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2025 年高考生物终极押题猜想
（高分的秘密武器：终极密押+押题预测）
目录
押题猜想一 细胞的结构和功能................................................................................................1
押题猜想二 细胞代谢..............................................................................................................5
押题猜想三 遗传规律............................................................................................................11
押题猜想四 神经-体液-免疫调节..........................................................................................17
押题猜想五 生物与环境.........................................................................................................23
押题猜想六 生物技术与工程.................................................................................................33
押题猜想七 生物热点............................................................................................................44
押题猜想八 实验设计与分析.................................................................................................49
押题猜想一 细胞的结构和功能
限时：2min
（原创）研究发现，植物细胞在遭受真菌感染时，细胞壁中的胼胝质会快速合成并沉积在受损部位，形成物理屏障
以阻止病原体扩散。胼胝质的合成需要细胞质基质中的酶催化，并通过细胞膜上的囊泡运输到细胞壁。下列叙述错误
的是（）
A. 胼胝质的合成直接体现了细胞膜的控制物质进出功能
B. 囊泡运输胼胝质的过程依赖于细胞膜的流动性
C. 细胞壁的修复需要线粒体提供能量
D. 若细胞膜上的囊泡运输受阻，胼胝质无法及时到达细胞壁
【答案】：A
【分析】：细胞膜的功能主要包括将细胞与外界环境分隔开、控制物质进出细胞、进行细胞间的信息交流。
囊泡运输主要体现细胞膜的流动性，线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所,是细胞的“动力车间”。细胞
生命活动所需的能量,大约95%来自线粒体
【解析】：胼胝质的合成发生在细胞质基质中，由酶催化完成，而细胞膜的功能是控制物质进出细胞或参
与细胞间的信息交流。题干中胼胝质的合成与运输过程涉及细胞质基质和囊泡运输，但合成过程本身并不
直接体现细胞膜的功能，A. 错误。囊泡运输胼胝质时，囊泡与细胞膜的融合过程依赖于细胞膜的流动性，
这是细胞膜结构特性的体现，B. 正确。囊泡运输需要能量（如ATP），而线粒体是细胞内的“动力车间”，
负责提供能量，C. 正确。胼胝质必须通过囊泡运输才能被运送到细胞壁，若运输受阻，则无法完成修复功
能，D. 正确。
押题解读
本部分多以选择题呈现，主要结合主要结合复杂生命活动考查蛋白质、核酸的元素组成、种类结种类
结构和功能、细胞器的协调配合；重点考查细胞膜、细胞器以及真核细胞和原核细胞的区别；结合曲
