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2025届广东省潮州市松昌中学高三“适应性考试一”生物试题
一、第Ⅰ卷单项选择题（1-12小题每小题2分，13-16小题每小题4分，共40分）
1．（2025·潮州模拟）2023年9月17日，中国“普洱景迈山古茶林文化景观”被列入《世界遗产名录》。一代又一代的景迈山人传承千年的“林下茶”种植技术把茶树巧妙嵌入森林生态系统，形成稳定、高效的生态种植模式。下列叙述错误的是（　　）
A．“林下茶”种植技术合理利用了不同生物占据不同生态位的原理
B．为满足茶树所需的光照、温度和湿度条件，不能砍伐高大乔木
C．古茶林生态系统的生产过程与消费、分解过程处于平衡状态
D．该项目的申遗成功将有助于保护景迈山地区的生物多样性
【答案】B
【知识点】当地自然群落中若干种生物的生态位；生态系统的稳定性；生物多样性的保护措施
【解析】【解答】A、“林下茶”将茶树嵌入森林生态系统，森林中的高大乔木和茶树在光照、空间等资源的利用上占据不同生态位，该种植技术合理利用了不同生物占据不同生态位的原理，能提高资源利用率，A正确；
B、茶树的生长需要适宜的光照、温度和湿度，适度砍伐部分高大乔木，可减少乔木对光照的遮挡，调节林下的温度和湿度，更契合茶树的生长需求，并非不能砍伐，B错误；
C、景迈山古茶林是稳定的生态种植模式，其生态系统的结构和功能相对稳定，生产过程固定的物质和能量，与消费、分解过程消耗的物质和能量处于相对平衡状态，C正确；
D、该项目申遗成功后，会得到更完善的保护和管理，减少人为破坏，有助于保护景迈山地区的生物种类和生态系统，进而保护当地的生物多样性，D正确。
故答案为：B。
【分析】生态位的分化能提高群落对资源的利用效率，稳定的生态系统中物质循环和能量流动的各环节处于相对平衡状态，适度的人为干预可调整生态系统的环境条件以契合生物生长需求，而文化景观的申遗能推动当地生态环境和生物多样性的保护。
2．（2025·潮州模拟）科学家研究发现，一定数量的疟原虫感染能显著抑制肿瘤细胞的增殖，促进肿瘤细胞的凋亡，抑制肿瘤血管的生成，疟原虫感染能诱导机体产生针对肿瘤的特异性免疫。下列有关叙述正确的是（　　）
A．人体内肿瘤细胞产生的根本原因是抑癌基因突变成了原癌基因
B．疟原虫感染会导致肿瘤细胞中的基因表达发生变化
C．在被疟原虫感染的肿瘤患者体内，疟原虫与该患者的关系是互利共生
D．疟原虫感染会导致肿瘤细胞的细胞周期缩短
【答案】B
【知识点】细胞癌变的原因
【解析】【解答】A、人体内肿瘤细胞产生的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变，原癌基因负责调控细胞周期，抑癌基因抑制细胞不正常增殖，二者突变后细胞失去增殖调控，并非抑癌基因突变成原癌基因，A错误；
B、疟原虫感染能促进肿瘤细胞凋亡、抑制其增殖，细胞的增殖和凋亡由相关基因调控，由此可知疟原虫感染会导致肿瘤细胞中的基因表达发生变化，进而改变细胞的生命活动，B正确；
C、互利共生是两种生物共同生活在一起，相互依存彼此有利，而疟原虫感染人体后会引发疟疾，对患者造成伤害，二者之间的关系是寄生，并非互利共生，C错误；
D、细胞增殖与细胞周期相关，疟原虫感染能显著抑制肿瘤细胞的增殖，说明肿瘤细胞的增殖过程受到阻碍，其细胞周期会延长，而非缩短，D错误。
故答案为：B。
【分析】细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因的突变，细胞的生命活动由基因表达调控，疟原虫与人体为寄生关系，抑制细胞增殖会使细胞周期延长。
3．（2025·潮州模拟）动物细胞有一对由蛋白质组成的中心粒构成的中心体，细胞分裂过程中中心粒会“自我复制”而倍增，成为两组，如图1、图2所示。下列有关中心体复制的叙述，正确的是（　　）
A．中心粒在有丝分裂的前期倍增
B．中心体的复制可称为“半保留复制”
C．中心体复制过程不符合中心法则中“DNA→RNA→蛋白质”路径
D．一个细胞周期，中心粒都会重复复制
【答案】B
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义；中心法则及其发展
【解析】【解答】A、中心粒的倍增发生在细胞分裂的间期，为后续的细胞分裂过程做准备，而有丝分裂前期的主要变化是核膜核仁消失、纺锤体和染色体出现，并非中心粒倍增的时期，A错误；
B、从图示的中心粒复制过程能看到，新形成的中心体中，会保留原来的一个中心粒，同时新合成一个中心粒，这种复制方式与DNA的半保留复制特点相似，因此中心体的复制可称为“半保留复制”，B正确；
C、中心体由蛋白质组成，其复制过程需要合成新的蛋白质，而蛋白质的合成遵循中心法则中“DNA→RNA→蛋白质”的表达路径，即通过转录形成mRNA，再经翻译合成组成中心粒的蛋白质，C错误；
D、一个完整的细胞周期中，细胞会经历一次分裂间期和一次分裂期，中心粒仅在间期完成一次复制，实现倍增，并不会重复复制，D错误。
故答案为：B。
【分析】中心粒在细胞分裂间期完成倍增，复制方式为半保留复制，其复制依赖组成蛋白的合成，遵循中心法则的基因表达路径，且一个细胞周期中中心粒仅复制一次。
4．（2025·潮州模拟）科学家把从小鼠胚胎干细胞中分离获得的4个基因通过支原体导入已分化的小鼠成熟细胞中，发现成熟细胞返回到了未成熟的干细胞状态。这种干细胞（iPS细胞）又能在不同条件下分化形成神经细胞等多种细胞。下列叙述正确的是（　　）
A．可以通过花粉管通道法将重组DNA分子导入小鼠成熟细胞中
B．该实验中支原体的作用是提供目的基因
C．iPS细胞分化为神经细胞的过程说明iPS细胞可以形成一个新的个体
D．iPS细胞分化形成的多种细胞所含核基因相同
【答案】D
【知识点】细胞分化及其意义；胚胎干细胞及其应用；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】A、花粉管通道法是将目的基因导入植物细胞的常用方法，而小鼠成熟细胞是动物细胞，该方法不能用于将重组DNA分子导入动物细胞，A错误；
B、该实验中是将4个目的基因通过支原体导入小鼠成熟细胞，支原体在此过程中起到的是运载体的作用，负责将目的基因送入受体细胞，并非提供目的基因，B错误；
C、iPS细胞分化为神经细胞只是细胞在形态、结构和生理功能上发生了稳定性差异，属于细胞分化过程，该过程仅形成了特定的组织细胞，并未形成完整的新个体，不能说明iPS细胞具有发育成新个体的能力，C错误；
D、细胞分化的实质是基因的选择性表达，在分化过程中细胞核内的遗传物质不会发生改变，因此iPS细胞分化形成的多种细胞所含的核基因是相同的，只是不同细胞中表达的基因存在差异，D正确。
故答案为：D。
【分析】花粉管通道法适用于植物细胞的基因导入，运载体的作用是运载目的基因进入受体细胞，细胞分化的实质是基因的选择性表达，分化过程中核基因保持不变，仅基因的表达情况存在差异。
5．（2025·潮州模拟）科学探究中“非凡的设想”“天才的预见”往往是科学家们找到解决问题的方法的突破口，其是科学家们在日积月累的已有知识储备上针对某一问题作出的创新性解释。下列有关科学史上创新性解释的说法，错误的是（　　）
A．孟德尔为解释豌豆杂交实验现象设想出生物的性状是由遗传因子决定的
B．魏斯曼为解释精子和卵细胞的成熟过程预测了减数分裂过程的存在
C．班廷为解释糖尿病的发生将胰岛产生的、可能与糖尿病有关的物质命名为胰岛素
D．达尔文为解释植物的向光性提出了胚芽鞘尖端向下传递了某种“影响”的假说
【答案】C
【知识点】减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化；植物生长素的发现和作用；孟德尔成功的原因；激素与内分泌系统
【解析】【解答】A、孟德尔在研究豌豆杂交实验时，为了解释实验中出现的性状分离和自由组合现象，创新性地设想生物的性状是由遗传因子决定的，且遗传因子有显隐性之分、在体细胞中成对存在，这一设想为其遗传规律的提出奠定了基础，A正确；
B、魏斯曼基于已有知识，为解释精子和卵细胞成熟过程中染色体数目为何仅为体细胞的一半，预见性地提出了减数分裂过程的存在，后续的科学研究证实了这一预测的正确性，B正确；
C、胰岛素并非由班廷命名，班廷的贡献是通过实验发现了胰岛分泌的这种能调节血糖的物质的作用，而将该物质命名为胰岛素的并非班廷，因此该说法错误，C错误；
D、达尔文在探究植物向光性的实验中，为解释胚芽鞘向光生长的现象，提出了胚芽鞘尖端会向下传递某种“影响”，这种影响会使背光侧生长快于向光侧的假说，为后续生长素的发现奠定了基础，D正确。
故答案为：C。
【分析】孟德尔提出遗传因子假说，认为生物性状由遗传因子决定，体细胞中遗传因子成对存在，配子中成单，受精时随机结合，解释了豌豆杂交实验现象。魏斯曼预测精子和卵细胞成熟时存在使染色体数减半的减数分裂过程。达尔文提出胚芽鞘尖端会向下传递某种“影响”，以此解释植物向光性。班廷通过结扎胰管、制备胰腺提取液注射患病狗的实验，发现了胰岛分泌的降血糖物质的作用，胰岛素并非由其命名。
6．（2025·潮州模拟）伴X染色体隐性遗传的血友病常给患者带来病痛，患者的血液中缺乏凝血因子，故患者在受伤出血后，血液不易凝固，出血不止，严重时会导致死亡。下列相关分析正确的是（　　）
A．若母亲患血友病，则儿子一定患血友病
B．若父亲患血友病，则女儿一定患血友病
C．若父母都不患血友病，则儿子也不患血友病
D．若父母都患血友病，则女儿可能正常
【答案】A
【知识点】伴性遗传；人类遗传病的类型及危害
【解析】【解答】A、血友病为伴X染色体隐性遗传病，母亲患血友病则基因型为X X ，其产生的卵细胞只有X 一种，儿子的X染色体只能来自母亲，Y染色体来自父亲，因此儿子的基因型必为X Y，一定患血友病，A正确；
B、父亲患血友病基因型为X Y，其传递给女儿的是X 染色体，但女儿的另一条X染色体来自母亲，若母亲为正常纯合子（X X ），则女儿基因型为X X ，表现正常仅为携带者，并非一定患血友病，B错误；
C、父母都不患血友病时，若父亲为X Y，母亲为携带者（X X ），母亲可产生X 的卵细胞，该卵细胞与父亲的Y精子结合，儿子基因型为X Y，会患血友病，C错误；
D、父母都患血友病时，母亲基因型为X X ，父亲为X Y，母亲传递的X染色体必为X ，父亲传递给女儿的X染色体也为X ，女儿基因型必为X X ，一定患血友病，不可能正常，D错误。
故答案为：A。
【分析】伴X染色体隐性遗传病的致病基因位于X染色体上，隐性纯合时发病，男性只有一条X染色体，只要携带致病基因就患病，女性需两条X染色体均携带致病基因才患病；遗传时母亲的X染色体可传递给儿子和女儿，父亲的X染色体只传递给女儿，据此可推导亲子代的基因型和患病情况。
7．（2025·潮州模拟）2023年冬季支原体肺炎在全国部分地区流行。支原体肺炎是由肺炎支原体引起的呼吸道和肺部急性炎症改变，人感染肺炎支原体后，机体的免疫系统会发挥免疫功能来消灭肺炎支原体。下列叙述正确的是（　　）
A．肺炎支原体侵入人体后，淋巴细胞参与了特异性免疫和非特异性免疫过程
B．感染过肺炎支原体的患者体内产生了相应的抗体，但仍可能发生二次感染
C．机体发挥免疫功能维持内环境稳态的过程不受神经调节和体液调节影响
D．人体免疫系统消灭机体内的肺炎支原体体现了免疫系统的免疫监视和免疫防御功能
【答案】B
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同；免疫系统的结构与功能；细胞免疫；体液免疫
【解析】【解答】A、肺炎支原体侵入人体后，淋巴细胞仅参与特异性免疫过程，非特异性免疫由皮肤黏膜、体液中的杀菌物质和吞噬细胞完成，淋巴细胞不参与非特异性免疫，A错误；
B、感染肺炎支原体后机体产生的抗体在体内存活时间有限，且肺炎支原体可能发生变异，因此患者体内即便有抗体，仍可能发生二次感染，B正确；
C、内环境稳态的调节机制是神经-体液-免疫调节网络，机体的免疫功能发挥过程会受神经调节和体液调节的影响，三者相互协调配合，C错误；
D、免疫系统的免疫防御功能针对外来病原体，免疫监视功能针对体内异常细胞，消灭肺炎支原体仅体现了免疫防御功能，未体现免疫监视功能，D错误。
故答案为：B。
【分析】淋巴细胞仅参与特异性免疫，抗体在体内存在时间有限且病原体可能变异易引发二次感染，内环境稳态受神经-体液-免疫共同调节，免疫防御针对外来病原体，免疫监视针对体内异常细胞。
8．（2025·潮州模拟）甲状腺分泌甲状腺激素受不同方式的调节（如图），下列相关叙述错误的是（　　）
A．甲状腺激素的合成与分泌受神经—体液调节
B．甲状腺激素的合成与分泌受下丘脑—垂体—甲状腺轴的分级调节
C．自主神经通过释放的神经递质与靶细胞膜上的受体结合，进而影响甲状腺功能
D．免疫活性物质与甲状腺滤泡细胞膜上的特异性受体结合，进而影响甲状腺功能
【答案】D
【知识点】神经、体液调节在维持稳态中的作用；激素分泌的分级调节
【解析】【解答】A、从调节过程能看出，甲状腺激素的合成与分泌既受下丘脑分泌的激素等体液调节，也受自主神经的神经调节，因此其合成与分泌受神经—体液共同调节，A正确；
B、甲状腺激素的分泌存在下丘脑—垂体—甲状腺轴的分级调节，下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素作用于垂体，促使垂体分泌促甲状腺激素，进而作用于甲状腺促进甲状腺激素的合成与分泌，B正确；
C、自主神经属于神经系统的组成部分，其调节甲状腺功能时，通过释放神经递质，神经递质与甲状腺细胞膜上的特异性受体结合，进而传递调节信号影响甲状腺功能，C正确；
D、免疫活性物质并非通过与甲状腺滤泡细胞膜上的特异性受体结合来影响甲状腺功能，其主要通过参与免疫调节的相关信号传递或免疫作用来间接影响，该表述与实际调节机制不符，D错误。
故答案为：D。
