资源简介

2026届广东佛山顺德高三下学期二模生物试题
1．食品安全问题受到大众日益重视。酸奶中可能含有乳酸菌、酵母菌等微生物，某超市有一批过保质期的酸奶出现胀袋现象。据此分析胀袋的原因最不可能的是（　　）
A．二氧化碳释放量增加 B．乳酸释放量增加
C．丙酮酸氧化增强 D．葡萄糖消耗增多
2．生命观念是生物学学科核心素养的重要组成部分，以下关于细胞结构与功能相符合的是（　　）
A．细胞壁是菠菜叶肉细胞的边界
B．核膜将细胞与外界环境分隔开
C．噬菌体增殖过程中，核糖体参与其蛋白质外壳的合成
D．光敏色素的结构有利于吸收红光，为水的光解提供能量
3．洋葱常作为科学实验材料，有关叙述正确的是（　　）
A．洋葱鳞片叶内表皮细胞在0.3g/mL蔗糖溶液中会发生质壁分离和复原
B．洋葱根尖分生区细胞有丝分裂过程中纺锤体的形成与中心体有关
C．低温诱导洋葱分生区细胞染色体数目改变的原理是低温能抑制着丝粒的分裂
D．使用洋葱研磨粗提取DNA过程中加入预冷的酒精可初步分离DNA与蛋白质
4．岭南特色水果荔枝甘甜多汁，当地居民常以鲜荔枝为原料，结合传统工艺酿制荔枝酒。具体流程为：鲜荔枝冲洗→沥干→剥皮去核→榨汁→加陈米酒→阴凉处密封浸泡7天。有关叙述错误的是（　　）
A．该酿造过程的菌种主要来源于陈米酒中的酵母菌
B．该酿造过程后期酒精会抑制酵母菌的活性
C．该酿造过程后期将醋酸菌菌种导入容器中即可继续制作荔枝醋
D．可用稀释涂布平板法将陈米酒接种到固体培养基中分离纯化菌种
5．玉米螟是玉米的主要害虫。赤眼蜂可将卵寄生在玉米螟卵内，抑制其孵化；球孢白僵菌则能通过空气或土壤传播，感染并致玉米螟死亡。此外，将抗crylAb13基因转入玉米，可提高玉米对玉米螟的抗性。以下影响玉米螟种群数量的因素中，属于非密度制约因素的是（　　）
A．球孢白僵菌的数量 B．玉米植株的密度
C．赤眼蜂的数量 D．玉米的抗虫性
6．数学模型是生物学常用的研究工具，利用数学模型能够帮助我们更好理解和预测生物学现象。不适合用如图所示曲线表示的关系是（　　）
A．有氧呼吸过程中，氧气浓度与呼吸速率的关系
B．协助扩散中，膜两侧物质浓度与运输速率的关系
C．光合作用中，光照强度与植株二氧化碳吸收量的关系
D．自然环境中，某动物种群数量与其种群增长率的关系
7．寒冷条件下，肾上腺素的部分作用途径如图所示，有关说法错误的是（　　）
A．此时肾上腺素和甲状腺激素起协同作用使代谢增强
B．此时肾上腺可作为神经调节过程中效应器的一部分
C．此时肾上腺素的分泌主要受下丘脑和垂体分级调节
D．此时控制骨骼肌和皮肤血管的交感神经活动占优势
8．某些单链DNA或RNA中富含G序列，每4个G之间通过特殊的氢键连接成一个正方形的“G—4平面”，形成独特稳定的“G—四联体”(如图)。该结构广泛参与DNA复制、转录、翻译及端粒维持等生物学过程。有关叙述错误的是（　　）
A．该DNA单链中磷酸、五碳糖和含氮碱基的数量相等
B．在DNA复制和转录过程中均可能形成G—四联体
C．mRNA上形成G—四联体后可能导致翻译提前终止
D．与肝癌细胞相比，肝细胞可能更易形成G—四联体
9．植食性昆虫生存需要克服三大困境：植物组织营养匮乏、植物大分子物质难以消化和植物释放毒性防御物质。研究发现，植食性昆虫与微生物共生是一种较为普遍的应对策略。有关叙述错误的是（　　）
A．植食性昆虫与微生物共生是协同进化的结果
B．植物释放的毒性防御物质对植食性昆虫的进化也有促进作用
C．植食性昆虫进化过程中发生的性状改变不一定能遗传给后代
D．植食性昆虫进化的实质是自然选择导致基因型频率发生改变
10．中枢性尿崩症是由神经病变导致抗利尿激素分泌不足引起的疾病，该病某家族系谱图如图所示(I-1不携带致病基因)。不考虑突变和互换，有关说法正确的是（　　）
A．该病的遗传方式为常染色体隐性遗传
B．I-2与Ⅲ-2基因型相同的概率为1/2
C．该病的主要症状有“易渴、多饮、多尿”等
D．患者可通过口服抗利尿激素来缓解尿崩症状
11．草莓是广受消费者青睐的水果，其食用部分主要由花托发育而来，瘦果(内含种子)着生于花托表面(图1)。草莓花托生长过程中若摘除瘦果，花托生长会立即停止。图2表示草莓果实发育和成熟各阶段中不同植物激素的含量变化情况。有关说法错误的是（　　）
A．草莓开花需经历春化作用，可通过低温处理使草莓提前开花
B．植物激素能直接参与花托细胞的代谢，调控草莓的生长发育
C．在果实膨大期喷洒大量的外源生长素不能大幅度提高草莓产量
D．在草莓生长过程中瘦果的作用可能是提供生长素促进花托生长
12．山东农业大学科研团队2025年9月在《Cell》发表研究成果，首次系统揭示了单个体细胞通过基因重编程发育为完整植株的分子机制。有关叙述错误的是（　　）
A．细胞全能性的表达强度与细胞分化程度呈正相关，分化程度越高其全能性越易体现
B．植物体细胞具有发育为完整植株的潜能，根本原因是细胞中含有本物种全套遗传信息
C．体细胞向全能状态重编程的过程，可能涉及基因的选择性表达与染色质结构的重塑
D．该研究为作物遗传改良提供理论支撑，有望提高作物离体培养的再生效率
13．科研人员用豌豆和玉米进行实验，46天后测量各组豌豆植株的相对生物量，实验设计及结果如下表所示。相关分析错误的是（　　）
分组 实验设计 实验结果
甲 豌豆单独种植 100%
乙 豌豆与玉米混合种植，设置物理隔断，仅根部竞争 57%
丙 豌豆与玉米混合种植，设置物理隔断，仅茎叶竞争 90%
丁 豌豆与玉米混合种植，不做隔断，根部和茎叶都竞争 53%
A．合理的间作种植有可能提高农田总产量和资源利用效率
B．本实验中光照条件对豌豆植株生长的限制强于土壤条件
C．推测施肥可减弱豌豆和玉米对土壤中矿质元素的竞争
D．生产实践中农作物生态位重叠增大可导致种间竞争加剧
14．抗体—药物偶联物(ADC)常用于肿瘤靶向治疗，其释放的细胞毒素类药物作用于细胞周期的关键节点，对乳腺癌、淋巴瘤等癌症的治疗效果显著，作用机制如图所示。有关说法错误的是（　　）
A．单克隆抗体的制备需动物细胞融合和动物细胞培养技术的支持
B．推测结构甲在肿瘤细胞中高表达，在正常组织中低表达或不表达
C．ADC中的药物部分可以是DNA损伤剂和抑制纺锤体形成的药剂
D．比较接头—药物结合的稳定性，在血浆中的稳定性低于在溶酶体中
15．某种螺的壳色由常染色体上的M/m基因控制，M控制黑色，m控制白色。该种螺存在“合子后基因组沉默”现象：当子代基因型为Mm时，父方来源的基因会选择性沉默，仅母方来源的基因表达；基因型为MM或mm时，双亲基因均正常表达。现有一只白色雌螺(基因型为mm)与一只黑色雄螺(基因型为Mm)交配，有关叙述错误的是（　　）
A．可根据杂合子个体的壳色判断该个体相关基因的来源
B．子代只有两种基因型，且子代黑色壳：白色壳=1：1
C．子代白色雌螺与基因型为mm的雄螺交配，雌性后代不一定为白色
D．根据“合子后基因组沉默”的表现可认为该现象属于表观遗传
16．以下两条途径可导致酵母细胞趋向衰老：①S蛋白不足会导致核仁碎裂；②H蛋白不足会导致线粒体衰退。这两条途径相互对抗，细胞会以其中一种途径走向死亡。科研人员对酵母细胞进行重编程(如图)，成功延长酵母细胞的寿命。关于重编程酵母细胞的推测不合理的是（　　）
A．重编程前，酵母细胞S蛋白含量不足会抑制H蛋白数量的下降
B．PCYCi是DNA分子上的特殊序列，能被H蛋白和RNA聚合酶结合
C．重编程后，H蛋白增多时S基因表达增强，而S蛋白减少时H基因表达增强
D．重编程使酵母细胞在S蛋白和H蛋白之间通过正反馈通路延缓细胞衰老
17．异戊二烯是植物释放的挥发性有机物之一，兼有信号分子和代谢调节功能。磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)在植物细胞内可通过MEP途径转化为异戊二烯。某些植物释放的异戊二烯对食草昆虫具驱避作用。研究人员通过构建异戊二烯释放型(IE)与非释放型(NE)烟草植物模型，探究植物中异戊二烯介导的食草防御机制。
（1）IE烟草植株叶肉细胞的光合色素分布在　 　，其主要作用是　 　。
（2）植株释放的异戊二烯在叶绿体基质中合成，是一个高度耗能的过程(图1)，请结合叶绿体的功能分析该过程中所需能量最可能来自　 　。
（3）研究表明高温会抑制呼吸作用，该条件下异戊二烯的合成增加以应对高温胁迫。据图1分析，异戊二烯增加的原因主要是　 　。
（4）探究害虫摄食对两种烟草叶片的影响，部分结果如图3所示。据图判断害虫摄食对两种烟草叶片光合速率的影响为　 　；推测这些影响的差异主要是由于　 　导致的。
（5）研究人员推测：IE型植物通过异戊二烯启动了茉莉酸(JA)信号通路增强对昆虫的防御能力，并总结出异戊二烯介导的驱虫机制(图2)。请在图中“（　　）”中用“+”表示正相关或用“-”表示负相关标注前后两者间的作用关系①　 　；②　 　；③　 　；④　 　。
18．高果糖玉米糖浆作为甜味剂曾被广泛使用。近年研究发现果糖过量代谢对身体健康有明显影响，甚至会影响肿瘤的发展。葡萄糖和果糖进入肝细胞并进行转化的部分过程如图所示。已知不饱和溶血磷脂酰胆碱(LPC)能被某些细胞吸收并转化为生物膜的主要成分之一，对细胞的生长和增殖至关重要。回答下列问题。
（1）据图可知，当血液中胰岛素含量增加时，会促进　 　转运蛋白对葡萄糖的吸收从而降低血糖。
（2）果糖属于　 　(填“单糖”“二糖”或“多糖”)，在正常饮食基础上增加果糖摄入会带来较大健康风险，容易导致脂肪肝和引发高血糖，据图分析其原因分别是　 　、　 　。
（3）为研究果糖对肿瘤发展的影响，科研人员以宫颈癌细胞为材料进行相关实验，结果如图1、图2所示，可得出实验结论：　 　。
（4）已知癌细胞缺乏酶K，无法直接利用果糖；但肝细胞释放的LPC有利于癌细胞的增殖。为验证该“果糖—肝细胞—癌细胞”代谢联动模型，科研人员开展以下细胞共培养实验(不同类型的细胞在同一培养体系中共同培养，以研究它们之间的相互作用、信号交流或相互影响的实验技术)。
组别 监测细胞 共培养细胞 培养液 检测
① 宫颈癌细胞 宫颈癌细胞 高果糖培养液 监测细胞(宫颈癌细胞)数量
② 宫颈癌细胞 肝细胞 高果糖培养液
③ 宫颈癌细胞 宫颈癌细胞 酶K抑制剂+高果糖培养液
④ 宫颈癌细胞 肝细胞 酶K抑制剂+高果糖培养液
请预测实验结果　 　。
（5）若实验结果与预测一致，则表明果糖促进肿瘤生长机制是　 　。
19．稀土材料被广泛应用于智能手机、电动汽车和导弹制导系统等现代科技和国防安全领域。稀土矿开采后产生的尾矿砂土壤贫瘠(原有微生物并未完全丧失)，成为生态修复的“硬骨头”。科研人员选用小球藻和固氮鱼腥藻制备混合藻液，均匀浇洒于尾矿砂土表，进行105天土培实验。请回答下列问题。
（1）固氮鱼腥藻是常见的念珠蓝细菌，其与小球藻在结构上最本质的区别是　 　，从生态系统的组成成分看，实验中的两种微藻属于　 　。
（2）据图1分析，添加藻液对尾矿砂土壤总有机碳、总氮含量的影响是　 　。
（3）实验过程中，每周定量施加藻液，定期监测土表叶绿素含量(衡量土表光合作用潜力的重要指标)，结果(图2)表明　 　组的土表叶绿素含量最高。灭活微藻自身无光合能力，但该组与对照组相比，也能促进有机碳的积累，推测其最可能的原因是　 　。
（4）研究人员尝试利用混合微藻对稀土尾矿砂进行生态修复，修复过程强调生态系统的自我调节能力与生物的适应性，体现了生态工程所遵循的　 　原理，群落将会发生　 　演替。混合微藻作为一种新兴的生物修复材料的优点有　 　(写出2点)。
20．“端稳中国碗，装满中国粮”。水稻是我国主要粮食作物之一，稻黄单胞菌能分泌相应的蛋白质进入水稻叶肉细胞，使细胞转变为有利于该菌生长繁殖的状态，从而引起白叶枯病，导致产量下降。为培育好中国粮种，科研人员在基因工程育种领域开展相关研究。
（1）水稻白叶枯病的易感病与抗病是一对由S/s基因控制的相对性状，图1为该病的遗传关系图，可以判断白叶枯病的抗病基因是　 　(填“显性”或“隐性”)基因，F2表型及比例是　 　。
（2）已知特定蛋白与启动子结合后能激活相应基因的表达。为研究水稻感病与抗病机理，科研人员进行如下实验：构建不同“启动子-报告基因”(图2)表达载体，并分别与含有稻黄单胞菌T蛋白基因或A蛋白基因的表达载体同时转化到烟草叶片中，随后将上述烟草叶片培养于含X-Gluc的培养基中，结果如图3所示。
①该实验设计用以探究S/s基因启动子与何种蛋白结合。实验的空白对照组操作为将　 　转化到烟草叶片中。
②据实验结果推测，某对照基因启动子能与　 　(填“T”或“A”)蛋白结合S/s基因启动子与T蛋白和A蛋白结合的具体情况为　 　。
（3）据该实验结果推测，具有抗病性状的水稻植株抗病机理可能是　 　。研究发现，并非所有稻黄单胞菌都能使易感病水稻患白叶枯病，据上述研究推测可能的原因是　 　。
（4）基于上述研究，请从分子水平提出一种培育水稻抗白叶枯病新品种的思路：　 　。
21．广东顺德桑蚕养殖历史悠久，蚕丝主要由丝素重链(FibH)等蚕丝蛋白聚合而成，韧性不足。蜘蛛丝被称为“生物钢”，由蛛丝蛋白(MiSp)聚合而成，有着超强韧性。科研人员利用人工改造后的piggyBac质粒(如图)作为载体，构建能表达MiSp的转基因家蚕，以期改良蚕丝的品质。
（1）经改造的蛛丝可作为手术缝合线，术后无需拆线，推测其原因是　 　。
（2）下表为构建转基因家蚕的过程，请完成表格内容。
基本步骤 操作要点
第一步：获取目的基因 运用PCR技术扩增MiSp基因时需要的条件有：　 　(至少写出两点)
第二步：构建重组质粒 为保证MiSp基因能与质粒正确连接并准确表达，MiSp基因必须插入到piggyBac质粒的启动子和终止子之间，进行基因扩增时，需选择的引物是　 　，且在其5’端分别加上　 　限制酶的识别序列。
第三步：将目的基因导入受体细胞 利用　 　方法将重组质粒导入家蚕的受精卵细胞。
第四步：目的基因的检测和鉴定 若观察到家蚕　 　，则说明目的基因导入受体细胞。可采用⑥　 　技术，检测家蚕是否能产生蛛丝蛋白。
（3）研究者提出可应用现代发酵工程技术生产蛛丝蛋白的思路：筛选出高产蛛丝蛋白的菌种经　 　，再接种到　 　中大规模生产。
