2026届广东茂名市高三年级第二次综合测试 生物学试卷（含解析）高考模拟

这是一份2026届广东茂名市高三年级第二次综合测试 生物学试卷（含解析）高考模拟，共10页。试卷主要包含了考生必须保持答题卡的整洁等内容，欢迎下载使用。
试卷共8页，卷面满分100分。考试用时75分钟。
注意事项：
1．答卷前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上。将条形码横贴在答题卡右上角“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，然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。
4．考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，请将答题卡交回。
一、选择题：本题共16小题，共40分。第1-12小题，每小题2分；第13-16小题，每小题4分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 习近平总书记在茂名柏桥村视察时指出，要把荔枝特色产业和特色文化旅游发展得更好，让乡亲们的生活像“荔枝一样红红火火”！为实现农业和文旅产业共同发展，政府积极推进“荔枝林-食用菌-家禽”生态农业模式，有效促进农户增产增收。下列对该生态农业模式的叙述，正确的是（ ）
A. 食用菌属于第二营养级B. 实现了物质的自给自足
C. 提高了能量的传递效率D. 遵循生态工程整体原理
【答案】D
【解析】
【详解】A、食用菌属于生态系统中的分解者，捕食食物链中的营养级仅包含生产者和消费者，分解者不占据营养级，第二营养级为植食性消费者，A错误；
B、该模式属于人工生态系统，会持续对外输出农产品等产出物，需要人为输入化肥、种苗等物质，无法实现物质的自给自足，B错误；
C、该模式可实现能量的多级利用，提高能量的利用率，但相邻营养级之间的能量传递效率是相对固定的（10%~20%），无法通过生态农业模式提高，C错误；
D、该模式同时兼顾荔枝特色产业发展、文旅发展、农户增收的生态、经济、社会效益，符合生态工程的整体原理，D正确。
2. 细胞是生命活动的基本单位，以下生命活动可以不依赖活细胞的是（ ）
A. DNA合成B. 病毒增殖C. 膝跳反射D. 血糖调节
【答案】A
【解析】
【详解】A、DNA合成除了在活细胞内进行外，还可通过PCR技术在体外无细胞反应体系中完成，仅需要模板DNA、引物、脱氧核苷酸、耐高温DNA聚合酶等条件即可，可脱离活细胞进行，A正确；
B、病毒无细胞结构，必须寄生在活细胞中，利用活细胞的原料、能量、细胞器等才能完成增殖过程，依赖活细胞，B错误；
C、膝跳反射属于神经调节，依赖由活神经细胞、肌肉细胞共同组成的完整反射弧完成，离不开活细胞，C错误；
D、血糖调节需要胰岛细胞分泌调节激素，还需要肝细胞、肌细胞等靶细胞响应调节信号，全过程依赖活细胞，D错误。
3. 19世纪末，巴斯德坚信发酵必须由完整的活酵母细胞参与；而李比希则认为发酵是酵母细胞中的某些物质引起的化学反应，这些物质在细胞死亡裂解后依然能发挥作用。下列方案中能直接验证双方观点的是（ ）
A. 比较煮沸前后的酵母细胞，在葡萄糖溶液中的发酵能力
B. 比较有氧和无氧条件下，酵母细胞在葡萄糖溶液中的发酵能力
C. 比较完整活酵母细胞与酵母细胞提取液，在葡萄糖溶液中的发酵能力
D. 在含有活酵母细胞的葡萄糖溶液中添加酵母提取液，比较发酵速率是否加快
【答案】C
【解析】
【详解】A、煮沸既会杀死酵母细胞，也会破坏酵母细胞内催化发酵的相关物质，无法判断发酵不能进行的原因是缺少活细胞还是缺少相关催化物质，不能验证双方观点，A错误；
B、该实验的自变量为氧气浓度，探究的是酵母细胞呼吸的条件，和“发酵是否需要完整活细胞”的探究目的无关，不能验证双方观点，B错误；
C、完整活酵母细胞具备完整的活细胞结构，酵母细胞提取液不存在完整活细胞、仅含有酵母细胞内的各类物质，二者对照可直接判断发酵是否需要完整活细胞参与，能直接验证双方观点，C正确；
D、两组实验体系中均存在活酵母细胞，无法证明无完整活细胞时酵母细胞内的物质是否能单独引发发酵，不能验证双方观点，D错误。
4. 科研人员在探究叶绿体中光系统Ⅰ（PS Ⅰ）和光系统Ⅱ（PS Ⅱ）的功能时，发现某突变体的PS Ⅱ反应中心色素（叶绿素a，吸收、传递光能）结构异常，导致水的光解受阻；PS Ⅰ的结构未发生改变，但NADP+还原效率显著下降。由此可推断（ ）
A. PS Ⅱ不影响NADP+还原过程B. 该突变体的O2释放速率下降
C. NADPH在PS Ⅱ上合成D. PS Ⅱ的功能不受PS Ⅰ影响
【答案】B
【解析】
【详解】A、PSⅡ结构异常导致水的光解受阻，电子传递到PSⅠ的量减少，最终使NADP⁺还原效率下降，说明PSⅡ会影响NADP⁺还原过程，A错误；
