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2026届广东省梅州市高三3月一模总复习质检生物试卷
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。每小题只有一个选项最符合题意。
1．碳中和是指通过减少温室气体排放和增加碳吸收，实现人为活动的碳足迹“净零排放”为实现国家“碳中和”目标，我市计划推出一系列措施。下列措施与目标不符的是（　　）
A．推广新能源汽车及配套充电桩建设
B．发展农业科学，培育高产优质粮食品种
C．退耕还林、还草和垃圾分类回收处理
D．新建大型燃煤发电厂以保障电力供应
【答案】D
【知识点】人口增长对生态环境的影响；全球性生态环境问题
【解析】【解答】A、推广新能源汽车并建设配套充电桩，能够替代传统燃油汽车，减少汽油、柴油等化石燃料的燃烧，从而降低二氧化碳等温室气体的排放，符合碳中和的目标，A正确；
B、培育高产优质的粮食品种，可以提高粮食的单位面积产量，减少对耕地面积的过度需求，有利于保护森林、草原等植被，增强生态系统的碳固定能力，助力实现碳中和，B正确；
C、退耕还林、还草可以增加植被覆盖，提升植物光合作用对二氧化碳的吸收量；垃圾分类回收处理能够实现资源循环利用，减少垃圾焚烧、填埋过程中产生的温室气体，符合碳中和要求，C正确；
D、燃煤发电需要大量燃烧煤炭，煤炭燃烧会释放大量二氧化碳，新建大型燃煤发电厂会显著增加温室气体排放，与碳中和减少碳排放、实现净零排放的目标相悖，D错误。
故答案为：D。
【分析】碳中和的核心是减少温室气体排放并增加碳吸收，实现碳的净零排放。新能源的推广、植被保护与增加、资源循环利用等措施可以减少碳排放或增强碳汇，有利于达成碳中和目标。化石燃料的大量燃烧会释放大量二氧化碳，增加温室气体排放，不利于实现碳中和。
2．生物兴趣小组从橘子果肉中分离得到完整的线粒体，操作流程如图所示。下列说法错误的是（　　）
A．缓冲液的作用是维持溶液的pH稳定
B．制备匀浆的目的是释放线粒体
C．差速离心可以将不同大小的颗粒分开
D．该线粒体可直接利用葡萄糖来氧化分解
【答案】D
【知识点】其它细胞器及分离方法；线粒体的结构和功能
【解析】【解答】A、缓冲液中含有缓冲对物质，能够维持溶液pH的相对稳定，避免pH变化破坏线粒体的结构与功能，A正确；
B、制备匀浆时通过机械破碎的方式破坏橘子果肉细胞的结构，使细胞内的线粒体等细胞器释放到匀浆液中，B正确；
C、差速离心法依据不同颗粒的大小、质量差异，通过逐步提高离心转速，可将不同大小的颗粒分离开，C正确；
D、线粒体不能直接氧化分解葡萄糖，葡萄糖需先在细胞质基质中经糖酵解生成丙酮酸，丙酮酸进入线粒体后才能参与有氧呼吸的后续阶段，D错误。
故答案为：D。
【分析】分离细胞器常用差速离心法，该方法利用不同细胞器的大小、密度差异，在不同离心速度下实现分步分离。缓冲液在细胞器分离过程中可维持pH和渗透压稳定，保护细胞器的结构与功能。线粒体是有氧呼吸的主要场所，但葡萄糖的分解第一步发生在细胞质基质，线粒体仅能利用丙酮酸进行后续的氧化分解。
3．线粒体DNA（mtDNA）是存在于线粒体内的遗传物质，为双链环状结构，可编码13种蛋白（均与呼吸作用有关）。mtDNA发生甲基化会使其基因表达受到抑制。下列相关叙述正确的是（　　）
A．mtDNA由两条脱氧核苷酸长链构成，含2个游离的磷酸基团
B．与呼吸作用有关的蛋白质共有13种，均在线粒体中的核糖体上合成
C．mtDNA发生甲基化不改变碱基的排列顺序，只影响相关基因表达
D．蓝细菌有氧呼吸强度降低可能与mtDNA的甲基化有关
【答案】C
【知识点】DNA分子的结构；表观遗传；基因的表达综合
【解析】【解答】A、mtDNA为双链环状DNA分子，其两条脱氧核苷酸链首尾相连形成闭合环状结构，因此不存在游离的磷酸基团（只有链状双链DNA分子才含有2个游离的磷酸基团），A错误；
B、mtDNA仅编码13种与呼吸作用相关的蛋白质，但细胞内参与有氧呼吸的蛋白质种类远多于13种（如细胞质基质中催化糖酵解的酶、核基因编码的呼吸链复合体蛋白等）；同时，线粒体中的蛋白质大部分由核基因编码，在细胞质基质的核糖体上合成后转运至线粒体，仅少数由mtDNA编码并在线粒体基质的核糖体上合成，并非所有与呼吸作用有关的蛋白质都在线粒体核糖体上合成，B错误；
C、mtDNA发生甲基化属于表观遗传修饰，该修饰不会改变DNA分子的碱基排列顺序，但会通过阻碍RNA聚合酶与启动子结合等方式抑制相关基因的转录，进而影响基因表达，符合表观遗传“碱基序列不变、基因表达可遗传改变”的特点，C正确；
D、蓝细菌是原核生物，细胞内不具有线粒体这一细胞器，因此不存在mtDNA，其有氧呼吸的场所为细胞质基质和细胞膜，故蓝细菌有氧呼吸强度降低与mtDNA的甲基化无关，D错误。
故答案为：C。
【分析】线粒体DNA（mtDNA）为双链环状结构，其闭合环状的特点决定了分子中无游离的磷酸基团；线粒体是半自主性细胞器，自身仅能编码少量蛋白质，大部分线粒体蛋白质由核基因编码并在细胞质核糖体合成后转运至线粒体；表观遗传修饰（如DNA甲基化）不改变DNA的碱基序列，仅通过调控染色质结构或转录过程影响基因表达；原核生物不具备线粒体结构，因此不存在mtDNA，其呼吸作用的调控与mtDNA无关。
4．主动运输的能量可来自ATP水解或电化学势能（离子的浓度梯度），下图是与小肠上皮细胞有关的葡萄糖跨膜运输的示意图，其中a、b、c表示转运蛋白。下列叙述错误的是（　　）
A．转运蛋白a转运葡萄糖时自身构象会发生变化
B．红细胞摄取葡萄糖与转运蛋白b转运葡萄糖方式相同
C．转运蛋白c能体现蛋白质具有运输和催化的功能
D．Na+进出小肠上皮细胞的方式为ATP水解供能的主动运输
【答案】D
【知识点】ATP的作用与意义；被动运输；主动运输
【解析】【解答】A、转运蛋白a属于载体蛋白，载体蛋白在转运葡萄糖时会与葡萄糖结合，自身构象发生改变以完成物质转运，A正确；
B、转运蛋白b转运葡萄糖时，葡萄糖由细胞内高浓度向组织液低浓度运输，需要转运蛋白协助但不消耗能量，属于协助扩散；红细胞摄取葡萄糖的方式也为协助扩散（顺浓度梯度、需载体蛋白、不耗能），二者运输方式相同，B正确；
C、转运蛋白c可介导Na+逆浓度梯度运出细胞（体现运输功能），同时催化ATP水解为ADP和Pi（体现催化功能），为Na+的主动运输供能，因此该蛋白体现了蛋白质的运输和催化功能，C正确；
D、Na+进入小肠上皮细胞时，顺浓度梯度（肠腔Na+浓度＞细胞内Na+浓度），通过转运蛋白a伴随葡萄糖同向转运，属于协助扩散；Na+排出细胞时，逆浓度梯度，由转运蛋白c催化ATP水解供能，属于主动运输。因此Na+进出细胞的方式并非均为ATP水解供能的主动运输，D错误。
故答案为：D。
【分析】物质跨膜运输方式包括被动运输（自由扩散、协助扩散）和主动运输，协助扩散顺浓度梯度、需载体蛋白、不耗能；主动运输逆浓度梯度、需载体蛋白、消耗能量（ATP或电化学势能）。载体蛋白转运物质时会发生构象改变；部分膜蛋白兼具运输和催化功能（如Na+-K+泵类蛋白）。小肠上皮细胞吸收葡萄糖依赖Na+的电化学势能（协同运输），排出葡萄糖为协助扩散，Na+的跨膜运输体现了不同运输方式的协同作用。
5．生物科学史是生物科学形成、发展和演变的历程，是探索生命现象及其本质的史实。下列叙述正确的是（　　）
A．萨姆纳从刀豆种子中提取脲酶，证实了大部分酶是蛋白质，少数酶是RNA
B．梅塞尔森和斯塔尔运用放射性同位素标记技术证明了DNA的半保留复制
C．林德曼通过对赛达伯格湖的能量流动分析揭示了能量流动的特点
D．美国科学家坎农提出内环境保持稳定主要是依赖神经系统的调节
【答案】C
【知识点】酶的本质及其探索历程；神经、体液调节在维持稳态中的作用；DNA分子的复制；生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、萨姆纳从刀豆种子中提取出脲酶并证明脲酶的化学本质是蛋白质，证实少数酶的化学本质是RNA的科学家是切赫和奥特曼，该实验结论并非由萨姆纳得出，A错误；
B、梅塞尔森和斯塔尔运用15N同位素标记法结合密度梯度离心技术证明DNA半保留复制，15N属于稳定同位素，不具有放射性，该实验并未使用放射性同位素标记技术，B错误；
C、林德曼通过对赛达伯格湖的能量流动进行定量分析，揭示了生态系统中能量流动具有单向流动、逐级递减的特点，C正确；
D、美国科学家坎农提出了内环境稳态的概念，认为内环境的稳定依赖于神经调节和体液调节的共同作用，并非仅依靠神经系统的调节，D错误。
故答案为：C。
【分析】酶的本质探索中，萨姆纳证明脲酶是蛋白质，切赫和奥特曼发现少数RNA具有催化功能。证明DNA半保留复制的实验使用的15N无放射性，依靠密度差异区分DNA分子。林德曼通过定量研究湖泊能量流动，阐明了能量单向流动、逐级递减的规律。内环境稳态由坎农提出，其维持依靠神经调节和体液调节的协调配合。
6．椎间盘是人体最大的无血管组织，正常情况下椎间盘内处于低氧状态。CESCs（人软骨终板干细胞）能够应用于椎间盘病变后的修复和再生。在体外培养时，低氧对CESCs衰老影响的结果如图所示。下列叙述正确的是（　　）
A．72h低氧处理对CESCs衰老有抑制作用
B．CESCs与其分化成的细胞遗传信息不同
C．CESCs在衰老过程中物质运输功能增强
D．血管入侵椎间盘利于CESCs发挥修复功能
【答案】A
【知识点】细胞分化及其意义；衰老细胞的主要特征
【解析】【解答】A、由柱状图可知，常氧72h时衰老细胞占比约70%，低氧72h时衰老细胞占比约22%，低氧72h处理后衰老细胞占比显著低于常氧组，说明72h低氧处理对CESCs衰老有抑制作用，A正确；
B、细胞分化的实质是基因的选择性表达，该过程中细胞的遗传信息（DNA序列）不发生改变，因此CESCs与其分化成的细胞遗传信息相同，B错误；
C、细胞衰老过程中，细胞膜的通透性改变，物质运输功能会降低，而非增强，C错误；
D、椎间盘正常处于低氧状态，血管入侵会使椎间盘内氧含量升高（变为常氧状态），而常氧下CESCs衰老细胞占比更高，会加速CESCs衰老，不利于其发挥修复功能，D错误。
故答案为：A。
【分析】细胞分化是基因选择性表达的结果，遗传物质在分化过程中保持不变；细胞衰老时会出现细胞膜通透性改变、物质运输功能降低、酶活性下降等特征；低氧环境可抑制CESCs衰老，而常氧环境会加速其衰老，椎间盘的天然低氧环境利于维持CESCs的功能，血管入侵会破坏低氧微环境，不利于CESCs发挥修复和再生作用。
7．20世纪以来，科学家们围绕“遗传物质的本质”展开了一系列经典的实验。下列有关叙述错误的是（　　）
A．肺炎链球菌体外转化实验中，在S型菌的细胞提取物中加入DNA酶，利用了“减法原理”控制自变量
B．若用和共同标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，则子代噬菌体均被标记
C．DNA分子一条脱氧核苷酸链上相邻的碱基通过脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖连接
D．亲代的遗传信息能准确地传给子代与严格的碱基互补配对有关
【答案】B
【知识点】肺炎链球菌转化实验；噬菌体侵染细菌实验；DNA分子的结构；DNA分子的复制
【解析】【解答】A、艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验中，在S型菌的细胞提取物中加入DNA酶，会将提取物中的DNA水解去除，通过排除DNA的作用来探究遗传物质的本质，这种去除某一自变量的思路利用了实验中的“减法原理”，A正确；
B、若用32P标记噬菌体DNA、35S标记噬菌体蛋白质外壳，侵染未被标记的大肠杆菌时，噬菌体的蛋白质外壳不进入大肠杆菌，只有含32P的DNA进入宿主细胞；子代噬菌体的蛋白质原料全部来自大肠杆菌，因此子代噬菌体均不含35S，只有少量子代噬菌体含有32P，并非子代噬菌体均被标记，B错误；
C、DNA分子的基本骨架由脱氧核糖和磷酸交替连接构成，在一条脱氧核苷酸链上，相邻的两个碱基通过“脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖”的结构相连，C正确；
D、DNA复制过程中遵循严格的碱基互补配对原则（A与T配对，G与C配对），保证了亲代DNA的遗传信息能够准确地复制并传递给子代，D正确。
故答案为：B。
【分析】减法原理是指排除实验中的某一自变量以观察实验结果的变化；噬菌体侵染细菌时，仅DNA进入宿主细胞，蛋白质外壳留在胞外，因此子代噬菌体的放射性标记仅与亲代DNA有关；DNA单链上相邻碱基依靠脱氧核糖和磷酸连接，双链间碱基依靠氢键连接；碱基互补配对是DNA精准复制、遗传信息稳定传递的核心保障。
8．地中海贫血是人类常见的以血红蛋白合成障碍为主的常染色体隐性遗传病。据统计，广东省人群的地贫基因携带率高达11.07%，梅州地区更是达到13.4%（平均每7~8人中就有1名携带者）。下列有关叙述正确的是（　　）
A．梅州地区地贫基因携带率高，说明基因突变是自然选择的结果
B．梅州地区地贫基因携带率高，说明该地区人群的进化速度比其他地区更快
C．婚检筛查致病基因携带者和产前基因诊断是预防该病的重要措施
D．若夫妻双方均为地贫基因携带者，生出患地中海贫血男孩的概率为1/4
【答案】C
【知识点】人类遗传病的监测和预防；基因频率的概念与变化
【解析】【解答】A、基因突变具有随机性和不定向性，其产生并非自然选择的结果，自然选择的作用是定向改变种群的基因频率；梅州地区地贫基因携带率高，是自然选择等因素导致该致病基因频率较高，并非基因突变由自然选择造成，A错误；
B、生物进化的实质是种群基因频率发生定向改变，仅根据地贫基因携带率高，无法判断该地区人群基因频率的变化速率，不能说明其进化速度比其他地区更快，B错误；
C、地中海贫血属于常染色体隐性遗传病，通过婚检筛查致病基因携带者、产前开展基因诊断，能有效评估胎儿的患病风险，是预防该病的重要措施，C正确；
