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2026届广东江门市高三模拟预测生物试题
1．沙田柚的果皮含丰富膳食纤维，可用于开发健康食品控制血糖和血脂。经检测，沙田柚的膳食纤维富含羟基、甲基、羧基。这些基团的组成元素最多有（　　）
A．2种 B．3种 C．4种 D．5种
2．中华白海豚依靠回声定位系统捕食鱼类。港珠澳大桥在运营期通过一系列综合措施对区域内中华白海豚种群进行保护，实现了工程建设与生态保护的协调发展。下列措施错误的是（　　）
A．开展声学监测掌握中华白海豚活动规律
B．通过建造人工鱼礁等措施提高水域生产力
C．鼓励游客靠近中华白海豚进行投喂食物
D．经过大桥区域的船舶需按航道限速行驶
3．冬天到来后，华南国家植物园中的落羽杉叶片会从绿转变为金黄、橙红、深紫等渐变色彩。相关色素主要储存在叶片细胞的（　　）
A．叶绿体和液泡 B．细胞质基质和核糖体
C．高尔基体和内质网 D．线粒体和细胞核
4．压力可激活小鼠交感神经系统释放去甲肾上腺素，促使毛囊的黑色素细胞干细胞迅速增殖、过度分化为黑色素细胞，进而使黑色素细胞干细胞过度消耗导致毛发变白。下列正确的是（　　）
A．交感神经系统的活动受小鼠意识的支配
B．去甲肾上腺素可激活酪氨酸酶基因的表达
C．压力下黑色素细胞干细胞的细胞周期变长
D．黑色素细胞干细胞随年龄增长会逐渐减少
5．人工免疫中常使用通过理化方法灭活的病原体制作疫苗，接种后能刺激机体产生免疫应答。这表明抗原刺激免疫系统的决定因素是（　　）
A．病原体结构的完整性 B．病原体的生命活性
C．抗原空间结构的正确性 D．病原体感染的特异性
6．为探究在KNO3溶液中紫色洋葱表皮细胞质壁分离后能自动复原的原因，某兴趣小组将KNO3溶液更换为同等浓度的其他溶液，实验结果如表。据表可知，自动复原主要（　　）
　 KNO3溶液 KCl溶液 NaNO3溶液 NaCl溶液
质壁分离自动复原情况 较快 复原较慢 较快 复原较慢
A．由吸收K+引起 B．由吸收引起
C．由吸收K+和引起 D．原因无法确定
7． 科学家用显微技术除去变形虫的细胞核，其新陈代谢减弱，运动停止；当重新植入细胞核后，发现其代谢等活动又能恢复，这说明了细胞核是（　　）
A．细胞代谢的主要场所 B．遗传物质的储存和复制场所
C．细胞遗传性状的控制中心 D．细胞生命活动的控制中心
8．某糖尿病患者经较大剂量胰岛素治疗后血糖仍难以控制。医生发现该患者颧骨和掌骨明显突出，和数年前的照片对比样貌变化很大；进一步检测发现该患者垂体存在肿瘤。推测该患者的病因（　　）
A．与胰高血糖素有关 B．与甲状腺激素有关
C．与生长激素有关 D．与促甲状腺激素有关
9．实践活动“制作DNA双螺旋结构模型”可加深学生对DNA结构和功能的理解。下列叙述正确的是（　　）
A．通过脱氧核糖的第4号碳原子与磷酸相连
B．每条脱氧核糖链首尾各有一个游离磷酸基团
C．A+T碱基对的数量等于G+C碱基对的数量
D．解释DNA复制原理时解开模型部分螺旋结构
10．鼢鼠祖先的某些基因发生碱基缺失、替换，进而引起染色体断裂，最终形成草原鼢鼠（2n=62）和东北鼢鼠（2n=64）两个物种。驱动形成两个物种的变异类型中，不包括（　　）
A．基因重组 B．染色体数目变异
C．染色体结构变异 D．基因突变
11．香蕉炭疽病是由真菌引起的采后重要病害。研究人员拟从香蕉果实表面筛选具有用于防治香蕉炭疽病潜力的酵母菌。下列叙述错误的是（　　）
A．可利用加抗生素的培养基对健康果皮样品进行选择培养以富集酵母菌
B．筛选该类酵母菌时，可根据抑菌圈大小来判断酵母菌对病原菌的拮抗作用
C．将通过拮抗实验的酵母菌在液体培养基中扩大培养后，即可用于生产实践
D．优良酵母菌株可能通过营养竞争有效抑制香蕉炭疽病真菌的生长与侵染
12．犏牛是普通牛和牦牛的杂交后代，具有产奶量高、适应高寒环境等杂交优势。但雄性犏牛因精原细胞形成异常和减数分裂缺陷导致不育。若要培育既保留犏牛优良性状又能稳定遗传的新个体，下列方案中最可行的是（　　）
A．利用人工授精技术大量培育新个体
B．利用动物体细胞核移植技术培育新个体
C．诱导体外培养的雄性犏牛睾丸细胞分化为精子用于体外受精
D．从雄犏牛与普通牛或雌牦牛回交的后代中筛选优良可育个体
13．某地构建水芹-绿狐尾藻多级串联表面流人工湿地（如图）处理猪场养殖废水60天后，测定并统计总氮、总磷等污染物去除率，结果如表。下列叙述错误的是（　　）
湿地等级 总氮去除率/% 总磷去除率/%
CK T CK T
CW1 3.21 10.41 3.66 9.11
CW2 4.37 10.00 3.42 10.17
CW3 4.76 9.59 3.91 10.47
CW4 5.23 12.11 3.16 12.57
CW5 5.89 39.72 5.24 38.32
CW6 6.24 10.92 6.15 9.50
CW7 5.78 1.47 5.08 2.56
CW8 6.31 1.04 4.87 0.06
CW9 6.61 0.26 4.51 0.03
总计 48.40 96.52 40.00 92.79
注：CK不种植植物，为对照组；T为种植植物的实验组，CW1-CW4级种植水芹（经济作物），CW5-CW9级种植绿狐尾藻。
A．猪场养殖废水经人工湿地处理后再排放可避免水体的富营养化
B．该人工湿地高效实现物质循环，达到经济和生态效益同步发展
C．该人工湿地设置遵循重复原则，有利于提高实验数据的科学性
D．增加水芹的同时减少绿狐尾藻的串联级数可提高脱氮除磷效果
14．如图表示野生型（WT）与自噬缺陷型（KO）T细胞在首次分裂后，子细胞中的亲代老旧线粒体分配情况。获得较多亲代老旧线粒体的子细胞倾向于分化为效应T细胞，获得较少亲代老旧线粒体的子细胞倾向于分化为记忆T细胞。下列叙述错误的是（　　）
注：图中灰色区域以外的数值均表示不对称分配。
A．细胞自噬通过清除衰老线粒体以维持细胞稳态
B．细胞自噬可以实现亲代老旧线粒体不对称分配
C．线粒体的不对称分配是T细胞分化的根本原因
D．增强细胞自噬可以诱导形成更多的记忆T细胞
15．雄性侧斑蜥蜴喉部颜色有橙、蓝、黄三种表型，与特定的交配策略相关。研究人员对其遗传机制进行研究，得到部分数据如表。据此推测正确的是（　　）
表型 交配策略 基因型及个体数
BB OB OO
橙喉型 能占有包含多只雌性的大型领地，可以轻松打败蓝喉型雄蜥 0 0 44
蓝喉型 占有领地较小，通过严密守护雌性减少配对外亲子关系 9 33 3
黄喉型（蓝黄） 不占有领地，潜入其他蜥蜴领地偷取交配机会 2 8 0
黄喉型（全黄） 4 2 4
A．控制喉色基因中O对B基因为显性基因
B．三种基因型分别对应雄性蜥蜴的三种喉色
C．种群内蓝喉侧斑雄性蜥蜴的比例会持续处于优势地位
D．基因型和领地占有情况可能影响不同喉色雄蜥的数量
16．阐明早期触觉感受调控动物行为的机制，可为孤独症的治疗提供新思路。研究人员选择发育早期的小鼠（野生型鼠）随机分组，爱抚组使用棉球抚摸小鼠背部，对照组则不给予爱抚。跟踪小鼠成年后的社交接近行为（向同类方向移动），并检测了小鼠下丘脑细胞中催产素的表达情况，结果如图a和b。在此基础上，再利用催产素基因敲除鼠进行爱抚实验，结果如图c。下列说法错误的是（　　）
A．爱抚使神经元产生兴奋沿神经传导至大脑皮层产生愉悦感
B．爱抚能增加小鼠下丘脑细胞合成催产素量以促进社交接近
C．实验结果表明催产素是早期爱抚导致社交接近的必要条件
D．爱抚和拥抱等亲子沟通方式可能缓解部分孤独症患者症状
17．火龙果是贵州山区的重要经济作物，但山区冬季低温常导致减产。为提高产量，研究人员展开相关研究。回答下列问题：
（1）火龙果原产于热带沙漠地区，其碳同化途径为CAM（景天酸代谢）途径：白天大部分时间气孔关闭以减少　 　，有利于其适应干旱环境；夜晚气孔打开，叶肉细胞所吸收的CO2经PEPC酶催化固定为苹果酸并储存于液泡中；白天时，苹果酸分解产生的CO2进入卡尔文循环（C3途径），经RUBP酶催化固定为C3，最终被　 　还原成糖类。
（2）CAM植物分为专性CAM植物和兼性CAM植物，前者在任何水分条件下都以CAM途径进行碳同化反应，而后者可在环境条件改变的情况下实现CAM途径和C3途径（气孔昼开夜关）之间的转化。为探究不同水分环境对火龙果碳同化的影响，研究者以某品种火龙果大苗为材料，分别进行正常供水和干旱处理，培养16周后检测相关指标，结果如表。
处理 时间 气孔开放率（%） 叶绿素含量 （mgg-1DW） 酶活性（nmol min-1g-1DW）
PEPC酶 RUBP酶
正常供水 08：00 2.7 1.65 781.22 618.84
20：00 76.98 1324.75 350.66
干旱处理 08：00 0 1.21 214.89 467.41
20：00 41.06 358.21 441.36
①与正常供水相比，干旱处理后火龙果的碳同化速率会下降。据表分析，判断依据是　 　。
②综合表结果分析，火龙果更可能为　 　（填“专性”或“兼性”）CAM植物，判断理由是　 　。
（3）冬季的零上低温限制火龙果的生长发育导致冷害，若低温同时伴有强烈的阳光照射，则冷害更为严重。原因是冬季低温会抑制　 　过程但对光能吸收影响不大，导致光能吸收与光能转化为糖类化学能之间不平衡，进而造成膜脂损伤。据此，为降低冷害的影响，请你提出一个零上低温条件下的火龙果低成本种植建议：　 　。
18．国外某猎人处理捕获的野猪时，发现其肌肉和内脏呈现异常的亮蓝色。检测发现，野猪体内含有蓝色染料和抗凝血灭鼠剂S。在高温条件下，S也不被降解。回答下列问题：
（1）一般来说，自然界中蓝色的物质代表不安全，不可食用。往S中添加蓝色染料，旨在通过　 　信息。
（2）野猪以动植物和腐肉等为食，是典型的杂食性动物，其属于生态系统中的　 　（填组成成分）。野猪摄入S的途径可能有多种，请在图中补充2条完整的途径　 　。
（3）研究人员对周边区域3种野生动物的肝脏样本进行S检测，结果如表。据表推测，S对该区域3个物种的污染程度依次为：　 　（用“物种名称”和“＞”填写），在表中结合相关生物学原理完善造成这种差异的原因。
物种 阳性率 原因
熊 16/84 　 　
野猪 11/840 部分野猪通过捕食中毒的老鼠等途径摄入S
鹿 0/259 鹿是植食性动物，不直接食用含S的谷物
注：其中分母为总样品数，分子为检测到S的样品数。不同物种的样本均包括各种不同的死亡原因。
该项调查表明，投放灭鼠剂S带来的生态后果可能有　 　（答出1项即可）。
（4）拟推广一种无毒性的环境友好型灭鼠剂C来替代S。C能干扰雌鼠生殖系统，使其失去繁殖能力，降低鼠群的　 　从而降低种群密度。请从生态保护角度分析此方案的优点　 　。
19．在胚胎发育过程中，人体的胰岛素样生长因子2基因（IGF2）的正常表达对胚胎正常发育起促进作用，若IGF2无法正常表达，则会导致胚胎死亡。回答下列问题：
（1）IGF2是一种母系印记基因，其下游未被甲基化的ICR序列与CTCF蛋白结合形成“路障”，阻碍调控元件（该元件促进IGF2表达）发挥作用，机制如图a所示。据图b可知，子代的父源IGF2　 　（填“能”或“不能”）正常表达，该遗传现象属于　 　。
（2）在生殖细胞的形成过程中，ICR序列发生甲基化或去甲基化，如下图所示。I代表正常表达的IGF2、i代表不能表达的IGF2，健康男子的基因型为　 　，其i基因一定来自其祖辈中的　 　（填“祖父”或“祖母”“外祖父”“外祖母”）。
（3）胚胎发育时，正常表达的H基因可限制胚胎过度生长。H基因与IGF2在同一条染色体上，调控其表达的机制如下图所示。据图可知，H基因是　 　（填“母系”或“父系”）印记基因。
（4）基因型均为IiHh（H代表正常表达的基因、h代表不能表达的基因）的某一对夫妇在形成生殖细胞的过程中，若夫妻双方的ICR序列均不能发生甲基化或去甲基化，则该夫妇孕育出正常胚胎的概率是　 　（不考虑突变和染色体互换）。
20．miRNA是细胞内产生的一种短链RNA，可与某特定基因转录生成的mRNA结合从而调控该基因的表达，作用机理如图。我国科学家根据miRNA的作用原理，结合基因编辑技术开发出MiRKD技术，可为作物精准育种提供环境刺激诱导的通用基因表达调控方案。利用MiRKD技术可培育出一种“智能水稻”，其体内赤霉素受体基因（GID1）的表达会被在长日照条件下高表达的水稻内源miRNA（miR528）抑制。回答下列问题：
（1）在长日照条件下，野生型水稻（WT）细胞中的miR528含量显著增加，说明外界条件可以令转录生成miR528的基因　 　。研究人员在水稻细胞中分离出与miR528特异性结合的mRNA序列后通过　 　过程获得该mRNA序列的DNA序列（miR528靶序列）。
（2）通过基因编辑技术可以特异性识别并切割GID1基因的特定位点，将miR528靶序列插入到GID1基因中，在长日照时GID1基因的表达被抑制，短日照时能正常表达。结合下图及相关信息，判断应将miR528靶序列插入GID1基因的位点　 　，理由是　 　。
（3）科学家将培育出的“智能水稻”植株和生长状态相同的WT植株独立盆栽且各盆栽间保持适宜间距，随后分别置于长日照、短日照环境中培养，一段时间后测量株高。结果显示：在长日照条件下，“智能水稻”株高小于WT，其原因是　 　；在短日照条件下，“智能水稻”株高与WT接近，其意义是　 　。
（4）广东省盛产荔枝，但荔枝成熟后果实的果胶加速降解，果实软化，贮藏期变短。请利用MiRKD技术延长荔枝贮藏期，写出简要思路：　 　。
21．在遭受烟草天蛾等植食性昆虫取食时，番茄可产生S蛋白激活防御反应。请根据上述信息和所学知识，回答下列问题：
（1）S蛋白作为信号分子可调节番茄植株与植食性昆虫的种间关系，有利于使生态系统维持结构和功能的　 　。科研人员发现，若S蛋白过度激活防御反应，会导致番茄出现生长迟缓现象，使果实产量降低。请运用“能量守恒与转化”的观点解释出现这一现象的原因：　 　。
（2）植物在应对环境胁迫时，需要精确调控免疫反应以平衡防御与生长。进一步研究发现，番茄体内还存在一种拮抗蛋白，能够解除S蛋白的防御反应，从而维持植株正常生长。请你根据下表设计实验，验证拮抗蛋白功能。
组别 对照组 实验组1 实验组2 实验组3
处理对象 番茄幼苗根
