稳派上进联考2026届高三下学期5月高考大练兵生物试题（PDF版附解析）

这是一份稳派上进联考2026届高三下学期5月高考大练兵生物试题（PDF版附解析），共13页。PPT课件主要包含了答案B，答案D，答案A，答案C，下列有关叙述错误的是，回答下列问题，图10等内容，欢迎下载使用。
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. 抗性淀粉是一类难以被人体消化酶水解、可进入大肠被肠道菌群发酵产生短链脂肪酸的淀粉。米饭、土豆等煮熟冷却后，抗性淀粉含量会明显升高。下列相关叙述正确的是
【解析】抗性淀粉属于多糖，不能直接被小肠上皮细胞吸收，需水解为单糖才能吸收，A项错误；抗性淀粉难以被消化酶水解，可减缓葡萄糖吸收，避免血糖快速升高，B项正确；淀粉和脂肪酸的元素都是C、H、O三种，元素种类不变，C项错误；抗性淀粉难以消化吸收，供能效率低于普通淀粉，适合减肥人群，D项错误。
2. 科学家在猴胚胎8细胞期，利用AI技术分析细胞形态，精准执行3:5非对称分割，其中5/8细胞用于胚胎移植发育，3/8细胞用于建立胚胎干细胞系，最终从单个胚胎获得1只健康的猴子及1株胚胎干细胞系（aESCs）。下列相关叙述错误的是
【解析】胚胎分割属于无性繁殖，A项正确；8细胞期的胚胎细胞具有发育成完整个体的全能性，属于全能干细胞，B项正确；aESCs来自同一胚胎，用于细胞治疗时无免疫排斥，C项正确；胚胎干细胞来源于囊胚期的内细胞团，而非滋养层细胞，D项错误。
3. 异氟烷是临床常用的脂溶性吸入麻醉药，能直接穿过神经细胞膜的磷脂双分子层，抑制神经传导。其运输方式是
【解析】异氟烷是脂溶性物质，能直接穿过磷脂双分子层，不需要载体和能量，运输方式为自由扩散，A项正确；协助扩散和主动运输均需载体蛋白，胞吞针对大分子或颗粒物质，B、C、D项错误。
4. 实验小组以洋葱（2n=16）根尖为材料进行低温诱导植物染色体数目变化实验。下列操作正确的是
【解析】制作装片步骤为解离→漂洗→染色→制片，A项错误；制片时用镊子弄碎根尖，再按压盖玻片使细胞分散，B项正确；低温处理应在制作装片之前对活材料进行处理，C项错误；染色体数目加倍的细胞应在分生区寻找，伸长区细胞不分裂，D项错误。
5. 水蛭素是从水蛭的唾液腺中提取分离出来的多肽，具有显著的抗凝和抗血小板聚集等作用，可用于预防和治疗血栓。研究发现，通过将水蛭素的第47位天冬酰胺替换为赖氨酸，可以显著提高其抗凝血活性。下列关于该改造过程的叙述，正确的是
【解析】蛋白质工程核心步骤是根据预期功能设计蛋白质结构，推测氨基酸序列，再改造基因，A项正确；蛋白质的一级结构改造必须通过改造基因实现，不能直接替换氨基酸，B项错误；基因中嘌呤与嘧啶碱基比例始终为1：1，不改变，C项错误；氨基酸序列改变会导致蛋白质空间结构改变，D项错误。
6. 寒冷环境下，机体会通过一系列的生理反应维持体温的相对稳定。下列有关叙述正确的是
【解析】寒冷环境下体温仍维持相对稳定，产热量≈散热量，并非产热量显著大于散热量，A项错误；寒冷时自主神经系统支配下毛细血管收缩，汗腺分泌减少，以减少散热，B项错误；寒冷刺激使甲状腺激素、肾上腺素分泌增加，促进细胞代谢，增加产热，C项正确；温度感受器主要分布在皮肤、黏膜等部位，冷觉在大脑皮层产生，感受器不在大脑皮层，D项错误。
7. 长春新碱是一种常见的抗癌化疗药物，该药物能结合微管蛋白，破坏纺锤体，阻止染色单体分离，从而使细胞停滞于
【解析】前期纺锤体形成，中期染色体排列在赤道板，后期着丝粒分裂，姐妹染色单体分离并由纺锤丝牵引移向两极。长春新碱破坏纺锤体，阻止染色单体分离，细胞停滞于后期，C项正确。