D、设正常基因为A，致病基因为a，夫妻双方均为携带者（Aa），子代患病（aa）的概率为1/4，子代性别为男孩的概率为1/2，因此生出患地中海贫血男孩的概率为1/4×1/2=1/8，D错误。
故答案为：C。
【分析】基因突变是随机、不定向的可遗传变异，自然选择只决定进化方向；种群基因频率的改变标志着生物进化；隐性遗传病可通过婚前筛查与产前诊断降低发病风险；计算伴常染色体遗传病的患病概率时，若涉及性别，需将患病概率与性别概率相乘。
9．为验证α-淀粉酶具有专一性（最适催化温度为60℃）。某同学设计了一个实验方案，主要步骤如下表所示。下列叙述错误的是（　　）
步骤 甲组 乙组 丙组
① 加入2mL淀粉溶液 加入2mL淀粉溶液 加入2mL蔗糖溶液
② 加入2mLα淀粉酶溶液 加入2mL蒸馏水 ？
③ 60℃水浴加热1min，然后各加入现配的2mL斐林试剂，再水浴加热1min
A．丙组的步骤②应加入2mLα-淀粉酶溶液
B．第1次水浴加热目的是保证酶促反应在适宜的温度下进行
C．本实验若设置丁组，可加入2mL蔗糖溶液和2mL蒸馏水
D．第2次水浴加热1min后，甲、丙组溶液均产生砖红色沉淀
【答案】D
【知识点】酶的特性
【解析】【解答】A、该实验的自变量为底物种类（淀粉、蔗糖），各组酶的用量属于无关变量应保持一致，因此丙组步骤②需加入2mL α-淀粉酶溶液，A正确；
B、α-淀粉酶的最适催化温度为60℃，第一次60℃水浴加热可保证酶促反应在最适温度下进行，使酶的活性达到最高，B正确；
C、若设置丁组加入2mL蔗糖溶液和2mL蒸馏水，可作为空白对照，排除蔗糖自身与斐林试剂发生反应的可能性，使实验结果更具说服力，C正确；
D、甲组中淀粉在α-淀粉酶催化下水解生成麦芽糖（还原糖），水浴加热后会出现砖红色沉淀；丙组中α-淀粉酶不能催化蔗糖水解，且蔗糖属于非还原糖，因此不会产生砖红色沉淀，D错误。
故答案为：D。
【分析】酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类化学反应，验证α-淀粉酶的专一性时，底物为自变量，酶的用量、温度、pH等为无关变量需等量且适宜。淀粉可被α-淀粉酶水解为还原糖，蔗糖不能被其水解；斐林试剂只能与还原糖在水浴加热条件下生成砖红色沉淀，可据此检测底物是否被水解。
10．某人的肝细胞中某种酶活性较其他正常细胞的同种酶低，原因不可能是（　　）
A．酶基因的启动子缺失
B．酶基因中碱基序列发生了变化
C．肝细胞所处的内环境发生了变化
D．酶的某个氨基酸发生了替换
【答案】A
【知识点】酶的本质及其探索历程；酶的相关综合；基因突变的特点及意义；内环境的组成
【解析】【解答】A、启动子是RNA聚合酶结合的位点，若酶基因的启动子缺失，该基因将无法转录，细胞中不会合成该酶，而非酶的活性降低，因此这不可能是酶活性较低的原因，A错误；
B、酶基因中碱基序列发生基因突变，可能导致编码的酶蛋白结构异常，进而使酶活性下降，B正确；
C、酶的活性受内环境中pH、离子浓度等条件影响，肝细胞所处内环境发生变化，可直接导致该酶活性降低，C正确；
D、酶的某个氨基酸发生替换，会改变酶的空间结构，可能造成酶活性中心构象改变，使酶活性下降，D正确。
故答案为：A。
【分析】酶活性降低是指酶蛋白合成正常，但催化效率下降；启动子缺失会直接导致基因无法表达，细胞内无该酶存在。基因突变、氨基酸替换可改变酶的结构影响活性，内环境理化性质改变可直接调节酶的活性。
11．脐橙是梅州市平远县的特色农产品，栽培时合理使用植物生长调节剂对提升果实品质和产量至关重要。下列叙述错误的是（　　）
A．幼果期喷洒适宜浓度的生长素类似物，可减少脐橙落果，提高坐果率
B．新梢生长期喷施适量的赤霉素，能促进脐橙枝条伸长和树体生长
C．喷施适宜浓度的细胞分裂素可延缓脐橙叶片衰老，延长光合作用时间
D．给脐橙幼果喷施适量的乙烯利能促进果实发育，让脐橙能提早上市
【答案】D
【知识点】其他植物激素的种类和作用；植物激素及其植物生长调节剂的应用价值
【解析】【解答】A、生长素及其类似物具有防止落花落果的生理作用，在脐橙幼果期喷洒适宜浓度的生长素类似物，能够抑制果柄脱落，减少落果，从而提高坐果率，A正确；
B、赤霉素的核心作用是促进细胞伸长，进而促进植株茎秆伸长生长，在脐橙新梢生长期喷施适量赤霉素，可促进枝条细胞伸长，加快树体营养生长，B正确；
C、细胞分裂素能够促进细胞分裂，同时可延缓叶绿素分解、抑制叶片衰老，保持叶片的光合功能，延长叶片进行光合作用的时间，为果实积累更多有机物，C正确；
D、乙烯利是人工合成的乙烯释放剂，乙烯的生理作用是促进果实成熟，使果实着色、变软、风味形成；而促进果实发育的激素是生长素、赤霉素等，因此喷施乙烯利不能促进脐橙幼果发育，仅能加速果实成熟以提早上市，D错误。
故答案为：D。
【分析】植物生长调节剂的作用具有专一性：生长素类调节剂可调节坐果、防止脱落；赤霉素促进营养生长；细胞分裂素延缓叶片衰老；乙烯利模拟乙烯作用，仅调控果实成熟，不参与果实发育过程，二者功能不可混淆。
12．2025年诺贝尔奖表彰了发现调节性T细胞（Treg）的三位科学家。Treg细胞是一类调控自身免疫反应的T细胞亚群，其机制涉及细胞表面蛋白CD39和CD73，如图所示。下列叙述正确的是（　　）
A．Treg细胞和辅助性T细胞的来源和成熟场所均不同
B．CD39和CD73可催化ATP的水解进而促进T细胞代谢
C．TGF-β、IL-10和颗粒酶B均属于免疫活性物质
D．系统性红斑狼疮患者体内Treg细胞的数量可能比正常人多
【答案】C
【知识点】免疫功能异常；免疫系统的结构与功能
【解析】【解答】A、Treg细胞和辅助性T细胞均来源于骨髓中的造血干细胞，且均在胸腺中成熟，二者来源和成熟场所相同，A错误；
B、CD39和CD73催化ATP水解为3Pi，该过程的产物会抑制T细胞的活性，并非促进T细胞代谢，B错误；
C、免疫活性物质是由免疫细胞或其他细胞产生、在免疫反应中发挥调节或效应作用的物质，TGF-β、IL-10属于细胞因子，颗粒酶B属于细胞毒性物质，三者均属于免疫活性物质，C正确；
D、系统性红斑狼疮是自身免疫病，Treg细胞的功能是抑制自身免疫反应，患者体内Treg细胞数量或功能存在缺陷，数量通常比正常人少，D错误。
故答案为：C。
【分析】所有T细胞均由骨髓中的造血干细胞分化而来，迁移至胸腺中发育成熟，不同T细胞亚群的起源和成熟场所一致。免疫活性物质是由免疫细胞或其他细胞产生的、在免疫反应中发挥免疫调节或免疫效应作用的物质，包括细胞因子、抗体、溶菌酶、颗粒酶等。自身免疫病是由于机体免疫系统异常敏感、反应过度，将自身物质当作外来异物进行攻击而引起的疾病。
13．西红柿叶肉细胞进行光合作用和呼吸作用的过程如图1所示（①~④表示过程）。某实验室用水培法栽培西红柿进行相关实验的研究，在 CO2充足的条件下西红柿植株的呼吸速率和光合速率变化曲线如图2所示，下列说法正确的是（　　）
A．图1中，晴朗的白天西红柿叶肉细胞中产生 ATP 的过程是①②③
B．图2中，9~10h间，光合速率迅速下降，最可能发生变化的环境因素是温度
C．培养时若植物出现萎蔫现象，原因是植物排出无机盐导致培养液渗透压升高
D．在图2中两曲线的交点时，叶肉细胞会吸收外界的CO2
【答案】D
【知识点】光合作用的过程和意义；影响光合作用的环境因素；光合作用和呼吸作用的区别与联系
【解析】【解答】A、图1中①为光合作用光反应阶段，可产生ATP；②为光合作用暗反应阶段，该过程消耗ATP；③为有氧呼吸第三阶段，可产生大量ATP；④为有氧呼吸第一、二阶段，可产生少量ATP。晴朗白天西红柿叶肉细胞同时进行光合作用和有氧呼吸，产生ATP的过程是①③④，而非①②③，A错误；
B、图2中9~10h间光合速率骤降为0，而呼吸速率未发生明显骤变，说明最可能的环境因素变化是光照突然停止（若为温度变化，呼吸速率也会随之改变），而非温度，B错误；
C、水培植物萎蔫的原因通常是根系缺氧导致主动吸收无机盐的ATP不足，根细胞渗透压降低、吸水动力减弱，或培养液渗透压过高导致植物失水，并非植物排出无机盐导致培养液渗透压升高，C错误；
D、图2中两曲线交点代表植株整体光合速率等于呼吸速率，由于植株中仅叶肉细胞能进行光合作用，其余细胞（如根、茎细胞）仅进行呼吸作用，因此叶肉细胞的光合速率需大于自身呼吸速率才能维持植株整体光合=呼吸，故叶肉细胞会从外界吸收CO2，D正确。
故答案为：D。
【分析】光合作用分为光反应和暗反应阶段，光反应阶段将光能转化为ATP和NADPH中的化学能，暗反应阶段消耗ATP和NADPH将CO2还原为有机物。有氧呼吸分为三个阶段，第一、二阶段产生少量ATP，第三阶段产生大量ATP，其中光反应和有氧呼吸的三个阶段均能产生ATP，暗反应阶段消耗ATP。光合速率与呼吸速率的交点代表植株整体光合速率等于呼吸速率，此时叶肉细胞的光合速率大于其自身呼吸速率。植物细胞吸水的动力来自细胞液与外界溶液的渗透压差，根系主动吸收无机盐需要消耗ATP，缺氧会导致无机盐吸收受阻，进而影响细胞渗透压和吸水能力。环境因素中，光照突然停止会导致光合速率骤降，而温度变化会同时影响光合速率和呼吸速率。
14．塑化剂（DEHP，化学式为）被很多国家认定为毒性化学物质。下图为某实验小组从土壤中筛选可降解DEHP细菌的过程。下列叙述错误的是（　　）
A．振荡培养可增加溶液中的溶解氧，以满足降解菌细胞呼吸的需求
B．初选之前需对培养基、培养皿和覆盖过塑料薄膜的土壤样品均进行湿热灭菌
C．图中固体培养基以DEHP为唯一碳源，从功能的角度来看属于选择培养基
D．培养若干天后，应选择DEHP含量低的培养液进行接种以进一步扩增目的菌
【答案】B
【知识点】微生物的分离和培养；培养基对微生物的选择作用；培养基概述及其分类；灭菌技术
【解析】【解答】A、振荡培养可增大培养液与空气的接触面积，提高溶液中的溶解氧含量，满足降解菌（好氧型）细胞呼吸对氧气的需求，促进其生长繁殖，A正确；
B、初选前需对培养基、培养皿等实验器具进行湿热灭菌（高压蒸汽灭菌），以杀灭所有微生物避免杂菌污染；但覆盖过塑料薄膜的土壤样品是目的菌的富集来源，若进行湿热灭菌会彻底杀死其中的降解菌，因此土壤样品不能进行灭菌处理，B错误；
C、固体培养基以DEHP为唯一碳源，只有可降解DEHP的细菌能利用该碳源生长繁殖，无法利用DEHP的微生物因碳源匮乏而被抑制，该培养基从功能角度属于选择培养基，C正确；
D、培养液中DEHP含量越低，说明其中细菌降解DEHP的能力越强，目的菌的数量占比越高，因此应选择DEHP含量低的培养液进行接种，以进一步扩增目的菌，D正确。
故答案为：B。
【分析】选择培养基是指通过控制营养成分或环境条件，允许特定微生物生长繁殖，同时抑制或阻止其他微生物生长的培养基，常用于筛选目的微生物。灭菌是指使用强烈理化因素杀灭物体内外所有微生物（包括芽孢和孢子），实验中仅对培养基、培养皿等器具灭菌，待筛选的样品（如土壤样品）不可灭菌，否则会丢失目的菌。振荡培养可提升培养液的溶解氧含量，适用于好氧微生物的培养。筛选降解特定底物的微生物时，底物剩余量可反映微生物的降解能力，剩余量越少，对应微生物的降解能力越强，可作为进一步扩增的依据。
15．6-磷酸葡萄糖脱氢酶（G-6PD）有F和S两种类型，分别由一对等位基因和编码。基因型为的女性体细胞中的两个X染色体，会有一个随机失活，且这个细胞的后代相应的X染色体均会发生同样的变化。将基因型为的女性皮肤组织用胰蛋白酶处理后先进行细胞的原代培养，再对不同的单细胞分别进行单克隆培养。分别对原代培养和单克隆培养的细胞进行G-6PD蛋白电泳检测，结果如图所示。下列叙述错误的是（　　）
A．基因和基因遵循基因分离定律
B．用胰蛋白酶处理皮肤组织可使其分散成单个细胞
C．原代培养细胞电泳图有2个条带是因为同时检测了多个细胞
D．单克隆培养的细胞1、2、4、5、8、9与3、6、7所含基因不同
【答案】D
【知识点】基因的分离规律的实质及应用；动物细胞培养技术
【解析】【解答】A、基因F和基因S是位于X染色体上的等位基因，在减数分裂过程中随同源染色体的分离而分离，遵循基因的分离定律，A正确；
B、动物细胞之间的细胞外基质主要成分为蛋白质，用胰蛋白酶处理皮肤组织可分解细胞间的蛋白质，使组织分散成单个细胞，B正确；
C、基因型为XFXS的女性体细胞中会随机失活一条X染色体，单个细胞仅表达一种类型的G-6PD蛋白（F型或S型），原代培养细胞包含多个细胞，部分细胞表达F型蛋白、部分细胞表达S型蛋白，因此电泳图出现2个条带，C正确；
D、单克隆培养的细胞由单个细胞经有丝分裂增殖而来，有丝分裂过程中遗传物质保持稳定，因此细胞1、2、4、5、8、9与3、6、7所含基因均为XFXS，基因组成相同，仅因X染色体随机失活导致表达的蛋白类型不同，D错误。
故答案为：D。
【分析】等位基因是位于同源染色体相同位置上控制相对性状的基因，减数分裂时等位基因随同源染色体的分离而分离，遵循基因分离定律。动物细胞培养时，胰蛋白酶可分解细胞间的蛋白质，使组织分散为单个细胞。雌性哺乳动物体细胞中存在X染色体随机失活现象，一个细胞仅表达一条X染色体上的基因，其有丝分裂后代会保持相同的X染色体失活状态。原代培养包含多个细胞，会呈现两种蛋白条带；单克隆培养由单个细胞增殖而来，仅呈现一种蛋白条带，但所有细胞的基因型均相同。
16．某动物体毛的灰色、黄色和黑色分别由、和基因控制（已知这些控制毛色的基因位于常染色体上）。科研人员进行的杂交实验如表所示。不考虑变异，下列有关说法错误的是（　　）
实验组别 杂交① 杂交② 杂交③
亲代 纯合灰色×纯合黄色 纯合灰色×纯合黑色 纯合黄色×纯合黑色
子代 灰色雌性42只 灰色雄性20只 黄色雄性22只 灰色雌性X只 灰色雄性Y只 黑色雄性Z只 黄色雌性36只 黄色雄性19只 黑色雄性17只
A．据表推测，相同基因型的雄性个体表型可能不同
B．杂交②不同表型子代数X：Y：Z可能接近2：1：1
C．杂交①③子代黄色雄性个体都表达了SY基因
