广东阳江市2026届高三年级 三轮复习阶段检测 生物学（含解析）高考模拟

这是一份广东阳江市2026届高三年级 三轮复习阶段检测 生物学（含解析）高考模拟，共26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，21小题，满分100分。考试用时75分钟。
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡指定位置上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.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. 健康体重管理行动是实现“健康中国2030”目标的重要支撑。体重管理过程中要求摄入适量的蛋白质，这是因为蛋白质能（ ）
A. 组成细胞的结构物质B. 为生命活动提供主要能源
C. 储存生物的遗传信息D. 催化细胞内所有反应
【答案】A
【解析】
【详解】A、蛋白质是生命活动的主要承担者，可作为组成细胞结构的重要物质，如细胞膜蛋白、肌肉蛋白等，人体生长发育、结构更新都需要摄入蛋白质作为原料，A正确；
B、为生命活动提供主要能源的物质是糖类，蛋白质不是主要能源物质，B错误；
C、储存生物遗传信息的物质是核酸，蛋白质不具备储存遗传信息的功能，C错误；
D、催化细胞内化学反应的是酶，绝大多数酶的本质是蛋白质，少数酶是RNA，因此蛋白质无法催化细胞内所有反应，D错误。
2. 细胞骨架是真核细胞内重要的网架结构，对维持细胞正常结构和生命活动至关重要。下列关于细胞骨架的叙述，正确的是（ ）
A. 由磷脂双分子层构成B. 仅存在于动物细胞中
C. 与细胞分裂和分化有关D. 不参与囊泡运输的过程
【答案】C
【解析】
【详解】A、磷脂双分子层是细胞膜的基本支架，细胞骨架的组成成分为蛋白质纤维，A错误；
B、细胞骨架存在于所有真核细胞中，植物细胞等真核生物细胞也含有细胞骨架，并非仅存在于动物细胞，B错误；
C、细胞骨架可参与细胞分裂过程中染色体的移动、细胞分化过程中细胞形态的调控等过程，与细胞分裂和分化有关，C正确；
D、囊泡运输需要以细胞骨架作为运输轨道完成定向移动，细胞骨架参与囊泡运输过程，D错误。
3. 研究者以细菌的蛋白质LmrR为骨架，将L-脯氨酸(一种天然氨基酸)引入该蛋白质的内部空腔中，成功构建出一种新型人工酶。该新型人工酶可催化特定底物发生醛缩反应，且具有高效性和高选择性。下列关于该新型人工酶的叙述，正确的是（ ）
A. 与天然酶一样在核糖体上合成
B. 其高选择性说明只催化一种底物
C. 其合成属于蛋白质工程的范畴
D. 可以为醛缩反应提供更多活化能
【答案】C
【解析】
【详解】A、该新型人工酶是对天然蛋白质LmrR进行改造、引入L-脯氨酸后得到的，并非仅由核糖体合成；且天然酶中少数为RNA，不在核糖体上合成，A错误；
B、酶的高选择性（专一性）是指酶可催化一种或一类化学反应，并非只能催化一种底物，B错误；
C、蛋白质工程的范畴包括对现有蛋白质进行改造、制造具有新功能的蛋白质，该人工酶是改造天然蛋白质获得的具有新催化功能的酶，属于蛋白质工程范畴，C正确；
D、酶的作用机理是降低化学反应的活化能，不能为化学反应提供活化能，D错误。
4. 水生底栖动物的数量常作为判断水质好坏的指标之一、研究发现，水丝蚓(一种活动能力弱的底栖动物)通过生物扰动如挖穴、摄食污泥等活动驱动沉积物中的重金属向水中释放。下列叙述错误的是（ ）
A. 调查湖泊水丝蚓的种群密度可以采用样方法
B. 河流中所有的水生底栖动物数量构成丰富度
C. 污水排入较多的水体一般水丝蚓的数量较多
D. 过多的水丝蚓可能预示着水产品重金属超标
【答案】B
【解析】
【详解】A、样方法适用于调查活动能力弱、活动范围小的生物的种群密度，水丝蚓活动能力弱、活动范围小，可采用样方法调查其种群密度，A正确；
B、群落丰富度是指群落中物种数目的多少，而非某类生物的个体总数量，河流中所有水生底栖动物的数量不能构成丰富度，B错误；
C、污水排入较多的水体中污泥、有机质含量高，可为水丝蚓提供充足食物和栖息环境，一般水丝蚓数量较多，C正确；
D、水丝蚓可驱动沉积物中的重金属释放到水中，过多水丝蚓会使水体重金属含量升高，通过生物富集作用，水产品体内会积累大量重金属，可能出现重金属超标的情况，D正确。
5. 清道夫是一种典型的外来入侵物种。清道夫的适应性与繁殖力强，可摄食藻类、有机碎屑、鱼卵和鱼苗等。诱集捕捞、人工捕捞、物理清除等方式是治理清道夫的常见方式。下列叙述正确的是（ ）
A. 入侵初期清道夫种群呈“S”形增长
B. 清道夫的入侵会引发群落的次生演替
C. 人工捕捞清道夫可降低其环境容纳量
D. 设置地笼诱集捕捞清道夫属于生物防治
【答案】B
【解析】
【详解】A、入侵初期清道夫的生存资源、空间充足，缺少天敌，种群数量呈“J”形增长，“S”形增长是存在环境阻力下的种群增长模式，A错误；
B．清道夫入侵的区域原有水生群落的生存条件基本保留，还存在原有物种的繁殖体，因此其入侵引发的群落演替属于次生演替，B正确；
C．环境容纳量由环境资源、天敌、栖息空间等环境因素决定，人工捕捞仅直接降低清道夫的种群数量，无法改变其环境容纳量，C错误；