B、O₂是水的光解的产物，突变体PSⅡ结构异常导致水的光解受阻，因此O₂释放速率下降，B正确；
C、NADPH是PSⅠ接受传递来的电子后，催化NADP⁺与H⁺结合形成的，合成场所是PSⅠ，C错误；
D、分析题意可知，PSⅠ结构正常但NADP⁺还原效率下降，没有信息表明PSⅡ的功能是否受PSⅠ影响，无法得出该结论，D错误。
5. 为将尾菜（蔬菜废弃物）转化为优质饲料，研究人员常使用乳酸菌、酵母菌等进行混合发酵。下列叙述正确的是（ ）
A. 发酵前对尾菜进行高温处理，为发酵提供了合适的温度
B. 发酵过程中控制pH稳定，有利于维持酶的空间结构和活性
C. 为获得优质乳酸菌，需用以纤维素为唯一碳源的选择培养基
D. 采用平板划线法计数，可有效监测发酵液中菌种数量的变化
【答案】B
【解析】
【详解】A、发酵前对尾菜进行高温处理的目的是灭菌，杀灭杂菌避免影响发酵，高温会杀死后续接种的乳酸菌、酵母菌等发酵菌种，并非为发酵提供合适温度，A错误；
B、酶的活性受pH影响，过酸或过碱都会破坏酶的空间结构使酶失活，发酵过程中控制pH稳定，有利于维持微生物胞内酶的空间结构和活性，保证发酵正常进行，B正确；
C、乳酸菌无法分解利用纤维素，若使用纤维素为唯一碳源的选择培养基，乳酸菌不能生长繁殖，无法获得优质乳酸菌，该培养基仅用于筛选纤维素分解菌，C错误；
D、平板划线法的作用是分离纯化微生物，无法对微生物进行计数，监测发酵液中菌种数量变化应采用稀释涂布平板法或血细胞计数板计数法，D错误。
6. G0期细胞是指暂时停止分裂，受到特定信号刺激又能重新进入细胞周期的细胞。有些癌细胞会进入G0期。下列关于这类癌细胞的叙述，错误的是（ ）
A. 其分裂分化的能力比其他癌细胞更强B. 对抑制DNA复制的化疗药物不敏感
C. 遗传信息与正常的体细胞一定不相同D. 可能导致治疗结束后肿瘤的再次发生
【答案】A
【解析】
【详解】A、G₀期细胞是暂时停止分裂的细胞，其分裂能力比处于增殖状态的其他癌细胞更弱，且癌细胞是基因突变导致的恶性增殖细胞，基本不发生正常分化，A错误；
B、抑制DNA复制的化疗药物作用于细胞周期的S期（DNA复制期），G₀期癌细胞暂时不进行分裂，无DNA复制过程，因此对该类药物不敏感，B正确；
C、癌细胞是原癌基因和抑癌基因发生基因突变导致的，遗传物质已发生改变，因此其遗传信息与正常体细胞一定不相同，C正确；
D、G₀期癌细胞暂时不分裂，常规化疗难以将其清除，治疗结束后受到特定信号刺激可重新进入细胞周期继续增殖，可能导致肿瘤再次发生，D正确。
7. MiMe技术可通过基因编辑将植物减数分裂改为类似有丝分裂的过程，产生与母本基因型相同的二倍体配子。下列最不可能作为该技术编辑靶点的是（ ）
A. 诱导减数分裂Ⅰ进入减数分裂Ⅱ的基因
B. 诱导减数分裂Ⅰ前期DNA双链断裂而发生互换的基因
C. 维持减数分裂Ⅰ姐妹染色单体黏连蛋白不被降解的基因
D. 编码减数分裂Ⅱ协调姐妹染色单体分离的驱动蛋白基因
【答案】D
【解析】
【详解】A、有丝分裂只进行一次细胞分裂，若要让减数分裂变为类似有丝分裂的过程，需编辑该基因阻断减数分裂Ⅰ进入减数分裂Ⅱ，因此该基因可作为编辑靶点，A错误；
B、减数分裂Ⅰ前期的交叉互换会导致配子基因型发生重组，与母本基因型不同，需编辑该基因抑制交叉互换发生，因此该基因可作为编辑靶点，B错误；
C、正常减数分裂Ⅰ中姐妹染色单体黏连蛋白不降解，仅发生同源染色体分离，要让减数分裂Ⅰ类似有丝分裂发生姐妹染色单体分离，需编辑该基因使黏连蛋白可在减数分裂Ⅰ时期降解，因此该基因可作为编辑靶点，C错误；
D、该改造过程已阻断细胞进入减数分裂Ⅱ，编码减数分裂Ⅱ功能的基因不会发挥作用，无需进行编辑，因此该基因最不可能作为编辑靶点，D正确。
8. 个体发育过程中存在基因的选择性表达。下列基因不表达的是（ ）
A. 巨噬细胞的溶菌酶基因B. 胰岛A细胞的胰岛素基因
C. 心肌细胞的ATP合成酶基因D. 神经细胞的甲状腺激素受体基因
【答案】B
【解析】
【详解】A、巨噬细胞可合成、分泌溶菌酶参与免疫防御，因此其溶菌酶基因会表达，A不符合题意；
B、胰岛素基因是奢侈基因，仅在胰岛B细胞中选择性表达，胰岛A细胞表达的是胰高血糖素基因，其胰岛素基因不表达，B符合题意；
C、ATP合成酶参与ATP的合成，为细胞生命活动供能，ATP合成酶基因属于管家基因，所有活细胞均需表达该基因，心肌细胞为活细胞，该基因会表达，C不符合题意；
D、甲状腺激素的靶细胞几乎为全身所有细胞，神经细胞是甲状腺激素的靶细胞，需要合成甲状腺激素受体识别激素，因此其甲状腺激素受体基因会表达，D不符合题意。
9. 玉米雌雄同株。纯种甜、非甜玉米间行种植，甜玉米果穗有甜和非甜籽粒，非甜果穗只有非甜籽粒。下列叙述错误的是（ ）
A. 性状遗传遵循基因分离定律B. 甜粒与非甜粒为一对相对的性状