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】有氧呼吸的过程和意义；无氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、酵母菌属于兼性厌氧菌，有氧呼吸与无氧呼吸均可产生二氧化碳，二氧化碳释放量增加会使密闭包装袋内气压升高，引发胀袋，A错误；
B、乳酸菌进行无氧呼吸的产物只有乳酸，不产生任何气体，乳酸释放量增加不会改变袋内气体含量，无法造成胀袋，B正确；
C、丙酮酸氧化增强，说明微生物呼吸作用强度增大，二氧化碳产生量增多，会导致胀袋现象，C错误；
D、葡萄糖消耗增多，代表微生物代谢、呼吸作用更加旺盛，伴随二氧化碳等气体大量生成，可引起胀袋，D错误。
故答案为：B。
【分析】乳酸菌为厌氧型微生物，无氧呼吸分解有机物只生成乳酸，不产生气体。酵母菌为兼性厌氧微生物，无氧呼吸产生酒精和二氧化碳，有氧呼吸产生二氧化碳和水，二氧化碳是导致密闭包装胀袋的主要气体。细胞呼吸强度越大，有机物葡萄糖的消耗越多，中间产物丙酮酸的氧化分解也会随之增强，气体代谢产物积累越多，密闭环境中气压变化越明显。
2．【答案】C
【知识点】细胞膜的功能；叶绿体结构及色素的分布和作用；细胞壁；环境因素参与调节植物的生命活动
【解析】【解答】A、植物细胞壁不具有选择透过性，属于全透性结构，不能作为细胞的边界，动植物细胞的边界均为细胞膜，A错误；
B、核膜的作用是分隔细胞核与细胞质，将整个细胞与外界环境分隔开的结构是细胞膜，B错误；
C、噬菌体无细胞结构，不含核糖体，侵染宿主细胞后，利用宿主细胞的核糖体合成自身的蛋白质外壳，核糖体参与其外壳蛋白的合成，C正确；
D、光敏色素是感受红光和远红光的信号分子，只调节植物生理活动，不能为水的光解提供能量，水的光解所需能量由叶绿体中的光合色素吸收的光能提供，D错误。
故答案为：C。
【分析】细胞膜具有选择透过性，是细胞这个生命系统的边界，细胞壁仅起支持和保护作用。细胞内各种生物膜分工不同，核膜包裹细胞核，实现核质之间的区域分隔。病毒缺乏细胞结构和各类细胞器，增殖完全依赖活宿主细胞的原料、细胞器及代谢系统。植物体内不同色素功能不同，光合色素负责捕获光能用于光合作用，光敏色素作为光受体参与光信号的识别与调节，不参与能量供应。
3．【答案】D
【知识点】其它细胞器及分离方法；质壁分离和复原；观察细胞的有丝分裂；低温诱导染色体加倍实验；DNA的粗提取和鉴定
【解析】【解答】A、洋葱鳞片叶内表皮细胞在0.3g/mL蔗糖溶液中会失水发生质壁分离，无法自动发生质壁分离复原，需置于清水中才能复原，A错误；
B、洋葱为高等植物，细胞不含中心体，根尖分生区细胞有丝分裂的纺锤体由细胞两极发出纺锤丝形成，B错误；
C、低温诱导染色体数目加倍的原理是低温抑制纺锤体的形成，不抑制着丝粒的分裂，C错误；
D、DNA难溶于预冷酒精，蛋白质等杂质可溶于酒精，粗提取DNA时加入预冷酒精，能析出DNA，初步分离DNA与蛋白质，D正确。
故答案为：D。
【分析】成熟的植物细胞具备大液泡，可在高渗蔗糖溶液中发生质壁分离，蔗糖分子不能进入细胞，不会自动引发复原。中心体存在于动物细胞和低等植物细胞中，高等植物细胞无中心体。染色体数目加倍的诱导因素通过阻碍纺锤体形成，使分裂后期染色体不能正常移向两极，进而导致细胞内染色体数目加倍。DNA粗提取依据物质溶解性差异，利用冷酒精的特性纯化DNA，是生物实验中常用的分离提纯方法。
4．【答案】C
【知识点】微生物发酵及其应用；果酒果醋的制作；其他微生物的分离与计数
【解析】【解答】A、该荔枝酒制作流程中添加了陈米酒，酿造所需的酵母菌主要来源于陈米酒，A正确；
B、酵母菌无氧呼吸产生酒精，随着发酵进行酒精浓度不断升高，高浓度酒精会抑制酵母菌的生命活动与代谢活性，B正确；
C、醋酸菌是好氧型细菌，醋酸发酵需要有氧环境和适宜温度，荔枝酒浸泡阶段为密封无氧环境，无法满足醋酸菌代谢需求，仅导入醋酸菌不能制作荔枝醋，C错误；
D、稀释涂布平板法可用于微生物的分离与纯化，能够将陈米酒中的微生物接种在固体培养基上获得单菌落，实现菌种纯化，D正确。
故答案为：C。
【分析】果酒发酵依靠酵母菌无氧呼吸产生酒精，酒精积累到一定浓度会抑制酵母菌活性。醋酸菌的代谢类型为异养需氧型，果醋发酵必须保证有氧条件以及适宜温度，密闭无氧环境无法进行醋酸发酵。微生物分离纯化常用稀释涂布平板法和平板划线法，可筛选获得单一菌种。传统发酵生产中，外源添加的发酵原料可提供天然发酵菌种，不同微生物的呼吸类型和环境需求存在明显差异，直接决定发酵条件的设置。
5．【答案】D
【知识点】种群的数量变动及其原因
【解析】【解答】A、球孢白僵菌可侵染玉米螟，种群密度越大，病菌传播与感染概率越高，作用强度随种群密度改变，属于密度制约因素，A错误；
B、玉米植株密度影响食物资源和生存空间，玉米螟密度变化会加剧种内竞争，作用效果依赖种群密度，属于密度制约因素，B错误；
C、赤眼蜂寄生玉米螟卵，玉米螟数量越多，赤眼蜂寄生成功率越高，制约效果随密度变化，属于密度制约因素，C错误；
D、玉米抗虫性由自身基因决定，是稳定的固有性状，对玉米螟的抑制作用不会随玉米螟种群密度发生改变，属于非密度制约因素，D正确。
故答案为：D。
【分析】密度制约因素是指作用强度会随种群密度变化而改变的影响因素，主要包括天敌、寄生生物、病原菌、食物资源、种内斗争等生物因素。非密度制约因素的作用强度与种群密度无关，多为物种自身固有性状、气候环境等理化因素。寄生关系、捕食关系、微生物致病作用以及食物空间限制，都会随寄主或害虫种群密度提升而制约效果增强，农作物转基因带来的抗虫特性属于稳定遗传性状，不受害虫种群数量影响。
6．【答案】D
【知识点】影响光合作用的环境因素；种群数量的变化曲线；被动运输；影响细胞呼吸的因素
【解析】【解答】A、有氧呼吸过程中，在一定范围内随氧气浓度升高，呼吸速率逐渐上升，受酶、底物等因素限制，氧气浓度达到一定值后呼吸速率趋于稳定，可用图示曲线表示，A正确；
B、协助扩散中，在载体蛋白未饱和时，运输速率随膜两侧物质浓度差增大而上升，载体饱和后运输速率趋于稳定，可用图示曲线表示，B正确；
C、光合作用中，在一定范围内随光照强度升高，植株二氧化碳吸收量逐渐上升，达到光饱和点后受二氧化碳浓度、酶量等限制趋于稳定，可用图示曲线表示，C正确；
D、自然环境中，S型增长的动物种群，其种群增长率随种群数量增加而下降，与图示曲线趋势不符，D错误。
故答案为：D。
【分析】有氧呼吸速率与氧气浓度的关系：低氧时，有氧呼吸受抑制，随氧浓度升高，有氧呼吸增强，速率上升，氧浓度足够时，受酶、底物限制，速率不再上升。协助扩散的特点：顺浓度梯度运输，需载体蛋白，速率受浓度差和载体数量共同影响，载体饱和后速率稳定。净光合速率与光照强度的关系：光照强度影响光合速率，光饱和点前，随光照增强，净光合速率上升，光饱和点后，受其他因素限制，速率稳定。种群增长的S型曲线：种群增长率随种群数量增加而降低，种群数量达到K值时增长率为0。
7．【答案】C
【知识点】反射弧各部分组成及功能；体温平衡调节；激素分泌的分级调节
【解析】【解答】A、寒冷条件下，肾上腺素与甲状腺激素均可促进新陈代谢、增加产热，二者表现为协同作用，A正确；
B、寒冷刺激下，交感神经支配肾上腺髓质分泌肾上腺素，肾上腺作为反射弧中效应器（传出神经末梢+腺体）的一部分，参与神经调节过程，B正确；
C、肾上腺髓质分泌肾上腺素的过程主要受神经调节（交感神经直接支配），不受下丘脑-垂体-肾上腺轴的分级调节（分级调节主要针对肾上腺皮质激素），C错误；
D、寒冷环境中，交感神经活动占优势，使骨骼肌战栗产热、皮肤血管收缩减少散热，D正确。
故答案为：C。
【分析】1. 甲状腺激素和肾上腺素在促进产热方面表现为协同，共同提高细胞代谢水平，增加产热以维持体温稳定。
2. 肾上腺髓质直接受交感神经支配，因此在寒冷反射弧中，肾上腺是效应器的组成部分，肾上腺素的分泌是神经调节的结果，而非分级调节（分级调节主要针对下丘脑分泌促激素释放激素、垂体分泌促激素作用于靶腺的过程，如甲状腺激素、肾上腺皮质激素的分泌）。
3. 寒冷时，交感神经兴奋，通过控制骨骼肌（战栗）、皮肤血管（收缩）、肾上腺（分泌肾上腺素）等效应器，实现产热增加、散热减少的体温调节过程。
8．【答案】D
【知识点】DNA分子的结构；DNA分子的复制；遗传信息的转录；遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、DNA单链的基本组成单位是脱氧核苷酸，每个脱氧核苷酸由1分子磷酸、1分子脱氧核糖（五碳糖）和1分子含氮碱基组成，因此三者数量相等，A正确；
B、题干明确指出G—四联体广泛参与DNA复制、转录等生物学过程，说明DNA复制和转录过程中均可能形成该结构，B正确；
C、mRNA上形成G—四联体后会改变其空间结构，可能阻碍核糖体对密码子的正常读取，导致翻译过程提前终止，C正确；
D、肝癌细胞增殖和代谢活动更旺盛，DNA复制、转录等过程更活跃，而G—四联体参与这些过程，因此肝癌细胞比正常肝细胞更易形成G—四联体，D错误。
故答案为：D。
【分析】G—四联体是富含G的核酸序列形成的特殊结构，其形成与DNA复制、转录、翻译及端粒维持等过程密切相关。DNA单链中磷酸、脱氧核糖和碱基数量始终相等；活跃的核酸代谢过程（如肿瘤细胞的DNA复制、转录）更易出现该结构；mRNA的空间结构变化可能影响翻译过程，导致翻译提前终止。
9．【答案】D
【知识点】现代生物进化理论的主要内容；协同进化与生物多样性的形成
【解析】【解答】A、植食性昆虫与共生微生物相互影响、相互适应，长期共同演化，属于协同进化的结果，A正确；
B、植物分泌的毒性物质作为选择压力，淘汰抗性弱的昆虫个体，保留抗性个体，定向推动植食性昆虫进化，B正确；
C、性状改变若仅由环境因素引起，遗传物质未发生改变，属于不可遗传变异，无法遗传给后代，只有遗传物质改变引发的性状变异才能遗传，因此性状改变不一定可遗传，C正确；
D、现代生物进化理论表明，生物进化的实质是种群基因频率的定向改变，并非基因型频率改变，D错误。
故答案为：D。
【分析】协同进化指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展。自然选择可定向筛选有利变异，推动生物进化。变异分为可遗传变异和不可遗传变异，仅环境诱导的性状变化不能遗传。区分基因频率与基因型频率，种群基因频率的改变是判断生物发生进化的根本依据。
10．【答案】C
【知识点】人类遗传病的类型及危害；水盐平衡调节；遗传系谱图；基因在染色体上位置的判定方法
【解析】【解答】A、双亲正常却生育出患病儿子，说明该病为隐性遗传病，又因Ⅰ-1不携带致病基因，若为常染色体隐性遗传，患病儿子的致病基因需来自父本Ⅰ-1，与已知条件矛盾，故该病为伴X染色体隐性遗传，A错误；
B、该病为伴X隐性遗传病，设相关基因为A、a，Ⅰ-2因生育了两个患病儿子，基因型为XAXa；Ⅱ-5为Ⅰ-1与Ⅰ-2的女儿，基因型为1/2 XAXA或1/2 XAXa，Ⅱ-5与Ⅱ-6（XAY）生育的Ⅲ-2为XAXa的概率为1/4，故Ⅲ-2与Ⅰ-2基因型相同的概率为1/4，B错误；
C、中枢性尿崩症由抗利尿激素分泌不足引起，抗利尿激素可促进肾小管和集合管重吸收水，激素不足时水重吸收减少，会出现多尿；机体失水后细胞外液渗透压升高，刺激渴觉中枢，引发易渴、多饮的症状，C正确；
D、抗利尿激素本质为多肽，口服后会被消化道中的消化酶分解失活，无法发挥作用，不能口服，只能注射，D错误。
故答案为：C。
【分析】伴X隐性遗传的特点是男性患者多于女性，且致病基因随X染色体传递，不携带致病基因的男性亲本无法传递致病基因。系谱图中需结合亲本基因型推导子代基因型概率，抗利尿激素的化学本质为多肽，易被消化酶分解，只能注射给药，其生理作用是促进肾小管和集合管对水的重吸收，调节机体渗透压平衡。
11．【答案】B
【知识点】生长素的作用及其作用的两重性；其他植物激素的种类和作用；环境因素参与调节植物的生命活动
【解析】【解答】A、草莓属于需春化植物，需经历一段时间的低温诱导才能完成花芽分化，进而开花，人工低温处理可打破休眠，促进花芽分化，使草莓提前开花，A正确；
B、植物激素是调节生命活动的信号分子，不直接参与细胞代谢过程，仅通过调节细胞代谢来调控植物的生长发育，B错误；
C、果实膨大期内源生长素的含量已处于较高水平，此时喷洒大量外源生长素可能超出植物的最适浓度范围，甚至因高浓度生长素的抑制作用而无法大幅度提高产量，C正确；
D、摘除瘦果后花托的生长会立即停止，结合果实膨大期生长素含量显著升高的现象，可推测瘦果（内含种子）可能是生长素的来源，为花托的生长提供必要的生长素，D正确；
故答案为：B。
【分析】春化作用是指低温诱导植物开花的过程，可通过人工低温处理调控植物开花时间；植物激素是信号分子，不直接参与细胞代谢，仅调节细胞代谢活动；生长素的作用具有两重性，低浓度促进生长，高浓度抑制生长；发育中的种子可产生生长素，促进果实的发育。
12．【答案】A
【知识点】植物细胞的全能性及应用；动物细胞的全能性及应用
【解析】【解答】A、细胞分化程度越高，全能性越低、越难以表达，二者呈负相关，分化程度越高全能性越难体现，A错误；
B、植物体细胞具备全能性，根本原因是细胞核内含有本物种生长发育的全套遗传信息，B正确；
C、体细胞重编程恢复全能性，需要调控基因选择性表达，同时伴随染色质结构重塑，以此改变基因表达状态，C正确；
D、该研究揭示了体细胞再生植株的分子机制，可为作物遗传改良、离体组织培养再生效率提升提供理论依据，D正确。
故答案为：A。
【分析】细胞全能性大小规律：分化程度越低，全能性越高，表达越容易；受精卵＞干细胞＞体细胞。细胞全能性的物质基础是已分化细胞仍保留本物种全套遗传物质。细胞重编程依靠表观遗传调控、染色质重塑与基因选择性表达实现，植物体细胞全能性也是植物组织培养技术的理论基础。
13．【答案】B
【知识点】种间关系；当地自然群落中若干种生物的生态位；生态农业工程
【解析】【解答】A、合理间作能让不同农作物分层利用光照、水分、土壤矿质等环境资源，提升资源利用效率，从而提高农田整体总产量，A正确；
B、对比实验数据，仅根部竞争时豌豆相对生物量降幅更大，仅茎叶竞争降幅较小，说明土壤条件对豌豆生长的限制作用强于光照条件，B错误；