D．设置地笼诱集捕捞是利用物理装置进行捕捞，属于物理防治，生物防治是利用生物种间关系（如引入天敌、寄生生物）治理有害生物的方法，D错误。
6. 草地贪夜蛾是一种入侵性农业害虫。研究发现，草地贪夜蛾体内的肠球菌分泌物可以促进解毒酶基因的表达，增强虫体对酰胺类杀虫剂的解毒能力，从而产生抗药性。下列叙述正确的是（ ）
A. 肠球菌与草地贪夜蛾之间形成的寄生关系是协同进化的结果
B. 草地贪夜蛾一旦产生杀虫剂抗性便与原来的种群形成生殖隔离
C. 长期使用酰胺类农药导致草地贪夜蛾体内出现解毒酶基因
D. 研发能裂解肠球菌的噬菌体可用于防治草地贪夜蛾
【答案】D
【解析】
【详解】A、肠球菌的分泌物可增强草地贪夜蛾的解毒能力，二者对彼此生存有利，属于互利共生关系，A错误；
B、生殖隔离是新物种形成的标志，仅产生杀虫剂抗性的草地贪夜蛾与原种群仍属于同一物种，未形成生殖隔离，B错误；
C、变异是不定向的，草地贪夜蛾的解毒酶基因在使用农药前就已存在，酰胺类农药仅起到定向选择的作用，保留抗药性个体，并非诱导解毒酶基因产生，C错误；
D、裂解肠球菌的噬菌体可杀灭草地贪夜蛾体内的肠球菌，从而抑制解毒酶基因的表达，降低草地贪夜蛾对酰胺类杀虫剂的抗药性，可用于草地贪夜蛾的防治，D正确。
7. 细胞培养肉的外观和纹理风味与真实肉接近。其培养过程是将猪、牛等动物成体干细胞接种于可食用的三维支架中，在一定条件下分化成肌纤维和成脂细胞，进而精准形成细胞培养肉。下列叙述正确的是（ ）
A. 制造时培养时间过长会导致成体干细胞分化形成胚胎
B. 利用成体干细胞的无限增殖能力可大规模生产细胞培养肉
C. 制造细胞培养肉的过程中，基础技术是动物细胞融合技术
D. 生产细胞培养肉比生产传统肉类产品产生的生态足迹小
【答案】D
【解析】
【详解】A、成体干细胞属于专能/多能干细胞，仅能分化为特定类型的组织细胞，不具备发育为完整个体的潜能，培养时间过长也不会分化形成胚胎，A错误；
B、无限增殖是癌细胞的特征，成体干细胞的增殖能力有限，不具备无限增殖的能力，B错误；
C、制造细胞培养肉的核心是让成体干细胞增殖、分化为所需的肌纤维等细胞，基础技术是动物细胞培养技术，而非动物细胞融合技术，C错误；
D、生产细胞培养肉无需大规模养殖畜禽，可减少土地、水资源的消耗及温室气体排放，因此比传统肉类生产产生的生态足迹更小，D正确。
8. 研究发现，编码分泌蛋白的mRNA会呈现受限运动(翻译状态)和快速运动(非翻译状态)两种模式。嘌呤霉素促进mRNA从核糖体上脱落从而中断翻译过程，LNPK蛋白标记内质网—溶酶体的接触点，是稳定翻译复合体的关键。下列叙述错误的是（ ）
A. 翻译时mRNA携带遗传信息，tRNA识别密码子并转运氨基酸
B. 经嘌呤霉素处理后，细胞内快速运动的mRNA比例会下降
C. 溶酶体水解产生的氨基酸可作翻译原料，但不能直接供能
D. LNPK蛋白含量降低时，分泌蛋白的合成过程会受到抑制
【答案】B
【解析】
【详解】A、翻译过程中，mRNA作为转录产物携带遗传信息，是翻译的模板；tRNA上的反密码子可识别mRNA上的密码子，同时转运对应的氨基酸参与肽链合成，A正确；
B、题意显示，mRNA受限运动对应翻译状态，快速运动对应非翻译状态。嘌呤霉素可使mRNA从核糖体脱落、中断翻译，原本处于翻译（受限运动）的mRNA会转变为非翻译（快速运动）状态，因此细胞内快速运动的mRNA比例会上升，B错误；
C、溶酶体水解相关物质产生的氨基酸可作为翻译合成蛋白质的原料，但细胞生命活动的直接能源物质是ATP，氨基酸不能直接为生命活动供能，C正确；
D、LNPK蛋白是稳定翻译复合体的关键，其含量降低时，翻译复合体稳定性下降，翻译过程受抑制，而分泌蛋白的合成需要经过翻译过程，因此分泌蛋白的合成过程会受到抑制，D正确。
9. 亚马逊花鳉是全雌性鱼类，其繁殖过程不进行减数分裂，依赖近缘种雄鱼精子触发卵子(通过有丝分裂形成)发育，精子的遗传物质随后被丢弃。研究发现，该物种通过基因转换机制修复DNA损伤，即在染色体断裂时，以同源染色体上的正常序列为模板进行“复制粘贴”，从而将杂合等位基因转为纯合状态，且优先清除有害突变。下列关于亚马逊花鳉的叙述，正确的是（ ）
A. 繁殖过程无减数分裂，不发生基因重组，但可发生基因突变
B. 基因转换与减数分裂的互换原理相同，均可产生新的等位基因组合
C. 有害突变未显著积累，可推断其基因突变频率低于其他物种
D. 基因转换能定向诱导产生有利突变，消除无性繁殖的进化缺陷
【答案】A
【解析】
【详解】A、基因重组发生在减数分裂过程中，该物种繁殖无减数分裂，因此不发生基因重组；基因突变具有普遍性，可发生在生物个体发育的任何时期（如有丝分裂间期DNA复制时），因此该物种可发生基因突变，A正确；
B、减数分裂的互换是同源染色体非姐妹染色单体的交叉互换，属于基因重组，可产生新的等位基因组合；而基因转换是以同源染色体正常序列为模板修复DNA损伤，本质是DNA修复，不会产生新的等位基因组合，二者原理不同，B错误；
C、该物种有害突变未显著积累是因为基因转换机制优先清除已产生的有害突变，不能说明其基因突变频率低于其他物种，C错误；