D．通过该实验可推断雌性中显隐顺序为
【答案】D
【知识点】基因的分离规律的实质及应用
【解析】【解答】A、杂交①的亲本为纯合灰色和纯合黄色，子代基因型均为SGSY，子代雌性全表现为灰色，雄性却有灰色和黄色两种表型，说明相同基因型的雄性个体表型可能不同，A正确；
B、杂交②的亲本为纯合灰色和纯合黑色，子代基因型均为SGSB，子代雌性全表现为灰色，雄性中灰色和黑色的比例接近1：1，因此子代表型数量X：Y：Z接近2：1：1，B正确；
C、杂交①子代黄色雄性的基因型为SGSY，杂交③子代黄色雄性的基因型为SYSB，二者均表现为黄色，说明这些黄色雄性个体都表达了SY基因，C正确；
D、杂交①子代雌性全为灰色，可判断SG对SY为显性；杂交③子代雌性全为黄色，可判断SY对SB为显性，因此雌性中显隐顺序为SG＞SY＞SB，与选项表述不符，D错误。
故答案为：D。
【分析】复等位基因是指同源染色体的相同位点上存在两个以上控制相对性状的基因，其遗传遵循基因的分离定律。常染色体上的基因遗传与性别无关联，但相同基因型的个体在雌雄性别中可能表现出不同的表型。判断复等位基因的显隐性关系时，杂合子所表现出的性状即为显性性状，可依据杂合子的表型确定不同等位基因的显隐顺序。
二、非选择题：本题共5小题，共60分。
17．随着梅州市生态环境持续向好、野生动物保护工作力度持续加大，豹猫等珍稀野生动物的出没频率明显增加。为更好保护国家二级保护动物豹猫，研究者根据本地保护区人类活动强度，将调查区域分为人类低干扰点和高干扰点，以研究人类活动对相关动物活动节律的影响。回答下列问题：
（1）豹猫主要生活在山林群落，区别同一地区不同群落的重要特征是　 　。
（2）已知山鸡是豹猫的主要猎物，在人类低干扰点和高干扰点，豹猫和山鸡的日活动节律如图所示。简述人类低干扰点的豹猫和山鸡的活动时间特点：　 　。与低干扰点相比，高干扰点的豹猫在　 　（填“日间”或“夜间”）的活跃度明显较高。
注：相对活跃度：某时间点出现的次数与全天出现总次数的比值；重叠度：豹猫和山鸡日活动节律的重叠程度。
（3）如果豹猫和山鸡每天的活动次数不变，据图所示，从重叠度角度分析人类高干扰对豹猫捕食的影响是　 　。
（4）根据上述研究结果，请提出在山林保护区内增加豹猫种群数量的具体措施：　 　（答出一点即可）。
【答案】（1）物种组成
（2）豹猫和山鸡全天都存在一定程度的活动，但活动时间主要集中在晨昏；夜间
（3）人类高干扰使二者的重叠度降低，这意味着豹猫和山鸡相遇捕食的机会减少，不利于豹猫捕食山鸡获取食物
（4）减少人类活动对山林保护区的干扰（或保护山鸡等豹猫的猎物资源）
【知识点】当地自然群落中若干种生物的生态位；群落的概念及组成
【解析】【解答】(1) 群落的物种组成是群落最基本的特征，它决定了群落的结构与功能，不同群落的物种种类、数量存在明显差异，因此物种组成是区别同一地区不同群落的重要特征。
(2) ①从低干扰点的曲线可知，豹猫和山鸡在全天各时段均有一定程度的相对活跃度，并非某一时段完全静止；两者的活跃度峰值均集中在晨昏时段（山鸡峰值在6：00-12：00，豹猫峰值在6：00-12：00和18：00-24：00），说明活动时间主要集中在晨昏。②对比低干扰点与高干扰点的曲线，低干扰点豹猫活跃度峰值在晨昏，而高干扰点豹猫活跃度峰值转移至18：00-24：00（夜间），因此高干扰点的豹猫在夜间的活跃度明显较高。
(3) 重叠度代表豹猫与山鸡日活动节律的重合程度，重叠度越高，两者活动时间重合越多，相遇捕食的概率越高。人类高干扰点的重叠度（0.72）低于低干扰点（0.84），说明人类干扰使两者活动节律的重叠程度降低，豹猫与山鸡相遇捕食的机会减少，不利于豹猫获取山鸡作为食物，可能影响豹猫的能量摄入与生存。
(4) 可采取的具体措施：减少人类活动对山林保护区的干扰，如划定核心保护区域、限制人类活动的时间与范围，避免干扰豹猫和山鸡的正常活动节律；或保护山鸡等豹猫的猎物资源，维持山鸡种群数量，为豹猫提供充足的食物来源。（答出一点即可）
【分析】群落的物种组成是区别不同群落的重要特征，物种组成的差异决定了群落的结构和功能。生态位是指物种在群落中的地位或作用，包括栖息地、食物、活动节律以及与其他物种的关系等，物种的活动节律会影响种间相互作用，捕食关系中捕食者与猎物的活动节律重叠度越高，相遇捕食的概率越大。人类活动会干扰生物的生态位，改变物种的活动节律，进而影响种群间的相互作用和种群数量。保护珍稀动物需要通过减少人类干扰、保护其食物资源和栖息地等措施，维持适宜的生存环境和种间关系。
（1）豹猫主要生活在山林群落，物种组成是区别同一地区不同群落的重要特征。
（2）据图可知，人类低干扰点的豹猫和山鸡的活动时间特点是豹猫和山鸡全天都存在一定程度的活动，但活动时间主要集中在晨昏。对比两图，与低干扰点相比，高干扰点的豹猫在夜间活跃度明显更高。
（3）高干扰点重叠度（0.72）低于低干扰点（0.84），意味着豹猫和山鸡相遇捕食的机会减少，不利于豹猫捕食山鸡获取食物。
（4）在山林保护区内增加豹猫种群数量，需要创造适合豹猫生存的环境，如减少人类活动对山林保护区的干扰、保护山鸡等豹猫的猎物资源等。
18．2025年11月7日，习近平总书记在广东梅州考察沙田柚种植基地，指出要加强科技应用、发展乡村特色产业。农技人员探究不同施镁肥方式对柚树生长的影响，相关结果如表所示。回答下列问题：
处理 叶片镁含量（g/kg） 光合速率（μmol/(m2 s)） 果实总糖（mg/g）
对照组 3.36 11.32 74.07
土施镁肥 3.48 13.79 76.30
叶面喷施镁肥 3.68 15.91 78.18
（1）据表可知，　 　（填“土施”或“叶面喷施”）镁肥更有利于提升沙田柚产量。施镁肥可以增产，从光合作用角度分析，其机理最可能是：柚树吸收镁离子后，能够　 　，进而提升光反应，促使果实合成更多的糖类等有机物。
（2）为研究Mg2+对光合作用的影响，科研人员分别模拟环境中Mg2+正常供给+Mg2+、缺乏-Mg2+条件，测定沙田柚幼苗光合作用相关指标，如图1、2所示。
①该实验中“+Mg2+组”为　 　（填“实验组”或“对照组”）。
②图1结果表明，叶肉细胞叶绿体中的Mg2+相对含量和CO2固定速率都存在“光照下高、黑暗下低”的节律性波动，且Mg2+能　 　（填“提高”或“降低”）沙田柚幼苗固定CO2的能力。
③进一步测定上述过程中酶R（催化C5与CO2的反应）的变化如图2所示，请结合图1和图2的实验结果，阐明Mg2+对沙田柚幼苗光合作用影响的可能机理：　 　。
（3）上述研究表明，科学施肥管理对沙田柚植株的生长至关重要请提出一个有利于沙田柚从土壤中吸收肥料的具体措施：　 　。
【答案】（1）叶面喷施；促进叶绿素的合成
（2）对照组；提高；Mg2+通过提高酶R的相对活性，来提高沙田柚幼苗固定CO2的能力，进而提高沙田柚幼苗光合速率
（3）适时松土；合理灌溉（其他答案合理即可）
【知识点】影响光合作用的环境因素；主动运输；光合作用综合
【解析】【解答】(1) 对比表格中对照组、土施镁肥组和叶面喷施镁肥组的叶片镁含量、光合速率和果实总糖数据，叶面喷施镁肥组的三项指标均为最高，因此叶面喷施镁肥更有利于提升沙田柚产量。镁是叶绿素分子的核心组成元素，柚树吸收镁离子后，可促进叶绿素的合成，叶绿素能够吸收、传递和转化光能，进而提升光反应的速率，为暗反应提供更多的ATP和NADPH，最终促使果实合成更多的糖类等有机物。
(2) ① 本实验的目的是探究镁离子缺乏对沙田柚幼苗光合作用的影响，+Mg2+组模拟的是镁离子正常供给的生理状态，作为实验的对照，因此+Mg2+组为对照组。
② 观察图1的曲线，在光照和黑暗的各个时段，+Mg2+组的叶绿体中Mg2+相对含量和CO2固定速率均高于-Mg2+组，且两者都呈现光照下高、黑暗下低的节律性波动，说明Mg2+能提高沙田柚幼苗固定CO2的能力。
③ 图2显示，+Mg2+组的酶R相对活性明显高于-Mg2+组，酶R的功能是催化C5与CO2的反应，即暗反应中的CO2固定过程。结合图1的结果，可推测Mg2+对光合作用的影响机理是：Mg2+通过提高酶R的相对活性，增强CO2固定的效率，进而提升暗反应速率，最终提高沙田柚幼苗的光合速率。
(3) 植物根系从土壤中吸收矿质肥料的主要方式是主动运输，该过程需要消耗细胞呼吸提供的能量，同时需要载体蛋白的协助。因此，有利于沙田柚从土壤中吸收肥料的具体措施有：适时松土，增加土壤的含氧量，促进根系的有氧呼吸，为主动运输提供更多能量；合理灌溉，保证土壤中的水分含量，使矿质离子溶解在水中，便于根系吸收，同时维持根系细胞的正常生理功能。
【分析】镁是叶绿素的重要组成成分，叶绿素参与光合作用的光反应阶段，负责吸收、传递和转化光能。光合作用包括光反应和暗反应两个阶段，光反应在叶绿体类囊体薄膜上进行，将光能转化为ATP和NADPH中的化学能；暗反应在叶绿体基质中进行，利用光反应产生的ATP和NADPH将CO2固定并还原为糖类等有机物。酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，酶的活性会影响化学反应的速率。植物细胞吸收矿质离子的方式主要是主动运输，主动运输需要载体蛋白和能量，能量由细胞呼吸提供。
（1）对比三组数据，叶面喷施镁肥组的叶片镁含量（3.68 g/kg）、光合速率（15.91 μmol/(m2 s)）和果实总糖（78.18 mg/g）均为最高，说明叶面喷施镁肥更利于提升沙田柚产量。镁是叶绿素的核心组成元素，柚树吸收镁离子后，可促进叶绿素的合成，叶绿素能吸收、传递和转化光能，进而提升光反应速率，为暗反应提供更多 ATP 和 NADPH，最终使果实合成更多糖类等有机物。
（2）①本实验目的是探究 Mg2+缺乏的影响，因此 “+Mg2+” 组为对照组（模拟正常生理状态），“-Mg2+” 组为实验组（模拟镁缺乏状态）。
②图 1 中，“+Mg2+” 组的 CO2固定速率显著高于 “-Mg2+” 组，说明 Mg2+能提高沙田柚幼苗固定 CO2的能力。
③图 2 显示，“+Mg2+” 组酶 R 的相对活性（a）远高于 “-Mg2+” 组（b），酶 R 催化 C5与 CO2的反应，酶 R 活性提高可增强 CO2固定效率； 结合图 1，Mg2+通过提升酶 R 活性，增强暗反应，进而提高整体光合速率。
（3）植物根系吸收矿质元素的方式主要是主动运输，需要消耗能量（ATP），因此可采取的具体措施为适时松土；合理灌溉等（其他答案合理即可）。
19．自然杀伤细胞（NK细胞是除T细胞、B细胞之外的第三类淋巴细胞。NK细胞来源于骨髓造血干细胞，属于先天免疫系统的核心细胞。肿瘤微环境（缺乏葡萄糖，富含脂质）会减少NK细胞的能量供应，从而降低NK细胞对肿瘤细胞的杀伤力。研究发现周期性禁食（一周中固定两天只饮水不进食，其他五天自由进食）能影响NK细胞对肿瘤细胞的杀伤力。回答下列问题：
（1）研究表明周期性禁食能通过某些神经信号作用于下丘脑，经　 　轴促进肾上腺皮质激素的分泌。
（2）为探究肾上腺皮质激素对NK细胞杀伤力的影响，科学家取小鼠的NK细胞分两组进行实验，结果如下表（Cptla是一种协助脂肪酸进入线粒体氧化分解的酶）所示。
组别 实验处理 NK细胞数量相对值 NK细胞内Cptla含量相对值
A组 不做处理 1.5 0.9
B组 加入适量肾上腺皮质激素
1.46
B组NK细胞数量相对值为　 　。综合以上信息分析，周期性禁食能增强NK细胞对肿瘤细胞的杀伤力进而抑制肿瘤生长，请补充完善该逻辑链条：周期性禁食→　 　→　 　→　 　→NK细胞杀伤肿瘤细胞的能力增强。
（3）为进一步探究周期性禁食对肿瘤细胞的影响，科学家检测了周期性禁食处理的小鼠骨髓、脾脏、血液中的NK细胞数量动态变化情况以及细胞因子IL-12（促进NK细胞分泌抗癌因子IFN-γ）含量的变化情况，如图甲和图乙。
据图分析，周期性禁食抑制肿瘤生长的另一个原因是　 　。
（4）结合上述研究，请为临床上治疗肿瘤提出两条可行性思路：　 　。
【答案】（1）下丘脑-垂体-肾上腺皮质
（2）1.5；肾上腺皮质激素的含量增加；NK细胞中Cptla蛋白的含量增加；脂肪酸进入线粒体氧化分解， NK细胞的能量供应增加
（3）禁食期间NK细胞重新分配到骨髓（或禁食能增加骨髓中的NK细胞数量），且骨髓中IL-12含量较高，能促进NK细胞分泌IFN-γ来抑制肿瘤的生长
（4）（适当）增加肾上腺皮质激素的分泌；增加Cptla蛋白的含量（或增强控制Cptla蛋白合成基因的表达）；增加骨髓中IL-12含量；增加抗癌因子IFN-γ的含量等
【知识点】动物激素的调节；免疫系统的结构与功能；激素分泌的分级调节
【解析】【解答】(1) 下丘脑分泌促肾上腺皮质激素释放激素，作用于垂体，促使垂体分泌促肾上腺皮质激素，促肾上腺皮质激素作用于肾上腺皮质，促进肾上腺皮质激素的分泌，这一过程属于下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴的分级调节，因此周期性禁食经该轴促进肾上腺皮质激素分泌，故填下丘脑-垂体-肾上腺皮质。
(2) 探究肾上腺皮质激素对NK细胞杀伤力的影响时，实验需遵循单一变量原则，自变量为是否添加肾上腺皮质激素，无关变量如NK细胞数量需保持一致，A组NK细胞数量相对值为1.5，因此B组NK细胞数量相对值也为1.5。结合实验结果与题干信息，周期性禁食可通过神经信号作用于下丘脑，促进肾上腺皮质激素的分泌，使肾上腺皮质激素含量增加；肾上腺皮质激素可提高NK细胞中Cptla蛋白的含量，Cptla是协助脂肪酸进入线粒体氧化分解的酶，Cptla含量增加可促进脂肪酸进入线粒体氧化分解，使NK细胞的能量供应增加，进而增强NK细胞杀伤肿瘤细胞的能力，因此逻辑链条为周期性禁食→肾上腺皮质激素的含量增加→NK细胞中Cptla蛋白的含量增加→脂肪酸进入线粒体氧化分解，NK细胞的能量供应增加→NK细胞杀伤肿瘤细胞的能力增强。