C. 非甜玉米上的非甜粒都是纯合子D. 此现象存在玉米自交与杂交
【答案】C
【解析】
【详解】A、甜与非甜是由一对等位基因控制的相对性状，其遗传遵循基因分离定律，A正确；
B、甜粒与非甜粒是玉米同一性状（籽粒甜度）的不同表现类型，属于一对相对性状，B正确；
C、玉米是单性花，且雌雄同株，纯种甜玉米和非甜玉米间行种植，既有同株间的异花传粉，也有不同株间的异花传粉，甜玉米上的非甜籽粒，是非甜玉米授粉的结果，而非甜玉米上的没有甜籽粒，说明甜是隐性性状，非甜是显性性状。设控制非甜的显性基因为A，甜的隐性基因为a，纯种非甜玉米基因型为AA，其自交得到的非甜籽粒为纯合子AA，若接受甜玉米（aa）的花粉杂交，得到的非甜籽粒为杂合子Aa，因此非甜玉米上的非甜粒不都是纯合子，C错误；
D、玉米为雌雄同株异花植物，间行种植时既可以同株异花传粉（自交），也可以不同植株间异花传粉（杂交），D正确。
10. 近年中山大学团队在广东云开山国家级自然保护区发现了一种辛氏疣螈。辛氏疣螈曾被长期误认为是细痣疣螈，但研究表明二者存在生殖隔离。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 辛氏疣螈各种变异的发生都是对云开山特定环境的适应
B. 辛氏疣螈形成是其种群与云开山独特环境长期协同进化的结果
C. 自然选择直接作用于辛氏疣螈基因型，导致种群基因频率改变
D. 辛氏疣螈和细痣疣螈之间存在生殖隔离是它们进化的必要条件
【答案】B
【解析】
【详解】A、变异具有不定向性，只有有利变异能适应特定环境，不利变异会被环境淘汰，A错误；
B、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，辛氏疣螈作为新物种形成，是其种群与云开山独特环境长期协同进化的结果，B正确；
C、自然选择直接作用于生物的表现型，通过筛选个体的表现型定向改变种群的基因频率，C错误；
D、种群基因频率的定向改变是生物进化的必要条件，生殖隔离是新物种形成的标志，不是生物进化的必要条件，D错误。
11. 桔小实蝇是危害多种水果的害虫，成虫在果实将成熟时用尾针刺破其表皮产卵，幼虫孵化后取食寄主组织致果实腐烂落果。某芒果园桔小实蝇种群数量如图所示，该地区温度、湿度对桔小实蝇生长发育无影响。下列叙述错误的是（ ）
A. 可采用性引诱剂诱捕法监测桔小实蝇的种群数量
B. 非生物因素导致桔小实蝇种群数量在夏季出现峰值
C. 及时清理果园落果可减少桔小实蝇的种群数量
D. 种植多种水果的果园中可能出现多个种群数量峰值
【答案】B
【解析】
【详解】A、性引诱剂诱捕法是监测农林害虫种群数量的常用方法，可以通过吸引桔小实蝇，从而监测桔小实蝇的种群数量，A正确‌；
B、已知该地区温度、湿度对桔小实蝇生长发育无影响，且桔小实蝇以果实为食，其种群数量在夏季出现峰值是因为夏季多种水果成熟，食物资源丰富，这属于生物因素，B错误‌；
C、桔小实蝇成虫在果实将成熟时产卵，幼虫孵化后取食寄主组织致果实腐烂落果，及时清理果园落果，能减少幼虫的生存环境和食物来源，进而减少桔小实蝇的种群数量，C正确‌；
D、不同水果的成熟时间不同，若种植多种水果，随着不同水果的成熟，可为桔小实蝇提供食物，可能会出现多个种群数量峰值，D正确‌。
12. 桥本甲状腺炎是一种自身免疫病。患者的免疫系统会产生攻击甲状腺的抗体，如抗甲状腺球蛋白抗体（TGAb）和抗甲状腺过氧化物酶抗体（TPOAb）。临床发现，部分患者早期出现甲亢相关症状，而疾病后期多数患者会逐渐表现为甲减。下列叙述错误的是（ ）
A. TGAb和TPOAb可能导致患者的甲状腺激素分泌减少
B. 早期甲亢可能是甲状腺细胞被破坏后释放大量甲状腺激素所致
C. 甲减状态下促甲状腺激素的含量通常低于正常水平
D. 桥本甲状腺炎患者后期通常需要口服甲状腺激素治疗
【答案】C
【解析】
【详解】A、TGAb和TPOAb会攻击甲状腺细胞，造成甲状腺细胞损伤，甲状腺细胞合成分泌甲状腺激素的功能下降，可能导致患者甲状腺激素分泌减少，A正确；
B、疾病早期甲状腺细胞被抗体破坏后，细胞内储存的大量甲状腺激素释放进入血液，使血液中甲状腺激素水平暂时升高，因此出现甲亢症状，B正确；
C、甲减状态下患者体内甲状腺激素含量低于正常水平，根据负反馈调节机制，甲状腺激素对垂体的抑制作用减弱，垂体分泌的促甲状腺激素含量通常高于正常水平，C错误；
D、桥本甲状腺炎后期患者甲状腺细胞大量受损，自身合成甲状腺激素的能力不足，甲状腺激素属于氨基酸衍生物，可口服补充，因此患者通常需要口服甲状腺激素治疗，D正确。
13. 菊花是短日照植物，短肽GAST1是调控其开花的关键因子，敲除GAST1基因会导致开花延迟。某团队发现钙离子感应蛋白CAM7与赤霉素信号抑制因子GAI形成的蛋白复合体，可抑制GAST1基因的转录。短日照能诱导茎顶端分生组织胞质Ca2+浓度升高，而外源赤霉素（GA3）处理可促进GAI降解。下列叙述错误的是（ ）
