2026届上海市黄浦区高考二模生物试题（含解析）

这是一份2026届上海市黄浦区高考二模生物试题（含解析），共23页。试卷主要包含了考试分设试卷和答题纸等内容，欢迎下载使用。
考生注意：
1．考试分设试卷和答题纸。作答必须涂或写在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。
2．“单选”指每题只有一个选项为正确答案；“多选”指每题有两个或两个以上选项为正确答案；“编号选填”指每空有一个或多个选项为正确答案。
一、雨水花园
1. W市结合海绵城市建设要求，打造以雨洪调蓄、水质净化、生态修复功能为核心的雨水花园。如表是某雨水花园中部分植物在不同季节（示气候条件）的重要值变化，重要值是基于相对密度等数据计算并用以量化植物在群落中综合优势度的指标，“∕”表示重要值较低。如图是该花园三季的物种丰富度和生物多样性指数变化情况，其中生物多样性指数受物种丰富度和物种分布均匀度共同影响。
（1）进入秋季后狗牙根的重要值大幅下降，可能原因是_____（多选）。
A. 秋季气温下降B. 秋季日照变短
C. 种间竞争加剧D. 发生群落演替
（2）下列①～④中，能正确表示生物之间能量流动方向的有_____，能正确表示生物之间信息传递方向的有_____（编号选填）。
①蝴蝶花→植食性昆虫②植食性昆虫→紫云英③狗牙根→蝴蝶花④狗牙根↔蝴蝶花
（3）该雨水花园的抵抗力稳定性在夏季最低。据图表分析，可能是由于该季节_____（多选）。
A. 植物大量死亡，导致物种丰富度最低
B. 单一物种占绝对优势，营养结构简化
C. 环境条件恶劣，生态系统稳定性丧失
D. 物种分布均匀度低，生物多样性下降
（4）研究表明，狗牙根在雨水花园建设中具有重要应用潜力。结合雨水花园的功能，下列生物学事实中，能作为支撑该结论依据的是_____（多选）。
A. 狗牙根作为本土植物，环境适应性较高
B. 狗牙根能抵御水分胁迫，受雨洪影响较小
C. 狗牙根繁殖能力强，夏季具有绝对优势度
D. 狗牙根的根系发达，能有效减少水土流失
（5）若该雨水花园遭斜纹夜蛾危害，为保护现有本土植物，以下措施合理的是_____（编号选填）。
①全园喷洒高浓度杀虫剂
②悬挂杀虫灯夜间诱杀成虫
③性激素诱杀斜纹夜蛾雄虫
④使用专性寄生斜纹夜蛾的病毒
【答案】（1）ABC （2） ①. ① ②. ①④ （3）BD （4）ABD （5）②③④
【解析】
【小问1详解】
题表可知，夏季高温多雨日照时间长狗牙根重要值最高，表明狗牙根是暖季型植物，秋季气温降低、日照变短，均不适宜其生长繁殖，导致其重要值大幅下降；秋季南苜蓿、紫云英等多种植物生长，种间竞争（对阳光、水分、养分的竞争）加剧，进一步抑制狗牙根生长；该重要值变化是季节性的群落波动，不是群落演替（群落演替是群落长期的优势取代，并非季节性循环变化），ABC正确，D错误。
【小问2详解】
能量流动沿食物链单向进行，只能从生产者（第一营养级）流向消费者（第二营养级），不能反向，也不能在生产者之间流动，因此只有①（蝴蝶花作为生产者，能量流向植食性昆虫）正确；信息传递可以双向也可以单向，既可以从生产者传递给消费者（①正确），也可以在同一营养级的不同生产者之间双向传递（如竞争存在相互的信息传递，④正确），因此信息传递选①④。
【小问3详解】
抵抗力稳定性与生物多样性正相关。据图表：夏季生物多样性指数最低，表格中狗牙根在夏季重要值达79.64%，单一物种占绝对优势，物种分布均匀度低，导致群落营养结构简化，生物多样性下降，因此抵抗力稳定性最低，BD正确；物种丰富度最低是秋季，A错误；夏季只是稳定性最低，并未丧失稳定性，C错误。