处理试剂 清水 S蛋白 拮抗蛋白 　 　
实验条件 　 　
测量指标 番茄幼苗的初生根（或根）长度
实验结果如图1所示，图中①和②分别是　 　（处理用“+”表示，不处理用“－”表示）。
（3）科研人员经过多次实验，探明两种蛋白作用的机制如图2所示，其中拮抗蛋白能够解除S蛋白防御反应的机制是　 　。科研人员希望进一步能　 　，从而培育出既能有效抗病虫、又能避免生长代价的番茄新品种。
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】糖类的种类及其分布和功能
【解析】【解答】A、羟基含H、O，甲基含C、H，羧基含C、H、O，汇总元素为C、H、O共3种，不是2种，A错误；
B、三种基团一共含有C、H、O三种元素，B正确；
C、组成元素只有C、H、O三种，不存在第四种元素，C错误；
D、组成元素只有C、H、O三种，没有五种元素，D错误。
故答案为：B。
【分析】（1）羟基结构简式为-OH，组成元素是氢元素和氧元素。
（2）甲基结构简式为-CH3，组成元素是碳元素和氢元素。
（3）羧基结构简式为-COOH，组成元素是碳元素、氢元素、氧元素。
2．【答案】C
【知识点】生物多样性的保护措施
【解析】【解答】A、开展声学监测可以实时记录中华白海豚的活动情况，摸清其活动规律，以此合理管控周边人类活动，有利于中华白海豚保护，A正确；
B、人工鱼礁能够改善水生生物栖息环境，促进鱼类繁殖，提升水域生产力，丰富中华白海豚的饵料资源，B正确；
C、游客近距离投喂会干扰中华白海豚自然觅食习性，易造成动物依赖人类投喂，降低野外生存能力，外来食物还可能引发动物肠胃疾病，不利于物种保护，C错误；
D、船舶限速行驶可以减小航行噪声，减轻噪声对白海豚回声定位系统的干扰，同时降低船体误伤白海豚的概率，D正确。
故答案为：C。
【分析】（1）野生动物保护过程中需要持续监测物种活动，声学监测是水生哺乳动物野外监测的常用手段，可为保护方案制定提供数据支撑。
（2）人工鱼礁属于人工生境构建方式，能够优化水域生态环境，提升浮游生物、鱼类的种群数量，完善食物链结构。
（3）随意投喂野生水生动物会改变其原有觅食习性，破坏野生动物天然生存习性，容易造成种群健康隐患。
（4）中华白海豚依靠回声定位完成觅食、避险，船舶航行产生的噪音会干扰回声定位功能，限速能够有效降低水体噪声污染。
3．【答案】A
【知识点】其它细胞器及分离方法；叶绿体的结构和功能
【解析】【解答】A、叶绿体中含有叶绿素和类胡萝卜素，叶绿素使叶片显绿色，类胡萝卜素可呈现黄色，液泡中的花青素能使细胞呈现橙红、深紫色，题干相关色素储存在叶绿体和液泡，A正确；
B、细胞质基质不含大量显色色素，核糖体是蛋白质合成场所，无色素分布，B错误；
C、高尔基体负责蛋白质的加工、分类和包装，内质网参与蛋白质与脂质合成，两种细胞器均不含色素，C错误；
D、线粒体是有氧呼吸的主要场所，细胞核是遗传和代谢的控制中心，二者不存在相关色素，D错误。
故答案为：A。
【分析】（1）叶绿体内部的类囊体薄膜上分布光合色素，包含叶绿素与类胡萝卜素两类色素。
（2）成熟植物细胞的液泡内含有细胞液，细胞液中溶解花青素等水溶性色素。
（3）核糖体由rRNA和蛋白质组成，功能为合成多肽链，不存在色素。
（4）高尔基体与内质网均为具膜细胞器，主要参与物质加工运输，细胞内不储存色素。
（5）线粒体是有氧呼吸第二、三阶段的发生场所，细胞核储存遗传物质DNA，两种结构不含显色色素。
4．【答案】D
【知识点】动物激素的调节；神经系统的基本结构
【解析】【解答】A、交感神经属于自主神经系统，自主神经系统的活动不受主观意识直接支配，A错误；
B、题干仅说明去甲肾上腺素促进干细胞增殖、分化为黑色素细胞，没有信息表明该激素能激活酪氨酸酶基因的表达，B错误；
C、压力条件下干细胞迅速增殖，增殖速度加快，细胞周期会缩短，C错误；
D、干细胞存在衰老损耗，伴随个体年龄增长，不断分化消耗，黑色素细胞干细胞数量逐步下降，D正确。
故答案为：D。
【分析】（1）自主神经系统包含交感神经与副交感神经，其活动一般不受机体意识控制。
（2）细胞快速增殖时，分裂间隔的时间缩短，对应的细胞周期变短。
（3）干细胞在生物个体生长发育过程中，会不断分化形成功能细胞，自身储备量随损耗逐渐下降。
（4）酪氨酸酶是黑色素合成的关键酶，酪氨酸酶基因表达可调控黑色素生成，题干无相关调控信息。
5．【答案】C
【知识点】免疫学的应用
【解析】【解答】A、灭活病原体不需要维持整体结构完整，只要保留抗原相关结构即可诱导免疫反应，A错误；
B、理化灭活后的病原体失去生命活性，但依旧能够刺激机体发生免疫应答，说明生命活性不是决定因素，B错误；
C、免疫细胞依靠识别抗原特定的空间结构启动免疫应答，灭活操作保留抗原正确的空间结构就可以发挥抗原作用，C正确；
D、灭活病原体丧失侵染能力，仍可作为抗原，因此感染特异性不是刺激免疫的决定因素，D错误。
故答案为：C。
【分析】（1）抗原被免疫细胞识别的关键在于抗原分子特定的空间结构，该结构又称抗原决定簇。
（2）疫苗制备中理化灭活处理会破坏病原体的增殖与侵染能力，使病原体失去生物活性。
（3）只要抗原决定簇的空间结构没有被破坏，失去活性的病原体依然可以作为抗原激发特异性免疫。
6．【答案】B
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】A、KNO3与KCl均含有K+，KCl溶液中质壁分离复原较慢，说明仅吸收K+不能实现快速自动复原，A错误；
B、KNO3、NaNO3-都含有硝酸根离子，两组复原速度快，KCl、NaCl不含硝酸根离子，复原速度慢，说明细胞吸收硝酸根离子使细胞液渗透压升高，吸水实现自动复原，B正确；
C、KCl溶液含有K+但缺少硝酸根，复原缓慢，证明K+不是快速复原的必需条件，不需要同时吸收K+和硝酸根，C错误；
D、根据四组对照实验的结果能够判断自动复原主要和硝酸根的吸收有关，D错误。
故答案为：B。
【分析】（1）植物细胞发生质壁分离的原理是外界溶液渗透压大于细胞液渗透压，细胞渗透失水。
（2）当细胞可以主动吸收外界溶液中的离子时，细胞液浓度会逐渐升高，当细胞液渗透压高于外界溶液后细胞吸水，发生质壁分离自动复原。
（3）对照实验通过控制单一变量，对比不同离子组成的溶液对应的实验现象，可确定发挥主要作用的离子种类。
7．【答案】D
【知识点】细胞核的功能
【解析】【解答】 A、细胞核是细胞代谢的控制中心，细胞代谢的主要场所是细胞质基质，A错误；
B、细胞核是遗传物质的储存和复制场所，但与题干信息无关，B错误；
C、细胞核是细胞遗传性状的控制中心，但与题干信息无关，C错误；
D、用显微技术除去变形虫的细胞核，其新陈代谢减弱，运动停止；当重新植入细胞核后，发现其代谢等活动又能恢复， 这说明细胞核是细胞生命活动的控制中心，D正确。
故答案为：D。
【分析】1、细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。
（1）细胞核是遗传物质储存和复制的场所，DNA携带遗传信息，并通过复制由亲代传给子代，保证了遗传信息的连续性。
（2）细胞核控制着物质合成、能量转换和信息交流，使生物体能够进行正常的细胞代谢．DNA可以控制蛋白质的合成，从而决定生物的性状。
8．【答案】C
【知识点】激素与内分泌系统
【解析】【解答】A、胰高血糖素由胰岛A细胞合成分泌，垂体肿瘤不会直接造成胰高血糖素异常增多，且胰高血糖素异常不会引起颧骨、掌骨突出的外形改变，A错误；
B、甲状腺激素分泌异常主要影响机体新陈代谢速率、神经系统兴奋性，过量引发甲亢相关症状，不会造成肢端骨骼异常膨大，B错误；
C、生长激素由垂体合成释放，成年后生长激素分泌过多会诱发肢端肥大症，出现颧骨、掌骨增生突出、面部形态改变，C正确；
D、促甲状腺激素作用靶点为甲状腺，含量异常仅影响甲状腺激素分泌，不会造成骨骼畸形增生，D错误。
故答案为：C。
【分析】（1）垂体是重要的内分泌腺，可以合成并分泌生长激素、促甲状腺激素等多种促激素。
（2）幼年时期生长激素过量会患巨人症，成年后骨骼骨骺线闭合，生长激素过多会促使肢端短骨、颌面骨增生肥大，出现肢端肥大症。
（3）生长激素能够促进肝糖原分解，提升血糖浓度，可拮抗胰岛素的降血糖作用。
（4）促甲状腺激素只调控甲状腺的分泌活动，甲状腺激素主要调节新陈代谢与生长发育。
（5）胰高血糖素的分泌器官是胰岛，不受垂体直接管控。
9．【答案】D
【知识点】DNA分子的结构
【解析】【解答】A、脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键相连，是脱氧核糖的3号碳原子与相邻脱氧核苷酸的磷酸基团连接，脱氧核糖4号碳原子不参与和磷酸的连接，A错误；
B、DNA单链只有5'端含有一个游离磷酸基团，3'端为游离羟基，整条链另一端不存在游离磷酸基团，B错误；
C、DNA双链中A=T、G=C，只满足两种碱基各自数量相等，A+T碱基对总数与G+C碱基对总数没有必然相等的数量关系，C错误；
D、DNA复制需要双链解旋，边解旋边复制，拆开模型部分螺旋结构可以模拟解旋过程，便于解释DNA复制原理，D正确。
故答案为：D。
【分析】（1）脱氧核糖碳原子按编号区分，同一个脱氧核苷酸的磷酸连接在脱氧核糖5号碳上，相邻核苷酸的磷酸和前一个脱氧核糖的3号碳形成磷酸二酯键。
（2）脱氧核苷酸链具有5'→3'的方向性，游离磷酸基团只出现在单链的5'末端。
（3）碱基互补配对规则限定A与T配对、G与C配对，只能推出A的数目等于T，G的数目等于C，不能推出A+T和G+C数量相等。
（4）DNA复制的过程包含双链解旋、子链合成，生理状态下双链不会一次性全部解开，而是局部解旋后同步进行复制。
10．【答案】A
【知识点】基因重组及其意义
【解析】【解答】A、基因重组发生在有性生殖减数分裂过程中，题干只提及基因突变和染色体相关变异，没有出现基因重组，A正确；
B、草原鼢鼠2n=62，东北鼢鼠2n=64，染色体数目不同，存在染色体数目变异，B错误；
C、染色体断裂属于染色体结构变异，题干存在该变异类型，C错误；
D、基因中碱基缺失、替换属于基因突变，题干出现该变异，D错误。
故答案为：A。
【分析】（1）基因突变指DNA分子中碱基对的增添、缺失或替换，引起基因碱基序列发生改变。
（2）染色体断裂会造成染色体片段缺失、易位等变化，属于染色体结构变异。
（3）染色体组成数目的增减属于染色体数目变异。
（4）基因重组主要包含减数第一次分裂前期同源染色体互换、减数第一次分裂后期非同源染色体自由组合，基因工程也属于广义的基因重组，物种形成过程中染色体数目和结构改变、基因突变不直接伴随基因重组。
11．【答案】C
【知识点】微生物的分离和培养
【解析】【解答】A、抗生素能够抑制细菌增殖，酵母菌属于真菌，常规抗生素难以抑制其生长，添加抗生素的培养基可以除去样品中的杂菌细菌，达到富集酵母菌的目的，A正确；
B、酵母菌拮抗能力越强，病原菌被抑制生长的范围越大，培养基上对应的抑菌圈直径越大，能够依靠抑菌圈大小衡量拮抗效果，B正确；
C、完成拮抗筛选的菌株还要经过毒性检测、田间试验、稳定性试验等多项验证，不能直接扩大培养投入实际生产，C错误；
D、筛选所得有益酵母菌可与致病真菌争夺营养、附着位点，依靠营养竞争抑制炭疽真菌的生长和侵染，D正确。
故答案为：C。
【分析】（1）多数抗生素作用靶点为细菌的细胞结构或代谢过程，对真菌类微生物无明显抑制效果。
（2）抑菌圈试验是筛选拮抗微生物的常用方法，抑菌圈的尺寸和菌株对病原菌的抑制能力呈正相关。
（3）筛选得到的功能微生物菌株需要完成安全性、有效性、遗传稳定性等一系列试验，达标后才能工业化应用。
（4）生防微生物可通过营养竞争、空间竞争、分泌抑菌代谢物等多种机制抑制病原微生物生长。
12．【答案】B
【知识点】动物体细胞克隆；体外受精
【解析】【解答】A、雄性犏牛减数分裂存在缺陷，不能产生正常精子，缺少可用雄配子，无法开展人工授精，A错误；
B、体细胞核移植属于无性生殖，核供体细胞取自犏牛，子代个体遗传物质主要来自犏牛，能够完整保留优良性状，无需犏牛产生可育配子，可解决雄性不育问题，B正确；
C、雄性犏牛精原细胞和减数分裂先天存在缺陷，睾丸细胞无法诱导分化形成正常精子，不能进行体外受精，C错误；
D、雄性犏牛不育，不能产生有效精子，无法和普通牛、雌牦牛完成回交，同时有性杂交会发生基因重组出现性状分离，难以稳定保留全部优良性状，D错误。
故答案为：B。
【分析】（1）人工授精技术需要雌雄个体提供正常的成熟配子，依靠配子结合完成繁育。
（2）动物体细胞核移植技术是无性繁殖手段，重组胚胎的核遗传物质与供核个体基本一致，后代性状能够稳定继承供核个体的遗传特征。
（3）生物的不育性状由自身遗传组成决定，体细胞诱导分化不能改变原始遗传缺陷，无法修复减数分裂异常的问题。
（4）有性杂交过程会发生基因重组，后代出现性状分离，不能稳定保持亲本全部优良性状。
13．【答案】D
【知识点】治污生态工程；生态系统的物质循环
【解析】【解答】A、猪场养殖废水含有大量氮、磷，氮磷超标易诱发水体富营养化，该人工湿地实验组总氮、总磷总去除率均超过90%，废水经处理后氮磷含量大幅下降，再排放可避免水体富营养化，A正确；
B、污水中的氮磷等物质被水芹、绿狐尾藻吸收同化，水芹作为经济作物能够收割获利实现经济效益，湿地净化污水实现生态效益，促进了物质循环利用，实现经济与生态效益协同发展，B正确；
C、从题图可见每个湿地单元都设置三组平行处理，遵循实验重复原则，能够减小实验偶然误差，提升实验数据的科学性，C正确；
D、表格数据显示绿狐尾藻所在CW5单级氮磷去除效率远高于水芹所在CW1~CW4，减少绿狐尾藻串联级数、增加水芹会降低整体脱氮除磷效果，D错误。
故答案为：D。
【分析】（1）水体富营养化是水体中氮、磷等营养元素含量过高，造成浮游藻类大量繁殖的水体污染现象。
（2）人工湿地的水生植物可吸收水体中的无机氮、无机磷用于自身生长发育，将水体中的矿质元素固定在植物体内，收获植物可移除水体污染物。
（3）实验设计的重复原则是设置多个平行实验组，通过多次重复实验降低随机因素带来的实验误差，提高实验结果可信度。
（4）不同种类水生植物对水体氮、磷的吸收能力存在显著差异，净化污水的效率由植物自身生理特性决定。
