山西吕梁市2026年高考考前适应性测试 高三生物试题（含解析）高考模拟

这是一份山西吕梁市2026年高考考前适应性测试 高三生物试题（含解析）高考模拟，共42页。试卷主要包含了选择题的作答，填空题和解答题的作答，考试结束后，请将答题卡上交， 经皮电刺激等内容，欢迎下载使用。
（本试题满分100分，考试时间75分钟。答案一律写在答题卡上）
注意事项：
1.答题前，先将自己的姓名、准考证号等信息填写在答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.填空题和解答题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后，请将答题卡上交。
一、选择题（本题共16小题，每小题3分，共48分）
1. R是催化CO2固定的酶，它由多个大亚基（L）和小亚基（S）以特定的方式在叶绿体基质中组装而成，L由叶绿体基因编码，S由核基因编码。下列叙述正确的是（ ）
A. 合成小亚基（S）需要内质网、高尔基体的加工
B. P元素可参与叶绿体内DNA、ATP及核糖体的合成
C. 参与R合成的细胞器只有核糖体、线粒体
D. 温度、CO2浓度通过影响R的活性影响光合作用
【答案】B
【解析】
【详解】A、小亚基S由核基因编码，进入叶绿体属于胞内蛋白，不需要经过内质网和高尔基体的加工，A错误；
B、叶绿体中的DNA、ATP的组成元素都有C、H、O、N、P，核糖体由RNA和蛋白质组成，RNA中含有P元素，所以P元素可参与叶绿体内DNA、ATP及核糖体的合成，B正确；
C、参与R合成的细胞器有核糖体（合成蛋白质）、叶绿体（编码L的基因在叶绿体中，能合成大亚基L）、线粒体（提供能量），C错误；
D、CO2浓度不会影响酶的活性，D错误。
2. 植物细胞利用蔗糖的方式如下图，下列叙述错误的是（ ）
A. 蔗糖在蔗糖酶作用下分解为两分子葡萄糖被吸收
B. 据图分析，在低氧条件下会使蔗糖运输速率下降
C. 植物组织培养过程中，蔗糖可调节培养基的渗透压
D. 细胞内pH高于培养基的pH时，有利于蔗糖的吸收
【答案】A
【解析】
【详解】A、蔗糖被分解为一分子葡萄糖和一分子果糖，A错误；
B、低氧条件下细胞有氧呼吸受抑制，产生的ATP减少，无法维持足够的H+浓度差，因此蔗糖的运输速率会下降，B正确；
C、在植物组织培养中，蔗糖除了作为碳源为植物细胞提供能量外，还可以调节培养基的渗透压，C正确；
D、蔗糖的吸收依赖H+的顺浓度梯度运输提供势能，细胞内pH高于培养基的pH时，说明细胞内H+浓度低于培养基，有利于蔗糖的吸收，D正确。
3. 端粒在减数分裂早期锚定在核膜上，通过微管的辅助在动力蛋白的驱动下沿着内层核膜进行移动。在此过程中，端粒挂在内层核膜上，迅速移动并和另外一端端粒形成“花束”结构，同源染色体才能联会成功。下列叙述正确的是（ ）
A. 端粒变短可能会引起细胞核体积减小，核膜内折
B. 若细胞骨架功能异常，会影响形成“花束”结构
C. 同源染色体联会时细胞中染色体与核DNA数相等
D. 核膜、核仁的消失发生在减数分裂Ⅰ前的间期
【答案】B
【解析】
【详解】A、端粒位于染色体两端，随着细胞分裂次数增加端粒会逐渐缩短，端粒缩短后细胞会逐渐衰老，而衰老细胞的特点是细胞核体积增大、核膜内折，A错误；
B、若细胞骨架功能异常，端粒的移动过程就会受影响，进而无法正常形成“花束”结构，B正确；
C、同源染色体联会发生在减数第一次分裂前期，此时细胞中染色体数是核DNA数的一半，C错误；
D、间期细胞主要进行的是DNA的复制和有关蛋白质的合成，为后续的分裂做物质准备，间期不发生核膜、核仁的消失，D错误。
4. 蛋白Y可识别甲基化修饰的mRNA，引起基因表达效应改变，如下图所示。下列叙述错误的是（ ）
A. ①中的RNA聚合酶可作用于氢键和磷酸二酯键
B. mRNA降解的终产物可被细胞直接用于合成ATP
C. 甲基化修饰会引起mRNA上碱基序列的改变
D. 蛋白Y可解除mRNA甲基化引起的表达效应
【答案】C
【解析】
【详解】A、①为转录过程，催化该过程的RNA聚合酶具有解旋作用，能使氢键断裂，同时还能催化核糖核苷酸形成磷酸二酯键以合成RNA，A正确；
