专题13 科技文阅读（北京专用）2026年高考生物二模分类汇编

**基本信息** 汇编北京多城区2026年二模生物非选择题，以8个科技前沿情境（如胰腺癌细胞自噬、单倍体育种技术）构建能力梯度，融合生命观念与科学思维考查。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |非选择题|8道|细胞自噬、NADH/NAD+代谢平衡、线粒体功能、基因调控（Sh/Pd基因）、光合与光呼吸、生态系统评估、单倍体育种|胰腺癌细胞题结合GFP-RFP报告系统考查实验分析，小麦育种题整合CRISPR技术与单倍体诱导考查创新应用，体现真实科研情境与分层设问|

专题13 科技文阅读 1、（2026·北京西城·二模）学习以下材料，回答（1）～（4）题。 胰腺癌细胞的“建设者”与“幸存者”策略 胰腺癌生长快且治疗难度大。研究发现，胰腺癌细胞能通过感知外部环境来切换生存策略，从而在化疗的狂轰滥炸中存活下来。 在一定条件下，细胞会“吃掉”自身物质和结构，即细胞自噬（如图）。为研究胰腺癌细胞的自噬，构建了表达GFP-LC3-RFP融合蛋白（GFP为绿色荧光蛋白，RFP为红色荧光蛋白）的胰腺癌细胞系。这个报告系统像一个酸度计：当自噬体与溶酶体融合形成自噬溶酶体后，酸性环境会淬灭GFP荧光，而RFP荧光得以保留。利用该胰腺癌细胞系，模拟肿瘤状态进行体外培养，结果发现存在不同自噬状态的癌细胞。低自噬细胞增殖能力强，但对化疗药物不耐受。高自噬细胞则相反。在不同环境下，胰腺癌细胞可以在低自噬（建设者）与高自噬（幸存者）状态之间灵活切换。 通过信号通路研究发现，在低自噬胰腺癌细胞中Hippo通路失活，使YAP1降解被抑制，YAP1蛋白进入细胞核，抑制自噬相关基因表达，从而使自噬受阻。层粘连蛋白是细胞外基质中的重要成分。整合素位于细胞膜上，是细胞与细胞外基质相互作用的主要介导者，整合素与层粘连蛋白相互作用减少会导致胰腺癌细胞自噬水平增加。进一步研究证实，胰腺癌细胞通过整合素感知层粘连蛋白来调控Hippo通路进而调节自噬水平。 该研究揭示了胰腺癌细胞自噬的调节机制，为改善胰腺癌治疗效果提供了思路。 (1)自噬溶酶体中存在大量的_________，能将其中的物质和细胞器降解后再利用。 (2)研究者通过比较_________来区分高自噬癌细胞和低自噬癌细胞。 (3)下列实验结果中，支持“胰腺癌细胞通过整合素感知层粘连蛋白来调控Hippo通路进而调节其自噬水平”的有_________。 A．在缺乏整合素的细胞中，YAP1蛋白被大量降解 B．敲低整合素会导致胰腺癌细胞自噬水平显著增加 C．层粘连蛋白丰富区域的癌细胞核内YAP1水平高于层粘连蛋白缺乏区域的癌细胞 (4)请提出一种提高胰腺癌治疗效果的思路_________。 2、（2026·北京丰台·二模）学习以下材料，回答（1）～（4）题。 细胞内NADH/NAD+的平衡及利用 细胞内代谢反应的稳定进行，离不开氧化还原平衡。NAD+作为细胞中重要的氢载体，可接受反应中脱下的氢原子转为NADH，二者的比例决定了细胞的氧化还原状态。大肠杆菌以葡萄糖为碳源，在有氧时利用细胞膜上的呼吸链，将产生的NADH经Q的传递，氧化生成水并实现NAD+再生，如图1a。无氧时无法用氧气消耗NADH，而以丙酮酸消耗NADH生成乳酸，这也是工业生产乳酸的原理，如图1b。 工业生产希望利用来自废弃油脂水解产生的廉价甘油取代葡萄糖合成乳酸。然而甘油氢元素比例高于糖类，为生产带来了困难。若处于有氧环境，产生的NADH会优先进入呼吸链被氧气消耗，丙酮酸无法转化为乳酸；若处于无氧环境，反应因NADH/NAD+失衡也无法持续生成乳酸，如图2a。 为解决上述问题，研究者对大肠杆菌进行了两步关键改造，获得菌株N。第一步，敲除所有编码使NADH进入呼吸链的脱氢酶基因，导致即使在有氧条件下，细菌代谢也被“强制”进入发酵模式，即用氧气以外途径消耗NADH。第二步，利用基因工程使大肠杆菌能表达3-磷酸甘油脱氢酶（glpD）。该酶用Q代替NAD+接收甘油脱下的氢形成QH2后，氢被传递至呼吸链，实现持续发酵，如图2b。 这一研究结果也打破了传统观念中“有氧只能彻底氧化分解、无氧只能进行发酵”的固有观念。菌株N可实现在有氧条件下的发酵，用不同质粒向菌株N中导入不同代谢体系的酶基因，还可以实现更多高价值物质的工业化生产。 (1)真核生物有氧呼吸场所是________，大肠杆菌有氧呼吸场所是________。 (2)文中第二段提到：“若处于无氧环境，反应因NADH/NAD+失衡也无法持续生成乳酸”，从反应过程分析，失衡是由于1分子甘油生成1分子丙酮酸的过程中产生________分子NADH，而每分子丙酮酸接收________分子NADH。菌株N通过glpD减少________的产生实现平衡，乳酸发酵能持续进行。 (3)科学家敲除菌株N乳酸代谢酶的基因，导入下列四条代谢路径的酶基因，以生产其他物质。若各酶均能正常表达并发挥作用，中间产物和终产物均不影响细胞的正常生长。下列代谢路径中，可顺利获得预期终产物的是________。 A． B． C． D． (4)丙酮酸转化为琥珀酸的总反应为： 丙酮酸+CO2+ATP+2NADH琥珀酸+ADP+Pi+2NAD+ 有人提出在大肠杆菌中敲除所有NADH进入呼吸链的脱氢酶基因后，可不转入glpD，而转入酶系A基因来实现用甘油生产琥珀酸。实践后发现产量极低，请你从能量的角度分析原因________。 3、（2026·北京东城·二模）学习以下材料，回答（1）～（4）题。 线粒体新角色——睡眠节律调节器 果蝇中枢神经系统中存在着进行睡眠稳态调控的D神经元，其兴奋可诱导和维持睡眠，睡眠剥夺（强制唤醒）后D神经元的兴奋会被抑制。D神经元线粒体内膜上分布着各种转运蛋白（如图1），与睡眠状态相比，睡眠剥夺果蝇D神经元中这些转运蛋白对应基因的转录水平均显著上调。 D神经元耗能不足会发生“电子泄漏”，生成活性氧，当活性氧的生成速率高于机体消除能力时，会破坏线粒体膜结构，进而出现线粒体碎片化（裂变）。裂变至一定程度，线粒体与内质网接触增强，内质网广阔的膜结构帮助线粒体片段融合、修复，损伤严重的片段会经自噬作用降解。检测不同条件下D神经元中线粒体数量和体积，结果如图2。研究也发现人工诱导线粒体融合可使D神经元的兴奋性增加，睡眠变长，阻碍线粒体融合会使果蝇“重度失眠”；而调控线粒体裂变则相反。证明线粒体不仅是能量工厂，更是关键的睡眠节律调节器。 除D神经元外，机体其他细胞也会在睡眠时进行线粒体融合、修复。睡眠是优化能量代谢效率的关键生命活动，充足的睡眠对机体健康至关重要。 (1)图1线粒体内膜为有氧呼吸第______阶段的场所，H+通过Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ运至线粒体膜间隙，并以______方式通过ATP合成酶，进而生成大量ATP，最终通过转运蛋白sesB运输至细胞质基质，为D神经元的生命活动供能。 (2)综合文中信息，完善短期睡眠剥夺后D神经元中发生的调控过程______。 (3)针对这一调控过程的理解正确的有______。 A．可通过抑制活性氧的产生，促进线粒体裂变 B．过表达促进线粒体裂变的蛋白，睡眠减少 C．自噬可有效清除线粒体受损区域，利于其修复 D．体现线粒体、内质网、溶酶体等分工合作，维持机体稳态、 (4)人体中也存在类似的睡眠调控神经元，其调控睡眠的机理与D神经元相同。请结合图2解释，在日常学习生活中应规避长期睡眠不足的原因______。 4、（2026·北京朝阳·二模）学习以下材料，回答（1）~（5）题。 关闭豆荚“自爆开关”的机制 大豆豆荚内木质素的不对称分布可使豆荚壁产生扭转力，引发炸裂；豆荚腹侧缝合线处细胞壁增厚（图1），能增强结构稳定性，抑制豆荚炸裂。 以野生大豆与栽培大豆为亲本构建杂交后代群体，利用分子标记SSR，在16号染色体上锁定两个调控豆荚炸裂的关键基因：Sh与Pd。野生大豆与栽培大豆这两个基因部分序列如图2。Sh基因编码转录因子SH，调控靶基因表达；Pd基因参与调控木质素的不对称分布。在栽培大豆中分别过表达Sh或Pd基因，均可显著提高豆荚炸裂率。 A蛋白可促使豆荚腹侧缝合线处细胞壁增厚，推测转录因子SH可调控A基因表达。AD基因表达转录激活蛋白，将编码转录因子的基因与AD基因融合表达。当转录因子识别并结合靶基因启动子时，AD便发挥转录激活活性，启动基因表达。研究者制备表达载体（如表），将不同组合的载体共转化酵母菌，分1-5区涂布于添加显色底物的平板（图3）。若Lac基因表达，菌落呈蓝色。 载体编号 转入基因片段 a A基因启动子-Lac基因编码序列 b 组成型启动子-Sh-AD融合基因编码序列 c 组成型启动子-AD基因编码序列 d Lac基因编码序列 注：组成型启动子具有持续激活基因表达的活性 大豆群体遗传学分析显示：Sh与Pd基因调控通路相互独立，在人工驯化中被共同选择；栽培大豆中，两基因位点两侧均出现500~700 kb的“选择性清除”区域，即该区域核苷酸多样性显著降低。本研究阐明了人工驯化形成的栽培大豆抗炸裂性状的分子机制与进化规律，为豆科作物高产育种、种质资源保护与粮食安全保障提供理论支撑。 (1)图2中Sh基因突变的类型是碱基的____________。 (2)若SSR标记与抗炸裂基因____________，则该SSR在抗炸裂大豆植株群体中被高频检出。 (3)图3平板区域1转入的载体含有Lac基因且可表达，培养平板上不同区域菌落呈现颜色为____________，说明转录因子SH可结合A基因启动子。 (4)依据材料信息选择合适的选项，完善栽培大豆群体获得抗炸裂性状的机制。 A．Sh、Pd基因突变 B．sh和pd基因频率升高 C．Pd基因突变，使豆荚木质素不对称分布程度下降 D．sh无法抑制A基因启动子活性，A基因表达，豆荚腹侧缝合线处细胞壁增厚 ①__________②__________③__________ (5)结合“选择性清除”现象，从利弊两方面分析人工驯化对大豆种质资源的影响__________。 5、（2026·北京昌平·二模）学习以下材料，回答（1）～（4）题。 揭示光合与光呼吸调控新机制-未来作物增产新策略 阐明光合作用与光呼吸的精细调控机制，对提高作物光合效率、抗逆性和最终产量至关重要。 光呼吸是绿色植物在光下吸收O2，将叶绿体中的C5氧化分解为C3和CO2的过程。在光下，当O2浓度高、CO2浓度低时，R酶催化光呼吸过程；反之，R酶催化CO2的固定过程。 研究团队获得一株具有典型光呼吸表型的拟南芥AspRS3基因突变体，该突变体生长迟缓、矮小黄化。一方面AspRS3基因缺失抑制R酶等叶绿体基因编码蛋白的合成，导致光合膜系统的破坏和活性氧的积累，活性氧的积累会抑制核编码基因的表达和光呼吸酶的活性；另一方面，叶绿体基因编码蛋白合成障碍会抑制部分核基因表达，如Fd-GOGAT等光呼吸酶丰度下降，从而影响植物光合作用和光呼吸。 利用另一拟南芥突变体glu1（Fd-GOGAT功能缺陷）构建了突变体库，从中筛选到表型恢复突变体rog1（ROG1基因编码ABA合成关键酶），ABA（脱落酸）对碳同化和氮同化有抑制作用，这些抑制作用依赖于ABA信号通路中的关键组分——ABI5，其机制如下图。 本研究揭示了ABI5在ABA调控光合作用中的核心作用，为通过调控ABI5表达来提升碳氮利用效率、增加作物产量的新策略提供依据。而且ABI5突变体在高光胁迫下仍较好保持光合膜系统的光能捕获效率，说明在提升产量的同时并未显著牺牲抗逆性，这为其在未来农业中的应用提供了可能性。 注：RCA、RBCS是碳同化基因表达产物，GLU1是氮同化基因表达产物，GLN是谷氨酰胺，Glu是谷氨酸 (1)光呼吸与细胞呼吸的相同点是_____（答出两点即可）。文中的碳同化过程是指光合作用过程的_____阶段。 (2)植物在干旱天气和过强光照下，光反应速率______暗反应速率，光呼吸______，消耗光反应生成的多余NADPH和ATP，造成了能量的损耗，但也防止了强光对叶绿体的破坏，又可以为暗反应阶段提供原料。 (3)下列对具有典型光呼吸表型的拟南芥突变体相关叙述正确的是_____。 A．AspRS3基因突变抑制部分核基因表达导致光呼吸减弱 B．AspRS3基因突变导致光呼吸酶活性降低导致光呼吸减弱 C．AspRS3基因突变的拟南芥在高浓度CO2条件下能恢复正常生长 (4)请提出一条通过调控ABI5表达来提升碳氮利用效率、增加作物产量的新举措：_____。 6、（2026·北京海淀·二模）学习以下材料，回答（1）～（4）题。 水生生态系统健康评估 水生生态系统健康评估是保障流域生态安全的基础。传统的理化指标仅能反映瞬时水质，难以全面刻画生态系统的结构与功能状态。为此，生态学家构建了生物完整性指数（IBI），通过筛选群落中对人为扰动敏感的指标（如物种数、食性等），将抽象的生态系统状态量化为直观的综合得分。 鱼类处于水生食物网的高营养级，能反映流域的长期环境变化，因此鱼类完整性指数（F-IBI）是IBI中最早应用的指标。自然水体中，优质食物资源（如水生昆虫）丰富稳定，演化出大量专食性鱼类。当流域受干扰后，优质食物资源减少，能利用有机碎屑等低质食物资源的杂食性鱼类比例上升。下表为农业区A河段与自然林区B河段的调查数据。 河段 鱼类物种数 专食性鱼类比例 杂食性鱼类比例 F-IBI A河段 6 43% 57% 32（差） B河段 18 66% 16% 44（一般） 在重度污染水体中，传统的鱼类捕捞调查方式因捕获量过低而准确性下降，微生物完整性指数（M-IBI）可以更有效地反映环境变化。eDNA技术通过分析环境样本中残留的生物DNA来识别不同的生物。细菌的16S rRNA基因含多个恒定区和可变区，后者具有物种特异性。