生物（二）-2025年高考考前20天终极冲刺攻略

第二辑 高考题型专项突破 题型突破之细胞代谢（增分攻略）…………………………………………………01 （高考预测+应试必备+真题回眸+名校预测+名师押题） 题型突破之遗传规律及其应用（增分攻略）………………………………………17 （高考预测+应试必备+真题回眸+名校预测+名师押题） 题型突破之动植物生命活动的调节（增分攻略）…………………………………32 （高考预测+应试必备+真题回眸+名校预测+名师押题） 题型突破之生态工程（增分攻略）…………………………………………………47 （高考预测+应试必备+真题回眸+名校预测+名师押题） 题型突破之生物技术与工程（增分攻略）…………………………………………62 （高考预测+应试必备+真题回眸+名校预测+名师押题） ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 题型突破之细胞代谢 预计在2025年高考中，光合作用与呼吸作用仍然是必考的非选择题，可以结合其他知识点出现综合选择题，或者单独命基础知识点的选择题。背景主要是结合农业生产实践相关的问题，或者最新的发现与科学研究。考查细胞代谢整体过程的理解，以及结合新的信息运用到题目中的能力，结合实验分析的方式综合考查。 1．图解光合作用与细胞呼吸的过程 2．光合作用与细胞呼吸过程中物质和能量转换过程 3．光合作用和细胞呼吸有关探究实验 分析生物呼吸类型判定实验设计 探究某生物材料的细胞呼吸类型(假设生物材料为植物种子，呼吸底物只有葡萄糖且不考虑外界条件的影响)，某同学设计实验装置如下图。 (1)分析：甲装置中的NaOH溶液可吸收CO2，则装置内气体变化由O2引起，故红墨水滴移动反映O2吸收量；乙装置中，清水不会吸收任何气体，则装置内气体变化由CO2和O2共同引起，故红墨水滴移动反映释放CO2和吸收O2的差值。 (2)实验结果 ①若甲液滴左移，乙液滴不动，则只进行有氧呼吸。 ②若甲液滴不动，乙液滴右移，则只进行无氧呼吸。 ③若甲液滴左移，乙液滴右移，则既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸。 (3)物理误差的校正：除将装置中生物材料换为杀死的等量同种生物材料外其余均与乙装置相同。 光合速率与呼吸速率的测定 (1)测定装置 (2)测定方法及解读 ①测定呼吸速率 a．装置小烧杯中放入适宜浓度的NaOH溶液用于吸收CO2。 b．玻璃钟罩进行遮光处理，以排除光合作用的干扰。 c．置于适宜温度环境中。 d．红色液滴向左移动(代表呼吸速率)。 ②测定净光合速率 a．装置小烧杯中放入适宜浓度的CO2缓冲液，用于保证容器内CO2浓度恒定，满足绿色植物光合作用需求。 b．必须给予较强光照处理，且温度适宜。 c．红色液滴向右移动(代表净光合速率)。 3．光合作用与细胞呼吸实验设计中实验条件的控制方法 (1)增加水中O2——泵入空气或放入绿色水生植物。 (2)减少水中O2——容器密封或油膜覆盖。 (3)除去容器中的CO2——NaOH溶液。 (4)保持容器中CO2浓度不变——NaHCO3溶液。 (5)除去叶片中原有的淀粉——置于黑暗环境中一段时间。 (6)排除光合作用对细胞呼吸的干扰——给植株遮光。 (7)消除种子表面微生物对种子细胞呼吸速率测定的影响——消毒。 (8)探究酵母菌的呼吸方式，检测产生的CO2情况——用澄清石灰水或溴麝香草酚蓝水溶液。 (9)除去叶片中叶绿素——酒精隔水加热。 (10)如何得到单色光——棱镜色散或薄膜滤光。 典例1 (2025·浙江·高考真题)西兰花可食用部分为绿色花蕾、花茎组成花球，采摘后容易出现褪色、黄化、老化等现象。某兴趣小组进行如下实验，以探究西兰花花球的保鲜方法。 实验分黑暗组、日光组和红光组三组。日光组和红光组的光照强度均为50μmol·m-2·s-1。各处理的西兰花球均贮藏于20℃条件下，测定指标和结果如图所示。 回答下列问题： (1)西兰花球采摘后水和 供应中断。水是光合作用的原料在光反应中，水裂解产生O2和 。 (2)三组实验中花球的质量损失率均随着时间延长而 。前3天日光组和红光组的质量损失率低于黑暗组，原因有 。第4天日光组的质量损失率高于黑暗组，原因可能是日光诱导气孔开放，引起 增强从而散失较多水分。 (3)第4天日光组和红光组的 下降比黑暗组更明显，但过氧化氢酶活性仍高于黑暗组，因此推测日光或红光照射能减轻 过程产生的过氧化氢对细胞的损伤，从而延缓衰老。 (4)第4天黑暗组西兰花花球出现褪色、黄化现象，原因是 。综合分析图中结果， 处理对西兰花花球保鲜效果最明显。 【答案】(1) 矿质营养 H+、e- (2) 提高 这两组通过光合作用合成有机物，抑制细胞呼吸消耗有机物 蒸腾作用 (3) 呼吸强度 细胞代谢 (4) 叶绿素分解加快，胡萝卜素和叶黄素的颜色显现 红光 【详解】(1)西兰花球采摘后则不能吸收空气中的CO2，所以导致水和矿质营养供应中断。水是光合作用的原料在光反应中，水在光照条件下裂解产生H+、e-和O2。 (2)据图可知，三组实验中花球的质量损失率均随着时间延长而提高。由于这两组通过光合作用合成有机物，抑制细胞呼吸消耗有机物，所以前3天日光组和红光组的质量损失率低于黑暗组。日光诱导气孔开放，导致蒸腾作用增强从而散失较多水分，所以第4天日光组的质量损失率高于黑暗组。 (3)图中，第4天日光组和红光组的呼吸强度下降比黑暗组更明显，但过氧化氢酶活性仍高于黑暗组，氧化氢酶能将氧化氢分解为水和氧气，从而降低过氧化氢对细胞的损伤，因此推测日光或红光照射能减轻细胞代谢过程产生的过氧化氢对细胞的损伤，从而延缓衰老。 (4)由于叶绿素分解加快，胡萝卜素和叶黄素的颜色显现，所以第4天黑暗组西兰花花球出现褪色、黄化现象。综合分析图中结果，第4天时，红光组条件下比日光组和黑暗组，叶绿素降低的幅度低，氧化氢酶活性最高，能延缓褪色、黄化、老化等现象，所以红光处理对西兰花花球保鲜效果最明显。 典例2 (2024·江苏·高考真题)科研人员对蓝细菌的光合放氧、呼吸耗氧和叶绿素a含量等进行了系列研究。图1是蓝细菌光合作用部分过程示意图，图2是温度对蓝细菌光合放氧和呼吸耗氧影响的曲线图。请回答下列问题： (1)图1中H+从类囊体膜内侧到外侧只能通过ATP合酶，而O2能自由通过类囊体膜，说明类囊体膜具有的特性是 。碳反应中C3在 的作用下转变为(CH2O)，此过程发生的区域位于蓝细菌的 中。 (2)图2中蓝细菌光合放氧的曲线是 (从“甲”“乙”中选填)，理由为 。 (3)在一定条件下，测定样液中蓝细菌密度和叶绿素a含量，建立叶绿素a含量与蓝细菌密度的相关曲线，用于估算水体中蓝细菌密度。请完成下表： 实验目的 简要操作步骤 测定样液蓝细菌数量 按一定浓度梯度稀释样液，分别用血细胞计数板计数，取样前需① 浓缩蓝细菌 ② ③ 将浓缩的蓝细菌用一定量的乙醇重新悬浮 ④ 用锡箔纸包裹装有悬浮液的试管，避光存放 建立相关曲线 用分光光度计测定叶绿素a含量，计算 【答案】(1) 选择透过性 ATP、NADPH和酶 细胞质基质 (2) 乙 常温下光合作用产生氧气的量大于呼吸作用消耗氧气的量，这样植物才能积累有机物，正常生长 (3) 摇匀 稀释样液离心，取下层沉淀物 提取叶绿素 防止叶绿素降解 【详解】(1)类囊体膜允许某些物质通过，而限制另一些物质通过，这体现了类囊体膜具有选择透过性。碳反应中，C3在ATP、NADPH和酶的作用下，三碳化合物被还原为糖类等有机物，蓝细菌是原核生物，此过程发生在蓝细菌的细胞质基质中。 (2)光合作用产生氧气，而呼吸作用消耗氧气。一般来说，光合作用在一定温度范围内随温度升高而增强，产生的氧气增多；呼吸作用在一定温度范围内随温度升高而增强，消耗的氧气增多。但通常光合作用产生氧气的量大于呼吸作用消耗氧气的量，这样  植物才能积累有机物，正常生长，所以图2中蓝细菌光合放氧的曲线是乙。 (3)第一步：测定样液蓝细菌密度时，取样前需摇匀，以保证计数的准确性。 第二步：浓缩蓝细菌，将稀释样液离心，取下层沉淀物。 第三步：将浓缩的蓝细菌用一定量的乙醇重新悬浮，是为了提取叶绿素 。 第四步：用锡箔纸包裹装有悬浮液的试管，避光存放，以防止叶绿素降解。 典例3 (2024·吉林·高考真题)在光下叶绿体中的C5能与CO2反应形成C3；当CO2/O2比值低时，C5也能与O2反应形成C2等化合物。C2在叶绿体、过氧化物酶体和线粒体中经过一系列化学反应完成光呼吸过程。上述过程在叶绿体与线粒体中主要物质变化如图1。 光呼吸将已经同化的碳释放，且整体上是消耗能量的过程。回答下列问题。 (1)反应①是 过程。 (2)与光呼吸不同，以葡萄糖为反应物的有氧呼吸产生NADH的场所是 和 。 (3)我国科学家将改变光呼吸的相关基因转入某种农作物野生型植株(WT)，得到转基因株系1和2，测定净光合速率，结果如图2、图3。图2中植物光合作用CO2的来源除了有外界环境外，还可来自 和 (填生理过程)。7—10时株系1和2与WT净光合速率逐渐产生差异，原因是 。据图3中的数据 (填“能”或“不能”)计算出株系1的总光合速率，理由是 。 (4)结合上述结果分析，选择转基因株系1进行种植，产量可能更具优势，判断的依据是 。 【答案】(1)CO2的固定 (2) 细胞质基质 线粒体基质 (3) 光呼吸 呼吸作用 随着光照增强，光呼吸增强，转基因株系1和2降低了光呼吸，净光合速率比Wt更高 不能 总光合速率=净光合速率+光呼吸速率+细胞呼吸速率，无法获得株系1准确的光呼吸、细胞呼吸产生 CO,的速率，不能计算株系1的总光合速率 (4)与株系2与WT相比，转基因株系1的净光合速率最大 【详解】(1)在光合作用的暗反应过程中，CO2在特定酶的作用下，与C5结合形成两个C3，这个过程称作CO2的固定，故反应①是CO2的固定过程。 (2)有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和NADH，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和NADH，合成少量ATP，以葡萄糖为反应物的有氧呼吸产生NADH的场所是细胞质基质、线粒体基质。 (3)由图1可知，在线粒体中进行光呼吸的过程中，也会产生二氧化碳，因此植物光合作用CO2的来源除了有外界环境外，还可来自光呼吸、呼吸作用。净光合速率=总光合速率-呼吸速率-光呼吸速率，7—10时，随着光照强度的增加，光呼吸增强，与WT相比，株系1、株系2降低了光呼吸，净光合速率比Wt更高。总光合速率=净光合速率+细胞呼吸速率+光呼吸速率，随着CO2浓度增加，光合速率增加，光呼吸速率减弱，图3中有净光合速率，该参数已知。当CO2浓度为0时，不能进行光合作用，只能进行呼吸作用，此时净光合速率是个负值，取正后相当于呼吸速率，图3曲线虽然没有与纵轴相交，但稍微延长即可见其与纵轴将交于-10的点，因此呼吸速率也可以大致确定。但公式中的最后一项参数光呼吸速率随CO2的变化完全未知，导致总光合速率无法计算。 (4)由图2、图3可知，与株系2与WT相比，转基因株系1的净光合速率最大，因此选择转基因株系1进行种植，产量可能更具优势。 【名校预测·第一题】(2025·广西·三模)强光条件下，绿色植物细胞内光合色素吸收过多光能会造成光系统损伤，植物会通过一系列生理变化来减少这种伤害。科研人员对某绿色植物光暗转换中的适应机制开展相关研究，测定了绿色植物由暗到亮过程中CO2吸收速率的变化，以及光反应相对速率和热能散失比例(叶绿体中以热能形式散失的能量占光反应捕获光能的比例)，结果分别如图1和图2。 (1)科研人员测定绿色植物由暗到亮过程中，CO2吸收速率的变化，结果如图1。 ①绿色植物细胞内捕获光能的光合色素分布于 ；若要通过吸收光能的百分比来检测叶肉细胞中叶绿素的含量，应选择 光。 ②结果显示，未开始光照时，检测到CO2吸收速率低于0，这是由于植物细胞进行 (填生理过程)的结果。0.5min后，CO2吸收速率才迅速升高，说明此时光合作用 反应过程的反应才启动。 (2)结合图1及光合作用过程推测，0~0.5min之间，图11光反应相对速率逐渐下降原因是 。 (3)请分析，图2中0~2min之间中热能散失比例变化对该绿色植物适应强光环境的意义是 。 【名校预测·第二题】(2025·广东潮州·模拟预测)气孔导度(gS)和叶肉导度(gm)都是影响光合速率的重要因素。gS代表CO2穿过叶片气孔阻力的倒数，gm代表CO2从植物叶片气孔下腔扩散到叶绿体羧化位点阻力的倒数。图1表示CO2从外界环境进入叶绿体后被RuBP羧化酶羧化进入卡尔文循环的过程。请回答下列问题: (1)叶肉细胞间隙中的CO2通过 的方式进入叶绿体基质，经RuBP羧化酶催化后被C5固定，随后产生的C3接受光反应提供的 释放的能量并被NADPH还原成糖类或C5。 (2)在CO2扩散过程中，每克服一个阻力，CO2浓度就会相应降低，因此，可以通过计算相应位点CO2浓度的减少量来分析不同阻力对光合作用的影响。据此分析，gm的计算公式可以表示为 。 (3)某科研团队利用大豆研究PA(叶片光合速率)与gS、gm的关系，其中大豆在开花前后和鼓粒中后期的PA受gS和gm的影响如图2、图3所示。 ①由图2可以看出，开花前后，在gS=2.5之前，gS越大，PA越大，但在gS>2.5之后，随着gS增大，PA反而降低，推测其原因可能是 。 ②由图3可知，在开花前后和鼓粒中后期检测出gm对PA的影响几乎一致，为了提高鼓粒中后期PA，请从提高gm的角度给出两种方案: 。 【名校预测·第三题】(2025·黑龙江·二模)油菜是我国第一大油料作物，产油量占国产油料作物产油量的50%左右。油菜光合作用的碳同化途径如图所示。油菜生产中肥料用量大与肥料利用效率低的问题突出，为研究纳米肥料N对油菜生长的影响，研究人员用不同浓度的纳米肥料N处理油菜后，检测光合指标，部分结果如表所示。回答下列问题。 组别 净光合速率 (μmol·m-2·s-1) 叶绿素含量 (mg·g-1) PEPC活力 (U·g-1) Rubisco活力 (U·g-1) 气孔导度 (mmol·m-2·s-1) CK 15.29 0.626 325 890 0.545 T1 16.38 0.638 364 920 0.516 T2 16.44 0.643 382 1320 0.519 T3 16.36 0.709 390 1670 0.517 注：CK为对照组，T1~T3纳米肥料N的用量分别为275mg·L-1、550mg·L-1、1100mg·L-1． (1)PEPC和Rubisco是碳同化途径的两种关键酶，Rubisco催化的底物是 ，3-磷酸甘油酸被还原为糖类需要光反应提供 。 (2)纳米肥料N通过 (填“气孔”或“非气孔”)因素提高油菜的净光合速率，判断的理由是 。结合实验结果，净光合速率提高的原因可能是 。 (3)硝酸盐可被硝酸盐还原酶还原为亚硝酸盐，进而被亚硝酸还原酶还原为NH，再经谷氨酰胺合成酶和谷氨酸合成酶将无机氮转化为有机氮。油菜根部细胞主要通过 的跨膜运输方式吸收土壤中的NO。研究人员发现纳米肥料N有利于提高油菜的氮代谢能力，促进油菜叶片内无机氮向有机氮转化。请在表中①②③处填写支持这一结论的实验结果(填“>1”“<1”或“=1”)。 T2组与CK组相应数据的比值 硝酸盐还原酶活力、亚硝酸还原酶活力 ① 谷氨酰胺合成酶活力和谷氨酸合成酶活力 ② 无机氮含量 ③ 【名校押题·第一题】(2025·广西南宁·三模)薄荷是大家熟知的一种多年生草本植物，可食用，可做药材，有清热明目等功效。薄荷喜阳喜温，在荫蔽寒冷环境中生长受抑制。科研小组利用薄荷开展了相关实验。 Ⅰ.通过遮光实验测定薄荷有关生理指标如下表： 实验条件 叶绿素a含量(mg·g-1) 叶绿素b含量(mg·g-1) 呼吸速率(μmolCO2·m-2·s-1) 净光合速率(μmolCO2·m-2·s-1) 荫蔽 1.65 0.72 2.11 20.01 自然光 1.27 0.70 3.46 18.69 (1)实验结果可知，荫蔽条件下叶肉细胞中的 含量明显增加，推测这一变化有利于叶片吸收和利用光能，促进光反应阶段的能量转换。 (2)与自然光下的结果相比较，薄荷叶片在荫蔽条件下真(总)光合速率的变化是 (填“增大”、“减小”或“几乎不变”)，据表中数据分析，其原因是 。 Ⅱ.科研小组利用低温处理薄荷，研究低温胁迫对薄荷光合特性的影响(12℃为对照“CK”，3个低温处理组“L1、L2、L3”，分别为2℃、4℃、6℃)，结果如下表所示： 处理 叶片中Mg2+含量(μg·g-1FW) 茎中Mg2+含量(μg·g-1FW) 净光合速率(μmol·m-2·s-1) 气孔导度(μmol·m-2·s-1) 蒸腾速率(μmol·m-2·s-1) 胞间CO2浓度(μmol·mol-1) CK 580 16 16.2 512.6 3.7 261.4 L1 520 215 13.3 376.1 2.6 230.6 L2 506 242 8.6 272.8 1.8 276.3 L3 482 273 6.5 183.6 1.6 310.5 (3)低温下薄荷叶片出现缺绿现象，综合表中Mg2+含量结果分析，低温下薄荷叶片表现出缺绿的主要原因是 。 (4)据表分析可知，3个实验组的净光合速率比CK组低。有人推测其原因都是低温降低了光合作用有关酶的活性，这一推测成立吗？请作出判断并说明理由： 。 (5)研究发现，植物体中OST1蛋白能够促进气孔打开。科研人员获得了光合速率明显降低的OST1基因功能缺失的突变体植株，并推测OST1基因表达受到光合作用产物(如蔗糖等)的调控，进而影响气孔的开放程度。请以野生型和突变体作物作为实验材料，设计实验加以验证(补全实验思路即可)： ，一段时间后检测叶片中气孔的开放程度。 【名校押题·第二题】(2025·黑龙江·模拟预测)光合作用产生的有机物贮存在籽粒内称为灌浆。