清单09 高考生物前沿内容汇总-备战2025年高考生物二轮热点背练清单（新高考通用）

清单09 高考生物前沿小专题 1.我国科学家发现耐碱主效基因，对于理解基因与性状的关系、生物的适应性进化等知识有重要意义，可能会在高考中以相关背景材料出题. Gγ亚基编码基因AT1/GS3介导植物对碱胁迫的响应机制。 相关研究成果显示，中国团队通过全基因组大数据关联分析耐盐碱差异大的高粱资源，发现了主效耐碱基因AT1，该基因编码一个G蛋白γ亚基，与此前由华中农业大学水稻团队发现的水稻粒形调控基因GS3同源。同时，利用特异性荧光探针系统，团队首次揭示了作物高抗盐碱的分子机制：在高盐碱环境中，植物细胞受到盐碱胁迫后发生氧化应激反应，产生的过氧化氢对细胞有毒害作用，导致植物无法完成正常的生命周期。而AT1基因通过调控水通道蛋白的磷酸化来调节水通道蛋白的活性，致使过量有害过氧化氢不能及时有效的泵出细胞。改造该基因则可缓解此毒害，赋予植物高耐盐碱性。这一机制不仅在高粱中，在其他的主要粮食作物如水稻、玉米及小作物谷子中都高度类似，说明AT1是作物耐盐碱进化中的一个通用基因。 2.我国在油菜素内酯研究中取得重大进展，油菜素内酯对植物的生长发育有重要调节作用，相关研究成果可能会融入到植物激素调节等考点中. 运输机制研究的突破 2024 年 3 月 22 日，中国科学技术大学孙林峰团队在第六大植物激素 —— 油菜素内酯的运输领域取得突破性进展，发现了首个油菜素内酯的运输蛋白 ABCB19。该研究成果于 3 月 22 日凌晨在《科学》杂志上发表，填补了油菜素内酯运输领域的关键空白，为研究结构和功能相似的一类 “家族蛋白” 打开了思路，将为人们理解、利用油菜素内酯信号促进农业生产提供更多帮助。 促进除草剂降解机制研究获进展 2024 年，广东省农业科学院植物保护研究所生物农药研究团队联合江苏省农业科学院农业设施装备研究所在油菜素内酯促进水稻对除草剂降解机制研究方面取得新进展。研究发现，水稻中的关键油菜素内酯信号成分 OsBZR4 通过促进水稻油菜素内酯合成相关基因和降解相关基因的表达，在莠去津和异丙隆的解毒和代谢中起重要作用，为 OsBZR4 介导的水稻抗除草剂机制的阐释提供了理论依据，对降低农药残留的膳食摄入风险具有重要意义分析测试。 3.陕西省在生态修复方面的相关举措和成果： 出台相关规划与政策 制定修复规划：2022 年 2 月，陕西省自然资源厅、陕西省发展和改革委员会联合印发《陕西省国土空间生态修复规划（2021-2035 年）》，明确了全省国土空间生态修复总体目标，提出构建 “两屏三带多级廊道，六区六策十三项目” 国土空间生态修复格局。 完善管理办法：2023 年 12 月 29 日，陕西省生态环境厅等十一部门和单位印发《陕西省生态环境损害修复管理办法》，规范全省生态环境损害修复工作，确保受损生态环境得到及时有效修复。 开展生态修复项目 矿山生态修复 关闭退出矿山：2020 年，西安市按照秦岭北麓整治相关要求，位于秦岭区域的矿山全部关闭退出，平原地区砖瓦用粘土矿全部按照绿色矿山标准进行生产。 分类修复治理：西安市自然资源和规划局严格按照 “宜林则林、宜草则草、宜耕则耕” 原则，采取 “一矿一策” 实施方案，对不同地形、不同条件的废弃矿点实施分类修复。截至 2024 年 7 月，西安市已经先后完成矿山生态修复 83 处，修复治理面积 231.86 公顷。 河湖湿地生态修复 实施河道岸堤修复工程：如蓝田县辋峪河河道岸堤修复工程，西安城投集团采用辅助再生 + 自然恢复的 “双重” 生态修复治理措施，通过新建护岸、基础加固、生态疏浚、垃圾清理等方式修复河道地形地貌，同时构建生态缓冲带绿化，提升了辋峪河河道生态系统稳定性。 开展湿地保护与修复工程：陕西秦岭北麓主体山水林田湖草沙一体化保护和修复项目中的周至县黑河入渭口湿地保护与修复工程通过验收，改善了区域生态系统、丰富了湿地生物多样性，为东亚 - 澳大利亚水鸟迁徙提供了栖息地及补给点。 水土流失治理 推进黄土高原水土流失综合治理：陕西省以小流域为单元，开展坡耕地整治、淤地坝建设、林草植被恢复等工程，加强黄土高原水土流失治理，减少入黄泥沙量。 实施生态清洁小流域建设：在秦岭北麓等区域，实施生态清洁小流域建设，通过治理水土流失，改善农村生态环境，促进生态农业和乡村旅游发展。 加强生态保护监管 常态长效开展秦岭生态保护监管：2025 年陕西将常态长效开展秦岭生态保护监管，推进秦岭国家公园、国家植物园设立，推动大熊猫保护繁育基地建设，实施生物多样性保护工程，加强珍稀濒危物种保护。 完善生态保护补偿机制：陕西建立了生态保护纵向补偿机制，覆盖秦岭、黄河和南水北调中线工程水源地，通过财政转移支付等方式，对生态保护地区给予补偿，提高地方政府和群众保护生态环境的积极性。 生态修复成效 生态环境质量改善：2024 年，黄河干流陕西段水质全线达 Ⅱ 类，汉丹江出境水质稳定保持在 Ⅱ 类，全省 PM2.5 浓度同比改善 7.9%，重污染天数同比减少 6.4 天。 生态系统功能增强：秦岭区域生态修复 135.2 万亩，黄河 “几字弯” 攻坚战治理沙化土地 95.4 万亩，完成 “三北” 工程区营造林 207.2 万亩，生态系统的稳定性和服务功能得到增强。 生物多样性得到保护：朱鹮国家保护研究中心落户汉中，延河入选国家美丽河湖优秀案例，黄帝陵等 3 处古树群纳入全国整体保护工程，生物多样性得到更好的保护。 4.自体再生胰岛移植是糖尿病治疗领域一种具有创新性和潜力的方法 技术原理 胰岛细胞的作用：胰岛是胰腺中能生成激素的内分泌细胞群，胰岛细胞主要包含A细胞、B细胞等。其中，B细胞能产生胰岛素，胰岛素是调节血糖水平的关键激素，它能促进细胞对葡萄糖的摄取和利用，从而降低血糖浓度。部分糖尿病患者正是因为胰岛细胞功能受损，胰岛素分泌不足或作用缺陷，导致血糖水平升高。 自体再生胰岛移植的过程：该技术首先通过特定的手段，从患者自身获取能够诱导分化为胰岛细胞的干细胞，这些干细胞可以来源于患者的胰腺组织、骨髓、脂肪等。然后，在体外特定的培养条件下，利用细胞因子、生长因子等生物活性物质，诱导这些干细胞分化为具有胰岛素分泌功能的胰岛样细胞。最后，将这些自体再生的胰岛样细胞移植回患者体内，通常是移植到肝脏等部位，使其能够在体内正常发挥调节血糖的作用，从而达到治愈糖尿病的目的。 技术优势 降低免疫排斥风险：传统的胰岛移植多采用异体胰岛，即从尸体或活体供者获取胰岛细胞进行移植。由于供体和受体的组织相容性抗原不同，异体胰岛移植后，受体的免疫系统会将移植的胰岛细胞识别为外来异物，从而引发免疫排斥反应。免疫排斥反应会导致移植的胰岛细胞受损、死亡，最终使移植失败。而自体再生胰岛移植使用的是患者自身的干细胞诱导分化而成的胰岛样细胞，这些细胞的组织相容性抗原与患者自身完全相同，因此移植后不会引发免疫排斥反应，大大提高了移植的成功率和胰岛细胞的长期存活率。 临床应用现状与挑战 现状：目前自体再生胰岛移植技术仍处于临床试验和研究阶段，尚未广泛应用于临床治疗。虽然在一些小规模的临床试验中取得了一定的积极成果，部分患者在接受自体再生胰岛移植后，血糖水平得到了有效的控制，胰岛素的使用量也明显减少，甚至在一些患者中实现了胰岛素的完全停用，达到了临床治愈的效果。但这些试验样本量相对较小，研究时间相对较短，对于该技术的长期安全性和有效性仍需要进一步的大规模临床试验和长期随访研究来证实。 自体再生胰岛移植技术作为一种新兴的糖尿病治疗方法，具有广阔的应用前景和重要的研究价值。虽然目前该技术在临床应用中仍面临着诸多挑战，但随着干细胞生物学、组织工程学、免疫学等多学科领域的不断发展和技术创新，相信自体再生胰岛移植技术将不断完善和成熟，为糖尿病的治疗带来新的突破和希望。 5.肝癌的发病机制及治疗，对于细胞的癌变、基因的表达与调控、免疫治疗等知识的考查有一定的指向性，可能会以此为背景出题，考查学生对相关知识的理解和应用能力. 2023年北京高考生物卷第1题对pet-ct影像学检查方法中示踪剂的认识，体现了对科技前沿的关注. 细胞和分子机制 基因突变与细胞增殖凋亡失衡：在外界致癌物如肝炎病毒、黄曲霉毒素等的作用下，肝细胞内的 DNA 发生损伤，若损伤未能有效修复，会导致基因突变。常见的肿瘤抑制基因 p53 和癌基因 Ras 在肝癌患者中经常出现异常，p53 基因的失活使细胞丧失了调控增殖和抑制癌变的能力，而 Ras 基因的激活则促进了细胞不受控制的分裂，癌细胞开始快速增殖而不凋亡。 肿瘤微环境的影响：肝脏内部的微环境由血管、免疫细胞、细胞外基质等组成，当这些成分出现变化时，会直接影响肝细胞的行为。癌细胞还会通过分泌各种因子，改变周围细胞外基质的结构，增加血管生成，为自身提供充足的养分和氧气。同时，肿瘤微环境中的免疫抑制细胞，如调节性 T 细胞和髓源性抑制细胞，会帮助癌细胞躲避免疫系统的攻击。 我国在肝癌研究方面的最新进展如下： 治疗方面 靶向治疗：上海交通大学医学院附属仁济医院覃文新 / 王存团队揭示肝癌细胞氧化磷酸化调控的新机制，发现 DYRK1A-TGF-β信号轴在此过程中发挥重要调控作用，靶向 DYRK1A 联合氧化磷酸化抑制剂对肝癌细胞具有协同致死作用，为靶向氧化磷酸化治疗肝癌提供了新视角。 免疫治疗：研究发现约 35% 的肝癌样本中存在马兜铃酸诱导的基因突变 “指纹”，这些突变与免疫微环境的耐受性显著相关，为优化免疫治疗提供了新的思路。此外，将肝癌患者分为代谢驱动型、微环境失调型与增殖驱动型，不仅能帮助了解其临床预后，还为临床治疗提供了靶点。 6.我国在小米育种方面取得了多方面的进展 优良品种选育与推广 “中谷 19” 的推广：中国农业科学院作物科学研究所自主选育的春夏兼播谷子新品种 “中谷 19”，具有优质、广适、高产、抗倒伏等特性，是国家一级优质米。在第二届中国（伊川）小米品质品鉴大会上获得商品品质、食味品质和综合品质三个奖项冠军，并在山西省长治市举行了田间展示观摩会议，以推进其产业化应用，促进粮食增产和农民增收。 山西优质小米品种鉴评：山西省国家重要特色物种谷子育种联合攻关组提供的 43 个优质小米品种参加了鉴评会，从多个维度进行评选，推动了谷子育种创新，目前该攻关组在新品种、新品系选育上已经取得一定成果。 育种技术创新 航天育种：陕西米脂的小米种子在太空微重力、强辐射、高真空环境中发生基因诱变，已完成第七代地面选育试验，有望抵抗退化危机并攻克盐碱地种植等难题。航天农业应用技术融合了航空航天、人工智能等多学科，为培育抗病、高产新品种提供了新途径。 生物育种技术：中国农业科学院作物科学研究所的谷子基因资源研究团队，综合运用杂交、常规育种以及分子生物学育种等多元方法，筛选出各种各样的单株，对其进行品质评价和审定区试种，最终遴选出合格的品种应用到实际生产中。同时，还借助分子生物学技术挖掘谷子的高光效基因、氮高效基因、磷高效基因等，以培育出品质更优良、适应性更强的谷子品种。 产业发展与合作 科企合作加强：中国农科院作物科学研究所加强与企业合作，共同推广小米优良品种，加速高产优质谷子新品种的产业化应用，如与中农发种业集团股份有限公司联合主办 “中谷 19” 田间展示观摩会，促进了科研成果与市场的对接。 打造种业创新基地：山西省采取谷子种业和小米加工龙头企业出题，常规育种团队与分子育种团队协作攻关答题的模式，联合打造了 “政产学研” 谷子种业创新基地，从资源研究创新、生物技术研究应用、常规品种选育、杂种优势利用等全方位开展联合攻关。 国际小米年，小米的营养价值、遗传育种、种植管理等相关知识，可能会与必修2的遗传规律、必修1的细胞代谢等知识结合出题。 杂交谷子的培育，其涉及的杂交育种原理、优势以及对粮食安全的意义等，可能会成为高考命题的背景素材，考查遗传规律、基因重组等知识点. 陕西在小米育种方面取得了显著进展： 航天育种成果突出 米脂小米 “航天育种” 项目：陕西米脂县与陕西省航天育种工程技术研究中心自 2018 年起合作实施米脂小米 “航天育种” 项目，优选出的 “米谷 1 号”“米谷 2 号” 搭乘长征 5B 运载火箭发射升空，已完成第七代地面选育试验全国党媒信息公共平台新华网。2024 年，米脂地区计划试种 20 万亩的 “米谷 1 号” 和 “米谷 2 号”，2025 年这一数字将扩大至 50 万亩，力争将这两种谷子打造成陕西乃至全国的主打品种。 攻克盐碱地种植难题：陕西省航天育种工程技术研究中心的优质太空种子，正努力攻克盐碱地种植等难题，也沿着 “一带一路” 走进巴基斯坦等国家。 校地合作成效显著 西北农林科技大学与米脂县合作共建米脂小米试验示范站，在新品种的改良繁育、栽培管理、模式优化、品质提升、人才培养、技术指导等方面进行联合攻关。建站以来，已累计引进和示范推广新品种和新技术 8 项，培训指导基层农技骨干和农民 5000 余人次，示范推广面积 5 万余亩，受益农户超过 1 万余户。 一、单选题 1．（2023·北京·高考真题）PET-CT是一种使用示踪剂的影像学检查方法。所用示踪剂由细胞能量代谢的主要能源物质改造而来，进入细胞后不易被代谢，可以反映细胞摄取能源物质的量。由此可知，这种示踪剂是一种改造过的（　　） A．维生素 B．葡萄糖 C．氨基酸 D．核苷酸 2．（24-25高三上·安徽蚌埠·阶段练习）如图表示某二倍体植物根尖细胞周期中的三个阶段（用①②③表示）示意图，每个阶段内绘有相应的流式细胞仪分析图谱。据图分析，下列有关说法错误的是（    ）    A．DNA复制发生在①阶段且易发生基因突变 B．②阶段的细胞中会发生染色体数目加倍 C．可用③→①→②表示一个完整的细胞周期 D．处于③阶段的细胞中含有同源染色体 3．（2024高二·广东·竞赛）流式细胞仪是分析细胞周期的常用仪器，其原理是将细胞的DNA用荧光染料标记，分析一定数量的细胞，并且测量每个细胞的相对荧光强度，以不同荧光强度的细胞数量作图，可以分析细胞群体所处细胞周期的情况。现在将一种药物作用于细胞，加药前用流式细胞仪检测细胞周期结果如图A，加药后用流式细胞仪检测细胞周期结果如图B，那么对这个药物的作用靶点和机制的分析正确的是（    ）    A．可能作用于DNA，将细胞阻滞在S期 B．可能作用于DNA，将细胞阻滞在G1期 C．可能作用于微管，将细胞阻滞在M期 D．可能作用于微管，将细胞阻滞在G1期 二、非选择题 4．（19-20高二下·河南焦作·期末）水稻的非糯性和糯性是一对相对性状，原阳水稻（2N=24）为非糯性水稻。非糯性花粉中所含的淀粉为直链淀粉，遇碘变蓝黑色；而糯性花粉中所含的淀粉为支链淀粉，遇碘变橙红色。育种人员在非糯性水稻田中偶尔发现了一株糯性水稻并进行了相关实验。请回答下列问题： （1）某人从水稻田中随机选取若干株非糯性水稻，对其花粉加碘液染色，结果发现非糯性水稻的花粉全呈蓝黑色。若糯性、非糯性这对性状由一对等位基因控制，请利用现有水稻为材料，探究糯性、非糯性这对性状的显隐性关系。 实验方案： 。 预期结果和结论： 。 （2）若水稻的非糯性、糯性由1号染色体上的一对等位基因A、a控制，且糯性为隐性性状。 ①通过基因工程将小米的一个黄色素基因（B）导入基因型为aa细胞的某一条染色体上，培育出黄色糯性水稻，该过程利用的变异原理是 ；若要在最短时间内获得能稳定遗传的黄色糯性水稻（aaBB），则可利用 方法。 ②若要利用水稻花粉的特性，设计实验验证基因的分离定律，则实验设计思路是 。若含有a基因的花粉有50%死亡，则非糯性水稻（Aa）自交后代的基因型及比例是 。 5．（2024高二上·北京·学业考试）谷子去壳晾干后可制成小米，晋谷21米质优良，但茎秆细长易倒伏。为改良该品系，科研人员进行了相关研究。 (1)有机试剂EMS可引起基因碱基序列的改变，用其处理晋谷21诱发 后，筛选获得矮秆植株。 (2)将矮秆植株与野生型杂交，获得F₁群体的株高均与野生型相似。F1自交得到的F2群体中矮秆占1/4，由此推测矮秆属于 性状，该性状的遗传遵循 定律。 (3)对比野生型与矮秆植株的基因序列和氨基酸序列，结果如图1，矮秆植株基因序列中碱基对 （填“增添”、“缺失”或“替换”），导致 过程提前终止，形成的蛋白质中氨基酸数量减少。 (4)显微观察成熟期的野生型及矮秆植株主茎节间细胞纵切，统计细胞平均长度，结果如图2。从细胞水平解释，晋谷21矮化的原因是 。 6．（24-25高三上·河北衡水·阶段练习）通过雄性不育机制的研究可大幅降低杂交水稻的培育难度，对保障粮食安全具有重要意义。我国科研人员发现两个光周期依赖的雄性不育突变株，对其进行研究。回答下列问题： (1)水稻虽然具有杂种优势，但只能杂交一代的原因是 。 B基因是编码水稻花药正常发育必要的一种转录因子，纯合的B基因突变体（bb）在长日照条件下雄性半不育（花粉只有50%可育），短日照条件下育性正常，BB和Bb在长日照、短日照条件下均育性正常。对B和b基因的测序结果如图1，据图分析，B基因突变体（bb）长日照条件下雄性半不育的原因是 。 (2)为探索A、B基因在花粉育性中的作用，科研人员构建了双隐性突变体（aabb），检测野生型和双隐性突变体在长日照和短日照条件下的花粉育性，结果如图2结果显示，双隐性突变体的表型是 。 (3)育种工作中以基因型为aaBB和AAbb的亲本杂交，F1自交，得到F2，据图2推测，短日照条件下F2表型及比例为 ．该实验设计 （填“能”“不能”）证明这两对等位基因独立遗传。 7．（2024·浙江湖州·一模）水稻（2n=24）为二倍体雌雄同株植物，自然状态下以自交为主，是世界上最重要的粮食作物之一。水稻籽粒形态会影响其千粒质量，进而影响水稻产量。盐胁迫是限制水稻等作物产量和品质形成的重要环境因子之一。 Ⅰ、以某品系水稻为材料，在其秧苗期进行盐胁迫处理，外源喷施适合浓度的黄腐酸钾。一段时间后，测定的叶绿素含量、水稻株高、干物质量数据如下图所示。回答下列问题： （注：H2O表示清水处理；PFA表示黄腐酸钾处理。有相同小写字母者表示差异不显著。） (1)为测定秧苗期水稻叶片中的叶绿素含量，可选用95%的乙醇作为提取液，原因是 。研磨时加入 以防叶绿素被破坏。根据色素提取液对可见光的吸收特性，为排除类胡萝卜素的干扰，可选用 光对叶绿素的含量进行测定。由上图可知，盐胁迫条件下水稻叶绿素含量 。 (2)水稻叶片是水稻光合作用的主要部位，其水光解的场所是叶肉细胞的 ，产物有O2和 。生成的O2可进入同一细胞的线粒体参与需氧呼吸的第 阶段。 (3)据图分析，黄腐酸钾处理对水稻株高影响 （“显著”或“不显著”），依据是 ；使用黄腐酸钾能缓解盐胁迫的原因是 。 Ⅱ、为提高水稻产量，研究人员用甲基磺酸乙酯（EMS）诱导获得了一个与水稻籽粒发育相关的突变体smg2。回答下列问题： (4)获得水稻突变体smg2的育种方法为 。下图为研究人员拍摄的野生型（WT）与突变体smg2籽粒形态照片，据图分析，与野生型相比，突变体smg2籽粒 均显著降低。 (5)smg2突变体与野生型杂交，F1的籽粒形态与野生型一致，据此推测smg2突变体籽粒性状为 性。对F2群体进行统计，其中野生型植株140株，smg2突变表型植株44株，说明F2出现了 现象。选择F2中野生型植株自交，获得的F3植株表型及比例为 。 (6)SSR是分布于各染色体上的DNA序列，不同染色体具有各自的特异SSR。SSR1和SSR2分别位于水稻1号和10号染色体。科研人员已初步检测出smg2基因位于1号或10号染色体，并扩增出实验中若干个体的SSR序列，电泳后结果如下。 实验结果表明smg2基因位于 号染色体上，推测依据是 。请在图中相应位置补充（涂黑）F2野生型植株混合样本的电泳条带 。 (7)进一步测序表明，该突变体是由水稻smg2基因第1个外显子的第153位碱基发生了单碱基缺失导致的，突变后导致 ，从而使得控制合成的蛋白质翻译提前终止。 8．（2024·浙江宁波·一模）由禾谷镰刀菌复合种引起的赤霉病是小麦的主要病害之一，严重影响小麦的产量和品质，受病原菌侵染的籽粒还会产生脱氧雪腐镰刀菌烯醇（DON）为主的毒素，进一步威胁人畜健康。选育抗赤霉病品种是解决小麦赤霉病危害的有效措施，为此科研人员进行了多种育种技术研究。回答下列问题： (1)无性系变异育种。小麦的组织培养过程中，由于培养细胞一直处于 状态，相对容易产生各种变异。在培养基中加入 ，有助于筛选出能稳定遗传的抗赤霉病的突变体。 (2)单倍体育种。常用 方法来获得单倍体植株，可利用显微镜观察小麦根尖 来鉴定是否成功培育出单倍体。培养过程中，植物激素 可直接影响小麦细胞的发育方向。 (3)基因工程育种。研究人员从野生小麦中获得一个抗赤霉病的CNP基因，如图甲所示。 限制酶 识别序列及酶切位点 BamHI 5'—G↓GATCC—3' EcoRI 5'—GlAATTC—3' BglⅡ 5'—AlGATCT—3' XbaI 5'—TLCTAGA—3' NcoI 5'—ClCATGG—3' ①实验所用载体的部分结构如图乙所示，其启动子是 识别和结合的部位，终止子的作用是 。根据表中所示限制酶识别序列，可选择限制酶 对载体进行酶切，用于表达载体的构建。 ②利用 方法将CNP基因导入水稻愈伤组织。为检测CNP表达情况，可通过PCR技术检测 ，通过 技术检测是否翻译出CNP蛋白。 ③现发现某品种M9小麦中也有CNP基因，但其上游的启动子与野生小麦不同，且抗病性弱。若要提高该小麦中CNP的表达量，培育具有高抗赤霉病能力的小麦新品种，简要写出实验思路 。 9．（24-25高三上·吉林长春·阶段练习）太谷核不育小麦是我国在小麦中首次发现的显性基因控制的雄性不育突变体，其不育性状受显性雄性不育基因Ms2（简称M）控制，该基因位于小麦的4号染色体上。其发育早期败育的机理如图所示。    (1)与野生型小麦相比，太谷核不育小麦中Ms2基因的调控区插入了一段DNA序列（TRIM），TRIM的插入能够 ，Ms2蛋白引起TaRomol蛋白的 ，使其活性受到 。最终导致太谷核不育小麦花药在发育早期败育。 (2)为了在育种过程中能够及早识别出不育株和可育株，科学家通过基因工程将蓝粒基因N导入太谷核不育小麦幼胚细胞中的一条染色体上，使其表现为蓝粒雄性不育，科学家将蓝粒雄性不育株与野生型可育水稻杂交，发现子代中蓝粒不育∶非蓝粒可育＝1∶1，说明 。子代中偶尔也会出现蓝粒可育和非蓝粒不育个体，对该现象的最可能解释是 。 (3)SSR是DNA中的简单重复序列，不同染色体的SSR差异很大，可利用电泳技术将其分开，因其位置一般不发生改变，可用于基因的定位。为进一步验证基因M、N位于一条4号染色体上，研究者提取亲本及F1中蓝粒雄性不育植株4号染色体的DNA，检测4号染色体上特异的SSR部分结果如下图所示：    F1蓝粒雄性不育植株4产生的原因是 。 10．（24-25高三上·山西吕梁·开学考试）褐藻糖胶是一种主要来源于褐藻细胞壁和海洋无脊椎动物中的硫酸化多糖，褐藻糖胶具有抗肿瘤、免疫调节等作用。下图是褐藻糖胶对小鼠肝癌细胞的作用图解（NK细胞又称自然杀伤细胞，是机体内重要的免疫细胞）。回答下列问题：    (1)褐藻糖胶能够激活人体巨噬细胞攻击癌细胞，该过程属于 （填“非特异性免疫”或“特异性免疫”）。 (2)巨噬细胞等能摄取、加工处理抗原，并且可以将抗原信息暴露在细胞表面，以便呈递给其他免疫细胞，因此巨噬细胞又称为 。辅助性T细胞接受传达信号刺激后开始分裂、分化，并分泌 。 (3)细胞毒性T细胞是在 （填免疫器官名称）中成熟的。在细胞免疫过程中，细胞毒性T细胞1分裂分化，形成新的细胞毒性T细胞2和 。 (4)研究表明，胸腺肽具有调节和增强机体细胞免疫功能的作用，能够促进淋巴细胞成熟，可用于治疗免疫力低下的疾病及肿瘤。为验证胸腺肽的作用，科研人员将若干健康的实验小鼠随机均分为四组，其中A、B组为对照组。检测小鼠初始免疫功能情况后，A组小鼠不用甲泼尼龙处理，然后注射1mL溶解胸腺肽的溶剂；B组小鼠 ；C组小鼠 ；D组 。一段时间后，检测四组小鼠的免疫功能情况。[实验材料：甲泼尼龙（该试剂处理后可获得免疫力低下的小鼠）、注射用胸腺肽溶液、溶解胸腺肽的溶剂等]。 11．（23-24高二下·北京丰台·期末）肝癌严重威胁人类健康。科研人员对谷物发酵物（ZGE）对人肝癌细胞（HepG2）的调控机制展开了研究。    (1)科研人员检测了ZGE处理24h对人肝癌细胞增殖活力的影响，结果如图1。 ①对照组的处理是 。 ②结果显示，30%的ZGE效果较好，原因是 。但为了排除ZGE浓度较大引起的 变化对细胞增殖的影响，选择10%、20%浓度的ZGE进行后续研究。用流式细胞术对ZGE作用前后的肝癌细胞的细胞周期进行检测，结果如图2，可知 期细胞阻滞最多。 (2)EMT是肝癌发生的重要进程，该过程中上皮细胞经过复杂变化获得了间质细胞的特性。 ①EC蛋白是上皮细胞膜特有的一种黏附蛋白；而NC蛋白是间质细胞的标志蛋白，能够加剧癌基因的作用。可用 技术检测HepG2中二者表达情况，结果如图3。说明ZGE处理后HepG2的EMT进程 （填“加剧”或“减弱”）。 ②图4为细胞迁移和侵袭测定实验装置，对下室细胞进行染色后计数，结果如图5。结果表明 。 (3)综合以上实验结果，请尝试解释ZGE对肝癌细胞的调控作用 。 12．（23-24高二下·河北石家庄·期末）H18杂交瘤细胞在培养过程中的凋亡现象制约着其生产能力的提高。通过基因工程可能高 H18杂交瘤细胞的抗凋亡能力，相关步骤如下： ①细胞培养。将人肝癌细胞在含10%小牛血清的培养液中培养，一段时间后，用胰脂血浆处理培养液，漂洗后调整细胞悬液浓度为1×10⁷个·mL ②免疫小鼠。向小鼠体内注射肝癌细胞悬液0.8mL，以后每隔2周免疫1次，其免疫2次，最后1次免疫后3天，取脾脏制成细胞悬液备用. ③细胞融合及筛选。将脾脏细胞悬液和骨髓瘤细胞悬液在5g*PEJ 作用下进行降温等选出能产生抗人肝癌的单克隆抗体IIAb18的II18杂交瘤细胞。 ④改造H18杂交瘤细胞。利用PCR 技术获得小鼠的母   婴 基因(抗凋亡基因)达载体，通过脂质体法将其导入Ⅱ18杂交瘤细胞中，再筛选出抗调！.能力明显提高出E中杂交瘤细胞。请分析回答： (1)步骤①中肝癌细胞合成培养液中特有的成分是 ，培养液中还需加入一定量抗生素的目的是 。 (2)步骤②中，肝癌细胞免疫小鼠需在一定时间内间隔注射3次，其目的是 。 (3)步骤③中，除了用50%PEG促进细胞融合外，常用的生物诱导因素是 ，物理诱导方法是 。步骤④中通过脂质体法将表达载体导入 H18杂交瘤细胞的过程依赖的原理是 。 (4)与普通抗肝癌药物相比，用抗人肝癌单克隆抗体 HAb18与相应抗癌药物结合制成的“生物导弹”治疗肝癌的主要优点是 。 (5)乙醇有诱导细胞凋亡的作用。为了建立H18杂交瘤细胞凋亡检测模型，科研人员利用不同浓度的乙醇溶液诱导 H18杂交瘤细胞凋亡，其结果如图所示： 抗凋亡细胞株的建立与筛选应选择的诱导条件是 (用图中字母表示)。 13．（2024·河南·二模）成纤维细胞生长因子（FGF）是一类能促进成纤维细胞生长的蛋白质，在人和动物体内有促进细胞有丝分裂、分化和迁移等作用。成纤维细胞生长因子20（FGF20）是FGF家族的成员之一，其在正常组织中低表达，而在肝癌、胃癌、结肠癌以及肺癌细胞中高表达。研究人员认为FGF20可作为检测以上癌症的肿瘤标志物，他们利用杂交瘤细胞制备抗FGF20单克隆抗体，以期用于FGF20蛋白水平的检测及相关癌症的早期诊断，抗FGF20单克隆抗体制备过程如图所示。回答下列问题： (1)研究人员以大肠杆菌BL21为受体细胞进行FGF20基因的表达，利用纯化后的FGF20来制备单克隆抗体。将构建好的带有FGF20基因的表达载体导入大肠杆菌细胞前，应先用 处理大肠杆菌细胞，使之处于一种 的生理状态。 (2)过程①是 ，其目的是 。过程②可采用 （答出一点）法促进细胞融合，该过程所依据的原理是 。 (3)为了获得能产生特异性抗FGF20单克隆抗体的杂交瘤细胞，需进行两次筛选，“第一次筛选”所用的培养基是HAT培养基，推测该培养基上细胞的生长情况是 ；“第二次筛选”采用间接ELISA筛选法进行多次筛选，推测该方法依据的基本原理是 。 (4)为进一步开发快速检测FGF20的试剂盒用于肺癌等疾病的早期诊断，需要大量制备抗FGF20单克隆抗体，可采用的具体方法是 。 14．（23-24高二下·山东济宁·阶段练习）动物细胞培养在实践中有很大的用途——在检验药物毒性和开发药物方面有重要的应用。为研究药物的抗肝癌效果，需要大量肝癌细胞作为实验材料。回答下列问题： (1)肝癌细胞的培养液中通常需要加入 等一些天然成分。培养过程中需要定期更换培养液，目的是 。癌细胞其中一个特点是能够无限增殖，据此推测培养肝癌细胞时， （填“会”或“不会”）发生接触抑制现象。 (2)为了初步检测药物X和Y的抗癌效果，在细胞培养板的每个孔中加入相同数量的肝癌细胞，使其贴壁生长，实验组加入等体积相同浓度的溶于二甲基亚矾（溶剂）的药物X或Y，培养过程及结果如图表所示。对照组应加入的是 。根据实验结果判断，药物X、药物Y均有抗癌作用，抗癌效果更好的是 ，判断依据是 。 (3)为降低药物X治疗肝癌的副作用，科研人员尝试在单克隆抗体技术的基础上，构建抗体—药物偶联物（ADC），制备单克隆抗体的过程中，可用灭活病毒诱导法诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合，原理是病毒表面含有的糖蛋白和一些酶能够与 发生作用，使细胞互相凝聚，细胞膜上的 分子重新排布，细胞膜打开，细胞发生融合。ADC进入肝癌细胞后，细胞中的溶酶体可将其水解，释放出的药物作用于肝癌细胞，可导致 （填“细胞凋亡”或“细胞坏死”）。与直接使用抗肿瘤药物相比，ADC对人体的副作用更小，原因是 。 15．（2024·四川内江·一模）黄芩素（BAI）目前被证实是具有低毒性、高效性的潜在的安全抗肿瘤药物之一。MicroR-NA-7-5p（某微小RNA，简写为miR-7）被认为是肿瘤抑制因子，在胃癌、肝癌等癌症中表达下调。研究发现，BAI可能通过调控miR-7来对人胃癌细胞自噬产生影响。回答下列问题： (1)为探究BAI通过miR-7来调控人胃癌细胞自噬可能的机制，研究人员先将人胃癌细胞悬液均分为两组，一组作对照，另一组用适宜浓度的BAI处理，然后置于含有95%空气和5%CO2的混合气体的CO2恒温培养箱中培养，从细胞中提取总RNA，经有关酶处理后，利用PCR技术实时定量荧光检测miR-7相对表达量，结果如图1。 ①混合气体中CO2的主要作用是 ，上述“有关酶”是指 。 ②分析实验结果，可得出的结论是适宜浓度的BAI 。 (2)有研究表明，BAI通过调控miR-7表达量对人胃癌细胞自噬的影响，可能与PI3K/AKT/mTOR信号通路相关，该通路最终可通过激活mTOR来抑制细胞自噬的发生，而PI3K、AKT、mTOR三种蛋白质需通过磷酸化被激活。在上述实验的基础上，研究人员又将人胃癌细胞分为对照组、miR-7组（miR-7表达增强组）及BAI组进行了实验，并测得其PI3K、AKT、mTOR蛋白的磷酸化水平，结果如图2。 ①结合图2实验结果可知：BAI是通过 ，进而促进细胞自噬。 ②激烈的细胞自噬会引起细胞凋亡而抑制肿瘤细胞的增殖。但有人认为，细胞自噬可能会促进肿瘤细胞的生长，请结合所学知识，简述该观点的合理性： 。 (3)综上分析，BAI抗肿瘤的机制可能是 。 16．（23-24高二下·安徽·期末）2024年4月30日，海军军医大学第二附属医院在国际学术期刊《细胞发现》发表首次利用干细胞来源的自体再生胰岛移植，成功治愈胰岛功能严重受损糖尿病患者的病例。他们将血液单核细胞重编程为自体iPS细胞，并使用国际首创技术使之转变为“种子细胞”即内胚层干细胞，最终实现在体外再造胰岛组织。回答下列问题： (1)干细胞的培养成功是动物细胞培养领域的重大成就之一，动物体的干细胞包括胚胎干细胞和 ，后者的特点是 。 (2)体细胞诱导iPS细胞和iPS诱导胰岛组织细胞的过程实质都是 ，关键基因a的表达使血液单核细胞转化为iPS细胞，该转化过程类似于植物组织培养中的 过程。胰岛组织的移植可以治疗糖尿病是因为其分泌产物一方面能够促进 ，另一方面能够抑制肝糖原的分解和非糖物质转变成葡萄糖，从而维持血糖平衡。用iPS诱导分化的胰岛组织移植的优势是 。 (3)除了培育iPS细胞，还可以把患者体细胞注入去核卵母细胞中培育核移植 细胞，再诱导分化形成胰岛组织细胞。对卵母细胞去“核”，实质上去的是 ，原因是 。 17．（2024·重庆·模拟预测）糖尿病是一种严重危害健康的常见病，分为1、2两种类型，其中1型糖尿病（T1D）由胰岛功能减退、分泌胰岛素减少所致。注射胰岛素是目前T1D病人常规的治疗手段，但胰岛素使用不当，也容易引发低血糖症。目前科学家正在探索胰岛移植技术，通过给T1D病人植入人工胰岛实现血糖的自主调控。请回答下列问题： (1)血糖的平衡还受到神经系统的调节。当血糖含量下降时，下丘脑某个区域兴奋，通过 （选填“交感”或“副交感”）神经使胰岛A细胞分泌 ，使血糖含量上升。 (2)下列胰岛素使用情境中，可能会引发T1D病人低血糖症的有______。 A．注射的胰岛素不足 B．注射过量胰岛素 C．注射胰岛素后未进食 D．注射胰岛素后未禁食 E．过量运动前注射胰岛素 F．过量运动后注射胰岛素 (3)研究人员采取如图所示方案，制备了人源化T1D小鼠、WT假胰岛和HIP假胰岛，用于探索胰岛移植技术。   ①研究人员利用基因编辑技术将小鼠的某些基因替换成了人类基因，获得了免疫功能正常、患T1D的人源化模型小鼠。将小鼠进行人源化改造的目的是 （答出1点即可）。 ②研究人员从T1D患者的外周血中分离出单核细胞，并诱导形成多能干细胞（自体iPSC），然后将自体iPSC分为两组，一组直接诱导分化形成假胰岛（WT假胰岛），另一组先进行基因编辑，删除表达标明自身身份的标签物质 的基因，增加了新抗原CD47的基因，使其成为低免疫原性iPSC（HIP iPSC），然后再诱导分化形成假胰岛（HIP假胰岛）。 ③移植28天后，假胰岛的总细胞数是否变化是评价移植是否成功的重要指标。请以人源化T1D小鼠、WT假胰岛和HIP假胰岛为材料，设计实验验证WT假胰岛不能成功移植而HIP假胰岛能成功移植（移植方法、移入部位不做要求）。 实验方案： 。 预期实验结果： 。 (4)若上述HIP假胰岛成功移植一段时间后对模型小鼠产生了毒害作用，请基于HIP假胰岛的设计制备过程，设计一种最简便的办法快速清除HIP假胰岛： 。 18．（21-22高二下·广东广州·期末）细胞工程领域成果迭出，方兴未艾。 （一）Ⅰ型糖尿病是一种自身免疫病，自身的免疫细胞攻击自体胰岛B细胞，导致胰岛功能受到破坏。脐带血能“驯化”部分免疫细胞，为治疗糖尿病提供希望。其操作方式是患者血液先通过细胞分离机循环，其中患者的免疫细胞与多能干细胞在体外的干细胞教育器内进行共培养，然后回输到患者体内。下图是干细胞教育器“驯化”模式图。干细胞像老师教育学生一样，不断释放信号并传递给免疫细胞，告诉他们，不再“攻击”胰岛B细胞。 (1)干细胞存在于早期胚胎、骨髓和脐带血等多种组织和器官中，包括 干细胞和成体干细胞。造血干细胞属于 干细胞。 (2)干细胞教育器的技术基础是 技术，该过程中需要无菌、无毒的环境，保证无毒环境的措施是： 。 （二）花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病，野生黑芥具有黑腐病的抗性基因。科研人员利用生物工程技术获得抗黑腐病杂种植株的过程如下图所示。 (3)上图植物细胞融合的方法属于 法。动物细胞融合除了采用物理方法、化学方法外，还可以采用 诱导。 (4)植物体细胞融合成功的标志是 ，其产生与细胞内 （细胞器）有关。 (5)图中愈伤组织长成再生植株要经过 的过程。植物体细胞杂交技术的优势是 。 19．（22-23高一上·北京延庆·期末）学习下列材料，回答（1）～（5）题。 有着自我更新能力及分化潜能的干细胞，与组织、器官的发育、再生和修复等密切相关，因而在医学上有着广泛的应用。例如，2017年 11月，《自然》杂志发表了一项科研成果——医务人员利用干细胞成功救治了一名叫哈桑的 7岁男孩。哈桑患有一种先天性遗传病“交界型大疱性表皮松解症”，致病原因是LAMB3基因突变，而无法合成层粘连蛋白 b3。由于哈森缺少这种蛋白，导致全身有超过 60%的皮肤纷纷脱落。治疗哈桑的传统方法是皮肤移植，但人体免疫系统会攻击外来的组织器官，产生免疫排斥反应。为了挽救他的生命，医生通过干细胞再生技 术（如右图）培养出0.85m2的健康皮肤， 经多次移植,进行了全身皮肤的更换。历经8个月的治疗，哈桑获得了新生并顺利出院。随着技术的不断发展，干细胞治疗必将引发一场医疗变革，成为继药物、手术后的第三种治疗方式，将使更多人的生命得以延续，重获健康。 (1)干细胞只有经过 才能形成各种组织。同一个体的干细胞与各种组织细胞的基因 （填“相同”或“不同”），但由于 才使得各种组织具有不同的结构和功能。 (2)与救治哈桑过程相关的叙述中，不正确的是________。 A．“层粘连蛋白 b3”的合成受LAMB3基因控制 B．通过干细胞再生技术可以培养出自体器官 C．利用哈桑自身活组织进行培养可有效避免免疫排斥反应 D．随着干细胞治疗的发展，药物、手术等传统手段将被淘汰 (3)HLA（人类白细胞抗原）是一种糖蛋白，不同人的HLA通常 ，才使得绝大多数人进行异体器官移植时会出现“排斥反应”，造成器官移植失败。骨髓移植是目前治疗白血病比较有效的方法，为了防止术后发生排斥反应，应该找到与患者配型 的人进行骨髓移植。请用简练语言陈述我国建立“中华骨髓库”的重要意义 。 20．（2025·四川·模拟预测）川西高原的天然湖泊常被称为海子，海子及周边环境的动植物多样性十分丰富，构成了风光旖旎的湿地生态系统。某地曾经有一个美丽的大海子，有人通过扩大排水口的方式把大海子变成牧场以增大放牧面积，导致生活在大海子中的泥鳅、裂腹鱼、林蛙、赤麻鸭、小白鹭等动物大量减少甚至消失，同时红隼、小云雀、鼠兔、藏狐、牛、羊的数量和分布出现明显变化，该生态系统部分食物网结构如图所示。回答下列问题。 (1)在该食物网中，鼠兔位于第 营养级。把大海子变成牧场后，该区域的生态足迹会 。 (2)大海子变成牧场不仅导致该湿地生态系统中生物多样性降低，还引起生物多样性间接价值中的 生态功能改变（答出1点即可）。 (3)可用逐个计数法来准确统计大海子区域中牛、羊的数量，理由是 ；此外，还可以使用的科学可行的方法有 （答出1个即可）。 (4)近年来，调查发现该区域藏狐种群密度减小，据图分析，原因是 。 (5)在实施山水林田湖草沙一体化保护和修复工程中，开展退牧还湖时除修复排水口外，还可以通过 等生态修复措施重现大海子昔日的美丽风光（答出1点即可）。 21．（24-25高二上·四川成都·期末）为发挥北京南海子麋鹿苑湿地的生态效益，研究者利用城市再生水对其进行生态恢复。 参数 处理后的再生水 湿地修复前（2006年） 湿地修复后（2009年） 国家排放标准 总氮（mg/L） 5.6 3.4 1.7 15 总磷（mg/L） 3.3 0.3 0.1 1.0 *COD（ mg/L） 29.8 101 15.2 20 注：COD（化学需氧量），表示污水中生物体分解有机物消耗的氧气量，可间接反映水质有机物含量。 (1)麋鹿曾广泛分布于我国，野外灭绝后，1985年重新从英国引入，在北京麋鹿苑建立了性别比例为3:1（♀：♂）的 ，通过影响 来提高麋鹿数量。麋鹿苑的所有生物与 共同组成了生态系统。 (2)上世纪九十年代，由于上游水体污染、缺乏净水补充、垃圾回填等各种外界干扰超过麋鹿苑的 能力，导致其水面严重缩小、水体缺氧，生态平衡遭到破坏。因此，2006- 2008年将小红门污水处理厂处理后的再生水引入麋鹿苑，实施了湿地修复工程。再生水经过滤消毒后，流入水位较深、植物丰富、并放置有适于微生物生长的填料的潜流湿地区。随后，水流进入麋鹿活动区。污水处理厂再生水及湿地修复工程前后水质情况见表。 (3)据表可知，湿地修复后的水中总氮、总磷含量和COD均 ，请依据所学知识和题中信息解释原因 。 (4)在麋鹿苑种植多种牧草并利用净化后水喷灌，增加了麋鹿草料的供给，减少了人工饲料补充量，从能量流动的角度看，_______，取得了良好的生态和经济效益。 A．增加了生产者固定的太阳能 B．减少了人工输入生态系统的能量 C．提高了能量传递效率 (5)工程完成后，麋鹿苑植物和鸟类物种数量均有提升，不仅为北京市民提供了生物多样性保护和湿地教育的场所，促进了当地旅游业的发展；同时湿地还起到了蓄积降水、调节洪水、净化再生水的作用，体现了生物多样性的 价值。 (6)从上世纪八十年代至今，麋鹿苑湿地生态环境的一系列变化体现了群落的 过程，人类活动影响了该过程的 。要维护恢复后的麋鹿苑湿地生态系统，还可采取 （举两例）等措施，以保护水体。 22．（24-25高三上·湖南长沙·阶段练习）水东湾红树林湿地最大的特色有人工红树林生态修复，鹭鸟成群，近人居环境，便于观赏各种鹤鹬类、鹭鸟、鸥类等，特别是鹭鸟种群数量丰富，容易观察。修建的红树林科普教育栈道，让居民观察红树林、鸟类及水域生态环境。回答下列问题。 (1)红树林生态系统的结构的组成包括 、 。其中， 的存在能够加快生态系统的物质循环。淤泥中的细菌的功能是 。 (2)湿地中有很多水鸟，多以鱼等水中生物为食。下图表示能量流经某水鸟所处的营养级示意图［单位：J/（cm²⋅a）］，其中C表示 ，若食物链“水草→鱼→水鸟”中鱼所处的营养级的同化量为500J/（cm²⋅a），则鱼和水鸟所处的两营养级能量传递效率为 %。若研究一个月内水鸟所处营养级的能量情况，图中未显示出来的能量为 。 (3)建设湿地公园，提升景观效果，打造“人与自然和谐相处”的亮丽风景。这体现了生态工程建设的 原理。打造湿地人工红树林时，往往考虑种植多种红树植物，从生态系统稳定性的角度分析，原因是 。 23．（24-25高三上·湖南长沙·阶段练习）红树林湿地是大陆和海洋间的生态过渡带。在全球气候变化和人类活动的双重干扰下，部分红树林湿地生态系统受到破坏，其修复的核心是红树林群落修复。回答下列问题： (1)区分红树林群落与其他群落的重要特征是 。 (2)红树林群落修复首先应退塘还湿，修复过程中往往需要筛选乡土树种进行种植，并且间植挺水植物，该种选择体现了生态工程的 原理（写两项）。引种的红树植物以秋茄为主，秋茄种子在脱离母体植株前就萌发成胚轴，然后掉落到海滩上。胚轴有较厚的角质层、发达的皮层通气组织以及缺乏气孔的表皮，以适应潮间带 （答2点）的环境条件。 (3)红树林湿地所处地理位置独特，湿地沉积物中有机氮含量较高，氮循环主要过程如图所示。 ①土壤中的硝化细菌与氮循环密切相关，可利用 释放出的化学能将CO2和H2O合成糖类。 ②若湿地中氮元素过量会造成富营养化，而图中的 作用可使湿地“脱氮”。 (4)20世纪70~90年代珠海淇澳岛红树林植被退化，形成的裸滩被外来入侵植物互花米草占据，为保护和恢复红树林植被，科技人员在互花米草侵占的滩涂上成功种植红树植物速生乔木无瓣海桑，各林龄群落的相关特征见下表。 