广东省中山市2026届高三下学期一模试题 生物 Word版含解析

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本卷共8页，21小题，满分100分。考试时间75分钟。
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的学校、班级、姓名、考场号、座位号和准考证号填写在答题卡上，将条形码横贴在答题卡“条形码粘贴处”。
2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔在答题卡上将对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试卷上。
3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。
一、选择题：本题共16小题，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。第1—12题每小题2分，第13—16题每小题4分，共40分。
1. 《金漳兰谱》中写道“其茅葺，其叶青青，犹绿衣郎，挺节独立，可敬可慕”。下列分析错误的是（ ）
A. “茅葺”描述了兰花的形态，反映其一定的生态位特征
B. “其叶青青，犹绿衣郎”，其中的色素主要存在于叶绿体
C. 兰花种子萌发率低，可用叶片进行组织培养繁殖幼苗
D. 《金漳兰谱》中的词句体现了生物多样性的间接价值
【答案】D
【解析】
【详解】A、茅葺是指兰花初生的嫩芽茂密而柔美，这是对兰花形态的描述，一定程度上反映了植物的生态位，A正确；
B、其叶青青原因是植物含有叶绿素，主要位于叶绿体中，B正确；
C、兰花种子萌发率低，可以用叶片进行植物组织培养，这是无性繁殖，C正确；
D、《金漳兰谱》中的词句描述兰花可供观赏，且能进行文学创作，这是生物多样性直接价值的体现，D错误。
2. “诱导契合”假说认为，当酶与底物接近时受底物诱导，其构象发生有利于与底物互补契合的变化，并在此基础上进行反应。该假说说明酶具有（ ）
A. 催化作用B. 专一性
C 高效性D. 作用条件较温和
【答案】B
【解析】
【详解】“诱导契合”假说强调酶与底物结合时，酶的构象会发生变化更好的与底物契合，这体现了酶对特定底物地选择性，即酶的专一性，ACD错误，B正确。
3. 生物学是一门以实验为基础自然科学。下列有关实验操作正确的是（ ）
A. 葡萄糖溶液加入斐林试剂后即产生砖红色沉淀
B. 利用淀粉和淀粉酶探究pH对酶活性的影响
C. 提取色素时，叶片充分研磨后应立即加入碳酸钙保护色素
D. 制作有丝分裂装片时，剪取洋葱根尖后应立即放入解离液
【答案】D
【解析】
【详解】A 、葡萄糖溶液加入斐林试剂后，需要水浴加热才会产生砖红色沉淀，直接加入不会立即反应， A 错误；
B 、淀粉在酸性条件下会发生酸水解，会干扰 pH 对酶活性影响的实验结果，因此不适合用淀粉和淀粉酶探究 pH对酶活性的影响，B错误；
C 、提取色素时，碳酸钙应在研磨前加入，而不是研磨后，目的是防止研磨过程中色素被酸性物质破坏，C错误；
D 、制作有丝分裂装片时，剪取洋葱根尖（2~3mm）后应立即放入解离液中解离，使组织中的细胞相互分离开，D正确。
4. 植物生长调节剂具有原料广泛、容易合成、效果稳定等优点，在农林园艺生产上得到广泛的应用。下列关于植物生长调节剂叙述错误的是（ ）
A. 是一类人工合成的促进植物生长发育的化学物质
B. 分子结构可与植物激素完全不同但生理效应相似
C. 浓度、时间、部位等因素都会影响施用效果
D. 在农业生产过程中一般需要先评估后使用
【答案】A
【解析】
【详解】A、植物生长调节剂是人工合成的对植物生长发育有调节作用的化学物质，但这种调节作用不只是 “促进”，也包括抑制（如脱落酸类似物、矮壮素等）。因此 “促进植物生长发育” 的表述片面，A错误；
