①光刺激后，实验组小鼠　 　，表明vGAT神经元兴奋是小鼠防御攻击的必要条件。②实验组小鼠防御攻击频率发生变化的原因是小鼠发生防御攻击行为时，vGAT神经元受光刺激，细胞膜上的GtACR1通道蛋白开放，　 　内流，vGAT神经元　 　（填“兴奋”或“抑制”）。
【答案】（1）交感；肾上腺素
（2）机械刺激是激发防御攻击的主要因素
（3）攻击频率显著降低；Cl-；抑制
【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；神经系统的基本结构
【解析】【解答】(1) 小鼠遇到蛇这类天敌时，机体需要进入应激状态，此时交感神经活动占据优势，交感神经会促进肾上腺髓质分泌肾上腺素，肾上腺素能加快心跳、提升代谢，从而提高小鼠的应激能力，应对天敌的威胁。
(2) 甲组仅给予嗅觉信息，小鼠静止不动；乙组给仿真蛇施加机械刺激，小鼠出现防御攻击；丙组给无威胁木块施加相同机械刺激，小鼠也出现防御攻击。对比三组实验，有无机械刺激是小鼠是否出现防御攻击的关键，而刺激物的种类不影响该行为，由此说明机械刺激是激发小鼠防御攻击的主要因素。
(3) ①该实验的自变量是是否转入光敏通道蛋白基因GtACR1并进行光刺激，对照组无明显变化，实验组光刺激后攻击频率显著降低，结合实验结论“vGAT神经元兴奋是小鼠防御攻击的必要条件”，可判断该结果是因为实验组vGAT神经元的兴奋被抑制，进而导致防御攻击行为受影响。②光敏通道蛋白基因GtACR1表达的通道蛋白开放后，会引起Cl-内流，Cl-内流会使神经元的膜电位更接近外正内负的静息电位，甚至更极化，导致神经元无法产生动作电位，因此vGAT神经元会被抑制，最终使小鼠的防御攻击频率降低。
【分析】动物遭遇天敌等应激刺激时，交感神经活动会占据主导地位，作为应激反应的主要神经调节通路，其会快速调控相关内分泌腺和效应器，触发机体的防御或逃生反应，同时促进肾上腺髓质分泌肾上腺素。肾上腺素作为核心的应激激素，会随体液运输作用于全身靶细胞，加快心跳、提升代谢速率、扩张相关器官的血管，快速提高机体的应激和运动能力，与交感神经协同作用，使机体迅速进入“战斗或逃跑”的应激状态，高效应对外界的威胁刺激。
（1） 小鼠遇到蛇时，交感神经活动占据优势，会促进肾上腺分泌更多的肾上腺素，从而提高应激能力。
（2） 甲、乙对比，自变量是是否有机械刺激，有机械刺激小鼠会出现防御攻击；乙、丙对比，自变量是具有机械刺激的物体种类，两组均出现防御攻击，说明与具有机械刺激的物体种类无关，综上说明机械刺激是激发防御攻击的主要因素。
（3）①实验通过特定波长光刺激两组小鼠的vGAT神经元，检测小鼠攻击频率变化，发现实验组小鼠在收到光刺激后攻击频率显著降低，表明vGAT神经元兴奋是小鼠防御攻击的必要条件。
②与对照组相比，实验组转入了光敏通道蛋白基因GtACR1，光刺激后对照组攻击频率不变，实验组攻击频率降低，原因是小鼠发生防御攻击行为时，vGAT神经元受光刺激，细胞膜上的GtACR1通道蛋白开放，Cl-内流，vGAT神经元受到抑制。
19．（2025·香洲模拟）湿地是地球上重要的生态系统，针对某湿地破坏的现象，近年来通过生态修复（引入芦苇、菖蒲等本地植物，投放底栖动物），逐步恢复了其生态功能。科研人员在某湿地开展了研究工作。回答下列问题：
（1）近年来，由于周边污染排放和渔民围网捕鱼，导致鱼的种类和数量减少，使得湿地中鱼的　 　多样性下降，优势种发生了改变，这表明人类活动加速了群落的　 　（填“初生”或“次生”）演替进程。
（2）修复过程中引入本地物种而非外来物种遵循了生态工程的　 　原理。
（3）通过湿地恢复，该生态系统中植物群落的垂直结构变得复杂，提高了群落利用　 　的能力，这种分层现象也为动物提供了　 　。
（4）芦苇是优良的造纸原料。为提高芦苇产量，对芦苇部分能量流动情况进行研究，结果如图所示，其中字母表示测定的相应能量数值。图中甲表示　 　，能量从芦苇到蝗虫的传递效率是　 　（用图中的字母来表示），若其数值明显小于10%，原因可能是　 　。
【答案】（1）物种和遗传；次生
（2）协调
（3）阳光等环境资源；食物条件和栖息空间
（4）呼吸作用耗能；d/(a+b+c)×100%；芦苇同化量还流向其他消费者
【知识点】生物的多样性；群落的结构；群落的演替；生态工程依据的生态学原理；生态系统的能量流动
【解析】【解答】(1) 生物多样性包含物种、遗传和生态系统多样性，鱼的种类减少会导致物种多样性下降，同种鱼的数量减少会使种群内基因种类减少，进而造成遗传多样性下降，因此鱼的物种和遗传多样性均下降；该湿地原本存在一定的生物群落和土壤条件，人类活动导致其群落结构改变，这种在原有群落基础上发生的演替属于次生演替，故人类活动加速了群落的次生演替进程。
(2) 生态工程的协调原理强调处理好生物与环境、生物与生物的协调与平衡，同时考虑环境容纳量，引入本地物种能更好地适应湿地的环境条件，避免外来物种入侵破坏本地生态平衡，因此该做法遵循了协调原理。
(3) 植物群落的垂直结构复杂，不同层次的植物能利用不同层次的阳光，还能更充分地利用水分、无机盐等环境资源，从而提高群落对阳光等环境资源的利用能力；植物的垂直分层为不同的动物提供了各自对应的食物来源，同时也为动物创造了多样的栖息空间，进而推动动物群落的垂直分层。
(4) 芦苇作为生产者，其同化的能量一部分会通过呼吸作用以热能的形式散失，另一部分用于自身生长、发育和繁殖，因此图中甲表示呼吸作用耗能；能量传递效率是相邻两个营养级同化量的比值，芦苇的同化量为a+b+c，蝗虫的同化量为d，故二者间的传递效率为d/(a+b+c)×100%；能量在相邻营养级间的传递效率通常为10%~20%，若该比值明显小于10%，原因是芦苇的同化量并非只流向蝗虫这一个消费者，还会流向其他植食性消费者，导致流向蝗虫的能量占比减少。
【分析】生物多样性包括遗传、物种和生态系统多样性，初生演替发生在无植被无土壤的裸地，次生演替则在原有土壤和繁殖体保留的区域进行。生态工程协调原理要求引入适配环境的本地物种，避免外来物种入侵破坏生态平衡。群落垂直结构能提高阳光等环境资源的利用效率，还为动物提供多样的食物和栖息空间。生态系统中生产者同化的能量一部分呼吸散失，一部分用于生长繁殖，营养级间传递效率为相邻同化量的比值，若生产者能量流向多个消费者，会使某一传递效率低于10%。
（1）生物多样性包括遗传（基因）多样性、物种多样性和生态系统多样性。鱼的种类和数量减少，意味着鱼的物种数目发生变化，所以使得湿地中鱼的物种多样性和遗传多样性下降。群落演替是指随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程。次生演替是指原来有的植被虽然已经不存在，但是原来有的土壤基本保留，甚至还保留有植物的种子和其他繁殖体的地方发生的演替。因此人类活动加速了该地群落的次生演替进程。
（2）协调需处理好生物与环境、生物与生物的协调与平衡，需要考虑环境容纳量。修复过程中引入本地物种而非外来物种遵循了生态工程的协调原理。
（3）通过湿地恢复，该生态系统中植物群落的垂直结构变得复杂，提高了群落利用阳光等环境资源的能力，植物分层现象也为动物提供食物条件和栖息空间。
（4）在能量流动中，生产者固定的太阳能总量为总初级生产量，其中一部分用于呼吸作用以热能形式散失，另一部分用于自身的生长、发育和繁殖等生命活动，这部分能量称为净初级生产量。图中甲是呼吸作用以热能形式散失的能量，即呼吸作用耗能。能量传递效率是指相邻两个营养级之间同化量的比值。蝗虫以芦苇为食，芦苇是第一营养级，蝗虫是第二营养级。从图中可知芦苇的同化量a+b+c，蝗虫的同化量为 d，所以能量从芦苇到蝗虫的传递效率是d/(a+b+c)×100%。若其数值明显小于10%，原因可能是芦苇同化量还流向其他消费者。
20．（2025·香洲模拟）某雌雄异株二倍体植物的性别决定方式和特点与人类非常相似，其叶形（圆形与心形）、花色（红花与黄花）和茎高度（高茎与矮茎）分别由基因A/a、B/b、C/c控制，其中基因A/a位于X染色体上，圆形对心形为显性。为研究三对等位基因在染色体上的位置关系，研究人员将甲、乙两纯合亲本进行了杂交实验，杂交结果如图1所示。不考虑X、Y染色体的同源区段，回答下列问题：
（1）杂交实验中，F2的叶形表型及比例是　 　，若将F2雌雄个体随机传粉，不考虑性别，则F3的叶形表型及比例为　 　。
（2）B/b和C/c的遗传　 　（填“遵循”或“不遵循”）基因的自由组合定律。F2的高茎黄花、矮茎黄花植株均只有雄性，请推测三对等位基因在染色体上的位置关系，并在图2中的染色体上标注出F1雄株的基因　 　。
（3）已知C/c位于1号或2号染色体上。SSR是染色体中简单重复的DNA序列，不同染色体的SSR差异很大，可利用电泳技术将其分开，从而对基因进行定位。将植株甲1号和2号染色体上特有的SSR 分别记为甲1、甲2。将植株甲、乙进行杂交得到F1，以F1的单个花粉DNA为模板进行了PCR检测，检测部分结果如表（能反映理论值）所示。
花粉编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
相 关 序 列 甲1 + + + + + + + +
甲2 + + + + + + + +
基因C + + + + + + + +
注：“+”表示能检测到相关序列。
据表分析，基因C应位于　 　号染色体上，判断的依据是　 　。
【答案】（1）圆形雌株：圆形雄株：心形雄株=2：1：1（或圆形：心形=3：1）；圆形：心形=13：3
（2）遵循；
（3）1；含甲1的花粉均不含基因C，不含甲1的花粉均含基因C