8. 我国西南喀斯特地区某溶洞生态系统中，菊头蝠种群存在典型的季节垂直迁移规律：冬季菊头蝠在溶洞深处的岩壁休眠，春季向洞口区域迁移，夏季在溶洞中上层活动，秋季向洞口表层集聚。下列相关叙述错误的是
【解析】群落的垂直分层结构是指群落中不同物种在垂直方向上的分层分布，同一物种（菊头蝠）在不同季节、溶洞不同垂直位置的分布变化，不属于群落的垂直分层，A项错误；蝙蝠捕食昆虫，昆虫数量增多会使蝙蝠食物充足、数量增加；蝙蝠数量增加又会导致昆虫被捕食增多、数量下降，二者通过负反馈调节维持种群数量相对稳定，B项正确；种群数量变化直接取决于出生率、死亡率、迁入率和迁出率。菊头蝠种群数量的季节波动，与不同季节出生率、死亡率的动态变化密切相关，C项正确；菊头蝠活动能力强、活动范围大，调查其种群密度可采用标记重捕法，D项正确。
9. 某科研小组重复噬菌体侵染大肠杆菌实验，用32P标记T2噬菌体的DNA，侵染未被标记的大肠杆菌，保温不同时间后搅拌、离心，检测上清液和沉淀物的放射性，结果如下表所示。下列叙述正确的是
【解析】保温2 min时，多数噬菌体已将DNA注入大肠杆菌，上清液放射性低、沉淀物放射性高，A项错误；保温20 min时，大肠杆菌裂解，子代噬菌体释放，导致上清液放射性升高，B项正确；保温时间过短，部分噬菌体未侵染，上清液放射性会偏高，C项错误；搅拌不充分使噬菌体外壳吸附在细菌表面，但是不会影响DNA的分布，且吸附的部分会沉淀，可能使上清液放射性更低，D项错误。
10. 食蚊鱼因捕食蚊子幼虫被引入多地用于控蚊，可控制害虫、减少疾病传播。研究表明，食蚊鱼偏好静体水体，在河道水流缓慢处易捕获。为保护食蚊鱼，河道改造中可建设水生植物缓冲区以降低流速，形成局部静水区。下列有关叙述错误的是
【解析】种植本土植物遵循生态工程协调原理，避免生物入侵，A项正确；食蚊鱼控蚊属于生态功能，体现生物多样性间接价值，B项正确；水流速度不依赖种群密度，属于非密度制约因素，C项错误；捕食者会降低猎物环境容纳量，D项正确。
11. 反竞争性抑制是一种特殊的酶抑制剂，该抑制剂只能和酶—底物复合物结合，不能直接与游离酶结合，如图1表示酶促反应速率和底物浓度的变化曲线，加入反竞争性抑制剂后
【解析】反竞争性抑制剂仅与酶—底物复合物结合，不影响酶与底物的结合，因此最开始阶段的酶—底物复合物都和抑制剂结合，无酶促反应，只有抑制剂全部结合后才会出现酶促反应，因此O点会向右移动；抑制剂会降低最大反应速率，因此P点（最大速率）向下移动，D项正确。
12. KARs是植物燃烧时产生的一种能调节种子萌发的信号分子，其调节种子萌发的作用机制如图2所示，其中S蛋白是抑制种子萌发的信号分子，MAX2是泛素连接酶复合体，可介导泛素分子连接到相应蛋白上，被泛素化修饰的蛋白随后会被识别并降解。下列叙述错误的是
【解析】根据题意可知，S蛋白能抑制种子的萌发，而KARs能促使S蛋白被泛素化降解，因此对种子的萌发具有促进作用，A项正确；激素A的合成受阻和激素B的分解受阻都会抑制种子的萌发，因此两者对种子的萌发作用相抗衡，B项正确；推测MAX2缺失植物体内激素B含量高于野生型，C项错误；激素和环境共同参与植物生命活动的调节，D项正确。
13. 我国科研团队研发出线粒体胶囊移植技术，将健康线粒体包裹于囊泡中，可安全高效递送至细胞与组织，显著改善帕金森症、利氏综合征等疾病症状。下列相关叙述正确的是
【解析】线粒体是细胞的“动力车间”，ATP合成场所包括线粒体基质和内膜，A项错误；丙酮酸在线粒体基质分解产生CO2属于有氧呼吸第二阶段，不需要O2直接参与，O2参与第三阶段，B项错误；囊泡与细胞膜融合依赖生物膜流动性，该过程消耗能量，C项错误；囊泡包裹线粒体进行移植利用了生物膜具有流动性的特点，D项正确。