14．【答案】C
【知识点】细胞分化及其意义；细胞自噬
【解析】【解答】A、细胞自噬能够降解并清除细胞内衰老、受损的线粒体等细胞器，及时清除异常结构有利于维持细胞内环境稳态，A正确；
B、野生型WT自噬正常，老旧线粒体不对称分配的个体数量显著多于自噬缺陷的KO组，说明细胞自噬参与调控亲代老旧线粒体的不对称分配过程，B正确；
C、细胞分化的根本原因是基因的选择性表达，线粒体不对称分配只是影响T细胞分化方向的环境因素，不能作为分化的根本原因，C错误；
D、获得老旧线粒体少的子细胞易分化为记忆T细胞，增强自噬可清除老旧线粒体，减少子细胞获得的亲代老旧线粒体数量，进而促进记忆T细胞生成，D正确。
故答案为：C。
【分析】（1）细胞自噬依靠溶酶体降解细胞中衰老破损的细胞器、变性蛋白质等组分，是维持细胞内部环境稳定的重要生理过程。
（2）基因突变造成自噬功能缺失后，老旧线粒体不对称分配的现象显著减少，可说明自噬过程影响线粒体分配方式。
（3）同一个体体细胞遗传物质一致，细胞分化的本质是遗传信息在不同细胞中选择性开启或关闭，即基因选择性表达。
15．【答案】D
【知识点】生物的性状、相对性状及性状的显隐性；种群的数量变动及其原因；基因型和表现型的关系
【解析】【解答】A、基因型OB个体没有橙喉表型，说明O对B不表现显性，A错误；
B、OB基因型可出现蓝喉、黄喉多种表型，说明基因型与喉色并非一一对应，B错误；
C、橙喉、蓝喉、黄喉交配策略相互制衡，受频率依赖选择作用，没有哪种表型能够长期持续占优势，蓝喉个体比例不会持续处于优势，C错误；
D、基因型决定喉色与交配特点，领地占有情况影响交配成功率，二者共同影响后代繁育数量，进而改变各类雄蜥种群数量，D正确。
故答案为：D。
【分析】（1）显隐性关系可依据杂合子表现性状判断，杂合子表现的性状对应的基因为显性基因。
（2）性状不只由基因型决定，环境等多种因素可以造成同一基因型对应多种表现型。
（3）频率依赖性选择会使种群中不同表型个体数量呈现周期性动态变化，单一类型无法长期占据优势。
（4）交配策略、领地资源会影响个体交配成功率，交配成功率直接影响子代产生数量，从而改变种群内各表型个体所占比例。
16．【答案】C
【知识点】神经冲动的产生和传导；动物激素的调节
【解析】【解答】A、爱抚作为外界触觉刺激，会激活小鼠皮肤中的触觉感受器，感受器发生离子跨膜变化产生神经兴奋，兴奋沿着传入神经经过脊髓等低级中枢逐级传递，最终传导至大脑皮层，动物的愉悦感属于主观感觉，所有感觉均在大脑皮层相关中枢形成，A正确；
B、对比图b的实验数据，爱抚组小鼠下丘脑催产素对应的mRNA相对数值高于未爱抚组，mRNA由基因转录生成，说明爱抚可以促进催产素基因的转录过程，使下丘脑细胞合成催产素的量增加；结合图a，野生型小鼠爱抚组社交接近行为时长明显高于未爱抚组，说明催产素含量上升能够促进小鼠的社交接近行为，B正确；
C、催产素基因敲除鼠不能合成催产素，从图c结果可知，敲除鼠经过爱抚处理后仍然存在一定时间的社交接近行为，说明在缺失催产素的条件下，早期爱抚仍能诱导部分社交接近行为发生，因此催产素不是该生理过程发生的必要条件，C错误；
D、孤独症患者大多存在社交行为受损的临床症状，本实验证实早期爱抚可以通过调控催产素的合成提升个体社交表现，由此可推测爱抚、拥抱等亲子间的触觉沟通方式，有可能改善患者的社交缺陷，缓解部分孤独症的相关症状，D正确。
故答案为：C。
【分析】（1）机体所有感觉的形成部位是大脑皮层，感受器接受刺激产生的神经冲动经反射弧的传入通路抵达大脑皮层后产生相应感觉。
（2）基因转录产生mRNA，mRNA含量上升代表相关基因的表达水平提高，对应蛋白质的合成量增多。
17．【答案】（1）水分散失；NADPH
（2）干旱处理后气孔开放率下降，PEPC酶活性降低，叶绿素含量减少；专性；无论正常供水还是干旱处理，气孔均为昼关夜开，PEPC酶夜晚活性更高，RUBP酶白天活性高，符合专性CAM植物的特征
（3）CO2的固定；覆盖白色薄膜或搭建遮阳网
【知识点】光合作用的过程和意义；影响光合作用的环境因素；光合作用原理的应用
【解析】【解答】（1）火龙果原产热带沙漠，白天气温高、蒸发强，气孔白天关闭的主要作用是减少水分散失（或“蒸腾作用”），这是CAM植物对干旱环境的典型适应性特征。白天苹果酸分解产生的CO2进入卡尔文循环，首先被RUBP酶固定为C3化合物，随后C3化合物在光反应阶段生成的NADPH（还原型辅酶Ⅱ）提供的氢和能量作用下，被还原为糖类。
（2）①与正常供水相比，干旱处理后：气孔开放率明显降低（白天为0，夜晚也显著低于正常供水），CO2吸收受阻；叶绿素含量下降，光能捕获与转化能力减弱；PEPC酶（夜间固定CO2的关键酶）与RUBP酶（日间固定CO2的关键酶）活性均大幅下降。以上多方面变化共同导致碳同化速率降低。②从表中数据可见，不论正常供水还是干旱处理，火龙果的气孔开放率始终呈现“夜晚高、白天低”的节律（昼关夜开），并未因水分充足而转变为C3植物“昼开夜关”的模式；同时，PEPC酶活性夜间更高、RUBP酶活性白天更高，符合专性CAM植物固定不变的碳同化途径特征。
（3）原因分析：冬季零上低温会显著抑制暗反应（或“碳固定过程”“酶促反应”），使CO2的固定与还原速率下降；而光能的吸收主要依赖色素物理特性，受低温影响较小。两者不平衡导致吸收的光能不能被有效转化为糖类化学能，过剩能量引发膜脂过氧化损伤，加重冷害。低成本种植建议：搭建遮阳网，减少强光直射，降低光能输入；覆盖白色反光膜，反射部分阳光，减弱光照强度。
【分析】1、光合作用的过程十分复杂，包括一系列化学反应。根据是否需要光能，这些化学反应概括地分为光反应和暗反应两个阶段。（1）光反应阶段：光合作用第一个阶段中的化学反应，必须有光才能进行，在叶绿体类囊体的薄膜上进行。（2）暗反应阶段：光合作用第二个阶段中的化学反应，有没有光都可以进行，在叶绿体基质中进行。光反应阶段，光能被叶绿体内来囊体膜上的色素捕获后，将水分解为O2和H+等，形成ATP和NADPH，从而使光能转化成ATP和NADPH中的化学能；ATP和NADPH驱动在叶绿体基质中进行的暗反应，将CO2转化为储存化学能的糖类，可见光反应和暗反应紧密联系，能量转化与物质变化密不可分。2、温度主要通过影响光合作用相关酶的活性来影响光合作用强度。
（1）CAM植物白天关闭气孔是为了减少水分通过蒸腾作用散失，适应干旱环境。夜晚吸收CO2固定为苹果酸，白天释放CO2进入卡尔文循环，C3化合物在光反应提供的NADPH作用下被还原成糖类。
（2）①碳同化速率下降的依据：干旱导致叶绿素含量降低（光反应减弱），且关键酶PEPC与RUBP活性显著下降，同时气孔开放率降低限制了CO2吸收，多重因素共同导致光合效率降低。
②从表中数据可知，无论正常供水还是干旱处理，火龙果均严格保持“夜开昼闭”的气孔节律，未因水分充足而转变为C3植物的“昼开夜闭”模式，说明其代谢途径固定，无转换能力，故属于专性CAM植物。
（3）低温主要抑制酶活性，而暗反应中CO2的固定是典型的酶促过程，受温度影响显著；相比之下，光反应中的光能吸收依赖色素物理特性，受温度影响较小。二者失衡导致光能过剩，引发膜脂损伤。“覆盖白色薄膜”可反射强光，“搭建遮阳网”可直接遮挡阳光，两者均能降低光照强度，减少光能输入，从而缓解“强光+低温”造成的能量失衡与冷害，且成本低、易操作。
18．【答案】（1）物理
（2）消费者和分解者；
（3）熊>野猪>鹿；灭鼠剂通过生物富集最终积累到食物链的顶端，且熊是最高营养级；示例1：误杀其他野生动物，破坏生态系统平衡/降低生物多样性/降低生态系统稳定性示例2：通过食物链（网）威胁人类及其他动物健康
（4）出生率；答案1：C无毒性，不会在食物链中积累，避免对非目标物种（如野生动物、宠物）的二次中毒风险答案2：C无残留，可直接降低人类误食中毒风险
【知识点】生态系统的结构；生态系统中的信息传递；生态系统的物质循环
【解析】【解答】(1) 蓝色染料依靠颜色传递警示信号，颜色属于物理信息，因此添加蓝色染料是借助物理信息警示动物，防止动物误食含灭鼠剂S的谷物。
(2) 野猪捕食活体动植物时属于消费者，取食腐肉、动物尸体时分解现成有机物，兼具分解者的功能，因此属于消费者和分解者。
可补充两条完整食物链途径：①谷物（含灭鼠剂）→松鼠（误食谷物）→野猪；②谷物（含灭鼠剂）→老鼠→中毒老鼠尸体→野猪（或谷物→老鼠→捕食老鼠的动物→野猪），如图所示：
(3) 计算阳性率：熊16/84＞野猪11/840＞鹿0259，污染程度：熊＞野猪＞鹿；
熊的原因：S难以在生物体内降解，沿食物链发生生物富集，熊所处营养级最高，通过捕食野猪、小型肉食动物等不断累积S，体内检出率最高；
投放S的生态后果：有毒灭鼠剂沿食物链富集，毒害熊、野猪等非靶标野生动物，降低区域生物多样性，破坏当地生态系统的结构与稳定性；有毒物质还可沿食物链最终传递给人类，威胁人体健康（答一条即可）。
(4) 灭鼠剂C阻碍雌鼠繁育，直接降低鼠种群的出生率，从而降低种群密度。优点：C无毒，不会随食物链发生生物富集，避免野猪、熊等野生动物、家养动物二次中毒；仅抑制老鼠生殖，对其他物种无毒性伤害，利于保护生物多样性，不会污染土壤、水体等自然环境。
【分析】（1）生态系统的物理信息包含光、颜色、形态、温度、声音等通过物理过程传递的信息，颜色警示属于典型物理信息应用。
（2）生态系统生物成分中，消费者依靠捕食活体生物获取有机物，分解者依靠分解动植物遗体、腐殖质获取营养；杂食动物可同时充当消费者与分解者，有毒物质可通过多条食物链在食物网中传递。
（3）生物富集原理：难以被生物分解、排出体外的有毒物质，会随着食物链营养级提升不断在生物体内积累，营养级越高，体内毒物浓度越高；外源有毒化学药剂会误伤非目标生物，破坏食物链结构，降低生态系统抵抗力稳定性。
（4）出生率、死亡率是决定种群密度的直接因素；不育型灭鼠剂属于环境友好防控手段，区别于化学毒饵，无生物富集风险，能减少环境污染与非靶生物死亡。
（1）自然界中蓝色物质常代表不安全，添加蓝色染料是通过物理信息（颜色属于物理信息的一种）来警示其他生物，避免误食，同时也便于追踪灭鼠剂 S 的传播路径。
（2）野猪以动植物为食，属于消费者；同时野猪也会食用腐肉，在生态系统中也扮演分解者的角色，因此其属于消费者和分解者。途径 1：谷物（含灭鼠剂）→ 野猪（野猪直接误食含 S 的谷物） 途径 2：老鼠（中毒）→ 熊 → 野猪（野猪捕食食用了中毒老鼠的熊，或野猪直接食用中毒老鼠的尸体） 途径 3：中毒动物尸体（如老鼠）→ 野猪（野猪食用中毒动物的腐尸） 途径 4：谷物（含灭鼠剂）→ 其他植食动物（如松鼠）→ 野猪（野猪捕食误食含 S 谷物的动物）。如图：
（3）根据阳性率数据，熊的阳性率最高（16/84），野猪次之（11/840），鹿为 0（0/259），因此污染程度为熊 > 野猪 > 鹿。灭鼠剂 S 难以降解，会通过生物富集作用在食物链中逐级积累，营养级越高的生物体内 S 含量越高。熊处于该区域食物链的最高营养级，通过捕食野猪等动物，不断富集 S，因此阳性率最高。投放灭鼠剂 S 的生态后果（答出 1 项即可）： 误杀非目标野生动物（如野猪、熊等），降低生物多样性，破坏生态系统平衡与稳定性。 有毒物质沿食物链传递，威胁人类及其他高等动物的健康。 导致某些物种数量骤减，影响食物链（网）结构，引发生态系统功能紊乱。
（4）灭鼠剂 C 干扰鼠生殖系统，使其失去繁殖能力，会直接降低鼠种群的出生率，进而降低种群密度。生态保护角度的优点： C 无毒性且无残留，不会在生物体内富集，避免了对非目标物种（如野生动物、宠物、人类）的二次中毒风险。 仅作用于目标物种鼠的生殖系统，对其他生物的生存影响极小，能最大程度保护生物多样性与生态系统稳定性。 无环境残留，不会造成土壤、水体等环境污染，符合环境友好型生态保护理念。
19．【答案】（1）能；表观遗传
（2）Ii；①外祖父②外祖母③外祖父或外祖母
（3）父系
（4）1/2
【知识点】基因的分离规律的实质及应用；表观遗传；基因连锁和互换定律；基因表达的调控过程
【解析】【解答】(1)父本来源染色体的ICR序列发生甲基化修饰，甲基化后的ICR无法结合CTCF蛋白，不能形成阻断调控元件发挥作用的路障，调控元件能够顺利启动IGF2基因的转录过程，因此子代的父源IGF2能正常表达。该性状差异没有改变IGF2基因本身的DNA碱基序列，仅依靠ICR位点的DNA甲基化修饰改变了基因的转录与表达水平，进而影响生物性状，符合表观遗传的定义，因此该遗传现象属于表观遗传。
(2)IGF2为母系印记基因，子代从母本获得的IGF2等位基因会被表观印记修饰而不能表达，记作i；从父本获得的等位基因无印记修饰、能够正常表达，记作I。胚胎存活需要功能性IGF2基因，健康个体必须同时携带可表达的父源I和被沉默的母源i，因此健康男子的基因型为Ii。该男子的i基因只能由母亲通过卵细胞传递，母亲的两条同源染色体分别继承自外祖父和外祖母，因此i基因一定来自外祖父或外祖母。
(3)结合图示调控机制，母源染色体的ICR未发生甲基化，H基因可以转录出非编码RNA，正常发挥限制胚胎过度生长的作用；父源染色体的ICR发生甲基化，H基因不能正常转录表达。即来源于父本的H基因被印记修饰沉默，来源于母本的H基因不受修饰、正常表达，满足父系印记基因的特征，因此H基因是父系印记基因。
(4)由基因连锁关系可知I和h连锁在同一条染色体、i和H连锁在同源染色体上；亲本ICR无法发生甲基化与去甲基化修饰，减数分裂过程不发生染色体交叉互换，雌雄个体都只能产生Ih、iH两种配子。雌雄配子随机受精后，子代基因型及分离比例为IIhh：IiHh：iiHH=1：2：1。胚胎正常发育需要两个条件：存在可正常表达的IGF2（含I基因）、存在可正常表达的H基因（含H基因）。iiHH个体不含I基因，IGF2无法表达，胚胎致死；IIhh个体不含H基因，无法限制胚胎过度生长，胚胎发育异常；只有IiHh个体同时携带功能性I与功能性H，胚胎可以正常发育，因此正常胚胎所占比例为2÷4=1/2。
【分析】（1）基因的DNA一级序列不发生改变，依靠DNA甲基化、组蛋白修饰等表观修饰调控基因的表达，进而改变性状。母源ICR无甲基化，结合CTCF蛋白阻挡调控元件，IGF2转录被抑制；父源ICR甲基化，不能结合CTCF，调控元件正常起效，IGF2顺利转录。