【小问4详解】
雨水花园核心功能是雨洪调蓄、水质净化、生态修复。狗牙根作为本土植物适应性高（A对），能抵御水分胁迫、受雨洪影响小（符合雨洪调蓄功能，B对），根系发达可减少水土流失（D对），都支撑其应用价值；狗牙根夏季占绝对优势会降低群落生物多样性和抵抗力稳定性，属于劣势，不能作为应用依据，ABD正确。
【小问5详解】
防治害虫需要兼顾环保和本土生物保护：高浓度杀虫剂会造成环境污染，还会杀死多种无害生物，①错误；悬挂杀虫灯利用趋光性诱杀、性激素诱杀雄虫（降低害虫出生率）、专性寄生斜纹夜蛾的病毒（专一防治，不危害其他生物）都属于环保的防治方法，②③④正确。
二、黄化幼苗
2. 拟南芥种子萌发破土时存在黄化现象，黄化苗顶端钩的形成有助于其适应土壤机械压力。顶端钩形态建成的机理如图1，图中●表示生长素，字母表示不同类型蛋白质，→表示促进或转化，⊣表示抑制，其中DAR1作用受生长素诱导，IAA32/34是作用过程中的关键蛋白，ARFs为生长素响应因子。
（1）拟南芥种子萌发过程中，分生区细胞会发生_____（编号选填）。
①中心体复制
②DNA精确复制
③同源染色体分离
④姐妹染色单体分离
⑤核膜的消失与重建
⑥染色体与染色质相互转化
（2）分析生长素对拟南芥顶端钩发育的影响效果，与之相似的生理现象有_____（多选）。
A. 顶端优势B. 茎的负向重力性
C. 植物的向光性D. 根的向重力性
（3）据图1，下列①～⑥中，能影响IAA32/34降解速率的是_____，与凹侧细胞内生长素浓度呈正相关的是_____（编号选填）。
①游离的活性TMK1c浓度
②WAVs基因表达量
③IAA32/34磷酸化修饰程度
④IAA32/34泛素化修饰程度
⑤ARFs活性
⑥LBD基因表达量
黄化的植物重新暴露在光照下后，能在光的诱导下形成叶绿素，从而使叶片转绿。叶绿素的生物合成途径如图2。其中PrtIX可通过与Fe2+结合形成血红素，血红素是线粒体进行呼吸作用时的关键物质，也是植物不可或缺的物质之一。
（4）在叶绿素合成途径中PrtIX→*PrtIX为插入了某种离子，这种离子为_____（单选）。
A. Fe2+B. Zn2+C. Ca2+D. Mg2+
（5）黄化拟南芥转绿过程中，相较于生活在谷氨酸不足的环境中，正常环境中的植物_____（编号选填）。
①PrtIX合成更多
②光能吸收能力更强
③卡尔文循环更弱
④三羧酸循环更强
⑤高能化合物合成更慢
⑥光能转变为活跃化学能更强
【答案】（1）②④⑤⑥ （2）AD
（3） ①. ①②③④ ②. ①③
（4）D （5）①②④⑥
【解析】
【小问1详解】
①高等植物无中心体不会发生复制，①错误；
②分生区细胞间期会发生DNA精确复制，②正确；
③分生区细胞只能进行有丝分裂，同源染色体分离仅减数分裂Ⅰ后期，③错误；
④有丝分裂后期姐妹染色单体分离，④正确；
⑤有丝分裂前期核膜消失，末期核膜重建，⑤正确；
⑥有丝分裂前期染色质螺旋化变成染色体，末期染色体解螺旋变成染色质，⑥正确。
【小问2详解】
顶端钩的形成体现了生长素低浓度促进、高浓度抑制的生理特性：
A、顶端优势：顶芽低浓度促进、侧芽高浓度抑制，A正确；
BC、 (茎负向重力性、向光性) 均为“高浓度促进更强”，无抑制，BC错误；
D、根的向重力性：近地侧高浓度抑制、背地：侧低浓度促进，D正确。
【小问3详解】
①TMK1c活性增加→泛素化增加→降解增加，①正确；
②WAVs表达增加→泛素化增加→降解增加，②正确；