14. 为研究人类干扰对城市麻雀反捕食行为的影响，科研人员测定了不同人数下麻雀的惊飞距离，即麻雀发现人类后起飞的最小距离，结果如图3所示。进一步研究发现，城市核心区麻雀的惊飞距离显著高于郊区麻雀。下列叙述错误的是
【解析】人数越多惊飞距离越大，人类干扰会提升麻雀的警戒水平，A项正确；城市核心区干扰大，自然选择使惊飞距离更长，B项正确；惊飞距离差异是适应性进化的体现，C项正确；适应性进化是长期自然选择的结果，无法在一代内显著改变，D项错误。
15. 实验小组将色氨酸合成酶基因导入酪酸梭菌内获得工程菌L，临床发现工程菌L的代谢产物能通过mTOR信号通路抑制细胞毒性T细胞的增殖。为了验证该发现，实验小组用CFSE标记初始细胞毒性T细胞（CFSE是一种细胞膜渗透性荧光染料，CFSE荧光信号分子能在细胞分裂时均匀地传递给子代），设计了相关实验，如下表所示：
注：雷帕霉素溶液是mTOR信号通路抑制剂，DMSO是一种有机溶剂。
【解析】细胞毒性T细胞可清除肿瘤细胞，增殖受阻会降低清除作用，A项正确；丙组为代谢物＋雷帕霉素，验证通路作用，B项正确；CFSE随分裂稀释，可用单个细胞的荧光强度作指标，总荧光强度是不变的，C项错误；乙组增殖受抑制，单个细胞荧光最强，D项正确。
16. 某两性花观赏植物的花色由两对独立遗传的核基因A/a、B/b控制，基因控制性状的途径如图4所示，研究发现母本减数分裂形成配子时，会对B基因启动子发生全甲基化修饰，使其失去对A基因的抑制作用，父本配子中B基因无甲基化修饰。现有两株纯合的白花植株甲和乙杂交，甲为母本，乙为父本时，F1全部为红花，且基因型为AaBb。下列有关叙述错误的是
【解析】根据题意分析，基因型为A_bb开红花，或当B基因被甲基化修饰时A_B_也开红花。亲本都是白花，F1全部为红花且基因型为AaBb，因此亲本杂交基因型组合为AA×aa，由于亲本全部是白色因此不存在基因型为AAbb的个体，杂交亲本基因型组合为AABB和aabb，且AABB为母本才能使B基因甲基化修饰无法抑制A基因的表达从而F1全部为红花，因此甲的基因型为AABB，乙的基因型为aabb，A项正确；若甲为父本，则B基因不会甲基化修饰，F1全部为白花，B项正确；F1的基因型为AaBb，由于母本的B基因会发生甲基化修饰，相当于杂交组合为AaBb×Aabb，杂交后代红花植株占3/8，白花植株占5/8，C项正确；F2的红花植株存在基因型AABb、AAbb、Aabb和AaBb，B基因来自母本，4种基因型，D项错误。
二、非选择题：本大题共5小题，共60分。17. （12分）黄瓜绿斑驳花叶病毒（CGMMV）是危害黄瓜、西瓜等葫芦科作物的检疫性病毒，会导致作物严重减产。高等植物光反应中心由光系统Ⅰ（PSⅠ）和光系统Ⅱ（PSⅡ）组成，如图5所示，bPsbQ1是PSⅡ的重要组成蛋白，其作用是参与维持PSⅡ结构稳定与光合效率。科研人员以本氏烟为材料，探究了CGMMV侵染导致作物光合作用下降的机制。回答下列问题：
（1）实验室可用无水乙醇提取叶绿体中的光合色素，据图分析，色素吸收光能后能将光能转化为有机物中的化学能并储存在ATP和NADPH中。PSⅡ可使类囊体腔内的H＋浓度显著升高，这一过程的生理意义是增大膜两侧的H＋浓度差，以驱动ATP合酶合成ATP。
（1）无水乙醇（或丙酮，1分）　ATP和NADPH（1分）　增大膜两侧的H＋浓度差，以驱动ATP合酶合成ATP
【解析】（1）光合色素可溶解在无水乙醇中，因此实验室可用无水乙醇提取叶绿素。光系统Ⅰ、Ⅱ吸收的光能，经光反应最终转化为ATP和NADPH中的化学能。PSⅡ的作用能使类囊体腔内的H＋浓度显著升高，其作用是增大膜两侧的H＋浓度差，以驱动ATP合酶合成ATP。