C、豌豆与玉米根部竞争主要争夺土壤中的水分和矿质元素，施肥可补充土壤营养，缓解二者对矿质元素的争夺，减弱种间根部竞争，C正确；
D、农作物生态位重叠程度越大，共同争夺的资源越多，种间竞争强度会随之加剧，D正确。
故答案为：B。
【分析】本实验通过设置根部竞争、茎叶竞争、根叶共同竞争的实验组，单一变量探究不同类型种间竞争对豌豆生长的影响。生物间争夺地下资源与地上资源的竞争强度存在差异，资源匮乏会加剧种间竞争。生态位重叠是种间竞争的基础，重叠度越高竞争越激烈。合理的农业种植模式可降低种间无效竞争，实现资源高效利用。
14．【答案】D
【知识点】单克隆抗体的制备过程；单克隆抗体的优点及应用
【解析】【解答】A、单克隆抗体的制备过程中，需将经抗原免疫的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞进行动物细胞融合，再通过动物细胞培养技术筛选、扩增杂交瘤细胞，因此需要动物细胞融合和动物细胞培养技术的支持，A正确；
B、ADC依靠抗体特异性识别肿瘤细胞上的结构甲，从而实现靶向给药，为减少对正常细胞的损伤，推测结构甲在肿瘤细胞中高表达，在正常组织中低表达或不表达，B正确；
C、ADC释放的细胞毒素类药物作用于细胞周期的关键节点，DNA损伤剂可损伤DNA以阻断细胞周期进程，抑制纺锤体形成的药剂可阻碍染色体分离、抑制细胞分裂，二者均能作用于细胞周期关键节点，因此ADC中的药物部分可以是这类药剂，C正确；
D、ADC在血浆中运输时，接头—药物的结合需保持稳定，避免药物提前释放损伤正常细胞；进入溶酶体后，接头会被溶酶体内的酶水解，释放药物，因此接头—药物结合在血浆中的稳定性高于在溶酶体中，D错误。
故答案为：D。
【分析】 单克隆抗体制备的关键技术：动物细胞融合（B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合）和动物细胞培养（杂交瘤细胞的筛选与扩增）。
15．【答案】B
【知识点】基因的分离规律的实质及应用；表观遗传
【解析】【解答】A、杂合子基因型为Mm时，父方来源基因沉默，仅表达母方来源基因，壳色由母方基因决定，因此可通过杂合子壳色判断基因的亲本来源，A正确；
B、白色雌螺mm只产生m雌配子，黑色雄螺Mm产生M：m=1：1的雄配子，子代基因型为Mm：mm=1：1；mm表现为白色，Mm中父源M沉默、只表达母源m，也表现为白色，子代全为白色，B错误；
C、子代白色雌螺基因型为Mm或mm，若为Mm雌螺与mm雄螺交配，后代Mm个体母方提供M基因，会表达为黑色，故雌性后代不一定为白色，C正确；
D、该现象基因碱基序列未改变，仅发生基因选择性沉默、表达模式改变，符合表观遗传的定义，D正确。
故答案为：B。
【分析】杂合子Mm父源基因沉默，仅母源基因表达，纯合子基因正常表达。表观遗传的本质是DNA序列不变，基因表达与表型发生可遗传的改变。
16．【答案】D
【知识点】衰老细胞的主要特征；基因表达的调控过程
【解析】【解答】A、重编程前，S蛋白会抑制H基因的表达，当S蛋白含量不足时，对H基因表达的抑制作用减弱，H蛋白数量不会下降，因此S蛋白不足会抑制H蛋白数量的下降，该推测合理，A不符合题意；
B、PCYCi是启动子，属于DNA分子上的特殊序列，能被RNA聚合酶结合启动转录，同时H蛋白可促进S基因的表达，说明H蛋白也能与PCYCi结合，该推测合理，B不符合题意；
C、重编程后，H蛋白增多会促进S基因的表达，S蛋白减少时，对H基因表达的抑制作用减弱，H基因表达增强，该推测合理，C不符合题意；
D、重编程后，H蛋白增多促进S基因表达，S蛋白增多又会抑制H基因的表达，这种调节方式属于负反馈，而非正反馈，因此该推测不合理，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】启动子是基因上游的特殊DNA序列，是RNA聚合酶结合的位点，可启动基因的转录。基因表达的调节方式包括正反馈和负反馈，负反馈是系统的输出反过来抑制系统的输入，使系统趋于稳定；正反馈是输出加强输入，使系统偏离稳定状态。细胞衰老的调控涉及多种基因和蛋白的相互作用，不同调控途径之间的相互作用可影响细胞寿命。
17．【答案】（1）类囊体薄膜；吸收、传递和转化光能
（2）来源于光合作用光反应阶段产生的ATP、NADPH
（3）高温会抑制呼吸作用，PEP更少进入线粒体，多进入叶绿体通过MEP途径合成异戊二烯
（4）害虫摄食导致NE型光合速率显著降低，而IE型变化不大；是否产生异戊二烯，或者异戊二烯的含量
（5）-；+；-；+
【知识点】影响光合作用的环境因素；其他植物激素的种类和作用；光合作用和呼吸作用的区别与联系；光合作用综合
【解析】【解答】(1) 光合色素是参与光合作用光反应的关键物质，主要分布在叶绿体的类囊体薄膜上。这些色素包括叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素，其中叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，它们的主要作用是吸收、传递和转化光能，吸收的光能一部分用于将水分解为氧气和NADPH，另一部分用于合成ATP，为后续的代谢过程提供能量和还原剂。
(2) 异戊二烯的合成发生在叶绿体基质中，是一个高度耗能的过程。叶绿体是光合作用的场所，其光反应阶段在类囊体薄膜上进行，会产生ATP和NADPH，这些物质会被运输到叶绿体基质中，为暗反应及叶绿体基质中的其他耗能代谢途径（如MEP途径合成异戊二烯）提供能量和还原剂。因此，异戊二烯合成过程中所需的能量最可能来源于光合作用光反应阶段产生的ATP和NADPH。
(3) 据图1可知，PEP有两个代谢去向：一是进入线粒体，转化为丙酮酸后参与有氧呼吸的第二阶段；二是进入叶绿体，通过MEP途径合成异戊二烯。高温会抑制细胞呼吸，导致线粒体中呼吸相关的代谢过程受阻，PEP进入线粒体参与呼吸的量减少，因此更多的PEP会进入叶绿体，通过MEP途径转化为异戊二烯，从而使异戊二烯的合成增加，以应对高温胁迫。
(4) 据图3分析，害虫摄食后，NE型（非异戊二烯释放型）烟草的光合速率随时间推移显著降低，而IE型（异戊二烯释放型）烟草的光合速率仅略有下降，整体保持相对稳定。从胞间CO2浓度来看，两种烟草的胞间CO2浓度差异不显著，说明光合速率的差异不是由CO2供应不足（气孔导度影响的CO2吸收）导致的；而气孔导度方面，两种烟草的气孔导度均有下降，但IE型光合速率仍较稳定，说明差异不是由气孔导度变化直接引起的。结合题干中异戊二烯的功能，推测这些影响的差异主要是由于两种烟草是否产生异戊二烯（或异戊二烯的含量不同）导致的，IE型烟草能释放异戊二烯，可能通过启动防御通路减少害虫摄食对光合速率的影响，而NE型无法释放异戊二烯，因此光合速率受影响更大。
(5) 结合题干中IE型植物的防御机制和图2的逻辑：
① 异戊二烯启动JA信号通路增强防御，JA合成会抑制害虫摄食IE植物，因此①处（JA合成对害虫摄食的作用）为负相关，标注“-”；
② 异戊二烯的生成会促进JA的合成（启动JA信号通路），因此②处（异戊二烯对JA合成的作用）为正相关，标注“+”；
③ JA合成后会抑制气孔导度的减少（使气孔导度下降幅度减小），因此③处（JA合成对气孔导度减少程度的作用）为负相关，标注“-”；
④ 气孔导度减少程度越大，CO2吸收越少，光合速率下降越明显，因此④处（气孔导度减少程度对光合速率下降程度的作用）为正相关，标注“+”。
【分析】1. 光合作用的光反应阶段发生在类囊体薄膜上，光合色素分布在类囊体薄膜上，作用是吸收、传递和转化光能，产生的ATP和NADPH可用于叶绿体基质中的耗能反应。
2. 细胞呼吸和光合作用之间存在物质竞争，代谢途径受阻时，物质会流向其他途径。
3. 气孔导度影响CO2吸收，进而影响光合速率；非气孔因素也会影响光合速率。
（1）光合色素分布在叶绿体类囊体薄膜上，光合色素具有吸收、传递和转化光能的作用。
（2）异戊二烯在叶绿体基质中合成，该过程高度耗能。其能量最可能来源于光合作用光反应阶段产生的ATP。光反应在类囊体膜上进行，产生的ATP可直接运输至叶绿体基质，为MEP途径提供能量驱动。
（3）高温抑制呼吸作用，因呼吸代谢受阻，PEP更少进入线粒体，多进入叶绿体通过MEP途径合成异戊二烯。
（4）据图分析可知，IE型：摄食后光合速率略有下降，但总体保持稳定；NE型：摄食后光合速率显著下降。IE型和NE型摄食后胞间CO2浓度的差异不显著；但摄食后两者的气孔导度均明显下降，说明不是气孔因素导致的二者光合速率的差异，而是非气孔因素，可能是因为两种烟草是否产生异戊二烯，或者异戊二烯的含量决定的。
（5）根据题意，IE型植物通过异戊二烯启动茉莉酸（JA）信号通路增强防御，题干描述对食草昆虫有驱避作用，增强对昆虫的防御能力，因此JA合成会抑制害虫摄食IE植物，结合图2得出：异戊二烯会促进JA合成；JA合成会抑制气孔导度的减少；气孔导度减少程度越大，光合速率下降程度就越大。因此前后两者间的作用关系：-、+、-、+。
18．【答案】（1）GLUT4
（2）单糖；果糖摄入后在酶K的作用下转化为果糖-1-磷酸，进而转变为脂肪酸，最终形成脂肪；果糖过量转化为脂肪酸，进而抑制葡萄糖的转化，最终抑制肝细胞吸收葡萄糖
（3）果糖促进体内肿瘤细胞的增殖，但不影响体外肿瘤细胞的增殖
（4）②＞④＞③=①
（5）果糖促进肿瘤生长机制是肝细胞果糖过量代谢时产生不饱和溶血磷脂酰胆碱（LPC），并释放LPC，LPC为癌细胞提供合成膜的原料，促进细胞增殖
【知识点】糖类的种类及其分布和功能；癌症的预防与治疗；血糖平衡调节
【解析】【解答】(1) 胰岛素与肝细胞表面的受体结合后，会激活细胞内的IRS，IRS可促进GLUT4转运蛋白向细胞膜移动，从而加速肝细胞对葡萄糖的吸收，降低血糖。因此，当血液中胰岛素含量增加时，会促进GLUT4转运蛋白对葡萄糖的吸收，降低血糖。
(2) 果糖是不能再水解的单糖。在正常饮食基础上增加果糖摄入，会带来健康风险：一方面，果糖进入肝细胞后，在酶K的催化下转化为果糖-1-磷酸，进而转变为脂肪酸，脂肪酸再合成脂肪，在肝细胞内大量积累，导致脂肪肝；另一方面，过量的果糖代谢产生的脂肪酸会抑制IRS的功能，而IRS原本可促进肝细胞吸收葡萄糖，因此肝细胞对葡萄糖的吸收和转化被抑制，最终引发高血糖。
(3) 图1显示，体内培养时，高果糖组的肿瘤相对体积显著大于对照组，说明果糖能促进体内肿瘤细胞的增殖；图2显示，体外培养时，高果糖组与对照组的相对细胞数量无显著差异，说明果糖不影响体外肿瘤细胞的增殖。因此实验结论为：果糖促进体内肿瘤细胞的增殖，但不影响体外肿瘤细胞的增殖。
(4) 已知癌细胞缺乏酶K，无法直接利用果糖，而肝细胞可通过酶K代谢果糖产生LPC，LPC能促进癌细胞增殖。分析各组情况：①组和③组仅含宫颈癌细胞，无法利用果糖，也无肝细胞提供LPC，因此细胞数量最少且无显著差异；②组为宫颈癌细胞与肝细胞共培养，高果糖培养液中肝细胞可代谢果糖产生LPC，促进癌细胞增殖，细胞数量最多；④组为宫颈癌细胞与肝细胞共培养，加入酶K抑制剂后，肝细胞代谢果糖产生LPC的过程被抑制，LPC生成减少，癌细胞增殖受到一定影响，但仍有少量LPC或其他代谢产物的作用，因此细胞数量少于②组但多于①③组。故预测实验结果为：②＞④＞③=①。
(5) 结合实验结果和题干信息，果糖促进肿瘤生长的机制是：肝细胞代谢过量果糖时，会产生并释放不饱和溶血磷脂酰胆碱（LPC），LPC可被癌细胞吸收，作为合成生物膜的原料，促进癌细胞的生长和增殖。
【分析】（1）血糖调节中，胰岛素可通过促进组织细胞摄取、利用和储存葡萄糖降低血糖，其作用机制包括激活IRS信号通路，促进GLUT4等转运蛋白向细胞膜移动，加速葡萄糖吸收。
（2）单糖是不能再水解的糖类，果糖属于单糖，其代谢过程涉及酶K催化生成果糖-1-磷酸，进而可转变为脂肪酸并合成脂肪，过量脂肪积累会导致脂肪肝。
（3）肿瘤细胞的增殖受体内微环境影响，体外培养时缺乏肝细胞等微环境的作用，果糖无法直接影响癌细胞增殖，而体内条件下肝细胞代谢果糖产生的LPC可促进癌细胞增殖。
（4）实验设计遵循对照原则和单一变量原则，通过设置不同的共培养条件和培养液成分，探究果糖-肝细胞-癌细胞之间的代谢联动关系。
（1）结合图示分析，胰岛素作用于肝细胞上的受体，促进GLUT4转运蛋白对葡萄糖的吸收从而降低血糖。
（2）果糖属于单糖，在正常饮食基础上增加果糖摄入会带来较大健康风险，容易导致脂肪肝和引发高血糖，原因是果糖摄入后在酶K的作用下转化为果糖-1-磷酸，进而转变为脂肪酸，最终形成脂肪；果糖过量转化为脂肪酸，进而抑制葡萄糖的转化，最终抑制肝细胞吸收葡萄糖。
（3）图1中与对照组相比，高果糖组肿瘤相对体积大，图2中与对照组相比，高果糖组相对细胞数量差不多，由此得出的实验结论是果糖影响体内肿瘤细胞的增殖，但不影响体外肿瘤细胞的增殖。
（4）已知癌细胞缺乏酶K，无法直接利用果糖，但由于肝细胞有酶K，可以有效利用果糖，肝细胞释放的LPC有利于癌细胞的增殖，推测高果糖有利于肝细胞释放LPC，LPC促进癌细胞的增殖。因此实验结果为宫颈癌细胞数量：②＞④＞③=①。
（5）根据实验预测结果及题干信息分析，果糖促进肿瘤生长机制是果糖促进肿瘤生长机制是肝细胞果糖过量代谢时产生不饱和溶血磷脂酰胆碱（LPC），并释放LPC，LPC为癌细胞提供合成膜的原料，促进细胞增殖。
19．【答案】（1）没有以核膜为界限的细胞核（无成形细胞核）；生产者
（2）添加藻液（活性微藻和灭活微藻）可提高尾矿砂土壤总有机碳和总氮含量，且活性微藻的提升效果优于灭活微藻
（3）活性微藻组；灭活微藻自身含有有机物，可为尾矿砂中原有微生物提供营养，促进原有微生物生长繁殖，进而增加土壤有机碳积累
（4）协调；次生；成本低、易操作、无二次污染（对环境友好，可有效改善土壤肥力，合理即可）
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同；群落的演替；生态系统的结构；生态工程依据的生态学原理