B、植物生长调节剂按分子结构可分为两类：一类与植物激素类似（如 IBA 类似生长素），另一类分子结构与植物激素完全不同，但生理效应相似（如矮壮素），B正确；
C、植物生长调节剂的施用效果受浓度、处理时间、植物部位、植物种类等多种因素影响，浓度过高或过低都可能达不到预期效果，C正确；
D、在农业生产中，为避免药害、残留等问题，一般需要先进行小范围试验、评估效果和安全性后再大规模使用，D正确。
5. 以下实例中，不能体现生物对非生物因素适应的是（ ）
A. 蓝细菌通过光合作用更新原始大气成分
B. 莲藕中的气腔保证各组织对氧气的需求
C. 火烈鸟的喙结构使其更易在盐沼中取食
D. 植物通过提高糖类含量以增强抗冻能力
【答案】A
【解析】
【详解】A、蓝细菌通过光合作用更新原始大气成分，这体现的是生物对环境的影响，而不是生物对非生物因素的适应，A符合题意；
B、莲藕生活在水中，其根、茎内部有发达并相通的气腔，能为根、茎提供氧气，这是生物莲藕对水生环境（非生物因素）的适应，B不符合题意；
C、火烈鸟的喙结构使其更易在盐沼中取食，这是生物火烈鸟对盐沼环境（非生物因素）的适应，C不符合题意；
D、植物通过提高糖类含量以增强抗冻能力，这是生物植物对低温环境（非生物因素）的适应，D不符合题意。
6. 机体内的某些特定部位（如眼、脑、子宫），即使存在抗原也不会被免疫系统识别和清除的现象称为免疫豁免。这些部位通常存在血-组织屏障且缺乏淋巴回流，还可分泌免疫抑制因子。下列关于免疫豁免叙述错误的是（ ）
A. 血-组织屏障限制免疫细胞进入该部位
B. 该部位的微环境有助于移植器官长期存活
C. 局部免疫抑制因子可阻碍免疫细胞激活
D. 眼球损伤后内部物质扩散至全身不会引发免疫反应
【答案】D
【解析】
【详解】A、血-组织屏障的作用是阻挡免疫细胞进入免疫豁免部位，使免疫细胞无法接触该部位的抗原，A正确；
B、免疫豁免部位存在免疫抑制的微环境，免疫排斥反应弱，因此有助于移植器官长期存活，B正确；
C、 免疫抑制因子的作用是抑制免疫反应，可以阻碍免疫细胞激活，C正确；
D、免疫豁免部位的抗原正常情况下不与免疫系统接触，眼球损伤后内部抗原扩散至全身，会被免疫系统识别为异物，引发免疫反应，D错误。
7. “鲸落”是大型鲸死后沉入海底形成的独特生态系统。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 鲸软组织中的有机物可以为许多深海生物提供营养
B. 鲸骨架分解产生的硫化氢可以为某些自养细菌提供能量
C. 流经鲸落的总能量是深海中所有生产者固定的太阳能
D. 鲸落随机散布海底，有利于维持深海的生物多样性
【答案】C
【解析】
【详解】A、鲸的软组织中含有大量有机物，在沉入海底后会被多种深海生物（如盲鳗、蟹类、蠕虫等）分解利用，为它们提供营养和能量，A正确；
B、鲸骨架中的有机物在分解过程中会产生硫化氢，某些化能自养型细菌（如硫细菌）可以利用硫化氢氧化释放的化学能，将二氧化碳和水合成有机物，B正确；
C、深海环境几乎没有光照，深海生产者固定的太阳能极少，流经鲸落的总能量主要来自鲸本身所储存的有机物中的化学能（来自上层海洋的食物链），并非深海生产者固定的太阳能，C错误；
D、鲸落为深海生物提供了独特的栖息地和营养来源，随机散布的鲸落可以形成多个小型生态系统，促进不同物种的生存和繁衍，有利于维持深海生物多样性，D正确。
8. 光敏色素存在可相互转化的两种形式以适应光周期变化（如图）。在森林底层，幼苗变得细高以争夺阳光，这是由于林冠层吸收较多红光，使林下富集远红光所致。推测幼苗体内光敏色素主要的变化及生理响应是（ ）
A. Pr含量升高，促进节间伸长
B. Pfr含量升高，促进节间伸长
C. Pr含量升高，抑制节间伸长
D. Pfr含量升高，抑制节间伸长
【答案】A
【解析】