【答案】（除注明外，每空2分，共12分）
（2）亚细胞定位显示，NbPsbQ1定位于叶绿体，CGMMV的外壳蛋白CP定位于细胞质基质中，研究发现CGMMV侵染导致作物光合作用下降和CP蛋白使NbPsbQ1发生迁移有关，为了验证该机制，实验小组将黄色荧光蛋白（YFP）拆分为N端（nYFP）和C端（cYFP），分别与目标蛋白融合，若两蛋白相互结合，YFP两半靠近恢复荧光。实验处理和实验结果如下表所示：
注：“＋”表示有荧光，“－”表示无荧光。
该实验中对照组是乙组、丙组，设置对照组的目的是排除nYFP和cYFP片段自发互补产生黄色荧光的可能。根据实验结果试阐述CGMMV侵染导致作物光合作用下降的原因：CP与NbPsbQ1特异性结合，使NbPsbQ1迁移至细胞质，导致PSⅡ结构稳定性下降，光合效率降低。
【解析】（2）实验目的是验证CP使NbPsbQ1迁移，甲组为实验组，乙组排除NbPsbQ1－nYFP与空cYFP非特异性结合，丙组排除空nYFP与cYFP－CP非特异性结合，两组共同排除无关变量干扰，即排除nYFP和cYFP片段自发互补产生黄色荧光的可能，保证实验结果的特异性；甲组细胞质出现荧光，说明CP与NbPsbQ1结合，NbPsbQ1是PSⅡ关键蛋白，离开叶绿体后PSⅡ结构破坏、光合效率下降，整体光合作用降低。
【答案】（2）乙组、丙组　排除nYFP和cYFP片段自发互补产生黄色荧光的可能　CP与NbPsbQ1特异性结合，使NbPsbQ1迁移至细胞质，导致PSⅡ结构稳定性下降，光合效率降低
（3）结合本研究，为提高葫芦科作物对CGMMV的抗性，减少作物损失，提出一条育种思路：培育NbPsbQ1基因过表达的转基因葫芦科作物。
【答案】（3）培育NbPsbQ1基因过表达的转基因葫芦科作物（答出1点即可）
【解析】（3）提高作物病毒抗性的育种核心是阻止CP与NbPsbQ1结合、或增强NbPsbQ1功能，因此可通过基因工程提高NbPsbQ1表达量，或诱变育种获得不与CP结合的突变体。
18. （12分）机体皮肤表皮和毛囊中，驻扎着特殊的“免疫哨兵”部队——CD8＋组织驻留T细胞（TRM）。TRM细胞能识别并应对感染或肿瘤发生，TRM的形成机制是皮肤角质形成细胞可分泌CXCL16趋化因子，CXCL16能和细胞毒性T细胞表面的受体CXCR6结合，促使细胞毒性T细胞迁移至皮肤，并安置在表皮中获得TRM，如图6所示，研究发现长期的精神压力会持续激活交感神经，并加速黑色素瘤进展。回答下列问题：
（1）免疫系统清除肿瘤细胞体现了免疫系统的免疫监视功能。从反射弧组成的角度分析，交感神经属于传出神经。
（1）免疫监视（1分）　传出神经
【解析】（1）免疫系统识别并清除突变肿瘤细胞，体现免疫监视功能；反射弧中，交感神经属于传出神经，负责将神经中枢信号传至效应器。
（2）实验小组为了探究长期精神压力加速黑色素瘤进展的机制。用敲除ADRB2受体基因的皮肤角质形成细胞和正常细胞进行实验，激活交感神经并检测皮肤驻留的TRM数量，结果如图7所示：
注：药物酚妥拉明能抑制交感神经释放去甲肾上腺素。图7
结合图示，试用文字和箭头补充长期精神压力会加速黑色素瘤进展的作用机制：精神压力→交感神经激活释放去甲肾上腺素→作用于角质形成细胞的ADRB2受体→CXCL16合成与分泌减少→无法结合CXCR6招募细胞毒性T细胞→皮肤TRM减少，局部免疫减弱→黑色素瘤易进展加快。为了进一步验证该机制，还应测定CXCL16的含量变化。