1
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线题与直方图考察物质运输方式及胞吐作用的实例，本题结合细胞调控机制综合考查结构和代谢，是
今年高考的热点之一
1．线粒体（mt）中的大部分蛋白质经核糖体合成后，位于肽链N 端的一段序列（导肽）与Hsp7 蛋白（可
防止肽链折叠）结合，转运至线粒体外膜分离后，与TOM 蛋白复合体识别并结合进入膜间隙，再与内膜
上的TIM 蛋白复合体结合进入线粒体基质。蛋白质在线粒体基质中与mtHsp70 和mtHsp60 蛋白结合，重新
折叠后将导肽水解，最后与mtHsp70 和mtHsp60 蛋白分离后形成成熟蛋白质。下列叙述错误的是（ ）
A．线粒体虽然含有遗传物质和核糖体，但是大部分线粒体蛋白都是由核DNA 编码的
B．线粒体蛋白经核糖体合成后，需先经内质网折叠才能与Hsp70 蛋白结合
C．线粒体蛋白两次与Hsp70 蛋白分离消耗的能量均来自ATP 的水解
D．TOM 和TIM 蛋白复合体基因发生突变，会影响线粒体的功能
【答案】B
【知识点】细胞器之间的协调配合
【分析】分泌蛋白的合成与分泌过程：核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡
→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜，整个过程还需要线粒体
提供能量。
【详解】A、线粒体虽然含有遗传物质和核糖体，但是其DNA 信息量有限，大部分线粒体蛋白都是由核
DNA 编码的，A 正确；
B、线粒体蛋白是胞内蛋白，不需要内质网折叠，B 错误；
C、线粒体蛋白在线粒体外膜与Hsp70 蛋白分离、在线粒体基质中与mtHsp70 和mtHsp60 蛋白分离均需消
耗能量，能量均来自ATP 的水解，C 正确；
D、TOM 和TIM 蛋白复合体负责线粒体蛋白的运输，因此其基因发生突变会影响线粒体的功能，D 正确。
故选B。
2．SLC5 溶质载体家族是负责在肾和小肠中进行葡萄糖重吸收的关键转运蛋白质。SLC5 家族中有几种不
同的折叠，折叠后的 SLC5 蛋白需要做出不同翻译后的修饰调节。以下说法正确的是（ ）
A．参与SLC5 合成与加工的生物膜共同构成了生物膜系统
B．SLC5 的形成经过核糖体、内质网、高尔基体、线粒体、细胞膜
C．构成SLC5 的肽链的氨基酸之间能形成氢键等，使其形成一定空间结构
D．在小肠上皮细胞的线粒体膜上大量分布有SLC5，从而有利于对葡萄糖的吸收
【答案】C
【知识点】细胞器之间的协调配合、生物膜系统的组成、功能及应用
【分析】①生物膜系统由细胞器膜、细胞膜和核膜等结构共同构成；
②肽链上不同的氨基酸之间能够形成氢键，使肽链盘曲、折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质分子。
【详解】A、生物膜系统包括细胞膜、细胞器膜和细胞核膜等结构，而参与SLC5 合成与加工的生物膜仅
指细胞器膜，A 错误；
B、在SLC5 的形成过程中，线粒体为各细胞器工作提供能量，因此SLC5 的形成过程中，需要线粒体参
2
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与，但不经过线粒体，B 错误；
C、肽链上不同的氨基酸之间能够形成氢键，使肽链盘曲、折叠，使其形成一定空间结构，C 正确；
D、根据题干信息“SLC5 溶质载体家族是负责在肾和小肠中进行葡萄糖重吸收的关键转运蛋白质”可知，
SLC5 广泛分布于小肠上皮细胞的细胞膜上，不是线粒体膜上，D 错误。
故选C。
3．2025 年3 月，国际顶尖学术期刊“Cell”重磅发布了我国科学家主导的深渊生命科研成果，研究聚焦深
渊中的原核微生物、无脊椎动物（钩虾）和脊椎动物（鱼类）。该成果是人类首次系统性地研究深渊生命，
揭示了深渊生态系统的生命适应策略与资源潜能，拓展了人类对极端环境下生命过程的认知。下列关于深