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用；伴性遗传；PCR技术的基本操作和应用；基因在染色体上位置的判定方法；9:3:3:1和1:1:1:1的变式分析
【解析】【解答】(1) 基因A/a位于X染色体上，圆形为显性，纯合亲本甲是圆形雌株（X X ）、乙是心形雄株（X Y），二者杂交得F1为X X 和X Y，F1雌雄随机交配，F2基因型为X X 、X X 、X Y、X Y，比例为1：1：1：1，因此叶形表型及比例为圆形雌株：圆形雄株：心形雄株=2：1：1（或圆形：心形=3：1）。F2雌配子类型及比例为X ：X =3：1，雄配子类型及比例为X ：X ：Y=1：1：2，不考虑性别随机传粉，计算得心形（X X 、X Y）占比为3/16，圆形占13/16，故F3叶形表型及比例为圆形：心形=13：3。(2) 纯合亲本杂交得F1，F1随机传粉后F2中高茎红花：高茎黄花：矮茎红花：矮茎黄花=9：3：3：1，符合9：3：3：1的性状分离比，说明B/b和C/c的遗传遵循基因的自由组合定律。F2中黄花植株均为雄性，说明花色基因B/b的遗传与性别相关，结合A/a位于X染色体，可知B/b也在X染色体上，C/c位于常染色体上；F1雄株的常染色体上有C和c基因，X染色体上同时有A和B基因，Y染色体无对应等位基因，据此在图2的常染色体标注C/c，X染色体标注A、B，Y染色体不标注相关基因即可。
(3) 分析PCR检测结果，能检测到甲1序列的花粉均检测不到基因C，检测不到甲1序列的花粉均能检测到基因C，说明基因C与甲1的SSR序列存在完全的连锁关系，而甲1是1号染色体的特有序列，因此可判断基因C位于1号染色体上。
【分析】伴X染色体遗传计算需先确定亲本基因型，纯合显性雌株与隐性雄株杂交，F1雌株为杂合、雄株为显性，F2性状比为圆形雌株：圆形雄株：心形雄株=2：1：1。随机传粉时先推导雌雄配子类型及比例，F2雌配子X ：X =3：1，雄配子X ：X ：Y=1：1：2，再结合雌雄配子随机结合，统计不同基因型表型，排除性别后可得圆形：心形=13：3。推导时需注意雄配子含Y染色体，仅雌配子能传递两条X染色体的组合。
（1）由于基因A/a位于X染色体上，且圆形对心形为显性，亲本甲为圆形雌株（X X ），亲本乙为心形雄株（X Y），则F1代基因型为X X 和X Y。F1随机传粉，F2代的基因型及比例为：X X ： X X ：X Y ： X Y = 1 ： 1 ：1 ： 1 ，F2的叶形表型及比例是圆形雌株：圆形雄株：心形雄株=2：1：1（或圆形：心形=3：1）。若将F2雌雄个体随机传粉，F2产生的雌配子及比例为X ： X =3：1，雄配子及比例为X ：X ：Y=1：1：2，不考虑性别，则F3的叶形表型及比例为圆形：心形=13：3。
（2）亲本矮茎红花与高茎黄花杂交，得F1，F1随机传粉得F2。F2中高茎红花：高茎黄花：矮茎红花：矮茎黄花=9：3：3：1，故B/b和C/c的遗传遵循基因的自由组合定律。F2的高茎黄花、矮茎黄花植株均只有雄性，说明控制花色的基因即B/b位于X染色体上，故三对等位基因在染色体上的位置关系如图所示： 。
（3）由图可知，含甲1的花粉均不含基因C，不含甲1的花粉均含基因C，推测基因C与甲1标记位于同源染色体上，故C/c位于1号染色体上。
21．（2025·香洲模拟）亚洲玉米螟是造成我国玉米减产的主要害虫。我国科研人员通过图示过程将Bt基因（能够控制合成Bt毒蛋白）转入玉米细胞培育出了抗虫转基因玉米。回答下列问题：
（1）用PCR扩增下面的Bt基因的DNA片段5'-GACCTGTGGAAGC.....CATACGGGATTG-3'供选择的引物有：①5'-CTGGACACCT-3'②5'-GACCTGTGGA-3'③5'-GTTAGGGCAT-3'④5'-CAATCCCGTA-3'共四种，应选择 （填字母）。
A．①② B．②③ C．②④ D．③④
（2）据图分析，为确保目的基因能够与Ti质粒正确连接，形成含有目的基因的重组Ti质粒，科研人员应选用限制酶　 　切割Ti质粒和含Bt基因的DNA片段。在获得重组Ti质粒后，可将其加入经　 　处理的农杆菌；导入重组质粒的玉米细胞经　 　技术成为转基因玉米植株。
（3）为检测转基因玉米是否培育成功，科研人员利用　 　法检测Bt基因是否成功翻译；在进行个体生物学水平的鉴定时，科研人员将获得的多株转基因玉米进行自交，发现除少数植株的子代均抗虫外，多数植株的子代中均出现了不抗虫植株。统计某植株的子代中抗虫与不抗虫的比例为15：1，出现该比例的原因是　 　。
（4）某科研小组在做抗虫棉试验时，虽已经检测出棉花植株中含有抗虫基因，但让棉铃虫食用棉花叶片时，棉铃虫并没有被杀死，可能的原因是①　 　；②　 　。
【答案】（1）C
（2）XbaⅠ和HindⅢ；Ca2+；植物组织培养
（3）抗原-抗体杂交；在两对同源染色体的各一条染色体上转入了抗虫基因
（4）Bt毒蛋白基因没有成功转录；Bt毒蛋白基因没有成功翻译
【知识点】PCR技术的基本操作和应用；基因工程的基本工具（详细）；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】(1) PCR扩增的引物需与目的基因片段两端的互补链3'端结合，Bt基因片段的5'端序列为5'-GACCTGTGGA-3'，对应引物②，3'端序列为5'-CAATCCCGTA-3'（与模板链3'端互补且方向为5'→3'），对应引物④，因此选择②和④，ABD不符合题意，C符合题意。
故答案为：C。
(2) 构建重组质粒时，为避免目的基因自身环化和反向连接，需选用两种限制酶，BamHⅠ会切割Bt基因，EcoRⅠ在目的基因左侧有识别序列，故选用XbaⅠ和HindⅢ分别切割Ti质粒和含Bt基因的DNA片段；农杆菌需经Ca2+处理使其处于感受态，便于吸收重组质粒；玉米细胞具有全能性，导入重组质粒的玉米细胞需通过植物组织培养技术，经脱分化和再分化形成转基因玉米植株。
(3) Bt基因翻译的产物是Bt毒蛋白，检测蛋白质可利用抗原-抗体杂交法，该方法具有特异性；转基因玉米自交子代抗虫：不抗虫=15：1，该比例是9：3：3：1的变式，说明该玉米细胞的两对同源染色体的各一条染色体上均转入了抗虫基因，遵循基因的自由组合定律，隐性纯合时才表现为不抗虫。
(4) 棉花植株含抗虫基因但棉铃虫未被杀死，说明未合成有功能的Bt毒蛋白，原因可能是Bt毒蛋白基因在棉花细胞中未成功转录形成mRNA，也可能是转录后的mRNA未成功翻译形成Bt毒蛋白，导致无法发挥抗虫作用。
【分析】PCR引物需与目的基因两端互补链3'端匹配，基因工程选两种不同限制酶切割目的基因和载体，避免自身环化与反向连接，保证正确连接。农杆菌转化法用Ca2+处理农杆菌获得感受态细胞，导入重组质粒的植物细胞依托植物细胞全能性，经植物组织培养获得转基因植株。目的基因检测分分子水平的抗原-抗体杂交检测蛋白质，和个体水平的抗虫鉴定；自交子代抗虫与不抗虫15：1是9：3：3：1的变式，说明目的基因转入两对非同源染色体，而目的基因转录或翻译环节异常会导致其无法表达出抗虫蛋白。
（1） PCR引物应分别与待扩增片段两端的互补链3'端结合，且引物序列与其结合处应保持“正向一致”。Bt基因的DNA片段的上链(5'→3')是GACCTGTGGAAGC…CATACGGGATTG，对应的下链(3'→5')是CTGGACACCTTCG…GTATGCCCTAAC。前向引物通常与上链5'端相同序列（②），后向引物则与上链3'端互补且方向为5'→3'（④），应选②和④。故选C。
（2）据图分析，在构建目的基因表达载体外，由于BamHⅠ能将目的基因切割，因此不能用BamHⅠ切割，因此对于目的基因的左侧只能用XbaⅠ切割，而右侧HindⅢ和EcoRⅠ是目的基因和终止子近侧共有的限制酶，但目的基因的左侧有EcoRⅠ的识别序列，因此目的基因右侧需要用HindⅢ切割，因此，为确保目的基因能够与Ti质粒正确连接，形成含有目的基因的重组Ti质粒，科研人员应选用限制酶XbaⅠ和HindⅢ切割Ti质粒和含Bt基因的DNA片段；在获得重组Ti质粒后，可将其加入经Ca2+处理（使其处于易于吸收周围环境DNA分子的状态）的农杆菌；导入重组质粒的玉米细胞经植物组织培养成为转基因玉米植株，该操作的原理是植物细胞的全能性。
（3）翻译的产物是蛋白质，由于抗原与抗体的结合具有特异性，故为检测转基因玉米是否培育成功，可在分子水平条件下，科研人员首先利用抗原—抗体杂交法检测Bt基因是否成功翻译；在进行个体生物学水平的鉴定时，科研人员将获得的多株转基因玉米进行自交，发现除少数植株的子代均抗虫外，多数植株的子代中均出现了不抗虫植株，统计某植株的子代中抗虫与不抗虫的比例为15：1，15∶1为9∶3∶3∶1的变式，说明目的基因转入了两条具有非同源染色体的两条染色体上，即在两对同源染色体的各一条染色体上转入了抗虫基因，进而通过自交产生了性状分离比为15∶1的后代表现。
（4）科学家最初做抗虫棉试验时，虽已经检测出棉花植株中含有抗虫基因，但让棉铃虫食用棉花叶片时，棉铃虫并没有被杀死，这说明Bt毒蛋白基因没有成功转录和翻译。
1 / 12025届广东省珠海市香洲区珠海市第二中学高三下学期考前冲刺生物试题
一、选择题：本题共16小题，共40分。第1~12小题，每小题2分；第13~16小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。
1．（2025·香洲模拟）近年来，为应对全球气候变化，我国大力推进“蓝色海湾”整治行动，其中红树林生态修复是重要举措之一。以下关于红树林生态修复及保护措施的叙述，正确的是（　　）