【分析】甲状腺激素的合成与分泌受神经—体液共同调节，存在下丘脑—垂体—甲状腺轴的分级调节，自主神经通过神经递质与靶细胞膜受体结合发挥调节作用，而免疫活性物质并非通过与甲状腺细胞膜受体结合的方式影响甲状腺功能。
9．（2025·潮州模拟）叶片是给植物其他器官提供有机物的“源”，果实是储存有机物的“库”（如图1）。正常情况下，植物体内代谢源与库之间是相互协调的，在对光合产物的需求量大时，叶的光合速率也较大，反之亦然。下列相关叙述错误的是（　　）
A．迅速生长的植株或叶片的光合速率较成熟植株或叶片大
B．叶腋有花或果实的叶片的光合速率较叶腋无花或果实的叶片大
C．摘去花、果以及除去植株顶端分生组织等都使叶的光合速率升高
D．图2的实验结果说明叶片光合产物分配给果实的特点是就近分配
【答案】C
【知识点】影响光合作用的环境因素；光合作用综合；环境变化对光合作用中物质含量的影响
【解析】【解答】A、根据题干，对光合产物的需求量大时叶的光合速率更大，迅速生长的植株或叶片自身生长需要大量光合产物，对其需求量远大于成熟植株或叶片，因此光合速率更大，A正确；
B、叶腋有花或果实的叶片，其光合产物需要供给花和果实这一“库”，对光合产物的需求更高，因此光合速率比叶腋无花或果实的叶片大，B正确；
C、花、果是储存有机物的“库”，摘去花、果，除去植株顶端分生组织会减少对光合产物的需求量，根据题干规律，叶的光合速率会下降而非升高，C错误；
D、图2的实验结果体现出，叶片的光合产物会更多地运输到距离其更近的果实中，说明叶片光合产物分配给果实具有就近分配的特点，D正确。
故答案为：C。
【分析】源是制造有机物的叶片，库是储存有机物的器官，库对光合产物的需求量会调控源的光合速率，需求量大则光合速率高，反之则低，且光合产物在向库分配时具有就近分配的特点。
10．（2025·潮州模拟）三华李是广东省翁源县特产，在每年初春，天气仍然寒冷时，叶子尚未长出，花却已经开放。下列叙述错误的是（　　）
A．生长素在叶芽萌发过程中能促进细胞伸长
B．三华李花开放是多种植物激素共同调节的结果
C．对三华李叶片施以特定激素可使叶片提早展开
D．温度变化对三华李植株内部激素的产生没有影响
【答案】D
【知识点】生长素的作用及其作用的两重性；环境因素参与调节植物的生命活动
【解析】【解答】A、生长素的作用之一是促进细胞伸长，叶芽萌发过程中需要细胞的伸长生长，生长素能在此过程中发挥该作用，A正确；
B、植物的各项生命活动都不是由单一激素调节的，三华李花的开放过程涉及多种植物激素的相互作用、共同调节，B正确；
C、植物激素能调控植物的生长发育进程，如适宜浓度的赤霉素等特定激素，可促进三华李叶片提早展开，C正确；
D、外界环境的温度变化会引发植物体内的一系列变化，包括影响内部激素的产生和含量变化，进而调节相关的生命活动，并非对激素产生没有影响，D错误。
故答案为：D。
【分析】生长素能促进细胞伸长，植物的生命活动由多种植物激素共同调节，特定激素可调控叶片的展开进程，外界温度等环境因素会影响植物体内激素的产生。
11．（2025·潮州模拟）欧洲人将欧洲猫、欧洲兔带到新西兰后，本地鸡遭受到了严重的生存威胁。欧洲兔的繁殖能力强，很快就占领了本地鸡的生存环境。如图是科学家研究欧洲猫、欧洲兔影响本地鸡生存的一组实验示意图。据图分析，下列说法错误的是（　　）
A．无人工干预时，欧洲猫、欧洲兔种群数量增长呈“J”形
B．欧洲猫与本地鸡之间可能存在捕食关系
C．捕食和种间竞争都能调节群落中种群的数量
D．人工干预能改变群落中种群的生态位
【答案】A
【知识点】种群数量的变化曲线；种间关系；当地自然群落中若干种生物的生态位
【解析】【解答】A、“J”形增长需要食物和空间充裕、无天敌、气候适宜等理想条件，无人工干预时，新西兰当地的资源和空间有限，且欧洲猫和欧洲兔之间也存在种间关系的制约，其种群数量增长不会呈“J”形，A错误；
B、无人工干预时欧洲猫数量增加伴随本地鸡数量减少，仅控制欧洲猫数量后本地鸡数量上升，由此可推测欧洲猫与本地鸡之间可能存在捕食关系，欧洲猫的捕食会导致本地鸡数量下降，B正确；
C、欧洲兔与本地鸡存在种间竞争，会争夺生存环境等资源，欧洲猫对本地鸡存在捕食关系，从实验结果能看出，这两种种间关系的变化都会影响本地鸡的种群数量，说明捕食和种间竞争都能调节群落中种群的数量，C正确；
D、生态位包含物种在群落中的空间位置、资源占用及与其他物种的关系等，人工干预控制欧洲猫和欧洲兔的种群数量，会改变它们与本地鸡的种间关系，也会改变各物种对当地资源的占用情况，进而改变群落中种群的生态位，D正确。
故答案为：A。
【分析】“J”形增长仅适用于理想条件，自然环境中种群多呈“S”形增长，捕食和种间竞争作为常见的种间关系，能调节群落中种群的数量，而人工干预会通过改变物种间的种间关系和资源占用情况，改变群落中种群的生态位。
12．（2025·潮州模拟）细胞悬浮培养技术是指通过使用生物反应器（包括流床式生物反应器、气升式生物反应器和旋转式细胞培养系统），在人工条件下，对用于生物制品当中的动物细胞进行大规模高效率培养的技术。下列叙述错误的是（　　）
A．细胞悬浮培养技术的细胞学理论基础是细胞增殖
B．细胞悬浮培养所用培养基通常需要加入血清等一些天然成分
C．此类生物反应器必须依赖活体动物才能实现，并且有人为的后期提取和纯化等工序
D．此类生物反应器常置于含有95%空气和5%CO2的混合气体的CO2培养箱中进行培养
【答案】C
【知识点】动物细胞培养技术
【解析】【解答】A、细胞悬浮培养技术的目的是实现动物细胞的大规模培养，核心是让细胞数量快速增加，其细胞学理论基础是细胞增殖，通过细胞的分裂实现细胞数目的扩增，A正确；
B、动物细胞培养的培养基中通常需要加入血清、血浆等天然成分，这些成分中含有细胞生长增殖所需的多种未知营养物质，能满足动物细胞的培养需求，B正确；
C、细胞悬浮培养技术是在人工控制的条件下，利用生物反应器对动物细胞进行体外大规模培养，整个过程无需依赖活体动物，仅通过人工配制的培养基和适宜的环境条件即可实现，C错误；
D、动物细胞培养需要特定的气体环境，将培养用的生物反应器置于含95%空气和5%CO2的CO2培养箱中，其中空气能为细胞代谢提供氧气，5%CO2可有效维持培养液的pH，保证细胞正常的生命活动，D正确。
故答案为：C。
【分析】动物细胞悬浮培养技术以细胞增殖为理论基础，培养基需添加血清等天然成分，培养过程为体外人工培养，无需依赖活体动物，且需在95%空气和5%CO2的气体环境中进行，以满足细胞对氧气和培养液pH的要求。
13．（2025·潮州模拟）胰岛素抵抗是指机体对葡萄糖的摄取和利用降低，从而导致胰岛素分泌异常的病理过程。如图表示胰岛素的作用机理和胰岛素抵抗引起糖尿病的机制。下列分析错误的是（　　）
A．胰岛素能促进储存葡萄糖转运蛋白的囊泡与细胞膜融合
B．据图推测，③可能表示葡萄糖的氧化分解
C．与正常人相比，胰岛素抵抗患者血液中的胰岛素含量偏高
D．人体短期摄入高糖分会促进胰岛素分泌，形成胰岛素抵抗
【答案】D
【知识点】血糖平衡调节
【解析】【解答】A、从图中能看出，胰岛素作用于靶细胞后，可促进储存葡萄糖转运蛋白的囊泡与细胞膜融合，使细胞膜上葡萄糖转运蛋白数量增加，从而促进葡萄糖进入靶细胞，降低血糖，A正确；
B、胰岛素的作用是促进组织细胞摄取、利用和储存葡萄糖，图中③是葡萄糖进入细胞后的代谢过程之一，结合胰岛素的功能推测，③可能表示葡萄糖的氧化分解，实现对葡萄糖的利用，B正确；
C、胰岛素抵抗患者的机体对胰岛素的敏感性降低，胰岛素无法正常发挥降血糖作用，血糖浓度偏高会持续刺激胰岛B细胞分泌胰岛素，因此其血液中的胰岛素含量相较于正常人偏高，C正确；
D、人体短期摄入高糖分会使血糖升高，进而促进胰岛素分泌以调节血糖，而胰岛素抵抗是机体对胰岛素的摄取和利用能力降低的病理过程，并非短期摄入高糖分会直接形成的，D错误。
故答案为：D。
【分析】胰岛素可通过促进葡萄糖转运蛋白的囊泡与细胞膜融合增加葡萄糖摄取，还能促进葡萄糖的氧化分解等利用过程；胰岛素抵抗患者因胰岛素作用受阻，血糖偏高会促使胰岛素分泌增多；短期高糖仅会促进胰岛素分泌，并不会直接形成胰岛素抵抗这一病理状态。
14．（2025·潮州模拟）耐金属贪铜菌（一种细菌）能将自然界中分散的金子凝聚成金块，一般生活在富含重金属的土壤中，尤其喜欢铜；但一旦大量吸收铜，它们反而会被杀死。耐金属贪铜菌演化出了一套独有的代谢机制：在体内分泌CupA酶将多余的铜元素排出体外；如果耐金属贪铜菌同时吸收了铜和金，CupA酶的活动会受到抑制，耐金属贪铜菌开始分泌另一种CopA酶，将含金化合物还原成“微型单质金块”并排出体外，从而产生“炼金”的效果。下列有关耐金属贪铜菌的表述，正确的是（　　）
A．耐金属贪铜菌吸收的重金属都有利于激活酶的活性
B．耐金属贪铜菌“炼金”的过程需要内质网和高尔基体的参与
C．耐金属贪铜菌一般生活在富含重金属的土壤中，重金属对其是无害的
D．耐金属贪铜菌的发现有助于解决当前炼金工业污染比较大的问题
【答案】D
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同
【解析】【解答】A、耐金属贪铜菌同时吸收铜和金时，CupA酶的活动会受到抑制，说明其吸收的重金属并非都能激活酶的活性，部分重金属还会抑制酶的活性，A错误；
B、耐金属贪铜菌属于细菌，是原核生物，细胞内无内质网和高尔基体等具膜细胞器，其分泌酶的过程无需这些结构参与，B错误；
C、耐金属贪铜菌虽生活在富含重金属的土壤中，但大量吸收铜会被杀死，说明重金属并非对其无害，只是该细菌演化出了应对少量重金属的代谢机制，C错误；
D、耐金属贪铜菌能通过CopA酶将含金化合物还原成微型单质金块并排出体外，实现自然“炼金”，该过程无需传统炼金工业的化学手段，因此其发现有助于解决当前炼金工业污染较大的问题，D正确。
故答案为：D。
【分析】耐金属贪铜菌作为原核生物无内质网、高尔基体，其对重金属的耐受是有限度的，部分重金属会抑制其酶的活性，而其独特的炼金代谢机制，为解决传统炼金工业的污染问题提供了新的思路。
15．（2025·潮州模拟）神经胶质细胞广泛分布于神经元之间，它们通过改变胞浆内Ca2+浓度，从而对神经递质、激素和机械刺激等多种外界刺激作出响应，最终影响神经功能。神经胶质细胞主要通过细胞质膜和细胞器膜上的Ca2+通道、Ca2+转运蛋白共同调节细胞内的钙水平，如图所示。下列叙述错误的是（　　）
A．线粒体可为神经胶质细胞对外界刺激作出响应提供能量
B．钠钙交换体存在两种工作模式，分别为正向工作模式和反向工作模式
C．磷脂酶C被G蛋白偶联受体激活时，可形成三磷酸肌醇
D．据图可知，神经胶质细胞有五条途径以胞吞的方式从外界吸收Ca2+
【答案】D
【知识点】主动运输
【解析】【解答】A、线粒体是细胞有氧呼吸的主要场所，能为细胞的生命活动提供能量，神经胶质细胞对外界刺激作出响应的过程涉及多种物质的跨膜运输和酶促反应，这些过程需要线粒体供能，A正确；
B、从图中可看出钠钙交换体存在两种工作模式，正向工作模式下3个Na+进入细胞、1个Ca2+排出细胞，反向工作模式下3个Na+排出细胞、1个Ca2+进入细胞，两种模式实现了Na+和Ca2+的跨膜转运，B正确；
C、图中显示磷脂酶C被G蛋白偶联受体激活后，可催化相关反应形成三磷酸肌醇，三磷酸肌醇进而参与调节细胞内的Ca2+水平，C正确；
D、据图可知，神经胶质细胞吸收Ca2+是通过细胞膜上的Ca2+通道、钠钙交换体的反向工作模式等方式进行的，这些均属于跨膜运输方式，图中并未出现以胞吞的方式从外界吸收Ca2+的途径，D错误。
故答案为：D。
【分析】线粒体为生命活动提供能量，钠钙交换体有正向和反向两种工作模式，磷脂酶C被激活可形成三磷酸肌醇，而神经胶质细胞吸收Ca2+依赖跨膜运输，并非胞吞方式。
16．（2025·潮州模拟）DNA中核苷酸的排列方式叫作序列，在高度重复序列中存在重复序列单元的“核心序列”，如果把“核心序列”串联起来作为分子探针，与不同个体的DNA进行分子杂交，就会呈现出各自特有的杂交图谱，它们与人的指纹一样，具有专一性和特征性，因人而异，被称为“DNA指纹”。提取某小孩和其父母的DNA，进行DNA指纹鉴定，部分结果如图所示。下列相关叙述错误的是（　　）
A．DNA指纹区带的遗传遵循孟德尔遗传方式
B．不同的个体DNA指纹图谱不同
C．同一个体无病变等的不同组织，产生的DNA指纹图谱完全一致
D．检测时需要用特定的限制酶对提取出来的分子量较大的长链DNA进行切割
【答案】B
【知识点】DNA分子的多样性和特异性
【解析】【解答】A、DNA指纹对应的序列存在于细胞核DNA中，子代细胞核内的DNA一半来自父方，一半来自母方，该类DNA的传递遵循孟德尔的基因分离定律和自由组合定律，因此DNA指纹区带的遗传遵循孟德尔遗传方式，A正确；
B、DNA指纹具有个体专一性和特征性，绝大多数不同个体的DNA指纹图谱不同，但同卵双胞胎由同一个受精卵发育而来，遗传物质完全相同，DNA指纹图谱一致，因此并非所有不同个体的DNA指纹图谱都不同，B错误；
C、同一个体无病变、无基因突变等情况的不同组织细胞，均由受精卵通过有丝分裂产生，细胞核内DNA的碱基排列顺序完全相同，因此产生的DNA指纹图谱完全一致，C正确；
D、提取出的DNA是分子量较大的长链分子，无法直接用于电泳和分子杂交检测，需要使用特定的限制酶将其切割为不同长度的DNA片段，才能完成DNA指纹的检测过程，D正确。
故答案为：B。
【分析】DNA分子的多样性由碱基对排列顺序的多种多样决定，而特异性体现在不同个体的DNA具有特定的碱基排列顺序，这是DNA指纹技术的原理。细胞核DNA的遗传遵循孟德尔遗传规律，子代的核DNA分别来源于双亲。同一个体的体细胞均来自受精卵的有丝分裂，核DNA保持相同，同卵双胞胎的核DNA完全相同。在DNA指纹检测操作中，需要借助限制酶的专一性切割大分子DNA，再通过电泳等技术得到特异性杂交图谱，以此完成个体识别和亲子鉴定。