红树林群落（林龄） 群落高度（m） 植物种类（种） 树冠层郁闭度（%） 林下互花米草密度（株/m²） 林下无瓣海桑更新幼苗密度（株/100m²） 林下秋茄更新幼苗密度（株/100m²） 无瓣海桑群落（3年） 3.2 3 70 30 0 0 无瓣海桑群落（8年） 11.0 3 80 15 10 0 无瓣海桑群落（16年） 12.5 2 90 0 0 0 秋茄—老鼠簕群落（>50年） 5.7 4 90 0 0 19 请分析： ①无瓣海桑能够控制互花米草，成功修复红树林的原因是 。 ②无瓣海桑是引种自南亚地区的大乔木，但有学者认为无瓣海桑不会成为新的外来入侵植物，据表分析理由是 。 24．（24-25高三上·湖南·开学考试）缓冲带是湖泊最高水位之上的沿湖陆面地区，能避免外界干扰对湖泊环境的直接冲击，是控制面源污染的一道生态屏障。缓冲带的建设，能提高生物多样性和湖泊水体的生态服务性，也能开阔空间景观资源。湖滨缓冲带断面的结构如图所示。回答下列问题： (1)缓冲带的建设能修复群落，引起群落发生 演替。缓冲带能缓解湖泊环境的水体污染，也能形成独特的空间自然景观资源，这体现了生物多样性的 价值。 (2)规划草本、灌木和乔木种植层次时，要研究不同植物在群落中的地位和作用，即研究植物的 ，研究的主要内容包括 。缓冲带的水陆交错区会出现物种丰富度增大的现象，这被称为边缘效应，试阐述出现边缘效应的原因： 。 (3)种植挺水植物和沉水植物能有效抑制藻类过度繁殖，避免水体富营养化。沉水植物通过竞争 来抑制浮游藻类植物的生长。某湖区的平均水深为1.5～2.0m，实验小组欲选择合适的水生植物对水体进行净化，检测了不同植物的性能指标，结果如表所示。该湖区修复时，不宜选择 作为沉水植物进行种植，原因是 。 植物种类 种植水深/m 株高/m N去除率/% P去除率/% 枯草 0.5～2.0 0.1～0.3 72 58 轮叶黑藻 1.0～3.0 0.4～0.8 83 70 穗状狐尾藻 0.2～1.0 1.0～2.5 62 42 25．（24-25高二上·四川南充·阶段练习）1998年， 在国际植物生长物质学会（IPGSA）第16届大会上，油菜素甾醇类、茉莉酸类和水杨酸类被加入植物激素名单。独脚金内酯是近年新发现的一类植物激素。为了研究独脚金内酯对植物生长发育的影响， 科研人员进行了以下实验： (1)GR24是人工合成的独角金内酯类似物，科研人员为研究GR24对拟南芥侧枝的影响， 选择野生型拟南芥植株和一种突变型拟南芥植株进行了相关实验， 实验结果如下图所示。 ①该突变型拟南芥体内缺少GR24作用的 ，致使GR24对拟南芥侧枝数目没有影响。 ②根据实验结果可推测， 独角金内酯的作用是 。 (2)为了进一步研究独脚金内酯类似物GR24对侧枝生长发育的影响， 科研人员利用野生型拟南芥植株进行了以下实验， 结果如下。 ①NAA 是生长素类似物， 是由人工合成的， 对植物的生长、发育有调节作用的化学物质。对主茎（非成熟组织） 处理时， NAA应加入图1中固体培养基 （填“A”或“B”）。 ②利用图1装置，分别做了四组实验，结果如图2.结果表明：单独使用GR24对侧枝生长的作用为 ，单独使用NAA 对侧枝生长起着抑制作用，据此推测GR24影响侧枝生长的作用机理是 。 ③据图2的结果， 科研人员提出了一个假设： 在顶芽产生的生长素沿主茎极性运输时， GR24会抑制侧芽的生长素向外（主茎）运输。为验证该假设， 采用图1的切段进行实验。请在下表中的a、b中填写相应处理内容， 完成实验方案。 组别 处理 检测 实验组 在主茎上端施加 NAA 在侧芽处施加a 在固定培养基中施加b 主茎下端放射性的含量 对照组 同上 同上 不做处理 a ； b 26．（24-25高二上·湖南长沙·期中）油菜素内酯（BR）是1970年首先从油菜花粉中提取到的一种能显著促进幼苗成长的物质，其广泛存在于多种植物体内，对植物茎的伸长和细胞分裂具有强烈的促进作用，被称为第六类植物激素。请回答下列问题： (1)BR之所以能被称为植物激素，是因为它具有 （答出三点）等特点。 (2)为了研究油菜素内酯对玉米种子萌发的影响，某实验小组用不同浓度的油菜素内酯溶液处理玉米种子，并测定了经处理后的玉米种子的α-淀粉酶活性，实验数据如表所示。 组别 油菜素内酯的浓度（mg/mL） 发芽率（%） α-淀粉酶活性（mg/g·min） 1 0 80 0.875 2 0.0015 82.5 2.000 3 0.015 85 3.210 4 0.15 83.8 2.045 5 1.5 81.25 1.142 ①本实验的自变量是 ，因变量是 ，对照组是 。 ②由表格中数据可知，低浓度的油菜素内酯 （填“促进”或“抑制”）种子萌发，高浓度 （填“促进”或“抑制”）种子萌发。 ③据表中数据推测油菜素内酯提高种子萌发率的原因可能是 。 (3)为了探究BR促进植物茎的伸长和细胞分裂的机理，科学家以绿豆上胚轴为材料，测定了其细胞中DNA和RNA的含量，结果如图1.经BR处理后，图1中的DNA和RNA含量显著提高，可推测BR能够促进绿豆上胚轴的生长，其机理是 ，进而促进细胞分裂和茎的伸长；RNA含量显著升高，可能与BR提高了 酶的活性有关。 (4)科研人员在黑暗条件下把BR合成缺陷突变体拟南芥的幼苗主根分成两组进行实验，用带有放射性碳标记的生长素（IAA）处理主根，检测BR对生长素运输的影响，实验方法及结果如图2.据图分析可知，本实验中标记的生长素在根部的运输方向是 （填“单向”或“双向”）的，BR可以 （填“促进”或“抑制”）生长素的运输，且对 （填“根尖向根基部的运输”或“根基部向根尖的运输”）的作用更显著。 27．（23-24高二上·吉林延边·阶段练习）油菜素内酯（BL）被称为第六类植物激素，其能促进芽、叶细胞的扩展和分裂，促进花粉管生长、种子萌发等。盐胁迫会抑制玉米种子的萌发，科学家为此研究了外源油菜素内酯对盐胁迫下玉米种子萌发的影响，结果图甲所示，其中第1组为空白对照组，第2～6组是在180mmol·L-1的NaCl胁迫下进行的实验。回答下列问题： (1)在细胞分裂方面，油菜素内酯与 （答出2种激素）具有协同作用，而与 （答出1种激素）相拮抗。 (2)盐胁迫会抑制玉米种子的萌发，从第1—3组可知，油菜素内酯可以 （填“加剧”或“缓解”）这种效应。 (3)影响玉米生命活动的环境条件除了盐胁迫外，还有 （举出2例）。 (4)为探究光照、油菜素内酯在根生长中的作用，研究人员分别设置光暗、BL和蒸馏水处理组，观察、统计水稻根的不对称生长情况，结果如图乙，则实验组的处理是 。光照和BL都能促进根不对称生长，但BL的促进作用 。 (5)为研究吲哚乙酸（IAA）与脱落酸（ABA）的运输特点，用放射性同位素14C标记IAA和ABA开展如下图所示的实验。请回答下列问题： ①若图中AB为茎尖切段，琼脂③块和④中均出现了较强放射性，说明ABA在茎尖的运输 （填“是”或“不是”）极性运输。若先用某种抑制剂（不破坏IAA、不影响细胞呼吸）处理茎尖切段，再重复上述实验，结果琼脂块①和②中放射性强度相近，该抑制剂的作用机理可能是 。 ②适宜的激素水平是植物正常生长的保证。黄豆芽伸长胚轴的提取液，加入IAA溶液中可显著降解IAA，但提取液沸水浴处理冷却后，不再降解IAA，说明已伸长胚轴中含有 。研究已证实光也有降解IAA的作用。这两条IAA降解途径有利于种子破土出芽后的健壮生长。 28．（2024·黑龙江大庆·二模）土壤盐渍化是限制作物生长的主要非生物胁迫之一。土壤中过多的盐分会破坏植物细胞中正常的营养代谢，导致作物生长受抑、产量下降。某团队对EMS诱变的水稻突变体库进行筛选，获得一株耐盐性和产量均显著提高的突变体，并从该突变体中分离到一个新的耐盐基因RST1，该团队利用基因RST1通过基因工程培育耐盐碱水稻新品种。图1为构建重组质粒的过程示意图，BamHⅠ、BclⅠ、SmaⅠ三种限制酶的识别序列见表。请回答下列问题： 限制酶 BamHⅠ BclⅠ SmaⅠ 识别序列及切割位点（5'→3'） G↓GATCC T↓GATCA CCC↓GGG (1)在扩增RST1基因时，应选择图2中的引物 进行PCR，原因是 。若PCR进行了4轮循环，则同时含两种引物的DNA占 。 (2)构建重组质粒时选用限制酶 切割质粒A，为保证质粒与目的基因的正确连接，应在两个引物的5'端分别添加序列5'- -3'和5'- -3'。 (3)将重组质粒导入普通水稻细胞，受体细胞应该是 （填“叶肉细胞”、“茎尖细胞”、“受精卵”或“以上都可以”），原因是 。把转基因细胞培育成转基因植株，利用的技术是 。 (4)为确定RST1基因能否在实践应用中发挥作用，科研人员在正常条件下种植相同数量的普通水稻和转基因水稻，给予相同的水肥条件，至成熟期后，检测两组水稻的产量。该实验思路需完善之处是 。 29．（24-25高二上·湖南·期中）海水稻是耐盐碱性水稻，可以广泛种植到沿海滩涂、内陆盐碱地和咸水湖周边，缓解了耕地压力的同时，增加了粮食产量，在一定程度上也保证了国家的粮食安全。科学家利用三个纯合的不耐盐水稻品系甲、乙、丙杂交产生F1，F1自交产生F2，选育耐盐植株，结果如下。回答下列问题： 组别 杂交组合 F1 F2 1 甲× 耐盐 544耐盐，422不耐盐 2 甲×丙 耐盐 632耐盐，494不耐盐 3 ×丙 耐盐 203耐盐，196不耐盐 (1)根据F2表现型及数据分析，水稻耐盐与不耐盐这对性状至少由 对基因控制，且其所在染色体的位置关系是 。 (2)将杂交组合1的全部F2植株自交，一个F2植株上所结的全部F3种子种在一起长成的植株称为一个株系，分别统计各株系的表现型及比例，可得到 种不同的株系，其中耐盐与不耐盐比例为3：1的株系占全部株系的比例为 。 (3)为了解水稻细胞抗盐碱的分子机理，科研人员对一种参与植物细胞壁纤维素合成的酶类蛋白OsCSLD4进行了分析，结果表明，OsCSLD4抑制或缺失，可显著降低水稻耐盐性，而OsCSLD4过量表达，则会提高水稻耐盐性。由此推测，在盐碱地和沿海滩涂选育海水稻的过程中，OsCSLD4基因频率将 。从基因控制性状的角度解释海水稻耐盐碱的机理 。 30．（2024高三上·河北邯郸·专题练习）小麦是我国重要的粮食作物之一，也是盐碱地开发利用的主要作物之一。研究表明，在盐碱条件下小麦的产量损失会超过60%。为了研究小麦耐盐基因TaHKT1（用A基因表示）控制的耐盐性状，研究人员利用基因工程构建了A基因超量表达的转基因小麦。回答下列问题： (1)对A基因进行PCR扩增时，应选择图1中的引物 ，进行图1过程时应将温度控制为 左右。 (2)强启动子是一段有特殊序列的DNA片段，能被 识别并结合，驱动基因的 。图2表示A基因与强启动子连接在一起得到的片段，据此推测构建该片段时，切割强启动子和A基因时均用到的限制酶为 ，并用 将二者连接在一起得到图示片段，将该片段继续与图2中的Ti质粒相连时，应将其插入T-DNA中，原因是 ，应选择限制酶 对该DNA片段和Ti质粒进行切割。 (3)该实验将目的基因导入小麦细胞的常用方法为 ，筛选出含有目的基因的小麦细胞后，还要经过组织培养先得到愈伤组织，然后再获得转基因小麦，愈伤组织和小麦体细胞相比，全能性较 。 (4)为了检测A基因超量表达对小麦耐盐性状的影响，应如何设计实验？请写出实验思路。 。 31．（23-24高二下·山东青岛·期末）柽柳等耐盐植物能够在盐胁迫逆境中正常生长，如图是其根细胞参与抵抗盐胁迫的部分结构示意图，其根细胞生物膜两侧H+形成的电化学梯度，在物质转运过程中发挥了重要作用。    (1)细胞膜和液泡膜等生物膜结构的基本支架是 ，耐盐植物具有耐盐性状的根本原因是 。 (2)据图分析，盐胁迫条件下，Na+通过转运蛋白SOS1运出细胞的方式是 ，该过程所消耗的能量来源是 。液泡中H+浓度与细胞质基质中H+浓度差主要由液泡膜上H+-ATP泵来维持，该结构的作用是 。 (3)进一步研究发现，在盐胁迫下大量的Na+持续进入植物根部细胞，会抑制K+进入细胞，导致细胞中Na+/K+的比例异常，使细胞内的酶失活，影响蛋白质的正常合成。图中H+的分布差异使Na+在NHX的作用下进入液泡，其意义是 。（答出2点） (4)某研究小组提出：脯氨酸可通过调节柽柳细胞内Na+和K+浓度来增强其应对盐胁迫的能力。据此完善相关实验进行验证。 材料选择：对照组（略）；实验组应选取的植株 （填序号）。 ①野生型柽柳植株②脯氨酸转运蛋白基因敲除的突变体柽柳植株培养环境：用一定浓度的NaCl溶液模拟盐胁迫环境。检测指标： 。 实验结果及结论：对照组与实验组的检测结果存在明显差异。 23 学科网（北京）股份有限公司 $$ 清单09 高考生物前沿小专题 1.我国科学家发现耐碱主效基因，对于理解基因与性状的关系、生物的适应性进化等知识有重要意义，可能会在高考中以相关背景材料出题. Gγ亚基编码基因AT1/GS3介导植物对碱胁迫的响应机制。 相关研究成果显示，中国团队通过全基因组大数据关联分析耐盐碱差异大的高粱资源，发现了主效耐碱基因AT1，该基因编码一个G蛋白γ亚基，与此前由华中农业大学水稻团队发现的水稻粒形调控基因GS3同源。同时，利用特异性荧光探针系统，团队首次揭示了作物高抗盐碱的分子机制：在高盐碱环境中，植物细胞受到盐碱胁迫后发生氧化应激反应，产生的过氧化氢对细胞有毒害作用，导致植物无法完成正常的生命周期。而AT1基因通过调控水通道蛋白的磷酸化来调节水通道蛋白的活性，致使过量有害过氧化氢不能及时有效的泵出细胞。改造该基因则可缓解此毒害，赋予植物高耐盐碱性。这一机制不仅在高粱中，在其他的主要粮食作物如水稻、玉米及小作物谷子中都高度类似，说明AT1是作物耐盐碱进化中的一个通用基因。 2.我国在油菜素内酯研究中取得重大进展，油菜素内酯对植物的生长发育有重要调节作用，相关研究成果可能会融入到植物激素调节等考点中. 运输机制研究的突破 2024 年 3 月 22 日，中国科学技术大学孙林峰团队在第六大植物激素 —— 油菜素内酯的运输领域取得突破性进展，发现了首个油菜素内酯的运输蛋白 ABCB19。该研究成果于 3 月 22 日凌晨在《科学》杂志上发表，填补了油菜素内酯运输领域的关键空白，为研究结构和功能相似的一类 “家族蛋白” 打开了思路，将为人们理解、利用油菜素内酯信号促进农业生产提供更多帮助。 促进除草剂降解机制研究获进展 2024 年，广东省农业科学院植物保护研究所生物农药研究团队联合江苏省农业科学院农业设施装备研究所在油菜素内酯促进水稻对除草剂降解机制研究方面取得新进展。研究发现，水稻中的关键油菜素内酯信号成分 OsBZR4 通过促进水稻油菜素内酯合成相关基因和降解相关基因的表达，在莠去津和异丙隆的解毒和代谢中起重要作用，为 OsBZR4 介导的水稻抗除草剂机制的阐释提供了理论依据，对降低农药残留的膳食摄入风险具有重要意义分析测试。 3.陕西省在生态修复方面的相关举措和成果： 出台相关规划与政策 制定修复规划：2022 年 2 月，陕西省自然资源厅、陕西省发展和改革委员会联合印发《陕西省国土空间生态修复规划（2021-2035 年）》，明确了全省国土空间生态修复总体目标，提出构建 “两屏三带多级廊道，六区六策十三项目” 国土空间生态修复格局。 完善管理办法：2023 年 12 月 29 日，陕西省生态环境厅等十一部门和单位印发《陕西省生态环境损害修复管理办法》，规范全省生态环境损害修复工作，确保受损生态环境得到及时有效修复。 开展生态修复项目 矿山生态修复 关闭退出矿山：2020 年，西安市按照秦岭北麓整治相关要求，位于秦岭区域的矿山全部关闭退出，平原地区砖瓦用粘土矿全部按照绿色矿山标准进行生产。 分类修复治理：西安市自然资源和规划局严格按照 “宜林则林、宜草则草、宜耕则耕” 原则，采取 “一矿一策” 实施方案，对不同地形、不同条件的废弃矿点实施分类修复。截至 2024 年 7 月，西安市已经先后完成矿山生态修复 83 处，修复治理面积 231.86 公顷。 河湖湿地生态修复 实施河道岸堤修复工程：如蓝田县辋峪河河道岸堤修复工程，西安城投集团采用辅助再生 + 自然恢复的 “双重” 生态修复治理措施，通过新建护岸、基础加固、生态疏浚、垃圾清理等方式修复河道地形地貌，同时构建生态缓冲带绿化，提升了辋峪河河道生态系统稳定性。 开展湿地保护与修复工程：陕西秦岭北麓主体山水林田湖草沙一体化保护和修复项目中的周至县黑河入渭口湿地保护与修复工程通过验收，改善了区域生态系统、丰富了湿地生物多样性，为东亚 - 澳大利亚水鸟迁徙提供了栖息地及补给点。 水土流失治理 推进黄土高原水土流失综合治理：陕西省以小流域为单元，开展坡耕地整治、淤地坝建设、林草植被恢复等工程，加强黄土高原水土流失治理，减少入黄泥沙量。 实施生态清洁小流域建设：在秦岭北麓等区域，实施生态清洁小流域建设，通过治理水土流失，改善农村生态环境，促进生态农业和乡村旅游发展。 加强生态保护监管 常态长效开展秦岭生态保护监管：2025 年陕西将常态长效开展秦岭生态保护监管，推进秦岭国家公园、国家植物园设立，推动大熊猫保护繁育基地建设，实施生物多样性保护工程，加强珍稀濒危物种保护。 完善生态保护补偿机制：陕西建立了生态保护纵向补偿机制，覆盖秦岭、黄河和南水北调中线工程水源地，通过财政转移支付等方式，对生态保护地区给予补偿，提高地方政府和群众保护生态环境的积极性。 生态修复成效 生态环境质量改善：2024 年，黄河干流陕西段水质全线达 Ⅱ 类，汉丹江出境水质稳定保持在 Ⅱ 类，全省 PM2.5 浓度同比改善 7.9%，重污染天数同比减少 6.4 天。 生态系统功能增强：秦岭区域生态修复 135.2 万亩，黄河 “几字弯” 攻坚战治理沙化土地 95.4 万亩，完成 “三北” 工程区营造林 207.2 万亩，生态系统的稳定性和服务功能得到增强。 生物多样性得到保护：朱鹮国家保护研究中心落户汉中，延河入选国家美丽河湖优秀案例，黄帝陵等 3 处古树群纳入全国整体保护工程，生物多样性得到更好的保护。 4.自体再生胰岛移植是糖尿病治疗领域一种具有创新性和潜力的方法 技术原理 胰岛细胞的作用：胰岛是胰腺中能生成激素的内分泌细胞群，胰岛细胞主要包含A细胞、B细胞等。其中，B细胞能产生胰岛素，胰岛素是调节血糖水平的关键激素，它能促进细胞对葡萄糖的摄取和利用，从而降低血糖浓度。部分糖尿病患者正是因为胰岛细胞功能受损，胰岛素分泌不足或作用缺陷，导致血糖水平升高。 自体再生胰岛移植的过程：该技术首先通过特定的手段，从患者自身获取能够诱导分化为胰岛细胞的干细胞，这些干细胞可以来源于患者的胰腺组织、骨髓、脂肪等。然后，在体外特定的培养条件下，利用细胞因子、生长因子等生物活性物质，诱导这些干细胞分化为具有胰岛素分泌功能的胰岛样细胞。最后，将这些自体再生的胰岛样细胞移植回患者体内，通常是移植到肝脏等部位，使其能够在体内正常发挥调节血糖的作用，从而达到治愈糖尿病的目的。 技术优势 降低免疫排斥风险：传统的胰岛移植多采用异体胰岛，即从尸体或活体供者获取胰岛细胞进行移植。由于供体和受体的组织相容性抗原不同，异体胰岛移植后，受体的免疫系统会将移植的胰岛细胞识别为外来异物，从而引发免疫排斥反应。免疫排斥反应会导致移植的胰岛细胞受损、死亡，最终使移植失败。而自体再生胰岛移植使用的是患者自身的干细胞诱导分化而成的胰岛样细胞，这些细胞的组织相容性抗原与患者自身完全相同，因此移植后不会引发免疫排斥反应，大大提高了移植的成功率和胰岛细胞的长期存活率。 临床应用现状与挑战 现状：目前自体再生胰岛移植技术仍处于临床试验和研究阶段，尚未广泛应用于临床治疗。虽然在一些小规模的临床试验中取得了一定的积极成果，部分患者在接受自体再生胰岛移植后，血糖水平得到了有效的控制，胰岛素的使用量也明显减少，甚至在一些患者中实现了胰岛素的完全停用，达到了临床治愈的效果。但这些试验样本量相对较小，研究时间相对较短，对于该技术的长期安全性和有效性仍需要进一步的大规模临床试验和长期随访研究来证实。 自体再生胰岛移植技术作为一种新兴的糖尿病治疗方法，具有广阔的应用前景和重要的研究价值。虽然目前该技术在临床应用中仍面临着诸多挑战，但随着干细胞生物学、组织工程学、免疫学等多学科领域的不断发展和技术创新，相信自体再生胰岛移植技术将不断完善和成熟，为糖尿病的治疗带来新的突破和希望。 5.肝癌的发病机制及治疗，对于细胞的癌变、基因的表达与调控、免疫治疗等知识的考查有一定的指向性，可能会以此为背景出题，考查学生对相关知识的理解和应用能力. 2023年北京高考生物卷第1题对pet-ct影像学检查方法中示踪剂的认识，体现了对科技前沿的关注. 细胞和分子机制 基因突变与细胞增殖凋亡失衡：在外界致癌物如肝炎病毒、黄曲霉毒素等的作用下，肝细胞内的 DNA 发生损伤，若损伤未能有效修复，会导致基因突变。常见的肿瘤抑制基因 p53 和癌基因 Ras 在肝癌患者中经常出现异常，p53 基因的失活使细胞丧失了调控增殖和抑制癌变的能力，而 Ras 基因的激活则促进了细胞不受控制的分裂，癌细胞开始快速增殖而不凋亡。 肿瘤微环境的影响：肝脏内部的微环境由血管、免疫细胞、细胞外基质等组成，当这些成分出现变化时，会直接影响肝细胞的行为。癌细胞还会通过分泌各种因子，改变周围细胞外基质的结构，增加血管生成，为自身提供充足的养分和氧气。同时，肿瘤微环境中的免疫抑制细胞，如调节性 T 细胞和髓源性抑制细胞，会帮助癌细胞躲避免疫系统的攻击。 我国在肝癌研究方面的最新进展如下： 治疗方面 靶向治疗：上海交通大学医学院附属仁济医院覃文新 / 王存团队揭示肝癌细胞氧化磷酸化调控的新机制，发现 DYRK1A-TGF-β信号轴在此过程中发挥重要调控作用，靶向 DYRK1A 联合氧化磷酸化抑制剂对肝癌细胞具有协同致死作用，为靶向氧化磷酸化治疗肝癌提供了新视角。 