A．红树林通过光合作用吸收CO2体现了生物多样性的直接价值
B．大量引入外来速生树种可加快红树林生态系统的恢复进程
C．红树林底栖动物分解枯枝落叶能促进生态系统的物质循环
D．全面禁止渔业活动是维持红树林生态系统稳定性的最佳措施
2．（2025·香洲模拟）“RNA世界”假说认为，在生命起源之初最早出现的生物大分子很可能是RNA，RNA兼具了DNA和蛋白质的功能，DNA和蛋白质则是进化的产物。下列RNA的特点不支持该假说的是（　　）
A．结构不稳定 B．能储存遗传信息
C．能进行复制 D．具有催化活性
3．（2025·香洲模拟）研究人员通过研究海洋藻类，发现了一种能够固氮的细胞器，这一发现颠覆了以往真核生物无法从大气中固定氮气的认知。根据这一科研成果，下列有关叙述错误的是（　　）
A．从细胞基本结构来看，与根瘤菌相比，该海洋藻类和衣藻更相似
B．固定的氮元素可以用于该海洋藻类合成蛋白质、脂肪等有机物
C．此发现为“真核生物可能通过内共生获得固氮能力”假说提供了新证据
D．该发现为设计自行固氮的作物提供新的思路，有利于减少环境污染
4．（2025·香洲模拟）当血液中甲状腺激素浓度增加到一定阈值时，会引发下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素（TRH）减少，同时抑制垂体分泌促甲状腺激素（TSH）。这种调节机制是（　　）
A．神经调节 B．体液调节 C．分级调节 D．反馈调节
5．（2025·香洲模拟）下列科学家的研究方法与对应结论匹配正确的是： （　　）
①施莱登和施旺通过归纳法提出细胞学说
②萨顿通过类比推理法证明基因在染色体上
③孟德尔通过假说-演绎法揭示遗传定律
④艾弗里通过同位素标记法证实DNA是遗传物质
A．①② B．①③ C．②④ D．③④
6．（2025·香洲模拟）离体的叶绿体在光照下进行稳定的光合作用时，如果突然中断CO2的供应，短时间内叶绿体中C3和C5相对含量的变化是（　　）
A．C3增多、C5减少 B．C3增多、C5增多
C．C3减少、C5增多 D．C3减少、C5减少
7．（2025·香洲模拟）一粒小麦（2N=14）和斯氏山羊草（2N=14）是近缘物种，是进行细胞生物学研究的良好材料，下图是科研人员在实验室中进行相关研究的流程图，A和B分别表示一个染色体组。下列相关叙述错误的是（　　）
A．经有性杂交所得植株1为不育异源二倍体
B．种子发育为植株1能体现细胞的全能性
C．图示两途径获得的植株2和3基因型相同
D．植物原生质体融合说明细胞膜具有流动性
8．（2025·香洲模拟）加拉帕戈斯群岛主要由13个岛屿组成，不同岛屿的环境差异较大，其上分别生活13种不同的地雀，这些地雀的喙形差别很大，它们是由共同祖先经过长期进化形成的。研究发现，干旱年份喙形较大的地雀繁殖成功率更高，但近十年气候变暖导致小喙个体比例上升。小喙的出现与ALX1基因突变密切相关。下列说法错误的是（　　）
A．气候变暖导致ALX1基因突变造成小喙个体比例上升
B．ALX1基因突变可能通过影响胚胎发育影响喙形大小
C．地雀各种群基因库的差异积累导致最终形成生殖隔离
D．小喙个体相对更能适应变暖的环境是自然选择的结果
9．（2025·香洲模拟）很多物质会影响细胞呼吸过程，进而造成中毒症状，部分物质作用机制如下：
2-脱氧葡萄糖 与葡萄糖竞争性结合酶活性位点，抑制酶的功能
砷 抑制线粒体基质中某些酶的活性
氰化钾 影响线粒体内膜的功能
某中毒者肌肉细胞中的丙酮酸浓度正常、NADH浓度偏高。下列说法正确的是（　　）
A．2-脱氧葡萄糖只影响有氧呼吸第一阶段ATP的产生
B．氰化钾中毒者的线粒体可能无法利用O2
C．砷中毒可能影响细胞无氧呼吸的进行
D．该中毒者可能是砷中毒
10．（2025·香洲模拟）“饿得心慌”其实是由于血糖水平下降，体内的糖原储存也不够时，仍然习惯于使用糖的大脑会开始恐慌，这时皮质醇（肾上腺皮质分泌的一种糖皮质激素）水平上升，机体心跳加快，头脑发飘，身体发抖，甚至出汗。下列叙述正确的是（　　）
A．“饿得心慌”时，皮质醇分泌增加可促进食物中糖类的消化吸收
B．肾上腺皮质分泌的皮质醇需要通过导管运输到体液中
C．饥饿时下丘脑通过交感神经刺激胰岛A细胞分泌胰高血糖素
D．饥饿时由于副交感神经兴奋，导致心跳加快，身体发抖
11．（2025·香洲模拟）蛭弧菌能使污水中的嗜水气单胞菌（异养型）裂解，将其接种在长满嗜水气单胞菌的平板上会出现噬菌斑。某兴趣小组将嗜水气单胞菌接种到固体培养基上，培养形成薄层，再接种采集的污水用以分离蛭弧菌。下列叙述错误的是（　　）
A．可用湿热灭菌法对培养基进行灭菌
B．可用稀释涂布平板法接种嗜水气单胞菌
C．出现噬菌斑一定是蛭弧菌作用的结果
D．需要在该固体培养基中添加有机碳源
12．（2025·香洲模拟）西双版纳是中国亚洲象数量较多的地区之一，这些亚洲象分布于几个互不连通的地区。我国对亚洲象的保护工作极为重视，启动了亚洲象生态廊道建设项目。下列相关叙述错误的是（　　）
A．建立自然保护区是对亚洲象等野生动物最有效的保护措施
B．人类对亚洲象原有生态环境的破坏降低了亚洲象种群的K值
C．人类开垦农田、修建公路等活动可能导致亚洲象栖息地“碎片化”
D．建设生态廊道有助于促进物种间的基因交流，提高生物多样性
13．（2025·香洲模拟）无义突变是基因中编码氨基酸的密码子序列突变成过早终止密码子（PTC）序列的突变，导致产生截短的无功能蛋白。研究人员设计Guide snoRNA利用单碱基编辑技术，招募假尿苷合成酶，准确高效地实现PTC中尿苷（U）到假尿苷（Ψ）编辑，实现全长蛋白质的表达。有关过程如下图，相关叙述正确的是（　　）
A．无义突变是指基因中的碱基替换导致相应密码子的第1位碱基发生替换
B．设计 Guide snoRNA主要依据是mRNA中的过早终止密码子两侧的部分碱基序列
C．ΨAA、ΨAG、ΨGA与反密码子之间通过磷酸二酯键相连确保翻译的正常进行
D．经该技术编辑后的mRNA翻译出的全长蛋白质具有正常功能
14．（2025·香洲模拟）某实验小组探究不同干预措施对家兔尿量的影响。将生理状态一致的家兔麻醉后分组处理，记录实验前后单位时间内的排尿量，结果如下表所示。已知血容量（参与循环的血量）会影响抗利尿激素的分泌。下列相关叙述正确的是（　　）
组别 静脉输液项目 实验前 实验后
甲 0.9%NaCl溶液 (20.0mL) 6.54 14.4
乙 呋塞米(20.0mg) 6.48 87.5
丙 抗利尿激素 (20.0mg) 7.33 2.63
注：呋塞米通过抑制肾小管对Na+的重吸收，导致肾小管管腔液中的Na+浓度升高
A．甲组实验后尿量增大，与注入溶液后血浆渗透压降低有关
B．呋塞米通过升高肾小管管腔的渗透压，减少了对水的重吸收
C．根据实验结果推测，血容量增多会导致抗利尿激素分泌增多
D．为使本实验更严谨，还需再设置一组不进行注射的对照组
15．（2025·香洲模拟）果蝇的性别由受精卵中X染色体的数目决定，即XXY、XX为雌性，XY、XO、XYY为雄性，且XXX、OY、YY胚胎期致死。已知果蝇的长翅（R）对残翅（r）为显性，且基因位于X染色体某一片段上，若该片段缺失记为X-，XX-可育，X-X-、X-Y致死。用长翅雄蝇（XRY）与残翅雌蝇（XrXr）杂交得到F1，发现F1有一只残翅雌蝇。现将该残翅雌蝇与长翅雄蝇（XRY）杂交产生F2，可根据F2性状表现判断该残翅雌蝇产生的原因。下列说法错误的是（　　）
A．若F2中长翅雌蝇：残翅雄蝇=1：1，则不能确定是否因亲代雄配子基因突变所致
B．若F2中雌蝇：雄蝇=2：1，则是由亲代雄配子含有片段缺失的X染色体所致
C．若为染色体数目变异，则是由亲代雄果蝇减数分裂过程中染色体分离异常所致
D．若F2中残翅雌蝇、长翅雄蝇各占10%，则是由亲代雌配子染色体数目异常所致
16．（2025·香洲模拟）研究人员将生理状况相同的水稻的根置于黑暗环境，分别给予单侧弱光和强光照射，生长状况如图1所示，一段时间后，测得黑暗、弱光、强光条件下α分别为（0°、17.5°、35.5°。测定不同处理前后根尖向光侧和背光侧的生长素含量，结果如图2，已知光照不会影响生长素的合成。下列叙述正确的是（　　）
A．生长素是由植物细胞合成的由色氨酸转变而来的一种蛋白质
B．水稻根背光性生长是由于根细胞对生长素浓度的敏感性差异所致
C．若逐渐增加单侧光的光照强度，图1中α的数值会逐渐增加
D．水稻根向光侧生长素含量变化不仅仅与生长素的运输有关
二、非选择题：本题共5小题，共60分。
17．（2025·香洲模拟）如图是C3植物水稻和C4植物玉米的光合作用部分示意图。水稻的Rubisco酶具有双重功能：高CO2浓度时催化RuBP固定CO2，而高 O2浓度时触发光呼吸（RuBP与O2反应生成CO2）。玉米通过叶肉细胞的PEPC酶催化PEP（磷酸烯醇式丙酮酸）与CO2反应生成C4，接着C4转运到维管束鞘细胞后释放CO2。研究发现，玉米的PEPC酶固定CO2的能力较水稻强60倍，使其在高温、强光环境下固碳效率显著更高。研究团队通过基因编辑技术将玉米C4光合关键基因（PEPC）转入水稻，构建转基因株系（C4-like水稻），并对比其与传统C3水稻的光合特性，回答下列问题：
（1）由图可知，玉米固定CO2的场所包括叶肉细胞的　 　和维管束鞘细胞的　 　（填细胞结构名称）。
（2）据图分析并结合所学，玉米高温强光下较水稻固碳效率更高的原因可能是　 　（答出1点即可）。
（3）为验证在高温、强光环境下，C4-like水稻比C3水稻有更强的光合速率，设计了以下实验方案，请完成下列表格：
实验设计方案
实验材料 C3水稻 C4-like水稻
实验处理 a.　 　