B、mRNA降解的终产物是核糖核苷酸，而核糖核苷酸可作为合成ATP的原料（腺嘌呤核糖核苷酸是合成ATP的原料之一），所以可被细胞直接用于合成ATP，B正确；
C、甲基化修饰只是在mRNA的碱基上添加甲基，并不会引起mRNA上碱基序列的改变，C错误；
D、从图中可以看出，蛋白Y可识别甲基化修饰的mRNA，然后使得该mRNA进行翻译过程，这意味着蛋白Y可解除mRNA甲基化引起的表达效应，D正确。
5. 图甲是某单基因遗传病的系谱图，图乙为该家系中部分成员细胞内相关基因的单链序列。下列叙述错误的是（ ）
A. 据图甲、乙分析该病属于X染色体隐性遗传病
B. 该致病基因是正常基因某位点发生了碱基替换
C. Ⅱ-5与Ⅱ-2基因型相同的概率为1/2
D. 若Ⅱ-1和Ⅱ-2再生一个男孩患病的概率为1/4
【答案】D
【解析】
【详解】A、系谱图中，双亲（Ⅰ-1、Ⅰ-2）正常却生育了患病Ⅱ-3，符合“无中生有”的隐性遗传特征；若在常染色体上，双亲都是携带者，据图乙分析，Ⅰ-1不携带致病基因，可判断该病为X染色体隐性遗传病，A正确；
B、对比正常基因（TGCATCA）和致病基因（TGCGTCA）的序列，发现仅第4位碱基由A替换为G，B正确；
C、Ⅱ-5的基因型为XAXA、XAXa，且比例为1∶1，与Ⅱ-2（XAXa）基因型相同的概率为1/2，C正确；
D、根据基因序列分析，Ⅱ-1的基因型为XAY，Ⅱ-2的基因型为XAXa，二者再生一男孩患病的概率为1/2，D错误；
6. 切叶蚁把树叶切割成小片并带回蚁巢的景象极为壮观。切叶蚁无法自主合成精氨酸，完全依赖真菌提供，真菌在自然环境中难以独立生存，依赖于切叶蚁提供的叶片碎培养基、适宜温湿度等条件。切叶蚁体表寄生一种放线菌，该放线菌能分泌抗生素抑制其他有害杂菌的侵袭。下列叙述错误的是（ ）
A. 切叶蚁的切叶行为是由基因和环境共同决定的
B. 切叶蚁与真菌协同进化过程中两者的基因频率发生定向改变
C. 杂菌耐药性增强是抗生素诱导其产生耐药基因突变的结果
D. 若失去放线菌，切叶蚁与真菌的互利共生关系可能崩溃
【答案】C
【解析】
【详解】A、切叶蚁的切叶行为是基因与环境共同作用的结果，即生物的性状是基因和环境共同作用的结果，A正确；
B、切叶蚁与共生真菌长期相互影响、协同进化，自然选择会使两者的基因频率发生定向改变，B正确；
C、杂菌耐药性增强是抗生素对其产生耐药性进行定向选择的结果，而非诱导突变，C错误；
D、放线菌能分泌抗生素抑制有害杂菌，若失去放线菌，杂菌会大量繁殖，破坏真菌的生长环境，切叶蚁与真菌的共生关系可能崩溃，D正确。
7. 下丘脑是联系神经系统和内分泌系统的枢纽，图示为下丘脑参与人体相应活动的调节过程，A~E表示结构，a~f表示物质，下列叙述错误的是（ ）
A. 结构A、B、C、D、E依次表示下丘脑、胰岛、肾上腺、垂体、甲状腺
B. A-D-E之间存在分级调节，可以放大激素的调节效应，形成多级反馈调节
C. 物质a和b之间相抗衡，物质b和c、物质c和甲状腺激素之间具有协同作用
D. 人体大量出汗时，细胞外液渗透压升高，D合成并释放的f抗利尿激素增多
【答案】D
【解析】
【详解】A、根据图中腺体相应的功能可判断，结构A、B、C、D、E依次表示下丘脑、胰岛、肾上腺、垂体、甲状腺，A正确；
B、A-D-E为下丘脑-垂体-甲状腺轴，它们之间存在分级调节，可以放大激素的调节效应，形成多级反馈调节，B正确；
C、物质a和b分别为胰岛素和胰高血糖素，二者在调节血糖方面表现为相抗衡，物质b和c肾上腺素在升高血糖方面表现为协同；物质c肾上腺素和甲状腺激素之间在促进物质代谢方面具有协同作用，C正确；
D、人体大量出汗时，细胞外液渗透压升高，A下丘脑合成、并通过D垂体释放的f抗利尿激素增多，D错误。
8. 经皮电刺激（TENS）是一种安全的电刺激镇痛技术（原理如下图），其依据是“闸门控制学说”，“闸门”位于脊髓背角，传导兴奋的神经纤维包括并行的粗纤维（传导触觉信号）和细纤维（传导痛觉信号），粗纤维传导的信号能短暂关闭“闸门”，下列叙述正确的是（ ）
A. 皮肤碰到尖锐物体时产生的兴奋传至大脑皮层产生痛觉，属于条件反射