【详解】根据题图分析，红光可使生理失活型Pr转变为生理激活型Pfr，远红光可使生理激活型Pfr转变为生理失活型Pr。 题干提到林冠层吸收大量红光，导致林下富集远红光，因此光敏色素的平衡向Pfr转化为Pr方向移动，幼苗体内Pr含量升高；而幼苗表现为细高伸长以争夺阳光，说明该变化的生理响应是促进节间伸长，A正确，BCD错误。
9. 下图为椪柑（2n=18）花粉母细胞减数分裂的部分显微照片，图中短线表示5μm，下列分析错误的是（ ）
A. a和b都处于减数分裂Ⅰ前期
B. b和c都存在9个四分体
C. d染色体数目和染色体组数目都加倍
D. 基因的分离定律和自由组合定律都发生在d
【答案】C
【解析】
【详解】A、a中染色体呈细丝状，b中染色体已联会，均处于减数分裂Ⅰ前期，A正确；
B、b处于减Ⅰ前期，存在9个四分体，c处于减Ⅰ中期，四分体仍清晰存在，共 9个，B正确；
C、d处于减数分裂Ⅰ后期，同源染色体分离，染色体和染色体组数目都不变，C错误；
D、基因的分离定律和自由组合定律均发生在减数分裂Ⅰ后期（d时期），D正确。
故选C。
10. 世界上第一只用体细胞克隆的哺乳动物多莉羊寿命仅有7年，而普通绵羊的平均寿命在12岁左右。下列分析错误的是（ ）
A. 获取的卵母细胞可立即用于核移植
B. 通过电融合法使去核的卵母细胞与供体细胞核融合
C. 克隆羊的端粒比较短，基因表达异常可能导致其早衰
D. 克隆羊的性状与供体、受体和培养环境均有关
【答案】A
【解析】
【详解】A、卵母细胞需经成熟培养（如MII期）后才能用于核移植，不能“立即”使用，A错误；
B、电融合法可促进去核卵母细胞与供体细胞核融合，B正确；
C、科学家认为端粒随着细胞的分裂不断缩短，克隆动物的端粒通常比正常动物短，这会导致基因表达异常，进而可能引发早衰，C正确；
D、克隆动物的遗传物质主要来自供体细胞，但受体细胞的细胞质也会影响基因表达，环境也会影响基因的表达，D正确。
11. 北大西洋西海岸的加拿大底鳉是一种小型鱼类，其体内线粒体中与细胞呼吸有关的乳酸脱氢酶基因LDH-B有多种等位基因，其中等位基因LDH-Bb出现的比例随温度和纬度的关系如图所示。下列分析错误的是（ ）
A. 随着水温环境的改变，加拿大底鳉的等位基因LDH-Bb频率会发生定向改变
B. 推测等位基因LDH-Bb可能与低温下供能有关，能使加拿大底鳉更好地游动
C. 基因LDH-B的多种等位基因是基因突变的结果，体现了基因突变的随机性
D. 多种等位基因的产生丰富了自然选择的素材，为生物进化提供了原材料
【答案】C
【解析】
【详解】A、从图中可见，纬度越高（水温越低），等位基因LDH-Bb出现比例越高；纬度越低（水温越高），其比例越低。说明水温环境改变时，该等位基因频率会定向改变，A正确；
B、LDH-Bb在低温环境中比例高，而乳酸脱氢酶与细胞呼吸有关，推测该基因可能帮助鱼类在低温下更好供能、维持游动，B正确；
C、基因LDH-B的多种等位基因是基因突变的结果，体现的是基因突变的不定向性，C错误；
D、基因突变产生的多种等位基因属于可遗传变异，是自然选择的素材，为生物进化提供原材料，D正确。
12. 下图为持续寒冷刺激下人体维持体温稳定的部分过程。下列说法正确的是（ ）
A. 持续寒冷刺激使人体产生过多的甲状腺激素，从而诱发甲亢
B. 持续寒冷刺激使人体产热量增加，ATP合成减少，从而升高体温
C. 甲状腺激素和去甲肾上腺素通过作用于细胞膜上的受体促进细胞代谢
D. 甲状腺激素和去甲肾上腺素均可影响UCP-1基因的表达
【答案】D
【解析】
【详解】A、持续寒冷刺激下，人体通过分级调节使甲状腺激素分泌增加，该过程存在负反馈调节，甲状腺激素含量维持在正常生理范围内，不会异常过量分泌诱发甲亢，甲亢属于病理性疾病，A错误；
B、持续寒冷刺激下细胞代谢增强，产热增加，ATP的合成与水解速率都加快，该过程使能量更多以热能形式散失，并非ATP合成减少，B错误；
C、去甲肾上腺素的受体位于细胞膜上，甲状腺激素的受体位于细胞内（细胞核中），并非细胞膜上，C错误；