测量指标 PEPC酶活性、光呼吸速率、净光合速率
预期结果 b.　 　
（4）除基因编辑外，提出2条通过栽培措施提高水稻光合速率的方法　 　
18．（2025·香洲模拟）动物遇到天敌时，机体会做出一系列的调节变化，表现出“战斗或逃跑”的行为。回答下列问题：
（1）小鼠遇到蛇时，　 　（填“交感”或“副交感”）神经活动占据优势，促进肾上腺分泌　 　，提高应激能力。
（2）在陷入无法逃跑的绝境时，小鼠会发起防御攻击。科研人员欲探究激发小鼠防御攻击行为的信息来源，设计实验如下：
组别 施加刺激类型 小鼠行为
甲 仿真蛇涂抹蛇的粪便提供嗅觉信息 静止不动
乙 仿真蛇连接鳄鱼夹以施加伤害性机械刺激（夹住鼠尾巴） 防御攻击（撕咬）
丙 无威胁的物体（如木块）连接鳄鱼夹以施加伤害性机械刺激 防御攻击（撕咬）
该实验说明：　 　。
（3）为研究小鼠防御攻击行为的神经调节机制，科研人员在对照组和转入光敏通道蛋白基因GtACR1的实验组小鼠AHN脑区埋置光纤（便于施加光刺激），使用鳄鱼夹“咬”住小鼠尾巴，诱导小鼠防御攻击，然后通过特定波长光刺激两组小鼠的vGAT神经元，检测小鼠攻击频率变化如下图：
①光刺激后，实验组小鼠　 　，表明vGAT神经元兴奋是小鼠防御攻击的必要条件。②实验组小鼠防御攻击频率发生变化的原因是小鼠发生防御攻击行为时，vGAT神经元受光刺激，细胞膜上的GtACR1通道蛋白开放，　 　内流，vGAT神经元　 　（填“兴奋”或“抑制”）。
19．（2025·香洲模拟）湿地是地球上重要的生态系统，针对某湿地破坏的现象，近年来通过生态修复（引入芦苇、菖蒲等本地植物，投放底栖动物），逐步恢复了其生态功能。科研人员在某湿地开展了研究工作。回答下列问题：
（1）近年来，由于周边污染排放和渔民围网捕鱼，导致鱼的种类和数量减少，使得湿地中鱼的　 　多样性下降，优势种发生了改变，这表明人类活动加速了群落的　 　（填“初生”或“次生”）演替进程。
（2）修复过程中引入本地物种而非外来物种遵循了生态工程的　 　原理。
（3）通过湿地恢复，该生态系统中植物群落的垂直结构变得复杂，提高了群落利用　 　的能力，这种分层现象也为动物提供了　 　。
（4）芦苇是优良的造纸原料。为提高芦苇产量，对芦苇部分能量流动情况进行研究，结果如图所示，其中字母表示测定的相应能量数值。图中甲表示　 　，能量从芦苇到蝗虫的传递效率是　 　（用图中的字母来表示），若其数值明显小于10%，原因可能是　 　。
20．（2025·香洲模拟）某雌雄异株二倍体植物的性别决定方式和特点与人类非常相似，其叶形（圆形与心形）、花色（红花与黄花）和茎高度（高茎与矮茎）分别由基因A/a、B/b、C/c控制，其中基因A/a位于X染色体上，圆形对心形为显性。为研究三对等位基因在染色体上的位置关系，研究人员将甲、乙两纯合亲本进行了杂交实验，杂交结果如图1所示。不考虑X、Y染色体的同源区段，回答下列问题：
（1）杂交实验中，F2的叶形表型及比例是　 　，若将F2雌雄个体随机传粉，不考虑性别，则F3的叶形表型及比例为　 　。
（2）B/b和C/c的遗传　 　（填“遵循”或“不遵循”）基因的自由组合定律。F2的高茎黄花、矮茎黄花植株均只有雄性，请推测三对等位基因在染色体上的位置关系，并在图2中的染色体上标注出F1雄株的基因　 　。
（3）已知C/c位于1号或2号染色体上。SSR是染色体中简单重复的DNA序列，不同染色体的SSR差异很大，可利用电泳技术将其分开，从而对基因进行定位。将植株甲1号和2号染色体上特有的SSR 分别记为甲1、甲2。将植株甲、乙进行杂交得到F1，以F1的单个花粉DNA为模板进行了PCR检测，检测部分结果如表（能反映理论值）所示。
花粉编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
相 关 序 列 甲1 + + + + + + + +
甲2 + + + + + + + +
基因C + + + + + + + +
注：“+”表示能检测到相关序列。
据表分析，基因C应位于　 　号染色体上，判断的依据是　 　。
21．（2025·香洲模拟）亚洲玉米螟是造成我国玉米减产的主要害虫。我国科研人员通过图示过程将Bt基因（能够控制合成Bt毒蛋白）转入玉米细胞培育出了抗虫转基因玉米。回答下列问题：
（1）用PCR扩增下面的Bt基因的DNA片段5'-GACCTGTGGAAGC.....CATACGGGATTG-3'供选择的引物有：①5'-CTGGACACCT-3'②5'-GACCTGTGGA-3'③5'-GTTAGGGCAT-3'④5'-CAATCCCGTA-3'共四种，应选择 （填字母）。
A．①② B．②③ C．②④ D．③④
（2）据图分析，为确保目的基因能够与Ti质粒正确连接，形成含有目的基因的重组Ti质粒，科研人员应选用限制酶　 　切割Ti质粒和含Bt基因的DNA片段。在获得重组Ti质粒后，可将其加入经　 　处理的农杆菌；导入重组质粒的玉米细胞经　 　技术成为转基因玉米植株。
（3）为检测转基因玉米是否培育成功，科研人员利用　 　法检测Bt基因是否成功翻译；在进行个体生物学水平的鉴定时，科研人员将获得的多株转基因玉米进行自交，发现除少数植株的子代均抗虫外，多数植株的子代中均出现了不抗虫植株。统计某植株的子代中抗虫与不抗虫的比例为15：1，出现该比例的原因是　 　。
（4）某科研小组在做抗虫棉试验时，虽已经检测出棉花植株中含有抗虫基因，但让棉铃虫食用棉花叶片时，棉铃虫并没有被杀死，可能的原因是①　 　；②　 　。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】生态系统的结构；生物多样性的价值；生物多样性的保护措施
【解析】【解答】A、红树林通过光合作用吸收CO2，该作用能调节大气碳氧平衡、缓解气候变化，属于对生态系统起到的重要调节功能，体现的是生物多样性的间接价值，而非直接价值，A错误；
B、大量引入外来速生树种，易因该物种缺乏自然天敌而大量繁殖，争夺本地红树林物种的阳光、水分、养分等生存资源，引发生物入侵，破坏原有生态系统的结构和平衡，反而阻碍红树林生态系统的恢复，B错误；
C、红树林底栖动物作为分解者的一部分，能将红树林的枯枝落叶等有机物分解为无机物，使这些物质归还到无机环境中，可重新被植物吸收和利用，进而有效促进生态系统的物质循环，C正确；
D、全面禁止渔业活动的做法过于绝对，红树林生态系统的保护并非完全禁止人类活动，而是需要合理规划和管理渔业活动，在不破坏生态系统稳定性的前提下实现资源的可持续利用，兼顾生态效益和经济效益，全面禁止并非维持其稳定性的最佳措施，D错误。
故答案为：C。
【分析】生物多样性有直接、间接和潜在价值，间接价值主要体现在生态调节等方面；生态系统的物质循环中，分解者将有机物分解为无机物，归还无机环境，供生产者重新利用，实现物质循环往复。
2．【答案】A
【知识点】核酸在生命活动中的作用
【解析】【解答】A、RNA结构不稳定，易发生降解和突变，不利于遗传信息的稳定传递和生命早期的稳定延续，这一特点无法支持RNA作为生命起源之初最早出现的生物大分子的假说，A错误；
B、RNA的核苷酸序列可以储存遗传信息，这一特点与DNA的遗传信息储存功能相似，能够为生命的遗传和繁衍提供基础，支持该假说，B正确；
C、RNA能进行自我复制，可实现遗传信息的传递，保证生命特征的延续，符合生命起源之初对生物大分子的功能需求，支持该假说，C正确；
D、部分RNA具有催化活性，能催化化学反应的进行，这一特点与蛋白质的酶促功能相似，可完成生命活动所需的代谢反应，支持该假说，D正确。
故答案为：A。
【分析】RNA世界该假说的核心是RNA兼具DNA的遗传信息储存、复制功能和蛋白质的催化功能，因此能体现这些功能的RNA特点均支持假说，而结构不稳定的特点不利于遗传信息的稳定传递，无法支持该假说。
3．【答案】B
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同；组成细胞的元素和化合物
【解析】【解答】A、根瘤菌是原核生物（无核膜包被的细胞核，仅有核糖体一种细胞器），该海洋藻类和衣藻均为真核生物（有核膜、多种细胞器），从细胞基本结构来看，真核生物之间的结构相似度更高，因此海洋藻类和衣藻更相似，A不符合题意；
B、蛋白质的组成元素含C、H、O、N，而脂肪的组成元素仅为C、H、O，不含氮元素，因此海洋藻类固定的氮元素可用于合成蛋白质，但不能用于合成脂肪，B符合题意；
C、以往认知中真核生物无法固氮，而该海洋藻类（真核生物）存在固氮细胞器，推测该细胞器可能源于与固氮微生物的内共生（类似线粒体、叶绿体的内共生起源），为“真核生物可能通过内共生获得固氮能力”的假说提供了新证据，C不符合题意；