③磷酸化增加→抑制泛素化→降解降低，③正确；
④DAR1抑制泛素化→降解下降，④正确；
⑤⑥ 都在IAA32/34降解之后才起作用 ，不影响降解速率，⑤⑥错误。
故影响降解速率的是①②③④
在 “凹侧细胞” 的图中，高浓度的生长素会促进TMK1c的活性，因此，生长素浓度越高，游离的活性TMK1c浓度也越高，两者呈正相关。所以①正确。 图中显示，活性的TMK1c 会促进IAA32/34的 “磷酸化”。结合上一步的结论：生长素浓度高>TMK1c活性高>IAA32/34磷酸化程度高。因此，生长素浓度与IAA32/34的磷酸化程度也呈正相关。所以③正确。
【小问4详解】
叶绿素分子核心为卟啉环，其中心离子为Mg²⁺，故PrtIX→*PrtIX需插入Mg²⁺，D正确，ABC错误。
【小问5详解】
①正常植物中前体充足PrtIX 合成更多，①正确；
②叶绿素含量高，光能吸收能力更强，②正确；
③卡尔文循环应更强，③错误；
④呼吸酶含氮，合成更多，三羧酸循环更强，④正确；
⑤光反应强，ATP/NADPH 合成更快，⑤错误；
⑥叶绿素多，光捕获效率高，光能转变为活跃化学能更强，⑥正确。
三、帕金森病
3. 帕金森病（PD）是一种以运动功能障碍为特征的神经退行性疾病。研究表明，α-突触核蛋白（αSyn）错误折叠并异常聚集，引发突触功能障碍和多巴胺能神经元死亡，导致多巴胺（一种神经递质）分泌不足是PD的病理关键。突触前致密核心囊泡（LDCVs）中CgA蛋白的过表达和肠道微生物菌群失调是该过程的主要“帮凶”，相关机制如图，其中（+）表示促进，（-）表示抑制。
（1）图编号①～④中，属于内环境的是_____（编号选填）。
（2）下列生理过程中，用时最短的是_____（单选）。
A. 迷走神经将肠道内信号传至多巴胺能神经元
B. 多巴胺能神经元产生的神经冲动传导到突触小体
C. LDCVs经转运并与突触前膜融合释放多巴胺
D. 多巴胺运输至突触后膜并调控下一神经元的功能
（3）据图，下列有关CgA“帮凶”机制的分析中，合理的有_____（多选）。
A. CgA促进αSyn磷酸化生成p-αSyn
B. CgA促进p-αSyn错误折叠并形成寡聚体
C. 蛋白酶对p-αSyn蛋白的降解能力下降
D. αSyn的异常聚集过程存在正反馈调节
为探究药物X的作用，研究人员利用PD模型鼠开展实验，实验处理和结果如下表所示。其中悬挂实验检测神经肌肉力量和运动功能，悬挂时长与运动功能呈正相关；TH阳性细胞数代表存活的多巴胺能神经元数量。
（4）乙组选用的实验动物（1）和处理方式（2）为_____（编号选填）。
①健康小鼠②PD模型鼠③注射低剂量X④注射高剂量X⑤注射生理盐水
（5）据实验结果分析，药物X的作用可能是_____（编号选填）。
①促进多巴胺降解
②促进多巴胺合成
③改善运动功能障碍
④保护多巴胺能神经元结构
【答案】（1）②④ （2）B （3）ABCD （4）②⑤ （5）②③④
【解析】
【小问1详解】
内环境包括血浆、组织液和淋巴液等，图编号①～④分别是，肠腔、组织液、细胞内液和突触间隙（组织液），属于内环境的是②④。
【小问2详解】
神经冲动在同一神经元上以电信号传导，速度远快于跨神经元的神经传递、囊泡胞吐释放递质、递质扩散发挥作用等过程：A需要经过多个神经元（多个突触传递，存在突触延搁，耗时久）；B是同一神经元上神经冲动的电传导，速度最快，用时最短；C囊泡转运、胞吐释放递质属于需要耗能的过程，耗时比电传导长；D多巴胺扩散到突触后膜并发挥作用，耗时长于电传导，B符合题意。
【小问3详解】