渊生命的推测，错误的是（ ）
A．深渊中的原核微生物、无脊椎动物和脊椎动物的遗传物质都是DNA
B．深渊生物生活在黑暗环境中不能进行光合作用，因此细胞内不能合成有机物
C．深渊生物细胞内不饱和脂肪酸的积累有利于低温环境中维持细胞膜流动性
D．深渊生物中蛋白质可通过增加分子结构稳定性以适应高压环境
【答案】B
【知识点】真核细胞与原核细胞、脂质的种类及功能、细胞膜的结构和功能综合
【分析】脂质主要包括固醇、脂肪和磷脂，固醇又包括胆固醇、性激素和维生素D。其中维生素D 能有效
地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收。
【详解】A、无论是原核生物还是真核生物（包括无脊椎动物和脊椎动物），它们的遗传物质都是DNA，
这是生物学中的基本常识，所以深潜中的原核微生物、无脊椎动物和脊椎动物的遗传物质都是DNA，A 正
确；
B、虽然深潜生物生活在黑暗环境中不能进行光合作用，但细胞内可以通过其他途径合成有机物。 比如细
胞呼吸的过程中会产生一些中间产物，这些中间产物可以作为合成其他有机物的原料，细胞还可以从周围
环境中摄取一些小分子物质来合成自身需要的有机物等，B 错误；
C、在低温环境下，不饱和脂肪酸的存在有利于维持细胞膜的流动性。 因为不饱和脂肪酸具有双键，会使
分子链发生弯曲，不易排列紧密，从而使细胞膜在低温下也能保持一定的流动性，这对于深潜生物适应低
温环境是很重要的，C 正确；
D、深潜环境具有高压的特点，深潜生物中的蛋白质通过增加分子结构稳定性，可以更好地抵抗高压对其
结构和功能的影响，以适应高压环境，D 正确。
故选B。
4．如图表示人体肾上腺素作用于肝细胞使血糖升高的简化过程。下列叙述错误的是（ ）
3
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A．图示过程体现了细胞膜具有信息传递功能
B．图中肾上腺素和磷酸化酶激酶发挥作用后均会被灭活
C．图中磷酸化酶激酶和磷酸化酶b 从无活性变为有活性均需要消耗ATP
D．葡萄糖和肝糖原可以相互转化，葡萄糖还可转变成脂肪和某些氨基酸
【答案】B
【知识点】细胞膜的功能、血糖调节、激素调节的特点
【分析】分析题图：肾上腺素与肝细胞膜上的肾上腺素受体结合后，胞内磷酸化酶b 被活化，促进磷酸化
酶b 活化成磷酸化酶a，促进肝糖原分解，葡萄糖通过膜上葡萄糖载体运输到胞外，增加血糖浓度。
【详解】A、由图可知，肾上腺素通过与肝细胞细胞膜表面的肾上腺素受体结合，将信息传递给肝细胞，
促进肝糖原分解为葡萄糖，从而使血糖升高，体现了细胞膜具有信息传递功能，A 正确；
B、激素与靶细胞膜上的对应受体结合并起作用后就失活了，而酶在催化反应的前后，数量是不变的，B
错误；
C、由图可知，磷酸化酶激酶和磷酸化酶b 从无活性变为有活性均需要消耗ATP，C 正确；
D、血液中的葡萄糖除供细胞利用外，多余的部分可以合成糖原储存起来，当血液中葡萄糖含量较低时，
肝糖原可分解产生葡萄糖；另外，过多的葡萄糖还可以转变成脂肪和某些氨基酸，D 正确。
故选B。
5．纤维素合酶（CesA）定位于质膜上，催化纤维素的合成。通过实验发现，改变CesA 的第540 位天冬氨
酸、第742 位天冬氨酸、第784 位色氨酸会导致CesA 活性明显降低，影响棉花的产量。下列叙述错误的
是（ ）
A．由葡萄糖组成的纤维素是植物细胞壁的组成成分
B．氨基酸分子在核糖体上脱水缩合，形成CesA 的肽链结构
C．第540、742、784 位氨基酸改变不会影响CesA 的空间结构
D．可通过蛋白质工程提高CesA 的活性，提高棉花纤维的品质
4
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【答案】C
【知识点】蛋白质的结构及多样性、细胞壁的成分及功能、蛋白质工程的应用及实例分析、糖类的种类及
分布
【分析】植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶。纤维素的基本组成单位是葡萄糖。