D、若能将该固氮细胞器的相关功能应用于作物育种，培育出可自行固氮的作物，可减少化肥（氮肥）的使用，降低化肥对土壤、水体的污染，为农业生产提供新思路，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】原核生物与真核生物的关键区别在于是否有核膜包被的细胞核，这决定了细胞结构的相似度；有机物的元素组成是判断氮元素利用途径的核心依据，需明确脂肪不含氮元素的特点；内共生学说解释了真核细胞中某些细胞器的起源，固氮细胞器的发现为该学说提供了新的支撑；该科研成果的应用价值体现在农业生产中，可通过培育固氮作物减少化肥使用，降低环境污染。
4．【答案】D
【知识点】激素分泌的分级调节
【解析】【解答】A、该调节过程依靠甲状腺激素在血液中的浓度变化调控相关激素分泌，没有神经系统的参与和神经冲动的传导，不属于神经调节，A错误；
B、体液调节是指激素等化学物质通过体液运输调节生命活动，而该过程是激素分泌的结果反过来调控分泌过程，并非单纯的体液调节，B错误；
C、分级调节是指下丘脑、垂体、靶腺依次调控激素分泌的分层调节方式，该过程并非体现分层调控，而是激素的反向抑制，C错误；
D、甲状腺激素分泌增加的结果，反过来抑制下丘脑和垂体的相关分泌活动，使甲状腺激素分泌减少，属于系统工作效果调节自身工作的反馈调节，D正确。
故答案为：D。
【分析】反馈调节的核心是系统的工作效果反过来作为信息调节自身工作，而该过程正是甲状腺激素的分泌效果反向调控其分泌过程，属于典型的反馈调节。
5．【答案】B
【知识点】肺炎链球菌转化实验；基因在染色体上的实验证据；细胞学说的建立、内容和发展
【解析】【解答】A、①施莱登和施旺通过对动植物细胞的研究，运用归纳法提出细胞学说，该匹配正确；②萨顿仅通过类比推理法提出基因在染色体上的假说，并未证明，证明该结论的是摩尔根的假说-演绎法，该匹配错误，A错误；
B、①施莱登和施旺用归纳法提出细胞学说，匹配正确；③孟德尔以豌豆为材料，通过假说-演绎法揭示了基因的分离定律和自由组合定律，匹配正确，B正确；
C、②萨顿未证明基因在染色体上，匹配错误；④艾弗里通过肺炎链球菌体外转化实验证实DNA是遗传物质，未使用同位素标记法，该方法为赫尔希和蔡斯所用，匹配错误，C错误；
D、③孟德尔的研究方法与结论匹配正确；④艾弗里未用同位素标记法，匹配错误，D错误。
故答案为：B。
【分析】艾弗里采用肺炎链球菌体外转化实验，将S型细菌的DNA、蛋白质等成分分离，分别与R型细菌混合培养，直接研究各成分的转化作用，证明DNA是遗传物质，未用到同位素标记法。赫尔希和蔡斯利用噬菌体侵染细菌实验，用32P标记噬菌体DNA、35S标记蛋白质外壳，通过追踪同位素的去向，明确噬菌体侵染时DNA进入细菌内，蛋白质留在外侧，间接证明DNA是遗传物质。
6．【答案】C
【知识点】环境变化对光合作用中物质含量的影响
【解析】【解答】A、突然中断CO2供应，CO2的固定会立即减弱，C5的消耗减少、C3的生成也减少，而短时间内C3的还原仍正常进行，会继续消耗C3、生成C5，因此C3不会增多、C5不会减少，A错误；
B、中断CO2供应后，C3因生成减少、消耗正常而含量降低，并非增多，B错误；
C、CO2供应中断，CO2与C5结合生成C3的过程受阻，C5消耗减少而积累，C3生成量骤减，且短时间内C3的还原仍在进行，C3持续被消耗，因此C3减少、C5增多，C正确；
D、短时间内C3的还原会继续生成C5，同时C5的消耗减少，C5含量会增多而非减少，D错误。
故答案为：C。
【分析】暗反应中CO2的固定和C3的还原两个过程的物质联系，中断CO2供应直接影响CO2的固定，短时间内C3的还原不受影响，据此分析C3和C5的含量变化。
7．【答案】B
【知识点】染色体数目的变异；植物体细胞杂交的过程及应用；植物细胞工程的应用
【解析】【解答】A、一粒小麦染色体组为AA，斯氏山羊草为BB，二者有性杂交得到的植株1染色体组为AB，因A、B为不同染色体组，减数分裂时染色体联会紊乱，无法产生正常配子，是不育的异源二倍体，A正确；
B、种子中的胚是受精卵发育而来的幼体，种子发育为植株1是幼体正常的生长发育过程，并非单个细胞发育成完整个体，不能体现细胞的全能性，B错误；
C、植株2是植株1经秋水仙素处理染色体加倍所得，基因型为AABB，植株3是二者原生质体融合直接形成的杂种细胞发育而来，基因型也为AABB，二者基因型相同，C正确；
D、植物原生质体融合的过程中，不同细胞的细胞膜能够相互融合并融合为一个整体，该现象直接说明细胞膜具有一定的流动性，D正确。
故答案为：B。
【分析】染色体变异包含染色体数目和结构变异，异源二倍体因染色体组来源不同，联会紊乱通常不育，秋水仙素可诱导染色体加倍，使其恢复育性。植物体细胞杂交通过原生质体融合获得杂种细胞，融合依赖细胞膜流动性，杂种细胞可发育为杂种植株。细胞全能性指细胞发育为完整个体的潜能，种子胚发育为植株是幼体生长过程，并非单个细胞发育，不能体现细胞全能性。
8．【答案】A
【知识点】物种的概念与形成；自然选择与适应
【解析】【解答】A、基因突变具有不定向性和随机性，并非由气候变暖诱导产生，ALX1基因突变是自发发生的，气候变暖只是对已存在的小喙个体进行了自然选择，使其生存繁殖优势更明显，进而导致小喙个体比例上升，A错误；
B、生物的性状形成与胚胎发育密切相关，ALX1基因突变后出现了小喙的性状，推测该突变可能通过影响胚胎发育过程中喙部相关结构的形成，进而影响喙形的大小，B正确；
C、加拉帕戈斯群岛不同岛屿的环境差异大，各地雀种群在不同环境的自然选择下基因频率发生定向改变，种群基因库的差异不断积累，当差异达到一定程度时，种群间便会产生生殖隔离，进而形成不同的物种，C正确；
D、近十年气候变暖后小喙个体比例上升，说明在变暖的环境中，小喙个体的生存和繁殖成功率更高，更能适应环境的变化，这是自然选择定向选择的结果，D正确。
故答案为：A。
【分析】现代生物进化理论认为种群是生物进化的基本单位，突变和基因重组为进化提供原材料，基因突变具有自发性和不定向性，环境不诱导突变仅起选择作用，自然选择使种群基因频率定向改变。不同种群在自然选择下基因库差异不断积累，当差异达到一定程度会产生生殖隔离，进而形成新物种。生物的适应是自然选择的结果，生物与生物、生物与无机环境间的协同进化，最终形成了生物多样性。
9．【答案】B
【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、2-脱氧葡萄糖与葡萄糖竞争结合酶，抑制有氧呼吸第一阶段，而无氧呼吸第一阶段与有氧呼吸第一阶段完全相同，因此其也会抑制无氧呼吸第一阶段ATP的产生，并非只影响有氧呼吸第一阶段，A错误；
B、线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所，该阶段NADH与O2结合生成水，氰化钾影响线粒体内膜功能，会导致线粒体无法正常利用O2完成第三阶段反应，B正确；
C、砷抑制线粒体基质中的酶活性，而无氧呼吸的整个过程都发生在细胞质基质中，与线粒体无关，因此砷中毒不会影响细胞的无氧呼吸，C错误；
D、砷中毒会抑制有氧呼吸第二阶段，使丙酮酸无法在线粒体基质中进一步分解，导致丙酮酸浓度升高，而该中毒者丙酮酸浓度正常，因此不可能是砷中毒，D错误。
故答案为：B。
【分析】细胞呼吸分有氧呼吸和无氧呼吸，有氧呼吸分三阶段，依次在细胞质基质、线粒体基质、线粒体内膜进行，葡萄糖分解为丙酮酸后，经后续反应生成CO2、水并释放大量能量，无氧呼吸全程在细胞质基质，丙酮酸被还原为乳酸或酒精和CO2。2-脱氧葡萄糖抑制呼吸第一阶段相关酶，影响有氧和无氧呼吸；砷抑制线粒体基质的酶，仅影响有氧呼吸第二阶段；氰化钾影响线粒体内膜功能，抑制有氧呼吸第三阶段，不同物质因作用位点不同产生不同抑制效果。
10．【答案】C
【知识点】激素调节的特点；神经系统的基本结构；血糖平衡调节
【解析】【解答】A、“饿得心慌”时皮质醇分泌增加，其作用是促进肝糖原分解、非糖物质转化来升高血糖，并非促进食物中糖类的消化吸收，A错误；
B、肾上腺皮质属于内分泌腺，无导管，分泌的皮质醇直接弥散进入体液中，通过体液运输发挥作用，只有外分泌腺的分泌物才通过导管运输，B错误；
C、饥饿时血糖下降，下丘脑作为神经中枢，通过交感神经刺激胰岛A细胞分泌胰高血糖素，胰高血糖素可促进肝糖原分解和非糖物质转化，进而升高血糖，C正确；
D、饥饿时引发的心跳加快、身体发抖等反应，是交感神经兴奋的结果，副交感神经兴奋通常会使心跳减慢、机体处于安静状态，D错误。
故答案为：C。
【分析】血糖调节依赖神经-体液共同调节，下丘脑是调节中枢。血糖降低时，下丘脑通过交感神经刺激胰岛A细胞分泌胰高血糖素，同时肾上腺分泌相关激素，促进肝糖原分解和非糖物质转化，升高血糖；血糖升高时，下丘脑通过神经调节促使胰岛B细胞分泌胰岛素，加速组织细胞摄取、利用和储存葡萄糖，降低血糖。皮质醇等糖皮质激素也能升血糖，与激素相互配合。内分泌腺分泌的激素直接进入体液运输，交感、副交感神经分别调控应急升血糖和稳态降血糖的生理反应，二者协同维持血糖稳定。