D、突变是不定向的，基因转换只是修复已产生的DNA损伤、清除有害突变，不能定向诱导有利突变，也无法完全消除无性繁殖的进化缺陷，D错误。
10. 细胞在衰老、凋亡等应激状态下，线粒体DNA可通过ESCRT介导的微自噬途径转运至溶酶体。在溶酶体的酸性环境中，线粒体DNA双链解旋并发生分子聚集，产生红色自发荧光，即聚集诱导发光。检测正常细胞、衰老细胞及凋亡细胞的红色荧光阳性率，结果如下图所示。下列叙述正确的是（ ）
注：不同字母表示处理组间有显著性差异，相同字母表示无显著性差异。
A. 线粒体自噬可清除损伤线粒体，促进衰老细胞持续分裂增殖
B. 红色自发荧光可作为区分衰老细胞和凋亡细胞的标志物
C. 与正常细胞相比，凋亡细胞的线粒体DNA向溶酶体转运更少
D. 该荧光检测技术可用于筛选诱导细胞衰老或凋亡的抗肿瘤药物
【答案】D
【解析】
【详解】A、衰老细胞已经丧失增殖能力，无法持续分裂增殖，A错误；
B、衰老细胞和凋亡细胞的红色荧光阳性率无显著性差异，因此红色自发荧光无法区分二者，B错误；
C、凋亡细胞红色荧光阳性率远高于正常细胞，说明凋亡细胞的线粒体DNA向溶酶体转运更多，C错误；
D、若抗肿瘤药物可诱导肿瘤细胞衰老/凋亡，药物处理后细胞红色荧光阳性率会显著升高，因此该技术可用于筛选这类药物，D正确。
11. 癫痫是由脑神经元突然异常放电导致的神经功能障碍性疾病。基因KCNQ2突变导致神经元钾离子通道失活，钾离子外流减少，神经元恢复静息电位困难进而出现癫痫症状。下列叙述错误的是（ ）
A. 钾离子通道失活会使神经元更容易产生动作电位，导致兴奋性升高
B. 由KCNQ2突变引起的癫痫可采用钠离子通道阻滞剂进行治疗
C. 神经元中钾离子外流减少使静息电位的绝对值明显增大
D. 兴奋性神经递质过度释放也可导致神经元异常放电
【答案】C
【解析】
【详解】A、钾离子通道失活导致钾离子外流减少，静息电位绝对值减小，受到刺激时更易达到阈电位产生动作电位，神经元兴奋性升高，A正确；
B、动作电位的产生依赖钠离子内流，钠离子通道阻滞剂可抑制钠离子内流，降低神经元兴奋性，减少异常放电，可治疗该类癫痫，B正确；
C、静息电位的形成主要是钾离子外流所致，钾离子外流减少会使膜外正电荷量减少、膜内外电位差减小，即静息电位绝对值减小，而非增大，C错误；
D、兴奋性神经递质过度释放会使突触后膜持续兴奋，神经元动作电位产生频率异常升高，出现异常放电，D正确。
12. 促炎细胞因子IL-1β的活化受到STING-NLRP3通路影响。为探究炎症诱导因子和植物乳杆菌(LP)对细胞因子IL-1β分泌的影响机制，研究人员取若干只健康小鼠进行分组实验，结果如下表所示。下列叙述错误的是（ ）
注：-表示未施加，+表示施加。
A. 细胞因子可以与靶细胞受体结合实现细胞间信息交流
B. 1和2组结果说明炎症诱导因子直接促进IL-1β的分泌
C. 2和3组结果说明植物乳杆菌(LP)有抑制炎症的作用
D. 推测LP通过降低STING和NLRP3含量从而降低IL-1β水平
【答案】B
【解析】
【详解】A、细胞因子属于免疫活性物质，是信息分子，可与靶细胞膜上的特异性受体结合，实现细胞间的信息交流，A正确；
B、1组和2组对照，自变量为是否添加炎症诱导因子，结果显示添加炎症诱导因子后STING、NLRP3、IL-1β水平均升高，结合题干“IL-1β的活化受到STING-NLRP3通路影响”，说明炎症诱导因子是通过提升该通路相关蛋白水平间接促进IL-1β分泌，并非直接促进，B错误；
C、2组和3组对照，自变量为是否添加LP，两组均施加炎症诱导因子，3组添加LP后，促炎的IL-1β水平显著低于2组，说明LP有抑制炎症的作用，C正确；
D、对比2、3组可知，添加LP后STING和NLRP3蛋白水平下降，同时IL-1β水平也下降，结合STING-NLRP3通路调控IL-1β活化的信息，可推测LP通过降低STING和NLRP3含量从而降低IL-1β水平，D正确。
13. 茶果间作的生态种植模式正在广东山区因地制宜地推广运用。在茶园中合理套种荔枝、柑橘等果树，果树为喜阴的茶树适度遮荫，减少强光直射并改善茶园小气候，果树落叶经微生物分解可提高土壤肥力，茶树修剪枝叶覆盖地表可减少水分蒸发。下列叙述正确的是（ ）
A. 提高各营养级能量传递效率是茶叶增产提质的关键
B. 微生物分解落叶将有机物中的化学能供茶树吸收利用
C. 病虫害天敌数量增加通过密度制约因素降低害虫种群数量
D. 果树与茶树生态位高度重叠可提高对环境资源的利用率
【答案】C
【解析】
【详解】A、相邻营养级之间的能量传递效率一般稳定在10%~20%，无法人为提高，茶叶增产提质的关键是提高能量利用率，让能量更多流向对人类有益的部分，A错误；
B、微生物分解落叶将有机物分解为无机盐、CO2等无机物供茶树吸收，有机物中的化学能多数被分解者利用或以热能形式散失，茶树作为自养生物无法利用有机物中的化学能，B错误；
C、天敌捕食对害虫种群数量的影响程度随害虫种群密度升高而增大，属于密度制约因素，病虫害天敌数量增加可通过该种方式降低害虫种群数量，C正确；
D、生态位高度重叠会导致果树与茶树对光照、水分、无机盐等资源的种间竞争加剧，反而降低资源利用率，不会提高对环境资源的利用率，D错误。