(3) 由图甲可知，禁食期间骨髓中的NK细胞数量显著增加，脾脏和血液中的NK细胞数量减少，说明禁食期间NK细胞重新分配到骨髓中；由图乙可知，骨髓中IL-12的含量远高于脾脏和血液，而IL-12可促进NK细胞分泌抗癌因子IFN-γ，因此周期性禁食抑制肿瘤生长的另一个原因是禁食期间NK细胞重新分配到骨髓，且骨髓中IL-12含量较高，能促进NK细胞分泌IFN-γ来抑制肿瘤的生长。
(4) 结合研究结果，临床上治疗肿瘤可从增强NK细胞功能入手，提出可行性思路：适度增加肾上腺皮质激素的分泌，促进NK细胞中Cptla蛋白的表达，增强NK细胞的能量供应；提高NK细胞中Cptla蛋白的含量，促进脂肪酸的氧化分解，提升NK细胞的杀伤能力；增加骨髓中IL-12的含量，促进NK细胞分泌抗癌因子IFN-γ；模拟周期性禁食的方式，调节机体免疫细胞分布与功能等，合理即可。
【分析】(1) 激素的分级调节包括下丘脑-垂体-靶腺轴的调节机制，下丘脑可分泌促激素释放激素作用于垂体，促使垂体分泌促激素，促激素作用于靶腺，促进靶腺分泌相应的激素，同时激素的分泌也存在反馈调节机制，以维持激素水平的相对稳定。体液调节是指激素等化学物质通过体液传送的方式对生命活动进行调节，激素调节是体液调节的主要方式，激素具有微量高效、通过体液运输、作用于靶器官和靶细胞的特点。
(2) 免疫调节中，免疫细胞包括淋巴细胞、巨噬细胞等，NK细胞属于先天免疫细胞，可直接杀伤肿瘤细胞和病毒感染细胞，细胞因子是由免疫细胞或某些非免疫细胞分泌的小分子蛋白质，可调节免疫细胞的增殖、分化和功能，如IL-12可促进NK细胞分泌相关细胞因子，增强其免疫效应。
(3) 细胞代谢中，酶或载体蛋白可影响物质的跨膜运输和代谢过程，如协助脂肪酸跨膜进入线粒体的蛋白可促进脂肪酸的氧化分解，线粒体是有氧呼吸的主要场所，有机物在线粒体中氧化分解可为细胞提供能量，能量供应充足是细胞发挥正常生理功能的基础。
（1）下丘脑分泌促肾上腺皮质激素释放激素，作用于垂体；垂体分泌促肾上腺皮质激素，作用于肾上腺皮质；肾上腺皮质分泌肾上腺皮质激素，因此，周期性禁食通过神经信号作用于下丘脑后，经下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴促进肾上腺皮质激素分泌。
（2）实验遵循单一变量原则，A 组与 B 组的 NK 细胞数量相对值应保持一致，均为 1.5，以排除细胞数量变化对实验结果的干扰。由题意可知，Cptla 是协助脂肪酸进入线粒体氧化分解的酶，Cptla 含量增加可促进脂肪酸供能，缓解肿瘤微环境中葡萄糖缺乏导致的能量不足，恢复 NK 细胞的杀伤能力，故该逻辑链条为周期性禁食 → 肾上腺皮质激素的含量增加 → NK 细胞中 Cptla 蛋白的含量增加 → 脂肪酸进入线粒体氧化分解，NK 细胞的能量供应增加 → NK 细胞杀伤肿瘤细胞的能力增强。
（3）由图甲可知 ，禁食期间，骨髓中的 NK 细胞数量显著增加，脾脏、血液中 NK 细胞数量减少，说明NK 细胞重新分布到骨髓，由图乙可知，骨髓中 IL-12 含量（相对值 1.1）远高于脾脏、血液，而 IL-12 可促进 NK 细胞分泌抗癌因子 IFN-γ，因此，周期性禁食抑制肿瘤生长的另一个原因是禁食期间 NK 细胞重新分配到骨髓（或禁食能增加骨髓中的 NK 细胞数量），且骨髓中 IL-12 含量较高，能促进 NK 细胞分泌 IFN-γ 来抑制肿瘤生长。
（4）临床治疗肿瘤的可行性思路可从增强 NK 细胞功能入手，如适度增加肾上腺皮质激素的分泌，模拟周期性禁食的信号，促进 Cptla 表达，恢复 NK 细胞能量供应；上调 Cptla 蛋白的表达，即增加Cptla蛋白的含量，直接增强脂肪酸氧化供能，提升 NK 细胞杀伤活力；提高骨髓中 IL-12 的含量，促进 NK 细胞分泌 IFN-γ，增强抗肿瘤免疫；诱导 IFN-γ 的产生，直接发挥抗癌因子的作用。
20．玉米是我国重要的雌雄同株异花传粉的农作物，其天然杂交（异花授粉）的特性易导致不同品种间发生“串粉”现象，进而影响目标性状的稳定遗传。研究表明，玉米产量与品质受多对农艺性状相关基因的调控，其中结实特性和籽粒糯性是两类具有重要育种价值的遗传性状。已知A、a是与结实有关的基因，B、b是与糯性有关的基因（b控制糯性），两对基因独立遗传。现有甲、乙、丙三类玉米植株，基因型分别为AABB、AaBB、aabb，科学家利用这三类植株进行了四组实验，结实情况如表所示。分析回答下列问题：
组别 ① ② ③ ④
亲本 甲（♂）×乙（♀） 乙（♂）×甲（♀） 甲（♂）×丙（♀） 丙（♂）×甲（♀）
结实情况 结实 结实 结实 不结实
（1）第④组杂交不结实是由于基因型为　 　的雌配子不能与另一种基因型的雄配子结合导致，这种现象属于异交不亲和。
（2）利用第（1）题的结论，为培育异交不亲和且能稳定遗传的糯性玉米新品种，研究者以甲、乙、丙三类玉米为材料进行了选育工作。
①第一步：以　 　为母本，　 　为父本杂交，获得F1AaBb。
②第二步：再用丙与F1植株杂交得F2，杂交时以　 　作为母本，原因是　 　。
③第三步：F2中选择糯性玉米自交获得F3，筛选出异交不亲和的糯性玉米新品种。
（3）有人认为上述选育方案所需时间较长，请你在上述方案的基础上提出另一种方案以达到加快育种进程的目的　 　。
【答案】（1）A（或AB）
（2）丙；甲；丙；若F1作母本，由于A基因的雌配子无法接受a基因的雄配子而不能结实，无法获得异交不亲和的糯性玉米
（3）将上述方案中F1（AaBb）产生的花药（或花粉）进行离体培养获得单倍体，再用秋水仙素处理单倍体幼苗，筛选出异交不亲和的糯性玉米新品种
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用；杂交育种；单倍体育种
【解析】【解答】(1) 第④组的亲本为丙（基因型aabb，作为父本）和甲（基因型AABB，作为母本），甲作为母本产生的雌配子基因型为AB，丙作为父本产生的雄配子基因型为ab，该组杂交不结实，原因是基因型为A（或AB）的雌配子无法与含有a基因的雄配子完成结合，这种雌雄配子无法正常结合的现象属于异交不亲和。
(2) ① 要获得基因型为AaBb的F1植株，结合异交不亲和的特点，需选择丙（aabb）作为母本，甲（AABB）作为父本进行杂交，丙产生的含a的雌配子可与甲产生的含A的雄配子正常结合，能够顺利结实并得到AaBb的子代。
② 用丙与F1（AaBb）杂交获得F2时，需以丙作为母本，因为F1植株作母本时会产生含A基因的雌配子，该雌配子无法与丙产生的含a基因的雄配子结合，会出现杂交不结实的情况，无法获得目标子代；而丙作母本时产生的含a的雌配子，可与F1产生的雄配子正常结合，能够顺利得到F2植株。
(3) 常规杂交育种年限较长，可采用单倍体育种的方式加快育种进程，具体为取F1（AaBb）的花药进行离体培养，获得单倍体植株，再用秋水仙素处理单倍体幼苗，使染色体数目加倍，之后从加倍后的植株中筛选出异交不亲和的糯性玉米新品种。
【分析】基因的分离定律和自由组合定律适用于独立遗传的等位基因，配子的形成遵循减数分裂规律，雌雄配子的识别与结合是受精作用完成的关键，配子间的结合障碍会导致杂交不结实。杂交育种通过杂交、自交筛选纯合品种，育种周期相对较长。单倍体育种以花药离体培养获得单倍体，再经秋水仙素诱导染色体加倍，可快速获得纯合子，明显缩短育种年限。秋水仙素的作用机理是抑制细胞分裂时纺锤体的形成，使染色体不能移向细胞两极，进而导致细胞染色体数目加倍。纯合子的基因组成稳定，自交后代不会发生性状分离，能够稳定遗传。
（1）第④组亲本为丙（♂，aabb）× 甲（♀，AABB），不结实的原因是甲产生的雌配子基因型为 AB（含 A 基因），无法与丙产生的含 a 基因的雄配子（ab）结合，因此，不能完成受精的雌配子基因型为A（或 AB）。
（2）①异交不亲和且能稳定遗传的糯性玉米新品种基因型未AAbb，目标获得 F1（AaBb），丙（aabb）作母本时，其含 a 的雌配子可接受甲（AABB）含 A 的雄配子（AB），能顺利结实；若反交（甲作母本、丙作父本），会因异交不亲和无法获得后代。
②若以 F1（AaBb）作母本，其产生的含 A 基因的雌配子无法接受丙（aabb）产生的含 a 基因的雄配子，导致杂交不结实，无法获得目标后代（异交不亲和的糯性玉米），而丙（aabb）作母本时，含 a 的雌配子可接受 F1的雄配子，能顺利获得 F2。
（3）杂交育种育种周期长，利用单倍体育种缩短育种时间，加快育种进程，即将上述方案中F1（AaBb）产生的花药（或花粉）进行离体培养获得单倍体，再用秋水仙素处理单倍体幼苗，筛选出异交不亲和的糯性玉米新品种。
21．1935年W．C．Rose从纤维蛋白水解物中分离得到苏氨酸，其可促进动物生长发育并维持细胞膜功能，目前主要通过大肠杆菌发酵生产。我国研究者尝试利用基因工程技术来提高菌株的生产能力。回答下列问题：
（1）大肠杆菌因具有　 　等优点（答出两点即可），在发酵工程中常作为工程菌生产药物和疫苗。
（2）研究发现，当细胞中苏氨酸含量较高时，会抑制苏氨酸合成酶基因的转录。A基因编码的A蛋白位于大肠杆菌细胞膜上，可将苏氨酸运出细胞。研究者分别利用三种具有持续表达活性的启动子和A基因、红色荧光蛋白（RFP）基因来构建表达载体并导入大肠杆菌菌株W中，获得三种工程菌，相关处理及结果如图1所示。据图1分析：
①该实验的目的是　 　。
②红色荧光蛋白（RFP）基因的作用是　 　。
③工程菌W-01苏氨酸产量显著高于菌株W的原因是　 　。
（3）大肠杆菌拟核中有一个环状DNA分子，其上的F基因是调控细胞分裂的主要基因。当其表达水平较低时，可产生含有多个拟核DNA的多倍体菌株，这种菌株细胞体积和细胞内基因表达产物增加。综合利用上述信息，设计一个插入W-01菌株F基因启动子与编码区之间的表达元件（如图2），制备高产苏氨酸的多倍体工程菌，且该工程菌能够在含氯霉素的培养基中生长。请分析设计该表达元件的关键点：①　 　；②　 　。
【答案】（1）代谢快、繁殖快、易培养、培养成本低（答两点即可）
（2）探究外源A基因表达水平对工程菌苏氨酸产量的影响（或探究三种不同活性的启动子对苏氨酸产量的影响）；作为报告基因（或标记基因），其表达产物可以更直观地判断外源A基因的表达水平（或判断三种启动子的活性）；（启动子活性高，）A蛋白表达量高，苏氨酸运出速率高，菌体中苏氨酸含量低，对苏氨酸合成酶基因转录的抑制弱
（3）需要插入氯霉素抗性基因；（在F基因编码区前面）插入活性低的启动子（减少F基因的表达）
【知识点】基因工程的应用；基因工程综合；发酵工程的应用
【解析】【解答】(1) 大肠杆菌作为发酵工程常用工程菌，具备多项优势，答出两点即可。一是繁殖速度快，大肠杆菌为原核生物，以二分裂方式增殖，世代周期短，短时间内可大量增殖，满足规模化生产的菌体需求；二是代谢效率高，无核膜结构，转录和翻译可同时进行，能快速合成代谢产物，利于苏氨酸等物质积累；三是培养条件简单，对营养要求低，常规培养基即可培养，环境条件易调控，适合工业生产；四是培养成本低，原料易得、能耗少，可降低生产投入；五是遗传背景清晰，基因组简单，易进行基因编辑改造，方便导入外源基因优化代谢途径。
(2) ① 实验构建了三种含不同启动子、同时携带A基因和红色荧光蛋白基因的表达载体，导入菌株W后检测苏氨酸产量与荧光强度，实验目的是探究不同启动子驱动的外源A基因表达水平对工程菌苏氨酸产量的影响，也可探究三种不同活性启动子对A基因表达和苏氨酸产量的作用。
② 红色荧光蛋白基因与A基因共用同一启动子，表达量和A基因正相关，可作为报告基因，通过荧光强度直观反映A基因的表达水平，也能对比三种启动子的活性强弱，荧光强度越高，对应启动子活性越强，A基因表达量越高。
③ 原始菌株W无A基因，苏氨酸在胞内积累后会反馈抑制苏氨酸合成酶基因的转录，使苏氨酸合成受阻。工程菌W-01的启动子活性强，A基因大量表达，细胞膜上A蛋白增多，可快速将胞内苏氨酸转运到细胞外，降低胞内苏氨酸浓度，解除反馈抑制，让苏氨酸持续合成，因此产量远高于菌株W。
(3) ① 表达元件中需插入氯霉素抗性基因，该基因作为标记基因，能让导入元件的工程菌获得氯霉素抗性，可在含氯霉素的培养基上生长，从而筛选出阳性工程菌。
② 在F基因启动子与编码区之间插入低活性启动子，降低F基因的表达水平，使大肠杆菌细胞分裂异常，形成含多个拟核DNA的多倍体菌株，多倍体细胞体积大、基因表达产物更多，结合A蛋白的转运作用，可进一步提高苏氨酸产量。
【分析】原核生物繁殖快代谢强，适合作为基因工程的工程菌，基因表达载体含启动子、目的基因、标记基因等元件，报告基因可反映目的基因表达情况，微生物代谢存在反馈调节，细胞分裂基因的表达水平影响细胞倍性，多倍体可提升代谢产物产量，发酵工程可通过基因改造实现目标产物的规模化生产。
（1）大肠杆菌因具有代谢快、繁殖快、易培养、培养成本低等优点，在发酵工程中常作为工程菌生产药物和疫苗。
（2）①图示的处理是构建了三种不同的A基因表达载体，实验结果显示不同的A基因表达载体会影响大肠杆菌菌株苏氨酸的产量，因此分析可知，该实验的目的是探究外源A基因表达水平对工程菌苏氨酸产量的影响（或探究三种不同活性的启动子对苏氨酸产量的影响）。
②红色荧光蛋白（RFP）基因的作用是作为报告基因（或标记基因），其表达产物可以更直观地判断外源A基因的表达水平（或判断三种启动子的活性）。
③与菌株W相比，工程菌W-01的不同点是导入了A基因，且已知A基因编码的A蛋白位于大肠杆菌细胞膜上，可将苏氨酸运出细胞，因此推测工程菌W-01苏氨酸产量显著高于W的原因是A蛋白表达量高，苏氨酸运出速率高，菌体中苏氨酸浓度低，对苏氨酸合成酶基因转录的抑制弱。
（3）实验目的是通过基因工程的手段制备高产苏氨酸的多倍体工程菌，只有当F基因表达水平较低时.可产生含有多个拟核DNA的多倍体菌株，因此在F基因编码区前面插入活性低的启动子，减少F基因的表达。此外，本实验要求工程菌能够在含氯霉素的培养基中生长，因此表达元件中需要插入氯霉素抗性基因。
1 / 12026届广东省梅州市高三3月一模总复习质检生物试卷