【解析】（2）机制逻辑：精神压力激活交感神经→作用于角质形成细胞的ADRB2受体→抑制趋化因子CXCL16合成与分泌→CXCL16减少→无法结合CXCR6招募细胞毒性T细胞→皮肤TRM减少→局部免疫下降→黑色素瘤易进展加快；验证需检测CXCL16（趋化因子）、CXCR6（受体）含量，确认其变化与机制一致。
【答案】（2）交感神经激活释放去甲肾上腺素（1分）　CXCL16合成与分泌减少皮肤TRM减少，局部免疫减弱　CXCL16
【答案】（3）使用受体阻滞剂阻断ADRB2（或局部抑制交感神经活性，或修复受损的角质形成细胞）（答出1点且合理即可）
【解析】（3）患者CXCR6正常但CXCL16降低，说明招募信号不足，T细胞无法定居为TRM，免疫力下降导致复发。治疗方案：使用受体阻滞剂阻断ADRB2，或局部抑制交感神经活性可能，或修复受损的角质形成细胞。
（3）某患者黑色素瘤术后复发，检测发现其皮肤局部CXCL16含量显著降低，但TRM表面的CXCR6表达正常。综合上述机制，提出对该患者的一条针对性治疗方案（除直接补充外源CXCL16外）：使用受体阻滞剂阻断ADRB2。
19. （12分）甲型血友病是由F8基因（编码凝血因子Ⅷ）结构异常导致的隐性遗传病。图8为某家系关于甲型血友病的遗传系谱图，为明确F8基因结构异常的分子机制，研究人员针对F8基因及相邻的无致病效应的DXS99基因设计了4对特异性引物（F1/R1、F2/R2、F1/F2、R1/R2，图9），对家庭成员进行PCR扩增，电泳结果如表所示（“＋”表示有电泳产物，“－”表示无电泳产物）：
（1）从遗传方式判断，甲型血友病的F8基因位于X染色体上，F8基因异常的原因是该基因所在的染色体上发生了染色体结构变异中的倒位，判断的理由是F1和R1（、F2和R2）是同向引物，只有发生倒位，两者才能扩增出产物。
【解析】（1）根据电泳的结果可知，Ⅱ－3的电泳结果和Ⅰ－1的电泳结果完全不同，因此说明男性个体没有和该病相关的致病基因或其等位基因遗传给后代，因此该基因最可能仅位于X染色体上，即F8基因和DXS99基因都位于X染色体上。正常情况下F1和R1的引物组合是不能扩增获得片段的，而Ⅰ－2个体能电泳获得相关片段，因此说明染色体片段发生了倒位，因此说明F8基因结构异常和染色体片段倒位有关。
（1）X（1分）　倒位（1分）　F1和R1（、F2和R2）是同向引物，只有发生倒位，两者才能扩增出产物
（2）若要检测Ⅱ－1是否携带致病基因，可用引物组合①或④对其染色体上的基因进行扩增，若Ⅱ－1不携带致病基因，则相应的扩增结果为不能获得扩增产物。若Ⅱ－1携带致病基因，且人群中该致病基因的基因频率为p，则Ⅱ－1和人群中的男性婚配，后代患病的概率是（1＋p）/4。
【答案】（2）①或④　不能获得扩增产物（1分）　（1＋p）/4
【解析】（2）引物组合①或④可检测Ⅱ－1是否携带致病基因，若未携带致病基因，则不能获得扩增产物。Ⅱ－1携带致病基因，其基因型为XAXa，人群中男性患病的XaY占比p，正常的XAY占比1－p，婚配后代患病的概率为1/2×p＋1/4×（1－p）=（1＋p）/4。
（3）已知Ⅰ－2的父母均表型正常，且无甲型血友病家族史，推测Ⅰ－2细胞内染色体变异最可能发生在细胞减数分裂的四分体时期，理由是减数分裂联会时，同源染色体的非姐妹染色单体易发生交换错误。
【答案】（3）四分体（1分）　减数分裂联会时，同源染色体的非姐妹染色单体易发生交换错误
【解析】（3）减数分裂联会时，同源染色体的非姐妹染色单体易发生交换错误导致倒位。
20. （12分）我国西北极端干旱区，降水不足200 mm、蒸发量超2 000 mm，水分是植物生存与群落稳定的主要限制因子。科研人员为揭示干旱区植物水分生态位分化与物种共存机制，选取某荒漠群落中沙拐枣、红砂、泡泡刺3种共存优势灌木，连续监测其水分利用相关指标，结果如下表：