14. 研究人员为探究游泳运动和益生菌对2型糖尿病大鼠肾损伤的干预效果，检测了各组大鼠肾组织中凋亡相关蛋白(Bax、Bcl-2和P53)的相对表达含量，结果如下表所示，已知P53可促进Bax表达并抑制Bcl-2表达。下列叙述正确的是（ ）
注：②③④⑤组均选用2型糖尿病大鼠，*表示与正常组相比有显著性差异，**表示与糖尿病组相比有显著性差异。
A. 根据数据可推断Bax和P53属于抗凋亡蛋白，Bcl-2属于促凋亡蛋白
B. ③④组的结果说明游泳运动与益生菌在抑制肾细胞凋亡方面具有协同作用
C. ②③④⑤组的结果说明联合干预更有效地降低P53表达以抑制肾细胞凋亡
D. ①③④⑤组的结果说明单独干预与联合干预抑制肾细胞凋亡的途径不同
【答案】C
【解析】
【详解】A、糖尿病组肾细胞凋亡更多，其Bax、P53表达量显著高于正常组，Bcl-2表达量显著低于正常组，结合P53可促进Bax表达、抑制Bcl-2表达，可推断Bax、P53属于促凋亡蛋白，Bcl-2属于抗凋亡蛋白，A错误；
B、协同作用需要证明联合干预的效果显著优于两种单独干预的效果，仅对比③游泳运动组和④益生菌组的结果，没有联合组数据作对照，无法得出二者具有协同作用的结论，B错误；
C、②糖尿病组P53表达量为7.08，③④单独干预组P53表达量均为5.03，⑤联合干预组P53表达量仅为2.07，接近正常组水平，P53是促凋亡相关蛋白，降低其表达可抑制肾细胞凋亡，说明联合干预能更有效降低P53表达以抑制肾细胞凋亡，C正确；
D、题干仅给出了三组凋亡相关蛋白的表达量数据，没有关于凋亡调控通路的相关检测结果，无法判断单独干预与联合干预抑制肾细胞凋亡的途径是否不同，D错误。
15. 褐飞虱是危害水稻的主要农业害虫。科研人员利用外源双链RNA(dsRNA)开展RNAi技术(机理如图1)培育抗褐飞虱转基因水稻，探索生物防治新策略。研究人员将靶向褐飞虱关键基因的dsRNA编码基因导入水稻，获得可稳定表达该dsRNA的转基因水稻。褐飞虱取食该转基因水稻后，体内靶基因表达量显著下降，若虫发育周期发生相应改变(见图2)，但取食转基因水稻的防治效果远低于直接饲喂体外合成的dsRNA．下列叙述正确的是（ ）
注：Dicer是一种核糖核酸内切酶，RISC是一种由siRNA、特定蛋白和Dicer复合形成的复合体。
A. RNAi技术是在转录水平上抑制靶基因的表达
B. 褐飞虱取食后，dsRNA进入其细胞并被Dicer酶彻底降解
C. 该转基因水稻对龄期长的褐飞虱若虫的防治效果更好
D. 取食转基因水稻的防治效果较差是褐飞虱摄入dsRNA量不足
【答案】D
【解析】
【详解】A、根据图1的机理，RNAi技术最终是切割降解靶基因的mRNA，抑制的是翻译过程，属于转录后水平/翻译水平的调控，不是转录水平，A错误；
B、Dicer的作用是切割dsRNA产生siRNA，并非彻底降解dsRNA，产生的siRNA后续还会参与切割靶mRNA，B错误；
C、纵坐标为若虫发育历期，和对照组相比，龄期越小，转基因处理组发育历期延长越多，说明对龄期小的褐飞虱防治效果更好，龄期越长防治效果越弱，C错误；
D、直接体外饲喂dsRNA可以让褐飞虱获得充足剂量的dsRNA，而转基因水稻仅稳定表达少量dsRNA，褐飞虱取食后摄入的dsRNA量不足，因此防治效果更差，D正确。
16. 拟南芥的F基因表达受阻会影响母本胚乳的形成从而导致种子败育。研究发现，基因MET1在体细胞和雄配子中持续表达使F基因维持甲基化而无法表达，基因DME在母本产生配子时使F基因去甲基化而激活表达，其过程如下图所示。研究人员分别构建了拟南芥的MET1纯合缺失突变体和DME纯合缺失突变体。下列叙述错误的是（ ）
A. F基因的表达受母本DME的调控从而影响种子育性属于表观遗传
B. DME纯合缺失突变体由于F基因无法表达导致后代种子全都败育
C. 野生型拟南芥与DME纯合缺失突变体正反交产生的种子发育情况不同
D. MET1纯合缺失突变体作为母本与其他植株杂交时，子代种子大量败育
【答案】D
【解析】
【详解】A、该调控是通过F基因的甲基化修饰实现，没有改变F基因的碱基序列，属于表观遗传，A正确；
B、DME仅在母本产生雌配子时发挥去甲基化的作用，DME纯合缺失突变体无法合成有功能的DME，产生雌配子时F无法去甲基化，始终处于甲基化沉默状态，F表达受阻，因此该突变体产生的后代种子全部败育，B正确；
C、野生型与DME纯合缺失突变体正反交结果不同：正交（野生型作母本×DME突变体作父本）：母本有正常DME，母源F可正常表达，种子发育正常；反交（DME突变体作母本×野生型作父本）：母本无DME，母源F无法激活，种子败育；因此正反交的种子发育情况不同，C正确；
D、MET1的功能是维持F基因的甲基化抑制其表达，MET1纯合缺失后，无法对F基因进行甲基化修饰，该突变体作为母本时，DME可正常让母源F去甲基化，且不存在MET1重新甲基化，F可正常表达，子代种子可以正常发育，不会大量败育，D错误。
二、非选择题：本大题共5小题，共60分。
17. 研究发现，水稻对氮肥的利用效率可能与OsOFM2基因有关。研究人员以野生型水稻(WT)、OsOFM2缺失突变体(KO)为材料进行实验，结果如下表所示。
注：“*”代表与野生型相比有显著差异。
回答下列问题：