B. 兴奋传递过程中，若升高突触间隙Na⁺浓度则突触后膜动作电位峰值变小
C. TENS镇痛中兴奋在神经纤维上单向传导，可推测出细纤维上传导速率更快
D. 若TENS刺激强度过高或持续时间过长，可能引起肌肉疲劳、酸痛甚至损伤
【答案】D
【解析】
【详解】A、外界刺激作用于皮肤，产生的兴奋沿着神经纤维传至大脑皮层产生痛觉没有经历完整的反射弧，不属于反射，A错误；
B、若突触间隙Na+浓度升高，钠离子内流增多，则突触后膜动作电位峰值变大，B错误；
C、兴奋在体内的神经纤维上是单向传导，TENS镇痛触觉信号比痛觉信号早到达“闸门”，粗纤维传导的信号能短暂关闭“闸门”，可推测出粗纤维上电信号传导速率更快，C错误；
D、若TENS刺激强度过高、时间过长，会使肌肉持续收缩，过度消耗能量、代谢产物积累，最终引起肌肉疲劳、酸痛甚至损伤，D正确。
9. 神经-体液-免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制，三者之间相互作用的部分关系如下图。下列叙述正确的是（ ）
A. 若免疫活性物质是溶菌酶，它与抗体、细胞因子等物质都只存在于内环境中
B. 若免疫细胞是B细胞，其活化需要抗原和辅助性T细胞传递的信号共同刺激
C. 若激素是甲状腺激素，则可提高神经系统兴奋性且发挥作用后可被降解或回收
D. 图中三类信号分子都是通过血液运输到靶细胞，与特异性受体结合并发挥作用
【答案】B
【解析】
【详解】A、溶菌酶可以存在于唾液、泪液等外分泌液中，这些外分泌液不属于内环境，A错误；
B、若图中的免疫细胞是B细胞，则其活化需要抗原直接刺激和辅助性T细胞表面的特定分子发生变化与B细胞结合，二者缺一不可，B正确；
C、若图中的激素是甲状腺激素，则可提高神经系统兴奋性且发挥完作用后就会失活，C错误；
D、神经递质是通过突触间隙的组织液扩散作用于靶细胞，D错误。
10. 动植物生命活动的调节是维持其生长、发育与稳态的核心机制，下列叙述正确的有几项（ ）
①植物生长调节剂都具有与植物激素相似的结构和生理效应
②赤霉素和脱落酸都能促进种子萌发
③年轮的形成和植物的春化作用都体现了温度对植物生长发育的调节作用
④饭后立即进行剧烈运动，交感神经兴奋，抑制胃肠蠕动和消化腺分泌，不利于食物消化
⑤能特异性识别抗原的细胞有T细胞、B细胞、记忆细胞以及浆细胞
⑥饮酒过量的人表现为语无伦次、走路不稳、呼吸急促，与此对应的结构分别是大脑、小脑、脑干
A. 1项B. 2项C. 3项D. 4项
【答案】C
【解析】
【详解】①植物生长调节剂主要有两类，有一类分子结构与植物激素差别较大，但具有与植物激素类似的生理效应，①错误；
②脱落酸能抑制种子萌发，而赤霉素促进种子萌发，②错误；
③年轮的形成和植物的春化作用都是温度对植物生长发育调节的结果，体现了非生物因素对植物生长发育的影响，③正确；
④运动导致交感神经兴奋，会抑制胃肠运动及消化液的分泌，不利于食物消化，④正确；
⑤浆细胞不能识别抗原，⑤错误；
⑥大脑皮层上有语言中枢，小脑能协调运动，维持身体平衡；脑干能调节呼吸、心脏功能，⑥正确。
11. 东非高原的角马是迁徙性食草动物，种群数量庞大，是狮子、鬣狗等顶级捕食者的主要食物来源，被称为“草原基石物种”。下列叙述正确的是（ ）
A. 角马肌肉细胞中糖原的基本单位与植物细胞壁中纤维素的基本单位不同
B. 角马种群的性别比例会影响出生率，性别比例是其种群最基本的数量特征
C. 角马种群的增长受多种因素影响，其中草原的干旱气候属于密度制约因素
D. 研究角马的生态位，通常要研究其栖息地、食物、天敌及与其他物种的关系
【答案】D
【解析】
【详解】A、糖原和纤维素的基本单位都是葡萄糖，A错误；
B、种群最基本的数量特征是种群密度，B错误；
C、干旱气候对种群的作用强度与该种群的密度无关，属于非密度制约因素，C错误；
D、研究动物的生态位，通常要研究其栖息地、食物、天敌及与其他物种的关系，D正确。
12. 生态学家监测了我国2025年某一陆地生态系统的碳循环情况如图所示，净生态系统生产力（NEP）可以近似看作是该生态系统与大气间的净碳交换量（碳收入和碳支出的差值），下列叙述错误的是（ ）