免疫治疗：研究发现约 35% 的肝癌样本中存在马兜铃酸诱导的基因突变 “指纹”，这些突变与免疫微环境的耐受性显著相关，为优化免疫治疗提供了新的思路。此外，将肝癌患者分为代谢驱动型、微环境失调型与增殖驱动型，不仅能帮助了解其临床预后，还为临床治疗提供了靶点。 6.我国在小米育种方面取得了多方面的进展 优良品种选育与推广 “中谷 19” 的推广：中国农业科学院作物科学研究所自主选育的春夏兼播谷子新品种 “中谷 19”，具有优质、广适、高产、抗倒伏等特性，是国家一级优质米。在第二届中国（伊川）小米品质品鉴大会上获得商品品质、食味品质和综合品质三个奖项冠军，并在山西省长治市举行了田间展示观摩会议，以推进其产业化应用，促进粮食增产和农民增收。 山西优质小米品种鉴评：山西省国家重要特色物种谷子育种联合攻关组提供的 43 个优质小米品种参加了鉴评会，从多个维度进行评选，推动了谷子育种创新，目前该攻关组在新品种、新品系选育上已经取得一定成果。 育种技术创新 航天育种：陕西米脂的小米种子在太空微重力、强辐射、高真空环境中发生基因诱变，已完成第七代地面选育试验，有望抵抗退化危机并攻克盐碱地种植等难题。航天农业应用技术融合了航空航天、人工智能等多学科，为培育抗病、高产新品种提供了新途径。 生物育种技术：中国农业科学院作物科学研究所的谷子基因资源研究团队，综合运用杂交、常规育种以及分子生物学育种等多元方法，筛选出各种各样的单株，对其进行品质评价和审定区试种，最终遴选出合格的品种应用到实际生产中。同时，还借助分子生物学技术挖掘谷子的高光效基因、氮高效基因、磷高效基因等，以培育出品质更优良、适应性更强的谷子品种。 产业发展与合作 科企合作加强：中国农科院作物科学研究所加强与企业合作，共同推广小米优良品种，加速高产优质谷子新品种的产业化应用，如与中农发种业集团股份有限公司联合主办 “中谷 19” 田间展示观摩会，促进了科研成果与市场的对接。 打造种业创新基地：山西省采取谷子种业和小米加工龙头企业出题，常规育种团队与分子育种团队协作攻关答题的模式，联合打造了 “政产学研” 谷子种业创新基地，从资源研究创新、生物技术研究应用、常规品种选育、杂种优势利用等全方位开展联合攻关。 国际小米年，小米的营养价值、遗传育种、种植管理等相关知识，可能会与必修2的遗传规律、必修1的细胞代谢等知识结合出题。 杂交谷子的培育，其涉及的杂交育种原理、优势以及对粮食安全的意义等，可能会成为高考命题的背景素材，考查遗传规律、基因重组等知识点. 陕西在小米育种方面取得了显著进展： 航天育种成果突出 米脂小米 “航天育种” 项目：陕西米脂县与陕西省航天育种工程技术研究中心自 2018 年起合作实施米脂小米 “航天育种” 项目，优选出的 “米谷 1 号”“米谷 2 号” 搭乘长征 5B 运载火箭发射升空，已完成第七代地面选育试验全国党媒信息公共平台新华网。2024 年，米脂地区计划试种 20 万亩的 “米谷 1 号” 和 “米谷 2 号”，2025 年这一数字将扩大至 50 万亩，力争将这两种谷子打造成陕西乃至全国的主打品种。 攻克盐碱地种植难题：陕西省航天育种工程技术研究中心的优质太空种子，正努力攻克盐碱地种植等难题，也沿着 “一带一路” 走进巴基斯坦等国家。 校地合作成效显著 西北农林科技大学与米脂县合作共建米脂小米试验示范站，在新品种的改良繁育、栽培管理、模式优化、品质提升、人才培养、技术指导等方面进行联合攻关。建站以来，已累计引进和示范推广新品种和新技术 8 项，培训指导基层农技骨干和农民 5000 余人次，示范推广面积 5 万余亩，受益农户超过 1 万余户。 一、单选题 1．（2023·北京·高考真题）PET-CT是一种使用示踪剂的影像学检查方法。所用示踪剂由细胞能量代谢的主要能源物质改造而来，进入细胞后不易被代谢，可以反映细胞摄取能源物质的量。由此可知，这种示踪剂是一种改造过的（　　） A．维生素 B．葡萄糖 C．氨基酸 D．核苷酸 【答案】B 【分析】糖类一般由C、H、O三种元素组成，分为单糖、二糖和多糖，是主要的能源物质。常见的单糖有葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖和脱氧核糖等。 【详解】分析题意可知，该示踪剂由细胞能量代谢的主要能源物质改造而来，应是糖类，且又知该物质进入细胞后不易被代谢，可以反映细胞摄取能源物质的量，则该物质应是被称为“生命的燃料”的葡萄糖。B符合题意。 故选B。 2．（24-25高三上·安徽蚌埠·阶段练习）如图表示某二倍体植物根尖细胞周期中的三个阶段（用①②③表示）示意图，每个阶段内绘有相应的流式细胞仪分析图谱。据图分析，下列有关说法错误的是（    ）    A．DNA复制发生在①阶段且易发生基因突变 B．②阶段的细胞中会发生染色体数目加倍 C．可用③→①→②表示一个完整的细胞周期 D．处于③阶段的细胞中含有同源染色体 【答案】C 【分析】观察细胞分裂过程中染色体形态、数目的变化时，应选择分裂期占比时间较长的细胞，由于分裂间期远比分裂期时间长，视野中间期的细胞数目更多。 【详解】A、DNA复制时，细胞内的核DNA含量从2n→4n，故发生在①阶段（即间期），DNA复制时，双链会解旋，易发生基因突变，A正确； B、染色体数目加倍发生在有丝分裂后期，即②阶段，B正确； C、一个完整的细胞周期包括间期和分裂期，核DNA数目变化过程为2n→4n→2n，可用③→①→②→③表示，C错误； D、二倍体生物细胞周期中各阶段均含同源染色体，D正确。 故选C。 3．（2024高二·广东·竞赛）流式细胞仪是分析细胞周期的常用仪器，其原理是将细胞的DNA用荧光染料标记，分析一定数量的细胞，并且测量每个细胞的相对荧光强度，以不同荧光强度的细胞数量作图，可以分析细胞群体所处细胞周期的情况。现在将一种药物作用于细胞，加药前用流式细胞仪检测细胞周期结果如图A，加药后用流式细胞仪检测细胞周期结果如图B，那么对这个药物的作用靶点和机制的分析正确的是（    ）    A．可能作用于DNA，将细胞阻滞在S期 B．可能作用于DNA，将细胞阻滞在G1期 C．可能作用于微管，将细胞阻滞在M期 D．可能作用于微管，将细胞阻滞在G1期 【答案】C 【分析】细胞周期是指连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始到下次分裂完成时为止，包括分裂间期（包括G1、S和G2期）和分裂期，其中分裂间期历时长，占细胞周期的90%--95%。 【详解】细胞周期包括分裂间期和分裂期（M期），分裂间期又包括一个DNA复制期（S期）和复制期前后的两个间隙期（G1期和G2期），分析题图，实验组加入药物，与对照组相比，实验组处于间期的细胞数目变化不大，但M期的细胞数目明显增多，说明该药物没有影响复制等过程，而是影响了M期，推测其机理可能是可能作用于微管，将细胞阻滞在M期。C符合题意。 故选C。 二、非选择题 4．（19-20高二下·河南焦作·期末）水稻的非糯性和糯性是一对相对性状，原阳水稻（2N=24）为非糯性水稻。非糯性花粉中所含的淀粉为直链淀粉，遇碘变蓝黑色；而糯性花粉中所含的淀粉为支链淀粉，遇碘变橙红色。育种人员在非糯性水稻田中偶尔发现了一株糯性水稻并进行了相关实验。请回答下列问题： （1）某人从水稻田中随机选取若干株非糯性水稻，对其花粉加碘液染色，结果发现非糯性水稻的花粉全呈蓝黑色。若糯性、非糯性这对性状由一对等位基因控制，请利用现有水稻为材料，探究糯性、非糯性这对性状的显隐性关系。 实验方案： 。 预期结果和结论： 。 （2）若水稻的非糯性、糯性由1号染色体上的一对等位基因A、a控制，且糯性为隐性性状。 ①通过基因工程将小米的一个黄色素基因（B）导入基因型为aa细胞的某一条染色体上，培育出黄色糯性水稻，该过程利用的变异原理是 ；若要在最短时间内获得能稳定遗传的黄色糯性水稻（aaBB），则可利用 方法。 ②若要利用水稻花粉的特性，设计实验验证基因的分离定律，则实验设计思路是 。若含有a基因的花粉有50%死亡，则非糯性水稻（Aa）自交后代的基因型及比例是 。 【答案】 让这株糯性水稻与非糯性水稻杂交，观察并统计子一代的表现型 若子一代出现糯性水稻，则糯性为显性性状；若子一代都是非糯性水稻，则糯性为隐性性状 基因重组 单倍体育种 让纯合的糯性水稻与纯合的非糯性水稻杂交得到子一代，取子一代植株的花粉用碘液进行染色，在显微镜下观察，半数花粉呈蓝黑色，半数呈橙红色 AA:Aa:aa=2：3：1 【分析】水稻（2n=24）的非糯性（A）与糯性（a）是一对相对性状，非糯性花粉中所含的淀粉为直链淀粉，遇碘变蓝黑色，而糯性花粉中所含的是支链淀粉，遇碘变橙红色。Aa植株能产生两种花粉，且比例为1：1，这证明基因的分裂定律。 【详解】（1）“某人从水稻田中随机选取若干株非糯性水稻，对其花粉加碘液染色，结果发现非糯性水稻的花粉全呈蓝黑色"，说明非糯性水稻是纯合子。因此利用现有水稻为材料，探究糯性、非糯性这对性状的显隐性关系的实验方案：让这株糯性水稻与非糯性水稻杂交，观察并统计子一代的表现型。预期结果和结论：若子一代出现糯性水稻，则糯性为显性性状；若子一代都是非糯性水稻，则糯性为隐性性状。 （2）①通过基因工程将小米的一个黄色素基因（B）导入基因型为aa细胞的某一条染色体上，培育出黄色糯性水稻（aaB），其原理是基因重组；若要在最短时间内获得能稳定遗传的黄色糯性水稻（aaBB），则可利用单倍体育种方法，由于aaB产生aB和a两种花粉，通过植物组织培养得到单倍体后，再加秋水仙素处理，最后即可选出能稳定遗传的黄色糯性水稻aaBB的植株。 ②利用水稻花粉的特性，设计实验验证基因的分离定律，则实验设计思路：让纯合的糯性水稻与纯合的非糯性水稻杂交得到子一代，取子一代植株的花粉用碘液进行染色，在显微镜下观察，半数花粉呈蓝黑色，半数呈橙红色。若含有a基因的花粉有50%死亡，则非糯性水稻（Aa）产生雄配子的基因型及比例为A：a=2：1，产生雌配子基因型及比例为A：a=1：1，自交后代的基因型及比例是AA:Aa:aa=2：3：1。 【点睛】本题考查基因分离定律的实质及应用的相关知识，要求考生掌握基因分离定律的实质，能用简单的方法或实验进行验证，属于考纲理解和应用层次的考查。 5．（2024高二上·北京·学业考试）谷子去壳晾干后可制成小米，晋谷21米质优良，但茎秆细长易倒伏。为改良该品系，科研人员进行了相关研究。 (1)有机试剂EMS可引起基因碱基序列的改变，用其处理晋谷21诱发 后，筛选获得矮秆植株。 (2)将矮秆植株与野生型杂交，获得F₁群体的株高均与野生型相似。F1自交得到的F2群体中矮秆占1/4，由此推测矮秆属于 性状，该性状的遗传遵循 定律。 (3)对比野生型与矮秆植株的基因序列和氨基酸序列，结果如图1，矮秆植株基因序列中碱基对 （填“增添”、“缺失”或“替换”），导致 过程提前终止，形成的蛋白质中氨基酸数量减少。 (4)显微观察成熟期的野生型及矮秆植株主茎节间细胞纵切，统计细胞平均长度，结果如图2。从细胞水平解释，晋谷21矮化的原因是 。 【答案】(1)基因突变 (2) 隐性 分离 (3) 缺失 翻译 (4)主茎节间细胞长度变短 【分析】基因突变是指的，DNA分子中碱基对的增添、缺失、替换而引起基因结构的改变。 【详解】（1）有机试剂EMS可引起基因碱基序列的改变，说明发生了基因突变。 （2）将矮秆植株与野生型杂交，获得F1群体的株高均与野生型相似。F1自交得到的F2群体中矮秆占1/4，说明F1是杂合子如Aa，自交得到的F2为A_:aa=3:1，说明矮秆属于隐性性状，该性状的遗传遵循分离定律。 （3）分析图1可知矮秆植株基因序列中碱基对发生了缺失，最终的结果是蛋白质中氨基酸数量减少，说明基因突变导致翻译过程提前终止。 （4）显微观察成熟期的野生型及矮秆植株主茎节间细胞纵切，统计细胞平均长度，发现矮杆植株的主茎节间细胞的平均长度明显小于野生型，因此推测晋谷21矮化的原因是：主茎节间细胞长度变短。 6．（24-25高三上·河北衡水·阶段练习）通过雄性不育机制的研究可大幅降低杂交水稻的培育难度，对保障粮食安全具有重要意义。我国科研人员发现两个光周期依赖的雄性不育突变株，对其进行研究。回答下列问题： (1)水稻虽然具有杂种优势，但只能杂交一代的原因是 。 B基因是编码水稻花药正常发育必要的一种转录因子，纯合的B基因突变体（bb）在长日照条件下雄性半不育（花粉只有50%可育），短日照条件下育性正常，BB和Bb在长日照、短日照条件下均育性正常。对B和b基因的测序结果如图1，据图分析，B基因突变体（bb）长日照条件下雄性半不育的原因是 。 (2)为探索A、B基因在花粉育性中的作用，科研人员构建了双隐性突变体（aabb），检测野生型和双隐性突变体在长日照和短日照条件下的花粉育性，结果如图2结果显示，双隐性突变体的表型是 。 (3)育种工作中以基因型为aaBB和AAbb的亲本杂交，F1自交，得到F2，据图2推测，短日照条件下F2表型及比例为 ．该实验设计 （填“能”“不能”）证明这两对等位基因独立遗传。 【答案】(1) F1自交后代会出现性状分离 b基因编码区碱基缺失，翻译提前终止，肽链变短，B蛋白功能异常所致 (2)长日照条件下，花粉半不育，短日照条件下花粉全不育 (3) 完全雄性不育∶育性正常＝1∶3 不能 【分析】分析图1可知，b基因的碱基序列中从编码S氨基酸以后缺失了若干，使终止信号提前出现；从图2可知，野生型在长日照和短日照条件下花粉全育，双隐性突变体在长日照条件下花粉育性为50%，而在短日照条件下，花粉育性为0。 【详解】（1）因为F1自交后代会出现性状分离，故水稻虽然具有杂种优势，但只能杂交一代。由图1可知，B基因突变体（bb）长日照条件下雄性半不育是由b基因编码区碱基缺失，翻译提前终止，肽链变短，B蛋白功能异常所致。 （2）由图2结果可知，野生型在长日照和短日照条件下花粉全育，双隐性突变体在长日照条件下花粉育性为50%，而在短日照条件下，花粉育性为0，因此双隐性突变体的表型是在长日照条件下，花粉半不育，短日照条件下花粉全不育。 （3）以基因型为aaBB和AAbb的亲本杂交，根据题意可知，A基因突变体（aa）表现为短日照条件下完全雄性不育，F1基因型是AaBb，其自交得到F2，在短日照条件下A-B-和A-bb表现为育性正常，而aaB-和aabb表现为完全雄性不育；若这两对基因不是独立遗传，即aB连锁，Ab连锁，子代中aaBB∶AaBb∶AAbb=1∶2∶1，短日照条件下，F2表现为完全雄性不育∶育性正常=1∶3。若两对基因独立遗传，则子二代9A-B-+3A-bb在短日照条件下表现为育性正常，而3aaB-和1aabb表现为完全雄性不育；子二代分离比也是完全雄性不育∶育性正常=1∶3，因此该实验设计不能证明这两对等位基因独立遗传。 7．（2024·浙江湖州·一模）水稻（2n=24）为二倍体雌雄同株植物，自然状态下以自交为主，是世界上最重要的粮食作物之一。水稻籽粒形态会影响其千粒质量，进而影响水稻产量。盐胁迫是限制水稻等作物产量和品质形成的重要环境因子之一。 Ⅰ、以某品系水稻为材料，在其秧苗期进行盐胁迫处理，外源喷施适合浓度的黄腐酸钾。一段时间后，测定的叶绿素含量、水稻株高、干物质量数据如下图所示。回答下列问题： （注：H2O表示清水处理；PFA表示黄腐酸钾处理。有相同小写字母者表示差异不显著。） (1)为测定秧苗期水稻叶片中的叶绿素含量，可选用95%的乙醇作为提取液，原因是 。研磨时加入 以防叶绿素被破坏。根据色素提取液对可见光的吸收特性，为排除类胡萝卜素的干扰，可选用 光对叶绿素的含量进行测定。由上图可知，盐胁迫条件下水稻叶绿素含量 。 (2)水稻叶片是水稻光合作用的主要部位，其水光解的场所是叶肉细胞的 ，产物有O2和 。生成的O2可进入同一细胞的线粒体参与需氧呼吸的第 阶段。 (3)据图分析，黄腐酸钾处理对水稻株高影响 （“显著”或“不显著”），依据是 ；使用黄腐酸钾能缓解盐胁迫的原因是 。 Ⅱ、为提高水稻产量，研究人员用甲基磺酸乙酯（EMS）诱导获得了一个与水稻籽粒发育相关的突变体smg2。回答下列问题： (4)获得水稻突变体smg2的育种方法为 。下图为研究人员拍摄的野生型（WT）与突变体smg2籽粒形态照片，据图分析，与野生型相比，突变体smg2籽粒 均显著降低。 (5)smg2突变体与野生型杂交，F1的籽粒形态与野生型一致，据此推测smg2突变体籽粒性状为 性。对F2群体进行统计，其中野生型植株140株，smg2突变表型植株44株，说明F2出现了 现象。选择F2中野生型植株自交，获得的F3植株表型及比例为 。 (6)SSR是分布于各染色体上的DNA序列，不同染色体具有各自的特异SSR。SSR1和SSR2分别位于水稻1号和10号染色体。科研人员已初步检测出smg2基因位于1号或10号染色体，并扩增出实验中若干个体的SSR序列，电泳后结果如下。 实验结果表明smg2基因位于 号染色体上，推测依据是 。请在图中相应位置补充（涂黑）F2野生型植株混合样本的电泳条带 。 (7)进一步测序表明，该突变体是由水稻smg2基因第1个外显子的第153位碱基发生了单碱基缺失导致的，突变后导致 ，从而使得控制合成的蛋白质翻译提前终止。 【答案】(1) 叶绿素易溶于无水乙醇中（是脂溶性） 碳酸钙 红 下降 (2) 类囊体膜上 H+、电子 三 (3) 不显著 在自然条件和盐胁迫条件下，PFA组与清水组相比，都有相同的小写字母（自然种植条件下，黄腐酸钾对水稻植株株高影响不显著；盐胁迫下，黄腐酸钾处理相对清水处理对株高影响不显著） 盐胁迫下使用黄腐酸钾可显著提升叶绿素含量，进而提升光合速率，提升干物质量 (4) 诱变育种 粒长、粒宽 (5) 隐 性状分离 野生型：突变型=5：1 (6) 1 与野生型植物相比，F2突变型植株1号染色体上SSR序列全部发生变化，且和突变体植株一致；而在F2突变型植株中10号染色体上SSR序列有的和野生型相同，有的和突变体相同/电泳结果显示10号染色体SSR/F2突变型植株smg2基因只能来自亲本突变体植株，电泳结果显示F2突变型植株混合样本中1号染色体SSR仅来自突变体植株 (7)（转录出的mRNA中）终止密码子提前 【分析】基因分离定律的实质：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。 【详解】（1）由于叶绿素易溶于无水乙醇中（是脂溶性），故为测定秧苗期水稻叶片中的叶绿素含量，可选用95%的乙醇作为提取液；为防止叶绿素被破坏， 可在研磨时加入碳酸钙；由于叶绿素吸收红光和蓝紫光，而类胡萝卜素吸收蓝紫光，故为排除类胡萝卜素的干扰，可选用红光对叶绿素的含量进行测定；由上图可知，与对照组相比，盐胁迫条件下水稻叶绿素含量下降。 （2）水稻叶片是水稻光合作用的主要部位，其水光解的过程是光反应过程，场所是叶肉细胞的类囊体膜上；水光解产物有O2和H+、电子；O2可进入同一细胞的线粒体参与需氧呼吸的第三阶段。 （3）据图分析，在自然条件和盐胁迫条件下，PFA组与清水组相比，都有相同的小写字母（自然种植条件下，黄腐酸钾对水稻植株株高影响不显著，盐胁迫下，黄腐酸钾处理相对清水处理对株高影响不显著），故黄腐酸钾处理对水稻株高影响不显著；由于盐胁迫下使用黄腐酸钾可显著提升叶绿素含量，进而提升光合速率，提升干物质量，故使用黄腐酸钾能缓解盐胁迫。 （4）甲基磺酸乙酯（EMS）属于化学因子，用甲基磺酸乙酯（EMS）诱导获得了一个与水稻籽粒发育相关的突变体smg2的方法是诱变育种；据图分析，与野生型相比，突变体smg2籽粒的粒长、粒宽均显著降低。 （5）具有相对性状的纯合亲本杂交，子一代表现出的是显性性状，smg2突变体与野生型杂交，F1的籽粒形态与野生型一致，据此推测smg2突变体籽粒性状为显性；对F2群体进行统计，其中野生型植株140株，smg2突变表型植株44株，说明F2出现了性状分离现象；设相关基因是A/a，子一代基因型是Aa，自交后子二代中野生型个体包括1/3AA、2/3Aa，选择F2中野生型植株自交，获得的F3植株中aa=2/3×1/4=1/6，则野生型比例=1-1/6=5/6，即F3植株表型及比例为野生型：突变型=5：1。 （6）据图可知，与野生型植物相比，F2突变型植株1号染色体上SSR序列全部发生变化，且和突变体植株一致；而在F2突变型植株中10号染色体上SSR序列有的和野生型相同，有的和突变体相同/电泳结果显示10号染色体SSR/F2突变型植株smg2基因只能来自亲本突变体植株，电泳结果显示F2突变型植株混合样本中1号染色体SSR仅来自突变体植株，故实验结果表明smg2基因位于1号染色体上；F2野生型植株既有AA也有Aa，故四个条带均应涂黑， 图示如下： （7）密码子是mRNA上编码氨基酸的3个相邻碱基，终止密码子决定翻译的结束，故该突变体是由水稻smg2基因第1个外显子的第153位碱基发生了单碱基缺失导致的，突变后导致（转录出的mRNA中）终止密码子提前从而使得控制合成的蛋白质翻译提前终止。 8．（2024·浙江宁波·一模）由禾谷镰刀菌复合种引起的赤霉病是小麦的主要病害之一，严重影响小麦的产量和品质，受病原菌侵染的籽粒还会产生脱氧雪腐镰刀菌烯醇（DON）为主的毒素，进一步威胁人畜健康。选育抗赤霉病品种是解决小麦赤霉病危害的有效措施，为此科研人员进行了多种育种技术研究。回答下列问题： (1)无性系变异育种。小麦的组织培养过程中，由于培养细胞一直处于 状态，相对容易产生各种变异。在培养基中加入 ，有助于筛选出能稳定遗传的抗赤霉病的突变体。 (2)单倍体育种。常用 方法来获得单倍体植株，可利用显微镜观察小麦根尖 来鉴定是否成功培育出单倍体。培养过程中，植物激素 可直接影响小麦细胞的发育方向。 (3)基因工程育种。研究人员从野生小麦中获得一个抗赤霉病的CNP基因，如图甲所示。 限制酶 识别序列及酶切位点 BamHI 5'—G↓GATCC—3' EcoRI 5'—GlAATTC—3' BglⅡ 5'—AlGATCT—3' XbaI 5'—TLCTAGA—3' NcoI 5'—ClCATGG—3' ①实验所用载体的部分结构如图乙所示，其启动子是 识别和结合的部位，终止子的作用是 。根据表中所示限制酶识别序列，可选择限制酶 对载体进行酶切，用于表达载体的构建。 ②利用 方法将CNP基因导入水稻愈伤组织。为检测CNP表达情况，可通过PCR技术检测 ，通过 技术检测是否翻译出CNP蛋白。 ③现发现某品种M9小麦中也有CNP基因，但其上游的启动子与野生小麦不同，且抗病性弱。若要提高该小麦中CNP的表达量，培育具有高抗赤霉病能力的小麦新品种，简要写出实验思路 。 【答案】(1) 增殖 DON/赤霉病毒素 (2) 花药离体培养 有丝分裂中期细胞中染色体的数目 生长素和细胞分裂素浓度、比例 (3) RNA聚合酶 终止转录 BamHⅠ 农杆菌转化/基因枪技术 是否转录出CNPmRNA 抗原—抗体杂交 利用转基因技术将M9小麦CNP基因的启动子替换为野生小麦的启动子 【分析】基因工程的基本操作步骤主要包括四步：①目的基因的获取；②基因表达载体的构建；③将目的基因导入受体细胞；④目的基因的检测与表达。其中，基因表达载体的构建是基因工程的核心。 【详解】（1）无性系变异育种是通过组织培养技术来实现的。在这个过程中，由于培养细胞一直处于增殖状态，这种持续的分裂活动使得细胞内的遗传物质容易发生变异，从而相对容易产生各种变异类型。为了筛选出能稳定遗传的抗赤霉病的突变体，可以在培养基中加入DON（赤霉病毒素），有助于筛选出能稳定遗传的抗赤霉病的突变体。 （2）单倍体育种则是通过花药离体培养的方法来获得单倍体植株。为了鉴定是否成功培育出单倍体，我们可以利用显微镜观察小麦根尖有丝分裂中期细胞中染色体的数目。如果细胞内染色体数目为正常体细胞的一半，那么就可以确定该植株为单倍体。在培养过程中，植物激素生长素和细胞分裂素浓度、比例可直接影响小麦细胞的发育方向。 （3）①据题图乙分析可知，其启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位，终止子的作用是终止转录。根据表中所示限制酶识别序列，若要将抗赤霉病的CNP基因与载体构建基因表达载体，抗赤霉病的CNP基因中有BamHⅠ和BglⅡ识别的碱基序列，可进行酶切，载体中有BamHⅠ识别的碱基序列，无BglⅡ识别的碱基序列，故可选择限制酶BamHⅠ对载体进行酶切，用于表达载体的构建。 ②利用农杆菌转化方法将CNP基因导入水稻愈伤组织。为检测CNP表达情况，可通过PCR技术检测是否转录出CNPmRNA，通过抗原—抗体杂交技术检测是否翻译出CNP蛋白。 ③现发现某品种M9小麦中也有CNP基因，但其上游的启动子与野生小麦不同，且抗病性弱。若要提高该小麦中CNP的表达量，培育具有高抗赤霉病能力的小麦新品种，可以利用转基因技术将M9小麦CNP基因的启动子替换为野生小麦的启动子，从而提高该小麦中CNP的表达量并培育出具有高抗赤霉病能力的小麦新品种。 9．（24-25高三上·吉林长春·阶段练习）太谷核不育小麦是我国在小麦中首次发现的显性基因控制的雄性不育突变体，其不育性状受显性雄性不育基因Ms2（简称M）控制，该基因位于小麦的4号染色体上。其发育早期败育的机理如图所示。    (1)与野生型小麦相比，太谷核不育小麦中Ms2基因的调控区插入了一段DNA序列（TRIM），TRIM的插入能够 ，Ms2蛋白引起TaRomol蛋白的 ，使其活性受到 。最终导致太谷核不育小麦花药在发育早期败育。 (2)为了在育种过程中能够及早识别出不育株和可育株，科学家通过基因工程将蓝粒基因N导入太谷核不育小麦幼胚细胞中的一条染色体上，使其表现为蓝粒雄性不育，科学家将蓝粒雄性不育株与野生型可育水稻杂交，发现子代中蓝粒不育∶非蓝粒可育＝1∶1，说明 。子代中偶尔也会出现蓝粒可育和非蓝粒不育个体，对该现象的最可能解释是 。 (3)SSR是DNA中的简单重复序列，不同染色体的SSR差异很大，可利用电泳技术将其分开，因其位置一般不发生改变，可用于基因的定位。为进一步验证基因M、N位于一条4号染色体上，研究者提取亲本及F1中蓝粒雄性不育植株4号染色体的DNA，检测4号染色体上特异的SSR部分结果如下图所示：    F1蓝粒雄性不育植株4产生的原因是 。 【答案】(1) 激活原本不表达的Ms2基因，使其表达出Ms2蛋白 多聚化 抑制 (2) 基因N与基因M位于同一条4号染色体上 蓝粒雄性不育株在减数分裂Ⅰ前期4号染色体中的非姐妹染色单体发生了互换，使得M基因和蓝粒基因N分别进入到不同配子中 (3)蓝粒雄性不育株减数分裂产生配子的过程中，4号染色体上的基因M、N转移到其他非同源染色体上 【分析】1、自由组合定律的实质：控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的；在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。 2、基因分离定律的实质：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；生物体在进行减数分裂形成配子时，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子遗传给后代。 【详解】（1）据图可知，野生型小麦不表达Ms2基因，雄性不育小麦中TRIM插入Ms2基因的调控区，导致Ms2基因表达Ms2蛋白，Ms2蛋白引起TaRomol蛋白的多聚化，使其活性受到抑制，从而特异性地降低花药中活性氧（ROS）信号水平，最终导致太谷核不育小麦花药在发育早期败育。 （2）若基因N与基因M位于同一条染色体上，蓝粒雄性不育株的基因型为MN//mn，与野生型可育水稻（mn//mn）杂交，子代基因型及比例为MN//mn：mn//mn=1：1，子代中蓝粒不育∶非蓝粒可育＝1∶1。但是如果蓝粒雄性不育株在减数分裂Ⅰ前期4号染色体中的非姐妹染色单体发生了互换，使得M基因和蓝粒基因N分别进入到不同配子中，则子代中偶尔也会出现蓝粒可育和非蓝粒不育个体。 （3）由于蓝粒雄性不育株减数分裂产生配子的过程中，4号染色体上的基因M、N转移到其他非同源染色体上，不再属于4号染色体，因此出现F1蓝粒雄性不育植株4但它的4号染色体上的SSR片段区别于其他的不育植株。 10．（24-25高三上·山西吕梁·开学考试）褐藻糖胶是一种主要来源于褐藻细胞壁和海洋无脊椎动物中的硫酸化多糖，褐藻糖胶具有抗肿瘤、免疫调节等作用。下图是褐藻糖胶对小鼠肝癌细胞的作用图解（NK细胞又称自然杀伤细胞，是机体内重要的免疫细胞）。回答下列问题：    (1)褐藻糖胶能够激活人体巨噬细胞攻击癌细胞，该过程属于 （填“非特异性免疫”或“特异性免疫”）。 (2)巨噬细胞等能摄取、加工处理抗原，并且可以将抗原信息暴露在细胞表面，以便呈递给其他免疫细胞，因此巨噬细胞又称为 。辅助性T细胞接受传达信号刺激后开始分裂、分化，并分泌 。 (3)细胞毒性T细胞是在 （填免疫器官名称）中成熟的。在细胞免疫过程中，细胞毒性T细胞1分裂分化，形成新的细胞毒性T细胞2和 。 (4)研究表明，胸腺肽具有调节和增强机体细胞免疫功能的作用，能够促进淋巴细胞成熟，可用于治疗免疫力低下的疾病及肿瘤。为验证胸腺肽的作用，科研人员将若干健康的实验小鼠随机均分为四组，其中A、B组为对照组。检测小鼠初始免疫功能情况后，A组小鼠不用甲泼尼龙处理，然后注射1mL溶解胸腺肽的溶剂；B组小鼠 ；C组小鼠 ；D组 。一段时间后，检测四组小鼠的免疫功能情况。[实验材料：甲泼尼龙（该试剂处理后可获得免疫力低下的小鼠）、注射用胸腺肽溶液、溶解胸腺肽的溶剂等]。 【答案】(1)非特异性免疫 (2) 抗原呈递细胞 细胞因子 (3) 胸腺 记忆T细胞 (4) 免疫力低下对照组，用甲泼尼龙处理，注射溶剂 胸腺肽处理组，不用甲泼尼龙处理，注射胸腺肽溶液 免疫力低下且胸腺肽处理组，用甲泼尼龙处理，注射胸腺肽溶液 【分析】1、体液免疫的过程为，当病原体侵入机体时，一些病原体可以和B细胞接触，这为激活B细胞提供了第一个信号。一些病原体被树突状细胞、B细胞等抗原呈递细胞摄取。抗原呈递细胞将抗原处理后呈递在细胞表面，然后传递给辅助性T细胞。辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合，这是激活B细胞的第二个信号;B细胞受到两个信号的刺激后开始分裂、分化，大部分分化为浆细胞，小部分分化为记忆细胞，细胞因子能促进B细胞的分裂、分化过程;浆细胞产生和分泌大量抗体，抗体可以随体液在全身循环并与这种病原体结合。在多数情况下，抗体与病原体结合后会发生进一步的变化，如形成沉淀等，进而被其他免疫细胞吞噬消化。记忆细胞可以在抗原消失后存活，当再接触这种抗原时，能迅速增殖分化，分化后快速产生大量抗体， 2、细胞免疫的过程:被病毒感染的靶细胞膜表面的某些分子发生变化，细胞毒性T细胞识别变化的信号，开始分裂并分化，形成新的细胞毒性T细胞和记忆T细胞。同时辅助性T细胞分泌细胞因子加速细胞毒性T细胞的分裂、分化。新形成的细胞毒性T细胞在体液中循环，识别并接触、裂解被同样病原体感染的靶细胞，靶细胞裂解、死亡后，病原体暴露出来，抗体可以与之结合，或被其他细胞吞噬掉。 【详解】（1）巨噬细胞攻击癌细胞，该过程属于非特异性免疫。 （2）巨噬细胞等能摄取、加工处理抗原，并且可以将抗原信息暴露在细胞表面，以便呈递给其他免疫细胞，因此巨噬细胞又称为抗原呈递细胞；辅助性T细胞接受传达信号刺激后开始分裂、分化，并分泌细胞因子。 （3）细胞毒性T细胞是在人体内发育成熟的场所是胸腺；在细胞免疫过程中，细胞毒性T细胞1分裂分化，形成新的细胞毒性T细胞2和记忆T细胞。 （4） 实验设计中，A组为正常对照组，不用甲泼尼龙处理，只注射溶剂；B组为胸腺肽处理组，不用甲泼尼龙处理，注射胸腺肽溶液；C组为免疫力低下对照组，用甲泼尼龙处理，注射溶剂；D组为免疫力低下且胸腺肽处理组，用甲泼尼龙处理，注射胸腺肽溶液。通过比较各组小鼠的免疫功能变化，可以验证胸腺肽的作用。 11．（23-24高二下·北京丰台·期末）肝癌严重威胁人类健康。科研人员对谷物发酵物（ZGE）对人肝癌细胞（HepG2）的调控机制展开了研究。    (1)科研人员检测了ZGE处理24h对人肝癌细胞增殖活力的影响，结果如图1。 ①对照组的处理是 。 ②结果显示，30%的ZGE效果较好，原因是 。但为了排除ZGE浓度较大引起的 变化对细胞增殖的影响，选择10%、20%浓度的ZGE进行后续研究。用流式细胞术对ZGE作用前后的肝癌细胞的细胞周期进行检测，结果如图2，可知 期细胞阻滞最多。 (2)EMT是肝癌发生的重要进程，该过程中上皮细胞经过复杂变化获得了间质细胞的特性。 ①EC蛋白是上皮细胞膜特有的一种黏附蛋白；而NC蛋白是间质细胞的标志蛋白，能够加剧癌基因的作用。可用 技术检测HepG2中二者表达情况，结果如图3。说明ZGE处理后HepG2的EMT进程 （填“加剧”或“减弱”）。 ②图4为细胞迁移和侵袭测定实验装置，对下室细胞进行染色后计数，结果如图5。结果表明 。 (3)综合以上实验结果，请尝试解释ZGE对肝癌细胞的调控作用 。 【答案】(1) 无ZGE处理24h人肝癌细胞 30%的ZGE肝癌细胞增殖活力相对值较低，而正常肝细胞增殖活力相对值较低 渗透压 G1 (2) PCR（DNA分子杂交） 减弱 ZGE处理后肝癌细胞的迁移和侵袭降低 (3)ZGE处理后EC蛋白含量增加，而NC降低，使肿瘤细胞的迁移和侵袭降低，从而抑制肝癌细胞 【分析】1、癌细胞是指受到致癌因子的作用，细胞中遗传物质发生变化，变成不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞。细胞癌变的原因包括外因和内因，外因是各种致癌因子，内因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变。 2、癌细胞的特征：能够无限增殖；形态结构发生显著改变；细胞表面发生变化，细胞膜的糖蛋白等物质减少。 【详解】（1）①分析题意，实验组科研人员检测了ZGE处理24h对人肝癌细胞增殖活力的影响，实验设计应遵循对照与单一变量原则，故对照组的处理是无ZGE处理24h人肝癌细胞。 ②分析题图可知，30%的ZGE肝癌细胞增殖活力相对值较低，而正常肝细胞增殖活力相对值较低，故30%的ZGE效果较好；ZGE浓度较大会导致细胞外液渗透压升高，对细胞生命活动造成影响，故为了排除ZGE浓度较大引起的渗透压变化对细胞增殖的影响，选择10%、20%浓度的ZGE进行后续研究；据图可知，与HepG2组别比较，加入ZGE后G1期细胞比例显著降低，说明该时期细胞阻滞最多。 （2）①NC和EC蛋白都是蛋白质，而抗原和抗体的结合具有特异性，故可用抗原-抗体杂交技术检测HepG2中二者表达情况；分析图3可知，ZGE处理后HepG2的EC蛋白表达量增多，NC减少， 而EC蛋白是上皮细胞膜特有的一种黏附蛋白；而NC蛋白是间质细胞的标志蛋白，能够加剧癌基因的作用，故ZGE处理后HepG2的EMT进程减弱。 ②据题可知，初始肝癌细胞全部置于上室，需要分泌某种 酶水解基质胶后才能穿过滤膜到达下室，结合图5可知，ZGE处理肝癌细胞的分布减少，说明ZGE处理后肝癌细胞的迁移和侵袭降低。 （3）综合以上实验结果，ZGE对肝癌细胞的调控作用可表述为：ZGE处理后EC蛋白含量增加，而NC降低，使肿瘤细胞的迁移和侵袭降低，从而抑制肝癌细胞。 12．（23-24高二下·河北石家庄·期末）H18杂交瘤细胞在培养过程中的凋亡现象制约着其生产能力的提高。通过基因工程可能高 H18杂交瘤细胞的抗凋亡能力，相关步骤如下： ①细胞培养。将人肝癌细胞在含10%小牛血清的培养液中培养，一段时间后，用胰脂血浆处理培养液，漂洗后调整细胞悬液浓度为1×10⁷个·mL ②免疫小鼠。向小鼠体内注射肝癌细胞悬液0.8mL，以后每隔2周免疫1次，其免疫2次，最后1次免疫后3天，取脾脏制成细胞悬液备用. ③细胞融合及筛选。将脾脏细胞悬液和骨髓瘤细胞悬液在5g*PEJ 作用下进行降温等选出能产生抗人肝癌的单克隆抗体IIAb18的II18杂交瘤细胞。 ④改造H18杂交瘤细胞。利用PCR 技术获得小鼠的母   婴 基因(抗凋亡基因)达载体，通过脂质体法将其导入Ⅱ18杂交瘤细胞中，再筛选出抗调！.能力明显提高出E中杂交瘤细胞。请分析回答： (1)步骤①中肝癌细胞合成培养液中特有的成分是 ，培养液中还需加入一定量抗生素的目的是 。 (2)步骤②中，肝癌细胞免疫小鼠需在一定时间内间隔注射3次，其目的是 。 (3)步骤③中，除了用50%PEG促进细胞融合外，常用的生物诱导因素是 ，物理诱导方法是 。步骤④中通过脂质体法将表达载体导入 H18杂交瘤细胞的过程依赖的原理是 。 (4)与普通抗肝癌药物相比，用抗人肝癌单克隆抗体 HAb18与相应抗癌药物结合制成的“生物导弹”治疗肝癌的主要优点是 。 (5)乙醇有诱导细胞凋亡的作用。为了建立H18杂交瘤细胞凋亡检测模型，科研人员利用不同浓度的乙醇溶液诱导 H18杂交瘤细胞凋亡，其结果如图所示： 抗凋亡细胞株的建立与筛选应选择的诱导条件是 (用图中字母表示)。 【答案】(1) 血清 防止杂菌污染 (2)刺激小鼠产生更多的淋巴细胞 (3) 灭活的病毒 电融合法 细胞膜具有一定的流动性 (4)能将药物定向带到癌细胞所在部位，减少对正常细胞的伤害，减少用药剂量 (5)C 【分析】单克隆抗体制备流程：先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应，之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞；诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合，利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞；进行抗体检测，筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞；进行克隆化培养，即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养；最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。 【详解】（1）步骤①中肝癌细胞合成培养液中特有的成分是血清，目的是补充细胞生长所需的未知营养物质；培养液中还需加入一定量抗生素的目的是防止杂菌污染。 （2）肝癌细胞免疫小鼠需在一定时间内间隔注射3次，相当于二次免疫，其目的是增强免疫，刺激小鼠产生更多的B淋巴细胞。 （3）步骤③中，除了用50%PEG促进细胞融合外，常用的生物诱导因素是灭活的病毒，物理诱导方法是电融合法促融；传统的脂质体是经特殊处理而得到单层或双层的带DNA的脂质体小泡，其可被受体细胞内吞而实现基因转移，故步骤④中通过脂质体法将表达载体导入H18杂交瘤细胞的过程依赖的原理是细胞膜一定的流动性。 （4）与普通抗肝癌药物相比，用抗人肝癌单克隆抗体HAb18与相应抗癌药物结合制成的“生物导弹”治疗肝癌的主要优点是能将药物定向带到癌细胞所在部位，减少对正常细胞的伤害，同时减少用药剂量。 （5）分析题图可知，该实验的自变量是某一浓度的乙醇诱导的时间和乙醇浓度，因变量是凋亡细胞的比例；根据实验结果可知，乙醇浓度为510mmol/L，诱导6h、7h时，细胞凋亡的比例最高。因此抗凋亡细胞株的建立与筛选应选择的诱导条件是510mmol/L乙醇诱导6h，此时凋亡细胞比例最大且诱导用时较短，故选C。 13．（2024·河南·二模）成纤维细胞生长因子（FGF）是一类能促进成纤维细胞生长的蛋白质，在人和动物体内有促进细胞有丝分裂、分化和迁移等作用。成纤维细胞生长因子20（FGF20）是FGF家族的成员之一，其在正常组织中低表达，而在肝癌、胃癌、结肠癌以及肺癌细胞中高表达。研究人员认为FGF20可作为检测以上癌症的肿瘤标志物，他们利用杂交瘤细胞制备抗FGF20单克隆抗体，以期用于FGF20蛋白水平的检测及相关癌症的早期诊断，抗FGF20单克隆抗体制备过程如图所示。回答下列问题： (1)研究人员以大肠杆菌BL21为受体细胞进行FGF20基因的表达，利用纯化后的FGF20来制备单克隆抗体。将构建好的带有FGF20基因的表达载体导入大肠杆菌细胞前，应先用 处理大肠杆菌细胞，使之处于一种 的生理状态。 (2)过程①是 ，其目的是 。过程②可采用 （答出一点）法促进细胞融合，该过程所依据的原理是 。 (3)为了获得能产生特异性抗FGF20单克隆抗体的杂交瘤细胞，需进行两次筛选，“第一次筛选”所用的培养基是HAT培养基，推测该培养基上细胞的生长情况是 ；“第二次筛选”采用间接ELISA筛选法进行多次筛选，推测该方法依据的基本原理是 。 (4)为进一步开发快速检测FGF20的试剂盒用于肺癌等疾病的早期诊断，需要大量制备抗FGF20单克隆抗体，可采用的具体方法是 。 【答案】(1) Ca2+/CaCl2/钙离子/氯化钙 能吸收周围环境中DNA分子 (2) 给小鼠多次注射纯化的FGF2） 诱导小鼠产生能够分泌抗FGF20抗体的B淋巴细胞 PEG融合/电融合/灭活病毒诱导 细胞膜具有（一定的）流动性 (3) 未融合的亲本细胞和融合的具有同种核（型）的细胞在HAT培养基上均死亡，只有融合的杂交瘤细胞才能在HAT培养基上生长 抗原和抗体的特异性结合 (4)将抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞在体外条件下大规模培养，或注射到小鼠腹腔内增殖，从细胞培养液或小鼠腹水中获取大量的抗FGF20单克隆抗体 【分析】1.单克隆抗体的制备： （1）制备产生特异性抗体的B淋巴细胞：向免疫小鼠体内注射特定的抗原，然后从小鼠脾内获得相应的B淋巴细胞。 （2）获得杂交瘤细胞：①将鼠的骨髓瘤细胞与脾细胞中形成的B淋巴细胞融合；②用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞，该杂种细胞既能够增殖又能产生抗体。 （3）克隆化培养和抗体检测。 （4）将杂交瘤细胞在体外培养或注射到小鼠腹腔内增殖。 （5）提取单克隆抗体：从细胞培养液或小鼠的腹水中提取。 【详解】（1）利用Ca2+处理大肠杆菌细胞，可使大肠杆菌细胞处于能吸收周围环境中DNA分子的生理状态。 （2）要先对小鼠进行免疫，即给小鼠多次注射纯化后的FGF20，才能诱导小鼠产生能够分泌抗FGF20抗体的B淋巴细胞。 骨髓瘤细胞与淋巴B细胞的融合涉及动物细胞融合技术，诱导动物细胞融合的方法有PEG融合法、电融合法和灭活病毒诱导法等，该过程依据的原理是细胞膜具有一定的流动性。 （3）未融合的亲本细胞和融合的具有同种核（型）的细胞不能在培养基中长时间存活，只有杂交瘤细胞才能在HAT培养基上生长；“第二次筛选”依据抗原和抗体的杂交具有特异性筛选出能特异性分泌抗FGF20抗体的杂交瘤细胞。 （4）抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞可注射到小鼠腹腔内或在体外培养大规模增殖，从小鼠腹水或培养液中可获得大量单克隆抗体。 14．