研究者发现叶片与种子之间的磷酸(Pi)分配对作物籽粒灌浆有重要影响，水稻磷酸转运蛋白OsPHO1；2通过茎节将Pi偏向于分配给叶片(用较粗箭头表示)，从而影响其籽粒灌浆。该过程主要影响机制如图所示，其中TP代表磷酸丙糖，磷酸丙糖转运体TPT反向交换转运Pi和TP。 (1)蛋白质磷酸化后应是作为 (填“酶”或“反应物”)参与乙过程。 (2)乙过程中，C₃还原成TP需要NADPH的参与，NADPH的具体作用是 。 (3)据图分析，若叶肉细胞中Pi不足会导致光合速率 ，运往籽粒的蔗糖 。 (4)若要通过提高叶肉细胞的Pi含量使水稻增产，某团队提出以下两种策略：①提高SPDT表达量；②提高OsPHO1；2表达量。其中合理的策略是 ，理由是 。 (5)基底茎节生长素浓度会影响水稻分蘖(基底茎节处长出分枝，类似侧芽萌发)。研究人员研究不同磷浓度(低磷：LP，正常供磷：NP)下水稻分蘖数的变化，以及施加外源生长素类似物萘乙酸(NAA)、生长素运输抑制剂NPA对水稻分蘖的影响，实验操作及结果为下表(各组数字后标注的字母不同代表有显著差异)。 组别 ① ② ③ ④ ⑤ 处理 NP NP+NAA NP+NPA LP LP+NPA 平均每株分蘖数(个) 2.8a 1.6b 4.3c 1.5b 1.6b ①结合表结果分析，正常供磷条件下NPA处理使分蘖数增加，可能是由于NPA使基底茎节处蘖芽生长素浓度 (填“升高”或“降低”)。 ②从实验结果可知，LP条件下会 (填“促进”或“抑制”)水稻分蘖，可初步判断此影响效果与生长素的运输 (填“无直接相关”或“密切相关”)。 【名校押题·第三题】(2025·天津·二模)水稻是我国重要的粮食作物。研究人员为研究土壤的干旱程度对植物光合作用影响的机制，以某水稻品种为材料在自然干旱的条件下进行实验，结果如图1所示，回答下列问题： (1)由图1可知，干旱条件影响植物光合作用速率的机制是在干旱条件下，叶片的气孔导度降低，叶绿体获得的 减少，影响光合作用中的暗反应从而导致大豆的光合作用速率 。 (2)图2表示叶绿体内部的超微结构。干旱严重时，细胞内水分亏损会导致叶绿体超微结构类囊体破坏，造成暗反应因缺少物质 而减弱。 (3)为研究干旱对水稻耐热性的影响，科学家将相同的水稻种子分别置于正常条件(CK)，单一高温条件(H)和干旱—高温交叉条件(DH，先干旱后高温)下萌发，测定其幼苗叶片的叶绿素含量、净光合速率和气孔导度结果如图3所示： 结合光合作用原理分析，净光合速率H组降低程度 DH组，推测对水稻进行适度的干旱预处理，可 水稻的耐热性，原因是用干旱-高温交叉条件处理时水稻的 。 【名校预测·第一题】 【答案】(1) 类囊体薄膜 红 细胞呼吸/呼吸作用/有氧呼吸释放CO2 暗 (2)暗反应未被激活，光反应产生的NADPH和ATP积累导致光反应被抑制 (3)0-0.5min(暗反应未启动时)，吸收的光能未被暗反应利用，而主要以热能形式散失，可保护光合色素、相关蛋白和叶绿体结构等免受(光)损伤；0.5-2min(暗反应启动后)，以热能形式散失比例减少，吸收的光能可有效转化为有机物糖类中的化学能 【详解】(1)①光合作用的色素位于类囊体薄膜上，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，为排除类胡萝卜的影响，应选则红光。②植物进行光合作用需要消耗CO2，据图1可知，未开始光照时，CO2吸收速率低于0，这是由于植物细胞进行呼吸作用释放CO2的结果；CO2在暗反应过程中参与CO2的固定过程，图示0.5min后暗反应过程才被激活，二氧化碳吸收速率升高。 (2)光反应可为暗反应提供ATP和NADPH，据图1可知，正常情况下0.5min后暗反应被激活，二氧化碳吸收增多，而图2中0-0.5min之间，光反应速率降低，原因是暗反应未被激活，光反应产生的NADPH和ATP积累导致光反应被抑制。 (3)结合上述分析可知，0-0.5min(暗反应未启动时)，吸收的光能未被利用，以热能形式散失，可保护光合色素、相关蛋白和叶绿体结构等免受(光)损伤；0.5-2min(暗反应启动后)，以热能形式散失比例减少，保证了色素吸收的光能可有效转化为有机物糖类中的化学能，以提高光合速率。 【名校预测·第二题】 【答案】(1) 自由扩散 ATP和NADPH (2)gm=kPA/(C1-C2)，其中：k为阻力系数，PA为净光合速率，C1为细胞间隙CO2浓度，C2 为叶绿体羧化位点CO2浓度 (3) 气孔过度开放导致水分流失：光呼吸增强 增加叶肉细胞的CO₂扩散效率；提高RuBP羧化酶的活性 【详解】(1)CO2为气体，通过自由扩散的方式穿过生物膜；C3接受光反应提供的ATP和NADPH提供的能量被还原剂NADPH还原。 (2)根据题干中的描述，gm 代表 CO₂ 从植物叶片气孔下腔扩散到叶绿体羧化位点阻力的倒数。在CO2扩散过程中，每克服一个阻力，CO2浓度就会相应降低，因此，可以通过计算相应位点CO2浓度的减少量来分析不同阻力对光合作用的影响,因此，gm 的计算公式可以表示为：gm=kPA/(C1-C2)，其中：k为阻力系数，PA为净光合速率，C1为细胞间隙CO2浓度，C2 为叶绿体羧化位点CO2浓度。 (3)①由图2可以看出，开花前后，在gₛ=2.5之前，gₛ越大，Pₐ越大，但在gₛ>2.5之后，随着gₛ增大，Pₐ反而降低。推测其原因可能是：气孔过度开放导致水分流失：当气孔导度过大时，气孔过度开放，导致叶片水分流失加剧，可能引起叶片失水，进而影响光合作用的进行；光呼吸增强：高气孔导度可能导致光呼吸增强，消耗更多的能量和碳源，从而降低净光合速率。 ②由图3可知，在开花前后和鼓粒中后期检测出gₘ对PA的影响几乎一致，为了提高鼓粒中后期PA，可通过增加叶肉细胞的CO₂扩散效率，例如通过优化叶肉细胞的结构或增加叶绿体的数量；提高RuBP羧化酶的活性，例如通过调节酶的浓度或优化其催化环境，从而提高暗反应速率，使得gm提高，从而提高PA。 【名校预测·第三题】 【答案】(1) CO2和RuBP ATP和 NADPH (2) 非气孔 T1-T3组的气孔导度比CK组小，但净光合速率比CK组高 纳米肥料N提高了叶绿素含量和PEPC、Rubisco的活力，从而提高光反应和暗反应的速率 (3) 主动运输 >1 >1 <1 【详解】(1)PEPC和Rubisco是碳同化途径的两种关键酶，Rubisco催化CO2合成3-磷酸甘油酸(C3)，所以Rubisco催化的底物是CO2和RuBP(Cs)，3-磷酸甘油酸被还原为糖类需要光反应提供ATP和NADPH。 (2)根据实验结果，TI~T3组的气孔导度比CK组小，但净光合速率比CK组高，说明纳米肥料N通过非气孔因素提高油菜的净光合速率。实验结果检测的指标有叶绿素含量、PEPC活力、Rubisco 活力和气孔导度，用纳米肥料N处理后，T1~T3组叶绿素含量、PEPC 活力、Rubisco活力均高于对照组，所以结合实验结果，净光合速率提高的原因可能是纳米肥料N提高了叶绿素含量和PEPC、Rubisco的活力，从而提高光反应和暗反应的速率。 (3)油菜根部细胞主要通过主动运输的跨膜运输方式吸收土壤中的。已知硝酸盐可被硝酸盐还原酶还原为亚硝酸盐，进而被亚硝酸还原酶还原为，再经谷氨酰胺合成酶和谷氨酸合成酶将无机氮转化为有机氮。T2组与CK组酶活力的比值大于1，则说明酶活力增强。纳米肥料N有利于提高油菜的氮代谢能力，所以实验组(T2组)的酶活力增强，T2组与CK组的硝酸盐还原酶活力、亚硝酸还原酶活力、谷氨酰胺合成酶活力和谷氨酸合成酶活力的用值均大于1;而纳米肥料N促进油菜叶片内无机氮向有机氮转化，所以实验组(T2组)的无机氮含量减少，无机氮含量增多，T2组与CK组的无机氮含量的比值小于1。 【名校押题·第一题】 【答案】(1)叶绿素a (2) 几乎不变 呼吸速率降低，净光合速率升高 (3)Mg2+运输到叶片受到阻碍，积累在茎中 (4)不成立，L1组气孔导度大，胞间CO2浓度小，说明影响其净光合速率下降的主要原因是CO2供应不足；L2和L3组气孔导度小，胞间CO2浓度大，影响净光合速率下降的主要原因是与光合有关酶的活性降低 (5)先测定野生型与突变体的初始气孔的开放程度，分别用一定量的蔗糖溶液处理野生型和突变体作物，(对照组用等量的蒸馏水分别处理) 【详解】(1)对比在光照条件和遮光条件下，可以发现叶肉细胞中的叶绿素a含量在遮光条件下为1.65，自然光下为1.27，叶绿素b含量在遮光条件下为0.72，自然光下为0.70，所以叶绿素a含量在荫蔽条件下明显增多。 (2)总光合速率=净光合作用+呼吸作用，在遮光条件下的总光合作用是2.11+20.01=22.12，自然光下总光合为3.46+69=22.15，薄荷叶片在荫蔽条件下总(总)光合速率无明显变化，即几乎不变，其原因是呼吸速率降低，净光合速率升高。 (3)与对照组相比，3个低温处理组“L1、L2、L3”茎中Mg2+含量升高，叶片中Mg2+含量降低，说明在低温条件下，Mg2+运输到叶片受到阻碍，积累在茎中。 (4)不成立，L1组气孔导度大，胞间CO2浓度小，说明影响其净光合速率下降的主要原因是CO2供应不足；L2和L3组气孔导度小，胞间CO2浓度大，影响净光合速率下降的主要原因是与光合有关酶的活性降低。 (5)需要设计实验验证光合作用产物如蔗糖能够调控OST1基因表达，进而影响气孔的开放程度。所以实验思路：先测定野生型与突变体的初始气孔的开放程度，分别用一定量的蔗糖处理野生型和突变体作物，对照组用等量的蒸馏水处理，一段时间后检测叶片中气孔的开放程度。 【名校押题·第二题】 【答案】(1)酶 (2)提供能量并作还原剂 (3) 下降 减少 (4) ② 提高OsPH1；2表达量，可以使得茎节将Pi偏向于分配给叶片，叶片的叶肉细胞中Pi多，光合作用速率快，产生较多的蔗糖转移到籽粒 (5) 降低 抑制 无直接相关 【详解】(1)乙过程为卡尔文循环，二氧化碳还原为糖的过程需要ATP、NADPH、酶的参与，结合图示分析磷酸化的蛋白质作为酶在发挥作用。 (2)乙过程为卡尔文循环，乙过程中，C₃还原成TP需要NADPH的参与，NADPH的具体作用是提供能量并作还原剂。 (3)合成ATP需要消耗Pi，结合图示可知，若叶肉细胞中Pi不足，光反应受抑制，产生的ATP、NADPH减少，从而抑制碳反应的进行，碳反应产生的TP减少，由于TP转运到细胞质中转变为蔗糖，蔗糖运往籽粒，因此导致运往籽粒的蔗糖减少。 (4)策略①：提高SPDT表达量，更多的Pi偏向于分配给籽粒，叶肉细胞中的Pi减少，光合作用减弱，转移到籽粒的有机物减少，不利于水稻增产，①不合理；策略②：结合图示和题干信息可知，提高OsPH1；2表达量，可以使得茎节将Pi偏向于分配给叶片，叶片的叶肉细胞中Pi多光合作用速率快，产生的蔗糖多，蔗糖转移到籽粒，从而使水稻增产，②合理。 (5)①②对比说明生长素会抑制水稻的分蘖数，正常供磷条件下NPA处理使分蘖数增加，比较可能是由于NPA使基底茎节处蘖芽生长素浓度降低。 ①④对比，④的水稻分蘖数少，说明LP条件下会抑制水稻分蘖。④⑤对比，两组水稻分蘖数基本相同，NPA是生长素运输抑制剂，说明LP条件下水稻的分蘖数与生长素的运输无直接关系。 【名校押题·第三题】 【答案】(1) 二氧化碳 降低 (2)ATP和NADPH (3) 大于 提高 用干旱-高温交叉条件处理时水稻的叶绿素含量及净光合速率、气孔导度下降幅度较H组均较小 【详解】(1)由图可知，干旱条件影响植物光合作用速率的机制是在干旱条件下，叶片的气孔导度降低，叶绿体获得的二氧化碳减少，影响光合作用中的暗反应，从而导致大豆的光合作用速率降低，净光合速率下降。 (2)研究发现，干旱严重时，细胞内水分亏损还会导致叶绿体超微结构破坏，使得类囊体薄膜上的酶和色素减少，暗反应因缺少ATP和NADPH的供能和供氢而减弱。 (3)为研究干旱对水稻耐热性的影响，科学家将相同的水稻种子分别置于正常条件(CK)，单一高温条件(H)和干旱—高温交叉条件(DH，先干旱后高温)下萌发，测定其幼苗叶片的叶绿素含量、净光合速率和气孔导度结果如图3所示，DH组净光合速率降低程度小于H组，推测对水稻进行适度的干旱预处理，可提高水稻的耐热性的原因是用干旱-高温交叉条件处理时水稻的叶绿素含量及净光合速率、气孔导度下降幅度较H组均较小，说明经干旱处理的水稻对高温环境有了一定的耐受性，对水稻进行适度的干旱预处理，有利于提高水稻的耐热性。 题型突破之遗传规律及其应用 预计在2025年高考中，遗传相的的非选择题属于必考题型。知识涉及基因分离与自由组合定律，还可能结合伴性遗传。题型考查也较为丰富，包括致死问题，基因互作以及基因位置的确定。主要以生活中遗传现象为背景，难度较大，综合性较强。 1．两大遗传定律的实质 2．一对等位基因相关的分离比 (1)若正常完全显性，则Aa×Aa→3(A_)∶1aa。 (2)若是不完全显性，则Aa×Aa→1AA∶2Aa∶1aa。 (3)若是显性纯合致死，则Aa×Aa→2Aa∶1aa。 (4)若是隐性纯合致死，则Aa×Aa→全为显性。 (5)若是显性花粉致死，则Aa×Aa→1Aa∶1aa。 (6)若是隐性花粉致死，则Aa×Aa→全为显性；XAXa×XaY→1(XAY)∶1(XaY)。 3．两对及两对以上等位基因相关的性状分离比 (1)自由组合正常 ①常染色体上的两对等位基因(AaBb) ②常染色体上的三对等位基因(AaBbCc) ③AaXBXb×AaXBY(A、a控制白化病，B、b控制色盲) (2)基因互作变式 AaBb自交后代比例 AaBb测交后代比例 9∶(3＋3)∶1→9∶6∶1 1∶2∶1 9∶(3＋3＋1)→9∶7 1∶3 (9＋3)∶3∶1→12∶3∶1 2∶1∶1 (9＋3＋3)∶1→15∶1 3∶1 9∶3∶(3＋1)→9∶3∶4 1∶1∶2 1∶(2＋2)∶(1＋4＋1)∶ (2＋2)∶1→1∶4∶6∶4∶1 0∶0∶1∶2∶1 (9＋3＋1)∶3→13∶3 3∶1 (3)纯合致死变式 4．遗传系谱图中遗传病类型的判断技巧 5．确定基因的位置 (1)调查统计法确定基因位置 (2)细胞核遗传与细胞质遗传 ①设计思路：正交与反交。 ②结果：若正交与反交结果不同，且有母系遗传的特点，则为细胞质遗传；若正交与反交结果相同，则为细胞核遗传。 (3)常染色体遗传与伴X染色体遗传 ①若相对性状的显隐性是未知的，且亲本均为纯合子，则用正交和反交的方法判断，即： 正反交实验⇒ ②若相对性状的显隐性已知，只需一个杂交组合判断基因的位置，则用隐性雌性个体与显性雄性纯合个体杂交方法判断，即： 隐性雌×显性雄⇒ (4)伴X染色体遗传与XY染色体同源区段遗传 适用条件：已知性状的显隐性和控制性状的基因在性染色体上。 ①基本思路一：用“纯合隐性雌×纯合显性雄”进行杂交，观察分析F1的性状，即： ⇒ ②基本思路二：用“杂合显性雌×纯合显性雄”进行杂交，观察分析F1的性状。即： ⇒ (5)常染色体遗传与XY染色体同源区段遗传 ①设计思路：隐性的纯合雌性个体与显性的纯合雄性个体杂交，获得的F1全表现为显性性状，再选子代中的雌雄个体杂交获得F2，观察F2表现型情况。即： →F2 ②结果推断 若F2雌雄个体中都有显性性状和隐性性状出现，则该基因位于常染色体上。 若F2中雄性个体全表现为显性性状，雌性个体中既有显性性状又有隐性性状⇒该基因位于X、Y染色体的同源区段上。 典例1 (2025·浙江·高考真题)谷子(2n=18)俗称小米，是起源于我国的重要粮食作物，自花授粉。已知米粒颜色有黄色、浅黄色和白色，由等位基因E和e控制，其中白色(ee)是米粒中色素合成相关酶的功能丧失所致。锈病是谷子的主要病害之一。抗锈病和感锈病由等位基因R和r控制。现有黄色感锈病的栽培种和白色抗锈病的农家种，欲选育黄色抗锈病的品种。 回答下列问题： (1)授粉前，将处于盛花期的栽培种谷穗浸泡在45~46℃温水中10min，目的是 ，再授以农家种的花粉。为防止其他花粉的干扰，对授粉后的谷穗进行 处理。同时，以栽培种为父本进行反交。 (2)正反交得到的F1全为浅黄色抗锈病，F2的表型及其株数如下表所示。 表型 黄色抗锈病 浅黄色抗锈病 白色抗锈病 黄色感锈病 浅黄色感锈病 白色感锈病 F2(株) 120 242 118 40 82 39 从F2中选出黄色抗锈病的甲和乙，浅黄色抗锈病的丙。甲自交子一代全为黄色抗锈病，乙自交子一代为黄色抗锈病和黄色感锈病，丙自交子一代为黄色抗锈病、浅黄色抗锈病和白色抗锈病。 ①栽培种与农家种杂交获得的F1产生 种基因型的配子，甲的基因型是 ，乙连续自交得到的子二代中，纯合黄色抗锈病的比例是 。杂交选育黄色抗锈病品种，利用的原理是 。 ②写出乙×丙杂交获得子一代的遗传图解 。 (3)谷子的祖先是野生青狗尾草(2n=18)。20世纪80年代开始，作物栽培中长期大范围施用除草剂，由于除草剂的 作用，抗除草剂的青狗尾草个体比例逐渐增加。若利用抗除草剂的青狗尾草培育抗除草剂的谷子，可采用的方法有 (答出2点即可)。 【答案】(1) 人工去雄 套袋 (2) 4 EERR 3/8 基因重组 (3) 选择 远缘杂交、体细胞杂交 【详解】(1)授粉前将处于盛花期的栽培种谷穗浸泡在45-46℃温水中10min，目的是人工去雄，防止自花授粉，因为谷子是自花授粉作物，这样做可以保证后续能接受农家种的花粉进行杂交。再授以农家种的花粉后，为防止其他花粉的干扰，对授粉后的谷穗进行套袋处理，以确保杂交的准确性。 (2)①正反交得到的F1全为浅黄色抗锈病，说明浅黄色是不完全显性性状且抗锈病为显性性状。F2中出现了多种表型，且比例接近9：3：3：1的变形，由此可推测控制米粒颜色和锈病抗性的基因位于两对同源染色体上，遵循基因的自由组合定律。F1的基因型为EeRr，能产生4种基因型的配子，分别为ER、Er、eR、er。甲自交子一代全为黄色抗锈病，说明甲为纯合子，基因型为EERR，乙自交子一代为黄色抗锈病和黄色感锈病，说明乙的基因型为EERr，乙连续自交，F1中EERr占1/2，EERR占1/4，F1自交，F2中纯合黄色抗锈病(EERR)的比例为1/4+1/2×1/4=3/8。