A. 植物在当年内用于生长、发育和繁殖等生命活动的碳量为5.61×109tC/a
B. 生态系统中的能量流动和物质循环是同时进行的，相互依存，不可分割
C. 如果考虑人类生产活动影响等因素，则当年该生态系统的NEP是负值
D. 建立绿色低碳循环体系需各国共同参与，主要原因是碳循环具有全球性
【答案】A
【解析】
【详解】A、植物在当年内用于生长、发育和繁殖等生命活动的碳量（净光合作用积累量）等于植物光合作用固定的碳量减去植物呼吸作用消耗的碳量。从图中可以看出，植物光合作用固定的碳量年变化量为5.88×109tC/a，植物呼吸作用消耗的碳量年变化量为3.28×109tC/a，则用于生长、发育和繁殖等生命活动的碳量为（5.88-3.28）×109tC/a=2.6×109tC/a，A错误；
B、生态系统中的能量流动和物质循环是同时进行的，相互依存，不可分割，该过程中物质是能量的载体，而能量作为动力驱动了物质循环，B正确；
C、如果考虑人类生产活动影响等因素，植物进行光合作用吸收大气的碳，除了以自身呼吸作用和凋落物的途径离开植物群落外，还有燃烧、化石燃料燃烧等途径，因此生态系统的NEP=5.88-3.15-0.08-3.28-0.15-0.98=-1.76，是负值，C正确；
D、碳在生物群落与非生物环境之间的循环主要以二氧化碳的形式进行，碳循环具有全球性、循环性的特点，因此，建立绿色低碳循环体系需各国共同参与，D正确。
13. “退耕还林”是实现“绿水青山就是金山银山”的重要措施之一。下图是科研人员对某地不同退耕年限植物群落的物种数目变化的调查结果，下列叙述错误的是（ ）
A. 该地很可能处于湿润或半湿润地区，其演替属于次生演替
B. 调查该地土壤中小动物类群的丰富度应采用取样器取样法
C. 退耕还林第7年草本植物占优势时，群落尚未形成垂直结构
D. 与自然演替相比，封山禁牧和人为管护加快了群落演替的速度
【答案】C
【解析】
【详解】A、该地最初为耕地，随着退耕还林的进程，依次长出草本植物、灌木和乔木，因而推测，该地处于湿润或半湿润地区，其演替属于次生演替，A正确；
B、调查该地土壤中小动物类群的丰富度应采用取样器取样法，而后通过目测估计法和记名计算法进行统计，B正确；
C、退耕还林第7年草本植物占优势时，群落也形成了垂直结构，只不过不太明显，C错误；
D、与自然演替相比，封山禁牧和人为管护加快了群落演替的速度，说明人类活动会改变群落演替的速度，D正确。
14. 浓香型白酒的酒曲菌群主要由酵母菌、霉菌、细菌等构成。其中乳酸菌产生的乳酸能与乙醇反应，生成的乳酸乙酯能在白酒中起到增香、改善口感的作用。酿制流程如下图，下列叙述错误的是（ ）
A. 糖化阶段酒曲菌群分泌的淀粉酶可催化淀粉水解，为后续发酵提供底物
B. 窖池内pH的变化是由酵母菌产生的CO2溶于水导致的，与乳酸菌无关
C. 与单一菌种发酵相比，混合菌群发酵能生成多种代谢产物提升白酒风味
D. 对发酵液中霉菌进行稀释涂布平板计数，统计的数值往往比活菌实际数目少
【答案】B
【解析】
【详解】A、糖化阶段，酒曲菌群分泌的淀粉酶可将原料中的淀粉水解为葡萄糖，葡萄糖可作为后续酵母菌发酵产酒精的底物，A正确；
B、窖池内pH下降，不仅和酵母菌产生的CO2​溶于水有关，窖池中乳酸菌发酵会产生乳酸，乳酸也会导致pH降低，因此pH变化与乳酸菌有关，B错误；
C、混合菌群中不同微生物可产生多种代谢产物，相比单一菌种发酵，更能提升白酒风味，C正确；
D、用稀释涂布平板法计数活菌时，两个或多个活菌连在一起会形成一个菌落，因此统计的数值往往比活菌实际数目少，D正确。
15. 青蒿素是治疗疟疾的重要药物。研究人员利用细胞悬浮培养技术筛选高产青蒿素细胞并进行工厂化生产，实验流程如下，下列叙述正确的是（ ）
A. 青蒿素属于次生代谢物，在整个生命过程中一直产生
B. ①过程需对外植体进行灭菌，防止杂菌污染
C. ②过程常用果胶酶处理愈伤组织，解离细胞间的连接
D. ③过程应保持在无菌、无毒和5%的CO2环境条件下
【答案】C
【解析】
【详解】A、青蒿素属于次生代谢物，是在植物生长到特定阶段或特定环境下才会合成，A错误；