（23-24高二下·山东济宁·阶段练习）动物细胞培养在实践中有很大的用途——在检验药物毒性和开发药物方面有重要的应用。为研究药物的抗肝癌效果，需要大量肝癌细胞作为实验材料。回答下列问题： (1)肝癌细胞的培养液中通常需要加入 等一些天然成分。培养过程中需要定期更换培养液，目的是 。癌细胞其中一个特点是能够无限增殖，据此推测培养肝癌细胞时， （填“会”或“不会”）发生接触抑制现象。 (2)为了初步检测药物X和Y的抗癌效果，在细胞培养板的每个孔中加入相同数量的肝癌细胞，使其贴壁生长，实验组加入等体积相同浓度的溶于二甲基亚矾（溶剂）的药物X或Y，培养过程及结果如图表所示。对照组应加入的是 。根据实验结果判断，药物X、药物Y均有抗癌作用，抗癌效果更好的是 ，判断依据是 。 (3)为降低药物X治疗肝癌的副作用，科研人员尝试在单克隆抗体技术的基础上，构建抗体—药物偶联物（ADC），制备单克隆抗体的过程中，可用灭活病毒诱导法诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合，原理是病毒表面含有的糖蛋白和一些酶能够与 发生作用，使细胞互相凝聚，细胞膜上的 分子重新排布，细胞膜打开，细胞发生融合。ADC进入肝癌细胞后，细胞中的溶酶体可将其水解，释放出的药物作用于肝癌细胞，可导致 （填“细胞凋亡”或“细胞坏死”）。与直接使用抗肿瘤药物相比，ADC对人体的副作用更小，原因是 。 【答案】(1) 血清 以便清除代谢物，防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害 不会 (2) 等量等体积的二甲基亚矾（溶剂） 药物X 加入药物X比加入药物Y培养后的肝癌细胞数目少 (3) 细胞膜上的糖蛋白 蛋白质分子和脂质 细胞凋亡 ADC通过将药物与单克隆抗体结合，实现了肿瘤细胞的选择性杀伤 【分析】动物细胞培养的条件： （1）无菌、无毒的环境：①消毒、灭菌；②添加一定量的抗生素；③定期更换培养液，以清除代谢废物。 （2）营养物质：糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等，还需加入血清、血浆等天然物质。 （3）温度和pH。 （4）气体环境：95%空气（细胞代谢必需的）和5%的CO2（CO2的作用是维持培养液的pH） 【详解】（1）肝癌细胞的培养液中通常需要加入血清、血浆等天然物质，在培养过程中定期更换培养液以便清除代谢物，防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害。癌细胞在适宜条件下具有无限增殖的特点，据此推测培养肝癌细胞时，不会发生接触抑制现象。 （2）根据题意可知，该实验目的是检测药物X和Y的抗癌效果，自变量是药物X或Y，因变量是检测细胞数量，由于实验组加入等体积相同浓度的溶于二甲基亚矾（溶剂）的药物X或Y，根据实验设计的对照与单一变量原则可知，对照组应加入的是等体积的二甲基亚矾（溶剂）；由实验结果可知，添加药物X的组别肝癌细胞数目最少，可以初步确定药物X的抗癌效果较好。 （3）细胞膜的主要成分是脂质（主要是磷脂）和蛋白质，灭活病毒诱导动物细胞融合的原理是病毒表面含有的糖蛋白和一些酶能够与细胞膜上的糖蛋白发生作用，使细胞互相凝集，细胞膜上的蛋白质分子和脂质分子/磷脂分子重新排布，细胞膜打开，细胞发生融合；ADC进入肝癌细胞后，细胞中的溶酶体可将其水解，释放出的药物作用于肝癌细胞，该过程实在基因控制下进行的，属于细胞凋亡，对于机体是有利的；因为将药物送到肿瘤部位，对肿瘤进行特异性杀伤（靶点清楚，毒副作用小），故与直接使用抗肿瘤药物相比，构建抗体—药物偶联物（ADC），对人体的副作用更小。 15．（2024·四川内江·一模）黄芩素（BAI）目前被证实是具有低毒性、高效性的潜在的安全抗肿瘤药物之一。MicroR-NA-7-5p（某微小RNA，简写为miR-7）被认为是肿瘤抑制因子，在胃癌、肝癌等癌症中表达下调。研究发现，BAI可能通过调控miR-7来对人胃癌细胞自噬产生影响。回答下列问题： (1)为探究BAI通过miR-7来调控人胃癌细胞自噬可能的机制，研究人员先将人胃癌细胞悬液均分为两组，一组作对照，另一组用适宜浓度的BAI处理，然后置于含有95%空气和5%CO2的混合气体的CO2恒温培养箱中培养，从细胞中提取总RNA，经有关酶处理后，利用PCR技术实时定量荧光检测miR-7相对表达量，结果如图1。 ①混合气体中CO2的主要作用是 ，上述“有关酶”是指 。 ②分析实验结果，可得出的结论是适宜浓度的BAI 。 (2)有研究表明，BAI通过调控miR-7表达量对人胃癌细胞自噬的影响，可能与PI3K/AKT/mTOR信号通路相关，该通路最终可通过激活mTOR来抑制细胞自噬的发生，而PI3K、AKT、mTOR三种蛋白质需通过磷酸化被激活。在上述实验的基础上，研究人员又将人胃癌细胞分为对照组、miR-7组（miR-7表达增强组）及BAI组进行了实验，并测得其PI3K、AKT、mTOR蛋白的磷酸化水平，结果如图2。 ①结合图2实验结果可知：BAI是通过 ，进而促进细胞自噬。 ②激烈的细胞自噬会引起细胞凋亡而抑制肿瘤细胞的增殖。但有人认为，细胞自噬可能会促进肿瘤细胞的生长，请结合所学知识，简述该观点的合理性： 。 (3)综上分析，BAI抗肿瘤的机制可能是 。 【答案】(1) 维持培养液的pH 逆转录酶、DNA聚合酶 促进人胃癌细胞的miR-7表达 (2) 促进miR-7表达，降低PI3K、AKT、mTOR蛋白的磷酸化水平，使mTOR的激活受阻 肿瘤细胞可通过细胞自噬获得生长所需的物质和能量 (3)BAI通过促进miR-7 表达，抑制PI3K/AKT/mTOR通路，进而促进细胞自噬来抑制癌细胞的增殖 【分析】动物细胞培养条件：（1）无菌、无毒的环境：①消毒、灭菌②添加一定量的抗生素③定期更换培养液，以清除代谢废物。（2）营养物质：糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等，还需加入血清、血浆等天然物质。（3）温度和pH：哺乳动物多以36.5℃为宜，最适pH为7.2-7.4。（4）气体环境：95%空气（细胞代谢必需的）和5%的CO2（维持培养液的pH。） 【详解】（1）①混合气体是95%空气（细胞代谢必需的）和5%的CO2，其中CO2的主要作用是维持培养液的pH；由题干信息“从细胞中提取总RNA，经有关酶处理后，利用PCR技术实时定量荧光检测miR-7相对表达量”可知，上述过程的酶能够催化RNA→DNA的过程，且能催化PCR过程，故包括逆转录酶、（耐高温的）DNA聚合酶。 ②据图分析，实验的自变量是不同组别，因变量是miR-7相对表达量，与对照组相比，BAI组的miR-7相对表达量增高，可得出的结论是适宜浓度的BAI促进人胃癌细胞的miR-7表达。 （2）①由题意可知，BAI通过调控miR-7表达量对人胃癌细胞自噬的影响，可能与PI3K/AKT/mTOR信号通路相关，图2中实验的自变量包括miR-7表达情况，因变量是PI3K、AKT、mTOR蛋白的磷酸化水平，据图可知，与对照组相比，BAI组别的不同比值均降低，说明BAI是通过促进miR-7表达，降低PI3K、AKT、mTOR蛋白的磷酸化水平，使mTOR的激活受阻，进而促进细胞自噬。 ②激烈的细胞自噬会引起细胞凋亡而抑制肿瘤细胞的增殖，而细胞自噬是指细胞利用溶酶体选择性清除自身受损、衰老的细胞器，或降解过剩的生物大分子，供细胞回收利用的正常生命过程，据此推测细胞自噬可能会促进肿瘤细胞的生长的原因可能是肿瘤细胞可通过细胞自噬获得生长所需的物质和能量。 （3）综上分析，BAI抗肿瘤的机制可能是BAI通过促进miR-7 表达，抑制PI3K/AKT/mTOR通路，进而促进细胞自噬来抑制癌细胞的增殖。 16．（23-24高二下·安徽·期末）2024年4月30日，海军军医大学第二附属医院在国际学术期刊《细胞发现》发表首次利用干细胞来源的自体再生胰岛移植，成功治愈胰岛功能严重受损糖尿病患者的病例。他们将血液单核细胞重编程为自体iPS细胞，并使用国际首创技术使之转变为“种子细胞”即内胚层干细胞，最终实现在体外再造胰岛组织。回答下列问题： (1)干细胞的培养成功是动物细胞培养领域的重大成就之一，动物体的干细胞包括胚胎干细胞和 ，后者的特点是 。 (2)体细胞诱导iPS细胞和iPS诱导胰岛组织细胞的过程实质都是 ，关键基因a的表达使血液单核细胞转化为iPS细胞，该转化过程类似于植物组织培养中的 过程。胰岛组织的移植可以治疗糖尿病是因为其分泌产物一方面能够促进 ，另一方面能够抑制肝糖原的分解和非糖物质转变成葡萄糖，从而维持血糖平衡。用iPS诱导分化的胰岛组织移植的优势是 。 (3)除了培育iPS细胞，还可以把患者体细胞注入去核卵母细胞中培育核移植 细胞，再诱导分化形成胰岛组织细胞。对卵母细胞去“核”，实质上去的是 ，原因是 。 【答案】(1) 成体干细胞 具有组织特异性，只能分化成特定的组织和细胞，不能发育为完整的个体 (2) 基因的选择性表达 脱分化 血糖进入组织细胞进行氧化分解，进入肝脏、肌肉并合成糖原，进入脂肪细胞和肝细胞转变为甘油三酯 避免免疫排斥 (3) 胚胎干 纺锤体-染色体复合物 减数分裂Ⅱ中期没有真正细胞核，核膜消失，核仁已解体 【分析】1、干细胞在形态上：体积小、细胞核大、核仁明显；在功能上，具有发育的全能性。干细胞按分化潜能可分为全能干细胞、多能干细胞（具有多向分化的潜能，可以分化形成除自身组织细胞外的其他组织细胞），如造血干细胞、神经干细胞、间充质干细胞、皮肤干细胞等）和专能干细胞（维持某一特定组织细胞的自我更新，如肠上皮干细胞）三种类型。 2、诱导的多能性干细胞可以通过基因转染等细胞重编程技术人工诱导获得的，具有类似于胚胎干细胞多能性分化潜力的干细胞。 【详解】（1）动物体的干细胞包括胚胎干细胞和成体干细胞，造血干细胞、神经干细胞是成体干细胞，它们的特点是具有组织特异性，只能分化成特定的组织和细胞，不能发育为完整的个体。 （2）细胞转化的实质是基因的选择性表达。单核细胞转变为iPS细胞，即从高度分化的细胞形成分化程度低的细胞，过程类似于植物组织培养中的脱分化过程，体细胞变为干细胞分化程度变小，干细胞分化为体细胞分化程度增大。胰岛素是唯一降血糖的激素，它一方面促进血糖进入组织细胞进行氧化分解，进入肝脏、肌肉并合成糖原，进入脂肪细胞和肝细胞转变为甘油三酯；另一方面抑制糖原分解和非糖物质转变成葡萄糖。用患者自身细胞诱导的iPS细胞再分化形成的胰岛组织移植理论上不会发生免疫排斥。 （3）把患者的体细胞注入到去核卵母细胞中，培育核移植胚胎干细胞，也可以诱导自体组织器官，用于移植，同样可以避免免疫排斥。减数分裂Ⅱ中期核膜消失，核仁已解体，已经不存在真正的细胞核，因而对卵母细胞去“核”，实质上去的是纺锤体-染色体复合物。 17．（2024·重庆·模拟预测）糖尿病是一种严重危害健康的常见病，分为1、2两种类型，其中1型糖尿病（T1D）由胰岛功能减退、分泌胰岛素减少所致。注射胰岛素是目前T1D病人常规的治疗手段，但胰岛素使用不当，也容易引发低血糖症。目前科学家正在探索胰岛移植技术，通过给T1D病人植入人工胰岛实现血糖的自主调控。请回答下列问题： (1)血糖的平衡还受到神经系统的调节。当血糖含量下降时，下丘脑某个区域兴奋，通过 （选填“交感”或“副交感”）神经使胰岛A细胞分泌 ，使血糖含量上升。 (2)下列胰岛素使用情境中，可能会引发T1D病人低血糖症的有______。 A．注射的胰岛素不足 B．注射过量胰岛素 C．注射胰岛素后未进食 D．注射胰岛素后未禁食 E．过量运动前注射胰岛素 F．过量运动后注射胰岛素 (3)研究人员采取如图所示方案，制备了人源化T1D小鼠、WT假胰岛和HIP假胰岛，用于探索胰岛移植技术。   ①研究人员利用基因编辑技术将小鼠的某些基因替换成了人类基因，获得了免疫功能正常、患T1D的人源化模型小鼠。将小鼠进行人源化改造的目的是 （答出1点即可）。 ②研究人员从T1D患者的外周血中分离出单核细胞，并诱导形成多能干细胞（自体iPSC），然后将自体iPSC分为两组，一组直接诱导分化形成假胰岛（WT假胰岛），另一组先进行基因编辑，删除表达标明自身身份的标签物质 的基因，增加了新抗原CD47的基因，使其成为低免疫原性iPSC（HIP iPSC），然后再诱导分化形成假胰岛（HIP假胰岛）。 ③移植28天后，假胰岛的总细胞数是否变化是评价移植是否成功的重要指标。请以人源化T1D小鼠、WT假胰岛和HIP假胰岛为材料，设计实验验证WT假胰岛不能成功移植而HIP假胰岛能成功移植（移植方法、移入部位不做要求）。 实验方案： 。 预期实验结果： 。 (4)若上述HIP假胰岛成功移植一段时间后对模型小鼠产生了毒害作用，请基于HIP假胰岛的设计制备过程，设计一种最简便的办法快速清除HIP假胰岛： 。 【答案】(1) 交感 胰高血糖素 (2)BCEF (3) 方便模拟人类的某些生物学特性；降低小鼠机体对植入的人源细胞的免疫排斥；避开人体实验的伦理限制 组织相容性抗原 将人源化T1D小鼠分为甲、乙两组，甲组移植已测定细胞总数的WT假胰岛，乙组移植已测定细胞总数的HIP假胰岛，在相同且适宜的条件下饲养28天后，检测两组小鼠的假胰岛的总细胞数 甲组假胰岛总细胞数大幅下降（甚至降为0），乙组假胰岛总细胞数基本不变 (4)注射CD47的抗体 【分析】胰岛素的功能是促进细胞对血糖的摄取、利用和储存。 【详解】（1）血糖的平衡会受到神经系统的调节，当血糖含量降低时，下丘脑的某个区域兴奋，通过交感神经使胰岛A细胞分泌胰高血糖素，使血糖含量上升。 （2）低血糖症是血糖浓度过低引起的，注射过量胰岛素、注射胰岛素后没有进食补充血糖、过量运动前后注射胰岛素都有可能导致血糖浓度过低，故选BCEF。 （3）①将小鼠进行人源化改造的目的是方便模拟人类的某些生物学特性；降低小鼠机体对植入的人源细胞的免疫排斥；避开人体实验的伦理限制。 ②能标明自身身份的标签物质为组织相容性抗原，也称为人类白细胞抗原（HLA）。 ③自变量为植入的人工假胰岛的类型，因变量为假胰岛的总细胞数是否变化。因此实验方案为将人源化T1D小鼠分为甲、乙两组，甲组移植已测定细胞总数的WT假胰岛，乙组移植已测定细胞总数的HIP假胰岛，在相同且适宜的条件下饲养28天后，检测两组小鼠的假胰岛的总细胞数。预期实验结果为甲组假胰岛总细胞数大幅下降（甚至降为0），乙组假胰岛总细胞数基本不变。 （4）由题干信息可知，HIP假胰岛中新增了抗原CD47，因此最便捷快速清除HIP假胰岛的办法是注射CD47的抗体。 18．（21-22高二下·广东广州·期末）细胞工程领域成果迭出，方兴未艾。 （一）Ⅰ型糖尿病是一种自身免疫病，自身的免疫细胞攻击自体胰岛B细胞，导致胰岛功能受到破坏。脐带血能“驯化”部分免疫细胞，为治疗糖尿病提供希望。其操作方式是患者血液先通过细胞分离机循环，其中患者的免疫细胞与多能干细胞在体外的干细胞教育器内进行共培养，然后回输到患者体内。下图是干细胞教育器“驯化”模式图。干细胞像老师教育学生一样，不断释放信号并传递给免疫细胞，告诉他们，不再“攻击”胰岛B细胞。 (1)干细胞存在于早期胚胎、骨髓和脐带血等多种组织和器官中，包括 干细胞和成体干细胞。造血干细胞属于 干细胞。 (2)干细胞教育器的技术基础是 技术，该过程中需要无菌、无毒的环境，保证无毒环境的措施是： 。 （二）花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病，野生黑芥具有黑腐病的抗性基因。科研人员利用生物工程技术获得抗黑腐病杂种植株的过程如下图所示。 (3)上图植物细胞融合的方法属于 法。动物细胞融合除了采用物理方法、化学方法外，还可以采用 诱导。 (4)植物体细胞融合成功的标志是 ，其产生与细胞内 （细胞器）有关。 (5)图中愈伤组织长成再生植株要经过 的过程。植物体细胞杂交技术的优势是 。 【答案】(1) 胚胎 成体 (2) 动物细胞培养 定期更换培养液（补充：对培养液和所有培养用具进行灭菌处理以及在无菌环境下操作） (3) 化学 灭活的病毒 (4) 形成新的细胞壁 高尔基体 (5) 再分化 打破生殖隔离，实现远缘杂交育种 【分析】1、干细胞存在于早期胚胎、骨髓和脐带血等多种组织和器官中，包括胚胎干细胞和成体干细胞等。胚胎干细胞存在于早期胚胎中，具有分化为成年动物体内的任何一种类型的细胞，并进一步形成机体的所有组织和器官甚至个体的潜能。成体干细胞是成体组织或器官内的干细胞，具有组织特异性，只能分化成特定的细胞或组织，不具有发育成完整个体的能力。 2、分析题图：图示为抗黑腐病杂种植株的培育过程，其中①为去除细胞壁获取原生质体的过程，该过程需要采用酶解法；②是采用PEG诱导原生质体融合的过程；形成杂种细胞后还需要采用植物组织培养技术将其培育为杂种植株。③是脱分化，④是再分化，表示植物组织培养的过程。 【详解】（1）干细胞存在于早期胚胎、骨髓和脐带血等多种组织和器官中，包括胚胎干细胞和成体干细胞等。造血干细胞主要存在于成体的骨髓、外周血和脐带血中，属于成体干细胞。 （2）据图可知，动物细胞培养技术是干细胞教育器的技术基础。定期更换培养液（对培养液和所有培养用具进行灭菌处理以及在无菌环境下操作）等方法可以保证无菌、无毒的环境。 （3）据分析可知，上图植物细胞融合的方法属于化学法（采用PEG诱导原生质体融合）。动物细胞融合除了采用物理方法、化学方法外，还可以采用灭活的病毒诱导。 （4）植物体细胞融合成功的标志是形成新的细胞壁；在植物细胞中，细胞壁的形成与高尔基体有关。 （5）愈伤组织经过再分化形成再生植株。不同物种之间存在生殖隔离，不能杂交，植物体细胞杂交获得再生植株的最大好处是克服不同生物远缘杂交不亲和的障碍，打破生殖隔离，实现远缘杂交育种。 19．（22-23高一上·北京延庆·期末）学习下列材料，回答（1）～（5）题。 有着自我更新能力及分化潜能的干细胞，与组织、器官的发育、再生和修复等密切相关，因而在医学上有着广泛的应用。例如，2017年 11月，《自然》杂志发表了一项科研成果——医务人员利用干细胞成功救治了一名叫哈桑的 7岁男孩。哈桑患有一种先天性遗传病“交界型大疱性表皮松解症”，致病原因是LAMB3基因突变，而无法合成层粘连蛋白 b3。由于哈森缺少这种蛋白，导致全身有超过 60%的皮肤纷纷脱落。治疗哈桑的传统方法是皮肤移植，但人体免疫系统会攻击外来的组织器官，产生免疫排斥反应。为了挽救他的生命，医生通过干细胞再生技 术（如右图）培养出0.85m2的健康皮肤， 经多次移植,进行了全身皮肤的更换。历经8个月的治疗，哈桑获得了新生并顺利出院。随着技术的不断发展，干细胞治疗必将引发一场医疗变革，成为继药物、手术后的第三种治疗方式，将使更多人的生命得以延续，重获健康。 (1)干细胞只有经过 才能形成各种组织。同一个体的干细胞与各种组织细胞的基因 （填“相同”或“不同”），但由于 才使得各种组织具有不同的结构和功能。 (2)与救治哈桑过程相关的叙述中，不正确的是________。 A．“层粘连蛋白 b3”的合成受LAMB3基因控制 B．通过干细胞再生技术可以培养出自体器官 C．利用哈桑自身活组织进行培养可有效避免免疫排斥反应 D．随着干细胞治疗的发展，药物、手术等传统手段将被淘汰 (3)HLA（人类白细胞抗原）是一种糖蛋白，不同人的HLA通常 ，才使得绝大多数人进行异体器官移植时会出现“排斥反应”，造成器官移植失败。骨髓移植是目前治疗白血病比较有效的方法，为了防止术后发生排斥反应，应该找到与患者配型 的人进行骨髓移植。请用简练语言陈述我国建立“中华骨髓库”的重要意义 。 【答案】(1) 分裂和分化 相同 基因的选择性表达 (2)D (3) 不同 相似/相同/吻合 中华骨髓库承担了搭建白血病患者生命桥梁 【分析】细胞分化是指在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态，结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。细胞分化的实质：基因的选择性表达。 【详解】（1）干细胞是一类全能性较强的细胞，需要经过分裂（使细胞数目增多）和分化（使细胞种类增多）才能形成各种组织；由同一个受精卵发育而来的个体中个细胞的基因都相同，但由于细胞发生了分化，即发生了基因的选择表达才使得各种组织具有不同的结构和功能。 （2）A、分析题意可知，哈桑患有一种先天性遗传病“交界型大疱性表皮松解症”，致病原因是LAMB3基因突变，而无法合成层粘连蛋白b3，据此可知，“层粘连蛋白 b3”的合成受LAMB3基因控制，A正确； B、干细胞具有较高的全能性，通过干细胞再生技术可以培养出自体器官，B正确； C、人体免疫系统会攻击外来的组织器官，产生免疫排斥反应，利用哈桑自身活组织进行培养可有效避免免疫排斥反应，C正确； D、干细胞治疗是通过对干细胞进行分离、体外培养、定向诱导、甚至基因修饰等过程，在体外培养出全新的正常的细胞，进而繁育出组织或器官，该技术是对传统手段的补充，而不会将药物、手术等传统手段淘汰，D错误。 故选D。 （3）HLA（人类白细胞抗原）是一种糖蛋白，不同人的HLA通常不同，故会发生免疫排斥反应；为了防止术后发生排斥反应，应该找到与患者配型相似的人进行骨髓移植；我国建立“中华骨髓库”的重要意义是：中华骨髓库承担了搭建白血病患者生命桥梁的功能。 20．（2025·四川·模拟预测）川西高原的天然湖泊常被称为海子，海子及周边环境的动植物多样性十分丰富，构成了风光旖旎的湿地生态系统。