D、由图可知，甲状腺激素可直接进入细胞作用于细胞核内的UCP-1基因，促进其表达；去甲肾上腺素结合细胞膜受体后，通过cAMP也能促进UCP-1基因的表达，二者均可影响该基因的表达，D正确。
13. 茶树具有很高的经济价值，为提高茶树的产量，某科研小组研究了停止供水和恢复供水对气孔导度与光合速率的影响，结果如图所示，下列分析错误的是（ ）
A. A点停止供水后光合速率下降的原因是气孔关闭
B. 与停止供水前相比，B点时茶树的光补偿点减小
C. 恢复供水一段时间后，细胞中C3含量短时间内上升
D. 恢复供水后光合速率未能完全恢复可能与脱落酸有关
【答案】B
【解析】
【详解】A、A点停止供水后，植物为减少水分散失气孔关闭，气孔导度下降，CO2吸收量减少，暗反应速率降低，导致光合速率下降，A正确；
B、光补偿点是光合速率等于呼吸速率时的光照强度。B点处于停止供水阶段，相同光照下光合速率远低于停止供水前，而呼吸速率基本不变，因此需要更高的光照强度才能让光合速率等于呼吸速率，即光补偿点增大，B错误；
C、恢复供水后气孔导度增大，CO2供应增加，CO2固定生成C3的速率加快，短时间内C3的还原速率还未改变，因此细胞中C3含量短时间内上升，C正确；
D、干旱（停止供水）过程中植物脱落酸会积累，脱落酸可促进气孔关闭、抑制细胞代谢，因此恢复供水后光合速率未能完全恢复，可能与脱落酸有关，D正确。
14. 东亚飞蝗是一种农业害虫，因其聚集、迁飞、暴食等特征给农业生产带来严重的危害。研究发现，群居蝗虫释放的信息素4VA能使蝗虫聚集，部分机制如图所示，下列叙述正确的是（ ）
A. 4VA通过参与代谢触发聚集，并调控警戒色的基因表达
B. 4VA通过调节种间竞争，维持自身种群数量的相对稳定
C. 种群密度升高促使4VA释放以降低被捕食率，属于负反馈调节
D. 以生物信息流为靶点调控群聚行为，为害虫防控提供了新思路
【答案】D
【解析】
【详解】A、信息素4VA属于信息分子，仅起到传递信息的作用，不参与细胞代谢过程，A错误；
B、4VA是同种东亚飞蝗之间传递信息的信息素，作用是促进同种蝗虫聚集，调节的是种内关系，不涉及调节种间竞争，B错误；
C、根据图示，种群密度升高释放4VA后，聚集行为直接导致种群密度进一步增大，降低被捕食率也间接使种群密度进一步升高，该过程放大了初始的变化，属于正反馈调节，不属于负反馈调节，C错误；
D、该机制明确了蝗虫聚集的生物信息传递过程，可通过干扰该信息交流调控蝗虫群聚行为，为蝗虫害虫的防控提供了新思路，D正确。
故选D。
15. 拟南芥春化作用的部分分子调控机制如图所示，下列分析错误的是（ ）
A. 推测FLC基因是一种开花抑制基因
B. FLC基因的局部成环可以促进其表达
C. HMGA蛋白通过“解环”导致RNA聚合酶无法结合
D. 春化作用通过改变基因的内部结构进而影响其表达
【答案】D
【解析】
【详解】A、由图可知，FLC基因转录形成FLCmRNA时植物不开花，春化作用后FLC基因相关的环解开，FLC基因表达受抑制，植物开花，可推测FLC基因是一种开花抑制基因，A正确；
B、由FLC基因的局部成环时FLC基因会转录形成FLCmRNA，可知FLC基因的局部成环可以促进其表达，B正确；
C、据图可知，春化作用中HMGA蛋白参与解环，之后RNA聚合酶无法结合，FLC基因无法表达，C正确；
D、该过程中FLC基因的脱氧核苷酸排列顺序（基因的碱基序列，即基因内部的遗传结构）没有发生改变，仅改变了DNA的空间折叠构象，D错误。
16. 烟草作为重要的经济作物，其产量和品质与土壤及其微生物密切相关。科研人员在进行农田试验时，给烟草地施加不同剂量的微生物菌肥，并测量土壤有关数据（见下表），下列分析错误的是（ ）
A. 常用稀释涂布平板法统计土壤样品的活菌数目
B. 推测低剂量微生物菌肥为烟草生长的最适剂量
C. 过量添加菌肥可能会加剧菌群竞争，导致菌种多样性下降
D. 微生物菌肥可增强土壤的脲酶活性，有利于无机氮的生成