AB、高CgA促进αSyn磷酸化生成p-αSyn，并进一步形成寡聚体（错误折叠聚集），AB正确；
C、蛋白酶降解p-αSyn的过程被抑制，因此蛋白酶对p-αSyn的降解能力下降，C正确；
D、聚集产生的寡聚体反过来促进αSyn磷酸化过程，产物促进反应进一步进行，属于正反馈调节，D正确。
【小问4详解】
本实验的目的是探究药物X对PD模型鼠的作用，甲组是健康鼠空白对照，乙为PD模型鼠的空白对照组，因此实验动物（1）选择PD模型鼠（②），处理方式（2）为注射生理盐水（⑤），遵循实验对照原则。
【小问5详解】
根据实验结果：随药物X剂量升高，脑内多巴胺含量升高→说明X可促进多巴胺合成（②对，①错）；悬挂时长增加（悬挂时长与运动功能正相关）→说明X可改善运动功能障碍（③对）；TH阳性细胞数（存活多巴胺能神经元数量）增加→说明X可保护多巴胺能神经元（④对），②③④正确。
四、母体微嵌合
4. 母体微嵌合是指哺乳动物妊娠过程中，少量母体细胞穿过胎盘屏障进入胎儿体内，并在胎儿出生后长期存留的现象。这些母体微嵌合细胞（MMc）通常不会被子代的免疫系统攻击，反而能帮助子代建立起对MMc所携带的非遗传性母体抗原（NIMA）的免疫耐受，即对母体特有的无害抗原表现出特异性免疫无应答或不活化。
（1）为确定子代组织中的某类细胞是否为MMc，下列方法合适的是_____（单选）。
A. 观察细胞形态B. 对线粒体DNA片段测序
C. 进行染色体分析D. 检测NIMA基因的有无
（2）在子代建立对MMc的免疫耐受过程中，存在的现象有_____（多选）。
A. 免疫细胞上受体与NIMA结合
B. 抗原呈递细胞呈递NIMA
C. T淋巴细胞识别MMc为异己
D. T淋巴细胞使MMc裂解死亡
研究表明，部分MMc参与子代对NIMA免疫耐受形成过程的调控，由T淋巴细胞增殖分化而来的调节性T细胞是调控的关键。为探究不同类型MMc对免疫耐受的影响，研究人员构建了4种小鼠模型，分别检测其NIMA特异性调节性T细胞的比例，结果如图，其中hCD2+MMc和CD11c+MMc均为能表达NIMA特异性MHC分子的抗原呈递细胞。
（3）图中_____组与_____组对照，说明小鼠免疫耐受程度与调节性T细胞比例_____（正相关/负相关/无关）。
（4）据题意和所学推测，调节性T细胞的功能可能是_____（单选）。
A. 分泌细胞因子，增强吞噬细胞的吞噬能力
B. 分泌穿孔素和颗粒酶，裂解MMc
C. 抑制免疫反应过度，维持免疫稳态
D. 分泌抗体，特异性结合NIMA
（5）与MHC分子表达和定位有关的细胞结构有_____（编号选填）。
①细胞核②细胞骨架③中心体④内质网
（6）据题意和图分析，hCD2+MMc和CD11c+MMc的不同点在于_____（单选）。
A. 是否来源于母体B. 能否诱导免疫耐受
C. 能否呈递NIMAD. 能否留存于子代体内
（7）结合特异性免疫的过程和以上实验，分析并推测MMc在子代体内能够长期存留并维持免疫耐受的机制_____。
【答案】（1）D （2）AB
（3） ①. B ②. D ③. 正相关 （4）C （5）①②④ （6）B
（7）由图5可知，MMC 正常耐受小鼠与清除 CD11c+MMc小鼠相比调节性T细胞数目多，调节性T细胞可以抑制免疫过度维持免疫稳态。抗原呈递细胞可呈递 N1MA 使T淋巴细胞持续分化为调节性T细胞。
【解析】
【小问1详解】
A、不同个体的同类细胞形态相似，无法通过观察形态区分，A错误；
B、子代线粒体DNA全部来自母体，子代自身细胞与母体细胞的线粒体DNA序列一致，B错误；