11．【答案】C
【知识点】微生物的分离和培养；灭菌技术；培养基的制备
【解析】【解答】A、培养基的灭菌常用湿热灭菌法中的高压蒸汽灭菌，该方法灭菌效果彻底，能有效杀灭培养基中的微生物及其芽孢，A正确；
B、稀释涂布平板法可将嗜水气单胞菌均匀接种在固体培养基上，既能获得单菌落，也能形成均匀的菌层，符合实验接种要求，B正确；
C、实验中噬菌斑是嗜水气单胞菌裂解形成的，除蛭弧菌外，其他能裂解该菌的微生物也可能引发此现象，因此出现噬菌斑不一定是蛭弧菌的作用，C错误；
D、嗜水气单胞菌为异养型生物，自身不能合成有机物，需在培养基中添加有机碳源，为其提供碳源和能源，D正确。
故答案为：C。
【分析】微生物培养需先配制培养基，培养基常用湿热灭菌法灭菌，异养型微生物的培养基需添加有机碳源提供碳源和能源。微生物分离和接种常用稀释涂布平板法和平板划线法，稀释涂布平板法可将菌液均匀接种形成单菌落或菌层。分离特定微生物时可通过特定培养条件筛选，但需注意实验现象可能由多种微生物引起，不能单一归因，需进一步验证才能确定目标微生物。
12．【答案】D
【知识点】种群的数量变动及其原因；种群数量的变化曲线；生物多样性的保护措施
【解析】【解答】A、建立自然保护区属于就地保护，能为亚洲象提供完整的生存环境，减少人类活动干扰，是对亚洲象等野生动物最有效的保护措施，A正确；
B、K值为环境容纳量，人类破坏亚洲象原有生态环境，会使其生存资源减少，环境所能承载的种群数量下降，降低了亚洲象种群的K值，B正确；
C、人类开垦农田、修建公路等活动会割裂亚洲象的生存空间，导致其栖息地“碎片化”，使亚洲象种群被分隔为多个互不连通的小群体，C正确；
D、不同物种间存在生殖隔离，无法进行基因交流，建设生态廊道是促进亚洲象同一种群内不同群体间的基因交流，提高其遗传多样性，而非物种间的基因交流，D错误。
故答案为：D。
【分析】生物多样性保护的最有效措施是就地保护如建立自然保护区，也可采用易地保护作为补充。人类活动破坏生物栖息地会降低种群K值，还可能造成栖息地碎片化，使种群被分割，阻碍种内基因交流。建设生态廊道能连通破碎栖息地，促进同种生物不同种群间的基因交流，提高遗传多样性，而不同物种间因存在生殖隔离，无法进行基因交流。种群的环境容纳量受环境条件影响，适宜的环境能维持种群数量稳定。
13．【答案】B
【知识点】遗传信息的转录；遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、无义突变是基因中编码氨基酸的密码子突变为过早终止密码子的突变，该突变的碱基替换位置不确定，并非只发生在相应密码子的第1位碱基，A错误；
B、Guide snoRNA需精准结合到mRNA的PTC区域，其设计主要依据mRNA中过早终止密码子两侧的部分碱基序列，通过碱基互补配对实现定位，B正确；
C、修饰后的密码子与反密码子之间通过碱基互补配对形成氢键相连，磷酸二酯键是核酸链中核苷酸间的连接方式，并非碱基间的连接键，C错误；
D、该技术仅实现了全长蛋白质的表达，无法确定翻译出的全长蛋白质的空间结构等是否正常，因此不能判断其具有正常功能，D错误。
故答案为：B。
【分析】无义突变是基因中编码氨基酸的密码子突变为过早终止密码子的基因突变，会使翻译提前终止产生无功能截短蛋白。针对该突变可设计Guide snoRNA，依据mRNA中过早终止密码子两侧碱基序列精准定位，结合单碱基编辑技术将终止密码子中的尿苷编辑为假尿苷，恢复翻译的正常进行，实现全长蛋白质表达，但编辑后表达的全长蛋白未必具备正常生理功能。基因表达改造技术的设计常依托核酸间的碱基互补配对原则，精准靶向目标序列进行修饰。
14．【答案】B
【知识点】水盐平衡调节
【解析】【解答】A、甲组注入的0.9%NaCl溶液为生理盐水，与血浆渗透压相等，血浆渗透压基本不变，尿量增加是因血容量增多使抗利尿激素分泌减少，而非血浆渗透压降低，A错误；
B、呋塞米抑制肾小管对Na+的重吸收，使肾小管管腔液Na+浓度升高、渗透压上升，肾小管对水的重吸收减少，进而导致尿量大幅增加，B正确；
C、甲组血容量增多后尿量增多，说明血容量增多会使抗利尿激素分泌减少，而非增多，C错误；
D、甲组注射的生理盐水为无关变量处理，可作为本实验的空白对照组，无需再设置不注射的对照组，D错误。
故答案为：B。
【分析】水盐平衡调节依托神经-体液调节完成，抗利尿激素是核心激素，由下丘脑合成、垂体释放，能促进肾小管和集合管对水的重吸收，减少尿量。血浆渗透压升高或血容量减少时，下丘脑渗透压感受器兴奋，促使抗利尿激素分泌释放增加，尿量减少；血浆渗透压降低或血容量增多时，抗利尿激素分泌释放减少，尿量增多。肾小管管腔渗透压升高会降低对水的重吸收，使尿量增加，生理盐水不会改变血浆渗透压，仅通过增加血容量影响尿量。
15．【答案】C
【知识点】伴性遗传；基因突变的特点及意义；染色体结构的变异；染色体数目的变异
【解析】【解答】A、若F2中长翅雌蝇：残翅雄蝇=1：1，残翅雌蝇基因型可能为X X （父方X 突变为X ）或X X Y（母方染色体数目异常），两种情况杂交结果一致，无法确定是否为雄配子基因突变，A正确；
B、若残翅雌蝇为X-X （父方产生X-雄配子），与X Y杂交，子代X-Y致死，存活个体为XRX-、XRX （雌）和X Y（雄），雌蝇：雄蝇=2：1，B正确；
C、亲代雄蝇（X Y）减数分裂异常，产生X Y或O雄配子，与母方X 配子结合，子代为XRX Y（长翅雌）、X O（残翅雄），无残翅雌蝇，故残翅雌蝇的染色体数目变异不可能由父方减数分裂异常导致，C错误；
D、若残翅雌蝇为X X Y（母方配子异常），产生X X ：Y：X Y：X =1：1：2：2的配子，与X Y杂交后，胚胎致死部分剔除，存活子代中残翅雌蝇、长翅雄蝇各占10%，与结果相符，D正确。
故答案为：C。
【分析】果蝇伴性遗传的基因位于X染色体，性别由X染色体数目决定，部分染色体组成会胚胎致死。基因突变可使X染色体上的显性基因突变为隐性，导致性状改变，如长翅雄蝇的X 突变为X 可产生残翅雌蝇。染色体变异包括染色体片段缺失和数目异常，X染色体片段缺失会有致死类型，雌配子染色体数目异常会形成XXY型个体，雄配子染色体异常则无法产生残翅雌蝇。可通过杂交子代的性状和性别比例，区分伴性遗传中基因突变与不同染色体变异的成因。
16．【答案】D
【知识点】生长素的产生、分布和运输情况；生长素的作用及其作用的两重性
【解析】【解答】A、生长素由色氨酸转变而来，本质是吲哚乙酸，属于小分子有机物，并非蛋白质，A错误；
B、水稻根背光性生长是因背光侧生长素浓度高、向光侧低，根对生长素敏感，高浓度抑制生长，并非根细胞对生长素的敏感性存在差异，B错误；
C、实验中一定范围内光照增强α增大，但光照强度超过阈值后，α数值可能受其他因素限制不再增加，C错误；
D、光照不影响生长素合成，单侧光下向光侧生长素含量减少，且总生长素含量低于黑暗组，说明向光侧生长素变化不仅有向背光侧的运输，还有生长素的分解，D正确。
故答案为：D。
【分析】生长素由色氨酸转化而来，本质为吲哚乙酸，根对其具有高敏感性，高浓度抑制生长。水稻根的背光性是单侧光引发生长素分布不均所致，向光侧生长素不仅会向背光侧运输，还会发生分解，使背光侧浓度高抑制生长、向光侧低促进生长，且总生长素含量随光照增强降低。一定范围内单侧光强度增大，根的背光弯曲角度会增加，但超过阈值后角度不再随光照增强而变化。
17．【答案】（1）细胞质基质；叶绿体
（2）玉米的PEPC酶对CO2的亲和力比水稻的Rubisco酶更高；玉米能通过PEPC酶生成C4，使维管束鞘细胞内CO2浓度更高，抑制光呼吸；玉米可以将光合产物及时转移，减少对光合作用的抑制。
（3）将两种水稻均置于高温、强光等相同条件下培养一段时间；C4-like水稻的PEPC酶活性明显增高、光呼吸速率降低、净光合速率显著高于C3水稻
（4）增施合理氮肥并避免病虫害，提高叶片功能；调节种植密度与水分管理，保证叶片通风透光、维持光合作用所需水分。
【知识点】影响光合作用的环境因素；光合作用综合
【解析】【解答】(1) 玉米是C4植物，其固定CO2分为两个阶段，第一阶段在叶肉细胞的细胞质基质中，由PEPC酶催化PEP与CO2结合完成初次固定；第二阶段是C4转运到维管束鞘细胞后释放CO2，该CO2会在维管束鞘细胞的叶绿体中参与卡尔文循环，完成二次固定，因此玉米固定CO2的场所分别是叶肉细胞的细胞质基质和维管束鞘细胞的叶绿体。