某地曾经有一个美丽的大海子，有人通过扩大排水口的方式把大海子变成牧场以增大放牧面积，导致生活在大海子中的泥鳅、裂腹鱼、林蛙、赤麻鸭、小白鹭等动物大量减少甚至消失，同时红隼、小云雀、鼠兔、藏狐、牛、羊的数量和分布出现明显变化，该生态系统部分食物网结构如图所示。回答下列问题。 (1)在该食物网中，鼠兔位于第 营养级。把大海子变成牧场后，该区域的生态足迹会 。 (2)大海子变成牧场不仅导致该湿地生态系统中生物多样性降低，还引起生物多样性间接价值中的 生态功能改变（答出1点即可）。 (3)可用逐个计数法来准确统计大海子区域中牛、羊的数量，理由是 ；此外，还可以使用的科学可行的方法有 （答出1个即可）。 (4)近年来，调查发现该区域藏狐种群密度减小，据图分析，原因是 。 (5)在实施山水林田湖草沙一体化保护和修复工程中，开展退牧还湖时除修复排水口外，还可以通过 等生态修复措施重现大海子昔日的美丽风光（答出1点即可）。 【答案】(1) 二 增大 (2)涵养水源和净化水质 (3) 牛、羊个体较大，活动能力和范围较小 航拍法 (4)由于放牧导致草的数量减少，鼠兔和小云雀的数量减少，藏狐的食物来源减少，同时人类的到来使得藏狐发生迁出 (5)合理引入多种优质植物和动物 【分析】生态系统的结构包括组成成分和食物链和食物网，组成成分又包括非生物物质和能量、生产者、消费者和分解者。生态系统营养结构的复杂程度决定了生态系统的稳定性的高低，一个生态系统营养结构越复杂，自我调节能力越强，生态系统的抵抗力稳定性越强，可以通过增加生态系统生物的种类提供生态系统营养结构的复杂程度。生态系统具有直接、间接、潜在价值。生物多样性包括基因多样性、物种多样性、生态系统多样性。 【详解】（1）在该食物网中，鼠兔以草为食物，是植食性动物，初级消费者，位于第二营养级；把大海子变成牧场后，该区域的生态足迹会增大，根据题干因为有了人类的参与，某些资源会变少，生活在大海子中的泥鳅、裂腹鱼、林蛙、赤麻鸭、小白鹭等动物大量减少甚至消失，同时红隼、小云雀、鼠兔、藏狐、牛、羊的数量和分布出现明显变化，对生态和环境造成破坏； （2）大海子变成牧场不仅导致该湿地生态系统中生物多样性降低，还引起生物多样性间接价值中的涵养水源和净化水质的生态功能改变，间接价值还包括改善气候，吸收污染物，防治土壤侵蚀等内容； （3）可用逐个计数法来准确统计大海子区域中牛、羊的数量，理由是牛、羊个体较大，活动能力较小，范围也小，数量较少能计数；此外，还可以使用的科学可行的方法有样方法、航拍法、其他照相方法均可； （4）近年来，调查发现该区域藏狐种群密度减小，结合题干并据图分析，人通过扩大排水口的方式把大海子变成牧场以增大放牧面积，这样会使得草的数量减少，鼠兔和小云雀的数量相应减少，藏狐的食物来源减少，同时人类的到来会使得藏狐产生恐惧心理而迁出； （5）在实施山水林田湖草沙一体化保护和修复工程中，开展退牧还湖时除修复排水口外，还可以通过种植净水植物，减少工厂建设，适当引入多种动物，引入优质水源等生态修复措施重现大海子昔日的美丽风光。 21．（24-25高二上·四川成都·期末）为发挥北京南海子麋鹿苑湿地的生态效益，研究者利用城市再生水对其进行生态恢复。 参数 处理后的再生水 湿地修复前（2006年） 湿地修复后（2009年） 国家排放标准 总氮（mg/L） 5.6 3.4 1.7 15 总磷（mg/L） 3.3 0.3 0.1 1.0 *COD（ mg/L） 29.8 101 15.2 20 注：COD（化学需氧量），表示污水中生物体分解有机物消耗的氧气量，可间接反映水质有机物含量。 (1)麋鹿曾广泛分布于我国，野外灭绝后，1985年重新从英国引入，在北京麋鹿苑建立了性别比例为3:1（♀：♂）的 ，通过影响 来提高麋鹿数量。麋鹿苑的所有生物与 共同组成了生态系统。 (2)上世纪九十年代，由于上游水体污染、缺乏净水补充、垃圾回填等各种外界干扰超过麋鹿苑的 能力，导致其水面严重缩小、水体缺氧，生态平衡遭到破坏。因此，2006- 2008年将小红门污水处理厂处理后的再生水引入麋鹿苑，实施了湿地修复工程。再生水经过滤消毒后，流入水位较深、植物丰富、并放置有适于微生物生长的填料的潜流湿地区。随后，水流进入麋鹿活动区。污水处理厂再生水及湿地修复工程前后水质情况见表。 (3)据表可知，湿地修复后的水中总氮、总磷含量和COD均 ，请依据所学知识和题中信息解释原因 。 (4)在麋鹿苑种植多种牧草并利用净化后水喷灌，增加了麋鹿草料的供给，减少了人工饲料补充量，从能量流动的角度看，_______，取得了良好的生态和经济效益。 A．增加了生产者固定的太阳能 B．减少了人工输入生态系统的能量 C．提高了能量传递效率 (5)工程完成后，麋鹿苑植物和鸟类物种数量均有提升，不仅为北京市民提供了生物多样性保护和湿地教育的场所，促进了当地旅游业的发展；同时湿地还起到了蓄积降水、调节洪水、净化再生水的作用，体现了生物多样性的 价值。 (6)从上世纪八十年代至今，麋鹿苑湿地生态环境的一系列变化体现了群落的 过程，人类活动影响了该过程的 。要维护恢复后的麋鹿苑湿地生态系统，还可采取 （举两例）等措施，以保护水体。 【答案】(1) 种群 出生率 非生物环境 (2)自我调节 (3) 显著降低 潜流湿地区填料有利于微生物增殖，并通过分解作用将污水中含氮和含磷有机物分解为可被植物根系吸收的无机物 (4)AB (5)直接和间接 (6) 演替 速度和方向 禁止向上游排放工业及生活污水、禁止倾倒垃圾 【分析】生物多样性的价值：（1）直接价值：对人类有食用、药用和工业原料等使用意义，以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的。（2）间接价值：对生态系统起重要调节作用的价值（生态功能）。（3）潜在价值：目前人类不清楚的价值。3、生物多样性的保护：（1）就地保护（自然保护区）：就地保护是保护物种多样性最为有效的措施。 【详解】（1）种群是同一区域内同一物种的集合体；性比率影响出生率，从而影响种群的数量；生态系统是指相同时间内一定地域中所有生物与非生物环境的集合体。 （2）生态系统具有一定的自我调节能力，超过该能力生态系统会被破坏。因此水面严重缩小、水体缺氧，生态平衡遭到破坏是由于上游水体污染、缺乏净水补充、垃圾回填等各种外界干扰超过麋鹿苑的自我调节能力。 （3）结合表格可知，修复后的湿地水中的总氮、总磷含量和COD均下降，从之前的3.4、0.3、101变成1.7、0.1、15.2；潜流湿地区填料有利于微生物增殖，并通过分解作用将污水中含氮和含磷有机物分解为可被植物根系吸收的无机物，使得N、P等显著下降。 （4）A、牧草是生产者，能固定太阳能，增加了生态系统中能量的来源，A正确； B、在麋鹿苑种植多种牧草增加了麋鹿草料的供给，减少了人工饲料补充量，减少了人工饲料补充量， B正确； C、在麋鹿苑种植多种牧草不能改变能量的传递效率，C错误。 故选AB。 （5）蓄积降水、调节洪水、净化再生水，属于生态方面的价值，是生物多样性的间接价值，而提供了生物多样性保护和湿地教育的场所，促进了当地旅游业的发展，是生物多样性的直接价值。 （6）麋鹿苑湿地生态环境的一系列变化，群落的类型发生改变，为群落演替；人类活动可以改变环境，改变演替的速度和方向；由于上游水体污染、缺乏净水补充、垃圾回填等各种外界干扰，使生态平衡遭到破坏，因此禁止向上游排放工业及生活污水、禁止倾倒垃圾等可以维护恢复后的麋鹿苑湿地生态系统。 22．（24-25高三上·湖南长沙·阶段练习）水东湾红树林湿地最大的特色有人工红树林生态修复，鹭鸟成群，近人居环境，便于观赏各种鹤鹬类、鹭鸟、鸥类等，特别是鹭鸟种群数量丰富，容易观察。修建的红树林科普教育栈道，让居民观察红树林、鸟类及水域生态环境。回答下列问题。 (1)红树林生态系统的结构的组成包括 、 。其中， 的存在能够加快生态系统的物质循环。淤泥中的细菌的功能是 。 (2)湿地中有很多水鸟，多以鱼等水中生物为食。下图表示能量流经某水鸟所处的营养级示意图［单位：J/（cm²⋅a）］，其中C表示 ，若食物链“水草→鱼→水鸟”中鱼所处的营养级的同化量为500J/（cm²⋅a），则鱼和水鸟所处的两营养级能量传递效率为 %。若研究一个月内水鸟所处营养级的能量情况，图中未显示出来的能量为 。 (3)建设湿地公园，提升景观效果，打造“人与自然和谐相处”的亮丽风景。这体现了生态工程建设的 原理。打造湿地人工红树林时，往往考虑种植多种红树植物，从生态系统稳定性的角度分析，原因是 。 【答案】(1) 生态系统的组成成分 食物链和食物网（或营养结构） 消费者 分解动物的排遗物及动植物遗体残骸 (2) 该营养级生长、发育、繁殖的能量 16 未被利用的能量 (3) 协调、自生和整体 生态系统中的组分越多，食物网越复杂，营养结构越复杂，其自我调节能力越强，抵抗力稳定性越强 【分析】1、生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构，组成成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者，营养结构就是指食物链和食物网。 2、动物的同化量等于摄入量减去粪便中的能量，各级动物的同化量去向包括呼吸作用的消耗和用于生长、发育与繁殖的能量。用于生长发育和繁殖的能量去向包括流向下一营养级的能量(最高营养级除外)、流向分解者的能量和未被利用的能量。 【详解】（1）生态系统指在自然界的一定的空间内生物与环境构成的统一整体，生态系统的结构包括生态系统的组成成分及营养结构（或食物链和食物网）；物质循环发生在生物群落与无机环境之间，消费者的存在能够加快物质循环；淤泥中的细菌是分解者，分解者可以分解动物的排遗物及动植物遗体残骸。 （2）题图表示能量流经某水鸟所处的营养级示意图，同化量等于摄入量减去粪便中的能量，同化量去向包括呼吸作用的消耗和用于生长、发育与繁殖的能量。故其中C表示该营养级用于生长、发育、繁殖的能量，若食物链“水草→鱼→水鸟”中鱼所处的营养级的同化量为500J/（cm²⋅a），则鱼和水鸟所处的营养级的能量传递效率为（100－20）÷500×100%=16%。若研究一个月内水鸟所处营养级的能量情况，题图中未显示出来的能量是未被利用的能量。 （3）建设湿地公园，提升景观效果，打造“人与自然和谐相处”的亮丽风景，这体现了生态工程建设的协调、自生和整体原理；由于生态系统中的组分越多，食物网越复杂，营养结构越复杂，其自我调节能力越强，抵抗力稳定性越强，所以打造湿地人工红树林时，往往需要考虑种植多种红树植物。 23．（24-25高三上·湖南长沙·阶段练习）红树林湿地是大陆和海洋间的生态过渡带。在全球气候变化和人类活动的双重干扰下，部分红树林湿地生态系统受到破坏，其修复的核心是红树林群落修复。回答下列问题： (1)区分红树林群落与其他群落的重要特征是 。 (2)红树林群落修复首先应退塘还湿，修复过程中往往需要筛选乡土树种进行种植，并且间植挺水植物，该种选择体现了生态工程的 原理（写两项）。引种的红树植物以秋茄为主，秋茄种子在脱离母体植株前就萌发成胚轴，然后掉落到海滩上。胚轴有较厚的角质层、发达的皮层通气组织以及缺乏气孔的表皮，以适应潮间带 （答2点）的环境条件。 (3)红树林湿地所处地理位置独特，湿地沉积物中有机氮含量较高，氮循环主要过程如图所示。 ①土壤中的硝化细菌与氮循环密切相关，可利用 释放出的化学能将CO2和H2O合成糖类。 ②若湿地中氮元素过量会造成富营养化，而图中的 作用可使湿地“脱氮”。 (4)20世纪70~90年代珠海淇澳岛红树林植被退化，形成的裸滩被外来入侵植物互花米草占据，为保护和恢复红树林植被，科技人员在互花米草侵占的滩涂上成功种植红树植物速生乔木无瓣海桑，各林龄群落的相关特征见下表。 红树林群落（林龄） 群落高度（m） 植物种类（种） 树冠层郁闭度（%） 林下互花米草密度（株/m²） 林下无瓣海桑更新幼苗密度（株/100m²） 林下秋茄更新幼苗密度（株/100m²） 无瓣海桑群落（3年） 3.2 3 70 30 0 0 无瓣海桑群落（8年） 11.0 3 80 15 10 0 无瓣海桑群落（16年） 12.5 2 90 0 0 0 秋茄—老鼠簕群落（>50年） 5.7 4 90 0 0 19 请分析： ①无瓣海桑能够控制互花米草，成功修复红树林的原因是 。 ②无瓣海桑是引种自南亚地区的大乔木，但有学者认为无瓣海桑不会成为新的外来入侵植物，据表分析理由是 。 【答案】(1)物种组成 (2) 协调、自生 高盐、淹水、缺氧、风浪冲击（答2点即可） (3) 氧化过程中 反硝化作用、厌氧氨氧化 (4) 无瓣海桑是速生乔木，生长速度较快，与互花米草在阳光等的竞争中占据优势，能有效抑制互花米草的蔓延 随着林龄增长，林下无瓣海桑更新幼苗密度趋于零，其种群数量不再增加，不会成为新的入侵植物 【分析】组成生物体的碳、氢、氧、氮、磷、硫等元素，都不断进行着从非生物环境到生物群落，又从生物群落到非生物环境的循环过程，这就是生态系统的物质循环。 随时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程，叫做演替。演替的种类有初生演替和次生演替两种。 【详解】（1）区分红树林群落与其他群落的重要特征是物种组成，因为群落的物种组成是区别不同群落的重要特征。 （2）红树林群落修复首先应退塘还湿，修复过程中往往需要筛选乡土树种进行种植，并且间植挺水植物，该设计中一方面关注了物种与环境的适应关系，另一方面还注重了多种植物的选择，即这种选择体现了生态工程的协调、自生原理。引种的红树植物以秋茄为主，秋茄种子在脱离母体植株前就萌发成胚轴，然后掉落到海滩上。胚轴有较厚的角质层、发达的皮层通气组织以及缺乏气孔的表皮，这些结构是的秋茄植物能适应潮间带高盐、淹水、缺氧、风浪冲击的环境条件。 （3）①土壤中的硝化细菌与氮循环密切相关，可利用NH4+氧化过程中释放出的化学能将CO2和H2O合成糖类，该过程被称为化能合成作用，因而硝化细菌是生产者。 ②若湿地中氮元素过量会造成富营养化，而图中的反硝化作用、厌氧氨氧化作用可使湿地中的氮元素变成N2进入到大气中实现“脱氮” （4）①题意显示，无瓣海桑是速生乔木，生长速度较快，与互花米草在阳光等的竞争中占据优势，能有效抑制互花米草的蔓延，抑制互花米草的生长，因而能成功修复红树林。 ②表中数据显示，随着林龄增长，林下无瓣海桑更新幼苗密度趋于零，其种群数量不再增加，即通过自身的调节作用无瓣海棠的种群数量会处于相对稳定状态，因而不会成为新的入侵植物。 24．（24-25高三上·湖南·开学考试）缓冲带是湖泊最高水位之上的沿湖陆面地区，能避免外界干扰对湖泊环境的直接冲击，是控制面源污染的一道生态屏障。缓冲带的建设，能提高生物多样性和湖泊水体的生态服务性，也能开阔空间景观资源。湖滨缓冲带断面的结构如图所示。回答下列问题： (1)缓冲带的建设能修复群落，引起群落发生 演替。缓冲带能缓解湖泊环境的水体污染，也能形成独特的空间自然景观资源，这体现了生物多样性的 价值。 (2)规划草本、灌木和乔木种植层次时，要研究不同植物在群落中的地位和作用，即研究植物的 ，研究的主要内容包括 。缓冲带的水陆交错区会出现物种丰富度增大的现象，这被称为边缘效应，试阐述出现边缘效应的原因： 。 (3)种植挺水植物和沉水植物能有效抑制藻类过度繁殖，避免水体富营养化。沉水植物通过竞争 来抑制浮游藻类植物的生长。某湖区的平均水深为1.5～2.0m，实验小组欲选择合适的水生植物对水体进行净化，检测了不同植物的性能指标，结果如表所示。该湖区修复时，不宜选择 作为沉水植物进行种植，原因是 。 植物种类 种植水深/m 株高/m N去除率/% P去除率/% 枯草 0.5～2.0 0.1～0.3 72 58 轮叶黑藻 1.0～3.0 0.4～0.8 83 70 穗状狐尾藻 0.2～1.0 1.0～2.5 62 42 【答案】(1) 次生 间接和直接 (2) 生态位 在研究区域内的出现频率、种群密度、植株高度等特征，以及它与其他物种的关系 水陆交错区的环境条件复杂多样，为不同生物的生长提供了条件 (3) N、P等无机盐 穗状狐尾藻 其株高高，种植水深浅，会挺出水面；其对N和P的去除率低 【分析】生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构，组成成分又包括非生物的物质和能量，生产者、消费者和分解者，营养结构就是指食物链和食物网；生态系统的功能包括物质循环、能量流动和信息传递。 【详解】（1）缓冲带的建设能修复群落，引起群落发生次生演替。缓冲带能缓解水体污染体现了生物多样性对生态系统的生态调节作用，属于间接价值；形成独特的空间自然景观资源，可用于观赏、旅游等，属于直接价值。 （2）生物在多维生态空间中都占有一定的生态位。群落交错区的环境条件比较复杂，能够为不同种生态类型的植物提供定居条件，为动物提供捕食、营巢和隐蔽等条件，从而出现边缘效应，这为在研究区域内的出现频率、种群密度、植株高度等特征，以及它与其他物种的关系水陆交错区的环境条件复杂多样，为不同生物的生长提供了条件。 （3）沉水植物可以通过竞争N、P等无机盐来抑制浮游藻类植物的生长；据表数据穗状狐尾藻的株高高，种植水深浅，会挺出水面；其对N和P的去除率低，因此该湖区修复时，不宜选择其作为沉水植物进行种植。 25．（24-25高二上·四川南充·阶段练习）1998年， 在国际植物生长物质学会（IPGSA）第16届大会上，油菜素甾醇类、茉莉酸类和水杨酸类被加入植物激素名单。独脚金内酯是近年新发现的一类植物激素。为了研究独脚金内酯对植物生长发育的影响， 科研人员进行了以下实验： (1)GR24是人工合成的独角金内酯类似物，科研人员为研究GR24对拟南芥侧枝的影响， 选择野生型拟南芥植株和一种突变型拟南芥植株进行了相关实验， 实验结果如下图所示。 ①该突变型拟南芥体内缺少GR24作用的 ，致使GR24对拟南芥侧枝数目没有影响。 ②根据实验结果可推测， 独角金内酯的作用是 。 (2)为了进一步研究独脚金内酯类似物GR24对侧枝生长发育的影响， 科研人员利用野生型拟南芥植株进行了以下实验， 结果如下。 ①NAA 是生长素类似物， 是由人工合成的， 对植物的生长、发育有调节作用的化学物质。对主茎（非成熟组织） 处理时， NAA应加入图1中固体培养基 （填“A”或“B”）。 ②利用图1装置，分别做了四组实验，结果如图2.结果表明：单独使用GR24对侧枝生长的作用为 ，单独使用NAA 对侧枝生长起着抑制作用，据此推测GR24影响侧枝生长的作用机理是 。 ③据图2的结果， 科研人员提出了一个假设： 在顶芽产生的生长素沿主茎极性运输时， GR24会抑制侧芽的生长素向外（主茎）运输。为验证该假设， 采用图1的切段进行实验。请在下表中的a、b中填写相应处理内容， 完成实验方案。 组别 处理 检测 实验组 在主茎上端施加 NAA 在侧芽处施加a 在固定培养基中施加b 主茎下端放射性的含量 对照组 同上 同上 不做处理 a ； b 【答案】(1) 受体 抑制植物侧枝（侧芽） 的形成 (2) A 几乎不起作用（无影响或微弱抑制作用） 通过促进NAA 的作用进而抑制侧枝生长 一定量放射性的 NAA （IAA） 加入一定量的GR24 【分析】1、植物激素是指植物体内一定部位产生，从产生部位运输到作用部位，对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。   2、据 (1) 问图分析，用GR24处理拟南芥的野生型和突变体植株，据实验结果推测： GR24浓度越高，野生型侧枝数目平均值越小，可推知的作用是其抑制侧枝产生。但对突变体植株几乎没有影响，原因可能出现了独脚金内酯信息传递缺陷。 3、据 (2) 问图分析，本实验是研究独脚金内酯类似物GR24和生长素类似物NAA对侧枝生长发育的影响，图1中切段形态学上端为固体培养基A，形态学下端为固体培养基B；据图2可知，实验共设置4组，据图中曲线可知，施加NAA+GR24组的侧芽长度最小，其次是施加NAA组，施加GR24组和对照组侧芽长度最长，且单独施加GR24几乎对侧芽的生长不起作用。 【详解】（1）①GR24对该突变型拟南芥没有效果，说明GR24的信 息传递失效， 而激素和植物生长调节剂需要与相应受体结合才能发挥调节作用，可见，该突变体很可能缺失识别GR24的特异性受体或该受体的结构发生改变。 ②图中可以出，随着GR24浓度的增大，野生型拟南芥的侧枝数目平均值在逐渐降低，说明GR24具有抑制植物侧枝(侧芽)产生的作用。 （2）①对主茎(非 成熟组织)处理时，应该在主茎上端施加NAA，NAA应加入图1中固体培养基A，因为NAA由形态学上端向下端运输。 ②据图中曲线可知，单独使用GR24对侧枝生长几乎不起作用，单独使用NAA对侧枝生长起着抑制作用，同时施加NAA和GR24组对侧枝生长的抑制效果大于单独施加NAA，GR24处理后，突变型的侧枝几乎没有抑制作用，说明GR24的作用机理是通过促进NAA的作用抑制侧枝生长。 ③该实验是验证在顶芽产生的生长素沿主茎极性运输时，GR24会抑制侧芽的生长素向外运输的假设，因此实验自变量为是否加GR24，同时利用放射性标记的NAA(或生长素)跟踪激素的运输情况，因此实验组：在主茎上端施加NAA，在侧芽处施加放射性标记的NAA(或生长素)，在固体培养基中加入GR24；对照组：在主茎上端施加NAA，在侧芽处施加放射性标记的NAA(或生长素)，在固体培养基中不加入GR24。 26．