通过PCR扩增，对产物进行测序，如图1。之后将测序结果与数据库比对，就可以获得微生物种类的信息，实现对水体中微生物多样性的评估。若在PCR时对来自不同水域的样品添加不同标签序列，就可以对不同水域的DNA样品同时测序，节约时间和成本。 生态学领域的新理论和新技术为守护生态安全，实现人与自然和谐发展提供了保障。 (1)水生生态系统维持环境稳定、保障生态安全的功能体现了生物多样性的____________价值。IBI将多个生物学指标整合量化，转化为单一综合指数，描述生态系统健康状况，这运用了____________的科学方法。 (2)分析文中两个河段的数据，与B河段相比，A河段的鱼类物种数较低，该河段____________结构简单，自我调节能力弱；此外，A河段的____________，说明该流域优质食物资源减少。因此F-IBI评分恰当地反映了两个河段所在生态系统的稳定性。 (3)文中为了测定M-IBI，需进行PCR1和PCR2，其中PCR1的产物是PCR2的模板。请从图2的a～e中选择恰当内容填入①～③，完成PCR1和PCR2的引物设计①______②______③______。 (4)eDNA技术可用于水体中珍稀濒危物种的调查。与传统捕捞调查相比，该技术的优势是____________。 7、（2026·北京石景山·二模）学习以下材料，回答（1）～（4）题。 一种基于单倍体胚的小麦育种新策略 小麦是全球重要的粮食作物，由于其基因组复杂，若以小麦幼胚为受体材料进行转基因或基因编辑操作，成功率低、后代需要多代自交才能稳定遗传，严重制约小麦育种的效率。 单倍体育种是快速获得纯合品系的有效途径，但以小麦花粉为外植体诱导出单倍体植株的成功率极低。MTL基因在花粉中特异性表达出一种磷脂酶，当该基因功能丧失时，受精后来自父本的染色体被消除，最终产生仅含有母本染色体的单倍体植株。我国科研人员将胚特异性启动子和花青素基因（表达产物呈紫色）融合，导入MTL基因敲除的小麦，培育出了一个纯合的单倍体诱导系（H品系），该品系染色体数目正常，但与普通小麦品种杂交后，可得到一定比例的单倍体胚，且可通过胚的颜色快速筛选。 为检测单倍体胚用于基因编辑的效果，科研人员以其为实验材料培育糯性小麦新品种。小麦的淀粉合成途径如图1所示，支链淀粉比例达到95%以上时，可称作糯性小麦。 利用CRISPR/Cas9系统对单倍体胚进行基因编辑。已知该系统中的sgRNA与Cas9蛋白形成复合体，该复合体中的sgRNA可识别并与靶基因部分序列特异性结合，Cas9蛋白可对靶基因进行切割，进而导致靶基因的功能丧失或改变。研究者构建如图2所示的DNA片段（其中NLS序列编码核定位短肽），并采用农杆菌转化法导入单倍体胚，当年就培育出了符合要求的小麦植株。 (1)小麦单倍体胚的细胞中染色体数目与普通小麦______中的染色体数目相同。 (2)研究者使用H品系作为______（填“父本”或“母本”）与普通小麦（胚为白色）杂交，所结种子中，胚为______色的即为单倍体胚。 (3)根据文中信息，分析图2中NLS序列与Cas9序列连接，不与sgRNA序列连接的原因______。 (4)请结合基因工程等内容，完善本文培育纯合糯性小麦的流程______。 8、（2026·北京房山·二模）学习以下材料，回答下面小题。 基于向日葵孤雌生殖的双单倍体育种技术 现代植物育种机构多利用异常的生殖模式加速作物改良。双单倍体育种能够使新的重组单倍型快速实现纯合状态，大幅加速育种效率，但开发双单倍体的主要障碍是实现单倍体诱导。 研究发现，抑制花粉磷脂酶活性，去雄的二倍体向日葵能够自发形成孤雌生殖的单倍体种子。而全光谱高强度的补光可进一步提高孤雌生殖频率，每个花盘可获得数百颗单倍体种子。利用流式细胞术的倍性分析，确定单倍体，如图1所示。 单倍体向日葵种子的土壤萌发率较低，约40%的单倍体种子能在土壤中萌发，但其中约一半的幼苗发育异常。单倍体植株叶片较小，气孔与普通二倍体幼苗差异明显（图2）。在培养基中离体培养时，萌发率可提高至46%-55%，并且通过添加细胞分裂素可以修复部分异常幼苗，使其恢复正常生长。选择正常生长的幼苗进行切段处理，获得双单倍体（图3）。 借助上述方法，将向日葵自交系选育周期从6年以上缩短至10个月。 本研究用补充光照、化学去雄和基因组加倍来构建一个基于向日葵孤雌生殖的双单倍体平台，为其他作物的遗传改良提供了新的思路。 (1)正常情况下，向日葵通过双受精进行有性生殖，受精卵经_____发育为胚，而诱导孤雌生殖的单倍体时，_____发育为胚进而发育为种子。 (2)据图1成功获取单倍体的依据是_____，图2提供了_____水平的证据。 (3)由孤雌生殖获得的单倍体向日葵通常高度不育，请解释其原因_____。 (4)结合双单倍体育种流程分析（不考虑突变），以下说法正确的是_____。 A．阶段一获得的幼苗遗传组成相同 B．阶段二切段会经历脱分化、再分化阶段 C．阶段三发生了染色体数目变异 D．阶段三获得的双单倍体幼苗可能是杂合子 (5)你是否支持将调控孤雌生殖的基因导入其他作物进行育种，说明理由_____（写出2点）。 2 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 $ 专题13 科技文阅读 1、（2026·北京西城·二模）学习以下材料，回答（1）～（4）题。 胰腺癌细胞的“建设者”与“幸存者”策略 胰腺癌生长快且治疗难度大。研究发现，胰腺癌细胞能通过感知外部环境来切换生存策略，从而在化疗的狂轰滥炸中存活下来。 在一定条件下，细胞会“吃掉”自身物质和结构，即细胞自噬（如图）。为研究胰腺癌细胞的自噬，构建了表达GFP-LC3-RFP融合蛋白（GFP为绿色荧光蛋白，RFP为红色荧光蛋白）的胰腺癌细胞系。这个报告系统像一个酸度计：当自噬体与溶酶体融合形成自噬溶酶体后，酸性环境会淬灭GFP荧光，而RFP荧光得以保留。利用该胰腺癌细胞系，模拟肿瘤状态进行体外培养，结果发现存在不同自噬状态的癌细胞。低自噬细胞增殖能力强，但对化疗药物不耐受。高自噬细胞则相反。在不同环境下，胰腺癌细胞可以在低自噬（建设者）与高自噬（幸存者）状态之间灵活切换。 通过信号通路研究发现，在低自噬胰腺癌细胞中Hippo通路失活，使YAP1降解被抑制，YAP1蛋白进入细胞核，抑制自噬相关基因表达，从而使自噬受阻。层粘连蛋白是细胞外基质中的重要成分。整合素位于细胞膜上，是细胞与细胞外基质相互作用的主要介导者，整合素与层粘连蛋白相互作用减少会导致胰腺癌细胞自噬水平增加。进一步研究证实，胰腺癌细胞通过整合素感知层粘连蛋白来调控Hippo通路进而调节自噬水平。 该研究揭示了胰腺癌细胞自噬的调节机制，为改善胰腺癌治疗效果提供了思路。 (1)自噬溶酶体中存在大量的_________，能将其中的物质和细胞器降解后再利用。 (2)研究者通过比较_________来区分高自噬癌细胞和低自噬癌细胞。 (3)下列实验结果中，支持“胰腺癌细胞通过整合素感知层粘连蛋白来调控Hippo通路进而调节其自噬水平”的有_________。 A．在缺乏整合素的细胞中，YAP1蛋白被大量降解 B．敲低整合素会导致胰腺癌细胞自噬水平显著增加 C．层粘连蛋白丰富区域的癌细胞核内YAP1水平高于层粘连蛋白缺乏区域的癌细胞 (4)请提出一种提高胰腺癌治疗效果的思路_________。 【答案】(1)水解酶 (2)GFP与RFP荧光强度比值的大小 (3)ABC (4)自噬抑制类药物与化疗药物联合用药 【知识点】细胞自噬、细胞癌变的原因及防治 【详解】（1）溶酶体是细胞的 “消化车间”，内部含有多种酸性水解酶，自噬体与溶酶体融合形成自噬溶酶体后，这些水解酶会将包裹的胞质蛋白、细胞器等物质降解，降解产物可被细胞重新利用。 （2）报告系统 GFP-LC3-RFP 的工作原理： 自噬体阶段：GFP 和 RFP 荧光均正常存在，GFP/RFP 比值较高； 自噬溶酶体阶段：酸性环境淬灭 GFP 荧光，RFP 荧光保留，GFP/RFP 比值显著降低。 因此，GFP/RFP 比值越低，说明细胞内自噬溶酶体越多，自噬水平越高；比值越高，自噬水平越低。研究者可通过比较 GFP与RFP荧光强度比值的大小区分高自噬（低比值）和低自噬（高比值）癌细胞。 （3）A、整合素缺乏 → 无法与层粘连蛋白结合 → Hippo 通路激活 → YAP1 被降解 → 核内 YAP1 减少 → 自噬相关基因解除抑制 → 自噬水平升高。 该结果直接验证了 “整合素缺失→YAP1 降解” 的环节，符合通路机制，A正确； B、敲低整合素 → 细胞无法感知层粘连蛋白 → Hippo 通路激活 → YAP1 降解 → 自噬相关基因表达增加 → 自噬水平升高。 该结果直接证明了整合素水平与自噬水平的负相关关系，B正确； C、层粘连蛋白丰富 → 整合素与层粘连蛋白结合 → Hippo 通路失活 → YAP1 降解被抑制 → 核内 YAP1 积累 → 自噬相关基因被抑制 → 自噬水平降低。 该结果验证了 “层粘连蛋白水平→核内 YAP1 水平” 的正相关关系，符合通路机制，C正确。 （4） 自噬抑制剂与化疗药物联合用药： 题干指出 “低自噬细胞对化疗药物不耐受，高自噬细胞对化疗耐受”，因此使用自噬抑制剂（如抑制自噬体形成或溶酶体功能的药物），将癌细胞锁定在低自噬状态，可显著增强化疗药物对癌细胞的杀伤效果。 2、（2026·北京丰台·二模）学习以下材料，回答（1）～（4）题。 细胞内NADH/NAD+的平衡及利用 细胞内代谢反应的稳定进行，离不开氧化还原平衡。NAD+作为细胞中重要的氢载体，可接受反应中脱下的氢原子转为NADH，二者的比例决定了细胞的氧化还原状态。大肠杆菌以葡萄糖为碳源，在有氧时利用细胞膜上的呼吸链，将产生的NADH经Q的传递，氧化生成水并实现NAD+再生，如图1a。无氧时无法用氧气消耗NADH，而以丙酮酸消耗NADH生成乳酸，这也是工业生产乳酸的原理，如图1b。 工业生产希望利用来自废弃油脂水解产生的廉价甘油取代葡萄糖合成乳酸。然而甘油氢元素比例高于糖类，为生产带来了困难。若处于有氧环境，产生的NADH会优先进入呼吸链被氧气消耗，丙酮酸无法转化为乳酸；若处于无氧环境，反应因NADH/NAD+失衡也无法持续生成乳酸，如图2a。 为解决上述问题，研究者对大肠杆菌进行了两步关键改造，获得菌株N。第一步，敲除所有编码使NADH进入呼吸链的脱氢酶基因，导致即使在有氧条件下，细菌代谢也被“强制”进入发酵模式，即用氧气以外途径消耗NADH。第二步，利用基因工程使大肠杆菌能表达3-磷酸甘油脱氢酶（glpD）。该酶用Q代替NAD+接收甘油脱下的氢形成QH2后，氢被传递至呼吸链，实现持续发酵，如图2b。 这一研究结果也打破了传统观念中“有氧只能彻底氧化分解、无氧只能进行发酵”的固有观念。菌株N可实现在有氧条件下的发酵，用不同质粒向菌株N中导入不同代谢体系的酶基因，还可以实现更多高价值物质的工业化生产。 (1)真核生物有氧呼吸场所是________，大肠杆菌有氧呼吸场所是________。 (2)文中第二段提到：“若处于无氧环境，反应因NADH/NAD+失衡也无法持续生成乳酸”，从反应过程分析，失衡是由于1分子甘油生成1分子丙酮酸的过程中产生________分子NADH，而每分子丙酮酸接收________分子NADH。菌株N通过glpD减少________的产生实现平衡，乳酸发酵能持续进行。 (3)科学家敲除菌株N乳酸代谢酶的基因，导入下列四条代谢路径的酶基因，以生产其他物质。若各酶均能正常表达并发挥作用，中间产物和终产物均不影响细胞的正常生长。下列代谢路径中，可顺利获得预期终产物的是________。 A． B． C． D． (4)丙酮酸转化为琥珀酸的总反应为： 丙酮酸+CO2+ATP+2NADH琥珀酸+ADP+Pi+2NAD+ 有人提出在大肠杆菌中敲除所有NADH进入呼吸链的脱氢酶基因后，可不转入glpD，而转入酶系A基因来实现用甘油生产琥珀酸。实践后发现产量极低，请你从能量的角度分析原因________。 【答案】(1) 线粒体、细胞质基质 细胞膜、细胞质基质 (2) 2 1 1分子NADH (3)ABD (4)敲除所有NADH进入呼吸链的脱氢酶基因，且不转入glpD基因，会导致细胞无法通过呼吸链获得能量；而生产琥珀酸的反应需要消耗能量，导致细胞能量供应不足，细胞的增殖受到显著抑制，产量低 【知识点】有氧呼吸过程、无氧呼吸过程 【详解】（1）真核生物：有氧呼吸三个阶段分别在细胞质基质（第一阶段）、线粒体基质（第二阶段）、线粒体内膜（第三阶段），因此总场所是细胞质基质和线粒体。大肠杆菌是原核生物，没有线粒体，它的呼吸链位于细胞膜上（图1a也标注了“大肠杆菌细胞膜”），因此有氧呼吸场所是细胞质基质和细胞膜。 （2）结合图2a可知，甘油生成丙酮酸的过程中，甘油脱氢和中间产物脱氢共产生2分子NADH；而1分子丙酮酸转化为乳酸只消耗1分子NADH，因此多余NADH导致NADH/NAD⁺失衡。菌株N的glpD用Q代替NAD⁺接收甘油脱下的氢，减少了NADH的生成，使NADH的生成量和消耗量平衡，发酵可以持续进行。 （3）菌株N为改造后的工程菌，每生成1分子丙酮酸就会产生1分子NADH，需要导入的代谢路径消耗等量NADH，生成NAD⁺才能维持平衡，持续生产： A、1分子丙酮酸消耗1分子NADH，生成1分子NAD⁺，平衡，可获得产物； B、1分子丙酮酸消耗1分子NADH，生成1分子NAD⁺，平衡，可获得产物； C、2分子丙酮酸对应产生2分子NADH，该路径仅消耗1分子NADH，NADH积累，无法持续，不能获得产物； D、2分子丙酮酸对应产生2分子NADH，该路径共消耗2分子NADH，生成2分子NAD⁺，平衡，可获得产物。 （4）从能量角度分析，题干给出的总反应显示，生成琥珀酸需要消耗ATP；若不转入glpD，甘油脱下的氢全部生成NADH，而NADH无法进入呼吸链氧化磷酸化产生ATP，仅甘油发酵产生的ATP远不能满足反应的需求，因此琥珀酸产量极低。总结原因为敲除所有NADH进入呼吸链的脱氢酶基因，且不转入glpD基因，会导致细胞无法通过呼吸链获得能量；而生产琥珀酸的反应需要消耗能量，导致细胞能量供应不足，细胞的增殖受到显著抑制，产量低。 3、（2026·北京东城·二模）学习以下材料，回答（1）～（4）题。 线粒体新角色——睡眠节律调节器 果蝇中枢神经系统中存在着进行睡眠稳态调控的D神经元，其兴奋可诱导和维持睡眠，睡眠剥夺（强制唤醒）后D神经元的兴奋会被抑制。D神经元线粒体内膜上分布着各种转运蛋白（如图1），与睡眠状态相比，睡眠剥夺果蝇D神经元中这些转运蛋白对应基因的转录水平均显著上调。 D神经元耗能不足会发生“电子泄漏”，生成活性氧，当活性氧的生成速率高于机体消除能力时，会破坏线粒体膜结构，进而出现线粒体碎片化（裂变）。裂变至一定程度，线粒体与内质网接触增强，内质网广阔的膜结构帮助线粒体片段融合、修复，损伤严重的片段会经自噬作用降解。检测不同条件下D神经元中线粒体数量和体积，结果如图2。研究也发现人工诱导线粒体融合可使D神经元的兴奋性增加，睡眠变长，阻碍线粒体融合会使果蝇“重度失眠”；而调控线粒体裂变则相反。证明线粒体不仅是能量工厂，更是关键的睡眠节律调节器。 除D神经元外，机体其他细胞也会在睡眠时进行线粒体融合、修复。睡眠是优化能量代谢效率的关键生命活动，充足的睡眠对机体健康至关重要。 (1)图1线粒体内膜为有氧呼吸第______阶段的场所，H+通过Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ运至线粒体膜间隙，并以______方式通过ATP合成酶，进而生成大量ATP，最终通过转运蛋白sesB运输至细胞质基质，为D神经元的生命活动供能。 (2)综合文中信息，完善短期睡眠剥夺后D神经元中发生的调控过程______。 (3)针对这一调控过程的理解正确的有______。 A．可通过抑制活性氧的产生，促进线粒体裂变 B．过表达促进线粒体裂变的蛋白，睡眠减少 C．自噬可有效清除线粒体受损区域，利于其修复 D．体现线粒体、内质网、溶酶体等分工合作，维持机体稳态、 (4)人体中也存在类似的睡眠调控神经元，其调控睡眠的机理与D神经元相同。请结合图2解释，在日常学习生活中应规避长期睡眠不足的原因______。 【答案】(1) 三 协助扩散/易化扩散 (2)增加    减少   增加   裂变     融合、修复 (3)BCD (4)据图2可知，解除睡眠剥夺后，可以修复因睡眠剥夺导致裂变的线粒体；但长期睡眠不足会导致裂变的线粒体得不到及时、有效的融合、修复，影响细胞正常功能 【知识点】细胞器的结构、功能及分离方法、有氧呼吸过程、兴奋在神经元之间的传递、协助扩散 【详解】（1）有氧呼吸共三个阶段，第三阶段的场所就是线粒体内膜；由图1可知H+先被转运蛋白泵到线粒体膜间隙，使得膜间隙H+浓度高于线粒体基质，H+顺浓度梯度通过ATP合成酶，且不需要消耗额外能量，因此运输方式为协助扩散（易化扩散）。 （2）结合题干信息可知，睡眠剥夺后D神经元兴奋被抑制，机体持续维持清醒状态，能量消耗增加，同时D神经元耗能不足，ATP合成无法满足需求，因此三个空依次为：ATP合成减少、消耗增加、ATP总量减少；ATP不足会引发电子泄漏、活性氧积累，最终破坏线粒体膜诱导线粒体碎片化，因此第三个框（引发线粒体____）填裂变。裂变到一定程度后，内质网会帮助线粒体片段完成融合修复，最终恢复D神经元兴奋性，因此最后一个空（最终引发线粒体____）填融合、修复。 （3）A、由题意可知，活性氧积累才会促进线粒体裂变，因此抑制活性氧产生会抑制（而非促进）线粒体裂变，A错误； B、由题可知“诱导线粒体融合可使D神经元兴奋性增加，睡眠变长，调控线粒体裂变则相反”，因此过表达促进线粒体裂变的蛋白会抑制D神经元兴奋性，最终导致睡眠减少，B正确； C、由题可知“损伤严重的片段会经自噬作用降解”，清除受损片段后，更利于线粒体剩余部分修复，C正确； D、该过程中，线粒体发生裂变/融合，内质网辅助修复，溶酶体参与自噬降解损伤，多种细胞器分工合作，共同维持睡眠节律（机体稳态），D正确。 （4）分析图2，对比三组实验可知：短期睡眠剥夺会让线粒体裂变，表现为线粒体数量增加、平均体积减小，而短期睡眠剥夺后只要恢复睡眠（解除剥夺），线粒体就可以完成融合修复，数量和体积都恢复到接近正常水平，如果长期睡眠不足，线粒体持续处于裂变状态，受损线粒体始终得不到及时、充分的融合修复；一方面会导致调控睡眠的神经元兴奋性持续被抑制，引发长期睡眠紊乱，另一方面受损线粒体无法正常合成ATP，能量供应不足，会影响神经元乃至整个机体的正常生理功能，长期会危害健康，因此日常需要规避长期睡眠不足。 4、（2026·北京朝阳·二模）学习以下材料，回答（1）~（5）题。 关闭豆荚“自爆开关”的机制 大豆豆荚内木质素的不对称分布可使豆荚壁产生扭转力，引发炸裂；豆荚腹侧缝合线处细胞壁增厚（图1），能增强结构稳定性，抑制豆荚炸裂。 以野生大豆与栽培大豆为亲本构建杂交后代群体，利用分子标记SSR，在16号染色体上锁定两个调控豆荚炸裂的关键基因：Sh与Pd。野生大豆与栽培大豆这两个基因部分序列如图2。Sh基因编码转录因子SH，调控靶基因表达；Pd基因参与调控木质素的不对称分布。在栽培大豆中分别过表达Sh或Pd基因，均可显著提高豆荚炸裂率。 A蛋白可促使豆荚腹侧缝合线处细胞壁增厚，推测转录因子SH可调控A基因表达。AD基因表达转录激活蛋白，将编码转录因子的基因与AD基因融合表达。当转录因子识别并结合靶基因启动子时，AD便发挥转录激活活性，启动基因表达。研究者制备表达载体（如表），将不同组合的载体共转化酵母菌，分1-5区涂布于添加显色底物的平板（图3）。若Lac基因表达，菌落呈蓝色。 载体编号 转入基因片段 a A基因启动子-Lac基因编码序列 b 组成型启动子-Sh-AD融合基因编码序列 c 组成型启动子-AD基因编码序列 d Lac基因编码序列 注：组成型启动子具有持续激活基因表达的活性 大豆群体遗传学分析显示：Sh与Pd基因调控通路相互独立，在人工驯化中被共同选择；栽培大豆中，两基因位点两侧均出现500~700 kb的“选择性清除”区域，即该区域核苷酸多样性显著降低。本研究阐明了人工驯化形成的栽培大豆抗炸裂性状的分子机制与进化规律，为豆科作物高产育种、种质资源保护与粮食安全保障提供理论支撑。 (1)图2中Sh基因突变的类型是碱基的____________。 (2)若SSR标记与抗炸裂基因____________，则该SSR在抗炸裂大豆植株群体中被高频检出。 (3)图3平板区域1转入的载体含有Lac基因且可表达，培养平板上不同区域菌落呈现颜色为____________，说明转录因子SH可结合A基因启动子。 (4)依据材料信息选择合适的选项，完善栽培大豆群体获得抗炸裂性状的机制。 A．Sh、Pd基因突变 B．sh和pd基因频率升高 C．Pd基因突变，使豆荚木质素不对称分布程度下降 D．sh无法抑制A基因启动子活性，A基因表达，豆荚腹侧缝合线处细胞壁增厚 ①__________②__________③__________ (5)结合“选择性清除”现象，从利弊两方面分析人工驯化对大豆种质资源的影响__________。 【答案】(1)缺失、替换 (2)紧密连锁 (3)平板1和3区域呈现蓝色，2、4、5区域呈现白色 (4) A C、D B (5)人工选择能快速获得抗炸裂、高产的优良品种，但会导致特定区域基因多样性下降，降低种质资源的遗传丰富度，可能丢失潜在优良变异 【知识点】基因连锁与交换定律、基因突变、基因频率的改变与生物进化、目的基因的检测与鉴定 【详解】（1）据题图2分析可知，对比野生大豆Sh基因和栽培大豆基因的序列：Sh基因中间缺失了3个ACT片段，属于碱基的缺失；最后一个密码子由GCA变为ACA，发生了碱基替换，因此突变类型为碱基的缺失和替换。 （2）SSR是分子标记，分子标记SSR若与目标性状(抗炸裂)基因紧密连锁，会随目标基因共同遗传，因此会在抗炸裂大豆群体中高频检出。 （3）据题干信息可知，若SH可结合A基因启动子，则只有向时含有“A基因启动子+Lac”“Sh.AD融合基因”的组合(即3区a+b)能激活L.ac表达，菌落显蓝色；题干说明1区本身La可表达，为蓝色；其余组合：2区(c+)无A基因启动子，4区(a+)无Sh基因不能结合启动子，区(6+d)无A基因启动子，都无法激活Lac表达，菌落为白色，因此结果平板1和3区域呈现蓝色，2、4、5区域呈现白色。 （4）题意显示，栽培大豆抗炸裂性状的形成过程为：首先野生大豆中Sh、Pd基因发生突变（A），产生突变型sh和pd；随后两个突变基因分别发挥作用：Pd基因突变，使豆荚木质素不对称分布程度下降（C），sh无法抑制A基因表达，A表达使豆荚腹侧细胞壁增厚，抑制炸裂（D），获得炸裂程度降低的性状；经人工筛选后，抗炸裂的sh和pd基因频率在群体中升高（B），最终获得抗炸裂的栽培大豆。因此相应的环节中依次填入A、CD、B。 （5）人工驯化能快速获得抗炸裂、高产的优良品种，减少了大豆收获前的种子损失，提高了产量，符合人类种植需求，保障粮食安全，这是人工选择的优势；同时还存在一定的弊端，如“选择性清除”使目标区域核苷酸多样性降低，降低了大豆种质的遗传（基因）多样性，降低种质资源的遗传丰富度，可能丢失潜在优良变异，不利于大豆后续育种，也降低了大豆适应多变环境的潜力，不利于种质资源的可持续保护和利用。 5、（2026·北京昌平·二模）学习以下材料，回答（1）～（4）题。 揭示光合与光呼吸调控新机制-未来作物增产新策略 阐明光合作用与光呼吸的精细调控机制，对提高作物光合效率、抗逆性和最终产量至关重要。 光呼吸是绿色植物在光下吸收O2，将叶绿体中的C5氧化分解为C3和CO2的过程。在光下，当O2浓度高、CO2浓度低时，R酶催化光呼吸过程；反之，R酶催化CO2的固定过程。 研究团队获得一株具有典型光呼吸表型的拟南芥AspRS3基因突变体，该突变体生长迟缓、矮小黄化。一方面AspRS3基因缺失抑制R酶等叶绿体基因编码蛋白的合成，导致光合膜系统的破坏和活性氧的积累，活性氧的积累会抑制核编码基因的表达和光呼吸酶的活性；另一方面，叶绿体基因编码蛋白合成障碍会抑制部分核基因表达，如Fd-GOGAT等光呼吸酶丰度下降，从而影响植物光合作用和光呼吸。 利用另一拟南芥突变体glu1（Fd-GOGAT功能缺陷）构建了突变体库，从中筛选到表型恢复突变体rog1（ROG1基因编码ABA合成关键酶），ABA（脱落酸）对碳同化和氮同化有抑制作用，这些抑制作用依赖于ABA信号通路中的关键组分——ABI5，其机制如下图。 本研究揭示了ABI5在ABA调控光合作用中的核心作用，为通过调控ABI5表达来提升碳氮利用效率、增加作物产量的新策略提供依据。而且ABI5突变体在高光胁迫下仍较好保持光合膜系统的光能捕获效率，说明在提升产量的同时并未显著牺牲抗逆性，这为其在未来农业中的应用提供了可能性。 注：RCA、RBCS是碳同化基因表达产物，GLU1是氮同化基因表达产物，GLN是谷氨酰胺，Glu是谷氨酸 (1)光呼吸与细胞呼吸的相同点是_____（答出两点即可）。文中的碳同化过程是指光合作用过程的_____阶段。 (2)植物在干旱天气和过强光照下，光反应速率______暗反应速率，光呼吸______，消耗光反应生成的多余NADPH和ATP，造成了能量的损耗，但也防止了强光对叶绿体的破坏，又可以为暗反应阶段提供原料。 (3)下列对具有典型光呼吸表型的拟南芥突变体相关叙述正确的是_____。 A．AspRS3基因突变抑制部分核基因表达导致光呼吸减弱 B．AspRS3基因突变导致光呼吸酶活性降低导致光呼吸减弱 C．AspRS3基因突变的拟南芥在高浓度CO2条件下能恢复正常生长 (4)请提出一条通过调控ABI5表达来提升碳氮利用效率、增加作物产量的新举措：_____。 【答案】(1) 消耗氧气；产生二氧化碳 暗反应 (2) 大于 加快 (3)AB (4)抑制ABI5基因的表达（利用基因编辑技术敲除ABI5基因） 【知识点】光反应、暗（碳）反应的物质变化和能量变化、影响光合作用的因素 【详解】（1）光呼吸是绿色植物在光下吸收O2，将叶绿体中的C5氧化分解为C3和CO2的过程。细胞呼吸（有氧呼吸）消耗氧气，产生二氧化碳，因此光呼吸与细胞呼吸的相同点是都消耗氧气，都会产生二氧化碳。文中的碳同化过程是指光合作用过程的暗反应阶段。 （2）植物在干旱天气，二氧化碳吸收减少，暗反应速率慢，过强光照下，光反应速率快，因此植物在干旱天气和过强光照下，光反应速率大于暗反应速率。光反应速率快，产生的氧气多，因此光呼吸加快，消耗光反应生成的多余NADPH和ATP，造成了能量的损耗，但也防止了强光对叶绿体的破坏，又可以为暗反应阶段提供原料。 （3）A、AspRS3基因突变抑制部分核基因表达，导致Fd-GOGAT等光呼吸酶丰度下降，进而使得光呼吸减弱，A正确； B、AspRS3基因突变抑制R酶等叶绿体基因编码蛋白的合成，导致光合膜系统的破坏和活性氧的积累，活性氧的积累会抑制光呼吸酶的活性，导致光呼吸减弱，B正确； C、AspRS3基因突变抑制R酶等叶绿体基因编码蛋白的合成，R酶参与暗反应过程，因此在高浓度CO2条件下不能恢复正常生长，C错误。 （4）ABA（脱落酸）对碳同化和氮同化有抑制作用，这些抑制作用依赖于ABA信号通路中的关键组分——ABI5，为了提升碳氮利用效率、增加作物产量可以适度抑制ABI5基因的表达（利用基因编辑技术敲除ABI5基因）。 6、（2026·北京海淀·二模）学习以下材料，回答（1）～（4）题。 