(2) 玉米在高温、强光下固碳效率更高，原因可从酶的特性、光呼吸抑制、光合产物运输等角度分析，比如玉米的PEPC酶固定CO2的能力比水稻的Rubisco酶强60倍，对CO2的亲和力更高，固碳更高效；也可以是玉米通过叶肉细胞生成C4并转运至维管束鞘细胞释放CO2，使维管束鞘细胞内CO2浓度升高，能有效抑制Rubisco酶的光呼吸作用，减少CO2的浪费，提升固碳效率；还可以是玉米的光合结构特点使其能及时将光合产物转移，避免光合产物积累对光合作用产生反馈抑制，保证固碳过程持续高效进行。
(3) 本实验为验证性实验，实验的自变量是水稻的类型，即C3水稻和C4-like水稻，无关变量需要保持相同且适宜，因此实验处理需要将两种生理状况相同的水稻均置于高温、强光的相同环境条件下培养一段时间，排除其他环境因素对实验结果的干扰。实验的因变量是PEPC酶活性、光呼吸速率、净光合速率，由于C4-like水稻转入了玉米的C4光合关键基因PEPC，具备C4植物的部分光合特性，因此预期结果为C4-like水稻的PEPC酶活性会明显增高，光呼吸速率会降低，净光合速率会显著高于C3水稻。
(4) 从栽培措施角度提高水稻光合速率，需围绕光合作用的光反应和暗反应的原料、条件进行优化，比如合理增施氮肥，氮肥是叶绿素和多种酶的组成元素，能促进叶绿素合成和酶的合成，提高光反应和暗反应的效率；合理密植，既能保证水稻叶片充分接受光照，提高光反应效率，又能保证田间通风良好，提高田间CO2浓度，促进暗反应的进行；适时灌溉，保证水稻光合作用过程中有充足的水分供应，水分是光合作用的原料，也能维持植物细胞的正常形态，保证光合结构的完整；还可以适当增施CO2肥，直接提高环境中CO2浓度，加快暗反应的固碳过程，提升光合速率。
【分析】C3植物仅在叶绿体中通过Rubisco酶完成一次CO2固定，该酶在高氧下会触发光呼吸，高温强光下固碳效率降低。C4植物分两次固碳，叶肉细胞的细胞质基质中PEPC酶先催化PEP固定CO2生成C4，C4转运至维管束鞘细胞的叶绿体释放CO2，再进行卡尔文循环，PEPC酶固碳能力更强，还能富集CO2抑制光呼吸，且两种细胞的叶绿体结构有差异，使其在高温强光下光合效率远高于C3植物。
（1）由图可知，玉米固定CO2的场所包括叶肉细胞的细胞质基质和维管束鞘细胞的叶绿体
（2）据图分析可知，玉米细胞内存在C4途径，能在高温、干旱条件下保持光合作用强度，主要原因是①玉米的PEPC酶对CO2的亲和力比水稻的Rubisco酶更高。②玉米能通过PEPC酶生成C4，使维管束鞘细胞内CO2浓度更高，抑制光呼吸。③玉米可以将光合产物及时转移，减少对光合作用的抑制。
（3）本实验为验证在高温、强光环境下，C4-like水稻比C3水稻有更强的光合速率，因此自变量为水稻类型，因变量为 PEPC酶活性、光呼吸速率、净光合速率。实验过程为将两种水稻均置于高温、强光等相同条件下培养一段时间，检测两种水稻的 PEPC酶活性、光呼吸速率、净光合速率，在高温、强光环境下，C4-like水稻比C3水稻有更强的光合速率，因此预期结果为C4-like水稻的PEPC酶活性明显增高、光呼吸速率降低、净光合速率显著高于C3水稻。
（4）栽培措施可从肥水管理、密度调控和改善光照等方面入手，以提高光合作用效率。如①增施合理氮肥并避免病虫害，提高叶片功能；②调节种植密度与水分管理，保证叶片通风透光、维持光合作用所需水分。
18．【答案】（1）交感；肾上腺素
（2）机械刺激是激发防御攻击的主要因素
（3）攻击频率显著降低；Cl-；抑制
【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；神经系统的基本结构
【解析】【解答】(1) 小鼠遇到蛇这类天敌时，机体需要进入应激状态，此时交感神经活动占据优势，交感神经会促进肾上腺髓质分泌肾上腺素，肾上腺素能加快心跳、提升代谢，从而提高小鼠的应激能力，应对天敌的威胁。
(2) 甲组仅给予嗅觉信息，小鼠静止不动；乙组给仿真蛇施加机械刺激，小鼠出现防御攻击；丙组给无威胁木块施加相同机械刺激，小鼠也出现防御攻击。对比三组实验，有无机械刺激是小鼠是否出现防御攻击的关键，而刺激物的种类不影响该行为，由此说明机械刺激是激发小鼠防御攻击的主要因素。
(3) ①该实验的自变量是是否转入光敏通道蛋白基因GtACR1并进行光刺激，对照组无明显变化，实验组光刺激后攻击频率显著降低，结合实验结论“vGAT神经元兴奋是小鼠防御攻击的必要条件”，可判断该结果是因为实验组vGAT神经元的兴奋被抑制，进而导致防御攻击行为受影响。②光敏通道蛋白基因GtACR1表达的通道蛋白开放后，会引起Cl-内流，Cl-内流会使神经元的膜电位更接近外正内负的静息电位，甚至更极化，导致神经元无法产生动作电位，因此vGAT神经元会被抑制，最终使小鼠的防御攻击频率降低。
【分析】动物遭遇天敌等应激刺激时，交感神经活动会占据主导地位，作为应激反应的主要神经调节通路，其会快速调控相关内分泌腺和效应器，触发机体的防御或逃生反应，同时促进肾上腺髓质分泌肾上腺素。肾上腺素作为核心的应激激素，会随体液运输作用于全身靶细胞，加快心跳、提升代谢速率、扩张相关器官的血管，快速提高机体的应激和运动能力，与交感神经协同作用，使机体迅速进入“战斗或逃跑”的应激状态，高效应对外界的威胁刺激。
（1） 小鼠遇到蛇时，交感神经活动占据优势，会促进肾上腺分泌更多的肾上腺素，从而提高应激能力。
（2） 甲、乙对比，自变量是是否有机械刺激，有机械刺激小鼠会出现防御攻击；乙、丙对比，自变量是具有机械刺激的物体种类，两组均出现防御攻击，说明与具有机械刺激的物体种类无关，综上说明机械刺激是激发防御攻击的主要因素。
（3）①实验通过特定波长光刺激两组小鼠的vGAT神经元，检测小鼠攻击频率变化，发现实验组小鼠在收到光刺激后攻击频率显著降低，表明vGAT神经元兴奋是小鼠防御攻击的必要条件。
②与对照组相比，实验组转入了光敏通道蛋白基因GtACR1，光刺激后对照组攻击频率不变，实验组攻击频率降低，原因是小鼠发生防御攻击行为时，vGAT神经元受光刺激，细胞膜上的GtACR1通道蛋白开放，Cl-内流，vGAT神经元受到抑制。
19．【答案】（1）物种和遗传；次生
（2）协调
（3）阳光等环境资源；食物条件和栖息空间
（4）呼吸作用耗能；d/(a+b+c)×100%；芦苇同化量还流向其他消费者
【知识点】生物的多样性；群落的结构；群落的演替；生态工程依据的生态学原理；生态系统的能量流动
【解析】【解答】(1) 生物多样性包含物种、遗传和生态系统多样性，鱼的种类减少会导致物种多样性下降，同种鱼的数量减少会使种群内基因种类减少，进而造成遗传多样性下降，因此鱼的物种和遗传多样性均下降；该湿地原本存在一定的生物群落和土壤条件，人类活动导致其群落结构改变，这种在原有群落基础上发生的演替属于次生演替，故人类活动加速了群落的次生演替进程。
(2) 生态工程的协调原理强调处理好生物与环境、生物与生物的协调与平衡，同时考虑环境容纳量，引入本地物种能更好地适应湿地的环境条件，避免外来物种入侵破坏本地生态平衡，因此该做法遵循了协调原理。
(3) 植物群落的垂直结构复杂，不同层次的植物能利用不同层次的阳光，还能更充分地利用水分、无机盐等环境资源，从而提高群落对阳光等环境资源的利用能力；植物的垂直分层为不同的动物提供了各自对应的食物来源，同时也为动物创造了多样的栖息空间，进而推动动物群落的垂直分层。
(4) 芦苇作为生产者，其同化的能量一部分会通过呼吸作用以热能的形式散失，另一部分用于自身生长、发育和繁殖，因此图中甲表示呼吸作用耗能；能量传递效率是相邻两个营养级同化量的比值，芦苇的同化量为a+b+c，蝗虫的同化量为d，故二者间的传递效率为d/(a+b+c)×100%；能量在相邻营养级间的传递效率通常为10%~20%，若该比值明显小于10%，原因是芦苇的同化量并非只流向蝗虫这一个消费者，还会流向其他植食性消费者，导致流向蝗虫的能量占比减少。
【分析】生物多样性包括遗传、物种和生态系统多样性，初生演替发生在无植被无土壤的裸地，次生演替则在原有土壤和繁殖体保留的区域进行。生态工程协调原理要求引入适配环境的本地物种，避免外来物种入侵破坏生态平衡。群落垂直结构能提高阳光等环境资源的利用效率，还为动物提供多样的食物和栖息空间。生态系统中生产者同化的能量一部分呼吸散失，一部分用于生长繁殖，营养级间传递效率为相邻同化量的比值，若生产者能量流向多个消费者，会使某一传递效率低于10%。
（1）生物多样性包括遗传（基因）多样性、物种多样性和生态系统多样性。鱼的种类和数量减少，意味着鱼的物种数目发生变化，所以使得湿地中鱼的物种多样性和遗传多样性下降。群落演替是指随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程。次生演替是指原来有的植被虽然已经不存在，但是原来有的土壤基本保留，甚至还保留有植物的种子和其他繁殖体的地方发生的演替。因此人类活动加速了该地群落的次生演替进程。
（2）协调需处理好生物与环境、生物与生物的协调与平衡，需要考虑环境容纳量。修复过程中引入本地物种而非外来物种遵循了生态工程的协调原理。