（24-25高二上·湖南长沙·期中）油菜素内酯（BR）是1970年首先从油菜花粉中提取到的一种能显著促进幼苗成长的物质，其广泛存在于多种植物体内，对植物茎的伸长和细胞分裂具有强烈的促进作用，被称为第六类植物激素。请回答下列问题： (1)BR之所以能被称为植物激素，是因为它具有 （答出三点）等特点。 (2)为了研究油菜素内酯对玉米种子萌发的影响，某实验小组用不同浓度的油菜素内酯溶液处理玉米种子，并测定了经处理后的玉米种子的α-淀粉酶活性，实验数据如表所示。 组别 油菜素内酯的浓度（mg/mL） 发芽率（%） α-淀粉酶活性（mg/g·min） 1 0 80 0.875 2 0.0015 82.5 2.000 3 0.015 85 3.210 4 0.15 83.8 2.045 5 1.5 81.25 1.142 ①本实验的自变量是 ，因变量是 ，对照组是 。 ②由表格中数据可知，低浓度的油菜素内酯 （填“促进”或“抑制”）种子萌发，高浓度 （填“促进”或“抑制”）种子萌发。 ③据表中数据推测油菜素内酯提高种子萌发率的原因可能是 。 (3)为了探究BR促进植物茎的伸长和细胞分裂的机理，科学家以绿豆上胚轴为材料，测定了其细胞中DNA和RNA的含量，结果如图1.经BR处理后，图1中的DNA和RNA含量显著提高，可推测BR能够促进绿豆上胚轴的生长，其机理是 ，进而促进细胞分裂和茎的伸长；RNA含量显著升高，可能与BR提高了 酶的活性有关。 (4)科研人员在黑暗条件下把BR合成缺陷突变体拟南芥的幼苗主根分成两组进行实验，用带有放射性碳标记的生长素（IAA）处理主根，检测BR对生长素运输的影响，实验方法及结果如图2.据图分析可知，本实验中标记的生长素在根部的运输方向是 （填“单向”或“双向”）的，BR可以 （填“促进”或“抑制”）生长素的运输，且对 （填“根尖向根基部的运输”或“根基部向根尖的运输”）的作用更显著。 【答案】(1)在植物体内产生、对植物生命活动有调节作用、（微量）高效 (2) 油菜素内酯的浓度 发芽率和α-淀粉酶活性 组别1（油菜素内酯的浓度为0） 促进 促进 油菜素内酯通过提高α-淀粉酶的活性来促进种子的萌发 (3) 促进了DNA的复制和转录过程 RNA聚合 (4) 双向 促进 根尖向根基部的运输 【分析】植物激素是在植物体内某些部位合成，然后被运送到其它部位，在很低浓度下即可对植物生命活动起到显著作用的小分子有机物，常见的植物激素有生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯。 【详解】（1）植物激素是在植物体内产生、对植物生命活动有调节作用、（微量）高效，这也是BR之所以能被称为植物激素的特点。 （2）①本实验研究不同浓度的油菜素内酯溶液对玉米种子萌发的影响，自变量是油菜素内酯的浓度。结合表格数据可知，因变量是发芽率和α-淀粉酶活性。要探究油菜素内酯溶液的作用，以第1组（油菜素内酯的浓度为0）作为空白对照。 ②将第2、3、4、5组与第1组相比，种子发芽率都比第1组高，说明该实验中的任意浓度的油菜素内酯对种子发芽都具有促进作用，即低浓度的油菜素内酯促进种子萌发，高浓度促进种子萌发。 ③通过表中数据可知，与对照组相比，油菜素内酯浓度的增加，种子发芽率提高的同时，α-淀粉酶活性也提高了，故可推测可能是油菜素内酯通过提高α-淀粉酶的活性来促进种子的萌发。 （3）经BR处理后，图1中的DNA和RNA含量均显著提高，可推测BR促进绿豆上胚轴的生长的机理应是促进了DNA的复制和转录过程，进而促进细胞分裂和茎的伸长。RNA含量显著升高，可能是BR提高了RNA聚合酶的活性。 （4）据图分析，被放射性碳标记的IAA处理的部位无论在根基部还是根尖，在另一端均能检测到带放射性标记的IAA，说明被标记的生长素在根部的运输是双向的。添加BR溶液的实验组的带放射性标记的IAA含量均大于对照组，说明BR可以促进生长素的运输；带放射性标记的IAA处理根基部的实验组与对照组的差值，明显大于处理根尖部的实验组与对照组的差值，说明BR对生长素从根尖向根基部的运输的促进作用更显著。 27．（23-24高二上·吉林延边·阶段练习）油菜素内酯（BL）被称为第六类植物激素，其能促进芽、叶细胞的扩展和分裂，促进花粉管生长、种子萌发等。盐胁迫会抑制玉米种子的萌发，科学家为此研究了外源油菜素内酯对盐胁迫下玉米种子萌发的影响，结果图甲所示，其中第1组为空白对照组，第2～6组是在180mmol·L-1的NaCl胁迫下进行的实验。回答下列问题： (1)在细胞分裂方面，油菜素内酯与 （答出2种激素）具有协同作用，而与 （答出1种激素）相拮抗。 (2)盐胁迫会抑制玉米种子的萌发，从第1—3组可知，油菜素内酯可以 （填“加剧”或“缓解”）这种效应。 (3)影响玉米生命活动的环境条件除了盐胁迫外，还有 （举出2例）。 (4)为探究光照、油菜素内酯在根生长中的作用，研究人员分别设置光暗、BL和蒸馏水处理组，观察、统计水稻根的不对称生长情况，结果如图乙，则实验组的处理是 。光照和BL都能促进根不对称生长，但BL的促进作用 。 (5)为研究吲哚乙酸（IAA）与脱落酸（ABA）的运输特点，用放射性同位素14C标记IAA和ABA开展如下图所示的实验。请回答下列问题： ①若图中AB为茎尖切段，琼脂③块和④中均出现了较强放射性，说明ABA在茎尖的运输 （填“是”或“不是”）极性运输。若先用某种抑制剂（不破坏IAA、不影响细胞呼吸）处理茎尖切段，再重复上述实验，结果琼脂块①和②中放射性强度相近，该抑制剂的作用机理可能是 。 ②适宜的激素水平是植物正常生长的保证。黄豆芽伸长胚轴的提取液，加入IAA溶液中可显著降解IAA，但提取液沸水浴处理冷却后，不再降解IAA，说明已伸长胚轴中含有 。研究已证实光也有降解IAA的作用。这两条IAA降解途径有利于种子破土出芽后的健壮生长。 【答案】(1) 赤霉素、细胞分裂素 脱落酸 (2)缓解 (3)温度、光照 (4) 光照+蒸馏水 更强 (5) 不是 抑制剂与运输 IAA 的载体结合 IAA 氧化酶/IAA 降解酶 【分析】1、植物激素是由植物体内产生，能从产生部位运送到作用部位，对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。 2、不同植物激素的生理作用：生长素：合成部位：幼嫩的芽、叶和发育中的种子。主要生理功能：生长素的作用表现为两重性，即：低浓度促进生长，高浓度抑制生长。赤霉素：合成部位：幼芽、幼根和未成熟的种子等幼嫩部分。主要生理功能：促进细胞的伸长；解除种子、块茎的休眠并促进萌发的作用。细胞分裂素：合成部位：正在进行细胞分裂的幼嫩根尖。主要生理功能：促进细胞分裂；诱导芽的分化；防止植物衰老。脱落酸：合成部位：根冠、萎蔫的叶片等。主要生理功能：抑制植物细胞的分裂和种子的萌发；促进植物进入休眠；促进叶和果实的衰老、脱落。乙烯：合成部位：植物体的各个部位都能产生。主要生理功能：促进果实成熟；促进器官的脱落；促进多开雌花。 3、由表可知，本题中油菜素内酯的浓度和盐胁迫为实验的自变量，因变量是发芽率；油菜素内脂浓度为0时对应的组别，也就是1和2都为对照组。 【详解】（1） 在细胞分裂方面，油菜素内酯能促进分裂，与赤霉素（促进细胞的伸长）、细胞分裂素（促进细胞分裂）具有协同作用；而脱落酸能抑制发芽，与油菜素内酯相抗衡。 （2）1—3组的数据分析可知，随着油菜素内酯浓度升高，发芽率提高，说明油菜素内酯可以缓解由于盐胁迫而抑制的种子萌发。 （3）激素和环境因素都能影响玉米的活动，环境条件包括温度、光照、重力等。 （4） 本实验目的是探究光照、油菜素内酯在根生长中的作用，根据单一变量原则并结合图示各组的处理判断，实验组的处理是光照+蒸馏水；以黑暗+蒸馏水处理组为参考，与光照+蒸馏水处理相比，黑暗+BL处理组根的不对称生长率更高，因此BL促进的作用更强。 （5）①若③④中均出现放射性，说明ABA在茎尖既可由形态学上端向形态学下端运输，也可倒过来运输，不是极性运输。生长素只能由形态学上端向形态学下端运输，若先用某种抑制剂（不破坏IAA、不影响细胞呼吸）处理茎尖切段，再重复上述实验，由于该抑制剂不破坏IAA，不影响细胞呼吸，而琼脂块①中不出现生长素，说明生长素不能运输，可能是抑制剂与运输IAA的载体结合。 ②黄豆芽伸长胚轴的提取液能够降解IAA，但提取液经高温后不再降解IAA，则提取液中物质经高温处理后变性失活，说明伸长胚轴中含有IAA氧化酶。 28．（2024·黑龙江大庆·二模）土壤盐渍化是限制作物生长的主要非生物胁迫之一。土壤中过多的盐分会破坏植物细胞中正常的营养代谢，导致作物生长受抑、产量下降。某团队对EMS诱变的水稻突变体库进行筛选，获得一株耐盐性和产量均显著提高的突变体，并从该突变体中分离到一个新的耐盐基因RST1，该团队利用基因RST1通过基因工程培育耐盐碱水稻新品种。图1为构建重组质粒的过程示意图，BamHⅠ、BclⅠ、SmaⅠ三种限制酶的识别序列见表。请回答下列问题： 限制酶 BamHⅠ BclⅠ SmaⅠ 识别序列及切割位点（5'→3'） G↓GATCC T↓GATCA CCC↓GGG (1)在扩增RST1基因时，应选择图2中的引物 进行PCR，原因是 。若PCR进行了4轮循环，则同时含两种引物的DNA占 。 (2)构建重组质粒时选用限制酶 切割质粒A，为保证质粒与目的基因的正确连接，应在两个引物的5'端分别添加序列5'- -3'和5'- -3'。 (3)将重组质粒导入普通水稻细胞，受体细胞应该是 （填“叶肉细胞”、“茎尖细胞”、“受精卵”或“以上都可以”），原因是 。把转基因细胞培育成转基因植株，利用的技术是 。 (4)为确定RST1基因能否在实践应用中发挥作用，科研人员在正常条件下种植相同数量的普通水稻和转基因水稻，给予相同的水肥条件，至成熟期后，检测两组水稻的产量。该实验思路需完善之处是 。 【答案】(1) 2、3 Taq DNA聚合酶在引物的3'端添加脱氧核苷酸，从而延伸子链 7/8 (2) BclⅠ、SmaⅠ GGATCC CCCGGG (3) 以上都可以 植物的体细胞和受精卵都具有全能性 植物组织培养技术 (4)应该在盐胁迫条件下种植普通水稻和转基因水稻 【分析】基因工程的基本操作程序是：目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。 【详解】（1）利用PCR扩增RST1基因时，需要在反应体系中添加引物，由于Taq DNA聚合酶在引物的3'端添加脱氧核苷酸，从而延伸子链，因此，在扩增RST1基因时，应选择图2中的引物2和3进行PCR扩增。若PCR进行了4轮循环，共得到24＝16个DNA分子，由于每个子链延伸时都需要引物，因此新合成的子链均带有引物，16个DNA分子中有2个含有亲代模板链，因此，同时含两种引物的DNA分子的数目为16－2＝14，占14/16＝7/8。 （2）图1中两个标记基因上都具有BamH Ⅰ的切割位点，故构建重组质粒时只能选Bcl Ⅰ和Sma Ⅰ切割质粒A。RST1基因上具有Bcl Ⅰ的切割位点，不能用Bcl Ⅰ切割RST1基因片段，而BamH Ⅰ与Bcl Ⅰ切割后形成的黏性末端相同，为保证质粒与目的基因的正确连接，可以在RST1基因两端引入BamHⅠ和SmaⅠ的识别序列，即在两个引物的5'端分别添加序列5'- GGATCC -3'和5'-CCCGGG-3'。 （3）植物的体细胞和受精卵都具有全能性，因此都可以作为受体细胞。利用植物组织培养技术可以将转基因的受体细胞培养成完整的植株，该技术的原理是植物细胞的全能性。 （4）为确定RST1基因能否在实践应用中发挥作用，应在盐胁迫条件下种植普通水稻和转基因水稻，给予相同的水肥条件，至成熟期后，检测并比较两组水稻的产量。 29．（24-25高二上·湖南·期中）海水稻是耐盐碱性水稻，可以广泛种植到沿海滩涂、内陆盐碱地和咸水湖周边，缓解了耕地压力的同时，增加了粮食产量，在一定程度上也保证了国家的粮食安全。科学家利用三个纯合的不耐盐水稻品系甲、乙、丙杂交产生F1，F1自交产生F2，选育耐盐植株，结果如下。回答下列问题： 组别 杂交组合 F1 F2 1 甲× 耐盐 544耐盐，422不耐盐 2 甲×丙 耐盐 632耐盐，494不耐盐 3 ×丙 耐盐 203耐盐，196不耐盐 (1)根据F2表现型及数据分析，水稻耐盐与不耐盐这对性状至少由 对基因控制，且其所在染色体的位置关系是 。 (2)将杂交组合1的全部F2植株自交，一个F2植株上所结的全部F3种子种在一起长成的植株称为一个株系，分别统计各株系的表现型及比例，可得到 种不同的株系，其中耐盐与不耐盐比例为3：1的株系占全部株系的比例为 。 (3)为了解水稻细胞抗盐碱的分子机理，科研人员对一种参与植物细胞壁纤维素合成的酶类蛋白OsCSLD4进行了分析，结果表明，OsCSLD4抑制或缺失，可显著降低水稻耐盐性，而OsCSLD4过量表达，则会提高水稻耐盐性。由此推测，在盐碱地和沿海滩涂选育海水稻的过程中，OsCSLD4基因频率将 。从基因控制性状的角度解释海水稻耐盐碱的机理 。 【答案】(1) 3 其中两对等位基因位于同一对同源染色体上，另一对等位基因位于另一对染色体上 (2) 4 1/4 (3) 增大 基因通过控制OsCSLD4酶的合成来控制代谢过程，进而控制水稻的耐盐性状 【分析】由组1中甲×乙杂交产生的F1全为耐盐，F1自交产生的F2为耐盐：不耐盐=9：7，说明耐盐性状至少受两对等位基因控制，且遵循基因自由组合定律。 【详解】（1）组1中甲×乙杂交产生的F1全为耐盐，F1自交产生的F2为耐盐：不耐盐=9：7，说明耐盐性状至少受两对等位基因控制，且遵循基因自由组合定律，组2中同样如此；而甲、乙、丙分别代表三个不同的纯合不耐盐品系。因此综合分析可得出，该性状至少由三对等位基因控制，且三对基因均为显性时表现为耐盐性状。假定用Ala、B/b、C/c表示三对基因，若组1中F1的基因型为AaBbCC（即A/a与B/b独立遗传导致自交产生的F2为9：7），则甲、乙的基因型可用AAbbCC、aaBBCC表示；再根据组2中甲×丙杂交结果进而推知组2中丙的基因型为AABBcc，组2中F1的基因型为AABbCc（即B/b与C/c独立遗传导致自交产生的F2为9：7）。组3中乙×丙杂交产生的F1基因型为AaBBCc，F1自交产生的F2为耐盐：不耐盐=1：1，不符合9：7的结果，说明A/a与C/c不能独立遗传，而是位于同一对染色体上。综上，水稻耐盐与不耐盐性状受3对基因控制，其中两对等位基因A/a与C/c位于同一对同源染色体上，另一对等位基因B/b位于另一对染色体上。 （2）组1中F1的基因型为AaBbCC，其中CC纯合不予考虑，则其自交产生的F2植株的基因型为1AABB、2AaBB、2AABb、4AaBb、1AAbb、2Aabb、laaBB、2aaBb、laabb，每一个F2植株自交后产生的F3种子种在一起长成的植株构成一个株系，则可得到4种不同的株系：①1AABB自交后代全为耐盐；②2AaBB、2AABb自交后代均为耐盐：不耐盐=3：1；③4AaBb自交后代为耐盐：不耐盐=9：7；④1AAbb、2Aabb、1aaBB、2aaBb、1aabb自交后代均为不耐盐。其中耐盐与不耐盐比例为3：1的株系占全部株系的比例为4/16=1/4。 （3）OsCSLD4过量表达，则会提高水稻耐盐性，由此推测，在盐碱地和沿海滩涂选育海水稻的过程中，OsCSLD4基因频率将增大。OsCSLD4作为一种参与植物细胞壁纤维素合成的酶类蛋白，体现了基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而间接控制水稻的耐盐性状。 30．（2024高三上·河北邯郸·专题练习）小麦是我国重要的粮食作物之一，也是盐碱地开发利用的主要作物之一。研究表明，在盐碱条件下小麦的产量损失会超过60%。为了研究小麦耐盐基因TaHKT1（用A基因表示）控制的耐盐性状，研究人员利用基因工程构建了A基因超量表达的转基因小麦。回答下列问题： (1)对A基因进行PCR扩增时，应选择图1中的引物 ，进行图1过程时应将温度控制为 左右。 (2)强启动子是一段有特殊序列的DNA片段，能被 识别并结合，驱动基因的 。图2表示A基因与强启动子连接在一起得到的片段，据此推测构建该片段时，切割强启动子和A基因时均用到的限制酶为 ，并用 将二者连接在一起得到图示片段，将该片段继续与图2中的Ti质粒相连时，应将其插入T-DNA中，原因是 ，应选择限制酶 对该DNA片段和Ti质粒进行切割。 (3)该实验将目的基因导入小麦细胞的常用方法为 ，筛选出含有目的基因的小麦细胞后，还要经过组织培养先得到愈伤组织，然后再获得转基因小麦，愈伤组织和小麦体细胞相比，全能性较 。 (4)为了检测A基因超量表达对小麦耐盐性状的影响，应如何设计实验？请写出实验思路。 。 【答案】(1) B和C 50℃ (2) RNA聚合酶 转录 HindⅢ DNA连接酶 当农杆菌侵染值物细胞后，能将Ti质粒的T-DNA转移到被侵染的细胞，并且将其整合到该细胞的染色体DNA上 BamHⅠ和SacI (3) 农杆菌转化法 高 (4)可用一定浓度的盐水浇灌转基因植株和非转基因植株，观察比较两种植株的生长状况 【分析】基因工程技术的基本步骤： 1、目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。 2、基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。 3、将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。 4、目的基因的检测与鉴定。 【详解】（1）已知DNA的合成方向总是从子链的5'端向3'端延伸，由图1可知，5'端对应的引物分别是B和C。图1正在进行两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合，故应将温度控制为50℃左右。 （2）RNA聚合酶与DNA的启动子结合，驱动基因的转录。分析图2可知，切割强启动子和A基因时均用到的限制酶为HindⅢ，并用DNA连接酶将二者连接在一起得到图示片段。当农杆菌侵染值物细胞后，能将Ti质粒的T-DNA转移到被侵染的细胞，并且将其整合到该细胞的染色体DNA上，故将该片段继续与图2中的Ti质粒相连时，应将其插入T-DNA中。构建基因表达载体时，应确保强启动子和A基因不被破坏，所以不能选用HindⅢ、EcoRⅠ、NotⅠ，应选择限制酶BamHⅠ和SacI对该DNA片段和Ti质粒进行切割。 （3）该实验将目的基因导入小麦细胞的常用方法为农杆菌转化法。愈伤组织和小麦体细胞相比，愈伤组织的分裂程度较低，故其全能性较高。 （4）为了检测A基因超量表达对小麦耐盐性状的影响，可用一定浓度的盐水浇灌转基因植株和非转基因植株，观察比较两种植株的生长状况。 31．（23-24高二下·山东青岛·期末）柽柳等耐盐植物能够在盐胁迫逆境中正常生长，如图是其根细胞参与抵抗盐胁迫的部分结构示意图，其根细胞生物膜两侧H+形成的电化学梯度，在物质转运过程中发挥了重要作用。    (1)细胞膜和液泡膜等生物膜结构的基本支架是 ，耐盐植物具有耐盐性状的根本原因是 。 (2)据图分析，盐胁迫条件下，Na+通过转运蛋白SOS1运出细胞的方式是 ，该过程所消耗的能量来源是 。液泡中H+浓度与细胞质基质中H+浓度差主要由液泡膜上H+-ATP泵来维持，该结构的作用是 。 (3)进一步研究发现，在盐胁迫下大量的Na+持续进入植物根部细胞，会抑制K+进入细胞，导致细胞中Na+/K+的比例异常，使细胞内的酶失活，影响蛋白质的正常合成。图中H+的分布差异使Na+在NHX的作用下进入液泡，其意义是 。（答出2点） (4)某研究小组提出：脯氨酸可通过调节柽柳细胞内Na+和K+浓度来增强其应对盐胁迫的能力。据此完善相关实验进行验证。 材料选择：对照组（略）；实验组应选取的植株 （填序号）。 ①野生型柽柳植株②脯氨酸转运蛋白基因敲除的突变体柽柳植株培养环境：用一定浓度的NaCl溶液模拟盐胁迫环境。检测指标： 。 实验结果及结论：对照组与实验组的检测结果存在明显差异。 【答案】(1) 磷脂双分子层 具有耐盐的相关基因 (2) 主动运输 H+浓度差 催化ATP水解提供能量和作为转运蛋白协助运输H+ (3)降低细胞质基质中Na+的浓度，降低其对细胞的伤害，同时还能提高细胞液的渗透压，增加细胞对水的吸收 (4) ② 两组细胞中细胞内Na+和K+浓度 【分析】分析题图，SOS1将H+运进细胞质基质的同时，将Na+排出细胞。NHX将H+运入细胞质基质的同时，将Na+运输到液泡内。 【详解】（1）生物膜的基本支架是磷脂双分子层。耐盐植物具有耐盐性状的根本原因是具有耐盐的相关基因。 （2）分析题图，Na+通过转运蛋白SOS1运出细胞需要转运蛋白协助，需要H+的浓度差提供能量，属于主动运输。液泡中H+浓度与细胞质基质中H+浓度差主要由液泡膜上H+-ATP泵来维持，该结构的作用是催化ATP水解提供能量和作为转运蛋白协助运输H+。 （3）将Na+转运到液泡内的意义是降低细胞质基质中Na+的浓度，降低其对细胞的伤害，同时还能提高细胞液的渗透压，增加细胞对水的吸收。 （4）要验证脯氨酸可通过调节柽柳细胞内Na+和K+浓度来增强其应对盐胁迫的能力，自变量应该为植株是否含有脯氨酸，因变量为细胞中细胞内Na+和K+浓度，外界环境为盐胁迫环境。所以实验组选择②脯氨酸转运蛋白基因敲除的突变体柽柳植株，对照组选择①野生型柽柳植株，在相同盐胁迫条件下培养，检测两组细胞中细胞内Na+和K+浓度。 7 学科网（北京）股份有限公司 $$