（2）结合配子形成图示，父本体细胞的ICR在形成雄配子时统一甲基化，雄配子携带的IGF2进入子代后不受印记，表现为I；母本体细胞形成雌配子时ICR全部去甲基化，雌配子携带的IGF2进入子代后发生母系印记沉默，表现为i；子代个体的i只能溯源至母方，母方的染色体基因来自外祖父、外祖母。
（1）IGF2是一种母系印记基因，其下游未被甲基化的ICR序列与CTCF蛋白结合形成“路障”，阻碍调控元件（该元件促进IGF2表达）发挥作用，机制如图a所示。据图b可知，子代的父源IGF2能正常表达，该遗传现象属于表观遗传，即遗传信息没有改变，但基因的表达和性状发生了改变。
（2）在生殖细胞的形成过程中，ICR序列发生甲基化或去甲基化，如图所示，即父本的雄配子中的基因发生甲基化，而母本的卵细胞发生去甲基化。I代表正常表达的IGF2、i代表不能表达的IGF2，若IGF2无法正常表达，健康男子的基因型为Ii，其i基因（不能表达）一定来自母亲，母亲的Ii都会形成未甲基化的i传递到卵细胞，进而遗传给该健康男子，即男子的未甲基化i可能是母亲的I或i形成的。母亲的I和i基因来自外祖母或外祖父。
（3）胚胎发育时，正常表达的H基因可限制胚胎过度生长。H基因与IGF2在同一条染色体上，调控其表达的机制如下图所示。据图可知，H基因在卵细胞中能正常表达，在父本中不表达，因而是父系印记基因。
（4）基因型均为IiHh（H代表正常表达的基因、h代表不能表达的基因）的某一对夫妇在形成生殖细胞的过程中，若夫妻双方的ICR序列均不能发生甲基化或去甲基化，则该夫妇的细胞中i和H连锁，I和h连锁，因而产生的配子有两种类型，即为iH和Ih，因而产生后代的基因型为iiHH、IIhh、IiHh三种类型，它们的比例为1∶1∶2，即正常胚胎的概率是1/2。
20．【答案】（1）选择性表达；逆转录
（2）1；插入5'端才能令mRNA的3'端与miR528进行碱基互补配对，且（无miR528时）插入非编码区不影响GID1基因正常表达
（3）（在长日照条件下）miR528大量表达抑制GID1基因的翻译，导致赤霉素的作用减弱（植株矮化）；有利于智能水稻在短日照时获得更多阳光促进生长
（4）筛选在果实成熟后高表达的内源miRNA，将其mRNA靶点的DNA序列插入果实果胶酶相关基因中
【知识点】基因工程的操作程序（详细）；基因表达的调控过程；基因的表达综合
【解析】【解答】(1)长日照作为外界环境信号，可以调控基因的转录活性，合成miR528的基因在长日照条件下转录强度上升，细胞内miR528的含量明显提升，该调控模式属于环境诱导基因发生选择性表达。基因选择性表达的本质是细胞遗传物质不发生改变，仅在环境、发育信号的调控下改变基因的转录与翻译效率。在分子工程中，以mRNA单链为模板，在逆转录酶的催化下，依据碱基互补配对原则合成对应的DNA单链，再形成双链DNA的过程为逆转录，因此利用分离得到的靶mRNA获得对应的DNA序列需要进行逆转录。
(2)应当将miR528靶序列插入位点1。从转录的碱基对应规律来看，基因转录以DNA模板链为模板，模板链5'端对应的转录产物是成熟mRNA的3'端序列，由题图可知miRNA只有结合在mRNA的3'端非翻译区，才能触发翻译终止，实现基因表达抑制。位点1位于GID1基因模板链5'侧的非编码区段，靶序列插入此处后，随基因转录，靶序列会出现在mRNA的3'端非翻译区；长日照条件下miR528大量合成，可与该靶序列互补配对，终止GID1基因的翻译，抑制基因表达。同时位点1属于非编码区，该区域的DNA序列不编码氨基酸，插入外源靶序列不会破坏GID1基因的编码序列，短日照时miR528含量低，无法有效结合靶序列，GID1基因能够正常完成转录和翻译。位点2处于基因编码序列内部，外源片段插入会破坏基因原有编码框架，直接造成GID1基因永久性失活；位点3、4在模板链3'侧非编码区，插入后靶序列会位于mRNA5'端，无法被miR528识别结合，不能实现长日照特异性抑制表达的育种目标，因此只能选择位点1。
(3)长日照环境中，水稻内源miR528基因受光照诱导高效表达，细胞内miR528含量大幅上升，智能水稻GID1基因转录产生的mRNA3'端带有miR528的互补靶序列，miR528与靶序列碱基配对结合后，会阻断核糖体沿mRNA继续移动，使翻译提前终止，赤霉素受体的合成量显著下降。赤霉素需要与靶细胞膜上的特异性受体结合，才能启动信号通路进而促进细胞纵向伸长、促使植株长高，受体缺乏会直接导致赤霉素无法发挥生理作用，细胞伸长受阻，因此长日照下智能水稻株高低于野生型水稻。短日照环境下，miR528基因的转录活性很低，细胞内miR528含量不足以结合GID1对应的mRNA，GID1基因可以正常翻译合成赤霉素受体，赤霉素正常发挥促生长功能，智能水稻株高和野生型基本一致。从植株生存的角度，短日照是适宜水稻营养生长的环境，智能水稻保持正常株高有利于叶片充分伸展，提升光合效率，同时在田间环境中更好地竞争光照、水分和土壤矿质元素，保障植株正常完成营养生长与生殖生长，提升环境适应能力。
(4)首先筛选在荔枝果实成熟阶段特异性高表达的内源miRNA；提取该miRNA对应的天然靶mRNA，以该mRNA为模板通过逆转录获得靶序列的DNA片段；利用基因编辑技术精准切割荔枝果胶酶基因模板链5'端一侧的非编码区位点，将获得的靶序列DNA定点插入该非编码区；荔枝果实发育至成熟阶段时，细胞内源miRNA大量合成并转运至细胞质，与果胶酶基因转录生成的mRNA上的靶位点互补结合，抑制果胶酶mRNA的翻译过程，果肉细胞中果胶酶合成量减少；果胶酶能够水解细胞壁中的果胶，酶含量下降会延缓果胶的降解速度，避免果肉细胞壁松散软化，从而延长荔枝果实的贮藏保鲜时间。
【分析】（1）同一个体所有体细胞含有全套相同的遗传物质，在环境条件、个体发育时序等信号调控下，不同细胞、不同环境中只有一部分基因进行转录和翻译，合成特异性的RNA和蛋白质，进而使细胞在形态、结构、生理功能上出现分化，外界环境信号可以调控基因的转录强弱，改变基因的表达水平。
（2）在逆转录酶的催化作用下，以RNA单链作为模板，遵循碱基互补配对原则合成互补的单链DNA，再进一步合成双链DNA的过程，该过程是中心法则的补充内容，是基因工程中获取目的基因的常用方法之一。
（3）DNA转录以其中一条链作为模板链，模板链的延伸方向为3'→5'，转录生成的mRNA延伸方向为5'→3'，DNA模板链5'端的碱基序列转录后对应成熟mRNA的3'端碱基序列。
（4）真核生物的基因分为编码区和非编码区，编码区转录加工后的序列参与蛋白质的翻译过程，外源DNA插入编码区容易破坏原有密码子排列，引发基因突变；非编码区转录的RNA片段一般不参与氨基酸编码，外源DNA插入非编码区通常不会破坏目的基因的编码功能。
（5）赤霉素属于植物激素，主要生理功能是促进植物细胞纵向伸长，进而促进植株茎秆伸长增高，赤霉素必须和靶细胞膜上的特异性受体结合后，才能启动下游生理生化反应发挥作用。
（6）基因编辑技术：依靠限制性内切核酸酶或人工编辑酶精准识别DNA的特定核苷酸序列，在特定位点切割DNA双链，能够实现外源目的DNA片段在基因组上的定点插入，实现生物基因组的定向改造。
（1）miR528是转录产生的RNA，长日照下其含量增加，说明外界条件促使转录生成 miR528的基因的转录过程增强（或表达增 强），因为基因表达的转录环节被促进，产物才会增多。以mRNA为模板获得其对应的DNA序列，依据中心法则，这个过程是逆转录，逆转录酶可以催化RNA合成DNA。
（2）插入5'端才能令mRNA的3'端与miR528进行碱基互补配对，且插入非编码区不影响GID1基因正常表达，则miR528靶序列插入GID1基因的位点1。
（3）根据题干图示，内源miRNA可与mRNA3'的非翻译区结合，导致翻译终止。长日照条件下，“智能水稻”中调控株高的相关基因转录产生的mRNA，会被对应的miRNA结合，抑制了该mRNA的翻译过程，使植株合成的促进生长的相关蛋白质减少，因此株高低于WT植株。短日照条件下，“智能水稻”株高与WT接近，说明此时miRNA对调控株高的基因翻译抑制作用减弱或消失，植株能正常合成促进生长的蛋白质，保持正常株高。这可以保证“智能水稻”在短日照环境下，类似自然的适宜生长环境，能像WT植株一样正常生长，利于其获取光照等资源，完成生长、繁殖等生命活动，保证物种的延续和适应环境。
（4）荔枝果实软化是因为果胶加速降解，而果胶降解与相关的水解酶（如果胶酶）有关，该酶的合成受基因调控。MiRKD技术是利用miRNA与靶mRNA结合抑制翻译的原理，因此可以：找到调控果胶降解相关酶（如果胶酶）合成的基因，设计并合成针对该基因mRNA的miRNA，将其导入荔枝果实细胞中，使miRNA与果胶酶基因转录出的mRNA结合，抑制果胶酶的翻译过程，减少果胶酶的合成，从而延缓果胶降解，防止果实软化，延长贮藏期。
21．【答案】（1）相对稳定；植物体内的能量总量是有限的，S蛋白过度激活防御反应时会消耗大量能量，导致分配给番茄生长的能量减少，最终表现为生长迟缓
（2）S蛋白+拮抗蛋白；放至相同且适宜的环境培养一段时间；-，+
（3）拮抗蛋白和S蛋白能与信号接收细胞细胞膜表面的受体SYR1竞争性结合，但是在细胞内的信息传导效应不同；精准调控作物体内拮抗蛋白和S蛋白的平衡
【知识点】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；生态系统的结构和功能综合
【解析】【解答】(1)S蛋白作为化学类信号分子调节番茄与植食昆虫的捕食种间关系，利于生态系统依靠负反馈调节维持结构和功能的相对稳定。从能量守恒与转化角度分析，番茄通过光合作用固定光能并转化为有机物中的化学能，植株同化的总能量是固定不变的，同化能量需要分配给呼吸消耗、营养生长、生殖发育、防御代谢等多项生命活动。S蛋白过度激活防御反应时，植株需要消耗大量有机物与能量合成防御相关物质、启动免疫防御的生理过程，大量能量被分配至防御途径，供给细胞分裂、器官伸长等生长过程的能量占比下降，植株营养生长受阻、生长迟缓，有机物积累不足最终造成果实产量下降。
(2)本实验的实验目的是验证拮抗蛋白能够解除S蛋白引发的生长抑制作用，依据对照实验的单一变量原则，实验组1添加S蛋白、实验组2添加拮抗蛋白，实验组3需要同时加入S蛋白和拮抗蛋白，因此第一空填S蛋白+拮抗蛋白。实验培养环节，为避免温度、湿度、养分等无关变量干扰实验结果，全部组别需要放置在相同且适宜的环境中培养相同一段时间。结合柱状图结果，清水组添加或不添加拮抗蛋白，幼苗初生根长度无明显差异，说明单独施加拮抗蛋白不会影响根系生长；只添加S蛋白的①组根系生长被显著抑制、根长变短，在S蛋白基础上补充拮抗蛋白的②组根系长度恢复至接近对照组水平，说明拮抗蛋白可逆转S蛋白的抑制效果，因此①为不加拮抗蛋白（-），②为添加拮抗蛋白（+）。
(3)由题图信息可知，S蛋白与拮抗蛋白均可特异性结合靶细胞膜上的受体SYR1，二者对受体SYR1存在竞争性结合关系；S蛋白与SYR1结合后，胞内信号通路诱导植株合成抗虫相关物质、启动防御反应，但同时抑制植株生长；拮抗蛋白结合SYR1后形成拮抗蛋白-SYR3复合物，下游信号通路无法启动防御反应，转而维持植株正常生长。可见拮抗蛋白和S蛋白能都能与受体SYR1，但在细胞内的信息传导效应不同。拮抗蛋白通过抢占受体位点，减少S蛋白与SYR1的结合量，从而减弱S蛋白介导的过度防御，解除S蛋白对植株生长的抑制。想要培育兼具抗病虫能力和正常生长特性的新品种，需要借助育种或基因编辑技术精准调控番茄体内S蛋白与拮抗蛋白的合成水平，使两种蛋白的含量维持在合理平衡状态，既保留适度的抗虫防御能力，又避免防御过度消耗能量阻碍生长。
【分析】（1）生物个体之间可以借助信息传递调整彼此之间的种间关系，负反馈调节可以弱化环境或生物带来的波动变化，进而让生态系统的结构组成和各项生理功能保持相对平稳的状态。
（2）绿色植物通过光合作用完成能量形式的转变，光能被固定在有机物中转化为化学能，生物体同化得到的全部能量遵循能量守恒的规律，获取的能量会拆分用于细胞呼吸、机体生长、各类特殊代谢活动等不同生命过程，各项生命活动所占用的能量份额此消彼长。
（3）开展探究类实验时，除实验人为改变的处理条件外，其余环境、培养条件、实验材料初始状态等条件都需要保持统一，通过设置不同处理组别形成对照，以此排除无关变量对实验观测结果造成的干扰。
（4）细胞膜上承担信号识别功能的受体大多由糖蛋白构成，受体分子能够和结构相匹配的信号分子发生特异性结合，同一种受体蛋白可以结合多种结构相近的信号分子，不同信号分子和同一受体结合后会触发细胞内部不同的生化反应路径，最终表现出不一样的生理变化。
（5）植物细胞可以依靠胞外信号物质和细胞膜上对应受体的结合完成细胞间的信息互通，信息经由胞内逐级传导后能够改变相关基因的表达状态，进而改变细胞代谢速率，调控植物整体的生长发育以及应激防御相关生理过程。
（6）基因编辑与基因工程技术可以定向改变生物体内特定基因的表达程度，调整对应功能蛋白质的合成量，依托该原理能够人为改变农作物相关性状，实现品种的定向改良。
（1）正常生态系统可维持自身结构和功能的相对稳定（稳态），S蛋白调节种间关系有助于维持这种相对稳定；根据能量守恒，植物光合作用固定的总能量是一定的，能量在不同生命活动间分配，植物体内的能量总量是有限的，S蛋白过度激活防御反应时会消耗大量能量，导致分配给番茄生长的能量减少，最终表现为生长迟缓。
（2）分析题意，实验目的是验证“拮抗蛋白能解除S蛋白的防御抑制作用”，因此需要设置四组：空白对照、仅S蛋白、仅拮抗蛋白、S蛋白+拮抗蛋白，故实验组3处理为同时加S蛋白和拮抗蛋白；实验设计遵循单一变量原则，所有组别实验条件需要放至相同且适宜的环境培养一段时间；结合实验结果：S蛋白处理会抑制根生长，根长更短，加入拮抗蛋白后解除抑制，根长恢复，因此S蛋白处理组中，①（短根）是不加拮抗蛋白（-），②（长根）是加拮抗蛋白（+）。
（3）从机制图可知，受体SYR1既可结合S蛋白也可结合拮抗蛋白，拮抗蛋白通过竞争结合SYR1，减少S蛋白与SYR1的结合，从而抑制防御反应过度激活，即拮抗蛋白和S蛋白能与信号接收细胞细胞膜表面的受体SYR1竞争性结合，但是在细胞内的信息传导效应不同；要培育“既能抗虫、又不影响生长”的新品种，可通过基因工程调控番茄体内拮抗蛋白的表达量，精准调控作物体内拮抗蛋白和S蛋白的平衡，平衡防御和生长。