【详解】A、纤维素由葡萄糖组成，是植物细胞壁的组成成分，A 正确；
B、纤维素合酶（CesA）由氨基酸组成，氨基酸分子在核糖体上脱水缩合，形成CesA 的肽链结构，B 正确；
C、改变CesA 的第540 位天冬氨酸、第742 位天冬氨酸、第784 位色氨酸会导致CesA 的活性明显降低，
说明第540、742、784 位氨基酸改变会影响CesA 的空间结构，C 错误；
D、对蛋白质分子的设计和改造是通过蛋白质工程来实现的，可通过蛋白质工程提高CesA 活性，提高棉花
纤维的品质，D 正确。故选C
押题猜想二 细胞代谢
限时：2min
（原创）玉米是我国北方重要的粮食作物，但干旱胁迫常导致其叶片气孔关闭，引发CO₂ 供应不足和光呼吸增强，
造成产量下降。为培育抗旱高产玉米品种，科学家利用CRISPR-Cas9 技术编辑R 酶基因（降低氧合活性），并引入
外源光呼吸支路（MHP 支路），将乙醇酸直接转化为苹果酸以回收CO₂。分析回答下列问题：
1. 玉米叶肉细胞中，光反应阶段将H O
₂
分解为NADPH 和氧气的场所是______，该过程的能量转化形式为______。
科研人员向密闭容器中的玉米植株提供H ¹⁸O
₂
和C¹⁸O₂
¹⁸
，在光照条件下检测到光合产物中含有
O
¹⁸
，请写出
O 的转移
路径：______。
2. 干旱胁迫下，玉米叶片细胞中叶绿体向细胞背壁聚集。从光能利用与水分保护角度分析，这种分布的意义是
______。
3. 在干旱条件下，玉米叶片气孔关闭导致胞间CO₂ 浓度降低，光呼吸增强。光呼吸过程如图：
①干旱胁迫下光呼吸增强的机制是______。通过CRISPR 技术降低R 酶的氧合活性，可使玉米产量提高约20%，
原因是______。
②引入的MHP 支路将乙醇酸（C2）转化为苹果酸（C4）并释放CO₂。与野生型相比，MHP 型玉米在干旱下的光合
速率提升35%，其原理是______。
【答案】：
1 叶绿体的类囊体薄膜 光能→ATP 和NADPH 中的化学能 H₂¹⁸O→C¹⁸O₂→（C3→）C5 和有机
5
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物
2.减少蒸腾面积以降低水分流失，同时避免强光损伤光合结构。
3.气孔关闭使胞间CO₂ 浓度降低，R 酶优先催化C5 与O₂ 结合（或“CO₂/O₂ 比值下降，促进光呼吸”）。
减少C5 与O₂ 的结合，降低光呼吸对有机物的损耗，使更多C5 参与卡尔文循环固定CO₂。
MHP 支路将光呼吸产生的乙醇酸快速转化为CO₂ 并重新用于暗反应，减少碳损失，提高叶绿体内CO₂ 浓
度。
【分析】
光合作用包括光反应和暗反应两个阶段，其中光反应包括水的光解和ATP 的生成，暗反应包括二氧化
碳的固定和三碳化合物的还原等。光反应发生场所在叶绿体的类囊体薄膜上，色素吸收、传递和转换光能，
并将一部分光能用于水的光解生成NADPH 和氧气，另一部分光能用于合成ATP，暗反应发生场所是叶绿
体基质中，首先发生二氧化碳的固定，即二氧化碳和五碳化合物结合形成两分子的三碳化合物，在有关酶
的催化作用下，三碳化合物接受ATP 和NADPH 释放的能量，并且被NADPH 还原，随后，一些接受能量
并被还原的三碳化合物在酶的作用下，经过一系列反应转化成糖类，另一些接受能量并被还原的三碳化合
物，经过一系列变化，又形成五碳化合物，这些五碳化合物又可以参与二氧化碳的固定。
光呼吸是所有进行光合作用的细胞在光照和高氧低二氧化碳情况下发生的一个生化过程。它是光合作
用一个损耗能量的副反应。光呼吸可消除多余的NADPH 和ATP，减少细胞受损的可能，有其正面意义。
【详解】：
水的光解发生于叶绿体类囊体薄膜，生成NADPH 和O₂。光能转化为ATP 和NADPH 中的活跃化学能（光
反应核心功能）。H₂¹⁸O 参与光反应生成¹⁸ O₂（但¹⁸ O₂ 不直接进入有机物）；暗反应中，H₂¹⁸O 通过线粒
体有氧呼吸第三阶段生成H₂¹⁸O，再参与呼吸作用生成C¹⁸O₂；C¹⁸O₂ 通过卡尔文循环固定为C3，最终生成