【答案】B
【解析】
【详解】A、统计土壤样品的活菌数目，高中阶段常用稀释涂布平板法，通过单菌落计数获得活菌数，A正确；
B、本实验仅设置了低、中、高三个剂量梯度，现有数据中中剂量微生物菌肥的脲酶活性远高于低剂量，更利于氮素供应；且未设置更多细分浓度梯度，无法得出低剂量就是最适剂量的结论，B错误；
C、从表格数据可知，随着微生物菌肥剂量升高，菌种多样性指数逐渐下降，可推测过量添加菌肥会加剧微生物对营养、空间的竞争，导致菌种多样性下降，C正确；
D、脲酶可催化尿素分解产生无机氮，与不施肥组相比，所有施加微生物菌肥的组脲酶活性都更高，土壤无机氮含量也更高，说明微生物菌肥可增强土壤脲酶活性，有利于无机氮生成，D正确。
二、非选择题：5道大题，共60分。
17. 植物在长期进化过程中倾向于过度投资叶绿素合成，从而导致在高光照环境下吸收过多的光能。近日，我国科学家利用淡绿叶水稻（pgl），通过测定光合色素含量、光合速率、生物量等指标，摸索培育高产水稻的新路径。
回答下列问题：
（1）研究发现，环境光照通常远高于光反应中_____合成的需求，多余的光能使叶绿素分子发生转变，进而破坏光系统，使光合速率下降。
（2）已知光能吸收、传递依赖光系统中的天线色素，而光能的转换则依赖反应中心色素。科学家利用pgl及正常水稻在不同光照强度下分别进行盆栽实验，并测量相关数据。
①测定pgl和正常水稻光合色素含量（图甲和图乙），发现在高光照下，两种水稻的色素相对含量都上升，但pgl的两种色素_____变化更显著。
②进一步测定最大光合作用速率及生物量（图丙和图丁），发现在低光照下pgl对光的利用效率_____正常水稻，但在高光照下pgl的最大光合速率及生物量均高于正常水稻。结合上述结果，尝试从光系统角度分析，可能的原因是_____。
（3）通过热成像相机测定水稻冠层叶片温度，发现高光照下pgl冠层温度低于正常水稻，可以有效减少因高温导致的_____现象，使光合作用持续高效运行。由此推测高光照下，多余的光能可以_____，从而提高下层叶片对光能的利用。
（4）由此可见，叶片并非越绿光合作用越强，而是存在精妙的群体内光能分配策略。基于上述认识，在高密度种植作物时，应选择的叶片性状有_____（写两点）。
【答案】（1）ATP、NADPH
（2） ①. 比值 ②. 约等于 ③. 高光照条件下，pgl的天线色素/反应中心色素比值更低，吸收传递的光能减少，避免过多的光能对光系统的破坏，因此最大光合速率及生物量更高
（3） ①. 气孔关闭 ②. 穿过水稻冠层被下层叶片利用
（4）叶片小、颜色浅、透光率高
【解析】
【小问1详解】
光反应的核心产物是ATP和NADPH，环境光照通常远高于这两种物质合成的需求。多余光能会使叶绿素分子转变，破坏光系统，导致光合速率下降。
【小问2详解】
①对比图甲（低光照）和图乙（高光照）： 正常水稻：天线色素 / 反应中心色素比值变化小 pgl：天线色素相对含量下降更明显，反应中心色素相对含量上升，两种色素的比值（天线色素 / 反应中心色素） 变化更显著。
②看丙图（低光照最大光合速率）： 低光照下，pgl 和正常水稻的最大光合速率几乎一致 → 说明 pgl 对光的利用效率约等于（或接近） 正常水稻。从光系统角度分析高光下优势： 高光照条件下，pgl的天线色素/反应中心色素比值更低，吸收传递的光能减少，避免过多的光能对光系统的破坏，因此最大光合速率及生物量更高。
【小问3详解】
高温会导致植物 气孔关闭，CO₂ 供应不足，光合速率下降。pgl 冠层温度更低，可有效减少该现象。pgl 冠层温度低，说明多余光能未被冠层大量吸收转化为热能，而是穿过冠层被下层叶片利用，提升群体光能利用率。
【小问4详解】
高密度种植需要优化群体光能分配，结合 pgl 的优势，应选择： 叶片小：减少冠层遮挡，利于透光，颜色浅：叶绿素含量适中，避免过度吸收光能 透光率高：让更多光能到达下层叶片。