A. Ca2+浓度升高可能通过促进CAM7降解，减弱对GAST1转录的抑制作用
B. GA3通过促进GAI降解，解除对GAST1基因的抑制以促进开花
C. 长日照条件下菊花植株内GA3的降解可能受到抑制
D. 菊花植株在长日照条件下，额外施加适宜浓度的GA3也可能提前开花
【答案】C
【解析】
【详解】A、短日照诱导胞质Ca2+浓度升高，短日照利于菊花开花，说明此时GAST1的转录抑制被减弱。若Ca2+促进CAM7降解，会减少CAM7-GAI复合体的生成量，减弱对GAST1转录的抑制，A正确；
B、GA3可促进GAI降解，使CAM7-GAI复合体生成量减少，解除对GAST1基因的转录抑制，GAST1表达量升高可促进开花，B正确；
C、菊花是短日照植物，长日照条件下开花延迟，说明此时GAST1的转录受抑制程度高。若GA3降解受抑制，会导致GA3含量升高，促进GAI降解，使CAM7-GAI复合体生成量减少，进而解除对GAST1的抑制，会促进开花，与长日照下开花延迟的特点矛盾，C错误；
D、长日照条件下施加适宜浓度GA3，可促进GAI降解，减少CAM7-GAI复合体的生成，解除对GAST1的转录抑制，进而促进开花，因此可能使菊花提前开花，D正确。
14. 新生儿良性家族性惊厥（BFNC）是一种罕见的原发性癫痫综合征。我国科学家对某BFNC家系（左图）进行研究，发现KCNQ2基因突变导致了BFNC。携带该致病基因的个体中，约有80%的可能表现出相关临床症状。右图是该家系部分成员基因检测结果示意图。下列叙述错误的是（ ）
A. BFNC的遗传方式可能是常染色体显性遗传
B. Ⅲ5个体可能携带KCNQ2突变基因
C. Ⅲ6和Ⅲ7再生一个正常孩子的概率是1/2
D. 该病不能通过产前B超检查进行预防
【答案】C
【解析】
【详解】A、分析题意可知，携带致病突变基因的个体有80%概率发病、20%概率表现正常，根据检测结果，Ⅲ6为杂合子（同时携带正常基因和突变致病基因），Ⅲ7不携带突变基因，说明该病为显性遗传（若为隐性，IV6不可能患病，因为Ⅲ7无突变基因），且该病代代有患者、男女患病概率均等，因此遗传方式可能是常染色体显性遗传，A正确；
B、结合图示可知，Ⅲ6是杂合子，设相关基因是A/a，则其基因型是Aa，说明其双亲II3和II4一定有一方携带A致病基因，因此Ⅲ5也可能携带突变基因，只是不表现症状，B正确；
C、Ⅲ6（基因型 Aa， A为致病突变）和Ⅲ7（基因型 aa），后代基因型及概率为1/2​Aa（携带致病）、 1/2​aa（不携带）；不携带 A一定正常，携带 A的个体中只有80%发病、20%正常，因此再生一个正常孩子的概率 =1/2aa+1/2Aa×20%=3/5，C错误；
D、该病由基因突变导致，B超只能观察胎儿的形态结构，无法检测基因是否致病，因此不能通过产前B超检查预防，D正确。
15. 光敏色素B（phyB）是植物感受光信号的关键蛋白，光激活后可抑制蛋白BP的降解，进而抑制脱落酸（ABA）合成关键基因N9的表达，最终促进种子萌发。某拟南芥突变体光照下种子萌发率显著低于野生型，且体内ABA含量过高，但施加ABA合成抑制剂后萌发率可恢复。下列叙述错误的是（ ）
A. 红光处理可以促进野生型拟南芥的种子萌发
B. phyB基因功能缺失，BP含量下降导致N9基因表达水平升高
C. BP基因功能缺失，N9表达上升，导入外源phyB能促进其萌发
D. 该拟南芥突变体可能是phyB基因或BP基因发生突变
【答案】C
【解析】
【详解】A、光敏色素phyB主要吸收红光和远红光，红光处理可激活phyB，通过上述通路抑制ABA合成，促进野生型拟南芥种子萌发，A正确；
B、若phyB基因功能缺失，光激活后无法抑制BP的降解，BP含量下降，对N9基因表达的抑制作用减弱，N9表达水平升高，导致ABA合成增加，B正确；
C、若BP基因功能缺失，BP为phyB的下游作用靶点，即使导入外源phyB，由于下游BP无正常功能，仍然无法抑制N9的表达，ABA合成不受抑制，种子萌发率无法提升，C错误；
D、phyB基因突变会导致无法抑制BP降解，BP基因突变会导致BP功能异常，二者均会使N9表达升高、ABA含量过高，因此该突变体可能是phyB或BP基因发生突变，D正确。
16. 研究人员将MP水解酶基因（mpd）和报告基因导入大肠杆菌构建了一种检测土壤农药甲基对硫磷（MP）的“细菌传感器”（部分结构如图）。MP被酶解为对硝基酚（PNP）后，可诱导报告基因表达并产生荧光信号。实验发现，在黑土中，携带rfp（红色荧光蛋白）报告基因的工程菌检测灵敏度明显低于携带amilCP（紫色荧光蛋白）报告基因的工程菌；而在含有MP的细菌液体培养基中，两者检测灵敏度相当。rfp工程菌在黑土检测中灵敏度低，最合理的解释是因为黑土（ ）