（3）通过湿地恢复，该生态系统中植物群落的垂直结构变得复杂，提高了群落利用阳光等环境资源的能力，植物分层现象也为动物提供食物条件和栖息空间。
（4）在能量流动中，生产者固定的太阳能总量为总初级生产量，其中一部分用于呼吸作用以热能形式散失，另一部分用于自身的生长、发育和繁殖等生命活动，这部分能量称为净初级生产量。图中甲是呼吸作用以热能形式散失的能量，即呼吸作用耗能。能量传递效率是指相邻两个营养级之间同化量的比值。蝗虫以芦苇为食，芦苇是第一营养级，蝗虫是第二营养级。从图中可知芦苇的同化量a+b+c，蝗虫的同化量为 d，所以能量从芦苇到蝗虫的传递效率是d/(a+b+c)×100%。若其数值明显小于10%，原因可能是芦苇同化量还流向其他消费者。
20．【答案】（1）圆形雌株：圆形雄株：心形雄株=2：1：1（或圆形：心形=3：1）；圆形：心形=13：3
（2）遵循；
（3）1；含甲1的花粉均不含基因C，不含甲1的花粉均含基因C
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用；伴性遗传；PCR技术的基本操作和应用；基因在染色体上位置的判定方法；9:3:3:1和1:1:1:1的变式分析
【解析】【解答】(1) 基因A/a位于X染色体上，圆形为显性，纯合亲本甲是圆形雌株（X X ）、乙是心形雄株（X Y），二者杂交得F1为X X 和X Y，F1雌雄随机交配，F2基因型为X X 、X X 、X Y、X Y，比例为1：1：1：1，因此叶形表型及比例为圆形雌株：圆形雄株：心形雄株=2：1：1（或圆形：心形=3：1）。F2雌配子类型及比例为X ：X =3：1，雄配子类型及比例为X ：X ：Y=1：1：2，不考虑性别随机传粉，计算得心形（X X 、X Y）占比为3/16，圆形占13/16，故F3叶形表型及比例为圆形：心形=13：3。(2) 纯合亲本杂交得F1，F1随机传粉后F2中高茎红花：高茎黄花：矮茎红花：矮茎黄花=9：3：3：1，符合9：3：3：1的性状分离比，说明B/b和C/c的遗传遵循基因的自由组合定律。F2中黄花植株均为雄性，说明花色基因B/b的遗传与性别相关，结合A/a位于X染色体，可知B/b也在X染色体上，C/c位于常染色体上；F1雄株的常染色体上有C和c基因，X染色体上同时有A和B基因，Y染色体无对应等位基因，据此在图2的常染色体标注C/c，X染色体标注A、B，Y染色体不标注相关基因即可。
(3) 分析PCR检测结果，能检测到甲1序列的花粉均检测不到基因C，检测不到甲1序列的花粉均能检测到基因C，说明基因C与甲1的SSR序列存在完全的连锁关系，而甲1是1号染色体的特有序列，因此可判断基因C位于1号染色体上。
【分析】伴X染色体遗传计算需先确定亲本基因型，纯合显性雌株与隐性雄株杂交，F1雌株为杂合、雄株为显性，F2性状比为圆形雌株：圆形雄株：心形雄株=2：1：1。随机传粉时先推导雌雄配子类型及比例，F2雌配子X ：X =3：1，雄配子X ：X ：Y=1：1：2，再结合雌雄配子随机结合，统计不同基因型表型，排除性别后可得圆形：心形=13：3。推导时需注意雄配子含Y染色体，仅雌配子能传递两条X染色体的组合。
（1）由于基因A/a位于X染色体上，且圆形对心形为显性，亲本甲为圆形雌株（X X ），亲本乙为心形雄株（X Y），则F1代基因型为X X 和X Y。F1随机传粉，F2代的基因型及比例为：X X ： X X ：X Y ： X Y = 1 ： 1 ：1 ： 1 ，F2的叶形表型及比例是圆形雌株：圆形雄株：心形雄株=2：1：1（或圆形：心形=3：1）。若将F2雌雄个体随机传粉，F2产生的雌配子及比例为X ： X =3：1，雄配子及比例为X ：X ：Y=1：1：2，不考虑性别，则F3的叶形表型及比例为圆形：心形=13：3。
（2）亲本矮茎红花与高茎黄花杂交，得F1，F1随机传粉得F2。F2中高茎红花：高茎黄花：矮茎红花：矮茎黄花=9：3：3：1，故B/b和C/c的遗传遵循基因的自由组合定律。F2的高茎黄花、矮茎黄花植株均只有雄性，说明控制花色的基因即B/b位于X染色体上，故三对等位基因在染色体上的位置关系如图所示： 。
（3）由图可知，含甲1的花粉均不含基因C，不含甲1的花粉均含基因C，推测基因C与甲1标记位于同源染色体上，故C/c位于1号染色体上。
21．【答案】（1）C
（2）XbaⅠ和HindⅢ；Ca2+；植物组织培养
（3）抗原-抗体杂交；在两对同源染色体的各一条染色体上转入了抗虫基因
（4）Bt毒蛋白基因没有成功转录；Bt毒蛋白基因没有成功翻译
【知识点】PCR技术的基本操作和应用；基因工程的基本工具（详细）；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】(1) PCR扩增的引物需与目的基因片段两端的互补链3'端结合，Bt基因片段的5'端序列为5'-GACCTGTGGA-3'，对应引物②，3'端序列为5'-CAATCCCGTA-3'（与模板链3'端互补且方向为5'→3'），对应引物④，因此选择②和④，ABD不符合题意，C符合题意。
故答案为：C。
(2) 构建重组质粒时，为避免目的基因自身环化和反向连接，需选用两种限制酶，BamHⅠ会切割Bt基因，EcoRⅠ在目的基因左侧有识别序列，故选用XbaⅠ和HindⅢ分别切割Ti质粒和含Bt基因的DNA片段；农杆菌需经Ca2+处理使其处于感受态，便于吸收重组质粒；玉米细胞具有全能性，导入重组质粒的玉米细胞需通过植物组织培养技术，经脱分化和再分化形成转基因玉米植株。
(3) Bt基因翻译的产物是Bt毒蛋白，检测蛋白质可利用抗原-抗体杂交法，该方法具有特异性；转基因玉米自交子代抗虫：不抗虫=15：1，该比例是9：3：3：1的变式，说明该玉米细胞的两对同源染色体的各一条染色体上均转入了抗虫基因，遵循基因的自由组合定律，隐性纯合时才表现为不抗虫。
(4) 棉花植株含抗虫基因但棉铃虫未被杀死，说明未合成有功能的Bt毒蛋白，原因可能是Bt毒蛋白基因在棉花细胞中未成功转录形成mRNA，也可能是转录后的mRNA未成功翻译形成Bt毒蛋白，导致无法发挥抗虫作用。
【分析】PCR引物需与目的基因两端互补链3'端匹配，基因工程选两种不同限制酶切割目的基因和载体，避免自身环化与反向连接，保证正确连接。农杆菌转化法用Ca2+处理农杆菌获得感受态细胞，导入重组质粒的植物细胞依托植物细胞全能性，经植物组织培养获得转基因植株。目的基因检测分分子水平的抗原-抗体杂交检测蛋白质，和个体水平的抗虫鉴定；自交子代抗虫与不抗虫15：1是9：3：3：1的变式，说明目的基因转入两对非同源染色体，而目的基因转录或翻译环节异常会导致其无法表达出抗虫蛋白。
（1） PCR引物应分别与待扩增片段两端的互补链3'端结合，且引物序列与其结合处应保持“正向一致”。Bt基因的DNA片段的上链(5'→3')是GACCTGTGGAAGC…CATACGGGATTG，对应的下链(3'→5')是CTGGACACCTTCG…GTATGCCCTAAC。前向引物通常与上链5'端相同序列（②），后向引物则与上链3'端互补且方向为5'→3'（④），应选②和④。故选C。
（2）据图分析，在构建目的基因表达载体外，由于BamHⅠ能将目的基因切割，因此不能用BamHⅠ切割，因此对于目的基因的左侧只能用XbaⅠ切割，而右侧HindⅢ和EcoRⅠ是目的基因和终止子近侧共有的限制酶，但目的基因的左侧有EcoRⅠ的识别序列，因此目的基因右侧需要用HindⅢ切割，因此，为确保目的基因能够与Ti质粒正确连接，形成含有目的基因的重组Ti质粒，科研人员应选用限制酶XbaⅠ和HindⅢ切割Ti质粒和含Bt基因的DNA片段；在获得重组Ti质粒后，可将其加入经Ca2+处理（使其处于易于吸收周围环境DNA分子的状态）的农杆菌；导入重组质粒的玉米细胞经植物组织培养成为转基因玉米植株，该操作的原理是植物细胞的全能性。
（3）翻译的产物是蛋白质，由于抗原与抗体的结合具有特异性，故为检测转基因玉米是否培育成功，可在分子水平条件下，科研人员首先利用抗原—抗体杂交法检测Bt基因是否成功翻译；在进行个体生物学水平的鉴定时，科研人员将获得的多株转基因玉米进行自交，发现除少数植株的子代均抗虫外，多数植株的子代中均出现了不抗虫植株，统计某植株的子代中抗虫与不抗虫的比例为15：1，15∶1为9∶3∶3∶1的变式，说明目的基因转入了两条具有非同源染色体的两条染色体上，即在两对同源染色体的各一条染色体上转入了抗虫基因，进而通过自交产生了性状分离比为15∶1的后代表现。
（4）科学家最初做抗虫棉试验时，虽已经检测出棉花植株中含有抗虫基因，但让棉铃虫食用棉花叶片时，棉铃虫并没有被杀死，这说明Bt毒蛋白基因没有成功转录和翻译。
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