杂交选育黄色抗锈病品种，利用的原理是基因重组，通过杂交使不同亲本的优良基因组合在一起。 ②浅黄色抗锈病的丙自交子一代为黄色抗锈病、浅黄色抗锈病和白色抗锈病，其基因型为EeRR。乙(EERr)×丙(EeRR)杂交获得子一代的遗传图解如下 。 (3)由于除草剂的选择作用，抗除草剂的青狗尾草个体在生存竞争中更有优势，从而使抗除草剂的青狗尾草个体比例逐渐增加。若利用抗除草剂的青狗尾草培育抗除草剂的谷子，可采用的方法有：远缘杂交，将抗除草剂的青狗尾草与谷子杂交，然后筛选出具有抗除草剂性状的子代进行培育；体细胞杂交，用纤维素酶和果胶酶去除两种植物的细胞壁，在进行原生质体融合，得到杂种细胞，使谷子获得抗除草剂的性状。 典例2(2024·福建·高考真题)簇生稻具有多稻粒着生成簇的特点。为确定调控簇生表型的基因，我国科研人员用叠氮化钠(NaN3)处理簇生稻(三粒一簇)种子，获得大量诱变株(M1)，并从M1自交后代M2中筛选出2个非簇生稻突变体株系开展相关研究，最终确定BRD3基因参与调控簇生表型，部分流程如图所示。 回答下列问题： (1)用NaN3处理簇生稻种子的目的是 。M2的突变株中仅筛选出2个非簇生稻突变体株系，说明基因突变具有 特点。 (2)将筛选出的非簇生稻和簇生稻杂交，获得F1均为弱簇生稻(两粒一簇)，F1自交获得F2。若将F1弱簇生稻与非簇生稻杂交，后代的表型及比例是 。 (3)已知花梗中的油菜素甾醇含量调控稻粒着生性状的形成。非簇生稻突变株中，BRD3蛋白失活。在稻穗发育阶段，非簇生稻突变株花梗中的油菜素甾醇含量显著高于簇生稻。推测BRD3蛋白在水稻簇生表型形成中的作用机制是 。结合该机制分析F2性状分离比是1∶2∶1，而不是3∶1的原因是 。 (4)一般情况下水稻穗粒数和粒重之间呈负相关。本研究发现簇生稻穗粒数增多，但粒重与非簇生稻基本相同。综合上述信息，提出一种利用该簇生稻提高其他品系水稻产量的思路 。 【答案】(1) 提高突变率 随机性和不定向性 (2)弱簇生稻∶非簇生稻=1∶1 (3) 在稻穗发育阶段，BRD3蛋白使花梗中油菜素甾醇含量降低，导致簇生表型形成 杂合子具有部分正常的BRD3蛋白，使其花梗中的油菜素甾醇含量介于簇生稻和非簇生稻之间，导致弱簇生表型出现 (4)用该簇生稻与其他水稻品系进行杂交育种，将簇生表型引入其他品系 【详解】(1)用NaN3处理簇生稻种子的目的是提高突变率，M2的突变株中仅筛选出2个非簇生稻突变体株系，说明基因突变具有随机性和不定向性特点。 (2)设控制簇生性状的基因用B、b表示，F1自交获得F2，F2中弱簇生稻：非簇生稻：簇生稻＝2：1：1，说明弱簇生稻的基因型为Bb，非簇生稻的基因型为bb，簇生稻的基因型为BB，若将F1弱簇生稻与非簇生稻杂交，即Bb×bb，后代的表型及比例是弱簇生稻∶非簇生稻=1∶1。 (3)在稻穗发育阶段，非簇生稻突变株花梗中的油菜素甾醇含量显著高于簇生稻，则BRD3蛋白在水稻簇生表型形成中的作用机制是在稻穗发育阶段，BRD3蛋白使花梗中油菜素甾醇含量降低，导致簇生表型形成。杂合子具有部分正常的BRD3蛋白，使其花梗中的油菜素甾醇含量介于簇生稻和非簇生稻之间，导致弱簇生表型出现，因此F2性状分离比是1∶2∶1，而不是3∶1。 (4)簇生稻穗粒数增多，但粒重与非簇生稻基本相同，利用该簇生稻提高其他品系水稻产量的思路为：用该簇生稻与其他水稻品系进行杂交育种，将簇生表型引入其他品系。 典例3 (2024·海南·高考真题)海南优越的自然环境适宜开展作物育种。为研究抗稻瘟病水稻的遗传规律，某团队用纯合抗稻瘟病水稻品种甲、乙、丙分别与易感稻癌病品种丁杂交得到F1，F1自交得到F2，结果见表。不考虑染色体互换、染色体变异和基因突变等情况，回答下列问题： 实验 杂交组合 F1表型及比例 F2表型及比例 ① 甲×丁 全部抗稻瘟病 抗稻瘟病：易感稻瘟病=3：1 ② 乙×丁 全部抗稻瘟病 抗稻瘟病：易感稻瘟病=15：1 ③ 丙×丁 全部抗稻瘟病 抗稻瘟病：易感稻瘟病=63：1 (1)水稻是两性花植物，人工授粉时需对亲本中的 进行去雄处理。 (2)水稻的抗稻瘟病和易感稻瘟病是一对相对性状。实验①中，抗稻瘟病对易感稻瘟病为 性。实验②中，这一对相对性状至少受 对等位基因控制。 (3)实验③中，F2抗稻瘟病植株的基因型有 种，F2抗稻瘟病植株中的杂合子所占比例为 。 (4)培育耐盐碱的抗稻瘟病水稻对于沿海滩涂及内陆盐碱地的利用具有重要价值。该团队将耐盐碱基因随机插入品种甲基因组中，筛选获得1号、2号、3号植株，耐盐碱基因插入位点如图(注：植株只要含有1个耐盐碱基因即可表现出耐盐碱性状，不含则表现出盐碱敏感性状)。 ①据图分析，2号植株产生的雄配子类型有 种，1个雄配子携带的耐盐碱基因最多有 个。 ②该团队将1号、2号、3号植株分别自交，理论上所得子一代的表型及比例分别是 。 【答案】(1)母本 (2) 显 2/两 (3) 26 8/9 (4) 4/四 3/三 耐盐抗稻瘟病：盐碱敏感抗稻瘟病=1：0、耐盐抗稻瘟病：盐碱敏感抗稻瘟病=15：1、耐盐抗稻瘟病：盐碱敏感抗稻瘟病=3：1。　　 【详解】(1)水稻是两性花植物，一朵花中既有雌蕊又有雄蕊，因此人工授粉时需对亲本中的母本进行去雄处理。 (2)水稻的抗稻瘟病和易感稻瘟病是一对相对性状。实验①中，F1自交得到F2，F2中发生性状分离，可知抗稻瘟病对易感稻瘟病为显性。实验②中，F2中性状分离比为15：1，是9：3：3：1的变式，即这一对相对性状至少受两对等位基因控制，且遵循基因的自由组合定律。 (3)实验③中，F2表型及比例为抗稻瘟病：易感稻瘟病=63：1，说明受三对等位基因的控制，若用A/a、B/b、C/c分别表示三对等位基因，F1的基因型为AaBbCc，F1自交得到F2，F2种基因型为3×3×3=27种，其中易感稻瘟病基因型为aabbcc，则F2抗稻瘟病植株的基因型有27-1=26种，F2中的纯合子共2×2×2=8种，其中1种是易感稻瘟病，剩余7种为抗稻瘟病，即F2抗稻瘟病植株中的纯合子比例为7/63=1/9，杂合子所占比例为1-1/9=8/9。 (4)①据图分析，2号植株个体中，耐盐基因插入两对染色体上，遵循基因的自由组合定律，因此2号植株产生的雄配子类型有2×2=4种，当含有耐盐基因的染色体都在一个配子中时，所含的耐盐基因最多，一条染色体上有2个耐盐基因，一条染色体上有1个耐盐基因，因此1个雄配子携带的耐盐碱基因最多有3个。 ②1号植株中，有两个耐盐基因插到一对同源染色体中，因此所含的配子中都含耐盐基因，自交后代后具有耐盐性状；2号植株个体中，耐盐基因插到两对染色体上，遵循基因的自由组合定律，植株只要含有1个耐盐碱基因即可表现出耐盐碱性状，不含则表现出盐碱敏感性状，因此自交后代耐盐：盐碱敏感=15：1；3号植株中耐盐基因全部在一条染色体上，因此自交后代耐盐：盐碱敏感=3：1。1号、2号、3号植株上一对同源染色体的两条染色体上都存在抗稻瘟病基因，因此自交后代都是抗稻瘟病。综上所述，该团队将1号、2号、3号植株分别自交，理论上所得子一代的表型及比例分别是耐盐抗稻瘟病：盐碱敏感抗稻瘟病=1：0、耐盐抗稻瘟病：盐碱敏感抗稻瘟病=15：1、耐盐抗稻瘟病：盐碱敏感抗稻瘟病=3：1。　 【名校预测·第一题】(2025·湖北·二模)阅读材料,完成下列要求。 组号 杂交组合 F1 F2 1 红花×甲 红花 红∶白＝3∶1 2 红花×乙 红花 红∶白＝9∶7 3 红花×丙 红花 红∶白＝27∶37 4 甲×乙 红花 红∶白＝27∶37 5 乙×丙 白花 白花 6 甲×丙 白花 白花 某植物红花品系的自交后代均为红花，研究人员从该红花品系中选育了甲、乙和丙3个纯合白花品系。已知红花和白花受多对等位基因(如A、a，B、b……)控制，且这些等位基因独立遗传。当植物个体基因型中每对等位基因中都至少有一个显性基因时开红花，否则开白花。红花品系及3个白花品系的杂交结果如上表。请回答： (1)该植物的花色至少受 对等位基因控制，判断的依据是 。 (2)丙的基因型中有隐性基因 对，若乙的基因型中含有2个B，推测甲的基因型为 。 (3)若用射线处理第2组F1的红花植株并诱发基因突变，假定只使其基因型中的一个显性基因突变为隐性等位基因，则F2的表型及比例为 。 【名校预测·第二题】(2025·湖北·三模)研究者用ENU(乙烷基亚硝基脲)处理后的B6品系雄鼠与野生型(黑色)雌鼠杂交，得到发生单基因突变的小鼠若干只。从中筛选出2只毛色白斑(腹部白斑，四肢及尾部末端呈白色)的突变小鼠(M，N)进一步研究。两组杂交实验过程和结果如下表所示： 实验对象 F1 F1中的白斑小鼠相互交配得F2 实验一：白斑突变小鼠M×野生型小鼠杂交 子代43只白斑、45只黑色 子代出现全身白色头部黑色的“黑头白”性状 实验二：白斑突变小鼠N×野生型小鼠杂交 子代73只白斑、70只黑色 子代42只白斑、22只黑色，未出现“黑头白”小鼠 “黑头白”为新性状(全身大部白色、头部黑色花斑) (1)据此实验结果分析，白斑突变性状是 (填“隐性”或“显性”)性状。白斑突变小鼠为 (填“纯合子”和“杂合子”)，判定依据是 。 (2)实验二，F2代小鼠中未出现“黑头白”最可能的原因是 。 (3)SSR是一类广泛分布于真核生物核DNA中的简单重复序列，不同品系小鼠的不同染色体的SSR差异很大。为确定实验一中白斑基因是否位于10号染色体上，研究者提取实验一中亲本及F2野生型小鼠10号染色体的DNA，电泳检测10号染色体上特异的SSR部分结果如图所示： 根据图中的扩增结果推测，白斑突变基因 (填“位于”或“不位于”)10号染色体上。2号和48号出现特殊结果的原因最可能是 。 (4)研究发现，白斑性状是由位于常染色体上的kit基因发生突变引起的。测序结果显示野生小鼠的kit基因与白斑小鼠相比，作为转录的模板链中的一个碱基由C→T，导致密码子发生的变化是______，引起甘氨酸变为精氨酸。 A．GGG→AGG B．CGG→UGG C．AGG→GGG D．CGG→TGG 【名校预测·第三题】(2025·贵州·二模)某种农作物为两性花植物，自然状态为随机交配。该种农作物子叶颜色(由E、e基因控制：EE表现深绿；Ee表现浅绿；ee呈黄色，幼苗阶段死亡)和花叶病的抗性(由F、f基因控制)为两对独立遗传的相对性状。科研人员进行了两组遗传实验： 实验一：子叶浅绿不抗病植株与子叶深绿抗病植株杂交，F1中子叶深绿抗病：子叶浅绿抗病=1：1 实验二：子叶深绿抗病植株与子叶浅绿抗病植株杂交，F1中子叶深绿抗病：子叶深绿不抗病：子叶浅绿抗病：子叶浅绿不抗病=3：1：3：1 回答下列问题： (1)通过实验一的结果判断，该种农作物花叶病的抗性中显性性状为 ，依据是 。 (2)实验二的亲本中，子叶浅绿抗病植株产生的配子有 种，能产生这几种配子的原因是 。若让该植株自交，F1中成熟个体的表型及比例为 。 (3)欲从实验二的F1中选出子叶深绿且抗病的稳定遗传个体，写出实验思路及预期结果 。 【名校押题·第一题】(2025·云南·模拟预测)小鼠体色受两对基因控制，且均不位于Y染色体上，当R存在时体色色素才能产生，否则为白色；Q存在时体色为黑色，基因型为qq时体色为灰色。用多对纯合白色雌性小鼠与纯合灰色雄性小鼠交配得到F1，F1雌雄小鼠均表现为黑色，F1雌雄小鼠随机交配得到F2，F2表型及比例为黑色雄性：黑色雌性：白色雄性：白色雌性：灰色雄性=151：299：98：97：155。请回答下列问题。 (1)R基因位于 染色体上，Q基因位于 染色体上。用一只白色纯合雄性小鼠与多只灰色纯合雌性小鼠杂交，若后代表型及比例为 ，则可进一步验证上述推论。 (2)F1中黑色雌小鼠的基因型为 ，F2中黑色雌小鼠的基因型有 种。 (3)长尾和短尾是小鼠的另一对相对性状，受位于2号染色体(常染色体)上的一对等位基因控制，其中长尾对短尾是显性。科研人员通过基因工程将一个荧光蛋白基因转入一只杂合长尾雄小鼠的一条常染色体上，且不破坏长尾或短尾基因，得到一只荧光长尾雄小鼠。欲探究荧光蛋白基因是否转入2号染色体，将这只荧光长尾雄小鼠与多只非荧光短尾雌小鼠交配，统计后代的表型及比例(不含荧光蛋白基因的小鼠表现为非荧光)。 ①若后代雄小鼠和雌小鼠的表型及比例均为 ，则荧光蛋白基因没有转入2号染色体； ②若后代雄小鼠和雌小鼠的表型及比例均为 ，则荧光蛋白基因转入了2号染色体。 【名校押题·第二题】(2025·黑龙江·二模)家鸡的羽色是重要的遗传标记。羽色性状中的黑羽和麻羽由11号常染色体上的E基因座控制，1号常染色体上的C基因座控制白羽。不同基因座通过调控酪氨酸酶的活性影响黑色素的合成。已知E基因座不同等位基因的显隐性关系为E>ER>ewh>e+>eb>ey。相关基因及表型如表所示： 基因 雄性表型 雌性表型 E 身体黑羽，飞羽半红半黑 全身黑羽 ER 全身黑羽 身体黑羽，颈部为金黄色羽 ewh 黑胸红背 全身橙黄色 e+ 黑胸红背 胸部橙色羽，背部棕色麻点 eb 黑胸红背 胸部和背部带棕色麻点 ey 黑胸红背 全身橙黄色 C 有色羽 有色羽 e 白羽 白羽 回答下列问题： (1)E基因座不同基因的根本区别是 的不同。纯合的全身黑羽雌性和雄性杂交，子代的表型为 。基因型为CCewheh的雄性与基因型为CCe+ey的雌性杂交，子代公鸡有 种表型，母鸡有 种表型。 (2)家鸡存在C基因时才能表现出黑羽与麻羽性状，c基因纯合则抑制色素合成，表现为白羽。将基因型为CCeyey的全身橙黄色鸡与纯合的白羽鸡杂交，F1雄性表现为黑胸红背，雌性表现为全身橙黄色，则亲本雄性的基因型为 。F1的雌雄个体杂交，F2的性状及比例为 。 (3)家鸡横斑羽表型可由Z染色体上的B基因控制，也可由常染色体上的D基因控制，且两个基因控制横斑羽均为显性性状。现有一种纯合的横斑羽雄性家鸡和纯合的非横斑羽雌性家鸡，将两者杂交得到F1，F1雌雄交配得到F2，若实验结果出现 ，则说明该品系的横斑羽由B基因控制。 【名校押题·第三题】(2025·天津·二模)雄性不育(简称不育)，甘蓝型油菜LY31AB为高茎，具有高产、抗菌核病的优点。为研究LY31AB的育性和茎高的遗传，研究人员进行了下列相关实验。图中甲为LY31AB，乙、丙、丁均为高秆可育。回答下列问题： (1)根据杂交实验1和杂交实验2的结果分析，可育为 (显性/隐性)性状。 (2)杂交实验1中，甘蓝型油菜的育性不由细胞质基因控制，依据是 。 (3)若育性相关基因用A/a、B/b表示。在杂交实验1中，F₁的可育基因型是 ，不育基因型是 ；杂交实验2中，F2中纯合子所占比例为 。 (4)已知该油菜高秆为隐性，由7号染色体上的r基因控制(育性相关基因都不在7号染色体上)。现将杂交实验1中的F2高秆不育幼苗诱变处理，获得矮秆(抗倒伏)植株。检测染色体发现，此类矮秆植株只有1条7号染色体(称为7号单体)。现欲以杂交实验1的F2作为亲本之一获得可稳定遗传的矮秆可育品种，请补全培育思路：以该矮秆植株作母本，F2中可育植株作为父本进行杂交获得子代，从子代中选择 。 【名校预测·第一题】 【答案】(1) 3/三 第3、4组杂交实验中，F2中红色个体占全部个体的27/64，即(3/4)3，符合3对等位基因的自由组合 (2) 3/三 AAbbCC (3)全白或红∶白＝27∶37 【详解】(1)根据第3、4组杂交组合的F2红花：白花=27：37，即F2组合类型为27+37=64=43，即F1中三对等位基因杂合，F2中红色个体占全部个体的27/64，即(3/4)3，符合3对等位基因的自由组合，说明该植物的花色受3对等位基因控制，且红花的基因型为A_B_C_，其余基因型为白花； (2)杂交组合3的子二代的性状分离比是27:37，说明子一代红花的基因型为AaBbCc，则丙含有3对隐性基因，基因型为aabbcc。杂交组合1的结果说明甲有1对隐性基因，杂交组合2的结果说明乙有2对隐性基因，杂交组合4的结果说明甲、乙一共有3对隐性基因，若乙的基因型中含有2个B，即基因型为aaBBcc，则甲的基因型为AAbbCC； (3)根据以上分析可知，第2组F1的红花植株基因型为AaBBCc，若用射线处理该红花使其基因型中的一个显性基因突变为隐性等位基因，则突变后的基因型可能为aaBBCc、AaBBcc或AaBbCc；若基因型为aaBBCc、AaBBcc，则F2的表型为全白色；若基因型为AaBbCc，则F2的表型为红∶白＝27∶37 【名校预测·第二题】 【答案】(1) 显性 杂合子 突变小鼠与野生型杂交，子代白斑比例均接近50％ (2)白斑基因纯合致死 (3) 位于 F1中白斑小鼠产生配子时，白斑基因所在的染色体发生了染色体片段交换(或来自两个亲本的SSR片段发生了交换) (4)A 【详解】(1)F1中的白斑小鼠相互交配得F2，子代出现全身白色头部黑色的“黑头白”性状或白斑、黑色，说明白斑突变性状是显性性状；突变小鼠与野生型杂交，子代白斑比例均接近50％，说明白斑突变小鼠为杂合子。 (2)实验二，F1中的白斑小鼠相互交配得F2，子代42只白斑、22只黑色，未出现“黑头白”小鼠，可能是白斑基因显性纯合致死，导致杂合子相互交配，后代出现杂合子∶隐性纯合子=2∶1。 (3)F2野生型均含有10号染色体SSR，野生型为隐性性状，说明白斑突变基因位于10号染色体上；F1中白斑小鼠产生配子时，白斑基因所在的染色体发生了染色体片段交换，因此2号和48号出现了两条带。 (4)转录的模板链中的一个碱基由C→T，mRNA中由G→A，A选项符合要求。 故选A。 【名校预测·第三题】 【答案】(1) 抗病 不抗病植株与抗病植株杂交，后代均表现为抗病 (2) 4 在减数分裂产生配子时，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合，从而产生4种类型的配子 子叶深绿抗病：子叶浅绿抗病：子叶深绿不抗病：子叶浅绿不抗病=3：6：1：2 (3)用子叶深绿抗病植株单独隔离种植，单株收获其子代，分别观察统计子代的表型；若子代全为子叶深绿抗病，即为稳定遗传个体 【详解】(1)观察实验一和实验二，发现不抗病植株与抗病植株杂交，后代均表现为抗病。 