A. 某些成分抑制lac I启动子的活性，导致mpd基因表达量不足
B. 改变了重组质粒的拷贝数，导致rfp工程菌中的质粒数量降低
C. 某些物质在红光波段有自发荧光，干扰了信号的特异性检测
D. 降低了MP水解酶的活性，导致MP无法被有效降解为PNP
【答案】C
【解析】
【详解】A、液体培养基中两者灵敏度相当，说明 mpd 基因表达、MP 水解产生 PNP 的过程完全正常。如果黑土抑制 lacI 启动子，液体培养基里两者灵敏度也会出现差异，A错误；
B、质粒拷贝数是菌株自身遗传特性，液体培养基无菌土干扰时两者灵敏度一致，说明质粒拷贝数没有差异；黑土不会改变大肠杆菌胞内质粒拷贝数，B错误；
C、黑土中含有腐殖质、矿物质等杂质，这些物质会在红光波段自发产生背景荧光； rfp 菌检测的是红光信号，土壤自发荧光会和报告基因的特异性红光信号重叠，造成背景干扰、信噪比下降，检测灵敏度大幅降低； amilCP 菌检测紫色荧光，土壤杂质在紫光波段几乎无自发荧光干扰，因此灵敏度更高，C正确；
D、MP 水解酶由 mpd 基因编码，两种工程菌的 mpd 基因完全一致。如果黑土抑制水解酶活性，液体培养基中两者灵敏度也会同步下降、出现差异，与题干 “液体培养基灵敏度相当” 矛盾，D错误。
二、非选择题：本题共5小题，共60分。
17. 玉米是我国重要的粮食作物，但其生长常受干旱胁迫影响。研究人员发现了一个与玉米抗旱性相关的基因DapF1。为探究其作用机制，研究人员构建了DapF1基因敲除突变体（KO）和过表达（OE）株系，并在干旱条件下，测定其存活率，结果如图所示，其中WT为野生型玉米。
回答下列问题：
（1）干旱胁迫下，玉米根毛细胞的________________浓度会升高，有利于细胞从土壤溶液中吸水。据图分析，DapF1基因会________玉米的抗旱能力，判断依据是________________________________。
（2）研究人员检测了________________________________，若无显著差异，说明DapF1基因不是通过调节水分散失调控抗旱性。
（3）与普通植物相比，玉米具有如图所示的独特光合途径。该途径中PEP羧化酶对CO2的亲和力远高于Rubisc。在干旱环境下，玉米比普通植物具有一定生长优势，据图分析其原因是：________________。
（4）研究表明，玉米长期处于干旱时，光反应产生的电子会在叶绿体中积累，进而通过一系列反应产生活性氧（ROS），损伤光合结构。结合上述信息，推测DapF1基因影响玉米抗旱性的机制是________________。
【答案】（1） ①. 细胞液 ②. 降低或减弱 ③. 干旱条件下，KO株系存活率高于WT，OE株系低于WT
（2）干旱条件下，各株系的气孔开闭程度
（3）在干旱环境下，气孔部分关闭、CO2供应不足，在玉米叶肉细胞中的PEP羧化酶的催化作用下能高效固定低浓度CO2，形成C4化合物，转运到维管束鞘细胞后分解，释放出CO2参与卡尔文循环，维持较强的光合作用，所以玉米比普通植物具有一定生长优势
（4）DapF1基因表达DapF1蛋白抑制MDH6酶的活性，NADP+生成量减少，光反应产生的电子与NADP+结合减少，导致电子积累产生ROS，损伤光合结构，降低玉米的抗旱能力
【解析】
【小问1详解】
干旱胁迫下，根毛细胞细胞液浓度升高会增大细胞渗透压，更利于从土壤中吸水。根据柱形图结果：敲除DapF1的KO存活率高于野生型，过表达DapF1的OE存活率低于野生型，说明DapF1会降低玉米的抗旱能力。
【小问2详解】
植物水分散失主要通过蒸腾作用，由气孔开度调控，因此若不同株系的气孔开闭程度无显著差异，即可说明DapF1不是通过调节水分散失调控抗旱性。
【小问3详解】
干旱环境下植物为减少水分流失会关闭气孔，胞间CO₂浓度降低；玉米的PEP羧化酶对CO₂亲和力远高于Rubisc，可以在低CO₂浓度下高效固定CO₂，形成C4化合物，转运到维管束鞘细胞后分解，释放出CO2参与卡尔文循环，保证卡尔文循环正常进行，维持较高光合速率，因此比普通植物更有生长优势。
【小问4详解】
结合题图和题干信息：DapF1蛋白抑制MDH6酶的活性，MDH6催化反应可消耗转移多余电子；DapF1抑制MDH6后，NADP+生成量减少，光反应产生的电子与NADP+结合减少，导致电子积累产，促进损伤光合结构的活性氧生成，最终降低玉米的抗旱性。
18. 为探究草莓果实颜色形成的分子机制，研究人员通过诱变处理二倍体森林草莓（RG，果实为红色）得到一株草莓突变体（rg，果实为粉红色），其自交性状不分离；与RG杂交，F1果实为红色。
回答下列问题：
（1）果实粉红色为________（填“显性”或“隐性”）性状。研究发现，两种草莓叶片中的总可溶性糖含量无明显差异，但rg成熟果实中糖含量较低，推测这可能是由于果实发育后期________增强，消耗了部分糖分。