【解析】【解答】(1) 固氮鱼腥藻属于原核生物（蓝细菌），小球藻属于真核生物，二者在结构上最本质的区别是固氮鱼腥藻没有以核膜为界限的细胞核（无成形细胞核），小球藻具有成形的细胞核。从生态系统的组成成分看，两种微藻都能通过光合作用将无机物转化为有机物，为生态系统提供物质和能量，因此属于生产者。
(2) 分析图1可知，与对照组相比，添加活性微藻和灭活微藻的处理组，尾矿砂土壤的总有机碳含量和总氮含量均显著提高；且活性微藻处理组的总氮含量高于灭活微藻处理组，说明添加藻液（活性微藻和灭活微藻）可提高尾矿砂土壤总有机碳和总氮含量，且活性微藻的提升效果优于灭活微藻。
(3) 从图2的结果来看，在培养15天、45天、105天的不同时间点，活性微藻组的土表叶绿素相对含量均高于灭活微藻组和对照组，表明活性微藻组的土表叶绿素含量最高。灭活微藻自身无光合能力，无法通过光合作用直接增加有机碳，但灭活微藻含有有机物，可为尾矿砂土壤中原有的微生物提供碳源和营养物质，促进土壤微生物的生长繁殖，微生物的代谢活动（如分解有机物、合成代谢）可增加土壤有机碳的积累，因此灭活微藻组与对照组相比也能促进有机碳的积累。
(4) 生态修复过程中强调生态系统的自我调节能力与生物的适应性，体现了生态工程的协调原理，该原理要求生物与环境、生物与生物之间协调与平衡，需考虑环境承载力，保证生物的适应性。尾矿砂土壤保留了原有土壤条件，且原有微生物并未完全丧失，因此群落发生的演替属于次生演替。混合微藻作为生物修复材料的优点包括：成本较低，易于大规模培养和施用；对环境友好，不会造成二次污染；可通过光合作用增加土壤有机碳，部分固氮微藻还能增加土壤氮含量，有效改善土壤肥力，促进土壤生态恢复。
【分析】（1）原核生物与真核生物的本质区别是有无以核膜为界限的细胞核；生态系统的组成成分包括生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量，生产者是能将无机物合成有机物的生物，主要包括绿色植物、蓝细菌和化能合成细菌等。
（2）实验结果分析需要对比不同处理组与对照组的差异，以及不同处理组之间的差异，从而得出自变量对因变量的影响；图表数据解读时需关注柱状图的高度差异，明确不同处理的效果。
（3）叶绿素是光合作用的重要色素，其含量可反映光合作用潜力；土壤微生物可通过分解有机物、合成代谢等过程影响土壤有机碳含量，有机物可为异养微生物提供营养，促进其生长繁殖。
（4）生态工程的协调原理强调生物与环境的协调与平衡，需考虑生物的适应性和生态系统的自我调节能力；群落演替分为初生演替和次生演替，次生演替是在原有土壤条件基本保留，甚至保留植物繁殖体的地方发生的演替；生物修复技术利用生物的代谢活动或生态功能修复环境，具有成本低、环境友好等优点。
（1）固氮鱼腥藻是蓝细菌，属于原核生物，小球藻是真核生物，二者结构最本质的区别是原核生物没有由核膜包被的成形细胞核；两种微藻都可通过光合作用合成有机物，在生态系统中属于生产者。
（2）分析图1可知：和对照组相比，无论添加活性还是灭活藻液，土壤总有机碳、总氮含量都明显升高，且活性微藻处理的提升效果比灭活微藻更好，由此得出对应结论：添加藻液（活性微藻和灭活微藻）可提高尾矿砂土壤总有机碳和总氮含量，且活性微藻的提升效果优于灭活微藻。
（3）从图2可直接看出，不同培养时间下活性微藻组的土表叶绿素含量都是最高的；题干说明尾矿砂原有微生物并未完全丧失，灭活微藻虽无光合能力，但自身的有机物可以为土壤原有微生物提供营养，促进微生物生长繁殖，微生物的生命活动可以增加土壤有机碳积累，因此也能促进有机碳积累。
（4）生态工程中，强调生物的适应性、依靠生态系统的自我调节能力修复环境，体现了协调与平衡（协调）原理；该尾矿砂保留了原有土壤条件，且原有微生物未完全消失，因此群落发生的是次生演替；利用混合微藻进行生态修复的优点有：成本低、操作简便，不会造成二次污染、对环境友好，同时可以提升土壤肥力，修复效果好，写出任意两点即可。
20．【答案】（1）隐性；抗病：易感病=1：3
（2）不含启动子的报告基因表达载体分别与含有稻黄单胞菌T蛋白基因或A蛋白基因的表达载体同时；A；S基因启动子只能与T蛋白结合，不能与A蛋白结合，s基因启动子既不能与A蛋白结合，也不能与T蛋白结合
（3）病菌T蛋白与s基因启动子不能结合，无法激活s基因表达，从而使水稻抗病；不同稻黄单胞菌分泌的T蛋白存在差异，部分T蛋白无法结合水稻细胞
（4）启动子是RNA聚合酶识别与结合的位点，用于启动基因转录，利用基因编辑技术，改造水稻S基因的启动子序列会导致S基因不能表达（或者敲除感病水稻的S基因会导致S基因不能表达）
【知识点】基因的分离规律的实质及应用；基因工程的应用；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】(1) 由图1的遗传关系可知，纯合突变体（抗病）与野生型（易感病）杂交，F1全部表现为易感病，说明易感病为显性性状，抗病为隐性性状，因此抗病基因是隐性基因。设控制该性状的基因为S/s，亲本中纯合突变体基因型为ss，野生型基因型为SS，F1基因型为Ss；F1自交得到F2，基因型及比例为SS：Ss：ss=1：2：1，表型及比例为抗病（ss）：易感病（S_）=1：3。
(2) ①本实验目的是探究S/s基因启动子与何种蛋白结合能激活报告基因表达，自变量为启动子类型和共转化的蛋白基因，空白对照组需排除启动子及报告基因自身表达的干扰，因此操作为将不含启动子的报告基因表达载体分别与含有稻黄单胞菌T蛋白基因或A蛋白基因的表达载体同时转化到烟草叶片中。
②根据图3的显色结果，某对照基因启动子与A蛋白基因共转化时出现蓝色产物，说明该启动子能与A蛋白结合并激活报告基因表达；S基因启动子仅与T蛋白基因共转化时出现蓝色，与A蛋白基因共转化时无蓝色；s基因启动子与T、A蛋白基因共转化时均无蓝色，说明S基因启动子只能与T蛋白结合，不能与A蛋白结合，s基因启动子既不能与A蛋白结合，也不能与T蛋白结合。
(3) 抗病性状的水稻植株基因型为ss，其抗病机理可能是：稻黄单胞菌分泌的T蛋白无法与s基因的启动子结合，不能激活相关基因的表达，水稻细胞无法转变为有利于稻黄单胞菌生长繁殖的状态，因此表现为抗病。并非所有稻黄单胞菌都能使易感病水稻患白叶枯病，可能的原因是：不同稻黄单胞菌分泌的T蛋白存在结构差异，部分菌株的T蛋白无法与易感病水稻的S基因启动子结合，不能激活相关基因表达，因此无法使水稻患病。
(4) 从分子水平培育水稻抗白叶枯病新品种的思路：利用基因编辑技术改造易感病水稻S基因的启动子序列，使其无法与稻黄单胞菌的T蛋白结合，从而抑制S基因的激活表达；或通过基因敲除技术去除易感病水稻中的S基因，使其无法表达相关蛋白；也可将抗病水稻的s基因导入易感病水稻中，使其获得抗病性状；或利用RNA干扰技术沉默易感病水稻的S基因，抑制其表达。
【分析】（1）一对等位基因的遗传遵循分离定律，纯合亲本杂交得到的杂合子自交，后代性状分离比为3：1，隐性性状在F2中占比1/4。
（2）启动子是基因转录的调控序列，特定蛋白（如转录因子）与启动子结合可激活下游基因的表达；报告基因可通过其表达产物催化显色反应，直观反映启动子的活性与特异性。基因工程实验中，空白对照组可排除无关变量的干扰，验证实验结果的特异性。
（3）植物抗病性与宿主基因的表达调控密切相关，病原菌分泌的效应蛋白可通过与宿主基因启动子结合，调控宿主基因表达，影响宿主的抗病或感病状态。
（1）图1分析，纯合突变体（抗病）和野生型（易感病）杂交，子一代均表现为易感病，说明抗病基因为隐性基因，F1基因型为Ss，F2表型及比例是抗病：易感病=1：3。
（2）①本实验的目的是探究S/s基因启动子与何种蛋白结合能激活相应基因的表达，自变量是基因的种类，空白对照组的操作为将不含启动子的报告基因表达载体分别与含有稻黄单胞菌T蛋白基因或A蛋白基因的表达载体同时转化到烟草叶片中。
②分析题意，报告基因编码β-葡萄糖醛酸酶，该酶可催化X-Gluc生成蓝色产物，特定蛋白与启动子结合后能激活相应基因的表达，该实验用以探究S、s基因启动子与何种蛋白结合，结合图3可知，S基因启动子可使病菌T蛋白变蓝，而不能使病菌A蛋白变蓝，s基因启动子不能使两种蛋白变蓝，说明S基因启动子只能与T蛋白结合，不能与A蛋白结合，s基因启动子既不能与A蛋白结合，也不能与T蛋白结合。某对照基因启动子可使病菌A蛋白变蓝，说明S基因启动子能与A蛋白结合。
（3）依据实验结果，推测水稻抗病机理是：病菌T蛋白与s基因启动子不能结合，无法激活s基因表达，从而使水稻抗病。并非所有稻黄单胞菌都能使感病水稻患白叶枯病，可能的原因是：不同稻黄单胞菌分泌的T蛋白存在差异，部分T蛋白无法结合水稻细胞。
（4）启动子是RNA聚合酶识别与结合的位点，用于启动基因转录，利用基因编辑技术，改造水稻S基因的启动子序列会导致S基因不能表达，或者敲除感病水稻的S基因会导致S基因不能表达，从而培育水稻抗白叶枯病新品种。
21．【答案】（1）蛛丝蛋白(MiSp)可以被人体组织逐渐降解并吸收
（2）模板DNA（MiSp基因）、引物、TaqDNA聚合酶、dNTP；2和3；BamHI和SalI；显微注射法；红色荧光；抗原-抗体杂交技术
（3）扩大培养；发酵罐
【知识点】PCR技术的基本操作和应用；基因工程的基本操作程序；基因工程的操作程序（详细）；发酵工程的应用
【解析】【解答】(1) 蛛丝蛋白（MiSp）是一种生物大分子，人体组织细胞可分泌蛋白酶或溶酶体中的水解酶，将蛛丝蛋白逐步降解为小分子氨基酸，这些氨基酸可被人体细胞吸收利用，因此改造后的蛛丝作为手术缝合线，术后无需拆线。
(2) 第一步：PCR扩增MiSp基因时，需要模板DNA（即含MiSp基因的DNA片段）、一对特异性引物、热稳定的Taq DNA聚合酶、四种脱氧核糖核苷酸（dNTP），还需要合适的缓冲液和温度循环条件。其中，模板DNA提供扩增的基础序列，引物与模板的特定序列互补配对，确定扩增的起点和终点，Taq酶具有热稳定性，可耐受PCR过程中的高温变性步骤，催化DNA链的延伸，dNTP作为合成DNA的原料。
第二步：为保证MiSp基因能正确插入质粒并准确表达，目的基因的转录方向需与载体上启动子驱动的转录方向一致。载体的启动子位于质粒左侧，驱动转录向右进行，因此目的基因需正向插入，即5'端靠近启动子，3'端靠近终止子。PCR扩增时，DNA聚合酶只能从引物的3'端延伸，方向为5'→3'，因此需选择分别与目的基因两条链3'端互补的引物，以扩增出完整的目的基因，故选择引物2和3。限制酶的选择需满足：切割位点位于载体的启动子和终止子之间，且不破坏载体的其他结构（如标记基因、复制原点）。载体上的MhoI有两个切割位点，切割会破坏载体结构；NheI的切割位点靠近红色荧光蛋白基因， NheI和另一种限制酶切割会导致最终构建的重组质粒中不含有标记基因（红色荧光蛋白基因），因此选择启动子下游的SalI和终止子上游的BamHI，在引物的5'端分别加上这两种限制酶的识别序列，使扩增产物两端带有对应的酶切位点，便于与切开的质粒定向连接。
第三步：将重组质粒导入家蚕受精卵细胞，常用显微注射法。该方法通过显微操作仪，将重组DNA直接注射到受精卵的细胞核中，是将目的基因导入动物细胞（尤其是受精卵）的常用方法，可提高导入效率。
第四步：重组质粒上含有红色荧光蛋白基因作为标记基因，若观察到家蚕发出红色荧光，说明目的基因已成功导入受体细胞，标记基因得到表达。检测家蚕是否产生蛛丝蛋白（目的基因的表达产物），可采用抗原-抗体杂交技术，该技术利用抗原与抗体的特异性结合原理，若出现杂交带，说明家蚕细胞中存在蛛丝蛋白，目的基因已成功表达。
(3) 应用发酵工程生产蛛丝蛋白时，首先需对筛选得到的高产蛛丝蛋白菌种进行扩大培养，即在液体培养基中对菌种进行培养，增加菌种的数量，以满足大规模发酵的接种量需求。随后，将扩大培养后的菌种接种到灭菌后的发酵罐中，控制合适的温度、pH、溶氧、营养条件，进行大规模发酵生产，以获得大量的蛛丝蛋白。
【分析】（1）PCR技术是一种体外DNA扩增技术，原理为DNA的半保留复制。PCR扩增需要模板DNA、特异性引物、热稳定的Taq DNA聚合酶、四种脱氧核糖核苷酸（dNTP）及合适的缓冲液，过程包括变性、复性、延伸三个步骤。可通过在引物5'端添加限制酶识别序列，使扩增产物两端带有特定的酶切位点，便于后续的酶切连接。
（2）基因工程中，基因表达载体的构建是核心步骤，载体需包含启动子、目的基因、终止子和标记基因。启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点，驱动目的基因的转录；终止子可终止转录过程；标记基因（如荧光蛋白基因、抗性基因）用于筛选含有重组载体的受体细胞。构建载体时，需用同种限制酶切割载体和目的基因，产生互补的黏性末端或平末端，再用DNA连接酶连接，同时需保证目的基因的转录方向与载体启动子的驱动方向一致。
（3）发酵工程的基本流程包括菌种选育、扩大培养、培养基配制、灭菌、接种、发酵罐内发酵、产品分离纯化。扩大培养是将筛选得到的优良菌种在液体培养基中培养，增加菌种数量，为大规模发酵提供足够的接种量。发酵罐是大规模发酵的主要场所，可通过控制系统调节温度、pH、溶氧、搅拌速度等条件，满足菌种的生长和代谢需求，实现产品的大规模生产。
（1）由于蛛丝蛋白(MiSp)可以被人体组织逐渐降解并吸收，因此经改造的蛛丝可作为手术缝合线，术后无需拆线。
（2）运用PCR技术扩增MiSp基因时需要的条件：模板DNA（MiSp基因）、引物、TaqDNA聚合酶、dNTP等。目的基因的转录方向需要与载体的转录方向一致，含磷酸基团的一端为5'，PCR扩增时从模板的3'开始，因此选择引物2和3。为了保证目的基因成功表达，目的基因必须插入在载体启动子和终止子之间，而MhoI在载体上有两个，切割时会破坏载体的完整性，同时也不能选择NheI，原因是选择NheI和另一种限制酶切割，会导致红色荧光蛋白基因丧失，无法在后续选择过程中发挥作用，因此只能选择SalI和BamHI，即在引物5’端分别加上BamHI和SalI限制酶的识别序列。将目的基因导入动物细胞的方法一般为显微注射法。由于重组质粒上含有红色荧光蛋白基因，因此若观察到家蚕发出红色荧光，则说明目的基因导入受体细胞。可采用抗原-抗体杂交技术检测家蚕是否能产生蛛丝蛋白。