二、第Ⅱ卷 非选择题（5小题，共60分）
17．（2025·潮州模拟）气孔导度（gS）和叶肉导度（gm）都是影响光合速率的重要因素。gS代表CO2穿过叶片气孔阻力的倒数，gm代表CO2从植物叶片气孔下腔扩散到叶绿体羧化位点阻力的倒数。图1表示CO2从外界环境进入叶绿体后被RuBP羧化酶羧化进入卡尔文循环的过程。请回答下列问题：
（1）叶肉细胞间隙中的CO2通过　 　的方式进入叶绿体基质，经RuBP羧化酶催化后被C5固定，随后产生的C3接受光反应提供的　 　释放的能量并被NADPH还原成糖类或C5。
（2）在CO2扩散过程中，每克服一个阻力，CO2浓度就会相应降低，因此，可以通过计算相应位点CO2浓度的减少量来分析不同阻力对光合作用的影响。据此分析，gm的计算公式可以表示为　 　。
（3）某科研团队利用大豆研究PA（叶片光合速率）与gS、gm的关系，其中大豆在开花前后和鼓粒中后期的PA受gS和gm的影响如图2、图3所示。
①由图2可以看出，开花前后，在gS=2.5之前，gS越大，PA越大，但在gS>2.5之后，随着gS增大，PA反而降低，推测其原因可能是　 　。
②由图3可知，在开花前后和鼓粒中后期检测出gm对PA的影响几乎一致，为了提高鼓粒中后期PA，请从提高gm的角度给出两种方案：　 　。
【答案】（1）自由扩散和协助扩散；ATP和NADPH
（2）gm=kPA/（C1-C2），其中：k为阻力系数，PA为净光合速率，C1为细胞间隙CO2浓度，C2 为叶绿体羧化位点CO2浓度
（3）气孔过度开放导致水分流失：光呼吸增强；增加叶肉细胞的CO2扩散效率；提高RuBP羧化酶的活性
【知识点】影响光合作用的环境因素；被动运输；光合作用综合
【解析】【解答】(1) 叶肉细胞间隙中的CO2进入叶绿体基质时，一方面可以以自由扩散的方式穿过生物膜，另一方面还能借助AQPs蛋白进行跨膜运输，该方式为协助扩散，因此CO2的运输方式是自由扩散和协助扩散。在暗反应阶段，RuBP羧化酶催化C5与CO2固定生成C3，随后产生的C3会接受光反应提供的ATP和NADPH释放的能量，同时被NADPH还原，最终生成糖类或重新形成C5，完成卡尔文循环。
(2) 题干指出gm是CO2从气孔下腔扩散到叶绿体羧化位点阻力的倒数，且阻力可通过相应位点CO2浓度减少量分析，结合气孔导度与扩散的关联逻辑，gm的计算需结合净光合速率、细胞间隙与叶绿体羧化位点的CO2浓度差，同时引入阻力系数k，因此计算公式为gm=kPA/（C1-C2），其中k为阻力系数，PA为净光合速率，C1为细胞间隙CO2浓度，C2 为叶绿体羧化位点CO2浓度。
(3) ①开花前后gS>2.5时，随gS增大PA反而降低，原因主要是气孔导度过大意味着气孔过度开放，会导致叶片水分流失加剧，叶片失水后会影响光合作用相关的生理过程；同时气孔过度开放会使叶片内O2浓度升高，引发光呼吸增强，光呼吸会消耗光合作用的能量和碳源，进而降低净光合速率PA。
②gm代表CO2从气孔下腔扩散到叶绿体羧化位点的导度，要提高鼓粒中后期的PA，从提高gm的角度，可通过增加叶肉细胞的CO2扩散效率，比如优化叶肉细胞结构、增加叶绿体数量来减少CO2扩散的阻力；也可提高RuBP羧化酶的活性，该酶活性提升能加快CO2的羧化过程，提升叶绿体羧化位点对CO2的利用效率，间接促进CO2扩散，从而提高gm。
【分析】CO2跨膜运输的方式有自由扩散和协助扩散，光合作用光反应为暗反应提供ATP和NADPH，其中ATP为C3还原提供能量；气孔导度、叶肉导度的定义与计算逻辑，导度为扩散阻力的倒数，可结合浓度差和净光合速率推导计算公式；气孔导度过大对光合作用的负面影响，包括水分流失加剧和光呼吸增强；叶肉导度的影响因素及提升措施，通过减少CO2扩散阻力、提高暗反应关键酶活性可提高叶肉导度，进而提升光合速率。
（1）CO2为气体，可通过自由扩散的方式穿过生物膜，据图可知，CO2还可以通过AQPs蛋白进入，该方式属于协助扩散；C3接受光反应提供的ATP和NADPH提供的能量被还原剂NADPH还原。
（2）根据题干中的描述，gm 代表 CO2 从植物叶片气孔下腔扩散到叶绿体羧化位点阻力的倒数。在CO2扩散过程中，每克服一个阻力，CO2浓度就会相应降低，因此，可以通过计算相应位点CO2浓度的减少量来分析不同阻力对光合作用的影响，因此，gm 的计算公式可以表示为：gm=kPA/（C1-C2），其中：k为阻力系数，PA为净光合速率，C1为细胞间隙CO2浓度，C2为叶绿体羧化位点CO2浓度。
（3）①由图2可以看出，开花前后，在g =2.5之前，g 越大，P 越大，但在g >2.5之后，随着g 增大，P 反而降低。推测其原因可能是：气孔过度开放导致水分流失：当气孔导度过大时，气孔过度开放，导致叶片水分流失加剧，可能引起叶片失水，进而影响光合作用的进行；光呼吸增强：高气孔导度可能导致光呼吸增强，消耗更多的能量和碳源，从而降低净光合速率。
②由图3可知，在开花前后和鼓粒中后期检测出g 对PA的影响几乎一致，为了提高鼓粒中后期PA，可通过增加叶肉细胞的CO2扩散效率，例如通过优化叶肉细胞的结构或增加叶绿体的数量；提高RuBP羧化酶的活性，例如通过调节酶的浓度或优化其催化环境，从而提高暗反应速率，使得gm提高，从而提高PA。
18．（2025·潮州模拟）流感病毒疫苗主要为灭活疫苗，通过肌肉注射接种很难诱导产生黏膜免疫。为增强流感病毒灭活疫苗的黏膜免疫效果，科学家选用适龄雌性小鼠进行了以下四组实验操作：灭活疫苗单独滴鼻处理、灭活疫苗与poly（佐剂）混合滴鼻处理、灭活疫苗与R848（佐剂）混合滴鼻处理、灭活疫苗与PS+R848混合滴鼻处理。PS+R848是一种利用与肺表面活性物质（PS）相似的磷脂以及胆固醇制备成的PS脂质体（单层）包裹R848形成的黏膜佐剂。一段时间后，检测黏膜免疫相关抗体IgA等含量并评估作用效果，如图所示。请回答下列问题：
（1）该实验中产生的黏膜免疫属于哪种免疫类型 　 　（填“非特异性免疫”或“特异性免疫”）。实验中的PS脂质体是球形的，相应的R848被包裹在内部，由此推断，R848是　 　（填“亲水”或“疏水”）性的。PS脂质体与流感病毒灭活疫苗混合后经鼻腔免疫适龄雌性小鼠，引起实验小鼠发生黏膜免疫的成分是　 　。
（2）该实验的自变量是　 　，因变量有　 　。
（3）包裹R848的PS脂质体可增强流感病毒灭活疫苗的黏膜免疫效果，据图中的实验数据，说明原因：　 　。
（4）当今世界预防传染病（如流行性感冒、结核病等）最有效的措施是计划免疫。我国规定，新生儿在满足条件的情况下，需在出生24 h后尽快注射卡介苗（减毒的结核杆菌制成的活疫苗）。世界卫生组织也明确建议，没有感染艾滋病病毒的新生儿或儿童需尽快接种卡介苗。其中世界卫生组织的建议是歧视艾滋病患者吗 请阐明理由。　 　。
【答案】（1）特异性免疫；亲水；流感病毒灭活疫苗
（2）佐剂的种类（或是否添加佐剂及佐剂种类）；黏膜免疫相关抗体 IgA 等的含量
（3）与其他组相比，灭活疫苗与PS+R848混合滴鼻处理组的黏膜免疫相关抗体 IgA 等含量最高，说明其增强了流感病毒灭活疫苗刺激机体产生黏膜免疫相关抗体 IgA 等的能力
（4）不是歧视。艾滋病病毒主要攻击 T 淋巴细胞，导致免疫功能下降。新生儿或儿童未感染时接种卡介苗可获免疫力，艾滋病患者免疫功能缺陷，接种卡介苗（活疫苗）可能引发严重不良反应，是基于医学和健康考虑
【知识点】免疫功能异常；体液免疫；免疫学的应用
【解析】【解答】(1) 该实验中产生的黏膜免疫有抗体IgA参与，抗体是特异性免疫中体液免疫的关键物质，所以属于特异性免疫。PS脂质体是单层磷脂构成，磷脂分子头部亲水、尾部疏水，R848被包裹在脂质体内部，说明R848能溶于水相，是亲水性的。引起小鼠黏膜免疫的关键成分是流感病毒灭活疫苗，它作为抗原可刺激机体黏膜免疫系统产生免疫反应，PS脂质体仅起到包裹佐剂的作用，不具备抗原性。
(2) 实验设置了四组不同的处理，核心差异在于佐剂的有无及种类，所以自变量是佐剂的种类（或是否添加佐剂及佐剂种类）。实验目的是增强黏膜免疫效果，检测指标是黏膜免疫相关抗体IgA等的含量，这就是实验的因变量。
(3) 从实验数据能看出，灭活疫苗与PS+R848混合滴鼻处理组的黏膜免疫相关抗体IgA等含量远高于灭活疫苗单独滴鼻、与poly混合、与R848混合这三组，这表明PS+R848能更高效地增强灭活疫苗刺激机体产生黏膜免疫相关抗体的能力，进而提升黏膜免疫效果。
(4) 该建议并非歧视。艾滋病病毒主要攻击T淋巴细胞，会使患者免疫功能严重缺陷。新生儿或儿童未感染时接种卡介苗，机体能正常产生特异性免疫以抵御结核杆菌；而感染艾滋病病毒者免疫功能低下，接种减毒活疫苗卡介苗可能无法产生有效免疫，还可能引发严重不良反应，此建议是基于医学和健康的合理考量。
【分析】特异性免疫中抗体参与的是体液免疫，由浆细胞合成分泌的抗体能与相应抗原特异性结合，实现抗原的清除或沉淀，具有特异性、记忆性和针对性的应答特点。磷脂分子头部亲水、尾部疏水，单层脂质体内部为水相，仅能包裹亲水性物质，疏水物质则会结合在脂质体的疏水尾部区域，脂质体包裹物质的性质与磷脂的亲疏水特性相适配。实验中的自变量是研究者人为操纵、改变的实验因素，因变量是随自变量变化而改变，且能被检测、观察的实验结果或指标。
（1）黏膜免疫中产生了抗体 IgA，抗体参与的免疫是特异性免疫，所以该实验中产生的黏膜免疫属于特异性免疫。PS 脂质体是单层的，磷脂分子头部亲水，尾部疏水，R848 被包裹在内部，因此R848 是亲水性的。PS 脂质体与流感病毒灭活疫苗混合后经鼻腔免疫小鼠，引起黏膜免疫的成分是流感病毒灭活疫苗，疫苗作为抗原能刺激机体产生免疫反应。
（2）该实验进行了四组不同的处理：灭活疫苗单独滴鼻处理、灭活疫苗与 olv（佐剂）混合滴鼻处理、灭活疫苗与 R848（佐剂）混合滴鼻处理、灭活疫苗与PS + R848混合滴鼻处理，所以自变量是佐剂的种类（或是否添加佐剂及佐剂种类）。一段时间后检测黏膜免疫相关抗体 IgA 等含量并评估作用效果，所以因变量有黏膜免疫相关抗体 IgA、 IgG、 IgG1、 IgG2 的含量。
（3）从图中的实验数据可以看出，与其他组相比，灭活疫苗与PS + R848混合滴鼻处理组的黏膜免疫相关抗体 IgA 等含量最高，说明包裹 R848 的 PS 脂质体可增强流感病毒灭活疫苗刺激机体产生黏膜免疫相关抗体 IgA 等的能力，从而增强流感病毒灭活疫苗的黏膜免疫效果。
（4）世界卫生组织的建议不是歧视艾滋病患者。艾滋病病毒主要攻击人体的 T 淋巴细胞，导致人体免疫功能下降。新生儿或儿童在没有感染艾滋病病毒时接种卡介苗，能刺激机体产生特异性免疫，获得对结核病的免疫力。而艾滋病患者由于免疫功能缺陷，接种卡介苗（活疫苗）可能会引发严重的不良反应，所以不建议艾滋病患者接种卡介苗，这是基于医学和健康的考虑，并非歧视。
19．（2025·潮州模拟）加拿大一枝黄花被列入《中国外来入侵物种名单》，它曾作为观赏植物引入我国。加拿大一枝黄花繁殖能力强，适应性广，在与周围植物争夺阳光和肥料的过程中占优势，使得周围大量植物死亡，对引入地生物多样性构成严重威胁，有“恶魔之花”之称。请回答下列问题：
（1）要初步了解某地区加拿大一枝黄花的数量情况，可以通过调查、计算其　 　来判断。大多数情况下，逐个计数很困难，需要采取　 　的方法。如图为某地加拿大一枝黄花样地示意图，请在其中画出合理的取样方法示意图　 　。
（2）复旦大学等高校有研究表明，加拿大一枝黄花的茎、叶、花以及地下部分的水浸提取液对水稻、玉米、高粱、小麦四种粮食作物的种子都有抑制作用。某调查小组欲验证加拿大一枝黄花地下部分的水浸提取液对水稻种子的抑制作用（以种子发芽率为观测指标），请简要写出实验思路和预期实验结果　 　。
（3）据相关资料记载，加拿大一枝黄花可以通过种子以及根部两种方式繁殖，其传播速度快，对生物多样性构成严重威胁，有“生态杀手”之称。请根据加拿大一枝黄花的生活特性，拟订一份有效防治策略，消除其对当地生态的威胁：　 　。
【答案】（1）种群密度；样方法；
（2）实验分为两组，一组加水浸提取液，一组加清水，相同且适宜的条件下培养一段时间后，检测每组的种子发芽率
（3）1.加强教育和宣传 ；2. 物理和化学防治结合 ；3.生物防治 ；4.加强监管和巡查
【知识点】估算种群密度的方法；生物多样性的保护措施
【解析】【解答】(1) 种群密度能反映一定区域内种群的数量多少，要初步了解某地区加拿大一枝黄花的数量，可调查并计算其种群密度。该植物为草本植物，逐个计数难度大，需采用样方法估算种群密度。取样可采用五点取样法，在样地中取中心和四个对角位置，各设置一个等大的样方，或用等距取样法，沿样地随机设定等距的若干样方。
。
(2) 实验思路为：取等量的水稻种子均分为两组，甲组加入适量加拿大一枝黄花地下部分的水浸提取液，乙组加入等量清水作为对照，将两组种子置于相同且适宜的环境中培养，一段时间后，统计并比较两组水稻种子的发芽率。预期实验结果为甲组种子发芽率显著低于乙组。
(3) 结合其种子和根部繁殖的特性，防治策略为：在其结籽前人工彻底铲除植株，深挖地下根茎并集中销毁，防止根状茎残留萌发；在适生区喷施针对性除草剂，抑制幼苗生长；利用其竞争植物（如芦苇）进行生物防治，通过种植芦苇挤占其生存空间；加强区域巡查和检疫，防止其种子随交通工具等扩散，同时开展宣传教育，提高民众的防治意识。
【分析】种群密度是反映种群数量的基本特征，植物种群密度的调查常用样方法，样方法需遵循随机取样原则，常用五点取样法和等距取样法；验证单一物质对生物生理过程的影响需设置对照实验，遵循单一变量原则，以发芽率为观测指标判断抑制作用；外来入侵植物的防治需结合其繁殖和生长特性，采用物理、化学、生物防治结合的手段，同时加强监管和宣传，从源头阻断其扩散和繁殖。