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。每小题只有一个选项最符合题意。
1．碳中和是指通过减少温室气体排放和增加碳吸收，实现人为活动的碳足迹“净零排放”为实现国家“碳中和”目标，我市计划推出一系列措施。下列措施与目标不符的是（　　）
A．推广新能源汽车及配套充电桩建设
B．发展农业科学，培育高产优质粮食品种
C．退耕还林、还草和垃圾分类回收处理
D．新建大型燃煤发电厂以保障电力供应
2．生物兴趣小组从橘子果肉中分离得到完整的线粒体，操作流程如图所示。下列说法错误的是（　　）
A．缓冲液的作用是维持溶液的pH稳定
B．制备匀浆的目的是释放线粒体
C．差速离心可以将不同大小的颗粒分开
D．该线粒体可直接利用葡萄糖来氧化分解
3．线粒体DNA（mtDNA）是存在于线粒体内的遗传物质，为双链环状结构，可编码13种蛋白（均与呼吸作用有关）。mtDNA发生甲基化会使其基因表达受到抑制。下列相关叙述正确的是（　　）
A．mtDNA由两条脱氧核苷酸长链构成，含2个游离的磷酸基团
B．与呼吸作用有关的蛋白质共有13种，均在线粒体中的核糖体上合成
C．mtDNA发生甲基化不改变碱基的排列顺序，只影响相关基因表达
D．蓝细菌有氧呼吸强度降低可能与mtDNA的甲基化有关
4．主动运输的能量可来自ATP水解或电化学势能（离子的浓度梯度），下图是与小肠上皮细胞有关的葡萄糖跨膜运输的示意图，其中a、b、c表示转运蛋白。下列叙述错误的是（　　）
A．转运蛋白a转运葡萄糖时自身构象会发生变化
B．红细胞摄取葡萄糖与转运蛋白b转运葡萄糖方式相同
C．转运蛋白c能体现蛋白质具有运输和催化的功能
D．Na+进出小肠上皮细胞的方式为ATP水解供能的主动运输
5．生物科学史是生物科学形成、发展和演变的历程，是探索生命现象及其本质的史实。下列叙述正确的是（　　）
A．萨姆纳从刀豆种子中提取脲酶，证实了大部分酶是蛋白质，少数酶是RNA
B．梅塞尔森和斯塔尔运用放射性同位素标记技术证明了DNA的半保留复制
C．林德曼通过对赛达伯格湖的能量流动分析揭示了能量流动的特点
D．美国科学家坎农提出内环境保持稳定主要是依赖神经系统的调节
6．椎间盘是人体最大的无血管组织，正常情况下椎间盘内处于低氧状态。CESCs（人软骨终板干细胞）能够应用于椎间盘病变后的修复和再生。在体外培养时，低氧对CESCs衰老影响的结果如图所示。下列叙述正确的是（　　）
A．72h低氧处理对CESCs衰老有抑制作用
B．CESCs与其分化成的细胞遗传信息不同
C．CESCs在衰老过程中物质运输功能增强
D．血管入侵椎间盘利于CESCs发挥修复功能
7．20世纪以来，科学家们围绕“遗传物质的本质”展开了一系列经典的实验。下列有关叙述错误的是（　　）
A．肺炎链球菌体外转化实验中，在S型菌的细胞提取物中加入DNA酶，利用了“减法原理”控制自变量
B．若用和共同标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，则子代噬菌体均被标记
C．DNA分子一条脱氧核苷酸链上相邻的碱基通过脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖连接
D．亲代的遗传信息能准确地传给子代与严格的碱基互补配对有关
8．地中海贫血是人类常见的以血红蛋白合成障碍为主的常染色体隐性遗传病。据统计，广东省人群的地贫基因携带率高达11.07%，梅州地区更是达到13.4%（平均每7~8人中就有1名携带者）。下列有关叙述正确的是（　　）
A．梅州地区地贫基因携带率高，说明基因突变是自然选择的结果
B．梅州地区地贫基因携带率高，说明该地区人群的进化速度比其他地区更快
C．婚检筛查致病基因携带者和产前基因诊断是预防该病的重要措施
D．若夫妻双方均为地贫基因携带者，生出患地中海贫血男孩的概率为1/4
9．为验证α-淀粉酶具有专一性（最适催化温度为60℃）。某同学设计了一个实验方案，主要步骤如下表所示。下列叙述错误的是（　　）
步骤 甲组 乙组 丙组
① 加入2mL淀粉溶液 加入2mL淀粉溶液 加入2mL蔗糖溶液
② 加入2mLα淀粉酶溶液 加入2mL蒸馏水 ？
③ 60℃水浴加热1min，然后各加入现配的2mL斐林试剂，再水浴加热1min
A．丙组的步骤②应加入2mLα-淀粉酶溶液
B．第1次水浴加热目的是保证酶促反应在适宜的温度下进行
C．本实验若设置丁组，可加入2mL蔗糖溶液和2mL蒸馏水
D．第2次水浴加热1min后，甲、丙组溶液均产生砖红色沉淀
10．某人的肝细胞中某种酶活性较其他正常细胞的同种酶低，原因不可能是（　　）
A．酶基因的启动子缺失
B．酶基因中碱基序列发生了变化
C．肝细胞所处的内环境发生了变化
D．酶的某个氨基酸发生了替换
11．脐橙是梅州市平远县的特色农产品，栽培时合理使用植物生长调节剂对提升果实品质和产量至关重要。下列叙述错误的是（　　）
A．幼果期喷洒适宜浓度的生长素类似物，可减少脐橙落果，提高坐果率
B．新梢生长期喷施适量的赤霉素，能促进脐橙枝条伸长和树体生长
C．喷施适宜浓度的细胞分裂素可延缓脐橙叶片衰老，延长光合作用时间
D．给脐橙幼果喷施适量的乙烯利能促进果实发育，让脐橙能提早上市
12．2025年诺贝尔奖表彰了发现调节性T细胞（Treg）的三位科学家。Treg细胞是一类调控自身免疫反应的T细胞亚群，其机制涉及细胞表面蛋白CD39和CD73，如图所示。下列叙述正确的是（　　）
A．Treg细胞和辅助性T细胞的来源和成熟场所均不同
B．CD39和CD73可催化ATP的水解进而促进T细胞代谢
C．TGF-β、IL-10和颗粒酶B均属于免疫活性物质
D．系统性红斑狼疮患者体内Treg细胞的数量可能比正常人多
13．西红柿叶肉细胞进行光合作用和呼吸作用的过程如图1所示（①~④表示过程）。某实验室用水培法栽培西红柿进行相关实验的研究，在 CO2充足的条件下西红柿植株的呼吸速率和光合速率变化曲线如图2所示，下列说法正确的是（　　）
A．图1中，晴朗的白天西红柿叶肉细胞中产生 ATP 的过程是①②③
B．图2中，9~10h间，光合速率迅速下降，最可能发生变化的环境因素是温度
C．培养时若植物出现萎蔫现象，原因是植物排出无机盐导致培养液渗透压升高
D．在图2中两曲线的交点时，叶肉细胞会吸收外界的CO2
14．塑化剂（DEHP，化学式为）被很多国家认定为毒性化学物质。下图为某实验小组从土壤中筛选可降解DEHP细菌的过程。下列叙述错误的是（　　）
A．振荡培养可增加溶液中的溶解氧，以满足降解菌细胞呼吸的需求
B．初选之前需对培养基、培养皿和覆盖过塑料薄膜的土壤样品均进行湿热灭菌
C．图中固体培养基以DEHP为唯一碳源，从功能的角度来看属于选择培养基
D．培养若干天后，应选择DEHP含量低的培养液进行接种以进一步扩增目的菌
15．6-磷酸葡萄糖脱氢酶（G-6PD）有F和S两种类型，分别由一对等位基因和编码。基因型为的女性体细胞中的两个X染色体，会有一个随机失活，且这个细胞的后代相应的X染色体均会发生同样的变化。将基因型为的女性皮肤组织用胰蛋白酶处理后先进行细胞的原代培养，再对不同的单细胞分别进行单克隆培养。分别对原代培养和单克隆培养的细胞进行G-6PD蛋白电泳检测，结果如图所示。下列叙述错误的是（　　）
A．基因和基因遵循基因分离定律
B．用胰蛋白酶处理皮肤组织可使其分散成单个细胞
C．原代培养细胞电泳图有2个条带是因为同时检测了多个细胞
D．单克隆培养的细胞1、2、4、5、8、9与3、6、7所含基因不同
16．某动物体毛的灰色、黄色和黑色分别由、和基因控制（已知这些控制毛色的基因位于常染色体上）。科研人员进行的杂交实验如表所示。不考虑变异，下列有关说法错误的是（　　）
实验组别 杂交① 杂交② 杂交③
亲代 纯合灰色×纯合黄色 纯合灰色×纯合黑色 纯合黄色×纯合黑色
子代 灰色雌性42只 灰色雄性20只 黄色雄性22只 灰色雌性X只 灰色雄性Y只 黑色雄性Z只 黄色雌性36只 黄色雄性19只 黑色雄性17只
A．据表推测，相同基因型的雄性个体表型可能不同
B．杂交②不同表型子代数X：Y：Z可能接近2：1：1
C．杂交①③子代黄色雄性个体都表达了SY基因
D．通过该实验可推断雌性中显隐顺序为
二、非选择题：本题共5小题，共60分。
17．随着梅州市生态环境持续向好、野生动物保护工作力度持续加大，豹猫等珍稀野生动物的出没频率明显增加。为更好保护国家二级保护动物豹猫，研究者根据本地保护区人类活动强度，将调查区域分为人类低干扰点和高干扰点，以研究人类活动对相关动物活动节律的影响。回答下列问题：
（1）豹猫主要生活在山林群落，区别同一地区不同群落的重要特征是　 　。
（2）已知山鸡是豹猫的主要猎物，在人类低干扰点和高干扰点，豹猫和山鸡的日活动节律如图所示。简述人类低干扰点的豹猫和山鸡的活动时间特点：　 　。与低干扰点相比，高干扰点的豹猫在　 　（填“日间”或“夜间”）的活跃度明显较高。
注：相对活跃度：某时间点出现的次数与全天出现总次数的比值；重叠度：豹猫和山鸡日活动节律的重叠程度。
（3）如果豹猫和山鸡每天的活动次数不变，据图所示，从重叠度角度分析人类高干扰对豹猫捕食的影响是　 　。
（4）根据上述研究结果，请提出在山林保护区内增加豹猫种群数量的具体措施：　 　（答出一点即可）。
18．2025年11月7日，习近平总书记在广东梅州考察沙田柚种植基地，指出要加强科技应用、发展乡村特色产业。农技人员探究不同施镁肥方式对柚树生长的影响，相关结果如表所示。回答下列问题：
处理 叶片镁含量（g/kg） 光合速率（μmol/(m2 s)） 果实总糖（mg/g）
对照组 3.36 11.32 74.07
土施镁肥 3.48 13.79 76.30
叶面喷施镁肥 3.68 15.91 78.18
（1）据表可知，　 　（填“土施”或“叶面喷施”）镁肥更有利于提升沙田柚产量。施镁肥可以增产，从光合作用角度分析，其机理最可能是：柚树吸收镁离子后，能够　 　，进而提升光反应，促使果实合成更多的糖类等有机物。
（2）为研究Mg2+对光合作用的影响，科研人员分别模拟环境中Mg2+正常供给+Mg2+、缺乏-Mg2+条件，测定沙田柚幼苗光合作用相关指标，如图1、2所示。
①该实验中“+Mg2+组”为　 　（填“实验组”或“对照组”）。
②图1结果表明，叶肉细胞叶绿体中的Mg2+相对含量和CO2固定速率都存在“光照下高、黑暗下低”的节律性波动，且Mg2+能　 　（填“提高”或“降低”）沙田柚幼苗固定CO2的能力。
③进一步测定上述过程中酶R（催化C5与CO2的反应）的变化如图2所示，请结合图1和图2的实验结果，阐明Mg2+对沙田柚幼苗光合作用影响的可能机理：　 　。
（3）上述研究表明，科学施肥管理对沙田柚植株的生长至关重要请提出一个有利于沙田柚从土壤中吸收肥料的具体措施：　 　。
19．自然杀伤细胞（NK细胞是除T细胞、B细胞之外的第三类淋巴细胞。NK细胞来源于骨髓造血干细胞，属于先天免疫系统的核心细胞。肿瘤微环境（缺乏葡萄糖，富含脂质）会减少NK细胞的能量供应，从而降低NK细胞对肿瘤细胞的杀伤力。研究发现周期性禁食（一周中固定两天只饮水不进食，其他五天自由进食）能影响NK细胞对肿瘤细胞的杀伤力。回答下列问题：
（1）研究表明周期性禁食能通过某些神经信号作用于下丘脑，经　 　轴促进肾上腺皮质激素的分泌。
（2）为探究肾上腺皮质激素对NK细胞杀伤力的影响，科学家取小鼠的NK细胞分两组进行实验，结果如下表（Cptla是一种协助脂肪酸进入线粒体氧化分解的酶）所示。
组别 实验处理 NK细胞数量相对值 NK细胞内Cptla含量相对值
A组 不做处理 1.5 0.9
B组 加入适量肾上腺皮质激素
1.46
B组NK细胞数量相对值为　 　。综合以上信息分析，周期性禁食能增强NK细胞对肿瘤细胞的杀伤力进而抑制肿瘤生长，请补充完善该逻辑链条：周期性禁食→　 　→　 　→　 　→NK细胞杀伤肿瘤细胞的能力增强。
（3）为进一步探究周期性禁食对肿瘤细胞的影响，科学家检测了周期性禁食处理的小鼠骨髓、脾脏、血液中的NK细胞数量动态变化情况以及细胞因子IL-12（促进NK细胞分泌抗癌因子IFN-γ）含量的变化情况，如图甲和图乙。
据图分析，周期性禁食抑制肿瘤生长的另一个原因是　 　。
（4）结合上述研究，请为临床上治疗肿瘤提出两条可行性思路：　 　。
20．玉米是我国重要的雌雄同株异花传粉的农作物，其天然杂交（异花授粉）的特性易导致不同品种间发生“串粉”现象，进而影响目标性状的稳定遗传。研究表明，玉米产量与品质受多对农艺性状相关基因的调控，其中结实特性和籽粒糯性是两类具有重要育种价值的遗传性状。已知A、a是与结实有关的基因，B、b是与糯性有关的基因（b控制糯性），两对基因独立遗传。现有甲、乙、丙三类玉米植株，基因型分别为AABB、AaBB、aabb，科学家利用这三类植株进行了四组实验，结实情况如表所示。分析回答下列问题：
组别 ① ② ③ ④
亲本 甲（♂）×乙（♀） 乙（♂）×甲（♀） 甲（♂）×丙（♀） 丙（♂）×甲（♀）
结实情况 结实 结实 结实 不结实
（1）第④组杂交不结实是由于基因型为　 　的雌配子不能与另一种基因型的雄配子结合导致，这种现象属于异交不亲和。
（2）利用第（1）题的结论，为培育异交不亲和且能稳定遗传的糯性玉米新品种，研究者以甲、乙、丙三类玉米为材料进行了选育工作。
①第一步：以　 　为母本，　 　为父本杂交，获得F1AaBb。
②第二步：再用丙与F1植株杂交得F2，杂交时以　 　作为母本，原因是　 　。
③第三步：F2中选择糯性玉米自交获得F3，筛选出异交不亲和的糯性玉米新品种。
（3）有人认为上述选育方案所需时间较长，请你在上述方案的基础上提出另一种方案以达到加快育种进程的目的　 　。
21．1935年W．C．Rose从纤维蛋白水解物中分离得到苏氨酸，其可促进动物生长发育并维持细胞膜功能，目前主要通过大肠杆菌发酵生产。我国研究者尝试利用基因工程技术来提高菌株的生产能力。回答下列问题：
（1）大肠杆菌因具有　 　等优点（答出两点即可），在发酵工程中常作为工程菌生产药物和疫苗。