（3）发酵工程的中心环节是发酵罐中的发酵，筛选出高产蛛丝蛋白的菌种先经扩大培养后，再接种到灭菌的发酵罐中大规模生产。
1 / 12026届广东佛山顺德高三下学期二模生物试题
1．食品安全问题受到大众日益重视。酸奶中可能含有乳酸菌、酵母菌等微生物，某超市有一批过保质期的酸奶出现胀袋现象。据此分析胀袋的原因最不可能的是（　　）
A．二氧化碳释放量增加 B．乳酸释放量增加
C．丙酮酸氧化增强 D．葡萄糖消耗增多
【答案】B
【知识点】有氧呼吸的过程和意义；无氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、酵母菌属于兼性厌氧菌，有氧呼吸与无氧呼吸均可产生二氧化碳，二氧化碳释放量增加会使密闭包装袋内气压升高，引发胀袋，A错误；
B、乳酸菌进行无氧呼吸的产物只有乳酸，不产生任何气体，乳酸释放量增加不会改变袋内气体含量，无法造成胀袋，B正确；
C、丙酮酸氧化增强，说明微生物呼吸作用强度增大，二氧化碳产生量增多，会导致胀袋现象，C错误；
D、葡萄糖消耗增多，代表微生物代谢、呼吸作用更加旺盛，伴随二氧化碳等气体大量生成，可引起胀袋，D错误。
故答案为：B。
【分析】乳酸菌为厌氧型微生物，无氧呼吸分解有机物只生成乳酸，不产生气体。酵母菌为兼性厌氧微生物，无氧呼吸产生酒精和二氧化碳，有氧呼吸产生二氧化碳和水，二氧化碳是导致密闭包装胀袋的主要气体。细胞呼吸强度越大，有机物葡萄糖的消耗越多，中间产物丙酮酸的氧化分解也会随之增强，气体代谢产物积累越多，密闭环境中气压变化越明显。
2．生命观念是生物学学科核心素养的重要组成部分，以下关于细胞结构与功能相符合的是（　　）
A．细胞壁是菠菜叶肉细胞的边界
B．核膜将细胞与外界环境分隔开
C．噬菌体增殖过程中，核糖体参与其蛋白质外壳的合成
D．光敏色素的结构有利于吸收红光，为水的光解提供能量
【答案】C
【知识点】细胞膜的功能；叶绿体结构及色素的分布和作用；细胞壁；环境因素参与调节植物的生命活动
【解析】【解答】A、植物细胞壁不具有选择透过性，属于全透性结构，不能作为细胞的边界，动植物细胞的边界均为细胞膜，A错误；
B、核膜的作用是分隔细胞核与细胞质，将整个细胞与外界环境分隔开的结构是细胞膜，B错误；
C、噬菌体无细胞结构，不含核糖体，侵染宿主细胞后，利用宿主细胞的核糖体合成自身的蛋白质外壳，核糖体参与其外壳蛋白的合成，C正确；
D、光敏色素是感受红光和远红光的信号分子，只调节植物生理活动，不能为水的光解提供能量，水的光解所需能量由叶绿体中的光合色素吸收的光能提供，D错误。
故答案为：C。
【分析】细胞膜具有选择透过性，是细胞这个生命系统的边界，细胞壁仅起支持和保护作用。细胞内各种生物膜分工不同，核膜包裹细胞核，实现核质之间的区域分隔。病毒缺乏细胞结构和各类细胞器，增殖完全依赖活宿主细胞的原料、细胞器及代谢系统。植物体内不同色素功能不同，光合色素负责捕获光能用于光合作用，光敏色素作为光受体参与光信号的识别与调节，不参与能量供应。
3．洋葱常作为科学实验材料，有关叙述正确的是（　　）
A．洋葱鳞片叶内表皮细胞在0.3g/mL蔗糖溶液中会发生质壁分离和复原
B．洋葱根尖分生区细胞有丝分裂过程中纺锤体的形成与中心体有关
C．低温诱导洋葱分生区细胞染色体数目改变的原理是低温能抑制着丝粒的分裂
D．使用洋葱研磨粗提取DNA过程中加入预冷的酒精可初步分离DNA与蛋白质
【答案】D
【知识点】其它细胞器及分离方法；质壁分离和复原；观察细胞的有丝分裂；低温诱导染色体加倍实验；DNA的粗提取和鉴定
【解析】【解答】A、洋葱鳞片叶内表皮细胞在0.3g/mL蔗糖溶液中会失水发生质壁分离，无法自动发生质壁分离复原，需置于清水中才能复原，A错误；
B、洋葱为高等植物，细胞不含中心体，根尖分生区细胞有丝分裂的纺锤体由细胞两极发出纺锤丝形成，B错误；
C、低温诱导染色体数目加倍的原理是低温抑制纺锤体的形成，不抑制着丝粒的分裂，C错误；
D、DNA难溶于预冷酒精，蛋白质等杂质可溶于酒精，粗提取DNA时加入预冷酒精，能析出DNA，初步分离DNA与蛋白质，D正确。
故答案为：D。
【分析】成熟的植物细胞具备大液泡，可在高渗蔗糖溶液中发生质壁分离，蔗糖分子不能进入细胞，不会自动引发复原。中心体存在于动物细胞和低等植物细胞中，高等植物细胞无中心体。染色体数目加倍的诱导因素通过阻碍纺锤体形成，使分裂后期染色体不能正常移向两极，进而导致细胞内染色体数目加倍。DNA粗提取依据物质溶解性差异，利用冷酒精的特性纯化DNA，是生物实验中常用的分离提纯方法。
4．岭南特色水果荔枝甘甜多汁，当地居民常以鲜荔枝为原料，结合传统工艺酿制荔枝酒。具体流程为：鲜荔枝冲洗→沥干→剥皮去核→榨汁→加陈米酒→阴凉处密封浸泡7天。有关叙述错误的是（　　）
A．该酿造过程的菌种主要来源于陈米酒中的酵母菌
B．该酿造过程后期酒精会抑制酵母菌的活性
C．该酿造过程后期将醋酸菌菌种导入容器中即可继续制作荔枝醋
D．可用稀释涂布平板法将陈米酒接种到固体培养基中分离纯化菌种
【答案】C
【知识点】微生物发酵及其应用；果酒果醋的制作；其他微生物的分离与计数
【解析】【解答】A、该荔枝酒制作流程中添加了陈米酒，酿造所需的酵母菌主要来源于陈米酒，A正确；
B、酵母菌无氧呼吸产生酒精，随着发酵进行酒精浓度不断升高，高浓度酒精会抑制酵母菌的生命活动与代谢活性，B正确；
C、醋酸菌是好氧型细菌，醋酸发酵需要有氧环境和适宜温度，荔枝酒浸泡阶段为密封无氧环境，无法满足醋酸菌代谢需求，仅导入醋酸菌不能制作荔枝醋，C错误；
D、稀释涂布平板法可用于微生物的分离与纯化，能够将陈米酒中的微生物接种在固体培养基上获得单菌落，实现菌种纯化，D正确。
故答案为：C。
【分析】果酒发酵依靠酵母菌无氧呼吸产生酒精，酒精积累到一定浓度会抑制酵母菌活性。醋酸菌的代谢类型为异养需氧型，果醋发酵必须保证有氧条件以及适宜温度，密闭无氧环境无法进行醋酸发酵。微生物分离纯化常用稀释涂布平板法和平板划线法，可筛选获得单一菌种。传统发酵生产中，外源添加的发酵原料可提供天然发酵菌种，不同微生物的呼吸类型和环境需求存在明显差异，直接决定发酵条件的设置。
5．玉米螟是玉米的主要害虫。赤眼蜂可将卵寄生在玉米螟卵内，抑制其孵化；球孢白僵菌则能通过空气或土壤传播，感染并致玉米螟死亡。此外，将抗crylAb13基因转入玉米，可提高玉米对玉米螟的抗性。以下影响玉米螟种群数量的因素中，属于非密度制约因素的是（　　）
A．球孢白僵菌的数量 B．玉米植株的密度
C．赤眼蜂的数量 D．玉米的抗虫性
【答案】D
【知识点】种群的数量变动及其原因
【解析】【解答】A、球孢白僵菌可侵染玉米螟，种群密度越大，病菌传播与感染概率越高，作用强度随种群密度改变，属于密度制约因素，A错误；
B、玉米植株密度影响食物资源和生存空间，玉米螟密度变化会加剧种内竞争，作用效果依赖种群密度，属于密度制约因素，B错误；
C、赤眼蜂寄生玉米螟卵，玉米螟数量越多，赤眼蜂寄生成功率越高，制约效果随密度变化，属于密度制约因素，C错误；
D、玉米抗虫性由自身基因决定，是稳定的固有性状，对玉米螟的抑制作用不会随玉米螟种群密度发生改变，属于非密度制约因素，D正确。
故答案为：D。
【分析】密度制约因素是指作用强度会随种群密度变化而改变的影响因素，主要包括天敌、寄生生物、病原菌、食物资源、种内斗争等生物因素。非密度制约因素的作用强度与种群密度无关，多为物种自身固有性状、气候环境等理化因素。寄生关系、捕食关系、微生物致病作用以及食物空间限制，都会随寄主或害虫种群密度提升而制约效果增强，农作物转基因带来的抗虫特性属于稳定遗传性状，不受害虫种群数量影响。
6．数学模型是生物学常用的研究工具，利用数学模型能够帮助我们更好理解和预测生物学现象。不适合用如图所示曲线表示的关系是（　　）
A．有氧呼吸过程中，氧气浓度与呼吸速率的关系
B．协助扩散中，膜两侧物质浓度与运输速率的关系
C．光合作用中，光照强度与植株二氧化碳吸收量的关系
D．自然环境中，某动物种群数量与其种群增长率的关系
【答案】D
【知识点】影响光合作用的环境因素；种群数量的变化曲线；被动运输；影响细胞呼吸的因素
【解析】【解答】A、有氧呼吸过程中，在一定范围内随氧气浓度升高，呼吸速率逐渐上升，受酶、底物等因素限制，氧气浓度达到一定值后呼吸速率趋于稳定，可用图示曲线表示，A正确；
B、协助扩散中，在载体蛋白未饱和时，运输速率随膜两侧物质浓度差增大而上升，载体饱和后运输速率趋于稳定，可用图示曲线表示，B正确；
C、光合作用中，在一定范围内随光照强度升高，植株二氧化碳吸收量逐渐上升，达到光饱和点后受二氧化碳浓度、酶量等限制趋于稳定，可用图示曲线表示，C正确；
D、自然环境中，S型增长的动物种群，其种群增长率随种群数量增加而下降，与图示曲线趋势不符，D错误。
故答案为：D。
【分析】有氧呼吸速率与氧气浓度的关系：低氧时，有氧呼吸受抑制，随氧浓度升高，有氧呼吸增强，速率上升，氧浓度足够时，受酶、底物限制，速率不再上升。协助扩散的特点：顺浓度梯度运输，需载体蛋白，速率受浓度差和载体数量共同影响，载体饱和后速率稳定。净光合速率与光照强度的关系：光照强度影响光合速率，光饱和点前，随光照增强，净光合速率上升，光饱和点后，受其他因素限制，速率稳定。种群增长的S型曲线：种群增长率随种群数量增加而降低，种群数量达到K值时增长率为0。
7．寒冷条件下，肾上腺素的部分作用途径如图所示，有关说法错误的是（　　）
A．此时肾上腺素和甲状腺激素起协同作用使代谢增强
B．此时肾上腺可作为神经调节过程中效应器的一部分
C．此时肾上腺素的分泌主要受下丘脑和垂体分级调节
D．此时控制骨骼肌和皮肤血管的交感神经活动占优势
【答案】C
【知识点】反射弧各部分组成及功能；体温平衡调节；激素分泌的分级调节
【解析】【解答】A、寒冷条件下，肾上腺素与甲状腺激素均可促进新陈代谢、增加产热，二者表现为协同作用，A正确；
B、寒冷刺激下，交感神经支配肾上腺髓质分泌肾上腺素，肾上腺作为反射弧中效应器（传出神经末梢+腺体）的一部分，参与神经调节过程，B正确；
C、肾上腺髓质分泌肾上腺素的过程主要受神经调节（交感神经直接支配），不受下丘脑-垂体-肾上腺轴的分级调节（分级调节主要针对肾上腺皮质激素），C错误；
D、寒冷环境中，交感神经活动占优势，使骨骼肌战栗产热、皮肤血管收缩减少散热，D正确。
故答案为：C。
【分析】1. 甲状腺激素和肾上腺素在促进产热方面表现为协同，共同提高细胞代谢水平，增加产热以维持体温稳定。
2. 肾上腺髓质直接受交感神经支配，因此在寒冷反射弧中，肾上腺是效应器的组成部分，肾上腺素的分泌是神经调节的结果，而非分级调节（分级调节主要针对下丘脑分泌促激素释放激素、垂体分泌促激素作用于靶腺的过程，如甲状腺激素、肾上腺皮质激素的分泌）。
3. 寒冷时，交感神经兴奋，通过控制骨骼肌（战栗）、皮肤血管（收缩）、肾上腺（分泌肾上腺素）等效应器，实现产热增加、散热减少的体温调节过程。
8．某些单链DNA或RNA中富含G序列，每4个G之间通过特殊的氢键连接成一个正方形的“G—4平面”，形成独特稳定的“G—四联体”(如图)。该结构广泛参与DNA复制、转录、翻译及端粒维持等生物学过程。有关叙述错误的是（　　）
A．该DNA单链中磷酸、五碳糖和含氮碱基的数量相等
B．在DNA复制和转录过程中均可能形成G—四联体
C．mRNA上形成G—四联体后可能导致翻译提前终止
D．与肝癌细胞相比，肝细胞可能更易形成G—四联体
【答案】D
【知识点】DNA分子的结构；DNA分子的复制；遗传信息的转录；遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、DNA单链的基本组成单位是脱氧核苷酸，每个脱氧核苷酸由1分子磷酸、1分子脱氧核糖（五碳糖）和1分子含氮碱基组成，因此三者数量相等，A正确；
B、题干明确指出G—四联体广泛参与DNA复制、转录等生物学过程，说明DNA复制和转录过程中均可能形成该结构，B正确；
C、mRNA上形成G—四联体后会改变其空间结构，可能阻碍核糖体对密码子的正常读取，导致翻译过程提前终止，C正确；
D、肝癌细胞增殖和代谢活动更旺盛，DNA复制、转录等过程更活跃，而G—四联体参与这些过程，因此肝癌细胞比正常肝细胞更易形成G—四联体，D错误。
故答案为：D。
【分析】G—四联体是富含G的核酸序列形成的特殊结构，其形成与DNA复制、转录、翻译及端粒维持等过程密切相关。DNA单链中磷酸、脱氧核糖和碱基数量始终相等；活跃的核酸代谢过程（如肿瘤细胞的DNA复制、转录）更易出现该结构；mRNA的空间结构变化可能影响翻译过程，导致翻译提前终止。
9．植食性昆虫生存需要克服三大困境：植物组织营养匮乏、植物大分子物质难以消化和植物释放毒性防御物质。研究发现，植食性昆虫与微生物共生是一种较为普遍的应对策略。有关叙述错误的是（　　）
A．植食性昆虫与微生物共生是协同进化的结果
B．植物释放的毒性防御物质对植食性昆虫的进化也有促进作用
C．植食性昆虫进化过程中发生的性状改变不一定能遗传给后代
D．植食性昆虫进化的实质是自然选择导致基因型频率发生改变
【答案】D
【知识点】现代生物进化理论的主要内容；协同进化与生物多样性的形成
【解析】【解答】A、植食性昆虫与共生微生物相互影响、相互适应，长期共同演化，属于协同进化的结果，A正确；
B、植物分泌的毒性物质作为选择压力，淘汰抗性弱的昆虫个体，保留抗性个体，定向推动植食性昆虫进化，B正确；
C、性状改变若仅由环境因素引起，遗传物质未发生改变，属于不可遗传变异，无法遗传给后代，只有遗传物质改变引发的性状变异才能遗传，因此性状改变不一定可遗传，C正确；
D、现代生物进化理论表明，生物进化的实质是种群基因频率的定向改变，并非基因型频率改变，D错误。
故答案为：D。
【分析】协同进化指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展。自然选择可定向筛选有利变异，推动生物进化。变异分为可遗传变异和不可遗传变异，仅环境诱导的性状变化不能遗传。区分基因频率与基因型频率，种群基因频率的改变是判断生物发生进化的根本依据。
10．中枢性尿崩症是由神经病变导致抗利尿激素分泌不足引起的疾病，该病某家族系谱图如图所示(I-1不携带致病基因)。不考虑突变和互换，有关说法正确的是（　　）