C、若子代是雌性，染色体组成与母体一致，染色体分析无法区分，C错误；
D、NIMA是非遗传性母体抗原，仅母体来源的MMc携带NIMA基因，子代自身细胞不含该基因，因此检测NIMA基因的有无可鉴定是否为MMc，D正确。
【小问2详解】
ABCD、免疫耐受是特异性免疫无应答，建立在识别抗原的基础上：首先抗原呈递细胞需要呈递NIMA，免疫细胞受体结合NIMA，母体微嵌合细胞（MMc）通常不会被子代的免疫系统攻击，T细胞不能识别出MMc为异己，不启动免疫杀伤过程，因此不会发生T细胞裂解MMc的现象，CD错误，AB正确。
【小问3详解】
实验目的：探究不同类型MMc对免疫耐受的影响。分别检测其NIMA特异性调节性T细胞的比例，结果如图，其中hCD2+MMc和CD11c+MMc均为能表达NIMA特异性MHC分子的抗原呈递细胞。A组无MMc，几乎无法建立免疫耐受，B组MMc正常耐受小鼠，C组为清除hCD2+MMc小鼠，二者NIMA特异性调节性T细胞比例无差异，D组为清除CD11c+MMc小鼠，NIMA特异性调节性T细胞比例远低于正常耐受的B组，因此图中B组与D组对照，说明免疫耐受程度越高，调节性T细胞比例越高，小鼠免疫耐受程度与调节性T细胞比例呈正相关。
【小问4详解】
ABC、调节性T细胞是免疫耐受调控的关键，鼠免疫耐受程度与调节性T细胞比例呈正相关。 功能是抑制针对MMc的过度免疫反应，维持免疫稳态；增强吞噬能力、裂解MMc都会促进免疫应答，不符合免疫耐受的特点，AB错误，C正确；
D、只有浆细胞能分泌抗体，T细胞不能分泌抗体，D错误。
【小问5详解】
①、MHC是膜蛋白，其编码基因位于细胞核，①有关；合成后需要内质网加工，④有关；转运定位到细胞膜依赖细胞骨架，②有关；中心体与细胞分裂有关，和MHC的表达定位无关，③无关。 因此与MHC分子表达和定位有关的细胞结构有①②④。
【小问6详解】
ACD、题干说明hCD2+MMc和CD11c+MMc都是MMc，都来源于母体、都能留存子代，都属于能呈递NIMA的抗原呈递细胞，A、C、D错误；
B、清除hCD2⁺MMc后调节性T细胞比例不变，清除CD11c⁺MMc后调节性T细胞比例显著下降，说明二者的区别是能否诱导免疫耐受，B正确。
【小问7详解】
由图可知，MMc在子代体内能够长期存留并维持免疫耐受的机制是：MMC 正常耐受小鼠与清除 CD11c+MMc小鼠相比调节性T细胞数目多，调节性T细胞可以抑制免疫过度维持免疫稳态。抗原呈递细胞可呈递 NIMA使T淋巴细胞持续分化为调节性T细胞。
五、红火蚁的社会结构
5. 红火蚁蚁群的社会结构由16号染色体上约600个完全连锁基因构成的基因簇（SA/Sa）决定。SA与Sa的差异如图1所示，其中Gp-9A与Gp-9a基因编码不同的气味结合蛋白，能帮助工蚁识别不同基因型的蚁后成年后释放的气味分子。图2为工蚁气味识别机制。
（1）形成图1所示SA与Sa差异的原因是发生了_____（编号选填）。
①基因突变②基因重组③染色体结构变异④染色体数目变异
（2）据图2分析，若红火蚁嗅器中的气味降解酶功能受到抑制，可能导致的结果有_____（编号选填）。
①神经元持续产生动作电位
②工蚁完全丧失气味识别能力
③气味分子与受体结合时间缩短
④工蚁无法及时感知新的气味信号变化
红火蚁蚁群中，蚁后与工蚁均为由受精卵发育而来的雌性，其中工蚁为不育个体，未受精的卵细胞直接发育为雄蚁。不同基因簇类型的二倍体对应的个体存活情况与社会结构类型等信息详见表。