根据“无中生有为隐性，有中生无为显性”以及亲代不同性状杂交子代只表现一种性状时，子代表现的性状为显性性状的规律，可判断抗病为显性性状。 (2)已知叶色和花叶柄抗性由两对等位基因控制且独立遗传，叶浅绿抗病植株基因型为EeFf。 依据基因的自由组合定律，在减数分裂产生配子时，同源染色体上的等位基因(E - e、F - f)彼此分离，非同源染色体上的非等位基因(E、e与F、f)自由组合，所以能产生EF、Ef、eF、ef这4种类型的配子。 让该植株(EeFf)自交，由于ee在幼苗阶段死亡，所以存活个体中E_(深绿、浅绿)占3/4，ee(黄色死亡)占1/4；F_(抗病)占3/4，ff(不抗病)占1/4。综合考虑，F1中成熟个体的表现型及比例为子叶深绿抗病(EEF_)：子叶深绿不抗病(EEff)：子叶浅绿抗病(EeF_)：子叶浅绿不抗病(Eeff) = (1/4×3/4)：(1/4×1/4)：(2/4×3/4)：(2/4×1/4) = 3：1：6：2。 (3)子叶深绿抗病植株的基因型可能为EEFF、EEFf。 采用单株隔离种植的方法，单株收获其子代，分别观察统计子代的表现型。若子代全为子叶深绿抗病，说明该亲本为EEFF，即为稳定遗传个体；若子代出现其他表现型，则不是稳定遗传个体。 【名校押题·第一题】 【答案】(1) 常 X 黑色雌性:灰色雄性=1:1(或雌性全为黑色，雄性全为灰色) (2) RrXQXq 4 (3) 荧光长尾:非荧光长尾:荧光短尾:非荧光短尾=1:1:1:1 荧光长尾:非荧光短尾=1:1或荧光短尾:非荧光长尾=1:1 【详解】(1)由F2灰色性状只在雄小鼠出现可知，灰色性状与性别有关，说明Q/q基因位于X染色体上。F2雌雄小鼠均出现白色和黑色，说明R/r基因位于常染色体上，两对基因自由组合。若要进一步验证这个推论，选用纯合灰色雌小鼠(RRXqXq)和纯合白色雄小鼠(rrXQY)杂交，子代表型及比例为RrXQXq(黑色雌性):RrXqY(灰色雄性)=1:1，即可证明。 (2)据题意：体色色素产生必需有显性基因R，rr时体色为白色；Q存在时体色为黑色，qq时体色为灰色。则P纯系白色雌×灰色雄(RRXqY)，F1全为黑色(R XQX-、R XQY)，说明P纯系白色雌为rrXQXQ。由此可知，F1中黑色雌小鼠的基因型为RrXQXq，F1中黑色雄小鼠的基因型为RrXQY，杂交后，F2中黑色雌小鼠的基因型R XQX-，有2×2=4种。 (3)若A、a分别表示长尾、短尾的基因，B、b分别表示荧光蛋白、非荧光蛋白的基因，将一个荧光蛋白基因导入杂合长尾雄小鼠的一条常染色体上，则荧光长尾雄小鼠的基因型为AaBb。将这只荧光长尾雄小鼠与多只非荧光短尾雌小鼠(基因型为aabb)交配，统计后代的表型及比例。若荧光蛋白基因没有转入2号染色体，则遵循基因的自由组合定律，后代的表型及比例为荧光长尾:非荧光长尾:荧光短尾:非荧光短尾=1:1:1:1。若荧光蛋白基因转入了2号染色体，存在两种情况，①B和A在一条染色体上，荧光长尾雄小鼠会产生两种配子比例为AB:ab=1:1，则后代出现荧光长尾:非荧光短尾=1:1；②B和a在一条染色体上，荧光长尾雄小鼠会产生两种配子比例为Ab:aB=1:1，则后代出现荧光短尾:非荧光长尾=1:1。 【名校押题·第二题】 【答案】(1) 脱氧核糖核苷酸的数量或排列顺序 雌性全身黑羽:雄性全身黑羽:飞羽半红半黑 1 3 (2) ccewhewh或cceyey 黑胸红背雄性:白羽雄性:全身橙黄色雌性:白羽雌性=3:1:3:1 (3)F2的非横斑羽个体均为雌性(或F2横斑羽个体中雌性数性=1:2) 【详解】(1)不同基因的脱氧核苷酸(碱基)的数量和排列顺序不同，可根据脱氧核苷酸(碱基)的数量和排列顺序不同区分E基因座的不同基因。已知E基因座不同等位基因的显隐性关系为 E>ERR>ewh>e+>eb>ey。纯合的全身黑羽雌性(CCEE)和雄性(CCERER)相互杂交，只考虑E基因座，子代的表型为雌性(EER)全身黑羽，雄性(EER)身体黑羽，飞羽半红半黑。基因型为CCewheb的雄性与基因型为CCe+ey的雌性杂交，只考虑E基因座，子代公鸡的基因型为ewhe+、ewhey、e+eb、ebey，全部表现为黑胸红背，即只有1种表型:母鸡的基因型为ewhe+、ewhey、e+eb、ebey，其中基因型为ewhe+和ewhey的个体表现为全身橙黄色，基因型为e+eb的个体表现为胸部橙色羽，背部棕色麻点，基因型为ebey的个体表现为胸部和背部带棕色麻点，有3种表型。 (2)已知家鸡存在C基因时才能表现出黑羽与麻羽性状，c基因纯合则抑制色素合成，表现为白羽。将纯合的全身橙黄色鸡(基因型为CCeyey，根据题表可知为雌性)与纯合的白羽鸡(cc_ _，雄性)杂交，F1雄性表现为黑胸红背(Ccewhey或Cceyey)，雌性表现为全身橙黄色(Ccewhey或Cceyey)，说明纯合的白羽鸡基因型为 ccewhewh或 cceyey。若亲本雄性的基因型为ccewhewh，则F1的基因型为Ccewhey，F2雄性中，基因型为 C_ewh_和 C_eyey的个体表现为黑胸红背，基因型为ccewh_、cceyey的个体表现为白羽;雌性中，基因型为C_ewh_和 C_eyey的个体表现为全身橙黄色，基因型为ccewh_、cceyey的个体表现为白羽，所以F2的性状及比例为黑胸红背雄性:白羽雄性:全身橙黄色雌性:白羽雌性=3:1:3:1。若亲本雄性的基因型为cceyey，则F1的基因型为Cceyey，F2雄性中，基因型为C_eyey的个体表现为黑胸红背，基因型为cceyey的个体表现为白羽;雌性中，基因型为C_eyey的个体表现为全身橙黄色，基因型为cceyey的个体表现为白羽，所以F2的性状及比例为黑胸红背雄性:白羽雄性:全身橙黄色雌性:白羽雌性=3:1:3:1。 (3)已知横斑羽为显性性状。一种纯合的横斑羽雄性家鸡和纯合的非横斑羽雌性家鸡杂交得到F1，F1雌雄交配得到F2，若该品系的横斑羽由B基因控制，则亲本的基因型为ZBZB、ZbW，F2的基因型为ZBZB、 ZBZb、ZBW、ZbW，横斑羽个体中雌性:雄性=1:2，非横斑羽个体均为雌性。 【名校押题·第三题】 【答案】(1)显性 (2)杂交实验1中，甲(母本)为不育，F1既有不育植株又有可育植株 (3) Aabb或aaBb aabb 1/4 (4)让杂交实验1的F2中的可育个体进行自交，筛选出能够稳定遗传的个体并将其作为父本，将经过诱变获得的矮秆不育植株作为母本，父本和母本进行杂交所得F1，再让F1中的矮秆植株进行自交获得F2，F2中的矮秆植株进行自交，不发生性状分离的F2矮秆植株即为所要获得的可稳定遗传的矮秆可育品种 【详解】(1) 杂交实验1和杂交实验2中，F1可育植株自交后代出现了不育植株，说明不育为隐性性状，可育为显性性状。 (2) 如果甘蓝型油菜的育性由细胞质基因控制，则子代表型总是和亲代母本一致，而杂交实验1中，甲(母本)为不育，F1既有不育植株又有可育植株，故可排除甘蓝型油菜的育性由细胞质基因控制。 (3) 若育性相关基因用A/a、B/b表示，结合实验1和实验2的结果推测，杂交实验1中F1可育植株的基因型为Aabb或aaBb，不育植株的基因型为aabb，杂交实验2中，杂交实验2中F2可育：不育=15：1可知，杂交实验2中F1可育植株的基因型为AaBb，F2中纯合子所占比例为1/2×1/2=1/4。 (4)现欲以杂交实验1的F2作为亲本之一获得可稳定遗传的矮秆可育品种，即纯合的矮秆可育品种，可让杂交实验1的F2中的可育个体进行自交，筛选出能够稳定遗传的个体并将其作为父本，将经过诱变获得的矮秆不育植株作为母本，父本和母本进行杂交所得F1，再让F1中的矮秆植株进行自交获得F2，F2中的矮秆植株进行自交，不发生性状分离的F2矮秆植株即为所要获得的可稳定遗传的矮秆可育品种 题型突破之动植物生命活动的调节 预计在2025年高考中动物生命活动的调节以与人体健康、生产生活实际关系密切的热点问题为背景，结合生活实例或图表、曲线为载体，考查对相关概念的内涵、外延的理解应用及分析以及在新情景下分析、判断和解决问题的能力。题型多样，内容灵活、丰富。结合近几年的时事，免疫调节将仍然是高考的“热点”。对植物激素及其类似物的生理功能及作用，很可能置于农业及林业的生产实践中，进行知识应用能力的考查。 1．激素调节 2．两大免疫过程 3．植物生长素的发现及应用 4．其他植物激素及相关作用 典例1 (2025·浙江·高考真题)为研究药物D对机体生理功能的影响和药物Z对细胞增殖的影响，某同学进行以下实验并提出一个实验方案。回答下列问题： 给一组大鼠隔日注射药物D，每隔一定时间，测定该组大鼠的血糖浓度和尿糖浓度。 实验结果：血糖浓度增加，出现尿糖且其浓度增加。 (1)①由上述实验结果推测，药物D损伤了大鼠的 细胞，大鼠肾小管中葡萄糖含量增加，会使其尿量 。同时大鼠的进食量增加，体重下降，原因是 。 ②检测尿中是否有葡萄糖，可选用的试剂是 。 (2)为验证药物Z对肝癌细胞增殖有抑制作用，但对肝细胞增殖无抑制作用，根据以下材料和用具，完善实验思路，预测实验结果。 材料和用具：若干份细胞数为N的大鼠肝癌细胞悬液和肝细胞悬液、细胞培养液、药物Z、细胞培养瓶、CO2培养箱、显微镜等。 (说明与要求：细胞的具体计数方法不作要求，不考虑加入药物Z对培养液体积的影响，实验条件适宜。) ①完善实验思路。 i．取细胞培养瓶，分为A、B、C、D四组，分别加入细胞培养液。 i i． 。 i i i． 。 i i i i． 。 ②预测实验结果 (设计一个坐标，用柱形图表示最后一次检测结果)。 【答案】(1) 胰岛B 增加 由于大量的葡萄糖随尿排出，为补充能量，需增加食物的摄取，同时加速脂肪等非糖物质的转化与分解 斐林试剂 (2) A 、B组加入肝癌细胞悬液，C 、D组加入肝细胞悬液 A、C组不加药物Z，B 、D 组加药物Z 将上述细胞培养瓶置于CO2培养箱，培养一段时间后，在显微镜下观察并计数细胞数，记录并处理所得数据 【详解】(1)①注射药物D后，血糖浓度增加，说明药物D损伤了胰岛B细胞，导致胰岛素分泌减少。大鼠肾小管中葡萄糖含量增加，外环境渗透压升高，相当于内环境渗透压降低，会使下丘脑合成、垂体释放的抗利尿激素减少，肾小管和集合管对水的重吸收减弱，尿量增加。由于大量的葡萄糖随尿排出，为补充能量，需增加食物的摄取，同时加速脂肪等非糖物质的转化与分解，从而导致大鼠的进食量增加，体重下降。 ②葡萄糖为还原糖，可用斐林试剂检测。 (2)①该实验中自变量是药物Z处理的细胞类型和是否使用药物Z，因变量是细胞的增殖情况。所以可细胞培养瓶，分为A、B、C、D四组，分别加入细胞培养液；A 、B组加入肝癌细胞悬液，C 、D组加入肝细胞悬液；A、C组不加药物Z，B 、D 组加药物Z；将上述细胞培养瓶置于CO2培养箱，培养一段时间后，在显微镜下观察并计数细胞数，记录并处理所得数据。 ②据题意可知，药物Z对肝癌细胞增殖有抑制作用，但对肝细胞增殖无抑制作用，所以CD组细胞正常增殖，而B组细胞受到抑制，A组(肝癌细胞+无药培养液)细胞数量较多，B组(肝癌细胞+含药培养液)细胞数量明显少于A组，C组(肝细胞+无药培养液)和D组(肝细胞+含药培养液)细胞数量相近且较多，大致呈现出B组柱形图高度最低，A组较高，C、D组高度相当且高于B组低于A组的情况： 典例2 (2024·江苏·高考真题)免疫检查点阻断疗法已应用于癌症治疗，机理如图1所示。为增强疗效，我国科学家用软件计算筛到Taltirelin(简称Tal)，开展实验研究Tal与免疫检查分子抗体的联合疗效及其作用机制。请回答下列问题： (1)肿瘤细胞表达能与免疫检查分子特异结合的配体，抑制T细胞的识别，实现免疫逃逸。据图1可知，以 为抗原制备的免疫检查分子抗体可阻断肿瘤细胞与 细胞的结合，解除肿瘤细胞的抑制。 (2)为评估Tal与免疫检查分子抗体的联合抗肿瘤效应，设置4组肿瘤小鼠，分别用4种溶液处理后检测肿瘤体积，结果如图2。设置缓冲液组的作用是 。据图2可得出结论： 。 (3)Tal是促甲状腺激素释放激素(TRH)类似物。人体内TRH促进 分泌促甲状腺激素(TSH)，TSH促进甲状腺分泌甲状腺激素。这些激素可通过 运输，与靶细胞的受体特异结合，发挥调控作用。 (4)根据(3)的信息，检测发现T细胞表达TRH受体，树突状细胞(DC)表达TSH受体。综上所述，关于Tal抗肿瘤的作用机制，提出假设： ①Tal与 结合，促进T细胞增殖及分化； ②Tal能促进 ，增强DC的吞噬及递呈能力，激活更多的T细胞。 (5)为验证上述假设，进行下列实验：①培养T细胞，分3组，分别添加缓冲液、Tal溶液和TRH溶液，检测 ；②培养DC，分3组，分别添加 ，检测DC的吞噬能力及递呈分子的表达量。 【答案】(1) 免疫检查分子 T (2) 排除缓冲液对实验结果的影响 单独使用Tal或免 疫检查分子抗体能抑制肿瘤生长，联合使用Tal与免疫 检查分子抗体抗肿瘤生长效果更好 (3) 垂体 体液 (4) T细胞表面的TRH受体 垂体产生TSH，TSH与 DC 上的受体结合 (5) T细胞的数量和毒素的释放量 缓冲液、Tal溶液、 TSH溶液 【详解】(1)肿瘤细胞表达能与免疫检查分子特异结合的配体，抑制了T细胞的识别，从而实现免疫逃逸。免疫检查分子抗体的作用是阻断肿瘤细胞与免疫细胞的结合。以免疫检查分子为抗原制备的免疫检查分子抗体，可阻断肿瘤细胞与 T 细胞的结合，解除肿瘤细胞对T细胞的抑制。 (2)设置缓冲液组的作用是作为对照组，用于排除其他无关因素对实验结果的干扰，从而更准确地评估Tal与免疫检查分子抗体的联合抗肿瘤效应。据图2可知，与缓冲液组相比，免疫检查分子抗体组、Tal组和Tal +免疫检查分子抗体组的肿瘤体积都有所减小，其中Tal +免疫检查分子抗体组的肿瘤体积减小最为明显。故得出结论：Tal 与免疫检查分子抗体都有抗肿瘤效果，二者联合使用可明显增强抗肿瘤效果。 (3)人体内TRH促进垂体分泌促甲状腺激素(TSH)，TSH促进甲状腺分泌甲状腺激素。这些激素可通过体液运输，与靶细胞的受体特异结合，发挥调控作用。 (4)① Tal与T细胞表面的TRH受体结合，促进T细胞增殖及分化。因为受体与相应配体结合才能发挥作用，而题目中已知T细胞表达TRH受体，所以推测Tal可能与该受体结合。 ②Tal是促甲状腺激素释放激素(TRH)类似物，Tal能促进垂体产生TSH，TSH与 DC 上的受体结合，增强DC的吞噬及递呈能力，激活更多的T细胞。已知DC表达TSH受体，所以推测TSH作用于DC细胞上的受体。 (5)① 培养T细胞，分3组，分别添加缓冲液、Tal溶液和TRH溶液，检测T细胞的增殖及作用情况，即T细胞的数量和毒素的释放量。通过对比添加不同物质后T细胞的数量和毒素的释放量，来验证Tal与TRH受体结合促进T细胞增殖及分化的假设。 ② 培养 DC，分3组，分别添加缓冲液、Tal 溶液和 TSH 溶液， 检测DC的吞噬能力及递呈分子的表达量。通过对比添加不同物质后 DC 的相关指标，来验证 Tal 促进垂体产生TSH，TSH与 DC 上的受体结合。 第一组:添加缓冲液的组作为对照组。 第二组:添加 Tal 溶液的组，观察其对 DC 功能的影响。 第三组:添加 TSH 溶液的组，用于与添加 Tal 溶液的组对比，以确定Tal是否促进垂体产生TSH，TSH与 DC 上的受体结合。 典例3(2024·广东·高考真题)乙烯参与水稻幼苗根生长发育过程的调控。为研究其机理，我国科学家用乙烯处理萌发的水稻种子3天，观察到野生型(WT)幼苗根的伸长受到抑制，同时发现突变体m2，其根伸长不受乙烯影响；推测植物激素X参与乙烯抑制水稻幼苗根伸长的调控，设计并开展相关实验，其中K试剂抑制激素X的合成，A试剂抑制激素X受体的功能，部分结果见图。 回答下列问题： (1)为验证该推测进行了实验一，结果表明，乙烯抑制WT根伸长需要植物激素X，推测X可能是 。 (2)为进一步探究X如何参与乙烯对根伸长的调控，设计并开展了实验二、三和四。 ①实验二的目的是检测m2的突变基因是否与 有关。 ②实验三中使用了可自由扩散进入细胞的 NAA，目的是利用NAA的生理效应，初步判断乙烯抑制根伸长是否与 有关。若要进一步验证该结论并检验 m2 的突变基因是否与此有关，可检测 的表达情况。 ③实验四中有3组空气处理组，其中设置★所示组的目的是 。 (3)分析上述结果，推测乙烯对水稻幼苗根伸长的抑制可能是通过影响 实现的。 【答案】(1)生长素 (2) 生长素合成 生长素运输/转运 生长素转运蛋白基因 作为实验组， 探究试剂A和(或) NAA对水稻根长的影响 ；作为乙烯处理 的对照组 (3)生长素信号转导(或生长素受体功能) 【详解】(1)由实验一结果分析，加入K试剂不加NAA组与加入K试剂和NAA组对比可发现，同时加入K试剂和NAA，乙烯可以抑制WT根伸长，由题干信息K试剂抑制激素X的合成，可推测NAA的作用效果和激素X类似，NAA是生长素类似物，所以推测激素X为生长素。 (2)①实验二的因变量是激素X含量，所以实验二的目的是检测m2的突变基因是否与生长素合成有关。 ②实验三野生型幼苗在乙烯、NAA+乙烯作用下根伸长均受抑制，而突变体m2幼苗在乙烯、NAA+乙烯作用下根长均正常，由实验二结果可知，野生型和突变体m2生长素含量大致一样，NAA可自由扩散进入细胞，则初步判断乙烯抑制根伸长与生长素运输/转运有关。若要进一步验证该结论并检验 m2 的突变基因是否与此有关，可检测生长素转运蛋白基因的表达情况。 ③★所示组和其他空气处理组对比，可作为实验组探究试剂A和(或) NAA对水稻根长的影响。同时可作为作为乙烯处理的对照组。 (3)根据实验四，野生型在乙烯存在的条件下，加入抑制激素X受体的A试剂，可很大程度上解除乙烯的抑制作用，综合(3)结果，推测乙烯对水稻幼苗根伸长的抑制可能是通过影响生长素信号转导(或生长素受体功能)实现的。 