1 / 12026届广东江门市高三模拟预测生物试题
1．沙田柚的果皮含丰富膳食纤维，可用于开发健康食品控制血糖和血脂。经检测，沙田柚的膳食纤维富含羟基、甲基、羧基。这些基团的组成元素最多有（　　）
A．2种 B．3种 C．4种 D．5种
【答案】B
【知识点】糖类的种类及其分布和功能
【解析】【解答】A、羟基含H、O，甲基含C、H，羧基含C、H、O，汇总元素为C、H、O共3种，不是2种，A错误；
B、三种基团一共含有C、H、O三种元素，B正确；
C、组成元素只有C、H、O三种，不存在第四种元素，C错误；
D、组成元素只有C、H、O三种，没有五种元素，D错误。
故答案为：B。
【分析】（1）羟基结构简式为-OH，组成元素是氢元素和氧元素。
（2）甲基结构简式为-CH3，组成元素是碳元素和氢元素。
（3）羧基结构简式为-COOH，组成元素是碳元素、氢元素、氧元素。
2．中华白海豚依靠回声定位系统捕食鱼类。港珠澳大桥在运营期通过一系列综合措施对区域内中华白海豚种群进行保护，实现了工程建设与生态保护的协调发展。下列措施错误的是（　　）
A．开展声学监测掌握中华白海豚活动规律
B．通过建造人工鱼礁等措施提高水域生产力
C．鼓励游客靠近中华白海豚进行投喂食物
D．经过大桥区域的船舶需按航道限速行驶
【答案】C
【知识点】生物多样性的保护措施
【解析】【解答】A、开展声学监测可以实时记录中华白海豚的活动情况，摸清其活动规律，以此合理管控周边人类活动，有利于中华白海豚保护，A正确；
B、人工鱼礁能够改善水生生物栖息环境，促进鱼类繁殖，提升水域生产力，丰富中华白海豚的饵料资源，B正确；
C、游客近距离投喂会干扰中华白海豚自然觅食习性，易造成动物依赖人类投喂，降低野外生存能力，外来食物还可能引发动物肠胃疾病，不利于物种保护，C错误；
D、船舶限速行驶可以减小航行噪声，减轻噪声对白海豚回声定位系统的干扰，同时降低船体误伤白海豚的概率，D正确。
故答案为：C。
【分析】（1）野生动物保护过程中需要持续监测物种活动，声学监测是水生哺乳动物野外监测的常用手段，可为保护方案制定提供数据支撑。
（2）人工鱼礁属于人工生境构建方式，能够优化水域生态环境，提升浮游生物、鱼类的种群数量，完善食物链结构。
（3）随意投喂野生水生动物会改变其原有觅食习性，破坏野生动物天然生存习性，容易造成种群健康隐患。
（4）中华白海豚依靠回声定位完成觅食、避险，船舶航行产生的噪音会干扰回声定位功能，限速能够有效降低水体噪声污染。
3．冬天到来后，华南国家植物园中的落羽杉叶片会从绿转变为金黄、橙红、深紫等渐变色彩。相关色素主要储存在叶片细胞的（　　）
A．叶绿体和液泡 B．细胞质基质和核糖体
C．高尔基体和内质网 D．线粒体和细胞核
【答案】A
【知识点】其它细胞器及分离方法；叶绿体的结构和功能
【解析】【解答】A、叶绿体中含有叶绿素和类胡萝卜素，叶绿素使叶片显绿色，类胡萝卜素可呈现黄色，液泡中的花青素能使细胞呈现橙红、深紫色，题干相关色素储存在叶绿体和液泡，A正确；
B、细胞质基质不含大量显色色素，核糖体是蛋白质合成场所，无色素分布，B错误；
C、高尔基体负责蛋白质的加工、分类和包装，内质网参与蛋白质与脂质合成，两种细胞器均不含色素，C错误；
D、线粒体是有氧呼吸的主要场所，细胞核是遗传和代谢的控制中心，二者不存在相关色素，D错误。
故答案为：A。
【分析】（1）叶绿体内部的类囊体薄膜上分布光合色素，包含叶绿素与类胡萝卜素两类色素。
（2）成熟植物细胞的液泡内含有细胞液，细胞液中溶解花青素等水溶性色素。
（3）核糖体由rRNA和蛋白质组成，功能为合成多肽链，不存在色素。
（4）高尔基体与内质网均为具膜细胞器，主要参与物质加工运输，细胞内不储存色素。
（5）线粒体是有氧呼吸第二、三阶段的发生场所，细胞核储存遗传物质DNA，两种结构不含显色色素。
4．压力可激活小鼠交感神经系统释放去甲肾上腺素，促使毛囊的黑色素细胞干细胞迅速增殖、过度分化为黑色素细胞，进而使黑色素细胞干细胞过度消耗导致毛发变白。下列正确的是（　　）
A．交感神经系统的活动受小鼠意识的支配
B．去甲肾上腺素可激活酪氨酸酶基因的表达
C．压力下黑色素细胞干细胞的细胞周期变长
D．黑色素细胞干细胞随年龄增长会逐渐减少
【答案】D
【知识点】动物激素的调节；神经系统的基本结构
【解析】【解答】A、交感神经属于自主神经系统，自主神经系统的活动不受主观意识直接支配，A错误；
B、题干仅说明去甲肾上腺素促进干细胞增殖、分化为黑色素细胞，没有信息表明该激素能激活酪氨酸酶基因的表达，B错误；
C、压力条件下干细胞迅速增殖，增殖速度加快，细胞周期会缩短，C错误；
D、干细胞存在衰老损耗，伴随个体年龄增长，不断分化消耗，黑色素细胞干细胞数量逐步下降，D正确。
故答案为：D。
【分析】（1）自主神经系统包含交感神经与副交感神经，其活动一般不受机体意识控制。
（2）细胞快速增殖时，分裂间隔的时间缩短，对应的细胞周期变短。
（3）干细胞在生物个体生长发育过程中，会不断分化形成功能细胞，自身储备量随损耗逐渐下降。
（4）酪氨酸酶是黑色素合成的关键酶，酪氨酸酶基因表达可调控黑色素生成，题干无相关调控信息。
5．人工免疫中常使用通过理化方法灭活的病原体制作疫苗，接种后能刺激机体产生免疫应答。这表明抗原刺激免疫系统的决定因素是（　　）
A．病原体结构的完整性 B．病原体的生命活性
C．抗原空间结构的正确性 D．病原体感染的特异性
【答案】C
【知识点】免疫学的应用
【解析】【解答】A、灭活病原体不需要维持整体结构完整，只要保留抗原相关结构即可诱导免疫反应，A错误；
B、理化灭活后的病原体失去生命活性，但依旧能够刺激机体发生免疫应答，说明生命活性不是决定因素，B错误；
C、免疫细胞依靠识别抗原特定的空间结构启动免疫应答，灭活操作保留抗原正确的空间结构就可以发挥抗原作用，C正确；
D、灭活病原体丧失侵染能力，仍可作为抗原，因此感染特异性不是刺激免疫的决定因素，D错误。
故答案为：C。
【分析】（1）抗原被免疫细胞识别的关键在于抗原分子特定的空间结构，该结构又称抗原决定簇。
（2）疫苗制备中理化灭活处理会破坏病原体的增殖与侵染能力，使病原体失去生物活性。
（3）只要抗原决定簇的空间结构没有被破坏，失去活性的病原体依然可以作为抗原激发特异性免疫。
6．为探究在KNO3溶液中紫色洋葱表皮细胞质壁分离后能自动复原的原因，某兴趣小组将KNO3溶液更换为同等浓度的其他溶液，实验结果如表。据表可知，自动复原主要（　　）
　 KNO3溶液 KCl溶液 NaNO3溶液 NaCl溶液
质壁分离自动复原情况 较快 复原较慢 较快 复原较慢
A．由吸收K+引起 B．由吸收引起
C．由吸收K+和引起 D．原因无法确定
【答案】B
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】A、KNO3与KCl均含有K+，KCl溶液中质壁分离复原较慢，说明仅吸收K+不能实现快速自动复原，A错误；
B、KNO3、NaNO3-都含有硝酸根离子，两组复原速度快，KCl、NaCl不含硝酸根离子，复原速度慢，说明细胞吸收硝酸根离子使细胞液渗透压升高，吸水实现自动复原，B正确；
C、KCl溶液含有K+但缺少硝酸根，复原缓慢，证明K+不是快速复原的必需条件，不需要同时吸收K+和硝酸根，C错误；
D、根据四组对照实验的结果能够判断自动复原主要和硝酸根的吸收有关，D错误。
故答案为：B。
【分析】（1）植物细胞发生质壁分离的原理是外界溶液渗透压大于细胞液渗透压，细胞渗透失水。
（2）当细胞可以主动吸收外界溶液中的离子时，细胞液浓度会逐渐升高，当细胞液渗透压高于外界溶液后细胞吸水，发生质壁分离自动复原。
（3）对照实验通过控制单一变量，对比不同离子组成的溶液对应的实验现象，可确定发挥主要作用的离子种类。
7． 科学家用显微技术除去变形虫的细胞核，其新陈代谢减弱，运动停止；当重新植入细胞核后，发现其代谢等活动又能恢复，这说明了细胞核是（　　）
A．细胞代谢的主要场所 B．遗传物质的储存和复制场所
C．细胞遗传性状的控制中心 D．细胞生命活动的控制中心
【答案】D
【知识点】细胞核的功能
【解析】【解答】 A、细胞核是细胞代谢的控制中心，细胞代谢的主要场所是细胞质基质，A错误；
B、细胞核是遗传物质的储存和复制场所，但与题干信息无关，B错误；
C、细胞核是细胞遗传性状的控制中心，但与题干信息无关，C错误；
D、用显微技术除去变形虫的细胞核，其新陈代谢减弱，运动停止；当重新植入细胞核后，发现其代谢等活动又能恢复， 这说明细胞核是细胞生命活动的控制中心，D正确。
故答案为：D。
【分析】1、细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。
（1）细胞核是遗传物质储存和复制的场所，DNA携带遗传信息，并通过复制由亲代传给子代，保证了遗传信息的连续性。
（2）细胞核控制着物质合成、能量转换和信息交流，使生物体能够进行正常的细胞代谢．DNA可以控制蛋白质的合成，从而决定生物的性状。
8．某糖尿病患者经较大剂量胰岛素治疗后血糖仍难以控制。医生发现该患者颧骨和掌骨明显突出，和数年前的照片对比样貌变化很大；进一步检测发现该患者垂体存在肿瘤。推测该患者的病因（　　）
A．与胰高血糖素有关 B．与甲状腺激素有关
C．与生长激素有关 D．与促甲状腺激素有关
【答案】C
【知识点】激素与内分泌系统
【解析】【解答】A、胰高血糖素由胰岛A细胞合成分泌，垂体肿瘤不会直接造成胰高血糖素异常增多，且胰高血糖素异常不会引起颧骨、掌骨突出的外形改变，A错误；
B、甲状腺激素分泌异常主要影响机体新陈代谢速率、神经系统兴奋性，过量引发甲亢相关症状，不会造成肢端骨骼异常膨大，B错误；
C、生长激素由垂体合成释放，成年后生长激素分泌过多会诱发肢端肥大症，出现颧骨、掌骨增生突出、面部形态改变，C正确；
D、促甲状腺激素作用靶点为甲状腺，含量异常仅影响甲状腺激素分泌，不会造成骨骼畸形增生，D错误。
故答案为：C。
【分析】（1）垂体是重要的内分泌腺，可以合成并分泌生长激素、促甲状腺激素等多种促激素。
（2）幼年时期生长激素过量会患巨人症，成年后骨骼骨骺线闭合，生长激素过多会促使肢端短骨、颌面骨增生肥大，出现肢端肥大症。
（3）生长激素能够促进肝糖原分解，提升血糖浓度，可拮抗胰岛素的降血糖作用。
（4）促甲状腺激素只调控甲状腺的分泌活动，甲状腺激素主要调节新陈代谢与生长发育。
（5）胰高血糖素的分泌器官是胰岛，不受垂体直接管控。
9．实践活动“制作DNA双螺旋结构模型”可加深学生对DNA结构和功能的理解。下列叙述正确的是（　　）
A．通过脱氧核糖的第4号碳原子与磷酸相连
B．每条脱氧核糖链首尾各有一个游离磷酸基团
C．A+T碱基对的数量等于G+C碱基对的数量
D．解释DNA复制原理时解开模型部分螺旋结构
【答案】D
【知识点】DNA分子的结构
【解析】【解答】A、脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键相连，是脱氧核糖的3号碳原子与相邻脱氧核苷酸的磷酸基团连接，脱氧核糖4号碳原子不参与和磷酸的连接，A错误；
B、DNA单链只有5'端含有一个游离磷酸基团，3'端为游离羟基，整条链另一端不存在游离磷酸基团，B错误；
C、DNA双链中A=T、G=C，只满足两种碱基各自数量相等，A+T碱基对总数与G+C碱基对总数没有必然相等的数量关系，C错误；
D、DNA复制需要双链解旋，边解旋边复制，拆开模型部分螺旋结构可以模拟解旋过程，便于解释DNA复制原理，D正确。
故答案为：D。
【分析】（1）脱氧核糖碳原子按编号区分，同一个脱氧核苷酸的磷酸连接在脱氧核糖5号碳上，相邻核苷酸的磷酸和前一个脱氧核糖的3号碳形成磷酸二酯键。
（2）脱氧核苷酸链具有5'→3'的方向性，游离磷酸基团只出现在单链的5'末端。
（3）碱基互补配对规则限定A与T配对、G与C配对，只能推出A的数目等于T，G的数目等于C，不能推出A+T和G+C数量相等。
（4）DNA复制的过程包含双链解旋、子链合成，生理状态下双链不会一次性全部解开，而是局部解旋后同步进行复制。
10．鼢鼠祖先的某些基因发生碱基缺失、替换，进而引起染色体断裂，最终形成草原鼢鼠（2n=62）和东北鼢鼠（2n=64）两个物种。驱动形成两个物种的变异类型中，不包括（　　）
A．基因重组 B．染色体数目变异
C．染色体结构变异 D．基因突变
【答案】A
【知识点】基因重组及其意义
【解析】【解答】A、基因重组发生在有性生殖减数分裂过程中，题干只提及基因突变和染色体相关变异，没有出现基因重组，A正确；
B、草原鼢鼠2n=62，东北鼢鼠2n=64，染色体数目不同，存在染色体数目变异，B错误；
C、染色体断裂属于染色体结构变异，题干存在该变异类型，C错误；
D、基因中碱基缺失、替换属于基因突变，题干出现该变异，D错误。
故答案为：A。
【分析】（1）基因突变指DNA分子中碱基对的增添、缺失或替换，引起基因碱基序列发生改变。
（2）染色体断裂会造成染色体片段缺失、易位等变化，属于染色体结构变异。
（3）染色体组成数目的增减属于染色体数目变异。
（4）基因重组主要包含减数第一次分裂前期同源染色体互换、减数第一次分裂后期非同源染色体自由组合，基因工程也属于广义的基因重组，物种形成过程中染色体数目和结构改变、基因突变不直接伴随基因重组。
11．香蕉炭疽病是由真菌引起的采后重要病害。研究人员拟从香蕉果实表面筛选具有用于防治香蕉炭疽病潜力的酵母菌。下列叙述错误的是（　　）
A．可利用加抗生素的培养基对健康果皮样品进行选择培养以富集酵母菌
B．筛选该类酵母菌时，可根据抑菌圈大小来判断酵母菌对病原菌的拮抗作用
C．将通过拮抗实验的酵母菌在液体培养基中扩大培养后，即可用于生产实践
D．优良酵母菌株可能通过营养竞争有效抑制香蕉炭疽病真菌的生长与侵染
【答案】C
【知识点】微生物的分离和培养
【解析】【解答】A、抗生素能够抑制细菌增殖，酵母菌属于真菌，常规抗生素难以抑制其生长，添加抗生素的培养基可以除去样品中的杂菌细菌，达到富集酵母菌的目的，A正确；
B、酵母菌拮抗能力越强，病原菌被抑制生长的范围越大，培养基上对应的抑菌圈直径越大，能够依靠抑菌圈大小衡量拮抗效果，B正确；