（3）研究人员调查了一个稳定的多蚁后型蚁群，发现其中所有成年蚁后的基因簇类型均为SASa，其产生的雄性后代中，基因簇类型及比例为_____。若这些蚁后与该种群中的雄蚁交配，受精卵发育成的蚁后在成年后的存活率为_____。
（4）使用RNA干扰技术抑制SASa工蚁中Gp-9a基因的表达，观察工蚁对蚁后的行为变化。下列相关说法正确的是_____（单选）。
A. RNA干扰技术可以破坏Gp-9a的基因序列
B. 该技术可以特异性抑制Gp-9a基因的翻译过程
C. 抑制Gp-9a基因表达后，SASa工蚁处死所有的蚁后
D. RNA干扰技术引起的工蚁行为变化属于可遗传变异
（5）研究表明，基因簇SA/Sa区域除Gp-9基因外，还包含与蚁群社会结构有关的（如蚁后气味差异基因等）约600个完全连锁的基因。有人认为，红火蚁的“基因簇”保证了SASa蚁群社会分工行为的遗传稳定性，有利于红火蚁的生存与进化。请判断该观点是否正确并说明理由_____。
【答案】（1）①③ （2）①④
（3） ①. SA:Sa=1:1 ②. 3/4 （4）B
（5）正确；基因簇中所有基因完全连锁，减数分裂时不会发生基因重组，控制社会分工的全部相关基因作为一个整体稳定遗传，保证了蚁群社会结构的遗传稳定性，有利于红火蚁适应环境，利于其生存与进化
【解析】
【小问1详解】
Gp−9A与Gp−9a是编码不同蛋白质的等位基因，基因碱基序列发生改变，属于基因突变；同时图1显示染色体片段发生倒位，属于染色体结构变异，因此选①③。
【小问2详解】
气味降解酶的功能是降解气味分子、终止嗅觉信号。若其功能被抑制，气味分子无法被降解，会持续与受体结合，使神经元持续产生动作电位，且嗅觉信号不能及时终止，导致工蚁无法感知新的气味信号变化；但工蚁仍能识别气味，不会完全丧失识别能力，气味分子与受体结合时间会延长，因此选①④。
【小问3详解】
雄蚁由未受精的卵细胞直接发育而来，SASa蚁后减数分裂产生卵细胞的基因型及比例为SA:Sa=1:1，因此雄性后代基因簇比例为SA:Sa=1:1。该稳定多蚁后群中雄蚁基因型比例是SA:Sa=1:1，交配后受精卵基因型为：1/4​SASA（存活）、1/2SASa（存活）、1/4​SaSa（胚胎致死），因此成年存活率为3/4。
【小问4详解】
AB、RNA干扰技术通过与靶mRNA结合，特异性抑制翻译过程，不改变基因的碱基序列，因此A错误，B正确；
C、抑制Gp−9a表达后，SASa工蚁仅无法识别SASa蚁后，不会处死所有蚁后，C错误；
D、RNA干扰仅抑制基因表达，不改变遗传物质，仅表现在当代，属于不可遗传变异，D错误。
【小问5详解】
该观点正确，基因簇中所有基因完全连锁，减数分裂时不会发生基因重组，控制社会分工的全部相关基因作为一个整体稳定遗传，保证了蚁群社会结构的遗传稳定性，有利于红火蚁适应环境，利于其生存与进化。
六、血液诱导型工程菌
6. 科研人员对肠道益生菌进行改造，构建了血红素（指示出血信号）诱导的基因回路，成功开发了对肠道出血灵敏响应的工程菌。原理如图1所示，其中→表示促进或转化，⊣表示抑制。
（1）从下列Ⅰ～Ⅳ中选择合适的编号填入图2，以表示工程菌响应肠道出血的机制①_____；②_____；③_____（编号选填）。
Ⅰ.血红素跨膜进入细胞内
Ⅱ.P1启动ChuA基因表达
Ⅲ.血红素与HrtR蛋白结合，关闭转录放大器
Ⅳ.血红素与HrtR蛋白结合，开启转录放大器
（2）为提升工程菌响应出血信号的灵敏度，科研人员用4种启动HrtR基因表达能力有差异的启动子替换P2，用3种与HrtR蛋白亲和性不同的启动子替换P3，任意组合并整合到工程菌中，筛选性能更优的组合。理论上需研究的组合共有_____（单选）。