（2）研究发现，当细胞中苏氨酸含量较高时，会抑制苏氨酸合成酶基因的转录。A基因编码的A蛋白位于大肠杆菌细胞膜上，可将苏氨酸运出细胞。研究者分别利用三种具有持续表达活性的启动子和A基因、红色荧光蛋白（RFP）基因来构建表达载体并导入大肠杆菌菌株W中，获得三种工程菌，相关处理及结果如图1所示。据图1分析：
①该实验的目的是　 　。
②红色荧光蛋白（RFP）基因的作用是　 　。
③工程菌W-01苏氨酸产量显著高于菌株W的原因是　 　。
（3）大肠杆菌拟核中有一个环状DNA分子，其上的F基因是调控细胞分裂的主要基因。当其表达水平较低时，可产生含有多个拟核DNA的多倍体菌株，这种菌株细胞体积和细胞内基因表达产物增加。综合利用上述信息，设计一个插入W-01菌株F基因启动子与编码区之间的表达元件（如图2），制备高产苏氨酸的多倍体工程菌，且该工程菌能够在含氯霉素的培养基中生长。请分析设计该表达元件的关键点：①　 　；②　 　。
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】人口增长对生态环境的影响；全球性生态环境问题
【解析】【解答】A、推广新能源汽车并建设配套充电桩，能够替代传统燃油汽车，减少汽油、柴油等化石燃料的燃烧，从而降低二氧化碳等温室气体的排放，符合碳中和的目标，A正确；
B、培育高产优质的粮食品种，可以提高粮食的单位面积产量，减少对耕地面积的过度需求，有利于保护森林、草原等植被，增强生态系统的碳固定能力，助力实现碳中和，B正确；
C、退耕还林、还草可以增加植被覆盖，提升植物光合作用对二氧化碳的吸收量；垃圾分类回收处理能够实现资源循环利用，减少垃圾焚烧、填埋过程中产生的温室气体，符合碳中和要求，C正确；
D、燃煤发电需要大量燃烧煤炭，煤炭燃烧会释放大量二氧化碳，新建大型燃煤发电厂会显著增加温室气体排放，与碳中和减少碳排放、实现净零排放的目标相悖，D错误。
故答案为：D。
【分析】碳中和的核心是减少温室气体排放并增加碳吸收，实现碳的净零排放。新能源的推广、植被保护与增加、资源循环利用等措施可以减少碳排放或增强碳汇，有利于达成碳中和目标。化石燃料的大量燃烧会释放大量二氧化碳，增加温室气体排放，不利于实现碳中和。
2．【答案】D
【知识点】其它细胞器及分离方法；线粒体的结构和功能
【解析】【解答】A、缓冲液中含有缓冲对物质，能够维持溶液pH的相对稳定，避免pH变化破坏线粒体的结构与功能，A正确；
B、制备匀浆时通过机械破碎的方式破坏橘子果肉细胞的结构，使细胞内的线粒体等细胞器释放到匀浆液中，B正确；
C、差速离心法依据不同颗粒的大小、质量差异，通过逐步提高离心转速，可将不同大小的颗粒分离开，C正确；
D、线粒体不能直接氧化分解葡萄糖，葡萄糖需先在细胞质基质中经糖酵解生成丙酮酸，丙酮酸进入线粒体后才能参与有氧呼吸的后续阶段，D错误。
故答案为：D。
【分析】分离细胞器常用差速离心法，该方法利用不同细胞器的大小、密度差异，在不同离心速度下实现分步分离。缓冲液在细胞器分离过程中可维持pH和渗透压稳定，保护细胞器的结构与功能。线粒体是有氧呼吸的主要场所，但葡萄糖的分解第一步发生在细胞质基质，线粒体仅能利用丙酮酸进行后续的氧化分解。
3．【答案】C
【知识点】DNA分子的结构；表观遗传；基因的表达综合
【解析】【解答】A、mtDNA为双链环状DNA分子，其两条脱氧核苷酸链首尾相连形成闭合环状结构，因此不存在游离的磷酸基团（只有链状双链DNA分子才含有2个游离的磷酸基团），A错误；
B、mtDNA仅编码13种与呼吸作用相关的蛋白质，但细胞内参与有氧呼吸的蛋白质种类远多于13种（如细胞质基质中催化糖酵解的酶、核基因编码的呼吸链复合体蛋白等）；同时，线粒体中的蛋白质大部分由核基因编码，在细胞质基质的核糖体上合成后转运至线粒体，仅少数由mtDNA编码并在线粒体基质的核糖体上合成，并非所有与呼吸作用有关的蛋白质都在线粒体核糖体上合成，B错误；
C、mtDNA发生甲基化属于表观遗传修饰，该修饰不会改变DNA分子的碱基排列顺序，但会通过阻碍RNA聚合酶与启动子结合等方式抑制相关基因的转录，进而影响基因表达，符合表观遗传“碱基序列不变、基因表达可遗传改变”的特点，C正确；
D、蓝细菌是原核生物，细胞内不具有线粒体这一细胞器，因此不存在mtDNA，其有氧呼吸的场所为细胞质基质和细胞膜，故蓝细菌有氧呼吸强度降低与mtDNA的甲基化无关，D错误。
故答案为：C。
【分析】线粒体DNA（mtDNA）为双链环状结构，其闭合环状的特点决定了分子中无游离的磷酸基团；线粒体是半自主性细胞器，自身仅能编码少量蛋白质，大部分线粒体蛋白质由核基因编码并在细胞质核糖体合成后转运至线粒体；表观遗传修饰（如DNA甲基化）不改变DNA的碱基序列，仅通过调控染色质结构或转录过程影响基因表达；原核生物不具备线粒体结构，因此不存在mtDNA，其呼吸作用的调控与mtDNA无关。
4．【答案】D
【知识点】ATP的作用与意义；被动运输；主动运输
【解析】【解答】A、转运蛋白a属于载体蛋白，载体蛋白在转运葡萄糖时会与葡萄糖结合，自身构象发生改变以完成物质转运，A正确；
B、转运蛋白b转运葡萄糖时，葡萄糖由细胞内高浓度向组织液低浓度运输，需要转运蛋白协助但不消耗能量，属于协助扩散；红细胞摄取葡萄糖的方式也为协助扩散（顺浓度梯度、需载体蛋白、不耗能），二者运输方式相同，B正确；
C、转运蛋白c可介导Na+逆浓度梯度运出细胞（体现运输功能），同时催化ATP水解为ADP和Pi（体现催化功能），为Na+的主动运输供能，因此该蛋白体现了蛋白质的运输和催化功能，C正确；
D、Na+进入小肠上皮细胞时，顺浓度梯度（肠腔Na+浓度＞细胞内Na+浓度），通过转运蛋白a伴随葡萄糖同向转运，属于协助扩散；Na+排出细胞时，逆浓度梯度，由转运蛋白c催化ATP水解供能，属于主动运输。因此Na+进出细胞的方式并非均为ATP水解供能的主动运输，D错误。
故答案为：D。
【分析】物质跨膜运输方式包括被动运输（自由扩散、协助扩散）和主动运输，协助扩散顺浓度梯度、需载体蛋白、不耗能；主动运输逆浓度梯度、需载体蛋白、消耗能量（ATP或电化学势能）。载体蛋白转运物质时会发生构象改变；部分膜蛋白兼具运输和催化功能（如Na+-K+泵类蛋白）。小肠上皮细胞吸收葡萄糖依赖Na+的电化学势能（协同运输），排出葡萄糖为协助扩散，Na+的跨膜运输体现了不同运输方式的协同作用。
5．【答案】C
【知识点】酶的本质及其探索历程；神经、体液调节在维持稳态中的作用；DNA分子的复制；生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、萨姆纳从刀豆种子中提取出脲酶并证明脲酶的化学本质是蛋白质，证实少数酶的化学本质是RNA的科学家是切赫和奥特曼，该实验结论并非由萨姆纳得出，A错误；
B、梅塞尔森和斯塔尔运用15N同位素标记法结合密度梯度离心技术证明DNA半保留复制，15N属于稳定同位素，不具有放射性，该实验并未使用放射性同位素标记技术，B错误；
C、林德曼通过对赛达伯格湖的能量流动进行定量分析，揭示了生态系统中能量流动具有单向流动、逐级递减的特点，C正确；
D、美国科学家坎农提出了内环境稳态的概念，认为内环境的稳定依赖于神经调节和体液调节的共同作用，并非仅依靠神经系统的调节，D错误。
故答案为：C。
【分析】酶的本质探索中，萨姆纳证明脲酶是蛋白质，切赫和奥特曼发现少数RNA具有催化功能。证明DNA半保留复制的实验使用的15N无放射性，依靠密度差异区分DNA分子。林德曼通过定量研究湖泊能量流动，阐明了能量单向流动、逐级递减的规律。内环境稳态由坎农提出，其维持依靠神经调节和体液调节的协调配合。
6．【答案】A
【知识点】细胞分化及其意义；衰老细胞的主要特征
【解析】【解答】A、由柱状图可知，常氧72h时衰老细胞占比约70%，低氧72h时衰老细胞占比约22%，低氧72h处理后衰老细胞占比显著低于常氧组，说明72h低氧处理对CESCs衰老有抑制作用，A正确；
B、细胞分化的实质是基因的选择性表达，该过程中细胞的遗传信息（DNA序列）不发生改变，因此CESCs与其分化成的细胞遗传信息相同，B错误；
C、细胞衰老过程中，细胞膜的通透性改变，物质运输功能会降低，而非增强，C错误；
D、椎间盘正常处于低氧状态，血管入侵会使椎间盘内氧含量升高（变为常氧状态），而常氧下CESCs衰老细胞占比更高，会加速CESCs衰老，不利于其发挥修复功能，D错误。
故答案为：A。
【分析】细胞分化是基因选择性表达的结果，遗传物质在分化过程中保持不变；细胞衰老时会出现细胞膜通透性改变、物质运输功能降低、酶活性下降等特征；低氧环境可抑制CESCs衰老，而常氧环境会加速其衰老，椎间盘的天然低氧环境利于维持CESCs的功能，血管入侵会破坏低氧微环境，不利于CESCs发挥修复和再生作用。
7．【答案】B
【知识点】肺炎链球菌转化实验；噬菌体侵染细菌实验；DNA分子的结构；DNA分子的复制
【解析】【解答】A、艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验中，在S型菌的细胞提取物中加入DNA酶，会将提取物中的DNA水解去除，通过排除DNA的作用来探究遗传物质的本质，这种去除某一自变量的思路利用了实验中的“减法原理”，A正确；
B、若用32P标记噬菌体DNA、35S标记噬菌体蛋白质外壳，侵染未被标记的大肠杆菌时，噬菌体的蛋白质外壳不进入大肠杆菌，只有含32P的DNA进入宿主细胞；子代噬菌体的蛋白质原料全部来自大肠杆菌，因此子代噬菌体均不含35S，只有少量子代噬菌体含有32P，并非子代噬菌体均被标记，B错误；
C、DNA分子的基本骨架由脱氧核糖和磷酸交替连接构成，在一条脱氧核苷酸链上，相邻的两个碱基通过“脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖”的结构相连，C正确；
D、DNA复制过程中遵循严格的碱基互补配对原则（A与T配对，G与C配对），保证了亲代DNA的遗传信息能够准确地复制并传递给子代，D正确。
故答案为：B。
【分析】减法原理是指排除实验中的某一自变量以观察实验结果的变化；噬菌体侵染细菌时，仅DNA进入宿主细胞，蛋白质外壳留在胞外，因此子代噬菌体的放射性标记仅与亲代DNA有关；DNA单链上相邻碱基依靠脱氧核糖和磷酸连接，双链间碱基依靠氢键连接；碱基互补配对是DNA精准复制、遗传信息稳定传递的核心保障。
8．【答案】C
【知识点】人类遗传病的监测和预防；基因频率的概念与变化
【解析】【解答】A、基因突变具有随机性和不定向性，其产生并非自然选择的结果，自然选择的作用是定向改变种群的基因频率；梅州地区地贫基因携带率高，是自然选择等因素导致该致病基因频率较高，并非基因突变由自然选择造成，A错误；
B、生物进化的实质是种群基因频率发生定向改变，仅根据地贫基因携带率高，无法判断该地区人群基因频率的变化速率，不能说明其进化速度比其他地区更快，B错误；
C、地中海贫血属于常染色体隐性遗传病，通过婚检筛查致病基因携带者、产前开展基因诊断，能有效评估胎儿的患病风险，是预防该病的重要措施，C正确；
D、设正常基因为A，致病基因为a，夫妻双方均为携带者（Aa），子代患病（aa）的概率为1/4，子代性别为男孩的概率为1/2，因此生出患地中海贫血男孩的概率为1/4×1/2=1/8，D错误。
故答案为：C。
【分析】基因突变是随机、不定向的可遗传变异，自然选择只决定进化方向；种群基因频率的改变标志着生物进化；隐性遗传病可通过婚前筛查与产前诊断降低发病风险；计算伴常染色体遗传病的患病概率时，若涉及性别，需将患病概率与性别概率相乘。
9．【答案】D
【知识点】酶的特性
【解析】【解答】A、该实验的自变量为底物种类（淀粉、蔗糖），各组酶的用量属于无关变量应保持一致，因此丙组步骤②需加入2mL α-淀粉酶溶液，A正确；
B、α-淀粉酶的最适催化温度为60℃，第一次60℃水浴加热可保证酶促反应在最适温度下进行，使酶的活性达到最高，B正确；
C、若设置丁组加入2mL蔗糖溶液和2mL蒸馏水，可作为空白对照，排除蔗糖自身与斐林试剂发生反应的可能性，使实验结果更具说服力，C正确；
D、甲组中淀粉在α-淀粉酶催化下水解生成麦芽糖（还原糖），水浴加热后会出现砖红色沉淀；丙组中α-淀粉酶不能催化蔗糖水解，且蔗糖属于非还原糖，因此不会产生砖红色沉淀，D错误。
故答案为：D。
【分析】酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类化学反应，验证α-淀粉酶的专一性时，底物为自变量，酶的用量、温度、pH等为无关变量需等量且适宜。淀粉可被α-淀粉酶水解为还原糖，蔗糖不能被其水解；斐林试剂只能与还原糖在水浴加热条件下生成砖红色沉淀，可据此检测底物是否被水解。
10．【答案】A
【知识点】酶的本质及其探索历程；酶的相关综合；基因突变的特点及意义；内环境的组成
【解析】【解答】A、启动子是RNA聚合酶结合的位点，若酶基因的启动子缺失，该基因将无法转录，细胞中不会合成该酶，而非酶的活性降低，因此这不可能是酶活性较低的原因，A错误；
B、酶基因中碱基序列发生基因突变，可能导致编码的酶蛋白结构异常，进而使酶活性下降，B正确；
C、酶的活性受内环境中pH、离子浓度等条件影响，肝细胞所处内环境发生变化，可直接导致该酶活性降低，C正确；
D、酶的某个氨基酸发生替换，会改变酶的空间结构，可能造成酶活性中心构象改变，使酶活性下降，D正确。
故答案为：A。
【分析】酶活性降低是指酶蛋白合成正常，但催化效率下降；启动子缺失会直接导致基因无法表达，细胞内无该酶存在。基因突变、氨基酸替换可改变酶的结构影响活性，内环境理化性质改变可直接调节酶的活性。
11．【答案】D
【知识点】其他植物激素的种类和作用；植物激素及其植物生长调节剂的应用价值
【解析】【解答】A、生长素及其类似物具有防止落花落果的生理作用，在脐橙幼果期喷洒适宜浓度的生长素类似物，能够抑制果柄脱落，减少落果，从而提高坐果率，A正确；