（1）种群密度是指一定面积或体积内的种群数量，要初步了解某地区加拿大一枝黄花的数量情况，可以通过调查、计算其种群密度来判断；多数情况下，逐个计数非常困难，需要采取估算的方法；对加拿大一枝黄花进行估算，可采用样方法，取样时可采用五点取样法，示意图如下：
。
（2）欲验证加拿大一枝黄花地下部分的水浸提取液对水稻种子的抑制作用，可将实验分为两组，一组加水浸提取液，一组加清水，相同且适宜的条件下培养一段时间后，检测每组的种子发芽率。
（3）为了有效防治加拿大一枝黄花，可以采取以下策略：1.加强教育和宣传 ：通过媒体、图片和各种渠道加大宣传力度，增强全民对加拿大一枝黄花危害的认识。教育公众在加拿大一枝黄花盛花期和结籽之前进行彻底铲除，防止其繁殖扩散 。2. 物理和化学防治结合 ： 物理方法 ：对已发现有加拿大一枝黄花生长的地块，春季可通过耕翻土地，清理根状茎，并将其集中烧毁，防止其再次萌发 。 化学方法 ：对已萌发出土的幼苗，可以喷施草甘膦等除草剂，幼苗越小防治效果越好。具体操作可以在开花前混合使用草甘膦和洗衣粉（比例为5：1）进行喷洒 。3.生物防治 ：利用芦苇与加拿大一枝黄花之间的竞争关系，通过种植芦苇来抑制加拿大一枝黄花的生长。芦苇与加拿大一枝黄花适宜生存环境有较大重叠，且芦苇的竞争力大于加拿大一枝黄花，可以在其适宜生长的区域种植芦苇来控制其扩散 。4.加强监管和巡查 ：各植物检疫站应定期组织乡镇开展疫情防控工作，对基层进行培训、监管和技术指导，及时推进加拿大一枝黄花的巡察和宣传活动 。 通过以上策略的综合运用，可以有效消除加拿大一枝黄花对当地生态的威胁，维护生物多样性和生态平衡。
20．（2025·潮州模拟）脊髓小脑共济失调是一种神经系统退行性疾病，它影响人体的协调与平衡以及上肢的精细运动，最终导致生活不能自理。最新研究发现，SCA17-DI（脊髓小脑共济失调的一种）受位于不同常染色体上的两个基因TBP、STUB1共同控制，其中TBP基因编码polyQ蛋白，患者体内polyQ蛋白的谷氨酰胺（密码子为CAG）重复次数比正常人多；STUB1基因则编码CHIP蛋白降解TBP基因突变产生的错误的polyQ蛋白。图1是某SCA17-DI家族系谱图，Ⅰ代两个个体都只有一个致病基因，Ⅱ1不携带任何相关致病基因；图2是该家族部分个体的TBP基因电泳图。请回答下列问题：
（1）据图分析，与正常TBP基因相比，TBP致病基因表达出　 　（填“显”或“隐”）性性状，其非转录链中含有超过40个　 　重复序列。
（2）根据题意推测，SCA17-DI的致病机制可能是　 　。
（3）某科研团队欲通过相关实验证实间充质细胞（一类多能干细胞）能够治疗脊髓小脑共济失调。他们选取若干正常的实验小鼠，通过腹腔注射阿糖胞苷的方法制备成脊髓小脑共济失调小鼠模型，再随机均分为两组，一组设为模型组，一组进行人体脐带间充质细胞的定量输入，设为治疗组。实验相关检测结果如下表所示。
组别 全脑质量/mg 小脑质量/mg 大脑皮层质量/mg 小脑质量/全脑质量
正常组 521.20±18.91 72.37±5.68 344.20±13.60 0.14±0.01
模型组 430.70±20.58 28.73±1.33 319.84±17.84 0.07±0.00
治疗组 502.88±16.38 54.61±10.60 361.33±13.12 0.11±0.02
①与正常组（注射适量生理盐水的正常实验小鼠）相比，模型组注射的是　 　，与其他两组相比，设置模型组的目的是　 　。从表中可以看出，治疗组的脑质量有很大程度的恢复，推测其原因可能是　 　。
②小鼠脑质量的恢复并不一定代表治疗效果良好，请在该实验的基础上写出其他检测方案来进一步确定实验的治疗效果。　 　（写出一种即可）。
【答案】（1）显；CAG
（2）STUB1突变导致CHIP蛋白不足，导致突变的TBP编码的错误polyQ蛋白不能被降解而积累
（3）阿糖胞苷；作为疾病模型的对照，用于检测治疗效果；间充质细胞通过分化为神经细胞或分泌营养因子，进而促进受损脑组织的修复；增加实验鼠的运动协调能力检测
【知识点】PCR技术的基本操作和应用；遗传系谱图
【解析】【解答】(1) 由系谱图和电泳图可知，Ⅰ代两个个体各携带一个致病基因，Ⅱ1不携带相关致病基因，说明TBP致病基因表达的性状为显性性状。已知患者体内polyQ蛋白的谷氨酰胺密码子为CAG，密码子由基因的编码链转录而来，编码链与非转录链碱基互补，谷氨酰胺重复次数多意味着基因中CAG重复序列多，因此TBP致病基因的非转录链中含有超过40个CAG重复序列。
(2) SCA17-DI由常染色体上的TBP、STUB1两个基因共同控制，TBP基因突变会产生错误的polyQ蛋白，而STUB1基因编码的CHIP蛋白可降解该错误蛋白，当STUB1基因发生突变时，会导致CHIP蛋白合成不足，无法有效降解TBP基因突变产生的错误polyQ蛋白，使得错误蛋白在体内不断积累，进而影响神经系统的正常功能，引发脊髓小脑共济失调。
(3) ①实验中正常组注射适量生理盐水，模型组的处理是腹腔注射阿糖胞苷以制备患病模型，因此与正常组相比，模型组注射的是阿糖胞苷。设置模型组的目的是作为疾病模型的空白对照，与治疗组对比，直观检测间充质细胞的治疗效果。治疗组输入了人体脐带间充质细胞，脑质量有大幅恢复，推测原因是间充质细胞属于多能干细胞，可分化为受损的神经细胞，补充神经系统的正常细胞，同时还可能分泌营养因子，为受损脑组织的修复提供营养支持，进而促进受损脑组织的修复。
②脊髓小脑共济失调的核心症状是影响机体的协调与平衡、上肢精细运动，仅检测脑质量不能完全代表治疗效果，因此可增加对实验鼠运动协调能力的检测，比如通过水迷宫实验、转棒实验等检测小鼠的平衡和协调能力，或检测小鼠上肢精细运动的完成情况，以此进一步确定间充质细胞的治疗效果。
【分析】结合系谱图中亲本携致病基因、后代出现患病个体，且电泳图显示致病基因相关片段有特征性表现，可判断致病基因表达的性状为显性。密码子由基因编码链转录而来，与非转录链碱基互补，氨基酸重复出现意味着基因中对应密码子的碱基序列重复。多基因共同控制疾病时，一个基因突变产生异常产物，另一基因的表达产物可降解该异常产物，若后者发生突变，其表达产物合成不足，会导致异常产物在体内积累，进而引发相应病症。
（1）根据图中信息可知，已知Ⅰ1，Ⅰ2各携带一个致病基因，Ⅱ1不携带相关致病基因，因而推测，该病为显性遗传病，即与正常TBP基因相比，TBP致病基因表达出的性状为“显”性性状，其非转录链中含有超过40个CAG重复序列。
（2）根据题意推测，SCA17-DI的致病机制可能是患者体内polyQ蛋白的谷氨酰胺重复次数比正常人多，同时STUB1基因编码CHIP蛋白能降解TBP基因突变产生的错误polyQ蛋白，若该基因功能不足，则无法有效清除错误蛋白，最终引发神经元损伤，即STUB1突变导致CHIP蛋白不足，导致突变的TBP编码的错误polyQ蛋白不能被降解而积累，最终导致神经元变性和死亡。
（3）①本实验的目的是通过相关实验证实间充质细胞（一类多能干细胞）能够治疗脊髓小脑共济失调，因此，与正常组相比，模型组注射的是阿糖胞苷，其目的是制作患病小鼠，与其他两组相比，设置模型组的目的是作为疾病模型的对照，用于检测治疗效果。从表中数据可以看出，治疗组的脑质量有很大程度的恢复，这是因为间充质细胞通过分化为神经细胞或分泌营养因子，进而促进受损脑组织的修复，因而起到了治疗的作用。
②本实验的衡量指标是小鼠脑质量的恢复，但脑质量的恢复并不一定代表治疗效果良好，而该病的症状表现为影响人体的协调与平衡以及上肢的精细运动，最终导致生活不能自理，因而可在该实验的基础上增加实验鼠的运动协调能力检测，以便得出相应的结论。
21．（2025·潮州模拟）微生物修复技术已成为当前石油污染土壤修复技术领域的研究热点，但石油污染土壤中氮元素限制直接影响了微生物的修复效果，土壤固氮菌的出现可以解决这一问题。土壤固氮菌在没有化合态氮（主要是铵）时可以进行固氮作用，不过土壤固氮菌对氧高度敏感，其产生的固氮酶在有氧条件下容易发生不可逆的失活。土壤固氮菌中部分固氮相关的基因结构及功能如图所示。请回答下列问题：
（1）从石油污染土壤中分离土壤固氮菌，可采用　 　（填方法）并进行计数。使用的培养基中不需要有机氮源，原因是　 　。
（2）启动子位于固氮酶结构基因的上游，其功能是　 　。研究表明，nifA基因的表达产物对固氮基因σ54依赖型启动子的表达是必需的，而有铵时nifL基因会被激活，此时土壤固氮菌的固氮过程将停止，原因是　 　。
（3）为提高土壤固氮菌的固氮效率，某科研团队准备通过基因工程和蛋白质工程两个方向分别对土壤固氮菌进行改造，假如你是科研团队的一员，请选择一个方向简述你对土壤固氮菌的改造思路。　 　。
【答案】（1）稀释涂布平板法；土壤固氮菌能利用空气中的氮气作为氮源
（2）RNA 聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录；nifL的表达产物会使nifA表达产物丧失活性，而nifA的表达产物对固氮基因σ54依赖型启动子的表达是必须的
（3）基因工程方向：获取与提高固氮效率有关的目的基因，构建基因表达载体，导入土壤固氮菌细胞中使其高效表达；蛋白质工程方向：分析固氮酶结构和功能关系，改造氨基酸序列，推测 DNA 序列，获得改造后的基因导入土壤固氮菌表达改造后的固氮酶。
【知识点】基因工程的应用；蛋白质工程；基因工程的操作程序（详细）；其他微生物的分离与计数
【解析】【解答】(1) 从石油污染土壤中分离并计数土壤固氮菌，可采用稀释涂布平板法。该方法通过将菌液梯度稀释后涂布于固体培养基表面，培养后单个微生物会形成单菌落，可通过统计菌落数推算样品中的活菌数量，同时实现分离与计数。土壤固氮菌能进行生物固氮，可利用空气中的氮气作为氮源合成自身所需的含氮物质，因此培养基中无需添加有机氮源。
(2) 启动子位于基因的上游，其功能是作为RNA聚合酶识别和结合的位点，驱动下游基因转录为mRNA。有铵时nifL基因被激活，其转录产物会使nifA基因的表达产物丧失活性；而nifA基因的表达产物是固氮基因σ54依赖型启动子表达所必须的，因此nifA表达产物失活后，固氮酶结构基因（nifH、nifD、nifK）无法通过σ54依赖型启动子启动转录，固氮酶无法合成，土壤固氮菌的固氮过程随之停止。
(3) 基因工程改造思路：首先通过基因克隆等技术获取与提高固氮效率相关的目的基因，如高效固氮酶基因、增强固氮酶抗氧能力的基因等；接着利用限制酶和 DNA 连接酶构建包含目的基因、启动子、终止子等元件的基因表达载体，确保目的基因能在土壤固氮菌中稳定存在和表达；最后通过转化、转导等方法将构建好的基因表达载体导入土壤固氮菌细胞内，筛选出成功导入目的基因的工程菌，使其高效表达目的基因产物，从而提升固氮菌的固氮效率。
蛋白质工程改造思路：首先分析固氮酶的空间结构、氨基酸序列与固氮效率、抗氧能力等功能之间的关系，明确需要改造的氨基酸位点；然后根据预期的功能需求，对固氮酶的氨基酸序列进行定向改造，再按照密码子与氨基酸的对应关系，反向推测出编码改造后固氮酶的 DNA 核苷酸序列；通过基因合成或基因修饰的方法获得改造后的目的基因，将其导入土壤固氮菌细胞中，使改造后的基因表达出具有更高固氮效率、更强抗氧稳定性的固氮酶，进而实现对土壤固氮菌的改造。
【分析】微生物的分离与计数是微生物学研究的基础技术，稀释涂布平板法可通过菌落数估算微生物数量，其原理是单个活菌在适宜培养基上繁殖形成单个菌落，而平板划线法通过连续划线逐步稀释微生物，主要用于纯化菌种。培养基的配制需根据微生物的营养需求进行，自生固氮菌能利用大气中的氮气作为氮源，因此无氮培养基可作为选择培养基筛选固氮菌。启动子是基因表达调控的重要元件，位于基因的上游，是 RNA 聚合酶识别和结合的位点，能驱动基因的转录过程，是基因转录起始的关键调控序列。基因表达的调控涉及转录因子对启动子的激活或抑制，nifA 基因的表达产物是 σ54依赖型启动子的激活因子，nifL 基因的表达产物会使 nifA 的表达产物失活，从而关闭固氮相关基因的转录，这是微生物对环境中氮素的反馈调节机制。基因工程是通过体外构建基因表达载体，将目的基因导入受体细胞并使其表达的技术，核心步骤包括目的基因获取、表达载体构建、受体细胞转化和目的基因检测，可实现外源基因的定向表达。蛋白质工程是基于蛋白质的结构与功能关系，通过改造基因来改造蛋白质的技术，其流程为分析蛋白质结构功能→改造氨基酸序列→推测基因序列→合成改造后基因→表达新蛋白质，能定向改造蛋白质的结构和功能以满足特定需求。固氮菌的固氮特性依赖于固氮酶的催化作用，固氮酶可将大气中的氮气还原为氨，同时固氮菌对氧高度敏感，其固氮酶的活性受氧浓度影响，这是固氮菌适应环境的重要生理特征。
（1）从石油污染土壤中分离并计数土壤固氮菌，可采用稀释涂布平板法。稀释涂布平板法可以将菌液均匀地涂布在培养基表面，通过统计平板上的菌落数来估算菌的数量。 土壤固氮菌能够利用空气中的氮气作为氮源进行固氮作用，所以使用的培养基中不需要有机氮源。
（2）启动子位于固氮酶结构基因的上游，其功能是 RNA 聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录出 mRNA 。据图可知，nifL的转录产物能使nifA表达产物丧失活性，而nifA的表达产物对固氮基因σ54依赖型启动子的表达是必须的，故有铵时激活nifL，则固氮菌的固氮过程将停止。
（3）基因工程方向：获取与提高固氮效率有关的目的基因（如高效固氮酶基因等），构建基因表达载体，将其导入土壤固氮菌细胞中，使其高效表达，从而提高土壤固氮菌的固氮效率。
蛋白质工程方向：分析固氮酶的结构和功能关系，对固氮酶的氨基酸序列进行改造，然后根据氨基酸序列推测出相应的 DNA 序列，通过基因合成或基因修饰等方法获得改造后的基因，导入土壤固氮菌中，表达出改造后的固氮酶，以提高固氮效率。
1 / 12025届广东省潮州市松昌中学高三“适应性考试一”生物试题