（1）该实验的自变量是___________。根据以上实验结果推测：OsOFM2基因可以___________(填“提高”或“降低”)水稻的叶绿素含量和净光合速率。
（2）为探究OsOFM2基因的作用机制，研究人员检测了氮肥吸收相关基因(AMT、NRT)的表达水平及无机氮转化相关酶(NR、GS)的活性，结果如下图所示。
注：AMT是铵盐转运蛋白基因、NRT是硝酸盐转运蛋白基因；NR、GS是将无机氮转化为有机氮的相关酶；“*”代表与野生型相比有显著差异。
①图1结果表明，在低氮条件下，突变体的AMT、NRT表达水平___________(填“高于”或“低于”)野生型，这一变化的生理意义是___________。
②请结合图2结果，从光合作用原理的角度分析，突变体净光合速率更高的原因：___________。
（3）基于以上研究结果，有人提出可利用基因编辑技术敲除水稻的OsOFM2基因来提高作物的产量。你赞同这一想法吗？请说明理由：___________。
【答案】（1） ①. 氮肥条件、水稻类型 ②. 降低
（2） ①. 高于 ②. 增强水稻对土壤中少量氮肥(铵盐和硝酸盐)的吸收能力，以适应低氮环境 ③. 突变体的氮转化酶活性更强，促进无机氮转化为有机氮，从而合成更多叶绿素、ATP、NADPH、酶等有机物，进而提高净光合速率
（3）赞同。敲除OsOFM2基因后可提高水稻细胞对氮的吸收和转化利用，进而提高水稻的净光合速率，使作物高产；或不赞同。敲除OsOFM2基因后可能会对水稻其他代谢过程产生影响，不一定能增产
【解析】
【小问1详解】
实验探究OsOFM2基因对水稻氮肥利用效率的影响，实验设置了两种氮肥条件（正常氮/低氮）、两种水稻类型（野生型/OsOFM2缺失突变体），因此自变量为氮肥条件和水稻类型。缺失该基因的突变体叶绿素含量、净光合速率均显著高于野生型，说明该基因的作用是降低叶绿素含量和净光合速率。
【小问2详解】
① 由图1可知，低氮条件下突变体的AMT、NRT表达量显著高于野生型；二者是氮肥转运蛋白基因，表达量升高可合成更多转运蛋白，增强水稻对低氮环境中氮的吸收能力，帮助水稻适应低氮环境。 ② 结合题干信息，NR、GS是无机氮转化为有机氮的关键酶，突变体中氮转化酶活性更高，能更快更多将吸收的氮转化为可利用有机氮，从而合成更多叶绿素、ATP、NADPH、酶等有机物，进而提高净光合速率。
【小问3详解】
若赞同，则原因是敲除OsOFM2基因后可提高水稻细胞对氮的吸收和转化利用，进而提高水稻的净光合速率，使作物高产；若不赞同，则原因是敲除OsOFM2基因后可能会对水稻其他代谢过程产生影响，不一定能增产。
18. 海草床被誉为“海洋之肺”，是一个由多种海草植物构成的海洋生态系统，其结构如下图所示。为更好地保护海草床，科研人员开展了海草床的浮水层藻类和沉水层海草的调查研究，结果如下表所示。
回答下列问题：
（1）海草作为海草床生态系统中的___________，为海胆、海龟等提供食物，也为海胆提供了躲避天敌的场所，沉水层海草和浮水层藻类分别利用了海洋水体的不同空间，体现了群落的___________结构。
（2）据表分析，随着水体营养化程度升高，浮水层藻类生物量呈现___________趋势。结合生态系统的相关知识，推测富营养化导致海草减少的原因是水体富营养化为藻类提供___________，导致藻类大量繁殖而___________，沉水海草的___________(填生理过程)受到抑制，最终导致海草繁殖受阻，种群密度降低；从能量流动和物质循环角度分析，海草减少会进一步对该生态系统产生的连锁影响是___________，最终导致生态系统功能失衡。
（3）为落实“绿水青山就是金山银山”的生态理念，从维护生态平衡的角度，可建议相关部门通过___________(答出2点即可)等措施来保护海草床。
【答案】（1） ①. 生产者 ②. 垂直
（2） ①. 上升(增加) ②. N、P等元素 ③. 遮挡沉水层光照 ④. 光合作用 ⑤. 海草是生态系统的主要生产者，其减少会导致生态系统固定的太阳能减少，沿食物链传递的能量不足；同时海草吸收N、P、CO2等物质的能力下降，物质循环速率减慢，进而影响消费者的食物供应和生存环境(生产者减少使水体溶解氧含量下降角度回答也可)
（3）减少污染物向海洋排放；合理清除过量浮水藻类，避免其过度遮光；建立海草床自然保护区，减少人为干扰(答出2点且合理即可)
【解析】
【小问1详解】
生态系统的生产者是指能利用光能或化学能，将无机物转化为有机物的生物，主要包括绿色植物、光合细菌等。 海草属于沉水植物，可通过光合作用固定太阳能，将 CO₂和水合成有机物，是海草床生态系统的基石，为海胆、海龟等消费者提供食物来源，因此属于生产者。群落的空间结构包括垂直结构和水平结构。垂直结构：指群落在垂直方向上的分层现象，主要受光照、温度、溶氧量等环境因素影响。 水平结构：指群落在水平方向上的镶嵌分布，主要受地形、湿度、土壤条件等影响。 沉水层海草生活在水体下层，浮水层藻类生活在水体上层，二者利用了水体不同深度的空间资源，属于群落的垂直结构。
【小问2详解】