【名校预测·第一题】(2025·全国·模拟预测)研究发现，不良精神因素易导致某种乳腺癌细胞质膜上膜蛋白PD-L1数量异常增加，进一步引起癌细胞扩散和转移，部分机制如图所示，其中编号表示过程。 请据图回答下列问题： (1)从神经调节角度分析，不良精神因素作用于交感神经，图中①过程交感神经末梢释放的信号分子会作用于巨噬细胞，该信号分子为 (填“激素”、“神经递质”或“细胞因子”)。 (2)在特异性免疫过程中，巨噬细胞可作为 细胞，在吞噬病原体后会对其进行 ，并传递给 细胞。 (3)图中不良精神因素促使机体通过 (填“神经调节”“体液调节”或“神经—体液调节”)方式分泌肾上腺皮质激素。结合图示分析，肾上腺皮质激素会导致癌细胞膜上PD-L1数量增加的机理是 。 (4)癌细胞膜上的PD-L1可与细胞毒性T细胞表面的某些蛋白结合，导致细胞毒性T细胞数量下降，使免疫系统对癌细胞的 功能降低。同时由于癌细胞表面的 分子减少，使癌细胞易扩散和转移。 【名校预测·第二题】(2025·安徽淮南·二模)脂肪是膳食中重要的能量来源，但摄入过多会导致肥胖。我国研究人员初步证实，脂肪在肠道中的吸收过程受脑到肠道的神经调控。研究发现，延髓灰质中的迷走神经背侧运动核(DMV)是参与该调控的重要神经中枢。回答以下问题： (1)进食后，消化道接受食物刺激到产生饱腹感的过程属于 。(填“条件反射”、“非条件反射”或“两者均不是”)。 (2)迷走神经属于混合神经，其中的传出神经主要是副交感神经，对循环、呼吸、消化等生理过程有重要调节作用。迷走神经兴奋将引起机体的代谢变化可能包括______。 A．心脏搏动加快加强 B．呼吸变慢变浅 C．胃肠蠕动变快变强 D．肾上腺素分泌增加 (3)研究人员给两组小鼠喂食高脂肪食物，一段时间后，特异性抑制实验组小鼠延髓中DMV神经元，构建小鼠模型(实验组)，对照组小鼠不作相应处理。随后，检测两组小鼠体重变化(图1)，通过口服脂肪耐量试验(OFTT)检测两组小鼠血浆甘油三酯含量变化(图2)。此外，检测两组小鼠粪便中甘油三酯含量、空肠(小肠的部分结构)上皮细胞微绒毛长度、空肠上皮细胞微绒毛相关基因转录水平(表)。 注：OFTT为禁食后，每只小鼠经口灌胃200μl橄榄油，分别在0、1、2和4小时采血检测血浆甘油三酯含量。 组别 粪便中甘油三酯含量(μmol) 空肠上皮细胞微绒毛长度(nm) 空肠上皮细胞微绒毛相关基因转录水平 对照组 0.43 1050 1.08 实验组 0.95 630 0.5 ①根据相关材料和图1、2分析，实验组小鼠抑制DMV神经元后，体重、血浆甘油三酯含量变化情况是 ，请结合表数据推测可能的生理机制 。 ②野葛中含有大量葛根素，研究发现，葛根素与GABA(神经递质)受体结合，显著抑制延髓DMV神经元的活动。葛根素与DMV神经元上GABA受体结合，引起Cl-内流，此时DMV神经元 。 A．膜外K＋浓度高于膜内 B．膜外Na＋浓度高于膜内 C．膜电位表现为外正内负 D．膜电位的变化与其选择透过性密切相关 (4)结合本实验的研究成果，提出控制体重的合理化建议 (答出一条即可)。 【名校预测·第三题】(2025·湖北·一模)番茄采摘后常用乙烯利催熟，但过量使用会导致果实过熟腐烂。科研人员发现，外源茉莉酸(JA)可通过调控乙烯(ETH)信号通路影响果实成熟。为优化催熟方案，设计以下实验：将生理状态相同的绿熟期番茄分为4组 A．清水处理            B．高浓度乙烯利处理            C．高浓度乙烯利+JA处理            D．JA处理 测定各组果实的呼吸速率峰值出现时间和腐烂率，结果如下： 组别 呼吸速率峰值时间(天) 腐烂率(%) A 8.2±0.3 5.1±0.8 B 3.5±0.2 32.6±2.1 C 5.8±0.4 15.3±1.5 D 7.9±0.3 6.0±0.9 (1)①根据数据可知，JA对乙烯利催熟的作用表现为 (填“协同”或“拮抗”)，判断依据是 。 ②某农户误将乙烯利与含生长素类物质的保鲜剂混合使用，发现催熟效果减弱。请结合激素相互作用原理分析,其原因是 。 (2)科研人员还发现乙烯和赤霉素也存在相互作用、为探究赤霉素(GA)和乙烯(ETH)间相互作用，科研人员以拟南芥为材料进行实验，实验结果如下： 处理组 主根长度(mm) 侧根数量(个) 对照组 12.3±0.5 5±1 GA 18.7±0.6 8±2 ETH 7.2±0.4 3±1 GA+ETH 9.5±0.3 4±1 ①实验中设置“GA+ETH”组的目的是 。若进一步研究ETH合成缺陷突变体的主根生长情况，预期其主根长度将 (填“大于”或“小于”)野生型。 ②研究表明，ETH通过抑制细胞伸长相关基因的表达阻碍主根生长，而GA能部分逆转这种抑制。为验证“GA通过促进细胞伸长相关基因的表达来缓解ETH的作用”，设计实验： 对照组：用ETH处理拟南芥幼苗； 实验组： 。检测指标： 。 (3)为避免乙烯利使用过量导致果实过熟腐烂，除控制乙烯利浓度外，请结合题干信息，从植物生长调节剂的角度提出一种防腐烂方法 。 【名校押题·第一题】(2025·陕西安康·三模)人体受到紧张和危险等刺激时，神经系统会调节肾上腺分泌相关激素，以维持人体自身稳态并适应环境，调节机制如图所示。回答下列问题： (1)遭遇危险时，交感神经分泌的乙酰胆碱可作用于肾上腺髓质，促进肾上腺髓质分泌肾上腺素，该调节属于 (填“神经调节”“体液调节”或“神经一体液调节”)，说明肾上腺细胞表面有 ，此时交感神经末梢和其所支配的肾上腺相当于反射弧中的 ，肾上腺素能引起心跳加快、血压升高等生理效应，有助于机体快速作出反应。 (2)危险刺激还可通过 轴，使肾上腺皮质分泌的糖皮质激素增加，该过程体现了糖皮质激素的分泌具有分级调节的特点，这种调节机制的意义是 ；机体内激素的分泌具有这种调节方式的激素还有 (答出1种即可)。 (3)糖皮质激素能够进入细胞与细胞内的受体结合，从而促进肝糖原分解和抑制葡萄糖进入组织细胞，在血糖浓度调节方面与胰高血糖素具有 (填“协同”或“相抗衡”)作用。 (4)长期较大剂量地使用糖皮质激素容易引起肾上腺皮质萎缩，分析其原因可能是 。 【名校押题·第二题】(2025·吉林·二模)研究人员发现睡眠剥夺会对动物产生生理后果，对小鼠进行长时间睡眠剥夺时发现，进行4天连续睡眠剥夺后，高达70%以上小鼠会死于严重的多器官衰竭。在睡眠剥夺过程中，小鼠血液中的部分细胞因子迅速积累，最终小鼠出现由细胞因子风暴诱发的多器官功能障碍综合征，最终导致小鼠的死亡。 (1)小鼠睡眠时长与生物节律有关，生物节律是由 控制的。 (2)细胞因子是免疫活性物质，除此之外免疫系统的组成还包括 。 (3)研究人员还发现，睡眠剥夺小鼠的生理变化与前列腺素D2在大脑内的积累有关。前列腺素D2是一种激素，属于前列腺素中的一种重要类型。 请设计实验验证睡眠剥夺是通过增加小鼠大脑中前列腺素D2的含量来影响小鼠存活时间的。 实验材料：正常小鼠、前列腺素D2合成酶基因缺失突变体小鼠(突变体小鼠)。 实验处理： C组小鼠的处理①②③依次是 。 A组 B组 C组 正常小鼠 + + ① 突变体小鼠 - - ② 睡眠剥夺 - + ③ (注：“＋”表示添加、“-”表示不添加) 一段时间后检测 的含量和各组小鼠的存活时间(具体检测方法不做要求)。 预期结果： ①比较 的含量：A组 B组(填“大于”、“等于”或“小于”) ②比较小鼠存活时间：B组 C组(填“大于”、“等于”或“小于”) (4)综上所述进行分析，小鼠内环境稳态是由 调控的。 【名校押题·第三题】(2025·河北沧州·三模)苹果、香蕉、猕猴桃等水果在采收后逐渐成熟的过程中呼吸速率会骤变，随后又逐渐平稳，这一现象称为呼吸跃变。呼吸跃变后，果实会变得松软，这一改变与细胞壁的分解有关。研究发现，呼吸跃变出现在乙烯含量骤然增加之后，下图为细胞内与乙烯合成及发挥作用有关的途径。回答下列问题： (1)植物体中乙烯产生的部位是 ，乙烯的作用有 (答出2点即可)。 (2)由图推测，果实发育早期 酶活性较强，减少了乙烯的生成，从而防止果实早熟。放置的猕猴桃前期不成熟，一旦开始成熟速度就会非常快，请结合上图分析出现这种现象的原因是 。 (3)由图可知，①过程中发挥作用的蛋白质可能分布于 。②过程中使果实变松软的蛋白质主要是 。 (4)日常生活中，人们常采用低温储存的方式来延缓呼吸跃变的出现，此现象说明植物生命活动是 共同调节的结果。 【名校预测·第一题】 【答案】(1)神经递质 (2) 抗原呈递 摄取和处理 辅助性T (3) 神经-体液调节 肾上腺皮质激素与巨噬细胞结合，促使巨噬细胞分泌细胞因子，细胞因子作用于癌细胞，导致癌细胞膜上PD-L1数量增加 (4) 免疫监视 糖蛋白 【详解】(1)在神经调节中，神经元之间、神经元与效应细胞(如巨噬细胞)之间传递信息的信号分子是神经递质。因为这里是交感神经末梢与巨噬细胞之间的信息传递，所以该信号分子为神经递质； (2)在特异性免疫过程中，巨噬细胞可作为抗原呈递细胞，在吞噬病原体后会对其进行摄取和处理，暴露出病原体特有的抗原，然后将抗原传递给辅助性T细胞； (3)从图中可以看出，不良精神因素作用于交感神经，交感神经作用于肾上腺，促使肾上腺分泌肾上腺皮质激素，这个过程既有神经调节(不良精神因素→交感神经)，又有体液调节(肾上腺分泌肾上腺皮质激素)，所以是神经 - 体液调节。由图可知，肾上腺皮质激素与巨噬细胞结合，促使巨噬细胞分泌细胞因子，细胞因子作用于癌细胞，导致癌细胞膜上PD-L1数量增加； (4)免疫系统对癌细胞具有免疫监视功能，癌细胞膜上的PD-L1与细胞毒性T细胞表面的某些蛋白结合，导致细胞毒性T细胞数量下降，会使免疫系统对癌细胞的免疫监视功能降低。癌细胞容易扩散和转移是因为癌细胞表面的糖蛋白分子减少，细胞间的黏着性降低，使癌细胞易扩散和转移。 【名校预测·第二题】 【答案】(1)两者均不是 (2)BC (3) 体重明显降低、血浆甘油三酯含量略有升高 推测可能是由于实验组小鼠空肠上皮细胞微绒毛长度减小，微绒毛相关基因转录水平降低，空肠上皮细胞结构改变导致其对脂质吸收减少，更多的甘油三酯通过粪便排出，从而使得实验组小鼠的体重和血浆甘油三酯含量明显低于对照组 BCD (4)使用葛根素(或者类似药物)抑制DMV神经元的活动 【详解】(1)进食后，消化道接受食物刺激到产生饱腹感(大脑皮层产生的)的过程未经过完成的反射弧，既不属于条件反射，也不属于非条件反射。 (2)交感神经会引起心脏跳动加快、肾上腺素分泌增加，而副交感神经会引起机体呼吸变慢变浅、胃肠蠕动变快变强，AD错误，BC正确。 故选BC。 (3)①根据相关材料和图2分析，实验组小鼠抑制DMV神经元后，体重、血浆甘油三酯含量变化情况是抑制DMV神经元后，实验组小鼠体重明显降低、血浆甘油三酯含量略有升高，但增加幅度明显小于对照组。可能的生理机制是由于实验组小鼠空肠上皮细胞微绒毛长度减小，微绒毛相关基因转录水平降低，空肠上皮细胞结构改变导致其对脂质吸收减少，更多的甘油三酯通过粪便排出，从而使得实验组小鼠的体重和血浆甘油三酯含量明显低于对照组。 ②葛根素与DMV神经元上GABA受体结合，引起Cl-内流，此时 A、DMV神经元膜外K+浓度始终低于膜内，A错误； B、膜外Na+浓度始终高于膜内，B正确； C、膜电位表现为外正内负的静息电位，C正确； D、膜电位的变化涉及相关离子的跨膜运输，与其选择透过性密切相关，D正确。 故选BCD。 (4)根据实验可知，使用葛根素(或者类似药物)会抑制DMV神经元的活动，会引起体重下降和血清中甘油三酯的量下降，所以要控制体重，可以使用葛根素(或者类似药物)抑制DMV神经元的活动。 【名校预测·第三题】 【答案】(1) 拮抗 C组呼吸峰值时间比B组延迟，腐烂率显著降低 保鲜剂中的生长素类似物抑制乙烯合成/信号转导(或生长素与乙烯相互拮抗) (2) 探究GA与ETH的相互作用关系 大于 用等量的GA+ETH处理等量相同的拟南芥 检测两组幼苗根尖细胞中细胞伸长相关基因的表达量，并测量主根长度 (3)采收前喷施低浓度外源茉莉酸(JA) 【详解】(1)①B组(高浓度乙烯利)的呼吸速率峰值时间最短(3.5天)，腐烂率最高(32.6%)；C组(乙烯利+JA)峰值时间延迟至5.8天，腐烂率降至15.3%。结论：JA显著抑制乙烯利的催熟作用，表现为拮抗效应。 ②生长素(IAA)在高浓度下可诱导乙烯合成，但长期或过量使用可能触发负反馈，抑制乙烯合成酶(如ACC合成酶)活性；或生长素与乙烯信号通路竞争性结合受体，降低乙烯的催熟效率。 (2)①ETH抑制主根生长(ETH组主根7.2mm)，而GA部分逆转此效应(GA+ETH组主根9.5mm)，说明GA拮抗ETH；ETH缺陷突变体因缺乏ETH的抑制作用，主根生长应优于野生型(对照组12.3mm)。 ②实验设计验证“GA通过促进细胞伸长相关基因的表达缓解ETH的作用”：实验组处理：用ETH和GA共同处理拟南芥幼苗检测指标：细胞伸长相关基因(如EXPANSIN)的mRNA表达量或细胞长度测量。 (3)JA可延缓乙烯信号通路(如题干中C组腐烂率显著低于B组)；乙烯抑制剂直接阻断乙烯与受体结合，减少过熟腐烂。 【名校押题·第一题】 【答案】(1) 神经调节 乙酰胆碱(特异性)受体 效应器 (2) 下丘脑-垂体-肾上腺皮质 可以放大激素的调节效应，形成多级反馈调节，有利于精细调控，从而维持机体的稳态 甲状腺激素、性激素 (3)相抗衡 (4)糖皮质激素激素的分泌存在反馈调节，长期较大剂量地使用糖皮质激素，对下丘脑和垂体的抑制作用增强，垂体分泌的促肾上腺皮质激素减少，不能促进肾上腺皮质的正常发育，导致肾上腺皮质萎缩 【详解】(1)遭遇危险时，交感神经分泌的乙酰胆碱将兴奋传递至肾上腺髓质，促进肾上腺髓质分泌肾上腺素，该调节属于神经调节，说明肾上腺细胞表面有乙酰胆碱受体，此时交感神经末梢及其所支配的肾上腺相当于反射弧中的效应器。 (2)危险刺激还可通过下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴，使肾上腺皮质分泌的糖皮质激素增加。分级调节可以放大激素的调节效应，形成多级反馈调节，有利于精细调控，从而维持机体的稳态。机体内还存在“下丘脑-垂体-甲状腺轴”、“下丘脑-垂体-性腺轴”，具有这种调节方式的激素还有甲状腺激素、性激素。 (3)胰岛素具有降血糖的作用，糖皮质激素具有促进非糖物质转化为葡萄糖、抑制组织细胞利用葡萄糖等作用，因此在血糖浓度调节方面与胰岛素具有相抗衡作用。 (4)糖皮质激素激素的分泌存在反馈调节，糖皮质激素激素能抑制下丘脑、垂体的活动，长期较大剂量地使用糖皮质激素，使机体内的糖皮质激素含量较高，对下丘脑和垂体的抑制作用增强，垂体分泌的促肾上腺皮质激素减少，不能促进肾上腺皮质的正常发育，容易引起肾上腺皮质萎缩。 【名校押题·第二题】 【答案】(1)下丘脑 (2)免疫器官和免疫细胞 (3) -++ 大脑中前列腺素D2 大脑中前列腺素D2 小于 小于 (4)神经-体液-免疫调节网络 【详解】(1)生物节律是由下丘脑控制的，所以小鼠的生物节律由下丘脑控制。 (2)免疫系统由免疫器官、免疫细胞和免疫活性物质组成，细胞因子是免疫活性物质，所以除此之外免疫系统还包括免疫器官和免疫细胞。 (3)该实验目的是验证睡眠剥夺是通过增加小鼠大脑中前列腺素D2的含量来影响小鼠存活时间。A组作为正常对照组，不进行睡眠剥夺和其他特殊处理；B组是正常小鼠进行睡眠剥夺处理；C组是突变体小鼠(前列腺素D2合成酶基因缺失，不能合成前列腺素D2)进行睡眠剥夺处理，所以①②③依次为 - 、+ 、+ 。 检测指标： 实验要检测大脑中前列腺素D2的含量和各组小鼠的存活时间，以此来判断睡眠剥夺与前列腺素D2含量以及小鼠存活时间的关系。 预期结果： ①因为B组进行了睡眠剥夺会增加前列腺素D2含量，A组正常无睡眠剥夺，所以比较大脑中前列腺素D2的含量，A组小于B组。 ②C组是突变体小鼠不能合成前列腺素D2，B组正常小鼠睡眠剥夺后前列腺素D2含量增加，而睡眠剥夺是通过增加前列腺素D2含量影响存活时间，所以比较小鼠存活时间，B组小于C组。 (4)内环境稳态的调节机制是神经 - 体液 - 免疫调节网络，所以小鼠内环境稳态由神经 - 体液 - 免疫调节网络调控。 【名校押题·第三题】 【答案】(1) 植物体各个部位 促进果实成熟；促进开花；促进叶、花、果实脱落 (2) 丙二酰基转移 乙烯产生后会与乙烯受体结合，促进ACC合成酶基因和ACC氧化酶基因的表达，从而促进合成更多乙烯，形成正反馈调节 (3) 细胞质基质和线粒体 纤维素酶、果胶酶 (4)基因—环境—激素(或基因表达、激素和环境因素) 【详解】(1)植物体的各个部位都能产生乙烯，其除了可促进果实成熟，还可以促进开花，促进叶、花、果实的脱落。 (2)由图可知，乙烯与MACC的生成所需要的原料都是ACC，所以如果ACC大量生成MACC，就会减少乙烯的产生，而催化生成MACC的酶是丙二酰基转移酶。由图可知，乙烯与乙烯受体结合会促进ACC合成酶基因和ACC氧化酶基因的表达，从而提高这两种酶的含量，而这两种酶又可以催化生成更多乙烯，形成正反馈，从而使果实成熟速度越来越快。 (3)由图可知，乙烯与乙烯受体结合后会启动相应基因的表达，产生相应的蛋白质来发挥效应，而与呼吸作用有关的蛋白质主要是呼吸酶，呼吸酶分布的场所有细胞质基质和线粒体。由题干可知，果实变松软与细胞壁的分解有关，细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，所以乙烯促进了纤维素酶或果胶酶的产生。 (4)日常生活中，人们常采用低温储存的方式来延缓呼吸跃变的出现，此现象说明植物生命活动是基因—环境—激素(或基因表达、激素和环境因素)共同调节的结果。 题型突破之生态工程 预计在2025年高考中继续以生产生活实践、科研实验等研究成果作为命题情境，考查考生对生态学基本原理的理解和应用，同时以生态环境问题为背景，考查考生对生态系统结构和功能、生态工程、生物多样性、全球环境问题等知识的理解和应用，侧重考查考生环境保护意识、社会责任，引导考生利用所学知识解决真实情境问题培养考生利用所学知识指导生产生活实践的意识。 