A．该病的遗传方式为常染色体隐性遗传
B．I-2与Ⅲ-2基因型相同的概率为1/2
C．该病的主要症状有“易渴、多饮、多尿”等
D．患者可通过口服抗利尿激素来缓解尿崩症状
【答案】C
【知识点】人类遗传病的类型及危害；水盐平衡调节；遗传系谱图；基因在染色体上位置的判定方法
【解析】【解答】A、双亲正常却生育出患病儿子，说明该病为隐性遗传病，又因Ⅰ-1不携带致病基因，若为常染色体隐性遗传，患病儿子的致病基因需来自父本Ⅰ-1，与已知条件矛盾，故该病为伴X染色体隐性遗传，A错误；
B、该病为伴X隐性遗传病，设相关基因为A、a，Ⅰ-2因生育了两个患病儿子，基因型为XAXa；Ⅱ-5为Ⅰ-1与Ⅰ-2的女儿，基因型为1/2 XAXA或1/2 XAXa，Ⅱ-5与Ⅱ-6（XAY）生育的Ⅲ-2为XAXa的概率为1/4，故Ⅲ-2与Ⅰ-2基因型相同的概率为1/4，B错误；
C、中枢性尿崩症由抗利尿激素分泌不足引起，抗利尿激素可促进肾小管和集合管重吸收水，激素不足时水重吸收减少，会出现多尿；机体失水后细胞外液渗透压升高，刺激渴觉中枢，引发易渴、多饮的症状，C正确；
D、抗利尿激素本质为多肽，口服后会被消化道中的消化酶分解失活，无法发挥作用，不能口服，只能注射，D错误。
故答案为：C。
【分析】伴X隐性遗传的特点是男性患者多于女性，且致病基因随X染色体传递，不携带致病基因的男性亲本无法传递致病基因。系谱图中需结合亲本基因型推导子代基因型概率，抗利尿激素的化学本质为多肽，易被消化酶分解，只能注射给药，其生理作用是促进肾小管和集合管对水的重吸收，调节机体渗透压平衡。
11．草莓是广受消费者青睐的水果，其食用部分主要由花托发育而来，瘦果(内含种子)着生于花托表面(图1)。草莓花托生长过程中若摘除瘦果，花托生长会立即停止。图2表示草莓果实发育和成熟各阶段中不同植物激素的含量变化情况。有关说法错误的是（　　）
A．草莓开花需经历春化作用，可通过低温处理使草莓提前开花
B．植物激素能直接参与花托细胞的代谢，调控草莓的生长发育
C．在果实膨大期喷洒大量的外源生长素不能大幅度提高草莓产量
D．在草莓生长过程中瘦果的作用可能是提供生长素促进花托生长
【答案】B
【知识点】生长素的作用及其作用的两重性；其他植物激素的种类和作用；环境因素参与调节植物的生命活动
【解析】【解答】A、草莓属于需春化植物，需经历一段时间的低温诱导才能完成花芽分化，进而开花，人工低温处理可打破休眠，促进花芽分化，使草莓提前开花，A正确；
B、植物激素是调节生命活动的信号分子，不直接参与细胞代谢过程，仅通过调节细胞代谢来调控植物的生长发育，B错误；
C、果实膨大期内源生长素的含量已处于较高水平，此时喷洒大量外源生长素可能超出植物的最适浓度范围，甚至因高浓度生长素的抑制作用而无法大幅度提高产量，C正确；
D、摘除瘦果后花托的生长会立即停止，结合果实膨大期生长素含量显著升高的现象，可推测瘦果（内含种子）可能是生长素的来源，为花托的生长提供必要的生长素，D正确；
故答案为：B。
【分析】春化作用是指低温诱导植物开花的过程，可通过人工低温处理调控植物开花时间；植物激素是信号分子，不直接参与细胞代谢，仅调节细胞代谢活动；生长素的作用具有两重性，低浓度促进生长，高浓度抑制生长；发育中的种子可产生生长素，促进果实的发育。
12．山东农业大学科研团队2025年9月在《Cell》发表研究成果，首次系统揭示了单个体细胞通过基因重编程发育为完整植株的分子机制。有关叙述错误的是（　　）
A．细胞全能性的表达强度与细胞分化程度呈正相关，分化程度越高其全能性越易体现
B．植物体细胞具有发育为完整植株的潜能，根本原因是细胞中含有本物种全套遗传信息
C．体细胞向全能状态重编程的过程，可能涉及基因的选择性表达与染色质结构的重塑
D．该研究为作物遗传改良提供理论支撑，有望提高作物离体培养的再生效率
【答案】A
【知识点】植物细胞的全能性及应用；动物细胞的全能性及应用
【解析】【解答】A、细胞分化程度越高，全能性越低、越难以表达，二者呈负相关，分化程度越高全能性越难体现，A错误；
B、植物体细胞具备全能性，根本原因是细胞核内含有本物种生长发育的全套遗传信息，B正确；
C、体细胞重编程恢复全能性，需要调控基因选择性表达，同时伴随染色质结构重塑，以此改变基因表达状态，C正确；
D、该研究揭示了体细胞再生植株的分子机制，可为作物遗传改良、离体组织培养再生效率提升提供理论依据，D正确。
故答案为：A。
【分析】细胞全能性大小规律：分化程度越低，全能性越高，表达越容易；受精卵＞干细胞＞体细胞。细胞全能性的物质基础是已分化细胞仍保留本物种全套遗传物质。细胞重编程依靠表观遗传调控、染色质重塑与基因选择性表达实现，植物体细胞全能性也是植物组织培养技术的理论基础。
13．科研人员用豌豆和玉米进行实验，46天后测量各组豌豆植株的相对生物量，实验设计及结果如下表所示。相关分析错误的是（　　）
分组 实验设计 实验结果
甲 豌豆单独种植 100%
乙 豌豆与玉米混合种植，设置物理隔断，仅根部竞争 57%
丙 豌豆与玉米混合种植，设置物理隔断，仅茎叶竞争 90%
丁 豌豆与玉米混合种植，不做隔断，根部和茎叶都竞争 53%
A．合理的间作种植有可能提高农田总产量和资源利用效率
B．本实验中光照条件对豌豆植株生长的限制强于土壤条件
C．推测施肥可减弱豌豆和玉米对土壤中矿质元素的竞争
D．生产实践中农作物生态位重叠增大可导致种间竞争加剧
【答案】B
【知识点】种间关系；当地自然群落中若干种生物的生态位；生态农业工程
【解析】【解答】A、合理间作能让不同农作物分层利用光照、水分、土壤矿质等环境资源，提升资源利用效率，从而提高农田整体总产量，A正确；
B、对比实验数据，仅根部竞争时豌豆相对生物量降幅更大，仅茎叶竞争降幅较小，说明土壤条件对豌豆生长的限制作用强于光照条件，B错误；
C、豌豆与玉米根部竞争主要争夺土壤中的水分和矿质元素，施肥可补充土壤营养，缓解二者对矿质元素的争夺，减弱种间根部竞争，C正确；
D、农作物生态位重叠程度越大，共同争夺的资源越多，种间竞争强度会随之加剧，D正确。
故答案为：B。
【分析】本实验通过设置根部竞争、茎叶竞争、根叶共同竞争的实验组，单一变量探究不同类型种间竞争对豌豆生长的影响。生物间争夺地下资源与地上资源的竞争强度存在差异，资源匮乏会加剧种间竞争。生态位重叠是种间竞争的基础，重叠度越高竞争越激烈。合理的农业种植模式可降低种间无效竞争，实现资源高效利用。
14．抗体—药物偶联物(ADC)常用于肿瘤靶向治疗，其释放的细胞毒素类药物作用于细胞周期的关键节点，对乳腺癌、淋巴瘤等癌症的治疗效果显著，作用机制如图所示。有关说法错误的是（　　）
A．单克隆抗体的制备需动物细胞融合和动物细胞培养技术的支持
B．推测结构甲在肿瘤细胞中高表达，在正常组织中低表达或不表达
C．ADC中的药物部分可以是DNA损伤剂和抑制纺锤体形成的药剂
D．比较接头—药物结合的稳定性，在血浆中的稳定性低于在溶酶体中
【答案】D
【知识点】单克隆抗体的制备过程；单克隆抗体的优点及应用
【解析】【解答】A、单克隆抗体的制备过程中，需将经抗原免疫的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞进行动物细胞融合，再通过动物细胞培养技术筛选、扩增杂交瘤细胞，因此需要动物细胞融合和动物细胞培养技术的支持，A正确；
B、ADC依靠抗体特异性识别肿瘤细胞上的结构甲，从而实现靶向给药，为减少对正常细胞的损伤，推测结构甲在肿瘤细胞中高表达，在正常组织中低表达或不表达，B正确；
C、ADC释放的细胞毒素类药物作用于细胞周期的关键节点，DNA损伤剂可损伤DNA以阻断细胞周期进程，抑制纺锤体形成的药剂可阻碍染色体分离、抑制细胞分裂，二者均能作用于细胞周期关键节点，因此ADC中的药物部分可以是这类药剂，C正确；
D、ADC在血浆中运输时，接头—药物的结合需保持稳定，避免药物提前释放损伤正常细胞；进入溶酶体后，接头会被溶酶体内的酶水解，释放药物，因此接头—药物结合在血浆中的稳定性高于在溶酶体中，D错误。
故答案为：D。
【分析】 单克隆抗体制备的关键技术：动物细胞融合（B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合）和动物细胞培养（杂交瘤细胞的筛选与扩增）。
15．某种螺的壳色由常染色体上的M/m基因控制，M控制黑色，m控制白色。该种螺存在“合子后基因组沉默”现象：当子代基因型为Mm时，父方来源的基因会选择性沉默，仅母方来源的基因表达；基因型为MM或mm时，双亲基因均正常表达。现有一只白色雌螺(基因型为mm)与一只黑色雄螺(基因型为Mm)交配，有关叙述错误的是（　　）
A．可根据杂合子个体的壳色判断该个体相关基因的来源
B．子代只有两种基因型，且子代黑色壳：白色壳=1：1
C．子代白色雌螺与基因型为mm的雄螺交配，雌性后代不一定为白色
D．根据“合子后基因组沉默”的表现可认为该现象属于表观遗传
【答案】B
【知识点】基因的分离规律的实质及应用；表观遗传
【解析】【解答】A、杂合子基因型为Mm时，父方来源基因沉默，仅表达母方来源基因，壳色由母方基因决定，因此可通过杂合子壳色判断基因的亲本来源，A正确；
B、白色雌螺mm只产生m雌配子，黑色雄螺Mm产生M：m=1：1的雄配子，子代基因型为Mm：mm=1：1；mm表现为白色，Mm中父源M沉默、只表达母源m，也表现为白色，子代全为白色，B错误；
C、子代白色雌螺基因型为Mm或mm，若为Mm雌螺与mm雄螺交配，后代Mm个体母方提供M基因，会表达为黑色，故雌性后代不一定为白色，C正确；
D、该现象基因碱基序列未改变，仅发生基因选择性沉默、表达模式改变，符合表观遗传的定义，D正确。
故答案为：B。
【分析】杂合子Mm父源基因沉默，仅母源基因表达，纯合子基因正常表达。表观遗传的本质是DNA序列不变，基因表达与表型发生可遗传的改变。
16．以下两条途径可导致酵母细胞趋向衰老：①S蛋白不足会导致核仁碎裂；②H蛋白不足会导致线粒体衰退。这两条途径相互对抗，细胞会以其中一种途径走向死亡。科研人员对酵母细胞进行重编程(如图)，成功延长酵母细胞的寿命。关于重编程酵母细胞的推测不合理的是（　　）
A．重编程前，酵母细胞S蛋白含量不足会抑制H蛋白数量的下降
B．PCYCi是DNA分子上的特殊序列，能被H蛋白和RNA聚合酶结合
C．重编程后，H蛋白增多时S基因表达增强，而S蛋白减少时H基因表达增强
D．重编程使酵母细胞在S蛋白和H蛋白之间通过正反馈通路延缓细胞衰老
【答案】D
【知识点】衰老细胞的主要特征；基因表达的调控过程
【解析】【解答】A、重编程前，S蛋白会抑制H基因的表达，当S蛋白含量不足时，对H基因表达的抑制作用减弱，H蛋白数量不会下降，因此S蛋白不足会抑制H蛋白数量的下降，该推测合理，A不符合题意；
B、PCYCi是启动子，属于DNA分子上的特殊序列，能被RNA聚合酶结合启动转录，同时H蛋白可促进S基因的表达，说明H蛋白也能与PCYCi结合，该推测合理，B不符合题意；
C、重编程后，H蛋白增多会促进S基因的表达，S蛋白减少时，对H基因表达的抑制作用减弱，H基因表达增强，该推测合理，C不符合题意；
D、重编程后，H蛋白增多促进S基因表达，S蛋白增多又会抑制H基因的表达，这种调节方式属于负反馈，而非正反馈，因此该推测不合理，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】启动子是基因上游的特殊DNA序列，是RNA聚合酶结合的位点，可启动基因的转录。基因表达的调节方式包括正反馈和负反馈，负反馈是系统的输出反过来抑制系统的输入，使系统趋于稳定；正反馈是输出加强输入，使系统偏离稳定状态。细胞衰老的调控涉及多种基因和蛋白的相互作用，不同调控途径之间的相互作用可影响细胞寿命。
17．异戊二烯是植物释放的挥发性有机物之一，兼有信号分子和代谢调节功能。磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)在植物细胞内可通过MEP途径转化为异戊二烯。某些植物释放的异戊二烯对食草昆虫具驱避作用。研究人员通过构建异戊二烯释放型(IE)与非释放型(NE)烟草植物模型，探究植物中异戊二烯介导的食草防御机制。
（1）IE烟草植株叶肉细胞的光合色素分布在　 　，其主要作用是　 　。
（2）植株释放的异戊二烯在叶绿体基质中合成，是一个高度耗能的过程(图1)，请结合叶绿体的功能分析该过程中所需能量最可能来自　 　。
（3）研究表明高温会抑制呼吸作用，该条件下异戊二烯的合成增加以应对高温胁迫。据图1分析，异戊二烯增加的原因主要是　 　。
（4）探究害虫摄食对两种烟草叶片的影响，部分结果如图3所示。据图判断害虫摄食对两种烟草叶片光合速率的影响为　 　；推测这些影响的差异主要是由于　 　导致的。
（5）研究人员推测：IE型植物通过异戊二烯启动了茉莉酸(JA)信号通路增强对昆虫的防御能力，并总结出异戊二烯介导的驱虫机制(图2)。请在图中“（　　）”中用“+”表示正相关或用“-”表示负相关标注前后两者间的作用关系①　 　；②　 　；③　 　；④　 　。
【答案】（1）类囊体薄膜；吸收、传递和转化光能
（2）来源于光合作用光反应阶段产生的ATP、NADPH
（3）高温会抑制呼吸作用，PEP更少进入线粒体，多进入叶绿体通过MEP途径合成异戊二烯
（4）害虫摄食导致NE型光合速率显著降低，而IE型变化不大；是否产生异戊二烯，或者异戊二烯的含量
（5）-；+；-；+
【知识点】影响光合作用的环境因素；其他植物激素的种类和作用；光合作用和呼吸作用的区别与联系；光合作用综合
【解析】【解答】(1) 光合色素是参与光合作用光反应的关键物质，主要分布在叶绿体的类囊体薄膜上。这些色素包括叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素，其中叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，它们的主要作用是吸收、传递和转化光能，吸收的光能一部分用于将水分解为氧气和NADPH，另一部分用于合成ATP，为后续的代谢过程提供能量和还原剂。