表格数据显示：随着富营养化程度从低到高，藻类生物量持续升高，呈现显著上升的趋势。水体富营养化（N、P 含量升高）为藻类提供了充足的氮、磷等营养物质，突破了藻类的生长限制因子。 藻类快速增殖，在水体上层形成密集的藻层，对阳光的遮挡作用显著增强。 沉水层海草依赖光照进行光合作用，上层藻类的遮光导致海草获得的光照不足，光合作用速率大幅下降，无法合成足够的有机物维持生长繁殖，最终种群密度降低。 海草是该生态系统的主要生产者，其减少会导致流经生态系统的总能量（生产者固定的太阳能总量）大幅下降，进而导致以海草为食的初级消费者（如海胆）数量减少，次级消费者（如海龟、鱼类）因食物不足数量下降，食物链和食物网被破坏，能量流动受阻；海草吸收N、P、CO2等物质的能力下降，物质循环速率减慢，进而影响消费者的食物供应和生存环境；同时，大量藻类死亡后被分解者分解，会消耗水体中的溶解氧，释放含氮、磷的无机盐，进一步加剧水体缺氧和富营养化，形成恶性循环，最终导致物质循环失衡。
【小问3详解】
生态保护的核心思路是切断富营养化的源头+修复受损生态系统+加强保护管理，以下是符合题意的措施： 减少污染物向海洋排放，减少氮、磷排放：严格管控周边生活污水、工业废水和农业面源污染，降低水体营养盐输入，从根源上抑制藻类爆发。 建立海草床自然保护区，减少人为干扰：划定保护范围，禁止过度捕捞、围填海、底拖网作业等破坏海草生境的活动，保护海草床的完整性。 藻类治理：合理清除过量浮水藻类，避免其过度遮光。
19. 水稻是我国重要的粮食作物，为自花传粉植物。水稻粒型能直接影响其产量与品质。研究人员诱变处理获得了能稳定遗传的水稻粒型突变体sgd13，表现为籽粒显著变小、植株矮化。将sgd13和野生型(WT)进行杂交得F1，F1自交得F2，结果如下表所示。
回答下列问题：
（1）据表分析，野生型突变为sgd13属于___________(填“显性核”“隐性核”或“细胞质”)基因突变。若让F2个体间随机受粉，则F3中突变型个体占比为___________。
（2）研究发现，sgd13的突变基因是L基因(编码ABC转运蛋白)，对该基因的模板链(长度为2118个碱基，只考虑编码蛋白质的序列)进行测序，发现突变位点位于497位到522位碱基之间，结果如下图所示。
注：谷氨酸密码子为GAA、GAG，天冬氨酸密码子为GAU、GAC，亮氨酸密码子为CUA、CUG．
据图分析，该基因发生突变的具体情况是___________，导致编码的蛋白质中___________，使其空间结构改变，转运功能异常，导致水稻粒型和株高的改变。这体现了基因对性状的控制方式是___________。
（3）研究发现，若为颖壳和茎秆细胞的分裂与伸长提供关键信号的物质缺乏，将导致sgd13的籽粒变小、植株矮化。据此推测，ABC转运蛋白可能通过转运___________(填相应植物激素)，进而影响水稻粒型和株高。
（4）为进一步验证L基因的功能，后续可进一步开展的实验是___________(答出1点即可)。
【答案】（1） ①. 隐性核 ②. 1/4
（2） ①. T→A ②. 谷氨酸变为天冬氨酸 ③. 基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状
（3）细胞分裂素、生长素(或赤霉素)
（4）将正常的L基因导入突变体sgd13中，观察籽粒和株高是否恢复野生型表型； 在野生型水稻中敲除或沉默L基因，观察是否出现突变体的表型；检测 L基因在野生型和突变体不同组织（颖壳、茎秆）中的表达量差异；检测突变体中相关激素的转运效率，或直接检测ABC转运蛋白的底物特异性； 观察ABC转运蛋白在细胞中的定位是否正常
【解析】
【小问1详解】
正反交结果一致，且 F1全为野生型，F₂中野生型∶突变型≈3∶1，说明该突变由细胞核基因控制，且突变基因为隐性， 细胞质遗传的正反交结果通常不一致，子代性状随母本，因此排除细胞质遗传。设野生型基因为A，突变基因为a。 F1为Aa，自交得到 F₂：基因型及比例为 AA∶Aa∶aa=1∶2∶1。 配子频率：A的频率为1/4​ +1/2×2/4​ =1/2 ，a的频率为1/2×2/4+1/4=1/2。 随机交配后代aa的频率为1/2×1/2=1/4 。 因此F3中突变型个体占比为1/4。
【小问2详解】
对比野生型和突变体的DNA序列： 在模板链的511位发生了碱基替换：T→A。 野生型模板链511-513位的序列为5'-TTC-3'（对应mRNA 密码子GAA，编码谷氨酸）； 突变体模板链511-513位的序列变为5'-ATC-3'（对应mRNA 密码子GAU，编码天冬氨酸，因此基因突变使编码的蛋白质中谷氨酸被替换为天冬氨酸，导致蛋白质一级结构改变，空间结构改变，转运功能异常。L基因直接编码ABC转运蛋白，突变后导致蛋白质的氨基酸序列改变，进而引起空间结构改变、功能异常，最终影响水稻粒型和株高。这体现了：基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状。
【小问3详解】
题目提到 “颖壳和茎秆细胞的分裂与伸长缺乏关键信号物质，导致籽粒变小、植株矮化”，能促进细胞分裂和伸长的植物激素包括： 生长素、 赤霉素、 细胞分裂素。因此推测ABC转运蛋白可能转运生长素、赤霉素或细胞分裂素。
【小问4详解】