（1）该荒漠群落的物种丰富度可通过样方法调查，三种灌木在土壤垂直方向的根系分层体现群落垂直结构，从进化的角度分析，这种根系分层是长期自然选择（协同进化）的结果。
（1）样方（1分）　垂直（1分）　自然选择（协同进化）
【解析】（1）物种丰富度常用样方法调查，即先选取一定数目的样方，然后统计样方内的物种数目，即为物种丰富度。根系垂直分层属于群落垂直结构。从进化角度看，根系分层是长期自然选择的结果，不同物种通过适应不同深度的土壤水分环境，减少了种间竞争，实现了共存。
（2）调查群落中某种植物种群的生态位，可调查的内容包括它在研究区域的出现频率、种群密度、植株高度等特征，以及它与其他物种的关系等，与泡泡刺相比，沙拐枣干旱存活率更高，从水源与生理两方面分析原因：沙拐枣利用地下水和深层土壤水，干旱时水分更稳定，且沙拐枣水分利用率高，保水能力强。
【解析】（2）一般来说植物生态位调查包含它在研究区域的出现频率、种群密度、植株高度等特征，以及它与其他物种的关系等；与泡泡刺相比，沙拐枣干旱存活率更高，结合表格数据可知其原因是沙拐枣利用地下水和深层土壤水，干旱时水分更稳定，且沙拐枣水分利用率高，保水能力强。
【答案】（2）它在研究区域的出现频率、种群密度、植株高度等特征，以及它与其他物种的关系（答出2点即可）沙拐枣利用地下水和深层土壤水，干旱时水分更稳定，且沙拐枣水分利用率高，保水能力强
【答案】（3）三种灌木根系分层，利用不同深度水源，减少种间竞争；提高水分利用率，同时能增加生物多样性，提升群落稳定性（答出2点即可，4分）
【解析】（3）搭配种植三种灌木根系分层，利用不同深度水源，减少种间竞争；提高水分利用率，同时能增加生物多样性，提升群落稳定性。
（3）在西北干旱地区选择三种灌木搭配种植，理由是三种灌木根系分层，利用不同深度水源，减少种间竞争；提高水分利用率，同时能增加生物多样性，提升群落稳定性（答出2点）。
21. （12分）合成生物学通过构建人工基因回路，实现对目标基因的精准调控。科研人员设计了可响应硝酸盐和硫代硫酸盐的基因调控系统，其核心机制如图10所示，其中Pcn为组成型启动子，可持续启动基因表达；Pyear启动子仅可被磷酸化的NarL激活；PphsA启动子仅被磷酸化的ThsR激活。该系统最终通过叠氮绿色荧光蛋白（sfgfp）的表达量反映调控效果，实验检测结果如图11所示（颜色越浅，荧光越强）。
注：NarX和ThsS是可接收硝酸盐和硫代硫酸盐信号的膜蛋白。
　 图11
回答下列问题：（1）分析图10，硝酸盐结合NarX后，NarX通过磷酸化过程将磷酸基团传递给NarL，使NarL激活并结合Pyear启动子。该过程体现了细胞膜具有信息交流的功能。
【解析】（1）磷酸盐结合NarX后，NarX作为跨膜感应蛋白，通过磷酸化（磷酸基团转移）过程将磷酸基团传递给NarL，使NarL激活并结合Pyear启动子，这是细菌双组分信号转导系统的典型机制：NarX接收信号后发生自磷酸化，再将磷酸基团转移给NarL，激活其DNA结合活性。该过程中，硝酸盐作为胞外信号，通过细胞膜上的NarX蛋白传递到胞内，调控基因表达，体现了细胞膜进行细胞间信息交流（信号转导）。
（1）磷酸化（或磷酸基团转移）（1分）　信息交流（1分）
（2）在合成生物学基因回路设计中，常利用逻辑门实现对多信号的精准调控，其中“与门”是指目的基因的表达必须同时依赖所有输入信号的激活，任一信号缺失均无法产生输出。“或门”是指目的基因的表达只需任一输入信号激活即可。该基因调控模块的核心逻辑为“与门”。图11为荧光检测的结果，根据图11可知该基因调控系统不仅可以检测环境中是否存在硝酸盐和硫代硫酸盐，还可以根据荧光强度检测两种物质的浓度大小，图11中“☆”处的荧光强度很低，原因是缺少硝酸盐信号，Pyear启动子无法被激活，不能合成ThsR，导致PphsA启动子也无法被激活，sfgfp基因无法表达。