18. 近年来随着工业助剂和表面活性剂的大量使用，含氟污染物在水体中被广泛检出。研究者比较了挺水植物（鸢尾、芦苇）和沉水植物（金鱼藻、眼子菜）对复合污染水体的修复效果，图甲为单独种植时的部分实验结果。
回答下列问题：
（1）N、P营养盐被植物吸收后可参与_____合成（写两种）。吸收的PFAAs在植物体内不易分解，可能会沿着_____在生物体内聚集，最终超过环境浓度，这种现象称作_____。
（2）对照组具有一定的去除率说明水体具有_____能力。由图甲可以得出：①_____；②同一类型的水生植物对同种污染物的净化效果相似。
（3）进一步研究发现（图乙），在挺水植物根系中引入共生菌-丛枝菌根真菌（AMF）能有效提高PFAAs的去除率，可能的原因是_____（答出一点即可）。
（4）结合上述相关研究，提出一个能提高复合污染水体修复效果的研究方向_____。
【答案】（1） ①. 磷脂、ATP、NADPH、NADH、核酸 ②. 食物链（食物网） ③. 生物富集
（2） ①. 自我调节 ②. 挺水植物对水体中N、P营养盐去除率较高，沉水植物对含氟有机物（PFAAs）去除率较高
（3）AMF可以促进挺水植物对PFAAs的吸收和转移
（4）探究挺水植物和沉水植物混合种植对复合污染水体的净化效果（探究共生菌与挺水植物对复合污染水体的净化机制）
【解析】
【小问1详解】
N、P营养盐被植物吸收后用来合成细胞内的含N、P的有机物，细胞中含N、P的有机物有磷脂、ATP、NADPH、NADH、核酸等。难以分解的污染物（如PFAAs）会沿食物链（食物网）传递，在生物体内不断聚集，浓度高于环境浓度的现象是生物富集。
【小问2详解】
对照组无植物仍有一定去除率，说明水体生态系统自身具有一定的自净（自我调节）能力。根据图甲可知，挺水植物（鸢尾、芦苇）和沉水植物（金鱼藻、眼子菜）对复合污染水体的修复效果有一定的差别，但是同一类型的水生植物对同种污染物的净化效果相似，其中挺水植物对N、P去除率更高，沉水植物对含氟有机物去除率更高。
【小问3详解】
由图乙可知，AMF形成的真菌网络扩大了根系吸收面积，可增强植物吸收污染物的能力，从而促进挺水植物对PFAAs的吸收和转移。
【小问4详解】
图甲比较了单独种植挺水植物（鸢尾、芦苇）和沉水植物（金鱼藻、眼子菜）对复合污染水体的修复效果，基于这些研究，我们可以进一步探究挺水植物和沉水植物混合种植对复合污染水体的净化效果；图乙探究了挺水植物根系中引入共生菌-丛枝菌根真菌（AMF）后对复合污染水体的净化效果，基于这个研究，我们可以进一步探究共生菌与挺水植物对复合污染水体的净化机制。
19. 伯特-霍格-杜布综合征（BHD）是一种罕见且累及多脏器的遗传病，其临床特征为肺囊肿与气胸、皮肤纤维毛囊瘤及合并性肾肿瘤。我国科学家对某一典型的BHD家系进行了研究，发现第17号染色体的FLCN基因异常导致BHD发生，其中Ⅱ1无家族患病史。
回答下列问题：
（1）据图甲推测，BHD最可能的遗传方式是_____。假设人群中该致病基因频率为P，Ⅲ1生育一个患病孩子的概率为_____。进一步检测发现，突变的FLCN基因缺失了2个碱基，导致_____，最终形成分子量较小且功能异常的FLCN蛋白。
（2）FLCN基因通过影响AMPK和mTOR两条信号通路来维持细胞的正常生长、增殖。结合图乙中关键蛋白的表达量，完成图丙①_____；②_____；③_____（要求：在箭头旁的括号内标注“+”或“－”，（+）表示促进，（－）表示抑制）。
由此可推测FLCN基因属于_____（填“原癌基因”或“抑癌基因”）。
（3）BHD目前尚无特效药物治疗，结合上述研究，尝试提出一条合理的治疗方案_____。
【答案】（1） ①. 常染色体显性遗传 ②. 1/2+P/2 ③. 终止密码提前出现
（2） ①. - ②. - ③. - ④. 抑癌基因
（3）研发AMPK通路/mTOR通路的靶向药物
【解析】
【小问1详解】