B、①过程为脱分化过程，该过程需对外植体进行消毒以防止后续培养过程中杂菌污染，B错误；
C、②过程是将愈伤组织分散成单细胞，常用果胶酶解离细胞间的连接，C正确；
D、③植物细胞培养不需要维持5%CO2的环境（这是动物细胞培养的条件），只需要保持无菌、无毒的环境即可，D错误。
16. 我国科研团队基于微流控芯片成功研发3D胚胎植入模型，可模拟子宫内膜分层结构，实现胚胎“定位—附着—入侵”全过程体外重现。下列叙述错误的是（ ）
A. 3D胚胎植入过程存在细胞间的信息交流
B. 体外培养的胚胎通常发育至桑葚胚或囊胚阶段用于移植
C. 胚胎的滋养层细胞将来发育成胎儿的各种组织、器官
D. 利用该模型可筛选促进或抑制胚胎着床的药物分子
【答案】C
【解析】
【详解】A、胚胎植入过程中胚胎细胞和子宫内膜细胞需要相互识别、作用，存在细胞间的信息交流，A正确；
B、体外培养的胚胎通常发育至分化程度低、移植存活率高的桑葚胚或囊胚阶段再进行移植，B正确；
C、囊胚期的滋养层细胞将来发育为胎膜和胎盘，内细胞团细胞才会发育成胎儿的各种组织、器官，C错误；
D、该模型可体外重现胚胎植入的完整过程，可通过观察药物处理后胚胎着床的情况，筛选促进或抑制胚胎着床的药物分子，D正确。
二、非选择题（本题共5小题，共52分）
17. 马齿苋是目前已知唯一能在同一叶片中运行C4光合途径与CAM景天酸代谢途径的植物，主要过程如下图。这种双重光合系统的分子调控机制有望使普通植物转变为“超级作物”，在耐旱的同时保持高产。回答下列问题：
（1）正常条件下马齿苋的光合作用以C4途径为主，CO2，固定发生在_______细胞中，与RuBP羧化酶相比，PEP羧化酶固定CO2的优势是_______。图中物质A是_______。
（2）干旱胁迫下，CAM途径增强，夜间吸收CO2合成苹果酸通过结构①_______运到维管束鞘细胞。白天苹果酸分解释放CO2可供给_______（“卡尔文循环”、“C4循环”、“卡尔文循环和C4循环”）利用。
（3）科研人员尝试在水稻（C3植物）细胞中拼接马齿苋的光合基因模块，在构建基因表达载体时，需要将_______等拼接在一起。
a.C4途径的关键酶基因
b.CAM途径的关键酶基因
c.起始密码子和终止密码子
（4）按上述方法对水稻进行了改造，欲探究改造后的植株在干旱条件下是否保持较高的光合速率。写出简要设计思路：_______。
【答案】（1） ①. 叶肉细胞和维管束鞘 ②. 对CO2的亲和力强（或能利用更低浓度的CO2） ③. ATP和NADPH
（2） ①. 胞间连丝 ②. 卡尔文循环
（3）ab （4）将普通水稻和改造后水稻植株置于相同的干旱条件下培养，其他条件保持一致且适宜，培养一段时间后检测并比较两组的光合速率
【解析】
【小问1详解】
C₄途径中，叶肉细胞的 PEP 羧化酶先将 CO₂固定为 C₄（草酰乙酸），随后 C₄运输到维管束鞘细胞释放 CO₂，再由 RuBP 羧化酶固定进入卡尔文循环。因此 CO₂固定发生在叶肉细胞和维管束鞘细胞中。RuBP 羧化酶（Rubisc）既能固定 CO₂，也能与 O₂结合（光呼吸）；而 PEP 羧化酶对 CO₂的亲和力远高于 Rubisc，即使在低浓度 CO₂环境下也能高效固定 CO₂，避免光呼吸浪费。因此优势是对 CO₂的亲和力更强（能利用更低浓度的 CO₂）。卡尔文循环（暗反应）需要光反应提供的ATP 和 NADPH（[H]），用于 C₃的还原。因此图中物质 A 是ATP 和 NADPH。
【小问2详解】
植物细胞间运输小分子有机物（如苹果酸）的通道是胞间连丝，它连接叶肉细胞与维管束鞘细胞，实现物质的胞间转运。白天气孔关闭，苹果酸在维管束鞘细胞中分解，释放的 CO₂直接进入卡尔文循环，被 RuBP 羧化酶固定，用于合成有机物，因此供给 “卡尔文循环” 利用。
【小问3详解】
a.C₄途径的关键酶基因，需要，才能实现 C₄光合途径。
b.CAM 途径的关键酶基因，需要，才能实现耐旱的 CAM 途径。
c.起始密码子和终止密码子，不需要，因为基因表达载体中需要的是启动子、终止子（调控转录的 DNA 序列），而起始 / 终止密码子是 mRNA 上的翻译信号，包含在目的基因的编码序列中，无需额外拼接。