含¹⁸ O 的有机物（关键步骤：CO₂ 的固定与还原）。干旱常伴随强光，叶绿体聚集于背光侧可减少受光面
积，降低蒸腾作用导致的水分流失。聚集分布减少光捕获效率，避免光能过剩引发光系统Ⅱ（PSII）损伤
和活性氧积累。气孔关闭→胞间CO₂↓→R 酶催化O₂ 与C5 结合增强（R 酶对CO₂ 和O₂ 的竞争性结合特
性）。降低R 酶氧合活性→抑制光呼吸→更多C5 用于固定CO₂→提高净光合速率（增产核心机制）。乙
醇酸通过新支路在叶绿体内直接释放CO₂，减少碳流失，同时提高局部CO₂ 浓度，促进卡尔文循环（类似
C4 植物“CO₂ 泵”效应）。
押题解读
本部分多以非选择题呈现，主要结合生理过程中物质动态变化、能量来源， 胞吞胞吐、协助扩散、主
动运输的区分， 酶活性与实验设计，光合作用与光呼吸、细胞呼吸与能量转换，题目注重基础性、
应用性、综合性。
1．研究发现，酿酒酵母细胞质中的NADH 可通过外膜复合体借助离子通道转运至线粒体，NAD+可通过基
因YIA6 和YEA6 的表达产物（NDT1、NDT2）转运至线粒体。下列叙述正确的是（ ）
A．在细胞质基质中，NAD+转化为NADH 的过程中需要消耗O2
B．酿酒酵母细胞质中的NADH 通过主动运输进入线粒体
6
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C．线粒体中的NADH 都是来源于有氧呼吸第二阶段
D．与正常酿酒酵母相比，YIA6 基因缺失的酵母的酿酒效果可能更好
【答案】D
【知识点】主动运输、有氧呼吸过程、协助扩散
【分析】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[H]，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，合
成少量ATP；第三阶段是氧气和[H]反应生成水，合成大量ATP。
【详解】A、NAD+、NADH 分别为氧化型辅酶Ⅰ、还原型辅酶Ⅰ，在细胞质基质中，NAD+接受电子被还
原成NADH，该过程不消耗O2，A 错误；
B、据题意，细胞质中的NADH 可通过外膜复合体借助离子通道转运至线粒体，离子通道属于通道蛋白，
不参与主动运输，故NADH 不是通过主动运输进入线粒体的，B 错误；
C、线粒体中的NADH 来源于有氧呼吸第一阶段和第二阶段，C 错误；
D、YIA6 基因缺失的酵母NAD+转入到线粒体内过程受阻，会影响有氧呼吸，因此，与正常酿酒酵母相比，
YIA6 基因缺失的酵母的酿酒效果可能更好，D 正确。
故选D。
2．胶原酶有人体内源性胶原酶和药用胶原酶两种类型。人体牙龈（上皮组织）、关节滑膜和椎间盘内都
不同程度的存在内源性胶原酶，利用科技手段可从溶组织梭菌的发酵液中提取到药用胶原酶。下列叙述正
确的是（ ）
A．内源性胶原酶可提供相关反应所需要的活化能
B．内源性胶原酶合成量大的上皮组织细胞中胶原酶基因含量多
C．药用胶原酶适宜在溶组织梭菌所生活的环境下保存
D．改变药用胶原酶的浓度可能改变反应速率，但不会影响酶的结构
【答案】D
【知识点】酶的作用、酶的本质、酶的特性
【分析】酶通过降低化学反应的活化能来提高反应速率
【详解】A、酶通过降低化学反应的活化能来提高反应速率，A 错误；
B、同一个体的体细胞具有相同的遗传信息，出于基因的选择性表达，会导致所产生的酶的合成量不同，
不是基因含量较多，B 错误；
C、酶适宜在低温、适宜pH 条件下保存，C 错误；
D、改变酶的浓度可能改变反应速率，但不会影响酶的结构，D 正确。
故选D。
3．“干烧心”是生菜种植中的一种常见病害，表现为心叶（植株中心部位的嫩叶）边缘干枯褐变，严重
时心叶腐烂坏死。科研人员在温室栽培条件下研究了不同营养液配比对生菜生长和“干烧心”现象的影响。
回答下列问题：
组别
施用量mmol/L
7
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硝酸钙
硫酸铵
CK
0
3.4
T1
0.6
2.8
T2
1.2
2.2
T3
1.8
1.6
T4
?