（2）进一步研究发现，突变体的F基因发生了碱基对的替换，研究人员推测这是粉红色果实形成的主要原因，并设计了下表所示的验证实验，将表格中的结果①补充完整。
（3）花青素是使草莓呈现红色的主要色素。F基因是花青素合成途径的一个关键酶基因，其突变使相关酶催化底物转化的能力________。为确定F基因与调控花青素合成的另一个基因M的作用关系，研究人员利用相应的单突变体杂交得到子代，基因组成及果实颜色如下表。
推测两个基因调控花青素合成的作用途径是________________________________。（用箭头和文字表示）
（4）研究人员选择白色草莓与粉红色草莓作为亲本，杂交得到F1（全为红色），再利用F1进行测交，若后代表型及比例为________，则可同时证明：①上述M、F基因调控作用途径成立；②亲本中的白色草莓基因型为________。
【答案】（1） ①. 隐性 ②. 呼吸作用（或有氧呼吸）
（2）果实恢复红色 （3） ①. 降低 ②. 白色粉红色红色
（4） ①. 红色∶粉红色∶白色＝1∶1∶2 ②. FFmm
【解析】
【小问1详解】
根据题意可知，突变体rg（粉红色）自交性状不分离，是纯合子，与野生型RG（红色）杂交，F₁全为红色，说明粉红色是隐性性状。叶片总可溶性糖无差异，成熟果实糖含量降低，最可能是果实发育后期呼吸作用（或有氧呼吸）增强，消耗了部分糖分。
【小问2详解】
该实验目的是验证F基因是红色果实形成的关键基因：RNAi降解野生型F基因的mRNA后果实颜色变浅；将正常F基因重新导入粉红色突变体后，F基因功能恢复，因此果实会恢复为红色。
【小问3详解】
F基因是花青素合成的关键酶基因，突变后果实变为粉红色（花青素减少），说明突变使酶催化底物转化的能力降低。根据表中结果：只要mm（无正常M基因），无论F是否正常都表现为白色；有M基因无正常F基因表现为粉红色，有M和正常F表现为红色，说明M基因控制的酶催化合成花青素的中间产物，F基因控制的酶催化中间产物生成花青素，推测两个基因调控花青素合成的作用途径是白色粉红色红色。
【小问4详解】
白色草莓（_ _mm）×粉红色草莓（ffM_），F₁全为红色（F_M_），说明亲本粉红色为纯合ffMM，白色亲本必须提供F基因，因此白色亲本基因型为FFmm；F₁基因型为FfMm，测交（与ffmm杂交）后代基因型为FfMm（红）:Ffmm（白）:ffMm（粉红）:ffmm（白）=1:1:1:1，对应表型及比例为红色:粉红色:白色=1:1:2。
19. 低温暴露能诱导白色脂肪组织褐变为米色脂肪组织，显著提升线粒体产热能力与全身能量消耗。为研究低温暴露引发白色脂肪组织褐变的相关机制，研究人员利用c-Fs免疫染色（一种精准检测神经元激活状态的技术）对低温暴露处理小鼠的下丘脑不同脑区进行了检测，结果如图。
回答下列问题：
（1）寒冷刺激时，小鼠________产生兴奋并传递到下丘脑体温调节中枢，相关神经兴奋后可以促进________等激素的释放，使肝及其他组织细胞的代谢活动增强，增加产热。
（2）研究人员推测对寒冷刺激作出响应的区域为下丘脑的________区，图中支持该推测的实验结果是________________________________________________________________。
（3）下丘脑DMH区有GABA能和谷氨酸能神经元。为明确低温暴露激活的神经元类型，研究人员利用基因工程技术构建了工具鼠：甲鼠仅GABA能神经元表达Cre重组酶，乙鼠仅谷氨酸能神经元表达Cre重组酶。将含有图所示元件的腺病毒分别注射到低温暴露小鼠甲和乙的DMH区，检测注射前后米色脂肪体积变化。
①在注射腺病毒的实验中，需要补充的对照实验设计为________________________________。
②检测发现与正常小鼠相比甲鼠米色脂肪体积变小；乙鼠无显著变化，说明寒冷暴露激活的是DMH区域的________神经元。
（4）研究发现，下丘脑DMH区功能复杂，具有调控体温、应激、睡眠等多种生理功能。有人提出，通过干预下丘脑DMH区中相应神经元的活动，能为肥胖的治疗提供新策略。你是否支持这一观点并说明理由：________________________________。
【答案】（1） ①. 冷觉感受器 ②. 甲状腺激素、肾上腺素
（2） ①. DMH ②. 寒冷刺激时，DMH区域的c-Fs阳性神经元相对数量增加比例最高，表明该区域被激活的神经元最多
（3） ①. 将含DIO启动子和TetTx的腺病毒注射到不表达Cre重组酶的正常小鼠的DMH区，并在相同条件下进行低温暴露处理 ②. GABA能
（4）支持。下丘脑DMH区GABA能神经元可显著提升线粒体产热能力与全身能量消耗，证明干预相关神经元能有效治疗肥胖
不支持。下丘脑DMH区功能复杂，直接干预该区神经元可能引发体温失调等副作用