1．种群数量变化的模型分析 (1)种群增长率与种群增长速率 增长率＝(末数－初数)/初数； 增长速率＝(末数－初数)/单位时间 图示如下 2．群落的结构与演替 (1)群落的结构 (2)“两看法”判断初生演替和次生演替 3．种群密度调查“误差”分析 (1)样方法误差归纳 ①未做到“随机”取样。 ②未找到“分布比较均匀”的地块，导致数量“过密”或“过稀”。 ③未对“多个”样方取平均值。 ④样方边线上的个体未做到“计上不计下，计左不计右”，而是全部统计。 (2)标志重捕法误差归纳 ①统计值比实际值偏大：a．标志物脱落或标记个体大量死亡；b．被捕一次后，难以再次捕获；c．标记个体大量迁出或(未标记)个体大量迁入。 ②统计值比实际值偏小：a．标志物影响动物活动，导致更易被捕获；b．调查期间有较多个体死亡或迁出；c．误将部分未标记个体统计为标记个体。 (3)抽样检测法误差归纳 ①未做到每天取样时间一致。 ②取样时未“振荡”，而是从静置培养液上层或下层取样。 ③记数板有气泡。 ④检测时培养液渗入后没有稍等片刻而直接观察(酵母菌还没有沉到计数室底部)或渗入后停留时间过长。 ⑤未能保障培养温度、pH等无关变量的一致性。 (4)取样器取样法误差归纳 ①未能给予最适“诱捕”条件，即未能充分利用土壤动物“趋湿”“避光”特性，如未打开电灯可导致诱捕到的动物个体减少。 ②未做到土壤类型、取样时间、土层深度保持一致而导致误差。 ③对“不知名”的动物不予计数而导致误差(正确做法是：记为“待鉴定××”，并记下其特征)。 4．生态系统的结构和功能 (1)据同化类型确认生态系统功能类群 (2)“拼图法”分析能量流动的过程 易错：同化量≠摄入量：同化量＝摄入量－粪便量。 能量传递效率≠能量利用率 能量传递效率：能量沿食物链流动，以“营养级”为单位，传递效率为10%～20%。 能量利用率：流入人体中的能量占生产者能量的比值。 (3)生态系统中的3类信息、3种作用及2个应用 5．生态系统的稳定性及环境保护 (1)生态系统的稳定性 (2)四大生态环境问题成因 (3)三种水体污染的成因 (4)关注生物多样性的“3、3、4、1” 典例1 (2025·浙江·高考真题)浙江某地古杨梅复合种养系统以杨梅栽培为核心，在杨梅林中适度混载茶树，放养鸡、蜜蜂等生物，这种可持续发展的复合种养模式，是重要的农业文化遗产。回答下列问题： (1)杨梅林中搭配种植茶树，使群落水平方向上出现 现象，让这两种经济树种在同群落中实现 ，达到共存。 (2)林中养蜂能促进植物的授粉与结实。蜜蜂之间借助“舞蹈”相互交流，这种方式传递的信息属于 。林下养鸡有助于除草、除虫，鸡粪可为系统提供肥料，但鸡的最大放养量不宜超过 。从能量流动角度分析，鸡吃昆虫与吃相同质量的杂草相比，消耗该生态系统生产者的 更多，原因是 。 (3)杨梅复合种养系统与单一杨梅林相比，可获得杨梅、茶叶、鸡和蜂蜜等更多农产品。从物质循环角度分析，复合种养系统实现了 。从能量流动角度分析，复合种养系统的意义有 (答出2点即可)。 【答案】(1) 镶嵌分布 生态位分化 (2) 行为信息 环境容纳量/K值 用于生长发育、繁殖的能量(净初级生产量) 能量逐级递减，食物链环节越多消耗的能量越多 (3) 资源多层次和循环利用 提高系统对光能的利用率，使能量更多流向对人类有益的部分 【详解】(1)杨梅林中搭配种植茶树，使群落水平方向上出现镶嵌分布现象，让这两种经济树种在同群落中实现生态位位的分化，减弱竞争，达到共存。 (2)林中养蜂能促进植物的授粉与结实。蜜蜂之间借助“舞蹈”相互交流，这种方式传递的信息属于行为信息。林下养鸡有助于除草、除虫，鸡粪可为系统提供肥料，但鸡的最大放养量不宜超过环境容纳量。生产者同化量中的能量一部分呼吸作用消耗了，一部分流向下一营养级，而鸡吃昆虫与吃相同质量的杂草相比，消耗该生态系统生产者的用于生长发育、繁殖的能量更多，原因是能量逐级递减，食物链环节越多消耗的能量越多。 (3)杨梅复合种养系统与单一杨梅林相比，可获得杨梅、茶叶、鸡和蜂蜜等更多农产品。从物质循环角度分析，复合种养系统实现了资源多层次和循环利用。从能量流动角度分析，复合种养系统提高系统对光能的利用率，使能量更多流向对人类有益的部分。 典例2 (2024·江苏·高考真题)某保护区地势较为平坦，植被类型属于热带稀树灌丛草原，生活着坡鹿、猛禽和蟒蛇等动物。请回答下列问题： (1)坡鹿为珍稀保护动物，主要以草本植物的嫩叶为食。保护区工作人员有时在一定区域内采用火烧法加速牧草的更新繁盛，这种群落演替类型称为 。科研人员对坡鹿在火烧地和非火烧地的采食与休息行为进行研究，结果如图1，形成该结果的原因是 。 (2)保护区的草原上，植物个体常呈不均匀分布，这体现了群落水平结构的主要特征是 。为了研究火烧法对植被的影响，科研人员采用样方法进行调查，群落结构越复杂，样方面积应越 。 (3)为了研究坡鹿粪便对保护区土壤动物类群丰富度的影响，科研人员用吸虫器采集土壤样方中的动物后，常选用 溶液固定保存。蚯蚓、蜈蚣等一些土壤动物可以作为中药材，这体现了生物多样性的 价值。 (4)研究保护区内动物的食物结构，常用的方法有直接观察法、胃容物分析法、粪便分析法。若调查湖泊下层鱼类的食性，在上述方法中优先选用 。对于食性庞杂的鱼类，可检测其所在水域中不同营养级生物体内稳定性同位素15N含量，从而判断该鱼类在生态系统中的营养地位，其依据的生态学原理是 。 (5)科研人员在野外调查的基础上绘制了保护区食物网，部分结构如图2所示。相关叙述错误的有 (填序号)。 ①该图没有显示的生态系统成分是分解者 ②动植物之间的营养关系主要包括种间关系和种内关系 ③有的食虫鸟在相应食物链上为三级消费者、第四营养级 ④采用标记重捕法可以精确掌握保护区坡鹿的种群密度 【答案】(1) 次生演替 坡鹿在火烧地采食次数多，是因为火烧 地为坡鹿提供草本植物的嫩叶，而在非火烧地休息次数 多，是因为灌木和稀少的树木能提供很好的隐蔽保护 (2) 镶嵌分布 大 (3) 体积分数 70%酒精 直接 (4) 胃内容物分析法 15N 含量随营养级升高而增加(生物富集) (5)①②④ 【详解】(1)次生演替是指原来的植物群落由于火灾、洪水、崖崩、风灾、人类活动等原因大部分消失后所发生的演替。护区工作人员有时在一定区域内采用火烧法加速牧草的更新繁盛，这种群落演替类型是次生演替。分析图1，坡鹿在火烧地的采食行为比非火烧地更频繁，而休息行为比非火烧地更少。形成该结果的原因是火烧地的植物更嫩，草本植物的生长更加繁盛，因此坡鹿在火烧地的采食活动更频繁，而非火烧地提供遮蔽，坡鹿休息次数较多。 (2)群落的水平结构由于地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同，呈镶嵌性分布。保护区的草原上，植物个体常呈不均匀分布，这体现了群落水平结构的主要特征是镶嵌性分布。群落结构越复杂，样方面积需要越大以获得代表性的样本数据。 (3)用吸虫器采集土壤样方中的动物后，采集的小动物可以放入体积分数为70%的酒精溶液中，以固定杀死小动物并保存。生物多样性的直接价值是指对人类的社会生活有直接影响和作用的价值。例如，药用价值、观赏价值、食用价值和生产使用价值等。蚯蚓、蜈蚣等一些土壤动物可以作为中药材，体现了生物多样性的直接价值。 (4)湖泊下层鱼类的胃内容物分析可以直接反映其食性，所以调查湖泊下层鱼类的食性，优先选用胃容物分析法。生物富集是指某些在自然界不能降解或难降解的化学物质，在环境中通过食物链的延长和营养级的增加在生物体内逐级富集，浓度越来越大。所以对于食性庞杂的鱼类，可检测其所在水域中不同营养级生物体内稳定性同位素15N含量，从而判断该鱼类在生态系统中的营养地位，其依据的生态学原理是15N 含量随营养级升高而增加(生物富集)。 (5)①、生态系统的组成部分为非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者。该图没有显示的生态系统成分是非生物的物质和能量和分解者，①错误； ②‌、动植物之间的营养关系主要包括捕食、寄生和共生等，②错误；   ③、图是部分食物网，所以可能存在食虫鸟捕食肉食性昆虫的情况，此时食虫鸟就是三级消费者、第四营养级，③正确；   ④、标记重捕法是估算种群密度的方法，所以调查得到的种群密度一般不是最精确的现实反映。所以采用标记重捕法并不能精确掌握保护区坡鹿的种群密度，④错误。 故选①②④。 典例3(2024·湖北·高考真题)高寒草甸是青藏高原主要的生态系统，多年来受气候变化和生物干扰的共同影响退化严重。高原鼢鼠广泛分布于青藏高原高寒草甸，常年栖息于地下。有研究发现，高原鼢鼠挖掘洞道时形成的众多土丘，能改变丘间草地的微生境土壤物理性状，进而对该栖息生境下植物群落的多样性、空间结构以及物种组成等产生显著影响。随着高原鼢鼠干扰强度增大，鼠丘密度增加，样地内植物物种数明显增多，鼠丘间原优势种在群落中占比减少，其他杂草的占比逐渐增加。回答下列问题： (1)调查鼠丘样地内高原鼢鼠的种群密度，常采用的方法是 。 (2)高原鼢鼠干扰造成微生境多样化，为栖息地植物提供了更丰富的 ，促进植物群落物种共存。 (3)如果受到全球气候变暖加剧以及人为干扰如过度放牧等影响，高寒草甸生态系统发生逆行演替，其最终生态系统类型可能是 。与高寒草甸生态系统相比，演替后的最终生态系统发生的变化是 (填序号)。 ①群落结构趋于简单，物种丰富度减少    ②群落结构不变，物种丰富度增加  ③群落结构趋于复杂，物种丰富度减少    ④群落结构趋于简单，物种丰富度增加 (4)在高原鼢鼠重度干扰的地区，如果需要恢复到原有的生态系统，从食物链的角度分析，可以采用的措施是 ，其原理是 。 (5)上述材料说明，除了人为活动、气候变化外，群落演替还受到 等生物因素的影响(回答一点即可)。 【答案】(1)样方法 (2)生态位(植物的生存/生长空间、植物的营养/生存/生长资源、营养资源) (3) 荒漠生态系统 ① (4) 引入高原鼢鼠的天敌 天敌可以降低高原鼢鼠的种群密度和环境容纳量 (5)群落内部种群相互关系的发展变化 【详解】(1)根据题干信息可知，高原酚鼠常年栖息于地下，无法采用标记重捕法调查其种群密度，但高原酚鼠与鼠丘之间存在一定的数量关系，可通过计数一定样方内鼠丘的密度，进而推算鼠丘样地内高原鼢鼠的种群密度。 (2)由题干信息可知，高原鼢鼠挖掘洞道时形成的众多土丘，能改变丘间草地的微生境土壤物理性状，进而对该栖息生境下植物群落的多样性、空间结构以及物种组成等产生显著影响，所以高原鼢鼠干扰造成微生境多样化，为栖息地植物提供了更丰富的生态位(植物的生存/生长空间、植物的营养/生存/生长资源、营养资源)，促进植物群落物种共存。 (3)如果受到全球气候变暖加剧以及人为干扰如过度放牧等影响，高寒草甸生态系统发生逆行演替，其最终生态系统类型可能是荒漠。与高寒草甸生态系统相比，演替后的最终生态系统发生的变化是群落结构趋于简单，物种丰富度减少，①正确，②③④错误。 故选①。 (4)在高原鼢鼠重度干扰的地区，如果需要恢复到原有的生态系统，从食物链的角度分析，可以采用的措施是引入高原鼢鼠的天敌，其原理是天敌可以降低高原鼢鼠的种群密度和环境容纳量，从而达到控制有害生物的效果。 (5)上述材料说明，除了人为活动、气候变化外，群落演替还受到群落内部种群相互关系的发展变化等生物因素的影响。 【名校预测·第一题】(2025·广西·三模)在碳循环过程中，地球系统存储碳的载体称为碳库，森林土壤碳库在全球气候调控和碳平衡维持方面具有至关重要的作用。土壤微食物网是森林生态系统地上-地下碳转化的关键驱动者。如图是土壤部分生物微食物网及碳库转化的主要途径。 (1)生态系统的碳循环指 不断的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。图中e代表的途径是 ，若要实现碳中和目标，要满足 关系(用图中a-e表示)。 (2)我国北方针叶林土壤中有机质含量较南方热带雨林高，是储存碳的良好碳库。从分解者的角度分析，其原因是 。 (3)根食性线虫主要危害植物根系，研究表明长期施用有机肥后土壤中根食性线虫的数量减少，依据图中信息分析主要原因是 。 (4)土壤碳库转化离不开能量驱动，生态系统的物质循环和能量流动的关系有 (答出1点即可)。 【名校预测·第二题】(2025·山东泰安·二模)生态农业是指运用生态学原理，在环境与经济协调发展的思想指导下，应用现代科学技术建立起来的多层次、多功能的综合农业生产体系。下图表示利用生态学相关原理，将种植业、养殖业和渔业进行有机整合而形成的稻田生态系统能量流动过程与人类干预环节。下表为稻田生态系统中部分能量流动情况[单位：106kJ/(cm2·a)]。 生物类型 X 传递给分解者的能量 未利用的能量 传给下一营养级的能量 外来有机物输入的能量 生产者 62 8.3 — 23.0 0 初级消费者 12.5 2.5 13.0 Y 8.0 次级消费者 7.4 — 6.2 Z 15.0 三级消费者 4.7 0.8 3.3 1.8 8 (1)稻田中许多土壤动物有较强的活动能力，而且身体微小，所以常用 的方法进行采集和调查。在用标记重捕法调查鱼的种群密度时，由于被标记的鱼受到惊吓后重捕的概率降低，可能会导致估算的种群密度比实际 (填“偏大”或“偏小”) (2)表中X代表的能量为 ，Y代表的能量值等于 kJ/(cm2·a)，第三营养级与下一营养级之间的能量传递效率为 。 (3)研究发现，适宜的人类干预可有效提高农田生态系统中主体生产者的产量，请结合图示，从种间关系的角度分析其原因 (答出2点)。 【名校预测·第三题】(2025·广东·二模)涠洲岛火山国家地质公园是由火山喷发形成，后历经长期演替形成的稳定森林生态系统。近年来，当地政府通过珊瑚礁修复工程重建生物多样性，发展绿色低碳社区和文创产业，实现生态保护与经济发展的平衡。2024年，涠洲岛凭借生态修复与经济发展的协同模式荣获年度国际“新可持续城市与人居环境奖”。回答下列问题： (1)涠洲岛植被从火山岩演替为森林的过程属于初生演替，判断依据是 。 (2)当前涠洲岛的生态环境可认为达到良好的生态平衡状态，这是因为该生态系统符合结构平衡、 、 的特征。尽管该岛每年接待超过200万的游客，但其生态环境并没有因人类活动而遭破坏，从生态系统的稳定性角度看，这是因为 。 (3)在以前，珊瑚礁修复主要依靠异地移植珊瑚，这种“拆东墙补西墙”办法的生态风险是 。修复珊瑚礁过程中，需协调生态、经济与社会效益，这体现了生态工程的 原理。 (4)长棘海星喜食珊瑚虫，导致活珊瑚大量死亡，是造成珊瑚礁退化的重要因素。为更好保护珊瑚礁，请利用生物防治的原理，提出一个治理长棘海星的简单思路： 。 【名校押题·第一题】(2025·江西·三模)在第46届世界遗产大会上，中国的巴丹吉林沙漠和黄(渤)海候鸟栖息地成功列入《世界遗产名录》。巴丹吉林沙漠属中国西北极干旱的温带荒漠地区，该地区以连绵起伏的高大沙山和丘间众多湖泊而闻名，展示了沙漠景观不断变换的地质和地貌特征。中国黄(渤)海候鸟栖息地位于世界最大的潮间带湿地，其中的上海崇明东滩湿地被扩展列入《世界遗产名录》，该潮间带湿地是全球鸟类多样性最丰富的迁飞通道。请回答下列问题： (1)区别巴丹吉林沙漠群落和崇明东滩湿地群落的重要特征是 。 (2)巴丹吉林沙漠地区有连绵起伏的沙山和众多湖泊，这体现了群落的 结构(填“水平”或“垂直”)。 (3)每年冬天有大批候鸟飞抵崇明东滩湿地越冬，湿地群落的外貌和结构会随之发生规律性的变化，这种变化称之为群落的 。 (4)崇明东滩湿地在全球碳循环中扮演重要角色，湿地中的植被通过 生理过程将大气中的CO2固定在有机物中，同时植被会经历长期或短期的水淹，这种无氧环境会抑制 ，从而导致有机物在土壤中的累积，因此湿地可以 (填“促进”或“抑制”)大气CO2浓度升高。 (5)由于温室效应全球气候变暖，沙漠和湿地生态系统都会受到不同程度的影响，其中湿地生态系统的抵抗力稳定性更强，原因是 (至少从3个角度回答)。 【名校押题·第二题】(2025·黑龙江·模拟预测)三峡库区消落带是指因采用“冬蓄夏排”调水模式，水库水位周期性涨落而形成的在海拔175m~145m之间的土地区域，属典型的水一陆生态交错带。消落带易受到人类活动的干扰，其生态系统较为脆弱。 (1)因人为控制水位涨落而形成的消落带进行着逆向演替，属于退化的生态系统。从生态系统的结构方面分析，退化的生态系统的共同特征是 。 (2)为探究不同生态修复措施对某地消落带N、P污染物的拦截情况，科学家引入了基塘修复、生态缓冲带修复、复合林泽系统修复三种措施，一段时间后对生态修复区域与未修复区域进行水质取样并分析，得到图1所示结果，根据图中信息分析得出的结论是 。(答出两点即可) (3)不同生态修复过程有效选择植物种类并合理布设，这遵循了生态工程 原理。 (4)经过二十年演变，目前三峡消落带主要以狗牙根、苍耳等草本植物群落为主，二十年间消落带发生的演替类型为 演替。每年入冬开始，绿头鸭、豆雁、中华秋沙鸭等鸟类迁徙至库区过冬，使该地生物群落的物种丰富度发生变化，这体现了群落的 。从种群数量特征角度分析，影响该区域豆雁种群密度变化的主要因素是 。在繁殖季节，鸟类会通过跳跃、旋转等吸引异性，同时雄鸟会发出较为高亢、悠长的鸣叫声来吸引雌鸟，这属于生态系统中的 信息。 【名校押题·第三题】(2025·江苏盐城·三模)在自然界，有些捕食者种群和猎物种群的数量变化常呈现周期性的波动，如图1所示。而在人工生态系统中，这种周期性波动通常被弱化或消除，因为人们可通过调整能量流动关系获得更多好产品，如图2为某人工养殖蟹塘生态系统中能量流动过程的部分示意图。请回答下列与生态系统相关的问题。 (1)由图1可知，表示捕食者种群数量变化的曲线是 ，捕食者与猎物之间相互制约，互为循环因果关系，这种关系的维持总是以 调节机制为基础。