B、赤霉素的核心作用是促进细胞伸长，进而促进植株茎秆伸长生长，在脐橙新梢生长期喷施适量赤霉素，可促进枝条细胞伸长，加快树体营养生长，B正确；
C、细胞分裂素能够促进细胞分裂，同时可延缓叶绿素分解、抑制叶片衰老，保持叶片的光合功能，延长叶片进行光合作用的时间，为果实积累更多有机物，C正确；
D、乙烯利是人工合成的乙烯释放剂，乙烯的生理作用是促进果实成熟，使果实着色、变软、风味形成；而促进果实发育的激素是生长素、赤霉素等，因此喷施乙烯利不能促进脐橙幼果发育，仅能加速果实成熟以提早上市，D错误。
故答案为：D。
【分析】植物生长调节剂的作用具有专一性：生长素类调节剂可调节坐果、防止脱落；赤霉素促进营养生长；细胞分裂素延缓叶片衰老；乙烯利模拟乙烯作用，仅调控果实成熟，不参与果实发育过程，二者功能不可混淆。
12．【答案】C
【知识点】免疫功能异常；免疫系统的结构与功能
【解析】【解答】A、Treg细胞和辅助性T细胞均来源于骨髓中的造血干细胞，且均在胸腺中成熟，二者来源和成熟场所相同，A错误；
B、CD39和CD73催化ATP水解为3Pi，该过程的产物会抑制T细胞的活性，并非促进T细胞代谢，B错误；
C、免疫活性物质是由免疫细胞或其他细胞产生、在免疫反应中发挥调节或效应作用的物质，TGF-β、IL-10属于细胞因子，颗粒酶B属于细胞毒性物质，三者均属于免疫活性物质，C正确；
D、系统性红斑狼疮是自身免疫病，Treg细胞的功能是抑制自身免疫反应，患者体内Treg细胞数量或功能存在缺陷，数量通常比正常人少，D错误。
故答案为：C。
【分析】所有T细胞均由骨髓中的造血干细胞分化而来，迁移至胸腺中发育成熟，不同T细胞亚群的起源和成熟场所一致。免疫活性物质是由免疫细胞或其他细胞产生的、在免疫反应中发挥免疫调节或免疫效应作用的物质，包括细胞因子、抗体、溶菌酶、颗粒酶等。自身免疫病是由于机体免疫系统异常敏感、反应过度，将自身物质当作外来异物进行攻击而引起的疾病。
13．【答案】D
【知识点】光合作用的过程和意义；影响光合作用的环境因素；光合作用和呼吸作用的区别与联系
【解析】【解答】A、图1中①为光合作用光反应阶段，可产生ATP；②为光合作用暗反应阶段，该过程消耗ATP；③为有氧呼吸第三阶段，可产生大量ATP；④为有氧呼吸第一、二阶段，可产生少量ATP。晴朗白天西红柿叶肉细胞同时进行光合作用和有氧呼吸，产生ATP的过程是①③④，而非①②③，A错误；
B、图2中9~10h间光合速率骤降为0，而呼吸速率未发生明显骤变，说明最可能的环境因素变化是光照突然停止（若为温度变化，呼吸速率也会随之改变），而非温度，B错误；
C、水培植物萎蔫的原因通常是根系缺氧导致主动吸收无机盐的ATP不足，根细胞渗透压降低、吸水动力减弱，或培养液渗透压过高导致植物失水，并非植物排出无机盐导致培养液渗透压升高，C错误；
D、图2中两曲线交点代表植株整体光合速率等于呼吸速率，由于植株中仅叶肉细胞能进行光合作用，其余细胞（如根、茎细胞）仅进行呼吸作用，因此叶肉细胞的光合速率需大于自身呼吸速率才能维持植株整体光合=呼吸，故叶肉细胞会从外界吸收CO2，D正确。
故答案为：D。
【分析】光合作用分为光反应和暗反应阶段，光反应阶段将光能转化为ATP和NADPH中的化学能，暗反应阶段消耗ATP和NADPH将CO2还原为有机物。有氧呼吸分为三个阶段，第一、二阶段产生少量ATP，第三阶段产生大量ATP，其中光反应和有氧呼吸的三个阶段均能产生ATP，暗反应阶段消耗ATP。光合速率与呼吸速率的交点代表植株整体光合速率等于呼吸速率，此时叶肉细胞的光合速率大于其自身呼吸速率。植物细胞吸水的动力来自细胞液与外界溶液的渗透压差，根系主动吸收无机盐需要消耗ATP，缺氧会导致无机盐吸收受阻，进而影响细胞渗透压和吸水能力。环境因素中，光照突然停止会导致光合速率骤降，而温度变化会同时影响光合速率和呼吸速率。
14．【答案】B
【知识点】微生物的分离和培养；培养基对微生物的选择作用；培养基概述及其分类；灭菌技术
【解析】【解答】A、振荡培养可增大培养液与空气的接触面积，提高溶液中的溶解氧含量，满足降解菌（好氧型）细胞呼吸对氧气的需求，促进其生长繁殖，A正确；
B、初选前需对培养基、培养皿等实验器具进行湿热灭菌（高压蒸汽灭菌），以杀灭所有微生物避免杂菌污染；但覆盖过塑料薄膜的土壤样品是目的菌的富集来源，若进行湿热灭菌会彻底杀死其中的降解菌，因此土壤样品不能进行灭菌处理，B错误；
C、固体培养基以DEHP为唯一碳源，只有可降解DEHP的细菌能利用该碳源生长繁殖，无法利用DEHP的微生物因碳源匮乏而被抑制，该培养基从功能角度属于选择培养基，C正确；
D、培养液中DEHP含量越低，说明其中细菌降解DEHP的能力越强，目的菌的数量占比越高，因此应选择DEHP含量低的培养液进行接种，以进一步扩增目的菌，D正确。
故答案为：B。
【分析】选择培养基是指通过控制营养成分或环境条件，允许特定微生物生长繁殖，同时抑制或阻止其他微生物生长的培养基，常用于筛选目的微生物。灭菌是指使用强烈理化因素杀灭物体内外所有微生物（包括芽孢和孢子），实验中仅对培养基、培养皿等器具灭菌，待筛选的样品（如土壤样品）不可灭菌，否则会丢失目的菌。振荡培养可提升培养液的溶解氧含量，适用于好氧微生物的培养。筛选降解特定底物的微生物时，底物剩余量可反映微生物的降解能力，剩余量越少，对应微生物的降解能力越强，可作为进一步扩增的依据。
15．【答案】D
【知识点】基因的分离规律的实质及应用；动物细胞培养技术
【解析】【解答】A、基因F和基因S是位于X染色体上的等位基因，在减数分裂过程中随同源染色体的分离而分离，遵循基因的分离定律，A正确；
B、动物细胞之间的细胞外基质主要成分为蛋白质，用胰蛋白酶处理皮肤组织可分解细胞间的蛋白质，使组织分散成单个细胞，B正确；
C、基因型为XFXS的女性体细胞中会随机失活一条X染色体，单个细胞仅表达一种类型的G-6PD蛋白（F型或S型），原代培养细胞包含多个细胞，部分细胞表达F型蛋白、部分细胞表达S型蛋白，因此电泳图出现2个条带，C正确；
D、单克隆培养的细胞由单个细胞经有丝分裂增殖而来，有丝分裂过程中遗传物质保持稳定，因此细胞1、2、4、5、8、9与3、6、7所含基因均为XFXS，基因组成相同，仅因X染色体随机失活导致表达的蛋白类型不同，D错误。
故答案为：D。
【分析】等位基因是位于同源染色体相同位置上控制相对性状的基因，减数分裂时等位基因随同源染色体的分离而分离，遵循基因分离定律。动物细胞培养时，胰蛋白酶可分解细胞间的蛋白质，使组织分散为单个细胞。雌性哺乳动物体细胞中存在X染色体随机失活现象，一个细胞仅表达一条X染色体上的基因，其有丝分裂后代会保持相同的X染色体失活状态。原代培养包含多个细胞，会呈现两种蛋白条带；单克隆培养由单个细胞增殖而来，仅呈现一种蛋白条带，但所有细胞的基因型均相同。
16．【答案】D
【知识点】基因的分离规律的实质及应用
【解析】【解答】A、杂交①的亲本为纯合灰色和纯合黄色，子代基因型均为SGSY，子代雌性全表现为灰色，雄性却有灰色和黄色两种表型，说明相同基因型的雄性个体表型可能不同，A正确；
B、杂交②的亲本为纯合灰色和纯合黑色，子代基因型均为SGSB，子代雌性全表现为灰色，雄性中灰色和黑色的比例接近1：1，因此子代表型数量X：Y：Z接近2：1：1，B正确；
C、杂交①子代黄色雄性的基因型为SGSY，杂交③子代黄色雄性的基因型为SYSB，二者均表现为黄色，说明这些黄色雄性个体都表达了SY基因，C正确；
D、杂交①子代雌性全为灰色，可判断SG对SY为显性；杂交③子代雌性全为黄色，可判断SY对SB为显性，因此雌性中显隐顺序为SG＞SY＞SB，与选项表述不符，D错误。
故答案为：D。
【分析】复等位基因是指同源染色体的相同位点上存在两个以上控制相对性状的基因，其遗传遵循基因的分离定律。常染色体上的基因遗传与性别无关联，但相同基因型的个体在雌雄性别中可能表现出不同的表型。判断复等位基因的显隐性关系时，杂合子所表现出的性状即为显性性状，可依据杂合子的表型确定不同等位基因的显隐顺序。
17．【答案】（1）物种组成
（2）豹猫和山鸡全天都存在一定程度的活动，但活动时间主要集中在晨昏；夜间
（3）人类高干扰使二者的重叠度降低，这意味着豹猫和山鸡相遇捕食的机会减少，不利于豹猫捕食山鸡获取食物
（4）减少人类活动对山林保护区的干扰（或保护山鸡等豹猫的猎物资源）
【知识点】当地自然群落中若干种生物的生态位；群落的概念及组成
【解析】【解答】(1) 群落的物种组成是群落最基本的特征，它决定了群落的结构与功能，不同群落的物种种类、数量存在明显差异，因此物种组成是区别同一地区不同群落的重要特征。
(2) ①从低干扰点的曲线可知，豹猫和山鸡在全天各时段均有一定程度的相对活跃度，并非某一时段完全静止；两者的活跃度峰值均集中在晨昏时段（山鸡峰值在6：00-12：00，豹猫峰值在6：00-12：00和18：00-24：00），说明活动时间主要集中在晨昏。②对比低干扰点与高干扰点的曲线，低干扰点豹猫活跃度峰值在晨昏，而高干扰点豹猫活跃度峰值转移至18：00-24：00（夜间），因此高干扰点的豹猫在夜间的活跃度明显较高。
(3) 重叠度代表豹猫与山鸡日活动节律的重合程度，重叠度越高，两者活动时间重合越多，相遇捕食的概率越高。人类高干扰点的重叠度（0.72）低于低干扰点（0.84），说明人类干扰使两者活动节律的重叠程度降低，豹猫与山鸡相遇捕食的机会减少，不利于豹猫获取山鸡作为食物，可能影响豹猫的能量摄入与生存。
(4) 可采取的具体措施：减少人类活动对山林保护区的干扰，如划定核心保护区域、限制人类活动的时间与范围，避免干扰豹猫和山鸡的正常活动节律；或保护山鸡等豹猫的猎物资源，维持山鸡种群数量，为豹猫提供充足的食物来源。（答出一点即可）
【分析】群落的物种组成是区别不同群落的重要特征，物种组成的差异决定了群落的结构和功能。生态位是指物种在群落中的地位或作用，包括栖息地、食物、活动节律以及与其他物种的关系等，物种的活动节律会影响种间相互作用，捕食关系中捕食者与猎物的活动节律重叠度越高，相遇捕食的概率越大。人类活动会干扰生物的生态位，改变物种的活动节律，进而影响种群间的相互作用和种群数量。保护珍稀动物需要通过减少人类干扰、保护其食物资源和栖息地等措施，维持适宜的生存环境和种间关系。
（1）豹猫主要生活在山林群落，物种组成是区别同一地区不同群落的重要特征。
（2）据图可知，人类低干扰点的豹猫和山鸡的活动时间特点是豹猫和山鸡全天都存在一定程度的活动，但活动时间主要集中在晨昏。对比两图，与低干扰点相比，高干扰点的豹猫在夜间活跃度明显更高。
（3）高干扰点重叠度（0.72）低于低干扰点（0.84），意味着豹猫和山鸡相遇捕食的机会减少，不利于豹猫捕食山鸡获取食物。
（4）在山林保护区内增加豹猫种群数量，需要创造适合豹猫生存的环境，如减少人类活动对山林保护区的干扰、保护山鸡等豹猫的猎物资源等。
18．【答案】（1）叶面喷施；促进叶绿素的合成
（2）对照组；提高；Mg2+通过提高酶R的相对活性，来提高沙田柚幼苗固定CO2的能力，进而提高沙田柚幼苗光合速率
（3）适时松土；合理灌溉（其他答案合理即可）
【知识点】影响光合作用的环境因素；主动运输；光合作用综合
【解析】【解答】(1) 对比表格中对照组、土施镁肥组和叶面喷施镁肥组的叶片镁含量、光合速率和果实总糖数据，叶面喷施镁肥组的三项指标均为最高，因此叶面喷施镁肥更有利于提升沙田柚产量。镁是叶绿素分子的核心组成元素，柚树吸收镁离子后，可促进叶绿素的合成，叶绿素能够吸收、传递和转化光能，进而提升光反应的速率，为暗反应提供更多的ATP和NADPH，最终促使果实合成更多的糖类等有机物。
(2) ① 本实验的目的是探究镁离子缺乏对沙田柚幼苗光合作用的影响，+Mg2+组模拟的是镁离子正常供给的生理状态，作为实验的对照，因此+Mg2+组为对照组。
② 观察图1的曲线，在光照和黑暗的各个时段，+Mg2+组的叶绿体中Mg2+相对含量和CO2固定速率均高于-Mg2+组，且两者都呈现光照下高、黑暗下低的节律性波动，说明Mg2+能提高沙田柚幼苗固定CO2的能力。
③ 图2显示，+Mg2+组的酶R相对活性明显高于-Mg2+组，酶R的功能是催化C5与CO2的反应，即暗反应中的CO2固定过程。结合图1的结果，可推测Mg2+对光合作用的影响机理是：Mg2+通过提高酶R的相对活性，增强CO2固定的效率，进而提升暗反应速率，最终提高沙田柚幼苗的光合速率。
(3) 植物根系从土壤中吸收矿质肥料的主要方式是主动运输，该过程需要消耗细胞呼吸提供的能量，同时需要载体蛋白的协助。因此，有利于沙田柚从土壤中吸收肥料的具体措施有：适时松土，增加土壤的含氧量，促进根系的有氧呼吸，为主动运输提供更多能量；合理灌溉，保证土壤中的水分含量，使矿质离子溶解在水中，便于根系吸收，同时维持根系细胞的正常生理功能。
【分析】镁是叶绿素的重要组成成分，叶绿素参与光合作用的光反应阶段，负责吸收、传递和转化光能。光合作用包括光反应和暗反应两个阶段，光反应在叶绿体类囊体薄膜上进行，将光能转化为ATP和NADPH中的化学能；暗反应在叶绿体基质中进行，利用光反应产生的ATP和NADPH将CO2固定并还原为糖类等有机物。酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，酶的活性会影响化学反应的速率。植物细胞吸收矿质离子的方式主要是主动运输，主动运输需要载体蛋白和能量，能量由细胞呼吸提供。
（1）对比三组数据，叶面喷施镁肥组的叶片镁含量（3.68 g/kg）、光合速率（15.91 μmol/(m2 s)）和果实总糖（78.18 mg/g）均为最高，说明叶面喷施镁肥更利于提升沙田柚产量。镁是叶绿素的核心组成元素，柚树吸收镁离子后，可促进叶绿素的合成，叶绿素能吸收、传递和转化光能，进而提升光反应速率，为暗反应提供更多 ATP 和 NADPH，最终使果实合成更多糖类等有机物。
（2）①本实验目的是探究 Mg2+缺乏的影响，因此 “+Mg2+” 组为对照组（模拟正常生理状态），“-Mg2+” 组为实验组（模拟镁缺乏状态）。