C、完成拮抗筛选的菌株还要经过毒性检测、田间试验、稳定性试验等多项验证，不能直接扩大培养投入实际生产，C错误；
D、筛选所得有益酵母菌可与致病真菌争夺营养、附着位点，依靠营养竞争抑制炭疽真菌的生长和侵染，D正确。
故答案为：C。
【分析】（1）多数抗生素作用靶点为细菌的细胞结构或代谢过程，对真菌类微生物无明显抑制效果。
（2）抑菌圈试验是筛选拮抗微生物的常用方法，抑菌圈的尺寸和菌株对病原菌的抑制能力呈正相关。
（3）筛选得到的功能微生物菌株需要完成安全性、有效性、遗传稳定性等一系列试验，达标后才能工业化应用。
（4）生防微生物可通过营养竞争、空间竞争、分泌抑菌代谢物等多种机制抑制病原微生物生长。
12．犏牛是普通牛和牦牛的杂交后代，具有产奶量高、适应高寒环境等杂交优势。但雄性犏牛因精原细胞形成异常和减数分裂缺陷导致不育。若要培育既保留犏牛优良性状又能稳定遗传的新个体，下列方案中最可行的是（　　）
A．利用人工授精技术大量培育新个体
B．利用动物体细胞核移植技术培育新个体
C．诱导体外培养的雄性犏牛睾丸细胞分化为精子用于体外受精
D．从雄犏牛与普通牛或雌牦牛回交的后代中筛选优良可育个体
【答案】B
【知识点】动物体细胞克隆；体外受精
【解析】【解答】A、雄性犏牛减数分裂存在缺陷，不能产生正常精子，缺少可用雄配子，无法开展人工授精，A错误；
B、体细胞核移植属于无性生殖，核供体细胞取自犏牛，子代个体遗传物质主要来自犏牛，能够完整保留优良性状，无需犏牛产生可育配子，可解决雄性不育问题，B正确；
C、雄性犏牛精原细胞和减数分裂先天存在缺陷，睾丸细胞无法诱导分化形成正常精子，不能进行体外受精，C错误；
D、雄性犏牛不育，不能产生有效精子，无法和普通牛、雌牦牛完成回交，同时有性杂交会发生基因重组出现性状分离，难以稳定保留全部优良性状，D错误。
故答案为：B。
【分析】（1）人工授精技术需要雌雄个体提供正常的成熟配子，依靠配子结合完成繁育。
（2）动物体细胞核移植技术是无性繁殖手段，重组胚胎的核遗传物质与供核个体基本一致，后代性状能够稳定继承供核个体的遗传特征。
（3）生物的不育性状由自身遗传组成决定，体细胞诱导分化不能改变原始遗传缺陷，无法修复减数分裂异常的问题。
（4）有性杂交过程会发生基因重组，后代出现性状分离，不能稳定保持亲本全部优良性状。
13．某地构建水芹-绿狐尾藻多级串联表面流人工湿地（如图）处理猪场养殖废水60天后，测定并统计总氮、总磷等污染物去除率，结果如表。下列叙述错误的是（　　）
湿地等级 总氮去除率/% 总磷去除率/%
CK T CK T
CW1 3.21 10.41 3.66 9.11
CW2 4.37 10.00 3.42 10.17
CW3 4.76 9.59 3.91 10.47
CW4 5.23 12.11 3.16 12.57
CW5 5.89 39.72 5.24 38.32
CW6 6.24 10.92 6.15 9.50
CW7 5.78 1.47 5.08 2.56
CW8 6.31 1.04 4.87 0.06
CW9 6.61 0.26 4.51 0.03
总计 48.40 96.52 40.00 92.79
注：CK不种植植物，为对照组；T为种植植物的实验组，CW1-CW4级种植水芹（经济作物），CW5-CW9级种植绿狐尾藻。
A．猪场养殖废水经人工湿地处理后再排放可避免水体的富营养化
B．该人工湿地高效实现物质循环，达到经济和生态效益同步发展
C．该人工湿地设置遵循重复原则，有利于提高实验数据的科学性
D．增加水芹的同时减少绿狐尾藻的串联级数可提高脱氮除磷效果
【答案】D
【知识点】治污生态工程；生态系统的物质循环
【解析】【解答】A、猪场养殖废水含有大量氮、磷，氮磷超标易诱发水体富营养化，该人工湿地实验组总氮、总磷总去除率均超过90%，废水经处理后氮磷含量大幅下降，再排放可避免水体富营养化，A正确；
B、污水中的氮磷等物质被水芹、绿狐尾藻吸收同化，水芹作为经济作物能够收割获利实现经济效益，湿地净化污水实现生态效益，促进了物质循环利用，实现经济与生态效益协同发展，B正确；
C、从题图可见每个湿地单元都设置三组平行处理，遵循实验重复原则，能够减小实验偶然误差，提升实验数据的科学性，C正确；
D、表格数据显示绿狐尾藻所在CW5单级氮磷去除效率远高于水芹所在CW1~CW4，减少绿狐尾藻串联级数、增加水芹会降低整体脱氮除磷效果，D错误。
故答案为：D。
【分析】（1）水体富营养化是水体中氮、磷等营养元素含量过高，造成浮游藻类大量繁殖的水体污染现象。
（2）人工湿地的水生植物可吸收水体中的无机氮、无机磷用于自身生长发育，将水体中的矿质元素固定在植物体内，收获植物可移除水体污染物。
（3）实验设计的重复原则是设置多个平行实验组，通过多次重复实验降低随机因素带来的实验误差，提高实验结果可信度。
（4）不同种类水生植物对水体氮、磷的吸收能力存在显著差异，净化污水的效率由植物自身生理特性决定。
14．如图表示野生型（WT）与自噬缺陷型（KO）T细胞在首次分裂后，子细胞中的亲代老旧线粒体分配情况。获得较多亲代老旧线粒体的子细胞倾向于分化为效应T细胞，获得较少亲代老旧线粒体的子细胞倾向于分化为记忆T细胞。下列叙述错误的是（　　）
注：图中灰色区域以外的数值均表示不对称分配。
A．细胞自噬通过清除衰老线粒体以维持细胞稳态
B．细胞自噬可以实现亲代老旧线粒体不对称分配
C．线粒体的不对称分配是T细胞分化的根本原因
D．增强细胞自噬可以诱导形成更多的记忆T细胞
【答案】C
【知识点】细胞分化及其意义；细胞自噬
【解析】【解答】A、细胞自噬能够降解并清除细胞内衰老、受损的线粒体等细胞器，及时清除异常结构有利于维持细胞内环境稳态，A正确；
B、野生型WT自噬正常，老旧线粒体不对称分配的个体数量显著多于自噬缺陷的KO组，说明细胞自噬参与调控亲代老旧线粒体的不对称分配过程，B正确；
C、细胞分化的根本原因是基因的选择性表达，线粒体不对称分配只是影响T细胞分化方向的环境因素，不能作为分化的根本原因，C错误；
D、获得老旧线粒体少的子细胞易分化为记忆T细胞，增强自噬可清除老旧线粒体，减少子细胞获得的亲代老旧线粒体数量，进而促进记忆T细胞生成，D正确。
故答案为：C。
【分析】（1）细胞自噬依靠溶酶体降解细胞中衰老破损的细胞器、变性蛋白质等组分，是维持细胞内部环境稳定的重要生理过程。
（2）基因突变造成自噬功能缺失后，老旧线粒体不对称分配的现象显著减少，可说明自噬过程影响线粒体分配方式。
（3）同一个体体细胞遗传物质一致，细胞分化的本质是遗传信息在不同细胞中选择性开启或关闭，即基因选择性表达。
15．雄性侧斑蜥蜴喉部颜色有橙、蓝、黄三种表型，与特定的交配策略相关。研究人员对其遗传机制进行研究，得到部分数据如表。据此推测正确的是（　　）
表型 交配策略 基因型及个体数
BB OB OO
橙喉型 能占有包含多只雌性的大型领地，可以轻松打败蓝喉型雄蜥 0 0 44
蓝喉型 占有领地较小，通过严密守护雌性减少配对外亲子关系 9 33 3
黄喉型（蓝黄） 不占有领地，潜入其他蜥蜴领地偷取交配机会 2 8 0
黄喉型（全黄） 4 2 4
A．控制喉色基因中O对B基因为显性基因
B．三种基因型分别对应雄性蜥蜴的三种喉色
C．种群内蓝喉侧斑雄性蜥蜴的比例会持续处于优势地位
D．基因型和领地占有情况可能影响不同喉色雄蜥的数量
【答案】D
【知识点】生物的性状、相对性状及性状的显隐性；种群的数量变动及其原因；基因型和表现型的关系
【解析】【解答】A、基因型OB个体没有橙喉表型，说明O对B不表现显性，A错误；
B、OB基因型可出现蓝喉、黄喉多种表型，说明基因型与喉色并非一一对应，B错误；
C、橙喉、蓝喉、黄喉交配策略相互制衡，受频率依赖选择作用，没有哪种表型能够长期持续占优势，蓝喉个体比例不会持续处于优势，C错误；
D、基因型决定喉色与交配特点，领地占有情况影响交配成功率，二者共同影响后代繁育数量，进而改变各类雄蜥种群数量，D正确。
故答案为：D。
【分析】（1）显隐性关系可依据杂合子表现性状判断，杂合子表现的性状对应的基因为显性基因。
（2）性状不只由基因型决定，环境等多种因素可以造成同一基因型对应多种表现型。
（3）频率依赖性选择会使种群中不同表型个体数量呈现周期性动态变化，单一类型无法长期占据优势。
（4）交配策略、领地资源会影响个体交配成功率，交配成功率直接影响子代产生数量，从而改变种群内各表型个体所占比例。
16．阐明早期触觉感受调控动物行为的机制，可为孤独症的治疗提供新思路。研究人员选择发育早期的小鼠（野生型鼠）随机分组，爱抚组使用棉球抚摸小鼠背部，对照组则不给予爱抚。跟踪小鼠成年后的社交接近行为（向同类方向移动），并检测了小鼠下丘脑细胞中催产素的表达情况，结果如图a和b。在此基础上，再利用催产素基因敲除鼠进行爱抚实验，结果如图c。下列说法错误的是（　　）
A．爱抚使神经元产生兴奋沿神经传导至大脑皮层产生愉悦感
B．爱抚能增加小鼠下丘脑细胞合成催产素量以促进社交接近
C．实验结果表明催产素是早期爱抚导致社交接近的必要条件
D．爱抚和拥抱等亲子沟通方式可能缓解部分孤独症患者症状
【答案】C
【知识点】神经冲动的产生和传导；动物激素的调节
【解析】【解答】A、爱抚作为外界触觉刺激，会激活小鼠皮肤中的触觉感受器，感受器发生离子跨膜变化产生神经兴奋，兴奋沿着传入神经经过脊髓等低级中枢逐级传递，最终传导至大脑皮层，动物的愉悦感属于主观感觉，所有感觉均在大脑皮层相关中枢形成，A正确；
B、对比图b的实验数据，爱抚组小鼠下丘脑催产素对应的mRNA相对数值高于未爱抚组，mRNA由基因转录生成，说明爱抚可以促进催产素基因的转录过程，使下丘脑细胞合成催产素的量增加；结合图a，野生型小鼠爱抚组社交接近行为时长明显高于未爱抚组，说明催产素含量上升能够促进小鼠的社交接近行为，B正确；
C、催产素基因敲除鼠不能合成催产素，从图c结果可知，敲除鼠经过爱抚处理后仍然存在一定时间的社交接近行为，说明在缺失催产素的条件下，早期爱抚仍能诱导部分社交接近行为发生，因此催产素不是该生理过程发生的必要条件，C错误；
D、孤独症患者大多存在社交行为受损的临床症状，本实验证实早期爱抚可以通过调控催产素的合成提升个体社交表现，由此可推测爱抚、拥抱等亲子间的触觉沟通方式，有可能改善患者的社交缺陷，缓解部分孤独症的相关症状，D正确。
故答案为：C。
【分析】（1）机体所有感觉的形成部位是大脑皮层，感受器接受刺激产生的神经冲动经反射弧的传入通路抵达大脑皮层后产生相应感觉。
（2）基因转录产生mRNA，mRNA含量上升代表相关基因的表达水平提高，对应蛋白质的合成量增多。
17．火龙果是贵州山区的重要经济作物，但山区冬季低温常导致减产。为提高产量，研究人员展开相关研究。回答下列问题：
（1）火龙果原产于热带沙漠地区，其碳同化途径为CAM（景天酸代谢）途径：白天大部分时间气孔关闭以减少　 　，有利于其适应干旱环境；夜晚气孔打开，叶肉细胞所吸收的CO2经PEPC酶催化固定为苹果酸并储存于液泡中；白天时，苹果酸分解产生的CO2进入卡尔文循环（C3途径），经RUBP酶催化固定为C3，最终被　 　还原成糖类。
（2）CAM植物分为专性CAM植物和兼性CAM植物，前者在任何水分条件下都以CAM途径进行碳同化反应，而后者可在环境条件改变的情况下实现CAM途径和C3途径（气孔昼开夜关）之间的转化。为探究不同水分环境对火龙果碳同化的影响，研究者以某品种火龙果大苗为材料，分别进行正常供水和干旱处理，培养16周后检测相关指标，结果如表。
处理 时间 气孔开放率（%） 叶绿素含量 （mgg-1DW） 酶活性（nmol min-1g-1DW）
PEPC酶 RUBP酶
正常供水 08：00 2.7 1.65 781.22 618.84
20：00 76.98 1324.75 350.66
干旱处理 08：00 0 1.21 214.89 467.41
20：00 41.06 358.21 441.36
①与正常供水相比，干旱处理后火龙果的碳同化速率会下降。据表分析，判断依据是　 　。
②综合表结果分析，火龙果更可能为　 　（填“专性”或“兼性”）CAM植物，判断理由是　 　。
（3）冬季的零上低温限制火龙果的生长发育导致冷害，若低温同时伴有强烈的阳光照射，则冷害更为严重。原因是冬季低温会抑制　 　过程但对光能吸收影响不大，导致光能吸收与光能转化为糖类化学能之间不平衡，进而造成膜脂损伤。据此，为降低冷害的影响，请你提出一个零上低温条件下的火龙果低成本种植建议：　 　。
【答案】（1）水分散失；NADPH
（2）干旱处理后气孔开放率下降，PEPC酶活性降低，叶绿素含量减少；专性；无论正常供水还是干旱处理，气孔均为昼关夜开，PEPC酶夜晚活性更高，RUBP酶白天活性高，符合专性CAM植物的特征
（3）CO2的固定；覆盖白色薄膜或搭建遮阳网
【知识点】光合作用的过程和意义；影响光合作用的环境因素；光合作用原理的应用
【解析】【解答】（1）火龙果原产热带沙漠，白天气温高、蒸发强，气孔白天关闭的主要作用是减少水分散失（或“蒸腾作用”），这是CAM植物对干旱环境的典型适应性特征。白天苹果酸分解产生的CO2进入卡尔文循环，首先被RUBP酶固定为C3化合物，随后C3化合物在光反应阶段生成的NADPH（还原型辅酶Ⅱ）提供的氢和能量作用下，被还原为糖类。
（2）①与正常供水相比，干旱处理后：气孔开放率明显降低（白天为0，夜晚也显著低于正常供水），CO2吸收受阻；叶绿素含量下降，光能捕获与转化能力减弱；PEPC酶（夜间固定CO2的关键酶）与RUBP酶（日间固定CO2的关键酶）活性均大幅下降。以上多方面变化共同导致碳同化速率降低。②从表中数据可见，不论正常供水还是干旱处理，火龙果的气孔开放率始终呈现“夜晚高、白天低”的节律（昼关夜开），并未因水分充足而转变为C3植物“昼开夜关”的模式；同时，PEPC酶活性夜间更高、RUBP酶活性白天更高，符合专性CAM植物固定不变的碳同化途径特征。
（3）原因分析：冬季零上低温会显著抑制暗反应（或“碳固定过程”“酶促反应”），使CO2的固定与还原速率下降；而光能的吸收主要依赖色素物理特性，受低温影响较小。两者不平衡导致吸收的光能不能被有效转化为糖类化学能，过剩能量引发膜脂过氧化损伤，加重冷害。低成本种植建议：搭建遮阳网，减少强光直射，降低光能输入；覆盖白色反光膜，反射部分阳光，减弱光照强度。