【解析】
【小问1详解】
寒冷刺激首先被皮肤的冷觉感受器感知，产生兴奋并通过传入神经传递到下丘脑体温调节中枢。 体温调节中，促进产热的核心激素是甲状腺激素和肾上腺素。这两种激素能促进肝及其他组织细胞代谢增强，使产热增加。
【小问2详解】
c-Fs 是精准检测神经元激活状态的技术，其阳性数量越多，代表该区域神经元越活跃。 从图中可见，在低温条件下，DMH 区域的柱状图最高，说明该区域被激活的神经元数量最多，因此是DMH区作出了响应。
【小问3详解】
为了排除实验本身（如注射操作、病毒载体）对米色脂肪体积的影响，必须增设空白对照组。对照组应选择正常小鼠（不缺乏 T/B 细胞），注射相同的腺病毒，并进行低温处理，观察脂肪体积变化，即对照组的处理为：将含DIO启动子和TetTx的腺病毒注射到不表达Cre重组酶的正常小鼠的DMH区，并在相同条件下进行低温暴露处理。甲组（仅 GABA 能神经元表达 Cre）：注射后神经元失活，米色脂肪体积变小（说明该神经元被激活才能维持米脂肪形态，破坏后则变小）。 乙组（仅谷氨酸能神经元表达 Cre）：无显著变化。 结论：寒冷暴露激活的是 DMH 区域的GABA 能神经元。
【小问4详解】
这是一个开放性问题，支持理由：下丘脑DMH区GABA能神经元可显著提升线粒体产热能力与全身能量消耗，干预该神经元活动能加速能量消耗，减少脂肪积累，故可作为肥胖治疗新策略；不支持理由：下丘脑DMH区功能复杂，直接干预该区神经元可能引发体温调控、应激反应、睡眠节律紊乱等副作用，对机体造成不良影响。
20. 互花米草是海边潮间带常见的外来入侵植物。为探究富营养化条件下蟹类活动对互花米草生长的影响，研究人员在某海边咸水沼泽设置了相关样地，以额外施加氮肥模拟富营养化环境，用塑料网隔离螃蟹（不妨碍其摄食芦苇和互花米草），进行了相关实验，部分结果如下表所示。
回答下列问题：
（1）调查发现互花米草通过根系释放某种化学物质抑制周围植物生长，该物质属于生态系统中的________。当地原有的芦苇群落已被芦苇和互花米草的混合群落取代，这种现象称为________________________。
（2）结合上表信息，无蟹环境中，________的生长更占优势，判断依据是________________________。
（3）科研人员进一步检测了土壤中无机氮的含量，结果如图。据图分析，在施氮条件下，螃蟹活动显著________________土壤无机氮的含量，不同植物样地中这种影响________（填“有”或“无”）差别。
（4）结合图表分析，在施氮条件下，螃蟹活动能促进互花米草生长，抑制芦苇生长的原因是________。
【答案】（1） ①. 化学信息 ②. 群落演替（次生演替）
（2） ①. 互花米草 ②. 与芦苇相比，互花米草植株茎密度大，生物总量高
（3） ①. 增加 ②. 无
（4）在施氮条件下，螃蟹活动增加了土壤无机氮的含量，与芦苇相比互花米草能更好地吸收氮进行生长，抵消其受到螃蟹的摄食伤害，实现地上生物量的增加
【解析】
【小问1详解】
互花米草通过根系释放化学物质抑制周围植物生长，这种化学物质属于生态系统的化学信息。当地原有的芦苇群落被芦苇和互花米草的混合群落取代，这种现象称为群落演替（次生演替），随着时间推移，一个群落被另一个群落代替的过程就是群落演替，这里原有土壤条件保留，属于次生演替。
【小问2详解】
互花米草的生长更占优势，在无蟹、不施氮的条件下，与芦苇相比，互花米草的植株茎密度更大，地上生物量、地下生物量等生物总量更高，说明它生长更占优势。
【小问3详解】
在施氮条件下，螃蟹活动显著增加土壤无机氮的含量。 看柱状图，“有蟹、施氮” 组的土壤无机氮浓度明显高于 “无蟹、施氮” 组，说明螃蟹活动提高了无机氮含量。 不同植物样地中这种影响无差别。 芦苇和互花米草样地中，“有蟹 / 无蟹、施氮” 的对比趋势是一致的，说明螃蟹活动对无机氮的影响在两种样地中没有差别。
【小问4详解】
在施氮条件下，螃蟹活动增加了土壤无机氮的含量， 互花米草能更好地吸收利用这些氮，抵消螃蟹摄食带来的伤害，最终实现地上生物量的增加，表现为生长被促进。 芦苇对氮的吸收利用效率不如互花米草，无法抵消螃蟹摄食的影响，因此生长被抑制。
21. 细菌肿瘤治疗是利用细菌作为药物载体的免疫疗法。ClyA是一种细菌外膜蛋白，能促进细菌对肿瘤细胞的黏附与侵入，从而实现靶向递送。Nxa蛋白可诱导肿瘤细胞凋亡。研究人员在ClyA基因与Nxa基因的一端设计互补序列实现无缝连接，通过重叠延伸PCR技术将两者进行融合（如左图），并将其与温控元件相连构建热诱导表达载体（部分结构如右图），导入非致病性大肠杆菌中用于靶向治疗肿瘤。
注：pR-pL为启动子；Tc1为温控调节元件，可抑制下游基因表达，热诱导可解除其抑制作用。
回答下列问题：