【小问4详解】
实验核心思路：遵循单一变量原则，以普通水稻为对照，检测干旱条件下改造水稻的光合速率。设计思路： 选取生理状态一致的普通水稻和改造后水稻植株，分为两组； 将两组植株置于相同且适宜的环境中，施加相同的干旱胁迫处理（如控制土壤含水量）； 其他条件（温度、光照、CO₂浓度等）保持一致且适宜； 培养一段时间后，检测并比较两组植株的光合速率（如净光合速率、CO₂吸收速率）。 若改造组光合速率显著高于普通组，说明改造后的水稻在干旱条件下能保持较高的光合速率。
18. 谷子（2n=18）俗称小米，是我省重要的粮食作物。已知米粒颜色有黄色、浅黄色和白色，由等位基因E和e控制，其中白色（ee）是米粒中色素合成相关酶的功能丧失所致。锈病是谷子的主要病害之一，抗锈病和感锈病由等位基因R和r控制。现有黄色感锈病的栽培种和白色抗锈病的农家种，欲选育黄色抗锈病的品种，科研人员进行了如下实验。回答下列问题：
（1）控制米粒颜色的基因E和e的显隐性关系为_______，判断依据是______。
（2）选F2中黄色抗锈病个体自交，子代黄色抗锈病中纯合子占_______。选F2中浅黄色抗锈病个体随机传粉，子代中黄色抗锈病纯合子占_______。
（3）若要快速选育稳定遗传的黄色抗锈病品种，可采用的育种方法是_______。
（4）科研小组在F1中偶然发现一浅黄色感锈病植株，出现该植株的原因可能是亲本在形成配子时发生了基因突变，也可能是染色体片段缺失。请你选择合适的材料，设计杂交实验方案来判断其原因。（注：两条染色体片段缺失的胚不能发育；不考虑米粒的颜色）
实验方案：______。
结果预测：若______，则为基因突变；
若______，则为染色体片段缺失。
【答案】（1） ①. 不完全显性 ②. 黄色与白色杂交，F1均表现为浅黄色
（2） ①. 3/5 ②. 1/9
（3）单倍体育种 （4） ①. 实验方案：让该感锈病植株与亲本的（纯合的）抗锈病植株杂交得F1，F1自交得F2，观察统计F2的表型及比例 ②. 抗锈病∶感锈病=3∶1 ③. 抗锈病∶感锈病=6∶1
【解析】
【小问1详解】
黄色与白色杂交，F1表现为浅黄色（杂合子表型），F2中黄色：浅黄色：白色 = (3+1)：(6+2)：(3+1) = 4：8：4 = 1：2：1，符合不完全显性的性状分离比；且白色（ee）为纯合隐性表型，黄色为纯合显性表型（EE）。
【小问2详解】
颜色：EE（黄色）： Ee（浅黄色）： ee（白色） = 1：2：1，抗病：R_（抗锈病）： rr（感锈病） = 3：1，黄色抗锈病基因型及比例：EERR (1/3)、EERr (2/3) 。EERR 自交：全为 EERR（黄色抗锈病），EERr 自交：子代 EERR (1/4)、EERr (2/4)、EErr (1/4)，其中黄色抗锈病为 EERR+EERr = 3/4，子代黄色抗锈病中纯合子（EERR）占比：（1/3×1+2/3×1/4）÷（1/3×1+2/3×3/4）=3/5。浅黄色抗锈病个体（EeR_）随机传粉：Ee → 配子 E：e=1：1 ，抗病：R_中 RR (1/3)、Rr (2/3) → 配子 R：r=2：1，子代黄色抗锈病纯合子（EERR）占比：1/2×1/2×2/3​×2/3​=1​/9。
【小问3详解】
要快速选育稳定遗传的黄色抗锈病品种，可采用的育种方法是单倍体育种，通过花药离体培养获得单倍体，再用秋水仙素处理使染色体加倍，可快速获得纯合黄色抗锈病品种。
【小问4详解】
只考虑抗锈病和感锈病，F1感锈病植株的基因型是rr或rO（O表示染色体片段缺失R基因）。欲通过杂交实验方案来判断其原因，实验设计可为让该感锈病植株与亲本的（纯合的）抗锈病植株杂交得F1，F1自交得F2，观察统计F2的表型及比例。若为基因突变，则F1的基因型是Rr，F2抗锈病∶感锈病=3∶1。若为染色体片段缺失，F1的基因型为Rr：RO=1：1，其中Rr自交后代为抗锈病∶感锈病=3∶1，RO自交后代为抗锈病∶感锈病=3∶0，因此F2抗锈病∶感锈病=6∶1。