根据系谱图：该病代代患病，说明该病为显性遗传，Ⅱ1无家族患病史，Ⅱ2患病，Ⅲ1患病，则该病为常染色体遗传，所以该病为常染色体显性遗传（设A为致病基因，a为正常基因）。Ⅲ₁的母亲为正常隐性纯合子，因此Ⅲ₁基因型为杂合子Aa，产生A配子的概率为1/2；人群中致病基因A频率为P，配子A频率为P，子代正常（aa）=1/2×（1-P），患病（A−）=1-aa=1-1/2×（1-P）=1/2+P/2。基因缺失2个碱基对，会导致密码子阅读框改变，提前出现终止密码子，最终使翻译提前终止，肽链变短，得到分子量较小的异常蛋白。
【小问2详解】
根据图乙：BHD患者（FLCN基因功能异常）的P-Smad3（AMPK通路）、P-mTOR（mTOR通路）表达量都显著高于正常人，说明正常FLCN基因对两个通路均起抑制作用，因此①②都为 − −；mTOR通路激活（P-mTOR含量升高）会抑制细胞自噬，最终导致细胞增殖失控，因此mTOR通路对细胞自噬为抑制作用，③为 − 。 FLCN基因正常功能是阻止细胞异常增殖，突变后功能丧失导致细胞癌变（肾肿瘤），因此FLCN基因属于抑癌基因（抑癌基因的功能就是抑制细胞不正常增殖，突变失活后易引发癌症）。
【小问3详解】
根据该病的发病机理，BHD患者（FLCN基因功能异常）的P-Smad3（AMPK通路）、P-mTOR（mTOR通路）表达量都显著高于正常人，可以研发AMPK通路/mTOR通路的靶向药物来抑制两个通路，使关键蛋白的表达量恢复正常来治疗该病。
20. 光不仅参与光合作用，同时也参与植物的形态建成。近日，我国科学家利用拟南芥探究光敏色素phyB参与水稻脱落酸代谢的信号途径，为水稻的育种带来新的方向。相关结果如下。
回答下列问题：
（1）光作为_____，调控植株生长发育的全过程。当光敏色素感受到光照时，其_____改变，最终传导至细胞核内，影响特定基因的表达。
（2）为探究phyB与脱落酸代谢途径的相互作用，科研人员利用野生型（WT）水稻和phyB突变体水稻进行实验。
①通过测定萌发2天的幼苗及叶片中脱落酸含量（图甲），可初步推测存在三种调控关系：
推测一：phyB抑制ABA的合成；
推测二：_____；
推测三：_____。
②为进一步确定phyB调控ABA的机制，科研人员利用荧光定量PCR比较了OX家族基因（ABA降解基因）和OS家族基因（ABA合成基因）在WT和phyB突变体叶片中的表达水平（图乙和图丙），结果表明phyB主要通过_____（写出基因具体名称），调节ABA含量，由此确定推测_____成立。
（3）深秋时水稻中ABA含量往往较高，根据上述研究结果，分析可能的原因是_____。
【答案】（1） ① 信号 ②. 结构
（2） ①. phyB促进ABA的分解 ②. phyB抑制ABA的合成同时促进ABA的分解 ③. 促进基因OX1表达，抑制基因OS2表达 ④. 二/三
（3）秋季日照时长缩短，phyB对ABA合成的抑制作用减弱，对ABA分解的促进作用减弱，导致ABA含量上升
【解析】
【分析】光敏色素是一类蛋白质，分布在植物体的各个部位，其中在分生组织的细胞内比较丰富。在受到光照射时，光敏色素的结构会发生变化，这一变化的信息会经过信息传递系统传导到细胞核内，影响特定基因的表达，从而表现出生物学效应。
【小问1详解】
光对植物生长发育的调控作用，在生物学中被定义为光作为一种信号，通过影响植物的生理过程来调控其生长发育的全过程。当光敏色素感受到光照时，会发生结构上的变化，这种变化主要表现为空间结构的改变，进而将光信号传导至细胞核内，影响特定基因的表达，从而调控植物的生长发育。
【小问2详解】
据图甲分析可知，phyB突变体水稻ABA含量明显高于野生型（WT）水稻，因phyB突变体水稻无法合成光敏色素，故可初步推测存在三种调控关系：推测一：phyB抑制ABA的合成；推测二：phyB促进ABA的分解；推测三：phyB抑制ABA的合成同时促进ABA的分解。图乙OX家族基因（ABA降解基因）中，phyB突变体水稻OX1表达量明显低于野生型（WT）水稻，图丙OS家族基因（ABA合成基因）中，phyB突变体水稻OS2表达量明显高于野生型（WT）水稻，即phyB主要通过促进基因OX1表达，抑制基因OS2表达来调节ABA含量，由此可以确定推测二/三成立。