要验证L基因的功能，可从基因操作、表达量、回补实验等角度设计。基因回补实验：将正常的L基因导入突变体sgd13中，观察籽粒和株高是否恢复野生型表型； 基因敲除 / 敲低实验：在野生型水稻中敲除或沉默 L基因，观察是否出现突变体的表型； 表达量分析：检测 L基因在野生型和突变体不同组织（颖壳、茎秆）中的表达量差异； 转运功能验证：检测突变体中相关激素的转运效率，或直接检测ABC转运蛋白的底物特异性； 蛋白定位分析：观察ABC转运蛋白在细胞中的定位是否正常。
20. CD4+细胞(膜上表达CD4蛋白)是T淋巴细胞的一种，在特异性免疫中起调控作用。但某些特殊情况下，人体CD4+细胞过度活化后会攻击自身的组织，从而患自身免疫病。研究发现，CD4+细胞中有少部分能持续表达膜蛋白CD25的细胞(简写为CD25+细胞)，这类细胞与CD4+细胞的活化有关。
回答下列问题：
（1）人体免疫系统在清除过度活化的CD4+细胞时，有部分CD4+细胞逃脱监视，这属于免疫系统的___________功能异常。
（2）为探究CD25+细胞对CD4+细胞活化的影响，研究人员做了如下实验，请完善实验的具体操作。
据上述实验结果分析，CD25+细胞对缓解小鼠自身免疫病症状的作用机制是___________。
（3）研究人员利用上述患自身免疫病的模型小鼠在不同时间输入不同浓度的CD25+细胞，结果如下图所示。
注：图中黑圈表示小鼠不同个体的数据，“-”表示未处理；APCA是筛查自身免疫病的指标，数值越大代表患病程度越高。
比较丙组与丁组的结果，虽然丁组注射的CD25+细胞数量更多但未能降低自身免疫反应，这表明___________。
（4）研究发现，CD25+细胞可以负向调控非自身抗原产生的免疫应答。传统器官移植治疗需要长期使用免疫抑制剂，请结合上述研究结果，简要分析利用CD25+细胞在器官移植领域的治疗优势：___________。
【答案】（1）免疫自稳
（2） ①. CD25+ ②. (成熟)T细胞 ③. CD25+细胞抑制CD4+细胞过度活化，避免CD4+细胞攻击自身组织
（3）CD25+细胞须在CD4+细胞活化早期发挥作用(关键时间窗口)，一旦CD4+细胞被激活并启动攻击，即使之后大量补充CD25+细胞也难以逆转已经发生的自身免疫病
（4）利用CD25+细胞可降低机体对移植器官的免疫排斥，避免长期使用免疫抑制剂的副作用
【解析】
【小问1详解】
免疫系统具有三大核心功能：免疫防御（抵抗外来病原体）、免疫自稳（清除体内衰老、损伤的细胞，进行自身调节，维持内环境稳态）和免疫监视（识别和清除突变的细胞）。本题中，免疫系统未能清除过度活化的自身CD4⁺细胞，引起自身免疫病，属于免疫自稳功能异常。
【小问2详解】
实验目的是探究CD25⁺细胞对CD4⁺细胞活化的影响，需先去除T细胞群体中的CD25⁺细胞，获得不含CD25⁺的纯CD4⁺细胞，排除原有CD25⁺细胞的干扰。裸鼠的核心特征是先天性无胸腺，无法发育成熟的T淋巴细胞，自身缺乏功能性T细胞，可排除小鼠自身T细胞对实验的干扰。去除CD25⁺的CD4⁺细胞输入小鼠后，小鼠出现自身免疫病；补充CD25⁺细胞后症状缓解。结合题干“CD4⁺细胞过度活化攻击自身组织引发自身免疫病”，可推出CD25⁺细胞的作用机制是CD25+细胞抑制CD4+细胞过度活化，避免CD4+细胞攻击自身组织。
【小问3详解】
对照组甲组（未输入CD25⁺细胞）APCA数值极高，患病程度重；乙组、丙组（第3天早期输入）APCA数值显著降低，且细胞数量越多效果越好，说明早期输入CD25⁺细胞可有效缓解病症；丁组（第10天后期输入）即使输入的细胞数量远高于丙组，APCA数值仍和甲组无显著差异，患病程度未缓解。对比可知，CD25+细胞须在CD4+细胞活化早期发挥作用(关键时间窗口)，一旦CD4+细胞被激活并启动攻击，即使之后大量补充CD25+细胞也难以逆转已经发生的自身免疫病。
【小问4详解】
器官移植的核心难题是受者对移植器官的免疫排斥，传统方案需长期使用免疫抑制剂，会全面抑制机体免疫力，带来严重副作用。而利用CD25+细胞可降低机体对移植器官的免疫排斥，避免长期使用免疫抑制剂的副作用。
21. PHB是一种可降解生物塑料，生产上常将phb基因导入大肠杆菌内，以乙酰CA为前体，经phb基因编码的相关酶1催化下可生成PHB．但乙酰CA也会在大肠杆菌自身的gltA基因编码的相关酶2催化下进入TCA循环，为菌株生长提供能量和物质，具体代谢过程见图1.为了提高PHB的产量，研究人员利用CRISPRi系统调控 gltA基因的表达，作用原理如图2所示。
注：P1是CRISPRi系统的启动子，CRISPRi系统的S基因转录出的crRNA可与特定的DNA序列互补，并与C基因表达的Cascade蛋白形成阻遏蛋白复合物P2是大肠杆菌诱导性的启动子。
回答下列问题：
（1）由图2推测：CRISPRi系统形成的阻遏蛋白复合物会影响___________与P2启动子的结合，进而___________(填“促进”或“抑制”)gltA基因的表达。结合图1分析，该工程菌株虽可提高PHB的产量，但由于限制了___________，故无法实现PHB产量的最大化。
（2）为解决上述问题，研究人员将外源CcaS/R光响应系统导入大肠杆菌，构建红光/绿光调控的基因表达“开关”，动态调节目的基因的表达。相关质粒片段结构及作用机理如图3所示。