【答案】（2）与门（1分）　浓度大小（1分）　缺少硝酸盐信号，Pyear启动子无法被激活，不能合成ThsR，导致PphsA启动子也无法被激活，sfgfp基因无法表达
【解析】（2）根据题干，“与门”是必须同时依赖所有输入信号的激活，任一信号缺失均无法产生输出；“或门”是只需任一输入信号激活即可。结合图1机制：只有硝酸盐存在时，NarX被磷酸化→NarL激活→Pyear启动子激活→表达thsR；只有硫代硫酸盐存在时，ThsR无法被磷酸化（无Pyear启动子驱动的thsR表达）；只有同时存在硝酸盐（激活Pyear→表达thsR）和硫代硫酸盐（磷酸化ThsR），才能激活PphsA启动子，驱动sfgfp表达。因此该调控模块的核心逻辑为与门（必须两个信号同时存在，才能产生sfgfp荧光输出）。
荧光强度随硝酸盐、硫代硫酸盐浓度升高而增强（颜色越浅，荧光越强），说明可通过荧光强度检测两种物质的浓度（含量）。“☆”处（对应硝酸盐浓度为0，硫代硫酸盐浓度为1 000 μml/L）几乎无荧光的原因：硝酸盐信号缺失，NarX无法磷酸化→NarL无法激活Pyear启动子→thsR基因无法表达→无ThsR蛋白，即使硫代硫酸盐存在，也无法磷酸化ThsR→PphsA启动子无法激活→sfgfp基因无法表达，因此无荧光。
（3）科研人员将ts基因（温度敏感型致死基因，仅在温度≥45 ℃时表达毒性蛋白，诱导工程菌裂解死亡）置于Pcn启动子下游，与sfgfp基因一同导入工程菌。该设计的生物意义是防止工程菌扩散到环境中造成生物安全风险；若工程菌传代后出现质粒丢失，导致45 ℃下无法裂解死亡的现象，试提出提条解决该问题的方案：将ts基因整合到工程菌拟核DNA上。
（3）ts基因是温度敏感型致死基因，仅在温度≥45 ℃时表达毒性蛋白，诱导工程菌裂解死亡。将其与sfgfp基因一同导入工程菌，可在工程菌意外扩散到环境（如实验室外、自然环境）时，通过升温（≥45 ℃）诱导其裂解死亡，防止工程菌逃逸造成的生物安全风险（如基因污染、生态入侵），实现生物防控。解决质粒丢失问题：质粒是独立于染色体的环状DNA，传代中易丢失；而染色体DNA可稳定遗传。因此方案为将ts基因整合到工程菌的染色体DNA上，即使质粒丢失，ts基因仍随染色体稳定存在，在温度≥45 ℃时可正常表达毒性蛋白，诱导工程菌裂解。
【答案】（3）防止工程菌扩散到环境中造成生物安全风险　将ts基因整合到工程菌拟核DNA上
（4）科研人员发现，该回路存在“背景泄漏”，即无信号时仍有极低荧光，且响应速度较慢，信号强度弱。为解决该问题，科研人员将Pyear启动子替换为更强的Pyear启动子突变体，试从泄漏率、响应速度、信号强度三个方面评价该改造方案对该基因调控系统的影响：响应速度更快，信号强度增强，但泄漏率升高。
【解析】（4）原系统存在“背景泄漏”（无信号时仍有极低荧光），说明Pyear启动子存在本底表达（无激活时仍有少量转录）。将其替换为更强的Pyear启动子突变体，本底转录水平会升高，因此无信号时的背景荧光增强，泄漏率升高。更强的启动子具有更高的转录活性，在信号激活后，可更快启动thsR基因的转录、翻译，进而更快激活PphsA启动子驱动sfgfp表达，因此响应速度加快。启动子活性增强，激活后thsR的表达量显著提高，进而PphsA启动子的激活效率提升，sfgfp的表达量大幅增加，因此信号强度增强。
【答案】（4）响应速度更快，信号强度增强，但泄漏率升高