在自然界中，捕食者种群和猎物种群的数量变化并不都符合图1所示模型，其原因可能是 (答出1点即可)。 (2)捕食者根据食性情况可分为泛化种(食性广泛的物种)和特化种(只捕食特定猎物的物种)。泛化种的存在会增加物种的多样性，其意义是 。而对于特化种来说，如果猎物是该区域的优势种，则其对猎物的捕食往往会 (填“提高”或“降低”)物种多样性。 (3)图2初级消费者粪便中的能量包含在 (填“④”、“⑤”或“⑥”)中，③/②×100%所得的数据 (填“是”或“不是”)该生态系统第二和第三营养级间的能量传递效率，理由是 。 (4)饵料中富含N、P等元素，从物质循环的角度分析，在人工养殖的蟹塘中，需要不断投入饵料的原因是 。从对环境影响的角度分析，投入饵料又不宜过剩的原因是 。 (5)人们将蜘蛛丝蛋白的基因导入家蚕体内，使家蚕产生出一种特殊的复合纤维蛋白，体现了生物多样性的 价值。 (6)已知蜘蛛的食物1/2直接来源于斜纹夜蛾，1/2来源于瓢虫，若蜘蛛的食物2/3直接来源于斜纹夜蛾，1/3来源于瓢虫，若水稻固定的能量不变，理论上，蜘蛛获得的能量是原来的 倍(能量传递效率按10%计算，小数点后保留1位数字)。 【名校预测·第一题】 【答案】(1) 碳元素 化石燃料燃烧 a=b+c+d+e(或者a>b+c+d+e) (2)气温低导致微生物分解作用较弱，产生二氧化碳较少，碳较多的以有机物的形式存在于土壤中 (3)长期施用有机肥后腐生细菌增加使食菌线虫和杂食性线虫数量增加，进而引起捕食性线虫增加，捕食性线虫对根食性线虫捕食量增大，且根食性线虫的被捕食量多于其因植物根系生长而增加的量 (4)能量的固定、储存、转移和释放，都离不开物质的合成和分解等过程；物质作为能量的载体，使能量沿着食物链(网)流动；能量作为动力，使物质能够不断地在生物群落和非生物环境之间循环往返。 【详解】(1)生态系统的碳循环是指碳元素不断的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，碳循环的形式主要是二氧化碳。图中e代表的途径是化石燃料的燃烧，若要实现碳中和目标，要满足a=b+c+d+e关系，即生产者固定的二氧化碳等于地球上所有生物的呼吸释放的二氧化碳以及化石燃料燃烧释放的二氧化碳之和。 (2)我国北方针叶林土壤中有机质含量较南方热带雨林高，是储存碳的良好碳库。这是以因为北方气温低导致微生物分解作用较弱，产生二氧化碳较少，碳较多的以有机物的形式存在于土壤中，即其中的碳元素没有释放到大气中。 (3)根食性线虫主要危害植物根系，研究表明长期施用有机肥后土壤中根食性线虫的数量减少，这是由于长期施用有机肥后腐生细菌增加使食菌线虫和杂食性线虫数量增加，进而引起捕食性线虫增加，捕食性线虫对根食性线虫捕食量增大，且根食性线虫的被捕食量多于其因植物根系生长而增加的量，因而表现为根食性线虫数量下降。 (4)土壤碳库转化离不开能量驱动，生态系统的物质循环和能量流动的关系表现为：能量的固定、储存、转移和释放，都离不开物质的合成和分解等过程，即物质的合成与分解过程伴随着能量的储存和释放；物质作为能量的载体，使能量沿着食物链(网)流动；能量作为动力，使物质能够不断地在生物群落和非生物环境之间循环往返，物质循环和能量流动是相互依存、不可分割的。 【名校预测·第二题】 【答案】(1) 取样器取样 偏大 (2) 呼吸作用散失的能量 3×106 14.4% (3)通过减少其他生产者与主体生产者之间的种间竞争，使水稻生长良好；通过减少以主体生产者为食的有害初级消费者的数量，使水稻生长良好 【详解】(1)对于稻田中活动能力较强且身体微小的土壤动物，常采用取样器取样法进行采集和调查，这是因为该方法适合调查这类不易被直接观察和捕捉的小型土壤动物。在用标记重捕法调查鱼的种群密度时，由于被标记的鱼受到惊吓后重捕的概率降低，根据计算方法：N表示种群数量，n表示重捕个体数，m表示重捕中标记数，M表示初次捕获标记数，N＝(n÷m)×M，会导致m偏小，从而导致计算结果偏大。 (2)根据能量流动过程，同化量=呼吸作用散失的能量+用于自身生长、发育和繁殖的能量，其中用于自身生长、发育和繁殖的能量=传递给分解者的能量+未利用的能量+传给下一营养级的能量，结合表中信息可得，X代表的能量为呼吸作用散失的能量；根据题目信息可知此生态系统有人类干预，因此流入消费者的能量有两个来源：从上一营养级同化+外来有机物输入，消费者的能量计算公式为：外来有机物输入+同化量=呼吸作用散失的能量+传递给分解者的能量+未利用的能量+传给下一营养级的能量，依据表中数据可得，第二营养级(初级消费者)能量计算等式为：23+8=12.5+2.5+13+Y，计算可得Y=3×106 kJ/(cm2⋅a)。结合②分析表中数据可得：第三营养级(次级消费者)传给下一营养级的能量Z=4.7+0.8+3.3+1.8-8=2.6×106 kJ/(cm2·a)，第三营养级的同化量=15+Y=18x106 kJ/(cm2·a)，第三营养级与下一营养级之间的能量传递效率=Z/(15+Y) ×100%=2.6/18×100%=14.4%。 (3) 从种间关系的角度来看，在稻田生态系统中，通过除草剂、人工与鱼鸭除草，减少了杂草等其他生产者的数量，降低杂草等其他生产者与主体生产者(水稻)之间的竞争，使水稻能够获得更多的资源，如阳光、水分、无机盐等；同时，通过捕杀、释放天敌和养殖鱼鸭等方式，降低了以生产者为食的有害的初级消费者(如二化螟等水稻虫害动物)的数量，减少了水稻被捕食的压力，使水稻生长良好，从而有效提高了农田生态系统主体生产者的产量。 【名校预测·第三题】 【答案】(1)演替的起点从来没有被植物覆盖 (2) 功能平衡 收支平衡 生态系统具有一定的抵抗力稳定性(人类活动的干扰程度没有超过其自我调节能力) (3) 会破坏原有生态(合理即可) 整体 (4)引入(或禁止捕获)长棘海星的天敌(合理即可) 【详解】(1)初生演替指在完全没有植被(如火山岩、冰川泥等)的原生裸地上开始的演替。涠洲岛演替的起点从来没有被植物覆盖，因此属于初生演替。 (2)生态平衡的三大特征为结构平衡、功能平衡、收支平衡。尽管游客多，但生态系统能抵抗干扰保持原状，说明生态系统具有一定的抵抗力稳定性(人类活动的干扰程度没有超过其自我调节能力)。 (3)异地移植珊瑚会减少原产地的珊瑚资源，破坏原有生态。生态工程需统筹生态、经济与社会效益，体现整体性原理。 (4)生物防治通过种间关系控制有害生物，可以引入(或禁止捕获)长棘海星的天敌治理长棘海星。 【名校押题·第一题】 【答案】(1)物种组成 (2)水平 (3)季节性 (4) 光合作用 植物凋落物(或“有机物”)的氧化分解(或“降解”)/分解者的呼吸作用(分解作用) 抑制 (5)湿地生态系统中的组分更多，物种组成更复杂，食物网更复杂，丰富度更大，种间关系更复杂，自我调节能力更强 【详解】(1)区别不同群落得重要特征是群落的物种组成，物种组成包括丰富度和优势种。 (2)沙漠群落里面沙山和湖泊镶嵌分布，由于含水量不同引起得，属于水平结构。 (3)群落的外貌和结构会随季节发生规律性的变化，这种变化称之为群落的季节性。 (4)湿地植被通过光合作用将大气中的CO2固定在有机物中，减少了大气中CO2的浓度，同时植被会经历长期或短期的水淹，这种无氧环境会抑制有机物的分解或者降解(或分解者的呼吸/分解作用)，释放的CO2减少，因此湿地可以抑制大气CO2浓度升高。 (5)湿地生态系统的抵抗力稳定性要强，是因为湿地生态系统中的组分更多，物种组成更复杂，食物网更复杂，丰富度更大，种间关系更复杂，自我调节能力更强。 【名校押题·第二题】 【答案】(1)①生态系统的组成成分减少；食物链、食物网被破坏，营养结构变得简单； (2)三种生态修复措施对该消落带N、P污染物有拦截效果，拦截N、P污染物能力基塘修复与复合林泽系统修复相似，大于生态缓冲带修复(或：基塘修复拦截消落带N污染物能力优于拦截P污染物能力等)(答出任意一点) (3)自生 (4) 次生 季节性 迁入率和迁出率 行为(信息)和物理 【详解】(1)生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构。从生态系统的结构上分析，退化生态系统的组成成分减少(物种多样性降低或丰富度降低)；食物链、食物网被破坏，营养结构变得简单。 (2)由图1可知，三种修复措施均能拦截N、P污染物，即三种生态修复措施对该消落带N、P污染物有拦截效果，其中基塘修复与复合林泽系统修复对于拦截N、P污染物的能力相似，且大于生态缓冲带修复。 (3)生态系统具有独特的结构与功能，一方面是缘于其中的"生物"，生物能够进行新陈代谢、再生更新等；另一方面是这些生物之间通过各种相互作用(特别是种间关系)进行自组织，实现系统结构与功能的协调，形成有序的整体。这一有序的整体可以自我维持。这种由生物组分产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持就是系统的自生。遵循自生原理，需要在生态系统工程中有效选择生物组分并合理布设。 (4)经过二十年演变，三峡消落带从原来的陆生植物群落逐渐演变为以狗牙根、苍耳等草本植物群落为主，这种演替是在原有土壤条件基本保留的基础上进行的，属于次生演替。鸟类迁徙使该湿地生物群落的物种丰富度发生变化，这体现了群落的季节性。影响种群密度的因素有出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄结构、性别比例。据题干可推出影响该区域豆雁种群密度变化的主要因素是迁入率和迁出率。跳跃、旋转等吸引异性属于行为信息，较为高亢、悠长的鸣叫声属于物理信息。 【名校押题·第三题】 【答案】(1) A 负反馈 该捕食者种群有多种猎物；该猎物种群有多种捕食者；捕食者种群数量过小，不足以制约猎物种群增长 (2) 避免出现一种或少数几种生物在生态系统中占绝对优势的局面，为其他物种的形成腾出空间 提高 (3) ④ 不是 河蟹的同化量有部分来自饵料/河蟹只属于第三营养级的部分种群   (4) N、P等元素不断通过产品(蟹)输出到该生态系统外/蟹塘中的物质满足不了消费者的需求  避免引起富营养化 (5)直接 (6)1.4 【详解】(1)据图1可知，B曲线表现为先增加、先减少的趋势，说明B曲线为被捕食者，而A曲线为捕食者，捕食者与猎物之间相互制约，互为循环因果关系，这种关系的维持总是以负反馈调节机制为基础的。但是若该猎物种群有多种捕食者；该捕食者种群有多种猎物；被捕食者种群数量非常大，而捕食者种群数量过小，捕食的猎物有限，不足以制约猎物种群增长，猎物数量还会出现升高，即不会出现图示中的曲线变化。 (2)泛化种的食性广泛，由于其捕食作用，避免出现一种或少数几种生物在生态系统中占绝对优势的局面，有利于其他物种的生存。特化种只捕食特定猎物的物种，如果猎物是该区域的优势种，则该区域的资源和空间能被更多物种占有，能提高物种多样性。 (3)初级消费者粪便中的能量属于上一营养级，即生产者同化量①的一部分，最终流向分解者，所以初级消费者粪便中的能量包含在④中，能量传递效率发生在营养级和营养级之间，而③所代表的河蟹同化量，只是第三营养级同化量的一部分，所以③/②×100%所得的数据不是该生态系统第二和第三营养级间的能量传递效率。 (4)物质循环角度来看，N、P等元素会不断地以农产品(如河蟹)输出的形式，输出到生态系统之外，所以在人工养殖的蟹塘中，需要不断投入饵料补充N和P等元素。但N和P的元素不宜过多，否则会引起富营养化，所以投入的饵料也不宜过剩。 (5)将蜘蛛丝蛋白的基因导入家蚕体内，使家蚕产生出一种特殊的复合纤维蛋白，这是利用了蜘蛛的科研价值，且后续这种转基因家蚕能够大量生产，也会产生较大的经济价值，科研价值和经济价值都属于生物多样性的直接价值。 (6)蜘蛛和瓢虫都以斜纹夜蛾为食，同时蜘蛛也捕食瓢虫，所以蜘蛛与瓢虫的种间关系为捕食和种间竞争。设蜘蛛食物变化前获得的能量为x，变化后获得的能量为y，则有(x/2÷10%÷10%)+(x /2÷10%÷10%÷10%)=(2y/3÷10%÷10%)+(y/3÷10%÷10%÷10%)，得y/x≈1.4。 题型突破之生物技术与工程 预计在2025年高考中发酵工程很可能继续用常见发酵产品的制备过程作为命题情境，联系生产生活实际，考查教材中的相关概念和内容。植物细胞工程可能以植物组织培养或细胞培养为中心，结合其他技术进行综合考查。动物细胞工程很可能继续围绕单克隆抗体这个中心点，拓展免疫学与之相关的前沿内容，解决目前面临的各类问题。基因工程预计仍是2025高考的热点内容，对能力的要求较高，涉及重组DNA技术、基因工程的基本操作程序等内容，情境大多来自最新的科学研究。 1．传统发酵技术中的菌种比较 菌种 酵母菌 醋酸菌 乳酸菌 分类 真核生物 原核生物 原核生物 代谢类型 异养兼性厌氧型 异养好氧型 异养厌氧型 发酵条件 前期需氧，后期无氧 需氧 无氧 发酵适宜温度 18～30 ℃ 30～35 ℃ 室温 主要反应式 ①酒精发酵 C6H12O62C2H5OH(酒精)＋2CO2＋能量 ②醋酸发酵 当O2、糖源充足时：C6H12O6＋2O22CH3COOH(乙酸)＋2H2O＋2CO2＋能量 当缺少糖源时：C2H5OH＋O2CH3COOH(乙酸)＋H2O＋能量 ③乳酸发酵 C6H12O62C3H6O3(乳酸)＋能量 生产应用 酿酒、发面 酿醋 制作酸奶、泡菜 2．发酵工程的基本环节 3．理清植物细胞工程两大技术 (1)植物组织培养的条件 ①植物组织培养的关键 a．条件：离体，一定营养物质，激素(生长素、细胞分裂素)等。 b．培养基状态：固体培养基。 c．体内细胞未表现全能性的原因：基因的表达具有选择性。 ②植物激素的使用 生长素与细胞 分裂素的比值 作用效果 比值高 促进根分化、抑制芽形成 比值低 促进芽分化、抑制根形成 比值适中 促进愈伤组织形成 (2)植物体细胞杂交的关键 ①酶解法——用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁。 ②促融剂——聚乙二醇。 ③杂种细胞的形成标志——新细胞壁的形成。 ④培养杂种植株的技术——植物组织培养。 ⑤杂种植株培育成功的原理——细胞具有全能性。 4．动物细胞培养的营养成分、过程及相关酶 (1)胰蛋白酶的两次使用：首先用胰蛋白酶处理动物的器官或组织，以制备单细胞悬液；培养过程中发生接触抑制时，同样要用胰蛋白酶使细胞分散开。 (2)避免杂菌污染的措施：培养液及培养用具灭菌处理；加入一定量的抗生素；定期更换培养液。 (3)特殊的营养条件 ①液体培养基； ②加入动物血清、血浆等； ③通入氧气以满足代谢的需要； ④通入二氧化碳以维持培养液的pH。 (4)培养过程：原代培养、传代培养。 5．基因工程操作的四个步骤 典例1 (2025·浙江·高考真题)3-磷酸甘油脱氢酶(GPD)是酵母细胞中甘油合成的关键酶。利用某假丝酵母菌株为材料，克隆具有高效催化效率的3-磷酸甘油脱氢酶的基因(Gpd)。采用的方案是：先通过第1次PCR扩增出该基因的中间部分，再通过第2次PCR分别扩增出该基因的两侧，经拼接获得完整基因的序列，如图所示，回答下列问题： (1)分析不同物种的GPD蛋白序列，确定蛋白质上相同的氨基酸区段，依据这些氨基酸所对应的 ，确定DNA序列，进而设计1对引物。以该菌株基因组DNA为模板进行第1次PCR，利用 凝胶电泳分离并纯化DNA片段，进一步测定PCR产物的序列。在制备PCR反应体系时，每次用微量移液器吸取不同试剂前，需要确认或调整刻度和量程，还需要 。 (2)若在上述PCR扩增结果中，除获得一条阳性条带外，还出现了另外一条条带，不可能的原因是__________。 A．DNA模板被其他酵母细胞的基因组DNA污染 B．每个引物与DNA模板存在2个配对结合位点 C．在基因组中Gpd基因有2个拷贝 D．在基因组中存在1个与Gpd基因序列高度相似的其他基因 (3)为获得完整的Gpd基因，分别用限制性核酸内切酶PstⅠ和SalⅠ单酶切基因组DNA后，各自用DNA连接酶连接形成环形DNA，再用苯酚-氯仿抽提除去杂质，最后加入 沉淀环形DNA。根据第一次PCR产物测定获得的序列，重新设计一对引物，以环形DNA为模板进行第二次PCR，最后进行测序。用于第二次PCR的一对引物，其序列应是DNA链上的 (A．P1和P2  B．P3和P4 C．P1和P4 D．P2和P3)。根据测序结果拼接获得完整的Gpd基因序列，其中的启动子和终止子具有 功能。 (4)为确定克隆获得的Gpd基因的准确性，可将获得的基因序列与已建立的 进行比对。将Gpd基因的编码区与 连接，构建重组质粒，再将重组质粒导入酿酒酵母细胞中，实现利用酿酒酵母高效合成甘油的目的。 【答案】(1) 密码子/遗传密码 琼脂糖 更换微量移液器的枪头 (2)C (3) 冷的95%乙醇 D 调控 (4) 基因数据库/序列数据库 表达载体 【详解】(1)分析不同物种的GPD蛋白序列，确定蛋白质上相同的氨基酸区段，依据这些氨基酸所对应的密码子，根据碱基互补配对，确定DNA序列，进而设计1对引物。可通过琼脂糖凝胶电泳分离并纯化目标DNA片段。在制备PCR反应体系时，每次用微量移液器吸取不同试剂前，需要更换微量移液器的枪头，以避免交叉污染。 (2)A、DNA模板被其他酵母细胞的基因组DNA污染，可能扩增出其他DNA，从而出现另外一条条带，A错误； B、每个引物与DNA模板存在2个配对结合位点，从而扩增出不同的DNA片段，从而出现另外一条条带，B错误； C、在基因组中Gpd基因有2个拷贝，扩增出的DNA是相同DNA，电泳时只会出现一个条带，C正确； D、在基因组中存在1个与Gpd基因序列高度相似的其他基因，可能将相似的基因扩增出来，从而出现另外一条条带，D错误。 故选C。 (3)DNA在冷的95%乙醇中溶解度较低，可通过将酶切后的DNA经苯酚-氯仿抽提除去杂质，在加入冷的95%乙醇中沉淀，得到环形DNA。PCR过程中，子链的延伸方向为5'→3'，结合图示可知，应选择P2和P3引物进行第二次扩增。