一、第Ⅰ卷单项选择题（1-12小题每小题2分，13-16小题每小题4分，共40分）
1．（2025·潮州模拟）2023年9月17日，中国“普洱景迈山古茶林文化景观”被列入《世界遗产名录》。一代又一代的景迈山人传承千年的“林下茶”种植技术把茶树巧妙嵌入森林生态系统，形成稳定、高效的生态种植模式。下列叙述错误的是（　　）
A．“林下茶”种植技术合理利用了不同生物占据不同生态位的原理
B．为满足茶树所需的光照、温度和湿度条件，不能砍伐高大乔木
C．古茶林生态系统的生产过程与消费、分解过程处于平衡状态
D．该项目的申遗成功将有助于保护景迈山地区的生物多样性
2．（2025·潮州模拟）科学家研究发现，一定数量的疟原虫感染能显著抑制肿瘤细胞的增殖，促进肿瘤细胞的凋亡，抑制肿瘤血管的生成，疟原虫感染能诱导机体产生针对肿瘤的特异性免疫。下列有关叙述正确的是（　　）
A．人体内肿瘤细胞产生的根本原因是抑癌基因突变成了原癌基因
B．疟原虫感染会导致肿瘤细胞中的基因表达发生变化
C．在被疟原虫感染的肿瘤患者体内，疟原虫与该患者的关系是互利共生
D．疟原虫感染会导致肿瘤细胞的细胞周期缩短
3．（2025·潮州模拟）动物细胞有一对由蛋白质组成的中心粒构成的中心体，细胞分裂过程中中心粒会“自我复制”而倍增，成为两组，如图1、图2所示。下列有关中心体复制的叙述，正确的是（　　）
A．中心粒在有丝分裂的前期倍增
B．中心体的复制可称为“半保留复制”
C．中心体复制过程不符合中心法则中“DNA→RNA→蛋白质”路径
D．一个细胞周期，中心粒都会重复复制
4．（2025·潮州模拟）科学家把从小鼠胚胎干细胞中分离获得的4个基因通过支原体导入已分化的小鼠成熟细胞中，发现成熟细胞返回到了未成熟的干细胞状态。这种干细胞（iPS细胞）又能在不同条件下分化形成神经细胞等多种细胞。下列叙述正确的是（　　）
A．可以通过花粉管通道法将重组DNA分子导入小鼠成熟细胞中
B．该实验中支原体的作用是提供目的基因
C．iPS细胞分化为神经细胞的过程说明iPS细胞可以形成一个新的个体
D．iPS细胞分化形成的多种细胞所含核基因相同
5．（2025·潮州模拟）科学探究中“非凡的设想”“天才的预见”往往是科学家们找到解决问题的方法的突破口，其是科学家们在日积月累的已有知识储备上针对某一问题作出的创新性解释。下列有关科学史上创新性解释的说法，错误的是（　　）
A．孟德尔为解释豌豆杂交实验现象设想出生物的性状是由遗传因子决定的
B．魏斯曼为解释精子和卵细胞的成熟过程预测了减数分裂过程的存在
C．班廷为解释糖尿病的发生将胰岛产生的、可能与糖尿病有关的物质命名为胰岛素
D．达尔文为解释植物的向光性提出了胚芽鞘尖端向下传递了某种“影响”的假说
6．（2025·潮州模拟）伴X染色体隐性遗传的血友病常给患者带来病痛，患者的血液中缺乏凝血因子，故患者在受伤出血后，血液不易凝固，出血不止，严重时会导致死亡。下列相关分析正确的是（　　）
A．若母亲患血友病，则儿子一定患血友病
B．若父亲患血友病，则女儿一定患血友病
C．若父母都不患血友病，则儿子也不患血友病
D．若父母都患血友病，则女儿可能正常
7．（2025·潮州模拟）2023年冬季支原体肺炎在全国部分地区流行。支原体肺炎是由肺炎支原体引起的呼吸道和肺部急性炎症改变，人感染肺炎支原体后，机体的免疫系统会发挥免疫功能来消灭肺炎支原体。下列叙述正确的是（　　）
A．肺炎支原体侵入人体后，淋巴细胞参与了特异性免疫和非特异性免疫过程
B．感染过肺炎支原体的患者体内产生了相应的抗体，但仍可能发生二次感染
C．机体发挥免疫功能维持内环境稳态的过程不受神经调节和体液调节影响
D．人体免疫系统消灭机体内的肺炎支原体体现了免疫系统的免疫监视和免疫防御功能
8．（2025·潮州模拟）甲状腺分泌甲状腺激素受不同方式的调节（如图），下列相关叙述错误的是（　　）
A．甲状腺激素的合成与分泌受神经—体液调节
B．甲状腺激素的合成与分泌受下丘脑—垂体—甲状腺轴的分级调节
C．自主神经通过释放的神经递质与靶细胞膜上的受体结合，进而影响甲状腺功能
D．免疫活性物质与甲状腺滤泡细胞膜上的特异性受体结合，进而影响甲状腺功能
9．（2025·潮州模拟）叶片是给植物其他器官提供有机物的“源”，果实是储存有机物的“库”（如图1）。正常情况下，植物体内代谢源与库之间是相互协调的，在对光合产物的需求量大时，叶的光合速率也较大，反之亦然。下列相关叙述错误的是（　　）
A．迅速生长的植株或叶片的光合速率较成熟植株或叶片大
B．叶腋有花或果实的叶片的光合速率较叶腋无花或果实的叶片大
C．摘去花、果以及除去植株顶端分生组织等都使叶的光合速率升高
D．图2的实验结果说明叶片光合产物分配给果实的特点是就近分配
10．（2025·潮州模拟）三华李是广东省翁源县特产，在每年初春，天气仍然寒冷时，叶子尚未长出，花却已经开放。下列叙述错误的是（　　）
A．生长素在叶芽萌发过程中能促进细胞伸长
B．三华李花开放是多种植物激素共同调节的结果
C．对三华李叶片施以特定激素可使叶片提早展开
D．温度变化对三华李植株内部激素的产生没有影响
11．（2025·潮州模拟）欧洲人将欧洲猫、欧洲兔带到新西兰后，本地鸡遭受到了严重的生存威胁。欧洲兔的繁殖能力强，很快就占领了本地鸡的生存环境。如图是科学家研究欧洲猫、欧洲兔影响本地鸡生存的一组实验示意图。据图分析，下列说法错误的是（　　）
A．无人工干预时，欧洲猫、欧洲兔种群数量增长呈“J”形
B．欧洲猫与本地鸡之间可能存在捕食关系
C．捕食和种间竞争都能调节群落中种群的数量
D．人工干预能改变群落中种群的生态位
12．（2025·潮州模拟）细胞悬浮培养技术是指通过使用生物反应器（包括流床式生物反应器、气升式生物反应器和旋转式细胞培养系统），在人工条件下，对用于生物制品当中的动物细胞进行大规模高效率培养的技术。下列叙述错误的是（　　）
A．细胞悬浮培养技术的细胞学理论基础是细胞增殖
B．细胞悬浮培养所用培养基通常需要加入血清等一些天然成分
C．此类生物反应器必须依赖活体动物才能实现，并且有人为的后期提取和纯化等工序
D．此类生物反应器常置于含有95%空气和5%CO2的混合气体的CO2培养箱中进行培养
13．（2025·潮州模拟）胰岛素抵抗是指机体对葡萄糖的摄取和利用降低，从而导致胰岛素分泌异常的病理过程。如图表示胰岛素的作用机理和胰岛素抵抗引起糖尿病的机制。下列分析错误的是（　　）
A．胰岛素能促进储存葡萄糖转运蛋白的囊泡与细胞膜融合
B．据图推测，③可能表示葡萄糖的氧化分解
C．与正常人相比，胰岛素抵抗患者血液中的胰岛素含量偏高
D．人体短期摄入高糖分会促进胰岛素分泌，形成胰岛素抵抗
14．（2025·潮州模拟）耐金属贪铜菌（一种细菌）能将自然界中分散的金子凝聚成金块，一般生活在富含重金属的土壤中，尤其喜欢铜；但一旦大量吸收铜，它们反而会被杀死。耐金属贪铜菌演化出了一套独有的代谢机制：在体内分泌CupA酶将多余的铜元素排出体外；如果耐金属贪铜菌同时吸收了铜和金，CupA酶的活动会受到抑制，耐金属贪铜菌开始分泌另一种CopA酶，将含金化合物还原成“微型单质金块”并排出体外，从而产生“炼金”的效果。下列有关耐金属贪铜菌的表述，正确的是（　　）
A．耐金属贪铜菌吸收的重金属都有利于激活酶的活性
B．耐金属贪铜菌“炼金”的过程需要内质网和高尔基体的参与
C．耐金属贪铜菌一般生活在富含重金属的土壤中，重金属对其是无害的
D．耐金属贪铜菌的发现有助于解决当前炼金工业污染比较大的问题
15．（2025·潮州模拟）神经胶质细胞广泛分布于神经元之间，它们通过改变胞浆内Ca2+浓度，从而对神经递质、激素和机械刺激等多种外界刺激作出响应，最终影响神经功能。神经胶质细胞主要通过细胞质膜和细胞器膜上的Ca2+通道、Ca2+转运蛋白共同调节细胞内的钙水平，如图所示。下列叙述错误的是（　　）
A．线粒体可为神经胶质细胞对外界刺激作出响应提供能量
B．钠钙交换体存在两种工作模式，分别为正向工作模式和反向工作模式
C．磷脂酶C被G蛋白偶联受体激活时，可形成三磷酸肌醇
D．据图可知，神经胶质细胞有五条途径以胞吞的方式从外界吸收Ca2+
16．（2025·潮州模拟）DNA中核苷酸的排列方式叫作序列，在高度重复序列中存在重复序列单元的“核心序列”，如果把“核心序列”串联起来作为分子探针，与不同个体的DNA进行分子杂交，就会呈现出各自特有的杂交图谱，它们与人的指纹一样，具有专一性和特征性，因人而异，被称为“DNA指纹”。提取某小孩和其父母的DNA，进行DNA指纹鉴定，部分结果如图所示。下列相关叙述错误的是（　　）
A．DNA指纹区带的遗传遵循孟德尔遗传方式
B．不同的个体DNA指纹图谱不同
C．同一个体无病变等的不同组织，产生的DNA指纹图谱完全一致
D．检测时需要用特定的限制酶对提取出来的分子量较大的长链DNA进行切割
二、第Ⅱ卷 非选择题（5小题，共60分）
17．（2025·潮州模拟）气孔导度（gS）和叶肉导度（gm）都是影响光合速率的重要因素。gS代表CO2穿过叶片气孔阻力的倒数，gm代表CO2从植物叶片气孔下腔扩散到叶绿体羧化位点阻力的倒数。图1表示CO2从外界环境进入叶绿体后被RuBP羧化酶羧化进入卡尔文循环的过程。请回答下列问题：
（1）叶肉细胞间隙中的CO2通过　 　的方式进入叶绿体基质，经RuBP羧化酶催化后被C5固定，随后产生的C3接受光反应提供的　 　释放的能量并被NADPH还原成糖类或C5。
（2）在CO2扩散过程中，每克服一个阻力，CO2浓度就会相应降低，因此，可以通过计算相应位点CO2浓度的减少量来分析不同阻力对光合作用的影响。据此分析，gm的计算公式可以表示为　 　。
（3）某科研团队利用大豆研究PA（叶片光合速率）与gS、gm的关系，其中大豆在开花前后和鼓粒中后期的PA受gS和gm的影响如图2、图3所示。
①由图2可以看出，开花前后，在gS=2.5之前，gS越大，PA越大，但在gS>2.5之后，随着gS增大，PA反而降低，推测其原因可能是　 　。
②由图3可知，在开花前后和鼓粒中后期检测出gm对PA的影响几乎一致，为了提高鼓粒中后期PA，请从提高gm的角度给出两种方案：　 　。
18．（2025·潮州模拟）流感病毒疫苗主要为灭活疫苗，通过肌肉注射接种很难诱导产生黏膜免疫。为增强流感病毒灭活疫苗的黏膜免疫效果，科学家选用适龄雌性小鼠进行了以下四组实验操作：灭活疫苗单独滴鼻处理、灭活疫苗与poly（佐剂）混合滴鼻处理、灭活疫苗与R848（佐剂）混合滴鼻处理、灭活疫苗与PS+R848混合滴鼻处理。PS+R848是一种利用与肺表面活性物质（PS）相似的磷脂以及胆固醇制备成的PS脂质体（单层）包裹R848形成的黏膜佐剂。一段时间后，检测黏膜免疫相关抗体IgA等含量并评估作用效果，如图所示。请回答下列问题：
（1）该实验中产生的黏膜免疫属于哪种免疫类型 　 　（填“非特异性免疫”或“特异性免疫”）。实验中的PS脂质体是球形的，相应的R848被包裹在内部，由此推断，R848是　 　（填“亲水”或“疏水”）性的。PS脂质体与流感病毒灭活疫苗混合后经鼻腔免疫适龄雌性小鼠，引起实验小鼠发生黏膜免疫的成分是　 　。
（2）该实验的自变量是　 　，因变量有　 　。
（3）包裹R848的PS脂质体可增强流感病毒灭活疫苗的黏膜免疫效果，据图中的实验数据，说明原因：　 　。
（4）当今世界预防传染病（如流行性感冒、结核病等）最有效的措施是计划免疫。我国规定，新生儿在满足条件的情况下，需在出生24 h后尽快注射卡介苗（减毒的结核杆菌制成的活疫苗）。世界卫生组织也明确建议，没有感染艾滋病病毒的新生儿或儿童需尽快接种卡介苗。其中世界卫生组织的建议是歧视艾滋病患者吗 请阐明理由。　 　。
19．（2025·潮州模拟）加拿大一枝黄花被列入《中国外来入侵物种名单》，它曾作为观赏植物引入我国。加拿大一枝黄花繁殖能力强，适应性广，在与周围植物争夺阳光和肥料的过程中占优势，使得周围大量植物死亡，对引入地生物多样性构成严重威胁，有“恶魔之花”之称。请回答下列问题：
（1）要初步了解某地区加拿大一枝黄花的数量情况，可以通过调查、计算其　 　来判断。大多数情况下，逐个计数很困难，需要采取　 　的方法。如图为某地加拿大一枝黄花样地示意图，请在其中画出合理的取样方法示意图　 　。
（2）复旦大学等高校有研究表明，加拿大一枝黄花的茎、叶、花以及地下部分的水浸提取液对水稻、玉米、高粱、小麦四种粮食作物的种子都有抑制作用。某调查小组欲验证加拿大一枝黄花地下部分的水浸提取液对水稻种子的抑制作用（以种子发芽率为观测指标），请简要写出实验思路和预期实验结果　 　。
（3）据相关资料记载，加拿大一枝黄花可以通过种子以及根部两种方式繁殖，其传播速度快，对生物多样性构成严重威胁，有“生态杀手”之称。请根据加拿大一枝黄花的生活特性，拟订一份有效防治策略，消除其对当地生态的威胁：　 　。
20．（2025·潮州模拟）脊髓小脑共济失调是一种神经系统退行性疾病，它影响人体的协调与平衡以及上肢的精细运动，最终导致生活不能自理。最新研究发现，SCA17-DI（脊髓小脑共济失调的一种）受位于不同常染色体上的两个基因TBP、STUB1共同控制，其中TBP基因编码polyQ蛋白，患者体内polyQ蛋白的谷氨酰胺（密码子为CAG）重复次数比正常人多；STUB1基因则编码CHIP蛋白降解TBP基因突变产生的错误的polyQ蛋白。图1是某SCA17-DI家族系谱图，Ⅰ代两个个体都只有一个致病基因，Ⅱ1不携带任何相关致病基因；图2是该家族部分个体的TBP基因电泳图。请回答下列问题：
（1）据图分析，与正常TBP基因相比，TBP致病基因表达出　 　（填“显”或“隐”）性性状，其非转录链中含有超过40个　 　重复序列。
（2）根据题意推测，SCA17-DI的致病机制可能是　 　。
（3）某科研团队欲通过相关实验证实间充质细胞（一类多能干细胞）能够治疗脊髓小脑共济失调。他们选取若干正常的实验小鼠，通过腹腔注射阿糖胞苷的方法制备成脊髓小脑共济失调小鼠模型，再随机均分为两组，一组设为模型组，一组进行人体脐带间充质细胞的定量输入，设为治疗组。实验相关检测结果如下表所示。