19. “端稳中国碗，装满中国粮”。科研人员对水稻开展了大量研究发现，水稻地上分蘖角度是决定水稻株型和产量的关键性状，对其调控机制开展了深入研究。下图为LA1基因参与调控水稻分蘖角度的部分机制，回答下列问题：
（1）据图分析，在重力作用下，LA1基因通过影响_______的分布，进而引起_______基因的不对称性表达，最终调控分蘖的生长方向。这一过程体现了植物生命活动调节是_______共同作用的结果。
（2）分蘖部位下层细胞生长素浓度高，_______其向上生长，导致分蘖角度α减小。同时水稻主茎顶芽产生的生长素通过_______运输向下积累在分蘖节的侧芽处，抑制侧芽生长，此现象称为_______。
（3）育种工作者发现，LA1基因功能缺失突变体的分蘖角度显著增大，呈匍匐生长，严重影响产量。从光合作用角度分析，该突变体产量降低的主要原因是_______。
【答案】（1） ①. 生长素 ②. WOX6和WOX11 ③. 基因、激素、环境因素##基因表达调控、激素调节和环境因素调节
（2） ①. 促进 ②. 极性##主动 ③. 顶端优势
（3）匍匐生长叶片相互遮挡，光能利用率降低；群体通风性差，CO2供应不足，减少有机物的积累产量降低
【解析】
【小问1详解】
据图可知，在重力作用下，LA1基因通过影响生长素的分布，进而引起WOX6和WOX11基因的不对称性表达，最终调控分蘖的生长方向。这一过程体现了植物生命活动调节是基因表达调控、激素调节和环境因素共同作用的结果。
【小问2详解】
因为生长素具有低浓度促进生长，高浓度抑制生长的特点，茎对生长素不敏感，分蘖部位下层细胞生长素浓度高，促进作用更强，所以其向上生长，导致分蘖角度α减小。水稻主茎顶芽产生的生长素通过极性运输向下积累在分蘖节的侧芽处，抑制侧芽生长，此现象称为顶端优势。
【小问3详解】
从光合作用角度分析，LA1基因功能缺失突变体呈匍匐生长，匍匐生长叶片相互遮挡，光能利用率降低；群体通风性差，CO2供应不足，而CO2为光合作用的原料，因此，CO2供应不足，减少有机物的积累产量降低。
20. 山西运城盐湖湿地有众多动植物资源，遗鸥作为旗舰物种对湿地水质变化极为敏感。曾因污染及围湖造田等导致生态环境恶化，使生物种类减少。近年来开展生态修复，生物多样性逐步恢复。回答下列问题：
（1）随着盐湖湿地生态环境改善，遗鸥每年10月中下旬开始陆续抵达盐湖，直到次年3到4月北返，体现了群落的_______。
（2）遗鸥繁殖期在5至7月，求偶时伴随着跳舞与共鸣。由此可以看出遗鸥之间可通过_______信息进行交流，体现_______离不开信息传递。
（3）湿地中的沉水植物生长于水域的中央区域，挺水植物生长于近岸的浅水区，陆生植物分布于离岸较远处，这体现了群落的________结构。湿地中生活在不同地段的动物有明显差异，原因是______。
（4）控源截污是修复湿地的基本措施，若仅依赖植被恢复和生物投放，未控制污染物的输入，修复效果会大打折扣。从生态系统稳定性的角度分析原因：________。修复之后湿地公园是周边居民休闲并观赏候鸟的好去处，且具有蓄洪防旱、净化水质等功能，体现了生物多样性的_______价值。
【答案】（1）季节性 （2） ①. 物理信息和行为 ②. 生物种群的繁衍
（3） ①. 水平 ②. 不同动物所需要的食物和栖息地不同
（4） ①. 生态系统的自我调节能力是有限的，若污染物输入超过其自我净化能力，生态系统稳定性就会急剧下降，生态系统就会失衡 ②. 直接和间接
【解析】
【小问1详解】
遗鸥随季节周期性抵达和北返，体现了群落的季节性。
【小问2详解】
跳舞” 属于行为信息，“共鸣（鸣叫）” 属于物理信息（声音）； 求偶行为是为了完成繁殖，体现了生物种群的繁衍离不开信息传递。
【小问3详解】
湿地不同地段（水域中央、近岸浅水区、离岸较远处）的植物分布差异，体现了群落的水平结构（因地形、水分等因素导致的水平方向上的分布差异）； 植物的分布决定了动物的分布，不同地段的植物为动物提供了不同的栖息环境与食物，因此动物分布也有明显差异。
【小问4详解】
生态系统的自我调节能力是有限的，若不控制污染物输入，污染物持续积累会超过其自我调节能力，生态系统稳定性就会急剧下降，生态系统就会失衡，修复效果大打折扣； 休闲观赏候鸟属于直接价值（观赏、休闲），蓄洪防旱、净化水质属于间接价值（生态功能），因此体现了生物多样性的直接和间接价值。