A. 7种B. 9种C. 12种D. 20种
（3）据以上信息推测，性能最优的工程菌应具备的特征是_____（单选）（注：•多少代表绿色荧光蛋白浓度，折线箭头粗细表示基因表达效率高低）。
A. B.
C. D.
藤壶黏附蛋白CP43K具有很强的黏附性能。科研人员构建了血液诱导型工程菌H，智能化表达CP43K以制备生物活体胶水，用于响应肠道出血并治疗溃疡性结肠炎。
（4）根据研究目标，在构建工程菌H时，最佳方案是用藤壶黏附蛋白基因CP43K替换图1中的_____（单选）。
A. ChuAB. HrtRC. Ecf11D. GFP
（5）为确定基因CP43K已连接到质粒中且插入方向正确，应选用图3中的一对引物_____对待测质粒进行PCR扩增，预期扩增产物的片段大小为_____bp。
（6）科研人员将小鼠活性肠组织块放置于含有工程菌H的培养基中，孵育2天后，检测活体胶水的性能。下列相关说法，正确的是_____（多选）。
A. 肠组织块需无菌处理B. 培养基中需含大量氮源
C. 培养基中需添加琼脂D. 培养基中需添加血红素
已知质粒丢失会导致工程菌的性能不稳定。将工程菌H植入溃疡性结肠炎模型鼠肠道后，采集粪便样品，分别接种到含卡那霉素的培养基A、含卡那霉素和氯霉素的培养基B中，统计菌落数（CFU）。CFU(A)表示培养基A中的菌落数，不考虑其他微生物。
（7）实验中所采用的接种方法是_____（①平板划线法/②稀释平板涂布法）。若CFU（A）/CFU（B）比值越低，说明工程菌H的性能稳定性_____（①越高/②越低/③无法确定）（编号选填）。
（8）结合题意和已学知识，评价工程菌H在性能稳定性和生态安全性方面的不足，并提出进一步优化的建议_____。
【答案】（1） ①. Ⅰ ②. Ⅳ ③. Ⅱ （2）C （3）B （4）D
（5） ①. 1和3 ②. 1178 （6）ABD
（7） ①. ② ②. ①
（8）不足：目的基因位于质粒上，质粒容易丢失，导致工程菌丢失目的基因，CP43K表达能力下降，性状不稳定；工程菌可能逃逸到自然环境中，目的基因可能通过水平转移扩散到其他微生物，引发生态安全风险
优化建议：将CP43K基因整合到工程菌的拟核（基因组）DNA中，避免质粒丢失，提升稳定性；在工程菌中引入条件致死“自杀开关”，使工程菌离开肠道特定环境后会启动凋亡，避免工程菌扩散；或改造工程菌为营养缺陷型，使其只能在肠道特定条件下存活，防止逃逸
【解析】
【小问1详解】
根据题图原理，肠道出血后，第一步是血红素经ChuA转运跨膜进入工程菌细胞（Ⅰ）；进入细胞的血红素与HrtR蛋白结合，解除HrtR对转录放大器的抑制，开启转录放大器（Ⅳ）；转录放大器开启后，促进ChuA基因表达，产生更多转运蛋白转运血红素，形成正反馈放大信号，最终激活GFP表达（Ⅱ）。
【小问2详解】
根据乘法原理，4种不同的P2启动子和3种不同的P3启动子任意组合，总组合数是4×3=12种。
【小问3详解】
灵敏度高的工程菌需要满足：无出血（低血红素）时，HrtR表达量足够高，充分抑制报告基因，避免假阳性；出血（高血红素）时，抑制解除后GFP（目的蛋白）高效表达，信号明显。因此HrtR表达效率高（箭头粗）、GFP表达效率高（箭头粗，产物多）的B组合性能最优。
【小问4详解】