组别 全脑质量/mg 小脑质量/mg 大脑皮层质量/mg 小脑质量/全脑质量
正常组 521.20±18.91 72.37±5.68 344.20±13.60 0.14±0.01
模型组 430.70±20.58 28.73±1.33 319.84±17.84 0.07±0.00
治疗组 502.88±16.38 54.61±10.60 361.33±13.12 0.11±0.02
①与正常组（注射适量生理盐水的正常实验小鼠）相比，模型组注射的是　 　，与其他两组相比，设置模型组的目的是　 　。从表中可以看出，治疗组的脑质量有很大程度的恢复，推测其原因可能是　 　。
②小鼠脑质量的恢复并不一定代表治疗效果良好，请在该实验的基础上写出其他检测方案来进一步确定实验的治疗效果。　 　（写出一种即可）。
21．（2025·潮州模拟）微生物修复技术已成为当前石油污染土壤修复技术领域的研究热点，但石油污染土壤中氮元素限制直接影响了微生物的修复效果，土壤固氮菌的出现可以解决这一问题。土壤固氮菌在没有化合态氮（主要是铵）时可以进行固氮作用，不过土壤固氮菌对氧高度敏感，其产生的固氮酶在有氧条件下容易发生不可逆的失活。土壤固氮菌中部分固氮相关的基因结构及功能如图所示。请回答下列问题：
（1）从石油污染土壤中分离土壤固氮菌，可采用　 　（填方法）并进行计数。使用的培养基中不需要有机氮源，原因是　 　。
（2）启动子位于固氮酶结构基因的上游，其功能是　 　。研究表明，nifA基因的表达产物对固氮基因σ54依赖型启动子的表达是必需的，而有铵时nifL基因会被激活，此时土壤固氮菌的固氮过程将停止，原因是　 　。
（3）为提高土壤固氮菌的固氮效率，某科研团队准备通过基因工程和蛋白质工程两个方向分别对土壤固氮菌进行改造，假如你是科研团队的一员，请选择一个方向简述你对土壤固氮菌的改造思路。　 　。
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】当地自然群落中若干种生物的生态位；生态系统的稳定性；生物多样性的保护措施
【解析】【解答】A、“林下茶”将茶树嵌入森林生态系统，森林中的高大乔木和茶树在光照、空间等资源的利用上占据不同生态位，该种植技术合理利用了不同生物占据不同生态位的原理，能提高资源利用率，A正确；
B、茶树的生长需要适宜的光照、温度和湿度，适度砍伐部分高大乔木，可减少乔木对光照的遮挡，调节林下的温度和湿度，更契合茶树的生长需求，并非不能砍伐，B错误；
C、景迈山古茶林是稳定的生态种植模式，其生态系统的结构和功能相对稳定，生产过程固定的物质和能量，与消费、分解过程消耗的物质和能量处于相对平衡状态，C正确；
D、该项目申遗成功后，会得到更完善的保护和管理，减少人为破坏，有助于保护景迈山地区的生物种类和生态系统，进而保护当地的生物多样性，D正确。
故答案为：B。
【分析】生态位的分化能提高群落对资源的利用效率，稳定的生态系统中物质循环和能量流动的各环节处于相对平衡状态，适度的人为干预可调整生态系统的环境条件以契合生物生长需求，而文化景观的申遗能推动当地生态环境和生物多样性的保护。
2．【答案】B
【知识点】细胞癌变的原因
【解析】【解答】A、人体内肿瘤细胞产生的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变，原癌基因负责调控细胞周期，抑癌基因抑制细胞不正常增殖，二者突变后细胞失去增殖调控，并非抑癌基因突变成原癌基因，A错误；
B、疟原虫感染能促进肿瘤细胞凋亡、抑制其增殖，细胞的增殖和凋亡由相关基因调控，由此可知疟原虫感染会导致肿瘤细胞中的基因表达发生变化，进而改变细胞的生命活动，B正确；
C、互利共生是两种生物共同生活在一起，相互依存彼此有利，而疟原虫感染人体后会引发疟疾，对患者造成伤害，二者之间的关系是寄生，并非互利共生，C错误；
D、细胞增殖与细胞周期相关，疟原虫感染能显著抑制肿瘤细胞的增殖，说明肿瘤细胞的增殖过程受到阻碍，其细胞周期会延长，而非缩短，D错误。
故答案为：B。
【分析】细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因的突变，细胞的生命活动由基因表达调控，疟原虫与人体为寄生关系，抑制细胞增殖会使细胞周期延长。
3．【答案】B
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义；中心法则及其发展
【解析】【解答】A、中心粒的倍增发生在细胞分裂的间期，为后续的细胞分裂过程做准备，而有丝分裂前期的主要变化是核膜核仁消失、纺锤体和染色体出现，并非中心粒倍增的时期，A错误；
B、从图示的中心粒复制过程能看到，新形成的中心体中，会保留原来的一个中心粒，同时新合成一个中心粒，这种复制方式与DNA的半保留复制特点相似，因此中心体的复制可称为“半保留复制”，B正确；
C、中心体由蛋白质组成，其复制过程需要合成新的蛋白质，而蛋白质的合成遵循中心法则中“DNA→RNA→蛋白质”的表达路径，即通过转录形成mRNA，再经翻译合成组成中心粒的蛋白质，C错误；
D、一个完整的细胞周期中，细胞会经历一次分裂间期和一次分裂期，中心粒仅在间期完成一次复制，实现倍增，并不会重复复制，D错误。
故答案为：B。
【分析】中心粒在细胞分裂间期完成倍增，复制方式为半保留复制，其复制依赖组成蛋白的合成，遵循中心法则的基因表达路径，且一个细胞周期中中心粒仅复制一次。
4．【答案】D
【知识点】细胞分化及其意义；胚胎干细胞及其应用；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】A、花粉管通道法是将目的基因导入植物细胞的常用方法，而小鼠成熟细胞是动物细胞，该方法不能用于将重组DNA分子导入动物细胞，A错误；
B、该实验中是将4个目的基因通过支原体导入小鼠成熟细胞，支原体在此过程中起到的是运载体的作用，负责将目的基因送入受体细胞，并非提供目的基因，B错误；
C、iPS细胞分化为神经细胞只是细胞在形态、结构和生理功能上发生了稳定性差异，属于细胞分化过程，该过程仅形成了特定的组织细胞，并未形成完整的新个体，不能说明iPS细胞具有发育成新个体的能力，C错误；
D、细胞分化的实质是基因的选择性表达，在分化过程中细胞核内的遗传物质不会发生改变，因此iPS细胞分化形成的多种细胞所含的核基因是相同的，只是不同细胞中表达的基因存在差异，D正确。
故答案为：D。
【分析】花粉管通道法适用于植物细胞的基因导入，运载体的作用是运载目的基因进入受体细胞，细胞分化的实质是基因的选择性表达，分化过程中核基因保持不变，仅基因的表达情况存在差异。
5．【答案】C
【知识点】减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化；植物生长素的发现和作用；孟德尔成功的原因；激素与内分泌系统
【解析】【解答】A、孟德尔在研究豌豆杂交实验时，为了解释实验中出现的性状分离和自由组合现象，创新性地设想生物的性状是由遗传因子决定的，且遗传因子有显隐性之分、在体细胞中成对存在，这一设想为其遗传规律的提出奠定了基础，A正确；
B、魏斯曼基于已有知识，为解释精子和卵细胞成熟过程中染色体数目为何仅为体细胞的一半，预见性地提出了减数分裂过程的存在，后续的科学研究证实了这一预测的正确性，B正确；
C、胰岛素并非由班廷命名，班廷的贡献是通过实验发现了胰岛分泌的这种能调节血糖的物质的作用，而将该物质命名为胰岛素的并非班廷，因此该说法错误，C错误；
D、达尔文在探究植物向光性的实验中，为解释胚芽鞘向光生长的现象，提出了胚芽鞘尖端会向下传递某种“影响”，这种影响会使背光侧生长快于向光侧的假说，为后续生长素的发现奠定了基础，D正确。
故答案为：C。
【分析】孟德尔提出遗传因子假说，认为生物性状由遗传因子决定，体细胞中遗传因子成对存在，配子中成单，受精时随机结合，解释了豌豆杂交实验现象。魏斯曼预测精子和卵细胞成熟时存在使染色体数减半的减数分裂过程。达尔文提出胚芽鞘尖端会向下传递某种“影响”，以此解释植物向光性。班廷通过结扎胰管、制备胰腺提取液注射患病狗的实验，发现了胰岛分泌的降血糖物质的作用，胰岛素并非由其命名。
6．【答案】A
【知识点】伴性遗传；人类遗传病的类型及危害
【解析】【解答】A、血友病为伴X染色体隐性遗传病，母亲患血友病则基因型为X X ，其产生的卵细胞只有X 一种，儿子的X染色体只能来自母亲，Y染色体来自父亲，因此儿子的基因型必为X Y，一定患血友病，A正确；
B、父亲患血友病基因型为X Y，其传递给女儿的是X 染色体，但女儿的另一条X染色体来自母亲，若母亲为正常纯合子（X X ），则女儿基因型为X X ，表现正常仅为携带者，并非一定患血友病，B错误；
C、父母都不患血友病时，若父亲为X Y，母亲为携带者（X X ），母亲可产生X 的卵细胞，该卵细胞与父亲的Y精子结合，儿子基因型为X Y，会患血友病，C错误；
D、父母都患血友病时，母亲基因型为X X ，父亲为X Y，母亲传递的X染色体必为X ，父亲传递给女儿的X染色体也为X ，女儿基因型必为X X ，一定患血友病，不可能正常，D错误。
故答案为：A。
【分析】伴X染色体隐性遗传病的致病基因位于X染色体上，隐性纯合时发病，男性只有一条X染色体，只要携带致病基因就患病，女性需两条X染色体均携带致病基因才患病；遗传时母亲的X染色体可传递给儿子和女儿，父亲的X染色体只传递给女儿，据此可推导亲子代的基因型和患病情况。
7．【答案】B
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同；免疫系统的结构与功能；细胞免疫；体液免疫
【解析】【解答】A、肺炎支原体侵入人体后，淋巴细胞仅参与特异性免疫过程，非特异性免疫由皮肤黏膜、体液中的杀菌物质和吞噬细胞完成，淋巴细胞不参与非特异性免疫，A错误；
B、感染肺炎支原体后机体产生的抗体在体内存活时间有限，且肺炎支原体可能发生变异，因此患者体内即便有抗体，仍可能发生二次感染，B正确；
C、内环境稳态的调节机制是神经-体液-免疫调节网络，机体的免疫功能发挥过程会受神经调节和体液调节的影响，三者相互协调配合，C错误；
D、免疫系统的免疫防御功能针对外来病原体，免疫监视功能针对体内异常细胞，消灭肺炎支原体仅体现了免疫防御功能，未体现免疫监视功能，D错误。
故答案为：B。
【分析】淋巴细胞仅参与特异性免疫，抗体在体内存在时间有限且病原体可能变异易引发二次感染，内环境稳态受神经-体液-免疫共同调节，免疫防御针对外来病原体，免疫监视针对体内异常细胞。
8．【答案】D
【知识点】神经、体液调节在维持稳态中的作用；激素分泌的分级调节
【解析】【解答】A、从调节过程能看出，甲状腺激素的合成与分泌既受下丘脑分泌的激素等体液调节，也受自主神经的神经调节，因此其合成与分泌受神经—体液共同调节，A正确；
B、甲状腺激素的分泌存在下丘脑—垂体—甲状腺轴的分级调节，下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素作用于垂体，促使垂体分泌促甲状腺激素，进而作用于甲状腺促进甲状腺激素的合成与分泌，B正确；
C、自主神经属于神经系统的组成部分，其调节甲状腺功能时，通过释放神经递质，神经递质与甲状腺细胞膜上的特异性受体结合，进而传递调节信号影响甲状腺功能，C正确；
D、免疫活性物质并非通过与甲状腺滤泡细胞膜上的特异性受体结合来影响甲状腺功能，其主要通过参与免疫调节的相关信号传递或免疫作用来间接影响，该表述与实际调节机制不符，D错误。
故答案为：D。
【分析】甲状腺激素的合成与分泌受神经—体液共同调节，存在下丘脑—垂体—甲状腺轴的分级调节，自主神经通过神经递质与靶细胞膜受体结合发挥调节作用，而免疫活性物质并非通过与甲状腺细胞膜受体结合的方式影响甲状腺功能。
9．【答案】C
【知识点】影响光合作用的环境因素；光合作用综合；环境变化对光合作用中物质含量的影响
【解析】【解答】A、根据题干，对光合产物的需求量大时叶的光合速率更大，迅速生长的植株或叶片自身生长需要大量光合产物，对其需求量远大于成熟植株或叶片，因此光合速率更大，A正确；
B、叶腋有花或果实的叶片，其光合产物需要供给花和果实这一“库”，对光合产物的需求更高，因此光合速率比叶腋无花或果实的叶片大，B正确；
C、花、果是储存有机物的“库”，摘去花、果，除去植株顶端分生组织会减少对光合产物的需求量，根据题干规律，叶的光合速率会下降而非升高，C错误；
D、图2的实验结果体现出，叶片的光合产物会更多地运输到距离其更近的果实中，说明叶片光合产物分配给果实具有就近分配的特点，D正确。
故答案为：C。
【分析】源是制造有机物的叶片，库是储存有机物的器官，库对光合产物的需求量会调控源的光合速率，需求量大则光合速率高，反之则低，且光合产物在向库分配时具有就近分配的特点。
10．【答案】D
【知识点】生长素的作用及其作用的两重性；环境因素参与调节植物的生命活动
【解析】【解答】A、生长素的作用之一是促进细胞伸长，叶芽萌发过程中需要细胞的伸长生长，生长素能在此过程中发挥该作用，A正确；
B、植物的各项生命活动都不是由单一激素调节的，三华李花的开放过程涉及多种植物激素的相互作用、共同调节，B正确；
C、植物激素能调控植物的生长发育进程，如适宜浓度的赤霉素等特定激素，可促进三华李叶片提早展开，C正确；
D、外界环境的温度变化会引发植物体内的一系列变化，包括影响内部激素的产生和含量变化，进而调节相关的生命活动，并非对激素产生没有影响，D错误。
故答案为：D。
【分析】生长素能促进细胞伸长，植物的生命活动由多种植物激素共同调节，特定激素可调控叶片的展开进程，外界温度等环境因素会影响植物体内激素的产生。
11．【答案】A
【知识点】种群数量的变化曲线；种间关系；当地自然群落中若干种生物的生态位