21. 番茄灰霉病是由灰葡萄孢菌引起的一种真菌病害，严重影响番茄的产量和品质。研究发现，将拟南芥AtMYB12抗病基因（简称A基因）转入番茄，使番茄获得对灰霉病的抗病能力。下图1为A基因的片段，图2是pBIN质粒及相关限制酶识别位点。回答下列问题：
（1）利用PCR技术扩增A基因时，设计引物是关键步骤之一，引物的作用为_______。若扩增过程中发现得到的扩增产物除了A基因片段，还有一些非特异性条带，可能的原因有_______（至少答出1点）。
（2）据图1分析，A基因转录的模板链是_______链，为确保A基因与质粒正向连接，需要在图1中左侧引物_______（“1”或“3”）的5′端添加限制酶_______的识别序列。
（3）研究人员通过Ca2+处理农杆菌，使细胞处于一种_______的生理状态，以利于重组质粒导入。转化成功的农杆菌侵染番茄细胞后，质粒中的T-DNA可以将A基因整合到______，然后在含_______的培养基中筛选成功转化的植物细胞，继续培养得到再生植株后，从分子水平可以用_______检测番茄细胞中A基因是否成功翻译出相应蛋白质。
（4）将某有抗灰霉病特性的番茄与非转基因番茄进行杂交，得到的子代中抗病与易感病之比约为3∶1，原因可能是_______。
【答案】（1） ①. 使DNA聚合酶能够从引物的3′端开始连接脱氧核苷酸 ②. 引物与非目的基因片段存在互补配对区域；引物太短；复性温度太低；模板DNA含有杂质，杂质DNA可能作为模板与引物结合进行扩增
（2） ①. b ②. 1 ③. Bcl Ⅰ
（3） ①. 能吸收周围环境中DNA分子 ②. 番茄细胞染色体DNA上 ③. 卡那霉素 ④. 抗原-抗体杂交
（4）两个A基因整合到番茄细胞内两条非同源染色体上
【解析】
【小问1详解】
在利用PCR技术扩增A基因时，引物的作用是使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸。
若扩增产物除A基因片段外还有非特异性条带，可能的原因有引物与非目的基因片段存在互补配对区域；引物太短；复性温度太低；模板DNA含有杂质，杂质DNA可能作为模板与引物结合进行扩增。
【小问2详解】
根据图1，A基因转录时，RNA聚合酶结合在启动子上，从引物的3'端开始转录，所以模板链是b链，PCR扩增时，引物与目的基因的3'端（ OH端 ）碱基互补配对，所以应选择的引物为引物1和引物4。
依据图2，且确保A基因与质粒正向连接，需要采用双酶切法，同时避免自身环化和反向连接，则需要在引物5’端添加限制酶，由于要对质粒和目的基因采用相同的酶进行切割，由于番茄灰霉病是由灰葡萄孢菌引起的一种真菌病害，所以需要将A基因拼接到pBIN质粒的T-DNA区域的真核启动子和终止子之间，在该质粒的真核启动子和终止子之间符合该要求的限制酶只有Bcl I、Kpn I，按照启动子的方向，需要在右侧引物（4）5'端添加限制酶Kpn I的识别序列、左侧引物（1）5'端添加限制酶Bcl I的识别序列。
【小问3详解】
用Ca2+处理农杆菌，可使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，利于重组质粒导入。
转化成功的农杆菌侵染番茄细胞后，质粒中的T-DNA能将A基因整合到番茄细胞染色体的DNA上，因为质粒的T-DNA区域上有卡那霉素抗性基因，所以在含卡那霉素的培养基中可筛选成功转化的植物细胞，从分子水平检测A基因是否成功翻译出相应蛋白质，可用抗原-抗体杂交技术。
【小问4详解】
某有抗灰霉病特性的番茄与非转基因番茄杂交，子代中抗病与易感病之比约为3：1，符合杂合子自交的性状分离比，原因可能是两个A基因整合到番茄细胞内两条非同源染色体上。组别
亲本
F1表型及比例
F2表型及比例
1
黄色感锈病♀×白色抗锈病♂
浅黄色抗锈病
黄色抗锈病∶黄色感锈病∶浅黄色抗锈病∶浅黄色感锈病∶白色抗锈病∶白色感锈病=3∶1∶6∶2∶3∶1
2
白色抗锈病♀×黄色感锈病♂