②图 1 中，“+Mg2+” 组的 CO2固定速率显著高于 “-Mg2+” 组，说明 Mg2+能提高沙田柚幼苗固定 CO2的能力。
③图 2 显示，“+Mg2+” 组酶 R 的相对活性（a）远高于 “-Mg2+” 组（b），酶 R 催化 C5与 CO2的反应，酶 R 活性提高可增强 CO2固定效率； 结合图 1，Mg2+通过提升酶 R 活性，增强暗反应，进而提高整体光合速率。
（3）植物根系吸收矿质元素的方式主要是主动运输，需要消耗能量（ATP），因此可采取的具体措施为适时松土；合理灌溉等（其他答案合理即可）。
19．【答案】（1）下丘脑-垂体-肾上腺皮质
（2）1.5；肾上腺皮质激素的含量增加；NK细胞中Cptla蛋白的含量增加；脂肪酸进入线粒体氧化分解， NK细胞的能量供应增加
（3）禁食期间NK细胞重新分配到骨髓（或禁食能增加骨髓中的NK细胞数量），且骨髓中IL-12含量较高，能促进NK细胞分泌IFN-γ来抑制肿瘤的生长
（4）（适当）增加肾上腺皮质激素的分泌；增加Cptla蛋白的含量（或增强控制Cptla蛋白合成基因的表达）；增加骨髓中IL-12含量；增加抗癌因子IFN-γ的含量等
【知识点】动物激素的调节；免疫系统的结构与功能；激素分泌的分级调节
【解析】【解答】(1) 下丘脑分泌促肾上腺皮质激素释放激素，作用于垂体，促使垂体分泌促肾上腺皮质激素，促肾上腺皮质激素作用于肾上腺皮质，促进肾上腺皮质激素的分泌，这一过程属于下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴的分级调节，因此周期性禁食经该轴促进肾上腺皮质激素分泌，故填下丘脑-垂体-肾上腺皮质。
(2) 探究肾上腺皮质激素对NK细胞杀伤力的影响时，实验需遵循单一变量原则，自变量为是否添加肾上腺皮质激素，无关变量如NK细胞数量需保持一致，A组NK细胞数量相对值为1.5，因此B组NK细胞数量相对值也为1.5。结合实验结果与题干信息，周期性禁食可通过神经信号作用于下丘脑，促进肾上腺皮质激素的分泌，使肾上腺皮质激素含量增加；肾上腺皮质激素可提高NK细胞中Cptla蛋白的含量，Cptla是协助脂肪酸进入线粒体氧化分解的酶，Cptla含量增加可促进脂肪酸进入线粒体氧化分解，使NK细胞的能量供应增加，进而增强NK细胞杀伤肿瘤细胞的能力，因此逻辑链条为周期性禁食→肾上腺皮质激素的含量增加→NK细胞中Cptla蛋白的含量增加→脂肪酸进入线粒体氧化分解，NK细胞的能量供应增加→NK细胞杀伤肿瘤细胞的能力增强。
(3) 由图甲可知，禁食期间骨髓中的NK细胞数量显著增加，脾脏和血液中的NK细胞数量减少，说明禁食期间NK细胞重新分配到骨髓中；由图乙可知，骨髓中IL-12的含量远高于脾脏和血液，而IL-12可促进NK细胞分泌抗癌因子IFN-γ，因此周期性禁食抑制肿瘤生长的另一个原因是禁食期间NK细胞重新分配到骨髓，且骨髓中IL-12含量较高，能促进NK细胞分泌IFN-γ来抑制肿瘤的生长。
(4) 结合研究结果，临床上治疗肿瘤可从增强NK细胞功能入手，提出可行性思路：适度增加肾上腺皮质激素的分泌，促进NK细胞中Cptla蛋白的表达，增强NK细胞的能量供应；提高NK细胞中Cptla蛋白的含量，促进脂肪酸的氧化分解，提升NK细胞的杀伤能力；增加骨髓中IL-12的含量，促进NK细胞分泌抗癌因子IFN-γ；模拟周期性禁食的方式，调节机体免疫细胞分布与功能等，合理即可。
【分析】(1) 激素的分级调节包括下丘脑-垂体-靶腺轴的调节机制，下丘脑可分泌促激素释放激素作用于垂体，促使垂体分泌促激素，促激素作用于靶腺，促进靶腺分泌相应的激素，同时激素的分泌也存在反馈调节机制，以维持激素水平的相对稳定。体液调节是指激素等化学物质通过体液传送的方式对生命活动进行调节，激素调节是体液调节的主要方式，激素具有微量高效、通过体液运输、作用于靶器官和靶细胞的特点。
(2) 免疫调节中，免疫细胞包括淋巴细胞、巨噬细胞等，NK细胞属于先天免疫细胞，可直接杀伤肿瘤细胞和病毒感染细胞，细胞因子是由免疫细胞或某些非免疫细胞分泌的小分子蛋白质，可调节免疫细胞的增殖、分化和功能，如IL-12可促进NK细胞分泌相关细胞因子，增强其免疫效应。
(3) 细胞代谢中，酶或载体蛋白可影响物质的跨膜运输和代谢过程，如协助脂肪酸跨膜进入线粒体的蛋白可促进脂肪酸的氧化分解，线粒体是有氧呼吸的主要场所，有机物在线粒体中氧化分解可为细胞提供能量，能量供应充足是细胞发挥正常生理功能的基础。
（1）下丘脑分泌促肾上腺皮质激素释放激素，作用于垂体；垂体分泌促肾上腺皮质激素，作用于肾上腺皮质；肾上腺皮质分泌肾上腺皮质激素，因此，周期性禁食通过神经信号作用于下丘脑后，经下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴促进肾上腺皮质激素分泌。
（2）实验遵循单一变量原则，A 组与 B 组的 NK 细胞数量相对值应保持一致，均为 1.5，以排除细胞数量变化对实验结果的干扰。由题意可知，Cptla 是协助脂肪酸进入线粒体氧化分解的酶，Cptla 含量增加可促进脂肪酸供能，缓解肿瘤微环境中葡萄糖缺乏导致的能量不足，恢复 NK 细胞的杀伤能力，故该逻辑链条为周期性禁食 → 肾上腺皮质激素的含量增加 → NK 细胞中 Cptla 蛋白的含量增加 → 脂肪酸进入线粒体氧化分解，NK 细胞的能量供应增加 → NK 细胞杀伤肿瘤细胞的能力增强。
（3）由图甲可知 ，禁食期间，骨髓中的 NK 细胞数量显著增加，脾脏、血液中 NK 细胞数量减少，说明NK 细胞重新分布到骨髓，由图乙可知，骨髓中 IL-12 含量（相对值 1.1）远高于脾脏、血液，而 IL-12 可促进 NK 细胞分泌抗癌因子 IFN-γ，因此，周期性禁食抑制肿瘤生长的另一个原因是禁食期间 NK 细胞重新分配到骨髓（或禁食能增加骨髓中的 NK 细胞数量），且骨髓中 IL-12 含量较高，能促进 NK 细胞分泌 IFN-γ 来抑制肿瘤生长。
（4）临床治疗肿瘤的可行性思路可从增强 NK 细胞功能入手，如适度增加肾上腺皮质激素的分泌，模拟周期性禁食的信号，促进 Cptla 表达，恢复 NK 细胞能量供应；上调 Cptla 蛋白的表达，即增加Cptla蛋白的含量，直接增强脂肪酸氧化供能，提升 NK 细胞杀伤活力；提高骨髓中 IL-12 的含量，促进 NK 细胞分泌 IFN-γ，增强抗肿瘤免疫；诱导 IFN-γ 的产生，直接发挥抗癌因子的作用。
20．【答案】（1）A（或AB）
（2）丙；甲；丙；若F1作母本，由于A基因的雌配子无法接受a基因的雄配子而不能结实，无法获得异交不亲和的糯性玉米
（3）将上述方案中F1（AaBb）产生的花药（或花粉）进行离体培养获得单倍体，再用秋水仙素处理单倍体幼苗，筛选出异交不亲和的糯性玉米新品种
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用；杂交育种；单倍体育种
【解析】【解答】(1) 第④组的亲本为丙（基因型aabb，作为父本）和甲（基因型AABB，作为母本），甲作为母本产生的雌配子基因型为AB，丙作为父本产生的雄配子基因型为ab，该组杂交不结实，原因是基因型为A（或AB）的雌配子无法与含有a基因的雄配子完成结合，这种雌雄配子无法正常结合的现象属于异交不亲和。
(2) ① 要获得基因型为AaBb的F1植株，结合异交不亲和的特点，需选择丙（aabb）作为母本，甲（AABB）作为父本进行杂交，丙产生的含a的雌配子可与甲产生的含A的雄配子正常结合，能够顺利结实并得到AaBb的子代。
② 用丙与F1（AaBb）杂交获得F2时，需以丙作为母本，因为F1植株作母本时会产生含A基因的雌配子，该雌配子无法与丙产生的含a基因的雄配子结合，会出现杂交不结实的情况，无法获得目标子代；而丙作母本时产生的含a的雌配子，可与F1产生的雄配子正常结合，能够顺利得到F2植株。
(3) 常规杂交育种年限较长，可采用单倍体育种的方式加快育种进程，具体为取F1（AaBb）的花药进行离体培养，获得单倍体植株，再用秋水仙素处理单倍体幼苗，使染色体数目加倍，之后从加倍后的植株中筛选出异交不亲和的糯性玉米新品种。
【分析】基因的分离定律和自由组合定律适用于独立遗传的等位基因，配子的形成遵循减数分裂规律，雌雄配子的识别与结合是受精作用完成的关键，配子间的结合障碍会导致杂交不结实。杂交育种通过杂交、自交筛选纯合品种，育种周期相对较长。单倍体育种以花药离体培养获得单倍体，再经秋水仙素诱导染色体加倍，可快速获得纯合子，明显缩短育种年限。秋水仙素的作用机理是抑制细胞分裂时纺锤体的形成，使染色体不能移向细胞两极，进而导致细胞染色体数目加倍。纯合子的基因组成稳定，自交后代不会发生性状分离，能够稳定遗传。
（1）第④组亲本为丙（♂，aabb）× 甲（♀，AABB），不结实的原因是甲产生的雌配子基因型为 AB（含 A 基因），无法与丙产生的含 a 基因的雄配子（ab）结合，因此，不能完成受精的雌配子基因型为A（或 AB）。
（2）①异交不亲和且能稳定遗传的糯性玉米新品种基因型未AAbb，目标获得 F1（AaBb），丙（aabb）作母本时，其含 a 的雌配子可接受甲（AABB）含 A 的雄配子（AB），能顺利结实；若反交（甲作母本、丙作父本），会因异交不亲和无法获得后代。
②若以 F1（AaBb）作母本，其产生的含 A 基因的雌配子无法接受丙（aabb）产生的含 a 基因的雄配子，导致杂交不结实，无法获得目标后代（异交不亲和的糯性玉米），而丙（aabb）作母本时，含 a 的雌配子可接受 F1的雄配子，能顺利获得 F2。
（3）杂交育种育种周期长，利用单倍体育种缩短育种时间，加快育种进程，即将上述方案中F1（AaBb）产生的花药（或花粉）进行离体培养获得单倍体，再用秋水仙素处理单倍体幼苗，筛选出异交不亲和的糯性玉米新品种。
21．【答案】（1）代谢快、繁殖快、易培养、培养成本低（答两点即可）
（2）探究外源A基因表达水平对工程菌苏氨酸产量的影响（或探究三种不同活性的启动子对苏氨酸产量的影响）；作为报告基因（或标记基因），其表达产物可以更直观地判断外源A基因的表达水平（或判断三种启动子的活性）；（启动子活性高，）A蛋白表达量高，苏氨酸运出速率高，菌体中苏氨酸含量低，对苏氨酸合成酶基因转录的抑制弱
（3）需要插入氯霉素抗性基因；（在F基因编码区前面）插入活性低的启动子（减少F基因的表达）
【知识点】基因工程的应用；基因工程综合；发酵工程的应用
【解析】【解答】(1) 大肠杆菌作为发酵工程常用工程菌，具备多项优势，答出两点即可。一是繁殖速度快，大肠杆菌为原核生物，以二分裂方式增殖，世代周期短，短时间内可大量增殖，满足规模化生产的菌体需求；二是代谢效率高，无核膜结构，转录和翻译可同时进行，能快速合成代谢产物，利于苏氨酸等物质积累；三是培养条件简单，对营养要求低，常规培养基即可培养，环境条件易调控，适合工业生产；四是培养成本低，原料易得、能耗少，可降低生产投入；五是遗传背景清晰，基因组简单，易进行基因编辑改造，方便导入外源基因优化代谢途径。
(2) ① 实验构建了三种含不同启动子、同时携带A基因和红色荧光蛋白基因的表达载体，导入菌株W后检测苏氨酸产量与荧光强度，实验目的是探究不同启动子驱动的外源A基因表达水平对工程菌苏氨酸产量的影响，也可探究三种不同活性启动子对A基因表达和苏氨酸产量的作用。
② 红色荧光蛋白基因与A基因共用同一启动子，表达量和A基因正相关，可作为报告基因，通过荧光强度直观反映A基因的表达水平，也能对比三种启动子的活性强弱，荧光强度越高，对应启动子活性越强，A基因表达量越高。
③ 原始菌株W无A基因，苏氨酸在胞内积累后会反馈抑制苏氨酸合成酶基因的转录，使苏氨酸合成受阻。工程菌W-01的启动子活性强，A基因大量表达，细胞膜上A蛋白增多，可快速将胞内苏氨酸转运到细胞外，降低胞内苏氨酸浓度，解除反馈抑制，让苏氨酸持续合成，因此产量远高于菌株W。
(3) ① 表达元件中需插入氯霉素抗性基因，该基因作为标记基因，能让导入元件的工程菌获得氯霉素抗性，可在含氯霉素的培养基上生长，从而筛选出阳性工程菌。
② 在F基因启动子与编码区之间插入低活性启动子，降低F基因的表达水平，使大肠杆菌细胞分裂异常，形成含多个拟核DNA的多倍体菌株，多倍体细胞体积大、基因表达产物更多，结合A蛋白的转运作用，可进一步提高苏氨酸产量。
【分析】原核生物繁殖快代谢强，适合作为基因工程的工程菌，基因表达载体含启动子、目的基因、标记基因等元件，报告基因可反映目的基因表达情况，微生物代谢存在反馈调节，细胞分裂基因的表达水平影响细胞倍性，多倍体可提升代谢产物产量，发酵工程可通过基因改造实现目标产物的规模化生产。
（1）大肠杆菌因具有代谢快、繁殖快、易培养、培养成本低等优点，在发酵工程中常作为工程菌生产药物和疫苗。
（2）①图示的处理是构建了三种不同的A基因表达载体，实验结果显示不同的A基因表达载体会影响大肠杆菌菌株苏氨酸的产量，因此分析可知，该实验的目的是探究外源A基因表达水平对工程菌苏氨酸产量的影响（或探究三种不同活性的启动子对苏氨酸产量的影响）。
②红色荧光蛋白（RFP）基因的作用是作为报告基因（或标记基因），其表达产物可以更直观地判断外源A基因的表达水平（或判断三种启动子的活性）。
③与菌株W相比，工程菌W-01的不同点是导入了A基因，且已知A基因编码的A蛋白位于大肠杆菌细胞膜上，可将苏氨酸运出细胞，因此推测工程菌W-01苏氨酸产量显著高于W的原因是A蛋白表达量高，苏氨酸运出速率高，菌体中苏氨酸浓度低，对苏氨酸合成酶基因转录的抑制弱。
（3）实验目的是通过基因工程的手段制备高产苏氨酸的多倍体工程菌，只有当F基因表达水平较低时.可产生含有多个拟核DNA的多倍体菌株，因此在F基因编码区前面插入活性低的启动子，减少F基因的表达。此外，本实验要求工程菌能够在含氯霉素的培养基中生长，因此表达元件中需要插入氯霉素抗性基因。
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