原基因回路中，出血信号诱导激活后，GFP（报告基因）表达；现在需要出血信号诱导激活后表达藤壶黏附蛋白CP43K，因此替换GFP基因即可。
【小问5详解】
PCR扩增需要两个引物延伸方向相向，才能扩增出目的片段；若CP43K插入方向正确，引物1和2（下游，结合下链，向右延伸）分别和引物3（上游，结合上链，向左延伸）可以扩增出目的片段，扩增产物长度分别是CP43K本身的长度978bp+200bp=1178bp（引物1和引物3组合），978bp（引物2和引物3组合）；插入方向错误时引物1和引物3无法扩增出产物，但引物2和引物3仍然可以扩增出片段978bp，因此可以选择引物1和引物3验证插入方向和连接是否成功。
【小问6详解】
A、孵育实验需要避免杂菌污染，因此肠组织块需要无菌处理，A正确；
B、工程菌生长、CP43K（蛋白质）合成都需要大量氮源，培养基需要充足氮源，B正确；
C、本实验是液体孵育，不需要添加琼脂（琼脂用于固体培养基），C错误；
D、CP43K由血红素诱导表达，因此需要添加血红素诱导，才能检测胶水性能，D正确。
【小问7详解】
统计菌落数需要使用稀释平板涂布法（平板划线法不能用于计数）；卡那霉素抗性基因KanR在拟核DNA，氯霉素抗性基因CmR在质粒，因此所有工程菌都能在培养基A（卡那霉素）生长，只有质粒未丢失的工程菌能在培养基B（卡那+氯霉素）生长。CFUA​/CFUB​比值越低，说明质粒丢失的个体越少，因此工程菌H的性能稳定性越高。
【小问8详解】
不足： ① 性能稳定性：目的基因位于质粒上，质粒容易丢失，导致工程菌丢失目的基因，CP43K表达能力下降，性状不稳定。 ② 生态安全性：工程菌可能逃逸到自然环境中，目的基因可能通过水平转移扩散到其他微生物，引发生态安全风险。
优化建议： ① 稳定性优化：将CP43K基因整合到工程菌的拟核（基因组）DNA中，避免质粒丢失，提升稳定性。 ② 安全性优化：在工程菌中引入条件致死“自杀开关”，使工程菌离开肠道特定环境后会启动凋亡，避免工程菌扩散；或改造工程菌为营养缺陷型，使其只能在肠道特定条件下存活，防止逃逸。植物物种名称
重要值
春季
（温和多雨）
夏季
（高温多雨）
秋季
（凉爽少雨）
狗牙根
36.95%
79.64%
∕
南苜蓿
24.56%
∕
31.64%
救荒野豌豆
21.40%
∕
12.32%
蝴蝶花
7.74%
3.56%
8.98%
铁苋菜
∕
7.21%
∕
紫云英
∕
∕
40.50%
组别
实验动物
处理方式
脑内多巴胺含量（μg/L）
悬挂时间（s）
TH阳性细胞数（个/mm2）
甲
健康小鼠
注射生理盐水
72.5
18.6
152
乙
（1）
（2）
25.4
6.2
50
丙
PD模型鼠
注射低剂量X
38.6
9.8
82
丁
PD模型鼠
注射中剂量X
54.2
14.3
115
戊
PD模型鼠
注射高剂量X
69.1
17.5
140
基因簇类型
雌性个体存活情况
社会结构类型
工蚁接受的成年蚁后基因簇类型
（其余蚁后不被接受而处死）
SASA
存活
单蚁后型
SASA，SASa
SASa
存活
多蚁后型
SASa
SaSa
胚胎期致死
-
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