T5
3.0
(1)科研人员通过控制硝酸钙的用量来改变水培营养液的Ca2+含量，设置了右表所示对照实验（每组20 棵
生菜）。表中T4 组对应的硝酸钙和硫酸铵的施用量分别是 。调控各组 Ca2+含量时，需施用对应量
的硫酸铵，以平衡硝酸钙减少导致的 。
(2)进行温室栽培时，将生菜置于“红+蓝”光、光-暗周期为14h-10h、其他条件适宜的环境中培养。与单
色光比，“红+蓝”光显著提高了生菜的光合速率，原因是 。光-暗周期设定为14h-10h，一方面有
利于光照时光合色素将吸收的光能转化为 ，促进碳反应的进行；另一方面叶片细胞存在 ，能
够感受夜长，进而调控生菜的生长发育。
(3)一段时间后，检测不同营养液配比对生菜生长和“干烧心”现象的影响，结果如图所示。
①由图1 可知， 组处理最有利于生菜的生长发育。T5 组处理 （填“促进”或“抑制”）生
菜的生长，依据是 。
②由图2 可知，T1-T4 组“干烧心”的株数随水培营养液中Ca2+含量的增加呈现 趋势，推测心叶
“干烧心”的原因可能是 。
(4)因温室内湿度大，种植密度高，生菜蒸腾作用较弱影响水盐运输，科研人员拟通过叶面喷施氯化钙溶液
来改善“干烧心”现象。与根部施肥相比，对叶面喷施氯化钙的优点是 。喷施时需控制好氯化钙浓
度，以免浓度过高使气孔关闭，直接影响碳反应中 的进行。
【答案】(1) 2.4、1.0
氮素缺失
(2) 光合色素主要吸收红光和蓝紫光 ATP 和NADPH 中活跃的化学能 光敏色素
(3) T4 促进 T5组的叶片鲜重比CK 组高 下降 心叶Ca2+含量低
(4) Ca2+可直接作用于心叶，避免蒸腾作用弱影响Ca2+运输 CO2固定
【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、环境条件骤变时光合作
8
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用过程中各种物质含量变化规律
【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段，其中光反应包括水的光解和ATP 的生成，暗反应包括二
氧化碳的固定和三碳化合物的还原等。光反应发生场所在叶绿体的类囊体薄膜上，色素吸收、传递和转换
光能，并将一部分光能用于水的光解生成NADPH 和氧气，另一部分光能用于合成ATP，暗反应发生场所
是叶绿体基质中，首先发生二氧化碳的固定，即二氧化碳和五碳化合物结合形成两分子的三碳化合物，在
有关酶的催化作用下，三碳化合物接受ATP 和NADPH 释放的能量，并且被NADPH 还原，随后，一些接
受能量并被还原的三碳化合物在酶的作用下，经过一系列反应转化成糖类，另一些接受能量并被还原的三
碳化合物，经过一系列变化，又形成五碳化合物，这些五碳化合物又可以参与二氧化碳的固定。
【详解】（1）观察表格中硝酸钙和硫酸铵的施用量规律，硝酸钙施用量依次增加0.6mmol/L，硫酸铵施用
量依次减少0.6mmol/L。 T3组硝酸钙施用量为1.8mmol/L，硫酸铵施用量为1.6mmol/L，所以T4组硝酸钙
施用量为1.8+0.6=2.4mmol/L，硫酸铵施用量为1.6−0.6=1.0mmol/L。 调控各组Ca2+含量时，减少硝酸钙会
导致NO3
-减少，为平衡硝酸钙减少导致的离子平衡，所以需施用对应量的硫酸铵来平衡NO3
-。
（2）叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。与单色光比，“红 + 蓝”光能被生菜