【解析】【解答】A、“J”形增长需要食物和空间充裕、无天敌、气候适宜等理想条件，无人工干预时，新西兰当地的资源和空间有限，且欧洲猫和欧洲兔之间也存在种间关系的制约，其种群数量增长不会呈“J”形，A错误；
B、无人工干预时欧洲猫数量增加伴随本地鸡数量减少，仅控制欧洲猫数量后本地鸡数量上升，由此可推测欧洲猫与本地鸡之间可能存在捕食关系，欧洲猫的捕食会导致本地鸡数量下降，B正确；
C、欧洲兔与本地鸡存在种间竞争，会争夺生存环境等资源，欧洲猫对本地鸡存在捕食关系，从实验结果能看出，这两种种间关系的变化都会影响本地鸡的种群数量，说明捕食和种间竞争都能调节群落中种群的数量，C正确；
D、生态位包含物种在群落中的空间位置、资源占用及与其他物种的关系等，人工干预控制欧洲猫和欧洲兔的种群数量，会改变它们与本地鸡的种间关系，也会改变各物种对当地资源的占用情况，进而改变群落中种群的生态位，D正确。
故答案为：A。
【分析】“J”形增长仅适用于理想条件，自然环境中种群多呈“S”形增长，捕食和种间竞争作为常见的种间关系，能调节群落中种群的数量，而人工干预会通过改变物种间的种间关系和资源占用情况，改变群落中种群的生态位。
12．【答案】C
【知识点】动物细胞培养技术
【解析】【解答】A、细胞悬浮培养技术的目的是实现动物细胞的大规模培养，核心是让细胞数量快速增加，其细胞学理论基础是细胞增殖，通过细胞的分裂实现细胞数目的扩增，A正确；
B、动物细胞培养的培养基中通常需要加入血清、血浆等天然成分，这些成分中含有细胞生长增殖所需的多种未知营养物质，能满足动物细胞的培养需求，B正确；
C、细胞悬浮培养技术是在人工控制的条件下，利用生物反应器对动物细胞进行体外大规模培养，整个过程无需依赖活体动物，仅通过人工配制的培养基和适宜的环境条件即可实现，C错误；
D、动物细胞培养需要特定的气体环境，将培养用的生物反应器置于含95%空气和5%CO2的CO2培养箱中，其中空气能为细胞代谢提供氧气，5%CO2可有效维持培养液的pH，保证细胞正常的生命活动，D正确。
故答案为：C。
【分析】动物细胞悬浮培养技术以细胞增殖为理论基础，培养基需添加血清等天然成分，培养过程为体外人工培养，无需依赖活体动物，且需在95%空气和5%CO2的气体环境中进行，以满足细胞对氧气和培养液pH的要求。
13．【答案】D
【知识点】血糖平衡调节
【解析】【解答】A、从图中能看出，胰岛素作用于靶细胞后，可促进储存葡萄糖转运蛋白的囊泡与细胞膜融合，使细胞膜上葡萄糖转运蛋白数量增加，从而促进葡萄糖进入靶细胞，降低血糖，A正确；
B、胰岛素的作用是促进组织细胞摄取、利用和储存葡萄糖，图中③是葡萄糖进入细胞后的代谢过程之一，结合胰岛素的功能推测，③可能表示葡萄糖的氧化分解，实现对葡萄糖的利用，B正确；
C、胰岛素抵抗患者的机体对胰岛素的敏感性降低，胰岛素无法正常发挥降血糖作用，血糖浓度偏高会持续刺激胰岛B细胞分泌胰岛素，因此其血液中的胰岛素含量相较于正常人偏高，C正确；
D、人体短期摄入高糖分会使血糖升高，进而促进胰岛素分泌以调节血糖，而胰岛素抵抗是机体对胰岛素的摄取和利用能力降低的病理过程，并非短期摄入高糖分会直接形成的，D错误。
故答案为：D。
【分析】胰岛素可通过促进葡萄糖转运蛋白的囊泡与细胞膜融合增加葡萄糖摄取，还能促进葡萄糖的氧化分解等利用过程；胰岛素抵抗患者因胰岛素作用受阻，血糖偏高会促使胰岛素分泌增多；短期高糖仅会促进胰岛素分泌，并不会直接形成胰岛素抵抗这一病理状态。
14．【答案】D
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同
【解析】【解答】A、耐金属贪铜菌同时吸收铜和金时，CupA酶的活动会受到抑制，说明其吸收的重金属并非都能激活酶的活性，部分重金属还会抑制酶的活性，A错误；
B、耐金属贪铜菌属于细菌，是原核生物，细胞内无内质网和高尔基体等具膜细胞器，其分泌酶的过程无需这些结构参与，B错误；
C、耐金属贪铜菌虽生活在富含重金属的土壤中，但大量吸收铜会被杀死，说明重金属并非对其无害，只是该细菌演化出了应对少量重金属的代谢机制，C错误；
D、耐金属贪铜菌能通过CopA酶将含金化合物还原成微型单质金块并排出体外，实现自然“炼金”，该过程无需传统炼金工业的化学手段，因此其发现有助于解决当前炼金工业污染较大的问题，D正确。
故答案为：D。
【分析】耐金属贪铜菌作为原核生物无内质网、高尔基体，其对重金属的耐受是有限度的，部分重金属会抑制其酶的活性，而其独特的炼金代谢机制，为解决传统炼金工业的污染问题提供了新的思路。
15．【答案】D
【知识点】主动运输
【解析】【解答】A、线粒体是细胞有氧呼吸的主要场所，能为细胞的生命活动提供能量，神经胶质细胞对外界刺激作出响应的过程涉及多种物质的跨膜运输和酶促反应，这些过程需要线粒体供能，A正确；
B、从图中可看出钠钙交换体存在两种工作模式，正向工作模式下3个Na+进入细胞、1个Ca2+排出细胞，反向工作模式下3个Na+排出细胞、1个Ca2+进入细胞，两种模式实现了Na+和Ca2+的跨膜转运，B正确；
C、图中显示磷脂酶C被G蛋白偶联受体激活后，可催化相关反应形成三磷酸肌醇，三磷酸肌醇进而参与调节细胞内的Ca2+水平，C正确；
D、据图可知，神经胶质细胞吸收Ca2+是通过细胞膜上的Ca2+通道、钠钙交换体的反向工作模式等方式进行的，这些均属于跨膜运输方式，图中并未出现以胞吞的方式从外界吸收Ca2+的途径，D错误。
故答案为：D。
【分析】线粒体为生命活动提供能量，钠钙交换体有正向和反向两种工作模式，磷脂酶C被激活可形成三磷酸肌醇，而神经胶质细胞吸收Ca2+依赖跨膜运输，并非胞吞方式。
16．【答案】B
【知识点】DNA分子的多样性和特异性
【解析】【解答】A、DNA指纹对应的序列存在于细胞核DNA中，子代细胞核内的DNA一半来自父方，一半来自母方，该类DNA的传递遵循孟德尔的基因分离定律和自由组合定律，因此DNA指纹区带的遗传遵循孟德尔遗传方式，A正确；
B、DNA指纹具有个体专一性和特征性，绝大多数不同个体的DNA指纹图谱不同，但同卵双胞胎由同一个受精卵发育而来，遗传物质完全相同，DNA指纹图谱一致，因此并非所有不同个体的DNA指纹图谱都不同，B错误；
C、同一个体无病变、无基因突变等情况的不同组织细胞，均由受精卵通过有丝分裂产生，细胞核内DNA的碱基排列顺序完全相同，因此产生的DNA指纹图谱完全一致，C正确；
D、提取出的DNA是分子量较大的长链分子，无法直接用于电泳和分子杂交检测，需要使用特定的限制酶将其切割为不同长度的DNA片段，才能完成DNA指纹的检测过程，D正确。
故答案为：B。
【分析】DNA分子的多样性由碱基对排列顺序的多种多样决定，而特异性体现在不同个体的DNA具有特定的碱基排列顺序，这是DNA指纹技术的原理。细胞核DNA的遗传遵循孟德尔遗传规律，子代的核DNA分别来源于双亲。同一个体的体细胞均来自受精卵的有丝分裂，核DNA保持相同，同卵双胞胎的核DNA完全相同。在DNA指纹检测操作中，需要借助限制酶的专一性切割大分子DNA，再通过电泳等技术得到特异性杂交图谱，以此完成个体识别和亲子鉴定。
17．【答案】（1）自由扩散和协助扩散；ATP和NADPH
（2）gm=kPA/（C1-C2），其中：k为阻力系数，PA为净光合速率，C1为细胞间隙CO2浓度，C2 为叶绿体羧化位点CO2浓度
（3）气孔过度开放导致水分流失：光呼吸增强；增加叶肉细胞的CO2扩散效率；提高RuBP羧化酶的活性
【知识点】影响光合作用的环境因素；被动运输；光合作用综合
【解析】【解答】(1) 叶肉细胞间隙中的CO2进入叶绿体基质时，一方面可以以自由扩散的方式穿过生物膜，另一方面还能借助AQPs蛋白进行跨膜运输，该方式为协助扩散，因此CO2的运输方式是自由扩散和协助扩散。在暗反应阶段，RuBP羧化酶催化C5与CO2固定生成C3，随后产生的C3会接受光反应提供的ATP和NADPH释放的能量，同时被NADPH还原，最终生成糖类或重新形成C5，完成卡尔文循环。
(2) 题干指出gm是CO2从气孔下腔扩散到叶绿体羧化位点阻力的倒数，且阻力可通过相应位点CO2浓度减少量分析，结合气孔导度与扩散的关联逻辑，gm的计算需结合净光合速率、细胞间隙与叶绿体羧化位点的CO2浓度差，同时引入阻力系数k，因此计算公式为gm=kPA/（C1-C2），其中k为阻力系数，PA为净光合速率，C1为细胞间隙CO2浓度，C2 为叶绿体羧化位点CO2浓度。
(3) ①开花前后gS>2.5时，随gS增大PA反而降低，原因主要是气孔导度过大意味着气孔过度开放，会导致叶片水分流失加剧，叶片失水后会影响光合作用相关的生理过程；同时气孔过度开放会使叶片内O2浓度升高，引发光呼吸增强，光呼吸会消耗光合作用的能量和碳源，进而降低净光合速率PA。
②gm代表CO2从气孔下腔扩散到叶绿体羧化位点的导度，要提高鼓粒中后期的PA，从提高gm的角度，可通过增加叶肉细胞的CO2扩散效率，比如优化叶肉细胞结构、增加叶绿体数量来减少CO2扩散的阻力；也可提高RuBP羧化酶的活性，该酶活性提升能加快CO2的羧化过程，提升叶绿体羧化位点对CO2的利用效率，间接促进CO2扩散，从而提高gm。
【分析】CO2跨膜运输的方式有自由扩散和协助扩散，光合作用光反应为暗反应提供ATP和NADPH，其中ATP为C3还原提供能量；气孔导度、叶肉导度的定义与计算逻辑，导度为扩散阻力的倒数，可结合浓度差和净光合速率推导计算公式；气孔导度过大对光合作用的负面影响，包括水分流失加剧和光呼吸增强；叶肉导度的影响因素及提升措施，通过减少CO2扩散阻力、提高暗反应关键酶活性可提高叶肉导度，进而提升光合速率。
（1）CO2为气体，可通过自由扩散的方式穿过生物膜，据图可知，CO2还可以通过AQPs蛋白进入，该方式属于协助扩散；C3接受光反应提供的ATP和NADPH提供的能量被还原剂NADPH还原。
（2）根据题干中的描述，gm 代表 CO2 从植物叶片气孔下腔扩散到叶绿体羧化位点阻力的倒数。在CO2扩散过程中，每克服一个阻力，CO2浓度就会相应降低，因此，可以通过计算相应位点CO2浓度的减少量来分析不同阻力对光合作用的影响，因此，gm 的计算公式可以表示为：gm=kPA/（C1-C2），其中：k为阻力系数，PA为净光合速率，C1为细胞间隙CO2浓度，C2为叶绿体羧化位点CO2浓度。
（3）①由图2可以看出，开花前后，在g =2.5之前，g 越大，P 越大，但在g >2.5之后，随着g 增大，P 反而降低。推测其原因可能是：气孔过度开放导致水分流失：当气孔导度过大时，气孔过度开放，导致叶片水分流失加剧，可能引起叶片失水，进而影响光合作用的进行；光呼吸增强：高气孔导度可能导致光呼吸增强，消耗更多的能量和碳源，从而降低净光合速率。
②由图3可知，在开花前后和鼓粒中后期检测出g 对PA的影响几乎一致，为了提高鼓粒中后期PA，可通过增加叶肉细胞的CO2扩散效率，例如通过优化叶肉细胞的结构或增加叶绿体的数量；提高RuBP羧化酶的活性，例如通过调节酶的浓度或优化其催化环境，从而提高暗反应速率，使得gm提高，从而提高PA。
18．【答案】（1）特异性免疫；亲水；流感病毒灭活疫苗
（2）佐剂的种类（或是否添加佐剂及佐剂种类）；黏膜免疫相关抗体 IgA 等的含量
（3）与其他组相比，灭活疫苗与PS+R848混合滴鼻处理组的黏膜免疫相关抗体 IgA 等含量最高，说明其增强了流感病毒灭活疫苗刺激机体产生黏膜免疫相关抗体 IgA 等的能力
（4）不是歧视。艾滋病病毒主要攻击 T 淋巴细胞，导致免疫功能下降。新生儿或儿童未感染时接种卡介苗可获免疫力，艾滋病患者免疫功能缺陷，接种卡介苗（活疫苗）可能引发严重不良反应，是基于医学和健康考虑
【知识点】免疫功能异常；体液免疫；免疫学的应用
【解析】【解答】(1) 该实验中产生的黏膜免疫有抗体IgA参与，抗体是特异性免疫中体液免疫的关键物质，所以属于特异性免疫。PS脂质体是单层磷脂构成，磷脂分子头部亲水、尾部疏水，R848被包裹在脂质体内部，说明R848能溶于水相，是亲水性的。引起小鼠黏膜免疫的关键成分是流感病毒灭活疫苗，它作为抗原可刺激机体黏膜免疫系统产生免疫反应，PS脂质体仅起到包裹佐剂的作用，不具备抗原性。
(2) 实验设置了四组不同的处理，核心差异在于佐剂的有无及种类，所以自变量是佐剂的种类（或是否添加佐剂及佐剂种类）。实验目的是增强黏膜免疫效果，检测指标是黏膜免疫相关抗体IgA等的含量，这就是实验的因变量。
(3) 从实验数据能看出，灭活疫苗与PS+R848混合滴鼻处理组的黏膜免疫相关抗体IgA等含量远高于灭活疫苗单独滴鼻、与poly混合、与R848混合这三组，这表明PS+R848能更高效地增强灭活疫苗刺激机体产生黏膜免疫相关抗体的能力，进而提升黏膜免疫效果。
(4) 该建议并非歧视。艾滋病病毒主要攻击T淋巴细胞，会使患者免疫功能严重缺陷。新生儿或儿童未感染时接种卡介苗，机体能正常产生特异性免疫以抵御结核杆菌；而感染艾滋病病毒者免疫功能低下，接种减毒活疫苗卡介苗可能无法产生有效免疫，还可能引发严重不良反应，此建议是基于医学和健康的合理考量。
【分析】特异性免疫中抗体参与的是体液免疫，由浆细胞合成分泌的抗体能与相应抗原特异性结合，实现抗原的清除或沉淀，具有特异性、记忆性和针对性的应答特点。磷脂分子头部亲水、尾部疏水，单层脂质体内部为水相，仅能包裹亲水性物质，疏水物质则会结合在脂质体的疏水尾部区域，脂质体包裹物质的性质与磷脂的亲疏水特性相适配。实验中的自变量是研究者人为操纵、改变的实验因素，因变量是随自变量变化而改变，且能被检测、观察的实验结果或指标。
（1）黏膜免疫中产生了抗体 IgA，抗体参与的免疫是特异性免疫，所以该实验中产生的黏膜免疫属于特异性免疫。PS 脂质体是单层的，磷脂分子头部亲水，尾部疏水，R848 被包裹在内部，因此R848 是亲水性的。PS 脂质体与流感病毒灭活疫苗混合后经鼻腔免疫小鼠，引起黏膜免疫的成分是流感病毒灭活疫苗，疫苗作为抗原能刺激机体产生免疫反应。