【小问3详解】
深秋时日照时长缩短，导致phyB对ABA合成的抑制作用减弱，对ABA分解的促进作用减弱，故而深秋时水稻中ABA含量往往较高。
21. 帕金森病（PD）主要是因纹状体多巴胺能神经元病变导致，传统治疗常采用神经干细胞移植，但细胞存活时间短。研究发现Nurr1蛋白可以调控细胞分化、凋亡等过程，以Nurr1基因为靶点治疗PD有较好的应用前景。回答下列问题：
（1）采用RT-PCR获取Nurr1基因并构建PLNCX2-Nurr1表达载体，如图所示。①为_____过程，②中应选择的引物是_____。
A．5'-AAGATCTATGCCTTGTGTTCGGGCGCAG-3'
B．5'-TGTTCGGGTAAAGTGTGGTAG-3'
C．5'-CGAAGCTTTTAGAAAGGTAAAGTGTCCAG-3'
D．5'-AATTAATGTTCGGGTAAAGTG-3'
（2）将上述重组质粒通过_____导入到神经干细胞中，筛选后置于含_____等天然成分的培养液中培养。
（3）选择合适的神经干细胞进行大鼠移植实验，相关处理及数据见下表。
组别③的处理是_____。据表分析可知，Nurr1蛋白通过_____，使纹状体多巴胺能神经元数目增加。
（4）有学者认为，Nurr1蛋白通过改善线粒体功能来抑制神经干细胞凋亡，从而提高移植后纹状体多巴胺能神经元的存活率。请在上述移植实验的基础上，增设一组实验验证该观点_____。
【答案】（1） ① 逆转录 ②. AC
（2） ①. 显微注射法 ②. 血清
（3） ①. 含Nurr1基因的神经干细胞导入的帕金森病模型组 ②. 促进神经干细胞分化为纹状体多巴胺能神经元
（4）含Nurr1基因的神经干细胞导入的帕金森病模型组+线粒体抑制剂
【解析】
【小问1详解】
RT-PCR 过程中，①是以RNA为模板合成DNA的过程，即逆转录过程，需要构建PLNCX2-Nurr1表达载体，在Nurr1基因的两端要有限制酶的识别序列，由图可知，Pst Ⅰ会破坏复制原点和目的基因，所以只能选择Bgl Ⅱ和Hind Ⅲ来切割质粒，应在Nurr1基因的两端也添加该识别序列，目的基因的上游添加Bgl Ⅱ的识别序列（AGATCT），目的基因的下游添加Hind Ⅲ的识别序列（AAGCTT），所以②中应选择的引物是A（5'-AAGATCTATGCCTTGTGTTCGGGCGCAG-3'）和C（5'-CGAAGCTTTTAGAAAGGTAAAGTGTCCAG-3'）。
【小问2详解】
将重组质粒导入动物细胞（神经干细胞）常用的方法是显微注射法，动物细胞培养时，培养液中需要含血清等天然成分。
【小问3详解】
组别③的处理是含Nurr1基因的神经干细胞导入的帕金森病模型组，与组别②形成对照，验证Nurr1基因的作用。据表分析，组别③的正常纹状体多巴胺能神经元数目明显高于组别②和①，说明Nurr1蛋白通过促进神经干细胞分化为纹状体多巴胺能神经元，使纹状体多巴胺能神经元数目增加。
【小问4详解】组别
处理组
菌种多样性指数
无机氮（mg/Kg）
脲酶活性（U/g）
1
不施肥
6.39
280
5.90
2
烟草专用肥
6.20
356
6.51
3
低剂量微生物菌肥
6.56
310
6.51
4
中剂量微生物菌肥
6.44
340
8.6
5
高剂量微生物菌肥
6.28
325
6.5
限制酶
Pst Ⅰ
Hind Ⅲ
Bgl Ⅱ
序列
AATTAA
AAGCTT
AGATCT
组别
不同处理
正常纹状体多巴胺能神经元数目
10天
4周
①
帕金森病模型组
3.50
3.33
②
神经干细胞导入的帕金森病模型组
13.17
14.67
③
____
20.50
21.60