光合色素更充分地吸收，从而显著提高了生菜的光合速率。光 - 暗周期设定为14h−10h，光照时，光合色
素将吸收的光能转化为ATP 和[H]（NADPH），用于碳反应中三碳化合物的还原，促进碳反应的进行；另
一方面叶片细胞存在光敏色素，能够感受夜长，进而调控生菜的生长发育。
（3）由图1 可知，T4组处理的叶片鲜重最重，说明该组处理最有利于生菜的生长发育。 T5组处理的体叶
片鲜重比对照组CK 中，所以T5组处理促进生菜的生长。由图2 可知，T1-T4组“干烧心”的株数随水培营
养液中Ca2+含量的增加呈现降低的趋势，因此可推测心叶“干烧心”可能是心叶Ca2+含量低引起的。
（4）与根部施肥相比，对叶面喷施氯化钙的优点是Ca2+可直接作用于心叶，避免蒸腾作用弱影响Ca2+运输。
喷施时需控制好氯化钙浓度，以免浓度过高使气孔关闭，直接影响碳反应中CO2的固定的进行。
4．四角蛤蜊是我国沿海地区常见的经济贝类，但近海污染问题对四角蛤蜊的生存造成了威胁。为探究低
氧胁迫对四角蛤蜊的影响，研究人员设置了溶解氧质量浓度分别为7.5mg/L（对照组）、4.0mg/L、2.0
mg/L 的三组实验，一段时间后分别测定四角蛤蜊的存活率和呼吸相关酶的响应情况，实验结果如图1、图
2 所示。请回答下列问题：
(1)据图1 推测，低氧胁迫处理对四角蛤蜊存活率的影响是 。
(2)丙酮酸激酶是细胞呼吸第一阶段的关键酶，其发挥作用的场所是 。据图2 中丙酮酸激酶的
9
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活性变化分析，低氧胁迫条件下四角蛤蜊存活率变化的原因是 。
(3)已知乳酸脱氢酶能够催化生物体内的丙酮酸转化为乳酸。与对照组相比，低氧胁迫6h 时乳酸脱氢酶的
活性 ；研究人员认为72h 时，与4.0mg/L 处理组相比，2.0mg/L 处理组的四角蛤蜊更适应低氧
环境，其判断依据是 。
【答案】(1)低氧胁迫处理使四角蛤蜊的存活率下降
(2) 细胞质基质 低氧胁迫条件下，四角蛤蜊丙酮酸激酶的活性增加，加速无氧呼吸，与有氧呼吸
相比，产生的能量下降，从而使四角蛤蜊的存活率下降
(3) 增加 2.0 mg/L 处理组的四角蛤蜊乳酸脱氢酶活性比4.0mg/L 处理组的高，能够高效的催化生
物体内的丙酮酸转化为乳酸，从而产生较多的能量，维持生存
【知识点】影响细胞呼吸的因素、验证性实验与探究性实验、有氧呼吸和无氧呼吸的异同
【分析】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[H]，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，合
成少量ATP；第三阶段是氧气和[H]反应生成水，合成大量ATP。
【详解】（1）分析图1 可知，一定范围内，溶解氧质量越低，随着时间的增加，四角蛤蜊的存活率越低，
推测低氧胁迫处理使四角蛤蜊的存活率下降。
（2）细胞呼吸第一阶段在细胞质基质，故丙酮酸激酶发挥作用的场所在细胞质基质；分析图2，低氧条件
下，丙酮酸激酶活性增加，推测低氧胁迫条件下，四角蛤蜊丙酮酸激酶的活性增加，加速无氧呼吸，与有
氧呼吸相比，产生的能量下降，从而使四角蛤蜊的存活率下降。
（3）分析图2，与对照组相比，低氧胁迫6h 时乳酸脱氢酶的活性增加；研究人员认为72h 时，与4.0mg/L
处理组相比，2.0mg/L 处理组的四角蛤蜊更适应低氧环境，原因是从图2 可以看出，2.0 mg/L 处理组的四角