(2) 异戊二烯的合成发生在叶绿体基质中，是一个高度耗能的过程。叶绿体是光合作用的场所，其光反应阶段在类囊体薄膜上进行，会产生ATP和NADPH，这些物质会被运输到叶绿体基质中，为暗反应及叶绿体基质中的其他耗能代谢途径（如MEP途径合成异戊二烯）提供能量和还原剂。因此，异戊二烯合成过程中所需的能量最可能来源于光合作用光反应阶段产生的ATP和NADPH。
(3) 据图1可知，PEP有两个代谢去向：一是进入线粒体，转化为丙酮酸后参与有氧呼吸的第二阶段；二是进入叶绿体，通过MEP途径合成异戊二烯。高温会抑制细胞呼吸，导致线粒体中呼吸相关的代谢过程受阻，PEP进入线粒体参与呼吸的量减少，因此更多的PEP会进入叶绿体，通过MEP途径转化为异戊二烯，从而使异戊二烯的合成增加，以应对高温胁迫。
(4) 据图3分析，害虫摄食后，NE型（非异戊二烯释放型）烟草的光合速率随时间推移显著降低，而IE型（异戊二烯释放型）烟草的光合速率仅略有下降，整体保持相对稳定。从胞间CO2浓度来看，两种烟草的胞间CO2浓度差异不显著，说明光合速率的差异不是由CO2供应不足（气孔导度影响的CO2吸收）导致的；而气孔导度方面，两种烟草的气孔导度均有下降，但IE型光合速率仍较稳定，说明差异不是由气孔导度变化直接引起的。结合题干中异戊二烯的功能，推测这些影响的差异主要是由于两种烟草是否产生异戊二烯（或异戊二烯的含量不同）导致的，IE型烟草能释放异戊二烯，可能通过启动防御通路减少害虫摄食对光合速率的影响，而NE型无法释放异戊二烯，因此光合速率受影响更大。
(5) 结合题干中IE型植物的防御机制和图2的逻辑：
① 异戊二烯启动JA信号通路增强防御，JA合成会抑制害虫摄食IE植物，因此①处（JA合成对害虫摄食的作用）为负相关，标注“-”；
② 异戊二烯的生成会促进JA的合成（启动JA信号通路），因此②处（异戊二烯对JA合成的作用）为正相关，标注“+”；
③ JA合成后会抑制气孔导度的减少（使气孔导度下降幅度减小），因此③处（JA合成对气孔导度减少程度的作用）为负相关，标注“-”；
④ 气孔导度减少程度越大，CO2吸收越少，光合速率下降越明显，因此④处（气孔导度减少程度对光合速率下降程度的作用）为正相关，标注“+”。
【分析】1. 光合作用的光反应阶段发生在类囊体薄膜上，光合色素分布在类囊体薄膜上，作用是吸收、传递和转化光能，产生的ATP和NADPH可用于叶绿体基质中的耗能反应。
2. 细胞呼吸和光合作用之间存在物质竞争，代谢途径受阻时，物质会流向其他途径。
3. 气孔导度影响CO2吸收，进而影响光合速率；非气孔因素也会影响光合速率。
（1）光合色素分布在叶绿体类囊体薄膜上，光合色素具有吸收、传递和转化光能的作用。
（2）异戊二烯在叶绿体基质中合成，该过程高度耗能。其能量最可能来源于光合作用光反应阶段产生的ATP。光反应在类囊体膜上进行，产生的ATP可直接运输至叶绿体基质，为MEP途径提供能量驱动。
（3）高温抑制呼吸作用，因呼吸代谢受阻，PEP更少进入线粒体，多进入叶绿体通过MEP途径合成异戊二烯。
（4）据图分析可知，IE型：摄食后光合速率略有下降，但总体保持稳定；NE型：摄食后光合速率显著下降。IE型和NE型摄食后胞间CO2浓度的差异不显著；但摄食后两者的气孔导度均明显下降，说明不是气孔因素导致的二者光合速率的差异，而是非气孔因素，可能是因为两种烟草是否产生异戊二烯，或者异戊二烯的含量决定的。
（5）根据题意，IE型植物通过异戊二烯启动茉莉酸（JA）信号通路增强防御，题干描述对食草昆虫有驱避作用，增强对昆虫的防御能力，因此JA合成会抑制害虫摄食IE植物，结合图2得出：异戊二烯会促进JA合成；JA合成会抑制气孔导度的减少；气孔导度减少程度越大，光合速率下降程度就越大。因此前后两者间的作用关系：-、+、-、+。
18．高果糖玉米糖浆作为甜味剂曾被广泛使用。近年研究发现果糖过量代谢对身体健康有明显影响，甚至会影响肿瘤的发展。葡萄糖和果糖进入肝细胞并进行转化的部分过程如图所示。已知不饱和溶血磷脂酰胆碱(LPC)能被某些细胞吸收并转化为生物膜的主要成分之一，对细胞的生长和增殖至关重要。回答下列问题。
（1）据图可知，当血液中胰岛素含量增加时，会促进　 　转运蛋白对葡萄糖的吸收从而降低血糖。
（2）果糖属于　 　(填“单糖”“二糖”或“多糖”)，在正常饮食基础上增加果糖摄入会带来较大健康风险，容易导致脂肪肝和引发高血糖，据图分析其原因分别是　 　、　 　。
（3）为研究果糖对肿瘤发展的影响，科研人员以宫颈癌细胞为材料进行相关实验，结果如图1、图2所示，可得出实验结论：　 　。
（4）已知癌细胞缺乏酶K，无法直接利用果糖；但肝细胞释放的LPC有利于癌细胞的增殖。为验证该“果糖—肝细胞—癌细胞”代谢联动模型，科研人员开展以下细胞共培养实验(不同类型的细胞在同一培养体系中共同培养，以研究它们之间的相互作用、信号交流或相互影响的实验技术)。
组别 监测细胞 共培养细胞 培养液 检测
① 宫颈癌细胞 宫颈癌细胞 高果糖培养液 监测细胞(宫颈癌细胞)数量
② 宫颈癌细胞 肝细胞 高果糖培养液
③ 宫颈癌细胞 宫颈癌细胞 酶K抑制剂+高果糖培养液
④ 宫颈癌细胞 肝细胞 酶K抑制剂+高果糖培养液
请预测实验结果　 　。
（5）若实验结果与预测一致，则表明果糖促进肿瘤生长机制是　 　。
【答案】（1）GLUT4
（2）单糖；果糖摄入后在酶K的作用下转化为果糖-1-磷酸，进而转变为脂肪酸，最终形成脂肪；果糖过量转化为脂肪酸，进而抑制葡萄糖的转化，最终抑制肝细胞吸收葡萄糖
（3）果糖促进体内肿瘤细胞的增殖，但不影响体外肿瘤细胞的增殖
（4）②＞④＞③=①
（5）果糖促进肿瘤生长机制是肝细胞果糖过量代谢时产生不饱和溶血磷脂酰胆碱（LPC），并释放LPC，LPC为癌细胞提供合成膜的原料，促进细胞增殖
【知识点】糖类的种类及其分布和功能；癌症的预防与治疗；血糖平衡调节
【解析】【解答】(1) 胰岛素与肝细胞表面的受体结合后，会激活细胞内的IRS，IRS可促进GLUT4转运蛋白向细胞膜移动，从而加速肝细胞对葡萄糖的吸收，降低血糖。因此，当血液中胰岛素含量增加时，会促进GLUT4转运蛋白对葡萄糖的吸收，降低血糖。
(2) 果糖是不能再水解的单糖。在正常饮食基础上增加果糖摄入，会带来健康风险：一方面，果糖进入肝细胞后，在酶K的催化下转化为果糖-1-磷酸，进而转变为脂肪酸，脂肪酸再合成脂肪，在肝细胞内大量积累，导致脂肪肝；另一方面，过量的果糖代谢产生的脂肪酸会抑制IRS的功能，而IRS原本可促进肝细胞吸收葡萄糖，因此肝细胞对葡萄糖的吸收和转化被抑制，最终引发高血糖。
(3) 图1显示，体内培养时，高果糖组的肿瘤相对体积显著大于对照组，说明果糖能促进体内肿瘤细胞的增殖；图2显示，体外培养时，高果糖组与对照组的相对细胞数量无显著差异，说明果糖不影响体外肿瘤细胞的增殖。因此实验结论为：果糖促进体内肿瘤细胞的增殖，但不影响体外肿瘤细胞的增殖。
(4) 已知癌细胞缺乏酶K，无法直接利用果糖，而肝细胞可通过酶K代谢果糖产生LPC，LPC能促进癌细胞增殖。分析各组情况：①组和③组仅含宫颈癌细胞，无法利用果糖，也无肝细胞提供LPC，因此细胞数量最少且无显著差异；②组为宫颈癌细胞与肝细胞共培养，高果糖培养液中肝细胞可代谢果糖产生LPC，促进癌细胞增殖，细胞数量最多；④组为宫颈癌细胞与肝细胞共培养，加入酶K抑制剂后，肝细胞代谢果糖产生LPC的过程被抑制，LPC生成减少，癌细胞增殖受到一定影响，但仍有少量LPC或其他代谢产物的作用，因此细胞数量少于②组但多于①③组。故预测实验结果为：②＞④＞③=①。
(5) 结合实验结果和题干信息，果糖促进肿瘤生长的机制是：肝细胞代谢过量果糖时，会产生并释放不饱和溶血磷脂酰胆碱（LPC），LPC可被癌细胞吸收，作为合成生物膜的原料，促进癌细胞的生长和增殖。
【分析】（1）血糖调节中，胰岛素可通过促进组织细胞摄取、利用和储存葡萄糖降低血糖，其作用机制包括激活IRS信号通路，促进GLUT4等转运蛋白向细胞膜移动，加速葡萄糖吸收。
（2）单糖是不能再水解的糖类，果糖属于单糖，其代谢过程涉及酶K催化生成果糖-1-磷酸，进而可转变为脂肪酸并合成脂肪，过量脂肪积累会导致脂肪肝。
（3）肿瘤细胞的增殖受体内微环境影响，体外培养时缺乏肝细胞等微环境的作用，果糖无法直接影响癌细胞增殖，而体内条件下肝细胞代谢果糖产生的LPC可促进癌细胞增殖。
（4）实验设计遵循对照原则和单一变量原则，通过设置不同的共培养条件和培养液成分，探究果糖-肝细胞-癌细胞之间的代谢联动关系。
（1）结合图示分析，胰岛素作用于肝细胞上的受体，促进GLUT4转运蛋白对葡萄糖的吸收从而降低血糖。
（2）果糖属于单糖，在正常饮食基础上增加果糖摄入会带来较大健康风险，容易导致脂肪肝和引发高血糖，原因是果糖摄入后在酶K的作用下转化为果糖-1-磷酸，进而转变为脂肪酸，最终形成脂肪；果糖过量转化为脂肪酸，进而抑制葡萄糖的转化，最终抑制肝细胞吸收葡萄糖。
（3）图1中与对照组相比，高果糖组肿瘤相对体积大，图2中与对照组相比，高果糖组相对细胞数量差不多，由此得出的实验结论是果糖影响体内肿瘤细胞的增殖，但不影响体外肿瘤细胞的增殖。
（4）已知癌细胞缺乏酶K，无法直接利用果糖，但由于肝细胞有酶K，可以有效利用果糖，肝细胞释放的LPC有利于癌细胞的增殖，推测高果糖有利于肝细胞释放LPC，LPC促进癌细胞的增殖。因此实验结果为宫颈癌细胞数量：②＞④＞③=①。
（5）根据实验预测结果及题干信息分析，果糖促进肿瘤生长机制是果糖促进肿瘤生长机制是肝细胞果糖过量代谢时产生不饱和溶血磷脂酰胆碱（LPC），并释放LPC，LPC为癌细胞提供合成膜的原料，促进细胞增殖。
19．稀土材料被广泛应用于智能手机、电动汽车和导弹制导系统等现代科技和国防安全领域。稀土矿开采后产生的尾矿砂土壤贫瘠(原有微生物并未完全丧失)，成为生态修复的“硬骨头”。科研人员选用小球藻和固氮鱼腥藻制备混合藻液，均匀浇洒于尾矿砂土表，进行105天土培实验。请回答下列问题。
（1）固氮鱼腥藻是常见的念珠蓝细菌，其与小球藻在结构上最本质的区别是　 　，从生态系统的组成成分看，实验中的两种微藻属于　 　。
（2）据图1分析，添加藻液对尾矿砂土壤总有机碳、总氮含量的影响是　 　。
（3）实验过程中，每周定量施加藻液，定期监测土表叶绿素含量(衡量土表光合作用潜力的重要指标)，结果(图2)表明　 　组的土表叶绿素含量最高。灭活微藻自身无光合能力，但该组与对照组相比，也能促进有机碳的积累，推测其最可能的原因是　 　。
（4）研究人员尝试利用混合微藻对稀土尾矿砂进行生态修复，修复过程强调生态系统的自我调节能力与生物的适应性，体现了生态工程所遵循的　 　原理，群落将会发生　 　演替。混合微藻作为一种新兴的生物修复材料的优点有　 　(写出2点)。
【答案】（1）没有以核膜为界限的细胞核（无成形细胞核）；生产者
（2）添加藻液（活性微藻和灭活微藻）可提高尾矿砂土壤总有机碳和总氮含量，且活性微藻的提升效果优于灭活微藻
（3）活性微藻组；灭活微藻自身含有有机物，可为尾矿砂中原有微生物提供营养，促进原有微生物生长繁殖，进而增加土壤有机碳积累
（4）协调；次生；成本低、易操作、无二次污染（对环境友好，可有效改善土壤肥力，合理即可）
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同；群落的演替；生态系统的结构；生态工程依据的生态学原理
【解析】【解答】(1) 固氮鱼腥藻属于原核生物（蓝细菌），小球藻属于真核生物，二者在结构上最本质的区别是固氮鱼腥藻没有以核膜为界限的细胞核（无成形细胞核），小球藻具有成形的细胞核。从生态系统的组成成分看，两种微藻都能通过光合作用将无机物转化为有机物，为生态系统提供物质和能量，因此属于生产者。
(2) 分析图1可知，与对照组相比，添加活性微藻和灭活微藻的处理组，尾矿砂土壤的总有机碳含量和总氮含量均显著提高；且活性微藻处理组的总氮含量高于灭活微藻处理组，说明添加藻液（活性微藻和灭活微藻）可提高尾矿砂土壤总有机碳和总氮含量，且活性微藻的提升效果优于灭活微藻。
(3) 从图2的结果来看，在培养15天、45天、105天的不同时间点，活性微藻组的土表叶绿素相对含量均高于灭活微藻组和对照组，表明活性微藻组的土表叶绿素含量最高。灭活微藻自身无光合能力，无法通过光合作用直接增加有机碳，但灭活微藻含有有机物，可为尾矿砂土壤中原有的微生物提供碳源和营养物质，促进土壤微生物的生长繁殖，微生物的代谢活动（如分解有机物、合成代谢）可增加土壤有机碳的积累，因此灭活微藻组与对照组相比也能促进有机碳的积累。
(4) 生态修复过程中强调生态系统的自我调节能力与生物的适应性，体现了生态工程的协调原理，该原理要求生物与环境、生物与生物之间协调与平衡，需考虑环境承载力，保证生物的适应性。尾矿砂土壤保留了原有土壤条件，且原有微生物并未完全丧失，因此群落发生的演替属于次生演替。混合微藻作为生物修复材料的优点包括：成本较低，易于大规模培养和施用；对环境友好，不会造成二次污染；可通过光合作用增加土壤有机碳，部分固氮微藻还能增加土壤氮含量，有效改善土壤肥力，促进土壤生态恢复。
【分析】（1）原核生物与真核生物的本质区别是有无以核膜为界限的细胞核；生态系统的组成成分包括生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量，生产者是能将无机物合成有机物的生物，主要包括绿色植物、蓝细菌和化能合成细菌等。
（2）实验结果分析需要对比不同处理组与对照组的差异，以及不同处理组之间的差异，从而得出自变量对因变量的影响；图表数据解读时需关注柱状图的高度差异，明确不同处理的效果。
（3）叶绿素是光合作用的重要色素，其含量可反映光合作用潜力；土壤微生物可通过分解有机物、合成代谢等过程影响土壤有机碳含量，有机物可为异养微生物提供营养，促进其生长繁殖。
（4）生态工程的协调原理强调生物与环境的协调与平衡，需考虑生物的适应性和生态系统的自我调节能力；群落演替分为初生演替和次生演替，次生演替是在原有土壤条件基本保留，甚至保留植物繁殖体的地方发生的演替；生物修复技术利用生物的代谢活动或生态功能修复环境，具有成本低、环境友好等优点。
（1）固氮鱼腥藻是蓝细菌，属于原核生物，小球藻是真核生物，二者结构最本质的区别是原核生物没有由核膜包被的成形细胞核；两种微藻都可通过光合作用合成有机物，在生态系统中属于生产者。