【分析】1、光合作用的过程十分复杂，包括一系列化学反应。根据是否需要光能，这些化学反应概括地分为光反应和暗反应两个阶段。（1）光反应阶段：光合作用第一个阶段中的化学反应，必须有光才能进行，在叶绿体类囊体的薄膜上进行。（2）暗反应阶段：光合作用第二个阶段中的化学反应，有没有光都可以进行，在叶绿体基质中进行。光反应阶段，光能被叶绿体内来囊体膜上的色素捕获后，将水分解为O2和H+等，形成ATP和NADPH，从而使光能转化成ATP和NADPH中的化学能；ATP和NADPH驱动在叶绿体基质中进行的暗反应，将CO2转化为储存化学能的糖类，可见光反应和暗反应紧密联系，能量转化与物质变化密不可分。2、温度主要通过影响光合作用相关酶的活性来影响光合作用强度。
（1）CAM植物白天关闭气孔是为了减少水分通过蒸腾作用散失，适应干旱环境。夜晚吸收CO2固定为苹果酸，白天释放CO2进入卡尔文循环，C3化合物在光反应提供的NADPH作用下被还原成糖类。
（2）①碳同化速率下降的依据：干旱导致叶绿素含量降低（光反应减弱），且关键酶PEPC与RUBP活性显著下降，同时气孔开放率降低限制了CO2吸收，多重因素共同导致光合效率降低。
②从表中数据可知，无论正常供水还是干旱处理，火龙果均严格保持“夜开昼闭”的气孔节律，未因水分充足而转变为C3植物的“昼开夜闭”模式，说明其代谢途径固定，无转换能力，故属于专性CAM植物。
（3）低温主要抑制酶活性，而暗反应中CO2的固定是典型的酶促过程，受温度影响显著；相比之下，光反应中的光能吸收依赖色素物理特性，受温度影响较小。二者失衡导致光能过剩，引发膜脂损伤。“覆盖白色薄膜”可反射强光，“搭建遮阳网”可直接遮挡阳光，两者均能降低光照强度，减少光能输入，从而缓解“强光+低温”造成的能量失衡与冷害，且成本低、易操作。
18．国外某猎人处理捕获的野猪时，发现其肌肉和内脏呈现异常的亮蓝色。检测发现，野猪体内含有蓝色染料和抗凝血灭鼠剂S。在高温条件下，S也不被降解。回答下列问题：
（1）一般来说，自然界中蓝色的物质代表不安全，不可食用。往S中添加蓝色染料，旨在通过　 　信息。
（2）野猪以动植物和腐肉等为食，是典型的杂食性动物，其属于生态系统中的　 　（填组成成分）。野猪摄入S的途径可能有多种，请在图中补充2条完整的途径　 　。
（3）研究人员对周边区域3种野生动物的肝脏样本进行S检测，结果如表。据表推测，S对该区域3个物种的污染程度依次为：　 　（用“物种名称”和“＞”填写），在表中结合相关生物学原理完善造成这种差异的原因。
物种 阳性率 原因
熊 16/84 　 　
野猪 11/840 部分野猪通过捕食中毒的老鼠等途径摄入S
鹿 0/259 鹿是植食性动物，不直接食用含S的谷物
注：其中分母为总样品数，分子为检测到S的样品数。不同物种的样本均包括各种不同的死亡原因。
该项调查表明，投放灭鼠剂S带来的生态后果可能有　 　（答出1项即可）。
（4）拟推广一种无毒性的环境友好型灭鼠剂C来替代S。C能干扰雌鼠生殖系统，使其失去繁殖能力，降低鼠群的　 　从而降低种群密度。请从生态保护角度分析此方案的优点　 　。
【答案】（1）物理
（2）消费者和分解者；
（3）熊>野猪>鹿；灭鼠剂通过生物富集最终积累到食物链的顶端，且熊是最高营养级；示例1：误杀其他野生动物，破坏生态系统平衡/降低生物多样性/降低生态系统稳定性示例2：通过食物链（网）威胁人类及其他动物健康
（4）出生率；答案1：C无毒性，不会在食物链中积累，避免对非目标物种（如野生动物、宠物）的二次中毒风险答案2：C无残留，可直接降低人类误食中毒风险
【知识点】生态系统的结构；生态系统中的信息传递；生态系统的物质循环
【解析】【解答】(1) 蓝色染料依靠颜色传递警示信号，颜色属于物理信息，因此添加蓝色染料是借助物理信息警示动物，防止动物误食含灭鼠剂S的谷物。
(2) 野猪捕食活体动植物时属于消费者，取食腐肉、动物尸体时分解现成有机物，兼具分解者的功能，因此属于消费者和分解者。
可补充两条完整食物链途径：①谷物（含灭鼠剂）→松鼠（误食谷物）→野猪；②谷物（含灭鼠剂）→老鼠→中毒老鼠尸体→野猪（或谷物→老鼠→捕食老鼠的动物→野猪），如图所示：
(3) 计算阳性率：熊16/84＞野猪11/840＞鹿0259，污染程度：熊＞野猪＞鹿；
熊的原因：S难以在生物体内降解，沿食物链发生生物富集，熊所处营养级最高，通过捕食野猪、小型肉食动物等不断累积S，体内检出率最高；
投放S的生态后果：有毒灭鼠剂沿食物链富集，毒害熊、野猪等非靶标野生动物，降低区域生物多样性，破坏当地生态系统的结构与稳定性；有毒物质还可沿食物链最终传递给人类，威胁人体健康（答一条即可）。
(4) 灭鼠剂C阻碍雌鼠繁育，直接降低鼠种群的出生率，从而降低种群密度。优点：C无毒，不会随食物链发生生物富集，避免野猪、熊等野生动物、家养动物二次中毒；仅抑制老鼠生殖，对其他物种无毒性伤害，利于保护生物多样性，不会污染土壤、水体等自然环境。
【分析】（1）生态系统的物理信息包含光、颜色、形态、温度、声音等通过物理过程传递的信息，颜色警示属于典型物理信息应用。
（2）生态系统生物成分中，消费者依靠捕食活体生物获取有机物，分解者依靠分解动植物遗体、腐殖质获取营养；杂食动物可同时充当消费者与分解者，有毒物质可通过多条食物链在食物网中传递。
（3）生物富集原理：难以被生物分解、排出体外的有毒物质，会随着食物链营养级提升不断在生物体内积累，营养级越高，体内毒物浓度越高；外源有毒化学药剂会误伤非目标生物，破坏食物链结构，降低生态系统抵抗力稳定性。
（4）出生率、死亡率是决定种群密度的直接因素；不育型灭鼠剂属于环境友好防控手段，区别于化学毒饵，无生物富集风险，能减少环境污染与非靶生物死亡。
（1）自然界中蓝色物质常代表不安全，添加蓝色染料是通过物理信息（颜色属于物理信息的一种）来警示其他生物，避免误食，同时也便于追踪灭鼠剂 S 的传播路径。
（2）野猪以动植物为食，属于消费者；同时野猪也会食用腐肉，在生态系统中也扮演分解者的角色，因此其属于消费者和分解者。途径 1：谷物（含灭鼠剂）→ 野猪（野猪直接误食含 S 的谷物） 途径 2：老鼠（中毒）→ 熊 → 野猪（野猪捕食食用了中毒老鼠的熊，或野猪直接食用中毒老鼠的尸体） 途径 3：中毒动物尸体（如老鼠）→ 野猪（野猪食用中毒动物的腐尸） 途径 4：谷物（含灭鼠剂）→ 其他植食动物（如松鼠）→ 野猪（野猪捕食误食含 S 谷物的动物）。如图：
（3）根据阳性率数据，熊的阳性率最高（16/84），野猪次之（11/840），鹿为 0（0/259），因此污染程度为熊 > 野猪 > 鹿。灭鼠剂 S 难以降解，会通过生物富集作用在食物链中逐级积累，营养级越高的生物体内 S 含量越高。熊处于该区域食物链的最高营养级，通过捕食野猪等动物，不断富集 S，因此阳性率最高。投放灭鼠剂 S 的生态后果（答出 1 项即可）： 误杀非目标野生动物（如野猪、熊等），降低生物多样性，破坏生态系统平衡与稳定性。 有毒物质沿食物链传递，威胁人类及其他高等动物的健康。 导致某些物种数量骤减，影响食物链（网）结构，引发生态系统功能紊乱。
（4）灭鼠剂 C 干扰鼠生殖系统，使其失去繁殖能力，会直接降低鼠种群的出生率，进而降低种群密度。生态保护角度的优点： C 无毒性且无残留，不会在生物体内富集，避免了对非目标物种（如野生动物、宠物、人类）的二次中毒风险。 仅作用于目标物种鼠的生殖系统，对其他生物的生存影响极小，能最大程度保护生物多样性与生态系统稳定性。 无环境残留，不会造成土壤、水体等环境污染，符合环境友好型生态保护理念。
19．在胚胎发育过程中，人体的胰岛素样生长因子2基因（IGF2）的正常表达对胚胎正常发育起促进作用，若IGF2无法正常表达，则会导致胚胎死亡。回答下列问题：
（1）IGF2是一种母系印记基因，其下游未被甲基化的ICR序列与CTCF蛋白结合形成“路障”，阻碍调控元件（该元件促进IGF2表达）发挥作用，机制如图a所示。据图b可知，子代的父源IGF2　 　（填“能”或“不能”）正常表达，该遗传现象属于　 　。
（2）在生殖细胞的形成过程中，ICR序列发生甲基化或去甲基化，如下图所示。I代表正常表达的IGF2、i代表不能表达的IGF2，健康男子的基因型为　 　，其i基因一定来自其祖辈中的　 　（填“祖父”或“祖母”“外祖父”“外祖母”）。
（3）胚胎发育时，正常表达的H基因可限制胚胎过度生长。H基因与IGF2在同一条染色体上，调控其表达的机制如下图所示。据图可知，H基因是　 　（填“母系”或“父系”）印记基因。
（4）基因型均为IiHh（H代表正常表达的基因、h代表不能表达的基因）的某一对夫妇在形成生殖细胞的过程中，若夫妻双方的ICR序列均不能发生甲基化或去甲基化，则该夫妇孕育出正常胚胎的概率是　 　（不考虑突变和染色体互换）。
【答案】（1）能；表观遗传
（2）Ii；①外祖父②外祖母③外祖父或外祖母
（3）父系
（4）1/2
【知识点】基因的分离规律的实质及应用；表观遗传；基因连锁和互换定律；基因表达的调控过程
【解析】【解答】(1)父本来源染色体的ICR序列发生甲基化修饰，甲基化后的ICR无法结合CTCF蛋白，不能形成阻断调控元件发挥作用的路障，调控元件能够顺利启动IGF2基因的转录过程，因此子代的父源IGF2能正常表达。该性状差异没有改变IGF2基因本身的DNA碱基序列，仅依靠ICR位点的DNA甲基化修饰改变了基因的转录与表达水平，进而影响生物性状，符合表观遗传的定义，因此该遗传现象属于表观遗传。
(2)IGF2为母系印记基因，子代从母本获得的IGF2等位基因会被表观印记修饰而不能表达，记作i；从父本获得的等位基因无印记修饰、能够正常表达，记作I。胚胎存活需要功能性IGF2基因，健康个体必须同时携带可表达的父源I和被沉默的母源i，因此健康男子的基因型为Ii。该男子的i基因只能由母亲通过卵细胞传递，母亲的两条同源染色体分别继承自外祖父和外祖母，因此i基因一定来自外祖父或外祖母。
(3)结合图示调控机制，母源染色体的ICR未发生甲基化，H基因可以转录出非编码RNA，正常发挥限制胚胎过度生长的作用；父源染色体的ICR发生甲基化，H基因不能正常转录表达。即来源于父本的H基因被印记修饰沉默，来源于母本的H基因不受修饰、正常表达，满足父系印记基因的特征，因此H基因是父系印记基因。
(4)由基因连锁关系可知I和h连锁在同一条染色体、i和H连锁在同源染色体上；亲本ICR无法发生甲基化与去甲基化修饰，减数分裂过程不发生染色体交叉互换，雌雄个体都只能产生Ih、iH两种配子。雌雄配子随机受精后，子代基因型及分离比例为IIhh：IiHh：iiHH=1：2：1。胚胎正常发育需要两个条件：存在可正常表达的IGF2（含I基因）、存在可正常表达的H基因（含H基因）。iiHH个体不含I基因，IGF2无法表达，胚胎致死；IIhh个体不含H基因，无法限制胚胎过度生长，胚胎发育异常；只有IiHh个体同时携带功能性I与功能性H，胚胎可以正常发育，因此正常胚胎所占比例为2÷4=1/2。
【分析】（1）基因的DNA一级序列不发生改变，依靠DNA甲基化、组蛋白修饰等表观修饰调控基因的表达，进而改变性状。母源ICR无甲基化，结合CTCF蛋白阻挡调控元件，IGF2转录被抑制；父源ICR甲基化，不能结合CTCF，调控元件正常起效，IGF2顺利转录。
（2）结合配子形成图示，父本体细胞的ICR在形成雄配子时统一甲基化，雄配子携带的IGF2进入子代后不受印记，表现为I；母本体细胞形成雌配子时ICR全部去甲基化，雌配子携带的IGF2进入子代后发生母系印记沉默，表现为i；子代个体的i只能溯源至母方，母方的染色体基因来自外祖父、外祖母。
（1）IGF2是一种母系印记基因，其下游未被甲基化的ICR序列与CTCF蛋白结合形成“路障”，阻碍调控元件（该元件促进IGF2表达）发挥作用，机制如图a所示。据图b可知，子代的父源IGF2能正常表达，该遗传现象属于表观遗传，即遗传信息没有改变，但基因的表达和性状发生了改变。
（2）在生殖细胞的形成过程中，ICR序列发生甲基化或去甲基化，如图所示，即父本的雄配子中的基因发生甲基化，而母本的卵细胞发生去甲基化。I代表正常表达的IGF2、i代表不能表达的IGF2，若IGF2无法正常表达，健康男子的基因型为Ii，其i基因（不能表达）一定来自母亲，母亲的Ii都会形成未甲基化的i传递到卵细胞，进而遗传给该健康男子，即男子的未甲基化i可能是母亲的I或i形成的。母亲的I和i基因来自外祖母或外祖父。
（3）胚胎发育时，正常表达的H基因可限制胚胎过度生长。H基因与IGF2在同一条染色体上，调控其表达的机制如下图所示。据图可知，H基因在卵细胞中能正常表达，在父本中不表达，因而是父系印记基因。
（4）基因型均为IiHh（H代表正常表达的基因、h代表不能表达的基因）的某一对夫妇在形成生殖细胞的过程中，若夫妻双方的ICR序列均不能发生甲基化或去甲基化，则该夫妇的细胞中i和H连锁，I和h连锁，因而产生的配子有两种类型，即为iH和Ih，因而产生后代的基因型为iiHH、IIhh、IiHh三种类型，它们的比例为1∶1∶2，即正常胚胎的概率是1/2。
20．miRNA是细胞内产生的一种短链RNA，可与某特定基因转录生成的mRNA结合从而调控该基因的表达，作用机理如图。我国科学家根据miRNA的作用原理，结合基因编辑技术开发出MiRKD技术，可为作物精准育种提供环境刺激诱导的通用基因表达调控方案。利用MiRKD技术可培育出一种“智能水稻”，其体内赤霉素受体基因（GID1）的表达会被在长日照条件下高表达的水稻内源miRNA（miR528）抑制。回答下列问题：
（1）在长日照条件下，野生型水稻（WT）细胞中的miR528含量显著增加，说明外界条件可以令转录生成miR528的基因　 　。研究人员在水稻细胞中分离出与miR528特异性结合的mRNA序列后通过　 　过程获得该mRNA序列的DNA序列（miR528靶序列）。
（2）通过基因编辑技术可以特异性识别并切割GID1基因的特定位点，将miR528靶序列插入到GID1基因中，在长日照时GID1基因的表达被抑制，短日照时能正常表达。结合下图及相关信息，判断应将miR528靶序列插入GID1基因的位点　 　，理由是　 　。