（1）左图中PCR1与PCR2不能在同一个反应体系中进行，原因是引物2和引物3的碱基序列________，上述4种引物中能作为PCR3过程的引物是________。
（2）研究人员将重组的ClyA-Nxa基因分别插入带有温控元件a和b的不同载体中，通过________法导入大肠杆菌中构建了工程菌a和b，分别在37℃和42℃条件下培养，检测Nxa蛋白的表达情况，结果如图所示，其中WT表示未导入重组质粒的大肠杆菌。应选择工程菌________进行后续的实验，理由是________________________________。
（3）研究人员将筛选的工程菌通过尾静脉注射到肿瘤小鼠体内，检测不同器官及肿瘤组织中工程菌的分布情况，下表的结果能否说明成功构建了工程菌，请作出判断并说明原因。________________________
（4）近红外光热疗法利用光敏感材料的光热转换能力高热杀伤肿瘤细胞，但多数材料肿瘤靶向性差、疗效不佳。结合上述实验结果提出一种新的肿瘤治疗思路：________________________________________。
【答案】（1） ①. 具有互补的碱基片段 ②. 引物1和引物4
（2） ①. Ca2+处理法 ②. b ③. 工程菌b的Nxa蛋白在37℃不表达，仅在42℃热诱导条件下表达
（3）成功，该工程菌能够靶向小鼠体内的肿瘤组织
（4）将工程菌介导的细菌肿瘤疗法与近红外光照射的光热治疗结合进行联合治疗
【解析】
【小问1详解】
引物2是ClyA基因的下游引物，引物3是Nxa基因的上游引物，由左图第三排可知，二者含有碱基序列互补配对片段，如果PCR1和PCR2在同一个反应体系中进行，引物2和引物3会直接发生碱基互补配对，无法与模板DNA结合，导致PCR扩增失败，因此不能在同一体系中进行；PCR3的作用是扩增完整的ClyA-Nxa融合基因，需要结合在融合基因的两端外侧，因此选择最外侧的引物1（结合ClyA基因上游5'端）和引物4（结合Nxa基因下游3'端），作为PCR3的引物完成全长扩增。
【小问2详解】
将重组质粒导入大肠杆菌（原核细胞）的常用方法是Ca2+处理法（感受态细胞法）：用Ca2+处理大肠杆菌，使其处于能吸收周围环境中DNA分子的生理状态（感受态），从而将重组质粒导入细胞；结合题干信息，Tc1是温控元件，37℃时抑制下游基因表达，42℃热诱导可解除抑制，结合图的结果，工程菌a在37℃就有Nxa蛋白表达，会在正常体温下损伤正常组织，不符合靶向治疗要求，工程菌b在37℃（小鼠正常体温）几乎不表达Nxa蛋白，避免对正常组织的毒副作用，42℃（热诱导条件）下可高效表达Nxa蛋白，实现肿瘤部位的靶向诱导凋亡，因此选择工程菌b进行后续实验。
【小问3详解】
ClyA蛋白的功能是促进细菌对肿瘤细胞的黏附与侵入，实现靶向递送，表格结果显示：注射后12小时，工程菌在各器官和肿瘤组织均有分布，注射后72小时，正常器官（心、肝、脾、肺）的工程菌数量显著减少，而肿瘤组织中的工程菌数量大幅增加，说明工程菌能够特异性靶向并富集在肿瘤组织中，符合ClyA蛋白的靶向功能，因此可说明成功构建了工程菌。
【小问4详解】
题干提到近红外光热疗法的光热转换能力可高热杀伤肿瘤细胞，本实验构建的工程菌可通过ClyA蛋白实现肿瘤靶向，同时热诱导可激活Nxa蛋白的凋亡作用，因此最优治疗思路是：将工程菌介导的细菌肿瘤疗法与近红外光照射的光热治疗结合进行联合治疗，利用工程菌的肿瘤靶向性，让工程菌特异性富集在肿瘤组织，通过近红外光照射肿瘤部位，一方面利用光热效应高热杀伤肿瘤细胞，另一方面热诱导解除Tc1的抑制，使Nxa蛋白表达诱导肿瘤细胞凋亡，同时解决光热材料靶向性差的问题，实现双重靶向治疗，提升疗效。实验
主要操作
实验结果
RNAi干扰
利用农杆菌将RNAi表达载体（能特异性降解F基因的mRNA）导入森林草莓
果实颜色变浅或者出现白色区域
转基因回补
将森林草莓的F基因重新导入突变体草莓
①________________
基因组成
F_M_
ffM_
F_mm
ffmm
果实颜色
红色
粉红色
白色
白色
分组
芦苇
互花米草
不施氮
施氮
不施氮
施氮
有蟹
无蟹
有蟹
无蟹
有蟹
无蟹
有蟹
无蟹
地上生物量（g·m‒2）
2208
2789
2299
3155
1408
2102
4052
2654
地下生物量（g·m‒2）
3169
5528
2455
4319
4426
5092
5492
5885
植物茎密度（株·m‒2）
60
80
65
100
266
305
456
355
小鼠组织
注射后12小时
注射后72小时
心
肝
脾
肺
肿瘤
心
肝
脾
肺
肿瘤
工程菌数量（“+”越多，数量越多）
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++++
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