（2）分析图1可知：和对照组相比，无论添加活性还是灭活藻液，土壤总有机碳、总氮含量都明显升高，且活性微藻处理的提升效果比灭活微藻更好，由此得出对应结论：添加藻液（活性微藻和灭活微藻）可提高尾矿砂土壤总有机碳和总氮含量，且活性微藻的提升效果优于灭活微藻。
（3）从图2可直接看出，不同培养时间下活性微藻组的土表叶绿素含量都是最高的；题干说明尾矿砂原有微生物并未完全丧失，灭活微藻虽无光合能力，但自身的有机物可以为土壤原有微生物提供营养，促进微生物生长繁殖，微生物的生命活动可以增加土壤有机碳积累，因此也能促进有机碳积累。
（4）生态工程中，强调生物的适应性、依靠生态系统的自我调节能力修复环境，体现了协调与平衡（协调）原理；该尾矿砂保留了原有土壤条件，且原有微生物未完全消失，因此群落发生的是次生演替；利用混合微藻进行生态修复的优点有：成本低、操作简便，不会造成二次污染、对环境友好，同时可以提升土壤肥力，修复效果好，写出任意两点即可。
20．“端稳中国碗，装满中国粮”。水稻是我国主要粮食作物之一，稻黄单胞菌能分泌相应的蛋白质进入水稻叶肉细胞，使细胞转变为有利于该菌生长繁殖的状态，从而引起白叶枯病，导致产量下降。为培育好中国粮种，科研人员在基因工程育种领域开展相关研究。
（1）水稻白叶枯病的易感病与抗病是一对由S/s基因控制的相对性状，图1为该病的遗传关系图，可以判断白叶枯病的抗病基因是　 　(填“显性”或“隐性”)基因，F2表型及比例是　 　。
（2）已知特定蛋白与启动子结合后能激活相应基因的表达。为研究水稻感病与抗病机理，科研人员进行如下实验：构建不同“启动子-报告基因”(图2)表达载体，并分别与含有稻黄单胞菌T蛋白基因或A蛋白基因的表达载体同时转化到烟草叶片中，随后将上述烟草叶片培养于含X-Gluc的培养基中，结果如图3所示。
①该实验设计用以探究S/s基因启动子与何种蛋白结合。实验的空白对照组操作为将　 　转化到烟草叶片中。
②据实验结果推测，某对照基因启动子能与　 　(填“T”或“A”)蛋白结合S/s基因启动子与T蛋白和A蛋白结合的具体情况为　 　。
（3）据该实验结果推测，具有抗病性状的水稻植株抗病机理可能是　 　。研究发现，并非所有稻黄单胞菌都能使易感病水稻患白叶枯病，据上述研究推测可能的原因是　 　。
（4）基于上述研究，请从分子水平提出一种培育水稻抗白叶枯病新品种的思路：　 　。
【答案】（1）隐性；抗病：易感病=1：3
（2）不含启动子的报告基因表达载体分别与含有稻黄单胞菌T蛋白基因或A蛋白基因的表达载体同时；A；S基因启动子只能与T蛋白结合，不能与A蛋白结合，s基因启动子既不能与A蛋白结合，也不能与T蛋白结合
（3）病菌T蛋白与s基因启动子不能结合，无法激活s基因表达，从而使水稻抗病；不同稻黄单胞菌分泌的T蛋白存在差异，部分T蛋白无法结合水稻细胞
（4）启动子是RNA聚合酶识别与结合的位点，用于启动基因转录，利用基因编辑技术，改造水稻S基因的启动子序列会导致S基因不能表达（或者敲除感病水稻的S基因会导致S基因不能表达）
【知识点】基因的分离规律的实质及应用；基因工程的应用；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】(1) 由图1的遗传关系可知，纯合突变体（抗病）与野生型（易感病）杂交，F1全部表现为易感病，说明易感病为显性性状，抗病为隐性性状，因此抗病基因是隐性基因。设控制该性状的基因为S/s，亲本中纯合突变体基因型为ss，野生型基因型为SS，F1基因型为Ss；F1自交得到F2，基因型及比例为SS：Ss：ss=1：2：1，表型及比例为抗病（ss）：易感病（S_）=1：3。
(2) ①本实验目的是探究S/s基因启动子与何种蛋白结合能激活报告基因表达，自变量为启动子类型和共转化的蛋白基因，空白对照组需排除启动子及报告基因自身表达的干扰，因此操作为将不含启动子的报告基因表达载体分别与含有稻黄单胞菌T蛋白基因或A蛋白基因的表达载体同时转化到烟草叶片中。
②根据图3的显色结果，某对照基因启动子与A蛋白基因共转化时出现蓝色产物，说明该启动子能与A蛋白结合并激活报告基因表达；S基因启动子仅与T蛋白基因共转化时出现蓝色，与A蛋白基因共转化时无蓝色；s基因启动子与T、A蛋白基因共转化时均无蓝色，说明S基因启动子只能与T蛋白结合，不能与A蛋白结合，s基因启动子既不能与A蛋白结合，也不能与T蛋白结合。
(3) 抗病性状的水稻植株基因型为ss，其抗病机理可能是：稻黄单胞菌分泌的T蛋白无法与s基因的启动子结合，不能激活相关基因的表达，水稻细胞无法转变为有利于稻黄单胞菌生长繁殖的状态，因此表现为抗病。并非所有稻黄单胞菌都能使易感病水稻患白叶枯病，可能的原因是：不同稻黄单胞菌分泌的T蛋白存在结构差异，部分菌株的T蛋白无法与易感病水稻的S基因启动子结合，不能激活相关基因表达，因此无法使水稻患病。
(4) 从分子水平培育水稻抗白叶枯病新品种的思路：利用基因编辑技术改造易感病水稻S基因的启动子序列，使其无法与稻黄单胞菌的T蛋白结合，从而抑制S基因的激活表达；或通过基因敲除技术去除易感病水稻中的S基因，使其无法表达相关蛋白；也可将抗病水稻的s基因导入易感病水稻中，使其获得抗病性状；或利用RNA干扰技术沉默易感病水稻的S基因，抑制其表达。
【分析】（1）一对等位基因的遗传遵循分离定律，纯合亲本杂交得到的杂合子自交，后代性状分离比为3：1，隐性性状在F2中占比1/4。
（2）启动子是基因转录的调控序列，特定蛋白（如转录因子）与启动子结合可激活下游基因的表达；报告基因可通过其表达产物催化显色反应，直观反映启动子的活性与特异性。基因工程实验中，空白对照组可排除无关变量的干扰，验证实验结果的特异性。
（3）植物抗病性与宿主基因的表达调控密切相关，病原菌分泌的效应蛋白可通过与宿主基因启动子结合，调控宿主基因表达，影响宿主的抗病或感病状态。
（1）图1分析，纯合突变体（抗病）和野生型（易感病）杂交，子一代均表现为易感病，说明抗病基因为隐性基因，F1基因型为Ss，F2表型及比例是抗病：易感病=1：3。
（2）①本实验的目的是探究S/s基因启动子与何种蛋白结合能激活相应基因的表达，自变量是基因的种类，空白对照组的操作为将不含启动子的报告基因表达载体分别与含有稻黄单胞菌T蛋白基因或A蛋白基因的表达载体同时转化到烟草叶片中。
②分析题意，报告基因编码β-葡萄糖醛酸酶，该酶可催化X-Gluc生成蓝色产物，特定蛋白与启动子结合后能激活相应基因的表达，该实验用以探究S、s基因启动子与何种蛋白结合，结合图3可知，S基因启动子可使病菌T蛋白变蓝，而不能使病菌A蛋白变蓝，s基因启动子不能使两种蛋白变蓝，说明S基因启动子只能与T蛋白结合，不能与A蛋白结合，s基因启动子既不能与A蛋白结合，也不能与T蛋白结合。某对照基因启动子可使病菌A蛋白变蓝，说明S基因启动子能与A蛋白结合。
（3）依据实验结果，推测水稻抗病机理是：病菌T蛋白与s基因启动子不能结合，无法激活s基因表达，从而使水稻抗病。并非所有稻黄单胞菌都能使感病水稻患白叶枯病，可能的原因是：不同稻黄单胞菌分泌的T蛋白存在差异，部分T蛋白无法结合水稻细胞。
（4）启动子是RNA聚合酶识别与结合的位点，用于启动基因转录，利用基因编辑技术，改造水稻S基因的启动子序列会导致S基因不能表达，或者敲除感病水稻的S基因会导致S基因不能表达，从而培育水稻抗白叶枯病新品种。
21．广东顺德桑蚕养殖历史悠久，蚕丝主要由丝素重链(FibH)等蚕丝蛋白聚合而成，韧性不足。蜘蛛丝被称为“生物钢”，由蛛丝蛋白(MiSp)聚合而成，有着超强韧性。科研人员利用人工改造后的piggyBac质粒(如图)作为载体，构建能表达MiSp的转基因家蚕，以期改良蚕丝的品质。
（1）经改造的蛛丝可作为手术缝合线，术后无需拆线，推测其原因是　 　。
（2）下表为构建转基因家蚕的过程，请完成表格内容。
基本步骤 操作要点
第一步：获取目的基因 运用PCR技术扩增MiSp基因时需要的条件有：　 　(至少写出两点)
第二步：构建重组质粒 为保证MiSp基因能与质粒正确连接并准确表达，MiSp基因必须插入到piggyBac质粒的启动子和终止子之间，进行基因扩增时，需选择的引物是　 　，且在其5’端分别加上　 　限制酶的识别序列。
第三步：将目的基因导入受体细胞 利用　 　方法将重组质粒导入家蚕的受精卵细胞。
第四步：目的基因的检测和鉴定 若观察到家蚕　 　，则说明目的基因导入受体细胞。可采用⑥　 　技术，检测家蚕是否能产生蛛丝蛋白。
（3）研究者提出可应用现代发酵工程技术生产蛛丝蛋白的思路：筛选出高产蛛丝蛋白的菌种经　 　，再接种到　 　中大规模生产。
【答案】（1）蛛丝蛋白(MiSp)可以被人体组织逐渐降解并吸收
（2）模板DNA（MiSp基因）、引物、TaqDNA聚合酶、dNTP；2和3；BamHI和SalI；显微注射法；红色荧光；抗原-抗体杂交技术
（3）扩大培养；发酵罐
【知识点】PCR技术的基本操作和应用；基因工程的基本操作程序；基因工程的操作程序（详细）；发酵工程的应用
【解析】【解答】(1) 蛛丝蛋白（MiSp）是一种生物大分子，人体组织细胞可分泌蛋白酶或溶酶体中的水解酶，将蛛丝蛋白逐步降解为小分子氨基酸，这些氨基酸可被人体细胞吸收利用，因此改造后的蛛丝作为手术缝合线，术后无需拆线。
(2) 第一步：PCR扩增MiSp基因时，需要模板DNA（即含MiSp基因的DNA片段）、一对特异性引物、热稳定的Taq DNA聚合酶、四种脱氧核糖核苷酸（dNTP），还需要合适的缓冲液和温度循环条件。其中，模板DNA提供扩增的基础序列，引物与模板的特定序列互补配对，确定扩增的起点和终点，Taq酶具有热稳定性，可耐受PCR过程中的高温变性步骤，催化DNA链的延伸，dNTP作为合成DNA的原料。
第二步：为保证MiSp基因能正确插入质粒并准确表达，目的基因的转录方向需与载体上启动子驱动的转录方向一致。载体的启动子位于质粒左侧，驱动转录向右进行，因此目的基因需正向插入，即5'端靠近启动子，3'端靠近终止子。PCR扩增时，DNA聚合酶只能从引物的3'端延伸，方向为5'→3'，因此需选择分别与目的基因两条链3'端互补的引物，以扩增出完整的目的基因，故选择引物2和3。限制酶的选择需满足：切割位点位于载体的启动子和终止子之间，且不破坏载体的其他结构（如标记基因、复制原点）。载体上的MhoI有两个切割位点，切割会破坏载体结构；NheI的切割位点靠近红色荧光蛋白基因， NheI和另一种限制酶切割会导致最终构建的重组质粒中不含有标记基因（红色荧光蛋白基因），因此选择启动子下游的SalI和终止子上游的BamHI，在引物的5'端分别加上这两种限制酶的识别序列，使扩增产物两端带有对应的酶切位点，便于与切开的质粒定向连接。
第三步：将重组质粒导入家蚕受精卵细胞，常用显微注射法。该方法通过显微操作仪，将重组DNA直接注射到受精卵的细胞核中，是将目的基因导入动物细胞（尤其是受精卵）的常用方法，可提高导入效率。
第四步：重组质粒上含有红色荧光蛋白基因作为标记基因，若观察到家蚕发出红色荧光，说明目的基因已成功导入受体细胞，标记基因得到表达。检测家蚕是否产生蛛丝蛋白（目的基因的表达产物），可采用抗原-抗体杂交技术，该技术利用抗原与抗体的特异性结合原理，若出现杂交带，说明家蚕细胞中存在蛛丝蛋白，目的基因已成功表达。
(3) 应用发酵工程生产蛛丝蛋白时，首先需对筛选得到的高产蛛丝蛋白菌种进行扩大培养，即在液体培养基中对菌种进行培养，增加菌种的数量，以满足大规模发酵的接种量需求。随后，将扩大培养后的菌种接种到灭菌后的发酵罐中，控制合适的温度、pH、溶氧、营养条件，进行大规模发酵生产，以获得大量的蛛丝蛋白。
【分析】（1）PCR技术是一种体外DNA扩增技术，原理为DNA的半保留复制。PCR扩增需要模板DNA、特异性引物、热稳定的Taq DNA聚合酶、四种脱氧核糖核苷酸（dNTP）及合适的缓冲液，过程包括变性、复性、延伸三个步骤。可通过在引物5'端添加限制酶识别序列，使扩增产物两端带有特定的酶切位点，便于后续的酶切连接。
（2）基因工程中，基因表达载体的构建是核心步骤，载体需包含启动子、目的基因、终止子和标记基因。启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点，驱动目的基因的转录；终止子可终止转录过程；标记基因（如荧光蛋白基因、抗性基因）用于筛选含有重组载体的受体细胞。构建载体时，需用同种限制酶切割载体和目的基因，产生互补的黏性末端或平末端，再用DNA连接酶连接，同时需保证目的基因的转录方向与载体启动子的驱动方向一致。
（3）发酵工程的基本流程包括菌种选育、扩大培养、培养基配制、灭菌、接种、发酵罐内发酵、产品分离纯化。扩大培养是将筛选得到的优良菌种在液体培养基中培养，增加菌种数量，为大规模发酵提供足够的接种量。发酵罐是大规模发酵的主要场所，可通过控制系统调节温度、pH、溶氧、搅拌速度等条件，满足菌种的生长和代谢需求，实现产品的大规模生产。
（1）由于蛛丝蛋白(MiSp)可以被人体组织逐渐降解并吸收，因此经改造的蛛丝可作为手术缝合线，术后无需拆线。
（2）运用PCR技术扩增MiSp基因时需要的条件：模板DNA（MiSp基因）、引物、TaqDNA聚合酶、dNTP等。目的基因的转录方向需要与载体的转录方向一致，含磷酸基团的一端为5'，PCR扩增时从模板的3'开始，因此选择引物2和3。为了保证目的基因成功表达，目的基因必须插入在载体启动子和终止子之间，而MhoI在载体上有两个，切割时会破坏载体的完整性，同时也不能选择NheI，原因是选择NheI和另一种限制酶切割，会导致红色荧光蛋白基因丧失，无法在后续选择过程中发挥作用，因此只能选择SalI和BamHI，即在引物5’端分别加上BamHI和SalI限制酶的识别序列。将目的基因导入动物细胞的方法一般为显微注射法。由于重组质粒上含有红色荧光蛋白基因，因此若观察到家蚕发出红色荧光，则说明目的基因导入受体细胞。可采用抗原-抗体杂交技术检测家蚕是否能产生蛛丝蛋白。
（3）发酵工程的中心环节是发酵罐中的发酵，筛选出高产蛛丝蛋白的菌种先经扩大培养后，再接种到灭菌的发酵罐中大规模生产。
1 / 1

展开更多......

收起↑