水生生态系统健康评估 水生生态系统健康评估是保障流域生态安全的基础。传统的理化指标仅能反映瞬时水质，难以全面刻画生态系统的结构与功能状态。为此，生态学家构建了生物完整性指数（IBI），通过筛选群落中对人为扰动敏感的指标（如物种数、食性等），将抽象的生态系统状态量化为直观的综合得分。 鱼类处于水生食物网的高营养级，能反映流域的长期环境变化，因此鱼类完整性指数（F-IBI）是IBI中最早应用的指标。自然水体中，优质食物资源（如水生昆虫）丰富稳定，演化出大量专食性鱼类。当流域受干扰后，优质食物资源减少，能利用有机碎屑等低质食物资源的杂食性鱼类比例上升。下表为农业区A河段与自然林区B河段的调查数据。 河段 鱼类物种数 专食性鱼类比例 杂食性鱼类比例 F-IBI A河段 6 43% 57% 32（差） B河段 18 66% 16% 44（一般） 在重度污染水体中，传统的鱼类捕捞调查方式因捕获量过低而准确性下降，微生物完整性指数（M-IBI）可以更有效地反映环境变化。eDNA技术通过分析环境样本中残留的生物DNA来识别不同的生物。细菌的16S rRNA基因含多个恒定区和可变区，后者具有物种特异性。通过PCR扩增，对产物进行测序，如图1。之后将测序结果与数据库比对，就可以获得微生物种类的信息，实现对水体中微生物多样性的评估。若在PCR时对来自不同水域的样品添加不同标签序列，就可以对不同水域的DNA样品同时测序，节约时间和成本。 生态学领域的新理论和新技术为守护生态安全，实现人与自然和谐发展提供了保障。 (1)水生生态系统维持环境稳定、保障生态安全的功能体现了生物多样性的____________价值。IBI将多个生物学指标整合量化，转化为单一综合指数，描述生态系统健康状况，这运用了____________的科学方法。 (2)分析文中两个河段的数据，与B河段相比，A河段的鱼类物种数较低，该河段____________结构简单，自我调节能力弱；此外，A河段的____________，说明该流域优质食物资源减少。因此F-IBI评分恰当地反映了两个河段所在生态系统的稳定性。 (3)文中为了测定M-IBI，需进行PCR1和PCR2，其中PCR1的产物是PCR2的模板。请从图2的a～e中选择恰当内容填入①～③，完成PCR1和PCR2的引物设计①______②______③______。 (4)eDNA技术可用于水体中珍稀濒危物种的调查。与传统捕捞调查相比，该技术的优势是____________。 【答案】(1) 间接 建构模型 (2) 营养 专食性鱼类比例低且杂食性鱼类比例高 (3) a c d (4)不依赖捕捞，操作简便，省时省力，成本较低，灵敏度高，对水体扰动小，可检测低丰 度或珍稀濒危物种 【知识点】生态系统的组成成分、食物链和食物网、PCR扩增的原理与过程、生物多样性及其价值 【详解】（1）生物多样性的间接价值是指对生态系统起到的生态调节功能，水生生态系统维持环境稳定属于生态功能，因此是间接价值；将抽象的生态系统状态量化为可描述的综合指数，本质是用数学方法建构描述生态状态的模型，运用了构建模型（数学模型）方法。 （2）生态系统的自我调节能力取决于营养结构的复杂程度，物种数越少，营养结构越简单，自我调节能力越弱；根据题干信息，优质食物资源减少后，依赖优质食物的专食性鱼类比例下降，适应低质食物的杂食性鱼类比例上升，A河段正好符合该特征。 （3）16S rRNA基因的恒定区序列保守，是所有细菌共有的，PCR1扩增包含可变区的目的片段时，引物需要结合模板的恒定区，因此①选a（恒定区序列）；最终需要得到两端带PF、PR的产物供测序仪识别，同时需要给不同样品添加特异性标签以实现多样品同时测序，因此PCR2引物需要依次引入PF/PR序列和标签序列，因此②选c（PF或PR序列），③选d（标签序列）。 （4）传统调查需要捕捞生物，对于珍稀濒危物种，捕捞会伤害物种，且物种密度低时捕获量低、准确性差；eDNA技术直接分析环境残留DNA，无需捕捞目标生物，不会伤害珍稀物种，灵敏度和准确性更高，还可多样品同时测序，效率更高、成本更低，对水体扰动小，可检测低丰度或珍稀濒危物种。 7、（2026·北京石景山·二模）学习以下材料，回答（1）～（4）题。 一种基于单倍体胚的小麦育种新策略 小麦是全球重要的粮食作物，由于其基因组复杂，若以小麦幼胚为受体材料进行转基因或基因编辑操作，成功率低、后代需要多代自交才能稳定遗传，严重制约小麦育种的效率。 单倍体育种是快速获得纯合品系的有效途径，但以小麦花粉为外植体诱导出单倍体植株的成功率极低。MTL基因在花粉中特异性表达出一种磷脂酶，当该基因功能丧失时，受精后来自父本的染色体被消除，最终产生仅含有母本染色体的单倍体植株。我国科研人员将胚特异性启动子和花青素基因（表达产物呈紫色）融合，导入MTL基因敲除的小麦，培育出了一个纯合的单倍体诱导系（H品系），该品系染色体数目正常，但与普通小麦品种杂交后，可得到一定比例的单倍体胚，且可通过胚的颜色快速筛选。 为检测单倍体胚用于基因编辑的效果，科研人员以其为实验材料培育糯性小麦新品种。小麦的淀粉合成途径如图1所示，支链淀粉比例达到95%以上时，可称作糯性小麦。 利用CRISPR/Cas9系统对单倍体胚进行基因编辑。已知该系统中的sgRNA与Cas9蛋白形成复合体，该复合体中的sgRNA可识别并与靶基因部分序列特异性结合，Cas9蛋白可对靶基因进行切割，进而导致靶基因的功能丧失或改变。研究者构建如图2所示的DNA片段（其中NLS序列编码核定位短肽），并采用农杆菌转化法导入单倍体胚，当年就培育出了符合要求的小麦植株。 (1)小麦单倍体胚的细胞中染色体数目与普通小麦______中的染色体数目相同。 (2)研究者使用H品系作为______（填“父本”或“母本”）与普通小麦（胚为白色）杂交，所结种子中，胚为______色的即为单倍体胚。 (3)根据文中信息，分析图2中NLS序列与Cas9序列连接，不与sgRNA序列连接的原因______。 (4)请结合基因工程等内容，完善本文培育纯合糯性小麦的流程______。 【答案】(1)配子 (2) 父本 白色 (3)Cas9是需要切割核内靶基因的蛋白质，因此需要连接NLS，sgRNA是RNA可结合Cas9后可随Cas9入核 (4) 【知识点】单倍体育种、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）单倍体是由配子直接发育而来的个体，其体细胞染色体数目等于本物种配子（生殖细胞）的染色体数目，因此小麦单倍体胚的染色体数目与普通小麦配子的染色体数目相同。 （2）根据材料，MTL基因在父本的花粉中特异性表达，当该基因功能丧失时，父本染色体受精后会被消除，最终得到仅含母本染色体的单倍体，因此H品系（MTL敲除、携带花青素基因）需要作为父本与普通小麦（胚为白色）杂交，单倍体胚仅含普通小麦（母本，胚为白色）的染色体，不携带父本H的花青素基因，因此白色的胚即为单倍体胚。 （3）细胞质中翻译形成的Cas9蛋白需核定位短肽引导入核，而sgRNA序列只需在细胞核中转录形成sgRNA，与入核的Cas9蛋白形成复合体发挥作用，因此，NLS序列与Cas9序列连接，不与sgRNA序列连接。 （4）图1显示G基因表达的G酶催化直链淀粉合成，要获得高比例支链淀粉的糯性小麦，需要敲除G基因，因此针对G基因设计sgRNA；而后构建重组基因表达载体，再通过农杆菌转化导入受体细胞；单倍体需要经过染色体加倍才能获得可育的纯合二倍体，常用秋水仙素（或低温）处理诱导染色体数目加倍，最终筛选得到纯合糯性小麦，因此相应的构建流程为： 8、（2026·北京房山·二模）学习以下材料，回答下面小题。 基于向日葵孤雌生殖的双单倍体育种技术 现代植物育种机构多利用异常的生殖模式加速作物改良。双单倍体育种能够使新的重组单倍型快速实现纯合状态，大幅加速育种效率，但开发双单倍体的主要障碍是实现单倍体诱导。 研究发现，抑制花粉磷脂酶活性，去雄的二倍体向日葵能够自发形成孤雌生殖的单倍体种子。而全光谱高强度的补光可进一步提高孤雌生殖频率，每个花盘可获得数百颗单倍体种子。利用流式细胞术的倍性分析，确定单倍体，如图1所示。 单倍体向日葵种子的土壤萌发率较低，约40%的单倍体种子能在土壤中萌发，但其中约一半的幼苗发育异常。单倍体植株叶片较小，气孔与普通二倍体幼苗差异明显（图2）。在培养基中离体培养时，萌发率可提高至46%-55%，并且通过添加细胞分裂素可以修复部分异常幼苗，使其恢复正常生长。选择正常生长的幼苗进行切段处理，获得双单倍体（图3）。 借助上述方法，将向日葵自交系选育周期从6年以上缩短至10个月。 本研究用补充光照、化学去雄和基因组加倍来构建一个基于向日葵孤雌生殖的双单倍体平台，为其他作物的遗传改良提供了新的思路。 (1)正常情况下，向日葵通过双受精进行有性生殖，受精卵经_____发育为胚，而诱导孤雌生殖的单倍体时，_____发育为胚进而发育为种子。 (2)据图1成功获取单倍体的依据是_____，图2提供了_____水平的证据。 (3)由孤雌生殖获得的单倍体向日葵通常高度不育，请解释其原因_____。 (4)结合双单倍体育种流程分析（不考虑突变），以下说法正确的是_____。 A．阶段一获得的幼苗遗传组成相同 B．阶段二切段会经历脱分化、再分化阶段 C．阶段三发生了染色体数目变异 D．阶段三获得的双单倍体幼苗可能是杂合子 (5)你是否支持将调控孤雌生殖的基因导入其他作物进行育种，说明理由_____（写出2点）。 【答案】(1) 分裂（有丝分裂）和分化 卵细胞 (2) 单倍体幼苗细胞内DNA含量为二倍体幼苗的一半 细胞 (3)二倍体向日葵的单倍体植株细胞中仅含1个染色体组，无同源染色体，减数分裂时无法正常联会，不能产生染色体数目正常的配子，导致不育 (4)BC (5)支持：理由：①大幅缩短育种周期，加速优良品种选育，提高育种效率②排除显隐性干扰，减少对传统杂交的依赖，节约人力物力 不支持：理由：①孤雌生殖可能降低种群遗传多样性②携带该基因的栽培种可能与野生近缘种杂交，发生基因逃逸，影响生态平衡 【知识点】植物的个体发育、染色体数目的变异、单倍体育种、其他育种方式 【详解】（1）受精卵发育成胚需要经历细胞分裂（有丝分裂）和细胞分化的过程。抑制花粉磷脂酶活性，去雄的二倍体向日葵只产生卵细胞，所以由卵细胞发育形成孤雌生殖的单倍体种子； （2）由图可知，单倍体叶片具有二倍体叶片一半的遗传物质；图2 对比单倍体植株和二倍体幼苗的保卫细胞的差异，属于细胞水平； （3）单倍体植株细胞中仅含1个染色体组，无同源染色体，减数分裂时无法正常联会，不能产生染色体数目正常的配子，导致不育 （4）阶段一由单倍体种子经细胞分裂素处理恢复为正常幼苗，但单倍体种子是由未受精的卵细胞发育，其遗传物质并不相同，所以幼苗的遗传组成不一定相同，阶段二经脱分化、再分化可形成单倍体幼苗，阶段三经秋水仙素处理染色体数目加倍，即可得到纯合的双单倍体植株，该过程的变异属于染色体数目变异。 （5）支持：理由：①大幅缩短育种周期，加速优良品种选育，提高育种效率②排除显隐性干扰，减少对传统杂交的依赖，节约人力物力 不支持：理由：①孤雌生殖可能降低种群遗传多样性②携带该基因的栽培种可能与野生近缘种杂交，发生基因逃逸，影响生态平衡。 2 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 $ 专题13 科技文阅读 1、【答案】(1)水解酶 (2)GFP与RFP荧光强度比值的大小 (3)ABC (4)自噬抑制类药物与化疗药物联合用药 2、【答案】(1) 线粒体、细胞质基质 细胞膜、细胞质基质 (2) 2 1 1分子NADH (3)ABD (4)敲除所有NADH进入呼吸链的脱氢酶基因，且不转入glpD基因，会导致细胞无法通过呼吸链获得能量；而生产琥珀酸的反应需要消耗能量，导致细胞能量供应不足，细胞的增殖受到显著抑制，产量低 3、【答案】(1) 三 协助扩散/易化扩散 (2)增加    减少   增加   裂变     融合、修复 (3)BCD (4)据图2可知，解除睡眠剥夺后，可以修复因睡眠剥夺导致裂变的线粒体；但长期睡眠不足会导致裂变的 4、【答案】(1)缺失、替换 (2)紧密连锁 (3)平板1和3区域呈现蓝色，2、4、5区域呈现白色 (4) A C、D B (5)人工选择能快速获得抗炸裂、高产的优良品种，但会导致特定区域基因多样性下降，降低种质资源的遗传丰富度，可能丢失潜在优良变异 5、【答案】(1) 消耗氧气；产生二氧化碳 暗反应 (2) 大于 加快 (3)AB (4)抑制ABI5基因的表达（利用基因编辑技术敲除ABI5基因） 6、【答案】(1) 间接 建构模型 (2) 营养 专食性鱼类比例低且杂食性鱼类比例高 (3) a c d (4)不依赖捕捞，操作简便，省时省力，成本较低，灵敏度高，对水体扰动小，可检测低丰 度或珍稀濒危物种 7、【答案】(1)配子 (2) 父本 白色 (3)Cas9是需要切割核内靶基因的蛋白质，因此需要连接NLS，sgRNA是RNA可结合Cas9后可随Cas9入核 (4) 8、【答案】(1) 分裂（有丝分裂）和分化 卵细胞 (2) 单倍体幼苗细胞内DNA含量为二倍体幼苗的一半 细胞 (3)二倍体向日葵的单倍体植株细胞中仅含1个染色体组，无同源染色体，减数分裂时无法正常联会，不能产生染色体数目正常的配子，导致不育 (4)BC (5)支持：理由：①大幅缩短育种周期，加速优良品种选育，提高育种效率②排除显隐性干扰，减少对传统杂交的依赖，节约人力物力 不支持：理由：①孤雌生殖可能降低种群遗传多样性②携带该基因的栽培种可能与野生近缘种杂交，发生基因逃逸，影响生态平衡 2 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 $