（3）科学家将培育出的“智能水稻”植株和生长状态相同的WT植株独立盆栽且各盆栽间保持适宜间距，随后分别置于长日照、短日照环境中培养，一段时间后测量株高。结果显示：在长日照条件下，“智能水稻”株高小于WT，其原因是　 　；在短日照条件下，“智能水稻”株高与WT接近，其意义是　 　。
（4）广东省盛产荔枝，但荔枝成熟后果实的果胶加速降解，果实软化，贮藏期变短。请利用MiRKD技术延长荔枝贮藏期，写出简要思路：　 　。
【答案】（1）选择性表达；逆转录
（2）1；插入5'端才能令mRNA的3'端与miR528进行碱基互补配对，且（无miR528时）插入非编码区不影响GID1基因正常表达
（3）（在长日照条件下）miR528大量表达抑制GID1基因的翻译，导致赤霉素的作用减弱（植株矮化）；有利于智能水稻在短日照时获得更多阳光促进生长
（4）筛选在果实成熟后高表达的内源miRNA，将其mRNA靶点的DNA序列插入果实果胶酶相关基因中
【知识点】基因工程的操作程序（详细）；基因表达的调控过程；基因的表达综合
【解析】【解答】(1)长日照作为外界环境信号，可以调控基因的转录活性，合成miR528的基因在长日照条件下转录强度上升，细胞内miR528的含量明显提升，该调控模式属于环境诱导基因发生选择性表达。基因选择性表达的本质是细胞遗传物质不发生改变，仅在环境、发育信号的调控下改变基因的转录与翻译效率。在分子工程中，以mRNA单链为模板，在逆转录酶的催化下，依据碱基互补配对原则合成对应的DNA单链，再形成双链DNA的过程为逆转录，因此利用分离得到的靶mRNA获得对应的DNA序列需要进行逆转录。
(2)应当将miR528靶序列插入位点1。从转录的碱基对应规律来看，基因转录以DNA模板链为模板，模板链5'端对应的转录产物是成熟mRNA的3'端序列，由题图可知miRNA只有结合在mRNA的3'端非翻译区，才能触发翻译终止，实现基因表达抑制。位点1位于GID1基因模板链5'侧的非编码区段，靶序列插入此处后，随基因转录，靶序列会出现在mRNA的3'端非翻译区；长日照条件下miR528大量合成，可与该靶序列互补配对，终止GID1基因的翻译，抑制基因表达。同时位点1属于非编码区，该区域的DNA序列不编码氨基酸，插入外源靶序列不会破坏GID1基因的编码序列，短日照时miR528含量低，无法有效结合靶序列，GID1基因能够正常完成转录和翻译。位点2处于基因编码序列内部，外源片段插入会破坏基因原有编码框架，直接造成GID1基因永久性失活；位点3、4在模板链3'侧非编码区，插入后靶序列会位于mRNA5'端，无法被miR528识别结合，不能实现长日照特异性抑制表达的育种目标，因此只能选择位点1。
(3)长日照环境中，水稻内源miR528基因受光照诱导高效表达，细胞内miR528含量大幅上升，智能水稻GID1基因转录产生的mRNA3'端带有miR528的互补靶序列，miR528与靶序列碱基配对结合后，会阻断核糖体沿mRNA继续移动，使翻译提前终止，赤霉素受体的合成量显著下降。赤霉素需要与靶细胞膜上的特异性受体结合，才能启动信号通路进而促进细胞纵向伸长、促使植株长高，受体缺乏会直接导致赤霉素无法发挥生理作用，细胞伸长受阻，因此长日照下智能水稻株高低于野生型水稻。短日照环境下，miR528基因的转录活性很低，细胞内miR528含量不足以结合GID1对应的mRNA，GID1基因可以正常翻译合成赤霉素受体，赤霉素正常发挥促生长功能，智能水稻株高和野生型基本一致。从植株生存的角度，短日照是适宜水稻营养生长的环境，智能水稻保持正常株高有利于叶片充分伸展，提升光合效率，同时在田间环境中更好地竞争光照、水分和土壤矿质元素，保障植株正常完成营养生长与生殖生长，提升环境适应能力。
(4)首先筛选在荔枝果实成熟阶段特异性高表达的内源miRNA；提取该miRNA对应的天然靶mRNA，以该mRNA为模板通过逆转录获得靶序列的DNA片段；利用基因编辑技术精准切割荔枝果胶酶基因模板链5'端一侧的非编码区位点，将获得的靶序列DNA定点插入该非编码区；荔枝果实发育至成熟阶段时，细胞内源miRNA大量合成并转运至细胞质，与果胶酶基因转录生成的mRNA上的靶位点互补结合，抑制果胶酶mRNA的翻译过程，果肉细胞中果胶酶合成量减少；果胶酶能够水解细胞壁中的果胶，酶含量下降会延缓果胶的降解速度，避免果肉细胞壁松散软化，从而延长荔枝果实的贮藏保鲜时间。
【分析】（1）同一个体所有体细胞含有全套相同的遗传物质，在环境条件、个体发育时序等信号调控下，不同细胞、不同环境中只有一部分基因进行转录和翻译，合成特异性的RNA和蛋白质，进而使细胞在形态、结构、生理功能上出现分化，外界环境信号可以调控基因的转录强弱，改变基因的表达水平。
（2）在逆转录酶的催化作用下，以RNA单链作为模板，遵循碱基互补配对原则合成互补的单链DNA，再进一步合成双链DNA的过程，该过程是中心法则的补充内容，是基因工程中获取目的基因的常用方法之一。
（3）DNA转录以其中一条链作为模板链，模板链的延伸方向为3'→5'，转录生成的mRNA延伸方向为5'→3'，DNA模板链5'端的碱基序列转录后对应成熟mRNA的3'端碱基序列。
（4）真核生物的基因分为编码区和非编码区，编码区转录加工后的序列参与蛋白质的翻译过程，外源DNA插入编码区容易破坏原有密码子排列，引发基因突变；非编码区转录的RNA片段一般不参与氨基酸编码，外源DNA插入非编码区通常不会破坏目的基因的编码功能。
（5）赤霉素属于植物激素，主要生理功能是促进植物细胞纵向伸长，进而促进植株茎秆伸长增高，赤霉素必须和靶细胞膜上的特异性受体结合后，才能启动下游生理生化反应发挥作用。
（6）基因编辑技术：依靠限制性内切核酸酶或人工编辑酶精准识别DNA的特定核苷酸序列，在特定位点切割DNA双链，能够实现外源目的DNA片段在基因组上的定点插入，实现生物基因组的定向改造。
（1）miR528是转录产生的RNA，长日照下其含量增加，说明外界条件促使转录生成 miR528的基因的转录过程增强（或表达增 强），因为基因表达的转录环节被促进，产物才会增多。以mRNA为模板获得其对应的DNA序列，依据中心法则，这个过程是逆转录，逆转录酶可以催化RNA合成DNA。
（2）插入5'端才能令mRNA的3'端与miR528进行碱基互补配对，且插入非编码区不影响GID1基因正常表达，则miR528靶序列插入GID1基因的位点1。
（3）根据题干图示，内源miRNA可与mRNA3'的非翻译区结合，导致翻译终止。长日照条件下，“智能水稻”中调控株高的相关基因转录产生的mRNA，会被对应的miRNA结合，抑制了该mRNA的翻译过程，使植株合成的促进生长的相关蛋白质减少，因此株高低于WT植株。短日照条件下，“智能水稻”株高与WT接近，说明此时miRNA对调控株高的基因翻译抑制作用减弱或消失，植株能正常合成促进生长的蛋白质，保持正常株高。这可以保证“智能水稻”在短日照环境下，类似自然的适宜生长环境，能像WT植株一样正常生长，利于其获取光照等资源，完成生长、繁殖等生命活动，保证物种的延续和适应环境。
（4）荔枝果实软化是因为果胶加速降解，而果胶降解与相关的水解酶（如果胶酶）有关，该酶的合成受基因调控。MiRKD技术是利用miRNA与靶mRNA结合抑制翻译的原理，因此可以：找到调控果胶降解相关酶（如果胶酶）合成的基因，设计并合成针对该基因mRNA的miRNA，将其导入荔枝果实细胞中，使miRNA与果胶酶基因转录出的mRNA结合，抑制果胶酶的翻译过程，减少果胶酶的合成，从而延缓果胶降解，防止果实软化，延长贮藏期。
21．在遭受烟草天蛾等植食性昆虫取食时，番茄可产生S蛋白激活防御反应。请根据上述信息和所学知识，回答下列问题：
（1）S蛋白作为信号分子可调节番茄植株与植食性昆虫的种间关系，有利于使生态系统维持结构和功能的　 　。科研人员发现，若S蛋白过度激活防御反应，会导致番茄出现生长迟缓现象，使果实产量降低。请运用“能量守恒与转化”的观点解释出现这一现象的原因：　 　。
（2）植物在应对环境胁迫时，需要精确调控免疫反应以平衡防御与生长。进一步研究发现，番茄体内还存在一种拮抗蛋白，能够解除S蛋白的防御反应，从而维持植株正常生长。请你根据下表设计实验，验证拮抗蛋白功能。
组别 对照组 实验组1 实验组2 实验组3
处理对象 番茄幼苗根
处理试剂 清水 S蛋白 拮抗蛋白 　 　
实验条件 　 　
测量指标 番茄幼苗的初生根（或根）长度
实验结果如图1所示，图中①和②分别是　 　（处理用“+”表示，不处理用“－”表示）。
（3）科研人员经过多次实验，探明两种蛋白作用的机制如图2所示，其中拮抗蛋白能够解除S蛋白防御反应的机制是　 　。科研人员希望进一步能　 　，从而培育出既能有效抗病虫、又能避免生长代价的番茄新品种。
【答案】（1）相对稳定；植物体内的能量总量是有限的，S蛋白过度激活防御反应时会消耗大量能量，导致分配给番茄生长的能量减少，最终表现为生长迟缓
（2）S蛋白+拮抗蛋白；放至相同且适宜的环境培养一段时间；-，+
（3）拮抗蛋白和S蛋白能与信号接收细胞细胞膜表面的受体SYR1竞争性结合，但是在细胞内的信息传导效应不同；精准调控作物体内拮抗蛋白和S蛋白的平衡
【知识点】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；生态系统的结构和功能综合
【解析】【解答】(1)S蛋白作为化学类信号分子调节番茄与植食昆虫的捕食种间关系，利于生态系统依靠负反馈调节维持结构和功能的相对稳定。从能量守恒与转化角度分析，番茄通过光合作用固定光能并转化为有机物中的化学能，植株同化的总能量是固定不变的，同化能量需要分配给呼吸消耗、营养生长、生殖发育、防御代谢等多项生命活动。S蛋白过度激活防御反应时，植株需要消耗大量有机物与能量合成防御相关物质、启动免疫防御的生理过程，大量能量被分配至防御途径，供给细胞分裂、器官伸长等生长过程的能量占比下降，植株营养生长受阻、生长迟缓，有机物积累不足最终造成果实产量下降。
(2)本实验的实验目的是验证拮抗蛋白能够解除S蛋白引发的生长抑制作用，依据对照实验的单一变量原则，实验组1添加S蛋白、实验组2添加拮抗蛋白，实验组3需要同时加入S蛋白和拮抗蛋白，因此第一空填S蛋白+拮抗蛋白。实验培养环节，为避免温度、湿度、养分等无关变量干扰实验结果，全部组别需要放置在相同且适宜的环境中培养相同一段时间。结合柱状图结果，清水组添加或不添加拮抗蛋白，幼苗初生根长度无明显差异，说明单独施加拮抗蛋白不会影响根系生长；只添加S蛋白的①组根系生长被显著抑制、根长变短，在S蛋白基础上补充拮抗蛋白的②组根系长度恢复至接近对照组水平，说明拮抗蛋白可逆转S蛋白的抑制效果，因此①为不加拮抗蛋白（-），②为添加拮抗蛋白（+）。
(3)由题图信息可知，S蛋白与拮抗蛋白均可特异性结合靶细胞膜上的受体SYR1，二者对受体SYR1存在竞争性结合关系；S蛋白与SYR1结合后，胞内信号通路诱导植株合成抗虫相关物质、启动防御反应，但同时抑制植株生长；拮抗蛋白结合SYR1后形成拮抗蛋白-SYR3复合物，下游信号通路无法启动防御反应，转而维持植株正常生长。可见拮抗蛋白和S蛋白能都能与受体SYR1，但在细胞内的信息传导效应不同。拮抗蛋白通过抢占受体位点，减少S蛋白与SYR1的结合量，从而减弱S蛋白介导的过度防御，解除S蛋白对植株生长的抑制。想要培育兼具抗病虫能力和正常生长特性的新品种，需要借助育种或基因编辑技术精准调控番茄体内S蛋白与拮抗蛋白的合成水平，使两种蛋白的含量维持在合理平衡状态，既保留适度的抗虫防御能力，又避免防御过度消耗能量阻碍生长。
【分析】（1）生物个体之间可以借助信息传递调整彼此之间的种间关系，负反馈调节可以弱化环境或生物带来的波动变化，进而让生态系统的结构组成和各项生理功能保持相对平稳的状态。
（2）绿色植物通过光合作用完成能量形式的转变，光能被固定在有机物中转化为化学能，生物体同化得到的全部能量遵循能量守恒的规律，获取的能量会拆分用于细胞呼吸、机体生长、各类特殊代谢活动等不同生命过程，各项生命活动所占用的能量份额此消彼长。
（3）开展探究类实验时，除实验人为改变的处理条件外，其余环境、培养条件、实验材料初始状态等条件都需要保持统一，通过设置不同处理组别形成对照，以此排除无关变量对实验观测结果造成的干扰。
（4）细胞膜上承担信号识别功能的受体大多由糖蛋白构成，受体分子能够和结构相匹配的信号分子发生特异性结合，同一种受体蛋白可以结合多种结构相近的信号分子，不同信号分子和同一受体结合后会触发细胞内部不同的生化反应路径，最终表现出不一样的生理变化。
（5）植物细胞可以依靠胞外信号物质和细胞膜上对应受体的结合完成细胞间的信息互通，信息经由胞内逐级传导后能够改变相关基因的表达状态，进而改变细胞代谢速率，调控植物整体的生长发育以及应激防御相关生理过程。
（6）基因编辑与基因工程技术可以定向改变生物体内特定基因的表达程度，调整对应功能蛋白质的合成量，依托该原理能够人为改变农作物相关性状，实现品种的定向改良。
（1）正常生态系统可维持自身结构和功能的相对稳定（稳态），S蛋白调节种间关系有助于维持这种相对稳定；根据能量守恒，植物光合作用固定的总能量是一定的，能量在不同生命活动间分配，植物体内的能量总量是有限的，S蛋白过度激活防御反应时会消耗大量能量，导致分配给番茄生长的能量减少，最终表现为生长迟缓。
（2）分析题意，实验目的是验证“拮抗蛋白能解除S蛋白的防御抑制作用”，因此需要设置四组：空白对照、仅S蛋白、仅拮抗蛋白、S蛋白+拮抗蛋白，故实验组3处理为同时加S蛋白和拮抗蛋白；实验设计遵循单一变量原则，所有组别实验条件需要放至相同且适宜的环境培养一段时间；结合实验结果：S蛋白处理会抑制根生长，根长更短，加入拮抗蛋白后解除抑制，根长恢复，因此S蛋白处理组中，①（短根）是不加拮抗蛋白（-），②（长根）是加拮抗蛋白（+）。
（3）从机制图可知，受体SYR1既可结合S蛋白也可结合拮抗蛋白，拮抗蛋白通过竞争结合SYR1，减少S蛋白与SYR1的结合，从而抑制防御反应过度激活，即拮抗蛋白和S蛋白能与信号接收细胞细胞膜表面的受体SYR1竞争性结合，但是在细胞内的信息传导效应不同；要培育“既能抗虫、又不影响生长”的新品种，可通过基因工程调控番茄体内拮抗蛋白的表达量，精准调控作物体内拮抗蛋白和S蛋白的平衡，平衡防御和生长。
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