（2）该实验进行了四组不同的处理：灭活疫苗单独滴鼻处理、灭活疫苗与 olv（佐剂）混合滴鼻处理、灭活疫苗与 R848（佐剂）混合滴鼻处理、灭活疫苗与PS + R848混合滴鼻处理，所以自变量是佐剂的种类（或是否添加佐剂及佐剂种类）。一段时间后检测黏膜免疫相关抗体 IgA 等含量并评估作用效果，所以因变量有黏膜免疫相关抗体 IgA、 IgG、 IgG1、 IgG2 的含量。
（3）从图中的实验数据可以看出，与其他组相比，灭活疫苗与PS + R848混合滴鼻处理组的黏膜免疫相关抗体 IgA 等含量最高，说明包裹 R848 的 PS 脂质体可增强流感病毒灭活疫苗刺激机体产生黏膜免疫相关抗体 IgA 等的能力，从而增强流感病毒灭活疫苗的黏膜免疫效果。
（4）世界卫生组织的建议不是歧视艾滋病患者。艾滋病病毒主要攻击人体的 T 淋巴细胞，导致人体免疫功能下降。新生儿或儿童在没有感染艾滋病病毒时接种卡介苗，能刺激机体产生特异性免疫，获得对结核病的免疫力。而艾滋病患者由于免疫功能缺陷，接种卡介苗（活疫苗）可能会引发严重的不良反应，所以不建议艾滋病患者接种卡介苗，这是基于医学和健康的考虑，并非歧视。
19．【答案】（1）种群密度；样方法；
（2）实验分为两组，一组加水浸提取液，一组加清水，相同且适宜的条件下培养一段时间后，检测每组的种子发芽率
（3）1.加强教育和宣传 ；2. 物理和化学防治结合 ；3.生物防治 ；4.加强监管和巡查
【知识点】估算种群密度的方法；生物多样性的保护措施
【解析】【解答】(1) 种群密度能反映一定区域内种群的数量多少，要初步了解某地区加拿大一枝黄花的数量，可调查并计算其种群密度。该植物为草本植物，逐个计数难度大，需采用样方法估算种群密度。取样可采用五点取样法，在样地中取中心和四个对角位置，各设置一个等大的样方，或用等距取样法，沿样地随机设定等距的若干样方。
。
(2) 实验思路为：取等量的水稻种子均分为两组，甲组加入适量加拿大一枝黄花地下部分的水浸提取液，乙组加入等量清水作为对照，将两组种子置于相同且适宜的环境中培养，一段时间后，统计并比较两组水稻种子的发芽率。预期实验结果为甲组种子发芽率显著低于乙组。
(3) 结合其种子和根部繁殖的特性，防治策略为：在其结籽前人工彻底铲除植株，深挖地下根茎并集中销毁，防止根状茎残留萌发；在适生区喷施针对性除草剂，抑制幼苗生长；利用其竞争植物（如芦苇）进行生物防治，通过种植芦苇挤占其生存空间；加强区域巡查和检疫，防止其种子随交通工具等扩散，同时开展宣传教育，提高民众的防治意识。
【分析】种群密度是反映种群数量的基本特征，植物种群密度的调查常用样方法，样方法需遵循随机取样原则，常用五点取样法和等距取样法；验证单一物质对生物生理过程的影响需设置对照实验，遵循单一变量原则，以发芽率为观测指标判断抑制作用；外来入侵植物的防治需结合其繁殖和生长特性，采用物理、化学、生物防治结合的手段，同时加强监管和宣传，从源头阻断其扩散和繁殖。
（1）种群密度是指一定面积或体积内的种群数量，要初步了解某地区加拿大一枝黄花的数量情况，可以通过调查、计算其种群密度来判断；多数情况下，逐个计数非常困难，需要采取估算的方法；对加拿大一枝黄花进行估算，可采用样方法，取样时可采用五点取样法，示意图如下：
。
（2）欲验证加拿大一枝黄花地下部分的水浸提取液对水稻种子的抑制作用，可将实验分为两组，一组加水浸提取液，一组加清水，相同且适宜的条件下培养一段时间后，检测每组的种子发芽率。
（3）为了有效防治加拿大一枝黄花，可以采取以下策略：1.加强教育和宣传 ：通过媒体、图片和各种渠道加大宣传力度，增强全民对加拿大一枝黄花危害的认识。教育公众在加拿大一枝黄花盛花期和结籽之前进行彻底铲除，防止其繁殖扩散 。2. 物理和化学防治结合 ： 物理方法 ：对已发现有加拿大一枝黄花生长的地块，春季可通过耕翻土地，清理根状茎，并将其集中烧毁，防止其再次萌发 。 化学方法 ：对已萌发出土的幼苗，可以喷施草甘膦等除草剂，幼苗越小防治效果越好。具体操作可以在开花前混合使用草甘膦和洗衣粉（比例为5：1）进行喷洒 。3.生物防治 ：利用芦苇与加拿大一枝黄花之间的竞争关系，通过种植芦苇来抑制加拿大一枝黄花的生长。芦苇与加拿大一枝黄花适宜生存环境有较大重叠，且芦苇的竞争力大于加拿大一枝黄花，可以在其适宜生长的区域种植芦苇来控制其扩散 。4.加强监管和巡查 ：各植物检疫站应定期组织乡镇开展疫情防控工作，对基层进行培训、监管和技术指导，及时推进加拿大一枝黄花的巡察和宣传活动 。 通过以上策略的综合运用，可以有效消除加拿大一枝黄花对当地生态的威胁，维护生物多样性和生态平衡。
20．【答案】（1）显；CAG
（2）STUB1突变导致CHIP蛋白不足，导致突变的TBP编码的错误polyQ蛋白不能被降解而积累
（3）阿糖胞苷；作为疾病模型的对照，用于检测治疗效果；间充质细胞通过分化为神经细胞或分泌营养因子，进而促进受损脑组织的修复；增加实验鼠的运动协调能力检测
【知识点】PCR技术的基本操作和应用；遗传系谱图
【解析】【解答】(1) 由系谱图和电泳图可知，Ⅰ代两个个体各携带一个致病基因，Ⅱ1不携带相关致病基因，说明TBP致病基因表达的性状为显性性状。已知患者体内polyQ蛋白的谷氨酰胺密码子为CAG，密码子由基因的编码链转录而来，编码链与非转录链碱基互补，谷氨酰胺重复次数多意味着基因中CAG重复序列多，因此TBP致病基因的非转录链中含有超过40个CAG重复序列。
(2) SCA17-DI由常染色体上的TBP、STUB1两个基因共同控制，TBP基因突变会产生错误的polyQ蛋白，而STUB1基因编码的CHIP蛋白可降解该错误蛋白，当STUB1基因发生突变时，会导致CHIP蛋白合成不足，无法有效降解TBP基因突变产生的错误polyQ蛋白，使得错误蛋白在体内不断积累，进而影响神经系统的正常功能，引发脊髓小脑共济失调。
(3) ①实验中正常组注射适量生理盐水，模型组的处理是腹腔注射阿糖胞苷以制备患病模型，因此与正常组相比，模型组注射的是阿糖胞苷。设置模型组的目的是作为疾病模型的空白对照，与治疗组对比，直观检测间充质细胞的治疗效果。治疗组输入了人体脐带间充质细胞，脑质量有大幅恢复，推测原因是间充质细胞属于多能干细胞，可分化为受损的神经细胞，补充神经系统的正常细胞，同时还可能分泌营养因子，为受损脑组织的修复提供营养支持，进而促进受损脑组织的修复。
②脊髓小脑共济失调的核心症状是影响机体的协调与平衡、上肢精细运动，仅检测脑质量不能完全代表治疗效果，因此可增加对实验鼠运动协调能力的检测，比如通过水迷宫实验、转棒实验等检测小鼠的平衡和协调能力，或检测小鼠上肢精细运动的完成情况，以此进一步确定间充质细胞的治疗效果。
【分析】结合系谱图中亲本携致病基因、后代出现患病个体，且电泳图显示致病基因相关片段有特征性表现，可判断致病基因表达的性状为显性。密码子由基因编码链转录而来，与非转录链碱基互补，氨基酸重复出现意味着基因中对应密码子的碱基序列重复。多基因共同控制疾病时，一个基因突变产生异常产物，另一基因的表达产物可降解该异常产物，若后者发生突变，其表达产物合成不足，会导致异常产物在体内积累，进而引发相应病症。
（1）根据图中信息可知，已知Ⅰ1，Ⅰ2各携带一个致病基因，Ⅱ1不携带相关致病基因，因而推测，该病为显性遗传病，即与正常TBP基因相比，TBP致病基因表达出的性状为“显”性性状，其非转录链中含有超过40个CAG重复序列。
（2）根据题意推测，SCA17-DI的致病机制可能是患者体内polyQ蛋白的谷氨酰胺重复次数比正常人多，同时STUB1基因编码CHIP蛋白能降解TBP基因突变产生的错误polyQ蛋白，若该基因功能不足，则无法有效清除错误蛋白，最终引发神经元损伤，即STUB1突变导致CHIP蛋白不足，导致突变的TBP编码的错误polyQ蛋白不能被降解而积累，最终导致神经元变性和死亡。
（3）①本实验的目的是通过相关实验证实间充质细胞（一类多能干细胞）能够治疗脊髓小脑共济失调，因此，与正常组相比，模型组注射的是阿糖胞苷，其目的是制作患病小鼠，与其他两组相比，设置模型组的目的是作为疾病模型的对照，用于检测治疗效果。从表中数据可以看出，治疗组的脑质量有很大程度的恢复，这是因为间充质细胞通过分化为神经细胞或分泌营养因子，进而促进受损脑组织的修复，因而起到了治疗的作用。
②本实验的衡量指标是小鼠脑质量的恢复，但脑质量的恢复并不一定代表治疗效果良好，而该病的症状表现为影响人体的协调与平衡以及上肢的精细运动，最终导致生活不能自理，因而可在该实验的基础上增加实验鼠的运动协调能力检测，以便得出相应的结论。
21．【答案】（1）稀释涂布平板法；土壤固氮菌能利用空气中的氮气作为氮源
（2）RNA 聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录；nifL的表达产物会使nifA表达产物丧失活性，而nifA的表达产物对固氮基因σ54依赖型启动子的表达是必须的
（3）基因工程方向：获取与提高固氮效率有关的目的基因，构建基因表达载体，导入土壤固氮菌细胞中使其高效表达；蛋白质工程方向：分析固氮酶结构和功能关系，改造氨基酸序列，推测 DNA 序列，获得改造后的基因导入土壤固氮菌表达改造后的固氮酶。
【知识点】基因工程的应用；蛋白质工程；基因工程的操作程序（详细）；其他微生物的分离与计数
【解析】【解答】(1) 从石油污染土壤中分离并计数土壤固氮菌，可采用稀释涂布平板法。该方法通过将菌液梯度稀释后涂布于固体培养基表面，培养后单个微生物会形成单菌落，可通过统计菌落数推算样品中的活菌数量，同时实现分离与计数。土壤固氮菌能进行生物固氮，可利用空气中的氮气作为氮源合成自身所需的含氮物质，因此培养基中无需添加有机氮源。
(2) 启动子位于基因的上游，其功能是作为RNA聚合酶识别和结合的位点，驱动下游基因转录为mRNA。有铵时nifL基因被激活，其转录产物会使nifA基因的表达产物丧失活性；而nifA基因的表达产物是固氮基因σ54依赖型启动子表达所必须的，因此nifA表达产物失活后，固氮酶结构基因（nifH、nifD、nifK）无法通过σ54依赖型启动子启动转录，固氮酶无法合成，土壤固氮菌的固氮过程随之停止。
(3) 基因工程改造思路：首先通过基因克隆等技术获取与提高固氮效率相关的目的基因，如高效固氮酶基因、增强固氮酶抗氧能力的基因等；接着利用限制酶和 DNA 连接酶构建包含目的基因、启动子、终止子等元件的基因表达载体，确保目的基因能在土壤固氮菌中稳定存在和表达；最后通过转化、转导等方法将构建好的基因表达载体导入土壤固氮菌细胞内，筛选出成功导入目的基因的工程菌，使其高效表达目的基因产物，从而提升固氮菌的固氮效率。
蛋白质工程改造思路：首先分析固氮酶的空间结构、氨基酸序列与固氮效率、抗氧能力等功能之间的关系，明确需要改造的氨基酸位点；然后根据预期的功能需求，对固氮酶的氨基酸序列进行定向改造，再按照密码子与氨基酸的对应关系，反向推测出编码改造后固氮酶的 DNA 核苷酸序列；通过基因合成或基因修饰的方法获得改造后的目的基因，将其导入土壤固氮菌细胞中，使改造后的基因表达出具有更高固氮效率、更强抗氧稳定性的固氮酶，进而实现对土壤固氮菌的改造。
【分析】微生物的分离与计数是微生物学研究的基础技术，稀释涂布平板法可通过菌落数估算微生物数量，其原理是单个活菌在适宜培养基上繁殖形成单个菌落，而平板划线法通过连续划线逐步稀释微生物，主要用于纯化菌种。培养基的配制需根据微生物的营养需求进行，自生固氮菌能利用大气中的氮气作为氮源，因此无氮培养基可作为选择培养基筛选固氮菌。启动子是基因表达调控的重要元件，位于基因的上游，是 RNA 聚合酶识别和结合的位点，能驱动基因的转录过程，是基因转录起始的关键调控序列。基因表达的调控涉及转录因子对启动子的激活或抑制，nifA 基因的表达产物是 σ54依赖型启动子的激活因子，nifL 基因的表达产物会使 nifA 的表达产物失活，从而关闭固氮相关基因的转录，这是微生物对环境中氮素的反馈调节机制。基因工程是通过体外构建基因表达载体，将目的基因导入受体细胞并使其表达的技术，核心步骤包括目的基因获取、表达载体构建、受体细胞转化和目的基因检测，可实现外源基因的定向表达。蛋白质工程是基于蛋白质的结构与功能关系，通过改造基因来改造蛋白质的技术，其流程为分析蛋白质结构功能→改造氨基酸序列→推测基因序列→合成改造后基因→表达新蛋白质，能定向改造蛋白质的结构和功能以满足特定需求。固氮菌的固氮特性依赖于固氮酶的催化作用，固氮酶可将大气中的氮气还原为氨，同时固氮菌对氧高度敏感，其固氮酶的活性受氧浓度影响，这是固氮菌适应环境的重要生理特征。
（1）从石油污染土壤中分离并计数土壤固氮菌，可采用稀释涂布平板法。稀释涂布平板法可以将菌液均匀地涂布在培养基表面，通过统计平板上的菌落数来估算菌的数量。 土壤固氮菌能够利用空气中的氮气作为氮源进行固氮作用，所以使用的培养基中不需要有机氮源。
（2）启动子位于固氮酶结构基因的上游，其功能是 RNA 聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录出 mRNA 。据图可知，nifL的转录产物能使nifA表达产物丧失活性，而nifA的表达产物对固氮基因σ54依赖型启动子的表达是必须的，故有铵时激活nifL，则固氮菌的固氮过程将停止。
（3）基因工程方向：获取与提高固氮效率有关的目的基因（如高效固氮酶基因等），构建基因表达载体，将其导入土壤固氮菌细胞中，使其高效表达，从而提高土壤固氮菌的固氮效率。
蛋白质工程方向：分析固氮酶的结构和功能关系，对固氮酶的氨基酸序列进行改造，然后根据氨基酸序列推测出相应的 DNA 序列，通过基因合成或基因修饰等方法获得改造后的基因，导入土壤固氮菌中，表达出改造后的固氮酶，以提高固氮效率。
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