启动子可启动转录，终止子可终止转录，即启动子和终止子具有调控功能。 (4)为确定克隆获得的Gpd基因的准确性，可将获得的基因序列与已建立的基因数据库进行对比，若二者相同，则说明克隆获得的Gpd基因准确。将Gpd基因的编码区与表达载体连接，构建重组质粒，再将重组质粒导入酿酒酵母细胞中，使之进行表达，实现利用酿酒酵母高效合成甘油的目的。 典例2 (2024·海南·高考真题)酿酒酵母是重要的发酵菌种，广泛应用于酿酒、食品加工及生物燃料生产等。研究人员对酿酒酵母菌株A进行基因工程改造以提高发酵中的乙醇产量。回答下列问题： (1)酿酒酵母在有氧和无氧的条件下都能生存，属于 微生物，在无氧条件下能进行 发酵，可用于制作果酒等。 (2)传统发酵中，新鲜水果不接种酿酒酵母也能制备果酒，原因是 。 (3)工业上常采用单一菌种发酵生产食品。菌株A存在于环境中，实验室获得该单一菌种的分离方法有 和 。 (4)菌株A含有1个FLO基因，其表达的FLO蛋白可提高发酵中乙醇产量，且FLO蛋白量与乙醇产量成正相关，研究人员基于菌株A构建得到菌株B、C、D(如图)。该实验中，构建菌株B的目的是 ，预期菌株A、B、C、D发酵中乙醇产量的高低为 。 (5)菌株A中，X和Y基因的表达均可以提高发酵中乙醇产量。研究人员将X和Y基因融合在一起，构建了XY融合基因能表达的菌株E(如图)，其在发酵中具有更高的乙醇产量。菌株E中无单独的X和Y基因，且其他基因未被破坏。简要写出由菌株A到菌株E的构建思路 。 【答案】(1) 异养兼性厌氧 酒精 (2)新鲜水果表皮附着酵母菌 (3) 平板划线法 稀释涂布平板法 (4) 作为空白对照组，排除基因表达载体对乙醇产量的影响 菌株C＞菌株A=菌株B＞菌株D (5)从菌株A获得X、Y基因，使用4种引物分别扩增X、Y基因，其中X基因后端和Y基因前端的引物末端部分序列互补配对，可形成具有重叠链的PCR产物，接着利用融合PCR技术构建融合基因，再将获得的融合基因构建基因表达载体，将基因表达载体导入菌株，进行目的基因检测与鉴定，最终获得菌株E。 【详解】(1)酿酒酵母在有氧和无氧的条件下都能生存，属于异养兼性厌氧型微生物，在无氧条件下能进行酒精发酵，因此常用于制作果酒。 (2)传统发酵中，新鲜水果不接种酿酒酵母也能制备果酒，因为新鲜水果表面附着着酵母菌。 (3)实验室获得该单一菌种的分离方法有稀释涂布平板法和平板划线法，稀释涂布平板法中，经过一定的稀释后将菌液涂布在固体培养基上，可以获得单菌落；平板划线法是在无菌平板表面进行连续划线，微生物细胞数量将随着划线次数的增加而减少，并逐步分散开来，经多次划线培养后，可在平板表面得到单菌落。 (4)菌株B导入不含FLO基因的表达载体作为空白对照组，可以排除表达载体对乙醇产量结果的影响，根据题干可知，FLO基因表达的FLO蛋白可提高发酵中乙醇产量，且FLO蛋白量与乙醇产量成正相关，FLO基因数：菌株C＞菌株B＞菌株D，所以乙醇产量：菌株C＞菌株A=菌株B＞菌株D。 (5)菌株E中无单独的X和Y基因，菌株A含有X和Y基因，需要先利用限制酶从菌株A获得X、Y基因，使用4种引物分别扩增X、Y基因，其中X基因后端和Y基因前端的引物末端部分序列互补配对，可形成具有重叠链的PCR产物，利用融合PCR技术构建融合基因，再将获得的融合基因构建基因表达载体，将基因表达载体导入菌株，进行目的基因检测与鉴定，最终获得菌株E。 典例3(2024·福建·高考真题)病毒感染初期，机体会分泌干扰素并作用于细胞受体IFNAR来应对感染。麻疹是由麻疹病毒感染引起的急性传染病。已知人白细胞分化抗原46(hCD46)是麻疹病毒入侵细胞的主要受体，小鼠没有该受体，科研人员构建hCD46转基因小鼠用于相关研究，部分流程如图所示。 回答下列问题： (1)利用PCR技术获取目的基因hCD46，复性温度下发生的扩增过程是 。 (2)将hCD46接入质粒应选用的限制酶组合是 。为提高转基因效率，同时避免标记基因进入胚胎体内，应选用 限制酶组合将重组质粒变为线性DNA。 (3)为获取大量胚胎用于移植，可用激素处理小鼠a，使其 。将胚胎移植到小鼠c的子宫中，应选用桑葚胚的原因是 。 (4)利用PCR技术对子代小鼠进行hCD46基因检测，应设置不加DNA模板的对照组，目的是 。 (5)若能进一步构建既表达hCD46受体又敲除IFNAR基因的小鼠，则该小鼠对麻疹病毒具有高易感性，原因是 。 【答案】(1)两种引物分别与含hCD46基因的两条模板链结合 (2) EcoRⅠ和NotI AgeⅠ和HindⅢ (3) 超数排卵 桑葚胚易于在小鼠子宫着床 (4)排除PCR体系中外源DNA的污染 (5)该小鼠能被麻疹病毒感染，且干扰素无法作用于IFNAR以应对感染 【详解】(1)利用PCR技术获取目的基因hCD46，复性温度下发生的变化是两种引物分别与解开的两条模板链进行碱基互补配对，为子链的延伸做准备，即表现为两种引物分别与含hCD46基因的两条模板链结合 (2)结合图示可知，质粒中以及目的基因的两端含有限制酶EcoRⅠ和NotI的识别序列，且这两个序列位于启动子和终止子之间，因此，将hCD46接入质粒应选用的限制酶组合是EcoRⅠ和NotI。为提高转基因效率，同时避免标记基因进入胚胎体内，应选用AgeⅠ和HindⅢ限制酶组合将重组质粒变为线性DNA，因为这两种限制酶可以将重组质粒分为含目的基因的片段和含有标记基因的片段。 (3)为获取大量胚胎用于移植，可用激素处理小鼠a，使其超数排卵，为获取大量的供体胚胎做准备。将胚胎移植到小鼠c的子宫中，通常选用桑葚胚的原因是因为桑葚胚易于在小鼠子宫着床，进而可以提高胚胎的存活率。 (4)利用PCR技术对子代小鼠进行hCD46基因检测，应设置不加DNA模板的对照组作为空白对照，这样可以排除PCR体系中外源DNA的污染，提高实验结果的可信度。 (5)若能进一步构建既表达hCD46受体又敲除IFNAR基因的小鼠，则该转基因小鼠能接受抗原刺激，进而机体会分泌干扰素，但干扰素无法与相应的受体结合，因为转基因小鼠的受体IFNAR无法表达，因而干扰素无法起作用，因此，该小鼠对麻疹病毒具有高易感性。 【名校预测·第一题】(2025·广西·三模)ttn.2蛋白在肌小节组装和心脏发育中有着关键作用。科学家把斑马鱼ttn.2基因上游启动子序列和绿色荧光蛋白基因(EGFP基因)相连，构建出重组表达载体1。载体2则插入了转座酶基因。在转座酶的作用下，载体1质粒上两个TIR序列及二者之间的基因片段会一起随机插入到染色体DNA中。回答下列问题： (1)通常可利用 法把构建好的载体1和2同时导入斑马鱼的受精卵中，之后筛选得到发出绿色荧光的斑马鱼胚胎(如下图，箭头所指的位置会发出绿色荧光)，此实验构建的转基因斑马鱼的作用是 。 (2)为了探究ttn.2基因启动子和EGFP基因融合成的新基因插入的位置，可按图2的流程进行操作： ①将斑马鱼基因组DNA用HaeⅢ限制性内切酶处理足够长的时间，让限制酶切割基因组中所有的酶切位点。HaeⅢ的酶切位点是GG↓CC，处理后得到的DNA片段末端称为 (填“平”或“黏性”)末端。之后再加入 DNA连接酶来连接以上的DNA片段。 ②为了确定融合成的新基因插入位置的5′端TIR的上游序列，可将以上DNA片段连接产物作为模板，再加入图中引物 (填写图中引物旁边字母)进行PCR。将这一步的PCR产物称为甲，最后对甲进行测序，则可达到实验目的。 ③若要确定融合成的新基因插入位置的3′端TIR的下游序列，可利用与步骤②相似思路设计实验。将这一步的PCR产物称为乙，然后对乙进行测序。此步骤中先进行PCR，再对PCR产物测序的优点是 (答出1个即可)。 (3)将某一只发绿色荧光的斑马鱼进行以上步骤的实验后，收集PCR产物甲和乙分别进行电泳，都出现了2条DNA条带，出现这一结果最可能的原因是 。 【名校押题·第一题】(2025·黑龙江·模拟预测)诺如病毒(HuNoV)为单链RNA病毒，是导致人急性胃肠炎的最常见的病原体之一，其衣壳蛋白vpl蛋白具免疫原性，且可自组装成空心的病毒样颗粒(VLP)。科研人员利用昆虫杆状病毒表达系统制备VLP，即以杆状病毒为载体，通过特异性感染昆虫细胞生产VLP基因工程疫苗，部分技术路线如图1所示。回答下列问题： (1)为了后续实验中方便蛋白的纯化，需将vp1基因与小段His标签基因序列相连，形成融合基因(图2)，并与转移载体质粒连接，构建出重组转移载体。现欲通过PCR判定融合基因已准确连接，应选择图2中的引物组合是 。PCR扩增产物经琼脂糖凝胶电泳，结果符合预期，通常还需进行序列测定，原因是琼脂糖凝胶电泳技术 。 (2)昆虫HF细胞能高效表达外源基因，是与载体上的 (结构)有关。从结构上看，外源基因能和病毒DNA拼接的原因是 。构建重组杆状病毒要在昆虫细胞系中共转染，其原因是 。 (3)当目的基因两侧的小段序列与表达载体上某序列相同或相似时，可通过同源切割后进行片段互换实现同源重组。将含有vp1基因的重组转移载体质粒与携带杆状病毒基因组的BAC线性DNA共转染到昆虫SF9细胞中，通过一步转染即可实现重组杆状病毒的高效生成。已知ORF是病毒在昆虫细胞中复制的必备元件，△ORF是部分片段缺失的ORF(能在大肠杆菌中复制，不能在昆虫细胞中复制)。推测图1所示制备过程中，SF9细胞中只产生重组杆状病毒的必要条件是___________。(多选) A．甲为△ORF，乙为ORF B．BAC线性DNA为线状而非环状 C．BAC线性DNA含抗生素抗性基因 D．BAC线性DNA含杆状病毒基因组 (4)为扩大疫苗产量，昆虫HF细胞应选择 (填“贴壁”或“悬浮”)生长型细胞。与大肠杆菌为受体细胞相比，用昆虫细胞作为受体细胞生产VLP可更好的保留vpl蛋白的抗原性，其原因是 。 【名校押题·第二题】(2025·海南海口·模拟预测)乳腺炎是畜牧业中的常见疾病，给全球乳制品行业带来了巨大的经济负担。研究人员利用基因编辑工具结合Cre/LOXP系统，将炎症调节序列(IRS)靶向整合到山羊溶菌酶(LYZ)基因的启动子区域，成功培育出具有增强乳腺炎抗性的奶山羊，其操作过程如下图，回答下列问题： (注：①LOXP是具有特异性序列的小DNA片段，自身不表达，也不影响其他基因表达。②P1为启动子；EGFP为绿色荧光蛋白基因；PuroR为嘌呤霉素筛选基因；T1为终止子；TSS是转录起始位点。) (1)启动子位于基因的上游，紧挨着转录起始位点，其作用是 。 (2)Cre/LOXP系统主要由Cre酶和LOXP位点两部分组成。Cre酶可以识别并结合到LOXP序列的特定区域，并断开特定部位两个核苷酸之间的 键，然后将切口重新连接以敲除两个同向LOXP间的DNA序列。从作用效果来看，Cre酶相当于基因工程中的基本工具中的 。 (3)从生物安全的角度分析，最终利用Cre酶敲除外源EGFP和PuroR基因的意义是 。 (4)PCR技术可从分子水平检测EGFP和PuroR基因是否被成功敲除。请简要的写出实验思路： 。 (5)图2中涉及的生物技术有 (答2点)。在胚胎移植前，需要对代孕母羊进行同期发情处理，其目的是 。 【名校预测·第一题】 【答案】(1) 显微注射 探究ttn.2基因在斑马鱼发育过程中转录(或表达)部位和表达量 (2) 平 T4 A、C PCR可以快速精确扩增待测序的DNA片段，从而保证有足量的测序对象 (3)有2个融合成的新基因插入到斑马鱼的染色体DNA的不同位置 【详解】(1)通常可利用显微注射法把构建好的载体1和2同时导入斑马鱼的受精卵中，之后筛选得到发出绿色荧光的斑马鱼胚胎，此实验构建的转基因斑马鱼的作用是探究ttn.2基因在斑马鱼发育过程中转录(或表达)部位随时间的变化。 (2)①将斑马鱼基因组DNA用HaeⅢ限制性内切酶处理，HaeⅢ的酶切位点是GG↓CC，处理后得到的DNA片段末端称为平末端。之后再加入T4DNA连接酶来连接有平末端的DNA片段。 ②以上DNA片段连接产物是一个环状DNA，有的产物含有5′TIR作为模板和它的上游序列，因此再加入图中引物A、C进行PCR，就能扩增出ttn.2基因插入的5′端序列。 ③若要确定融合成的新基因插入位置的3′端TIR的下游序列，可利用与步骤②相似思路设计实验。此时选择的引物为B、D，将这一步的PCR产物称为乙，然后对乙进行测序。此步骤中先进行PCR，再对PCR产物测序的优点是PCR可以快速精确扩增待测序的DNA片段，从而保证有足量的测序对象。 (3)甲和乙分别扩增出ttn.2基因插入的5′端序列和3′端序列，收集PCR产物甲和乙分别进行电泳，都出现2条DNA条带，说明扩增出的DNA大小相同，则出现这一结果最可能的原因是有2个融合成的新基因同时插入到斑马鱼的染色体DNA中。 【名校押题·第一题】 【答案】(1) (引物)1和3 仅能检测DNA分子的大小，无法确定其碱基序列 (2) 启动子 都有规则的双螺旋结构 病毒只能寄生在活细胞中 (3)AD (4) 悬浮 昆虫细胞属于真核细胞表达系统，能对肽链进行正确的加工(盘曲折叠、组装、修饰)，保证了表达蛋白的活力(答案合理即可) 【详解】(1)PCR技术要求引物与模板链的3′端互补配对，且DNA聚合酶从引物的3′端开始延伸子链。启动子是一段位于基因编码链的5′端上游的DNA序列，转录时RNA聚合酶识别并结合启动子后，沿基因的模板链从3′→5′方向转录出mRNA，也即RNA聚合酶从编码链的5′端开始延伸子链。由图2可知，vp1基因模板链的3′端在右侧，因此vp1基因反转180°后才能与启动子准确连接，同时vp1基因和His基因的模板链位于一条链上，如下图。要判定vp1基因与His基因连接成的融合基因已准确连接，需要选择能扩增出融合基因的引物组合。因此，引物1和引物3可以分别与融合基因中vp1基因的3′端和His基因的3′端互补配对，从而扩增出准确连接的融合基因。    若His基因反转180°后进行连接，如下图，则引物2和4能判定vp1基因基因与His基因连接成的融合基因存在，但该融合基因不能被启动子正确启动和表达。   (2)基因表达载体包括启动子、终止子、目的基因和标记基因。启动子位于目的基因的首端，终止子位于目的基因的尾端，昆虫高效表达外源基因与载体上的强启动子有关；外源基因能和病毒DNA都具有规则的双螺旋结构，可以拼接；病毒只能寄生在活细胞中，因此构建重组病毒要在昆虫细胞系中共转染。 (3)A、结合图示分析，外源基因与病毒DNA通过同源重组实现拼接，需要将lef-2和甲、乙基因互换，然后再将乙、vp1、lef-2及杆状病毒基因组连接到一起。SF9细胞中能合成重组杆状病毒而不能合成野生型杆状病毒，说明野生型杆状病毒具备的是△ORF，在进行共转染同源重组时，BAC线性DNA上的甲替换了重组转移载体质粒上的乙，使重组杆状病毒能在昆虫细胞中复制，说明乙为ORF，因此SF9细胞中只能合成重组杆状病毒而不能合成野生型杆状病毒，A符合题意； B、线性DNA通过同源重组形成环状重组病毒，不是SF9细胞中能合成重组杆状病毒而不能合成野生型杆状病毒的原因，B不符合题意； C、抗生素抗性基因作为标记因，用于筛选重组质粒，与病毒生成无关，C不符合题意； D、BAC线性DNA含杆状病毒基因组，才能提供病毒复制和包装所需的遗传物质，从而使得SF9细胞中能合成重组杆状病毒，D符合题意。 故选AD。 (4)为扩大疫苗产量，昆虫HF细胞应选择悬浮生长型细胞，原因是悬浮型生长的细胞可以更好的与营养物质、氧气等接触，有利于细胞的增殖以及快速高效表达。大肠杆菌缺乏真核修饰加工系统，可能导致蛋白错误折叠或抗原性丧失。与大肠杆菌为受体细胞相比，昆虫细胞属于真核细胞表达系统，能对肽链进行正确的加工(盘曲折叠、组装、修饰)，保证了表达蛋白的活力，因此用昆虫细胞作为受体细胞生产VLP可更好的保留vp1蛋白的抗原性。 【名校押题·第二题】 【答案】(1)RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录出mRNA (2) 磷酸二酯键 限制酶和DNA连接酶 (3)从生物安全性角度，切除FGFP和PuroR基因可避免其表达产物引发动物机体的免疫排斥反应；能防止基因漂移，避免这些外源基因传播到其他生物体内，防范对生态系统及生物多样性的潜在威胁。 (4)提取基因编辑后奶山羊细胞的基因组DNA；根据GFP和PuroR基因序列设计特异性引物以提取的DNA为模板进行PCR扩增；然后将扩增产物进行琼脂糖凝胶电泳检测 (5) 体细胞核移植技术、胚胎移植技术 使胚胎在移植前后所处的生理环境保持一致，供体的胚胎移入受体后有相同或相似的生存条件 【详解】(1)启动子位于基因的上游，紧挨着转录起始位点，是RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录出mRNA。 (2)。Cre酶可以识别并结合到LOXP序列的特定区域，并断开特定部位两个核苷酸之间的磷酸二酯键，与基因工程中限制酶的作用相似；将切口重新连接以敲除两个同向LOXP间的DNA序列，连接DNA片段，与DNA连接酶功能相似，因此从作用效果来看，Cre酶相当于基因工程中的基本工具中的限制酶和DNA连接酶。 (3)EGFP为绿色荧光蛋白基因，PuroR为嘌呤霉素筛选基因，从生物安全性角度，切除FGFP和PuroR基因可避免其表达产物引发动物机体的免疫排斥反应；能防止基因漂移，避免这些外源基因传播到其他生物体内，防范对生态系统及生物多样性的潜在威胁。 (4)若想用PCR技术从分子水平检测EGFP和PuroR基因是否被成功敲除，可提取基因编辑后奶山羊细胞的基因组DNA；根据GFP和PuroR基因序列设计特异性引物以提取的DNA为模板进行PCR扩增；然后将扩增产物进行琼脂糖凝胶电泳检测。 (5)图2中涉及的生物技术有动物细胞核移植技术、动物细胞培养、早期胚胎发育、胚胎移植等技术。在胚胎移植前，需要对代孕母羊进行同期发情处理，使胚胎在移植前后所处的生理环境保持一致，供体的胚胎移入受体后有相同或相似的生存条件。 2 学科网（北京）股份有限公司 $$