注：?表示磷酸基团，磷酸化后的CcaS蛋白和CcaR蛋白具有活性；G是绿色荧光蛋白基因；P3、P4、P5代表相应的启动子。
①导入该重组质粒前，需用___________处理使大肠杆菌处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态。
②为验证该光响应系统的功能，向导入该重组质粒的大肠杆菌分别照射红光和绿光，若___________，则证明该光响应系统构建成功。
③请结合图1、2、3，设计通过控制红/绿光动态调节大肠杆菌内gltA基因表达改造思路：___________。
（3）为实现平衡“菌株生长”与“PHB合成”，进一步提高PHB的产量，研究人员分别在大肠杆菌的不同生长阶段将红光转换为绿光，检测最终PHB产量，结果如图4所示。
注：实验组A(绿光照射)、实验组B(5h时红光转变为绿光)、实验组C(12h时红光转变为绿光照射)、实验组D(红光照射)。
由图4结果可知：B组菌株的PHB产量最高。请结合上述研究，从菌株的生长和代谢角度，推测原因：___________。
【答案】（1） ①. RNA聚合酶 ②. 抑制 ③. 大肠杆菌的生长##TCA循环
（2） ①. Ca2+##CaCl2 ②. 若照射绿光时菌株发出绿色荧光，照射红光时菌株不发光 ③. 将CcaS/R光响应系统的G基因替换为CRISPRi系统的S-C基因，并导入大肠杆菌中
（3）
与AD组相比，B组先在培养前5h用红光照射下使基因gItA表达，TCA循环活跃，菌株快速生长，积累足够菌体数量，培养5h后转绿光，抑制gItA表达，此时菌体数量充足，且有充足乙酰CA用于PHB生产，故产量最高。D组可能在12h红光下，积累的菌体数量更多，消耗更多的乙酰CA，没有充足乙酰CA用于PHB生产，产量不是最高。
【解析】
【小问1详解】
转录过程中，RNA聚合酶需要结合启动子才能启动基因转录，阻遏蛋白复合物结合gltA的启动子P₂后，会阻碍RNA聚合酶结合启动子，进而抑制gltA的表达；gltA表达的酶2可以催化乙酰CA进入TCA循环，为菌株生长提供能量和物质，抑制gltA表达后，导致为菌株提供的能量和物质不足，限制了菌株生长，因此无法实现PHB产量最大化。
【小问2详解】
① 将外源DNA导入大肠杆菌时，需要用Ca2+(或CaCl2)处理大肠杆菌，使其成为能吸收外界DNA的感受态细胞，这是基因工程中原核细胞转化的常规操作。②由图3可知，绿光会诱导CcaS/CcaR磷酸化活化，活化的CcaR启动P₅下游绿色荧光蛋白基因表达，而红光不会诱导该过程，因此若照射绿光时菌株发出绿色荧光，照射红光时菌株不发光，证明光响应系统构建成功。③要实现光对gltA表达的动态调控，只需要将CcaS/R光响应系统的G基因替换为CRISPRi系统的S-C基因，并成功导入大肠杆菌中，便可以通过控制红/绿光动态调节大肠杆菌内gltA基因表达。
【小问3详解】
与AD组相比，B组先在培养前5h用红光照射下使基因gItA表达，TCA循环活跃，让菌株获得足够能量物质充分生长增殖，菌株快速生长，积累足够菌体数量，培养5h后转绿光，抑制gItA表达，此时菌体数量充足，且有充足乙酰CA用于PHB生产，故产量最高。D组同样是先照射红光，再转变为绿光，但可能是12h红光下，由于积累的菌体数量较多，消耗更多的乙酰CA，没有充足乙酰CA用于PHB生产，导致PHB产量不是最多。组别
炎症诱导因子
LP
蛋白STING水平
蛋白NLRP3水平
IL-1β水平
1
-
-
低
低
低
2
+
-
高
高
高
3
+
+
较低
较低
较低
序号
组别
Bax
Bcl-2
P53
①
正常组
2.26
6.01
1.32
②
糖尿病组
5.03*
2.17*
7.08*
③
游泳运动组
3.31**
4.23**
5.03*
④
益生菌组
3.21**
4.87**
5.03*
⑤
联合干预组
2.96**
5.86**
2.07**
氮肥条件
水稻类型
叶绿素含量/(mg·g-1)
净光合速率/(μml·m-2·s-1)
正常氮
WT
45
20
KO
50*
25*
低氮
WT
42
18
KO
48*
22*
不同营养化程度下海草床浮水层藻类生物量与沉水层海草密度调查结果
组别
样带1
样带2
样带3
富营养化程度
低
中
高
浮水层藻类生物量/(g·m-2)
3.59
5.73
19.18
沉水层海草密度/(株·m-2)
310.67
206.67
217.33
注：生物量指某一时刻单位面积内实存生活的有机物总量。
杂交组合
F1
F2
野生型
突变型
♂WT×♀sgd13
全为野生型
98
32
♂sgd13×♀WT
全为野生型
143
47
实验步骤
具体操作
一、获取CD4+细胞
在T淋巴细胞群体中用CD25抗体特异性识别并去除___________细胞，获得CD4+细胞
二、CD4+细胞输入模型小鼠
选择裸鼠(先天性缺乏___________)作为模型小鼠，将CD4+细胞输入模型小鼠体内
三、观察模型小鼠
结果：模型小鼠发生自身免疫病
四、CD25+细胞输入模型小鼠
3天后，将CD25+细胞输入到模型小鼠体内
五、观察模型小鼠
观察结果：模型小鼠的自身免疫病症状明显缓解