蛤蜊乳酸脱氢酶活性比4.0mg/L 处理组的高，能够高效的催化生物体内的丙酮酸转化为乳酸，从而产生较
多的能量，维持生存。
押题猜想三 遗传规律
限时：2min
（原创）中国科学院植物研究所团队研究发现，番茄中RdDM 途径关键基因SlNRPD1的缺失会导致胚胎发育异常
和种子耐脱水性丧失。进一步研究表明，该表型与转座子附近基因SlWOXs（调控胚胎极性）和SlPINs（调控生长素
运输）的表达异常相关。为探究这些性状的遗传规律，研究人员选取两种表型不同的纯合突变体进行杂交实验：
突变体A：胚胎发育异常（表现为心形期停滞），由SlWOXs基因隐性突变（基因型ww）引起。
突变体B：种子耐脱水性丧失（干燥后无法萌发），由SlPINs基因隐性突变（基因型pp）引起。
假设SlWOXs和SlPINs基因位于非同源染色体上，研究人员进行以下实验：
实验一：突变体A（wwPP
）× 突变体B（WWpp
→
）
子代（F₁）全部表现正常胚胎发育和正常耐脱水性。
实验二：F₁
→
自交
子代（F₂）中出现四种表型：
正常胚胎+ 正常耐脱水性：9/16
10
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胚胎异常+ 正常耐脱水性：3/16
正常胚胎+ 耐脱水性丧失：3/16
胚胎异常+ 耐脱水性丧失：1/16
（1）根据实验一和实验二，判断SlWOXs和SlPINs基因中显性基因分别为 、 ，F₁ 自交后代的
表型比例为9:3:3:1 的原因为 。
若将F₁ 与突变体A（wwPP）测交，预期后代的表型及比例为 。
（2）若从F₂ 中随机选择一株表现正常胚胎和正常耐脱水性的植株，其为纯合体（WWPP）的概率是 。
结合题干情境，SlNRPD1缺失导致的表型（如胚胎异常）在杂交实验中仍遵循孟德尔定律的原因为
。
【答案】：正常表型（W）为显性 正常耐脱水性（P）为显性 当两对等位基因位于非同源染色体
上时，遵循自由组合定律，即非等位基因的分离与组合互不干扰 正常胚胎耐脱水性：胚胎异常耐脱
水性= 1:1。 1/9 SlNRPD1缺失导致的表型（如胚胎异常）由SlWOXs和SlPINs基因的DNA 序列突变
（如隐性突变w 和p）引起，而非表观遗传修饰。因此，这些突变的遗传仍遵循孟德尔定律。
【分析】当两对等位基因位于非同源染色体上时，遵循自由组合定律，即非等位基因的分离与组合互不干
扰时，F₁ 自交后代的表型比例为9:3:3:1。
【解析】：实验一中隐性纯合突变体（wwPP × WWpp）的F₁ 全部表现显性性状，说明W 和P 为显性。
当两对等位基因位于非同源染色体上时，遵循自由组合定律，即非等位基因的分离与组合互不干扰时，F₁
自交后代的表型比例为9:3:3:1。F₁ 基因型为WwPp，突变体A 基因型为wwPP（仅能产生wP配子）。测交
后代基因型为WwPP（正常胚胎耐脱水性）:wwPP（胚胎异常耐脱水性）= 1:1。 F₂ 中正常胚胎 + 正常耐
脱水性植株的基因型包括WWPP（1/16）、WWPP（2/16）、WWPP（2/16）、WwPp（4/16），纯合体
（WWPP）仅占1/9（1/16 ÷ 9/16）。 题干中SlNRPD1缺失导致的表型（如胚胎异常）由SlWOXs和SlPINs
基因的DNA 序列突变（如隐性突变w 和p）引起，而非表观遗传修饰。因此，这些突变的遗传仍遵循孟德
尔定律。
押题解读
本部分多以非选择题呈现，遗传类题型情境涉及基因的分离定律、自由组合定律和连锁互换定律。这
类题主要由杂交结果分析判断显隐性、基因型或基因在染色体上的位置，在确定上述问题后进行杂
交、自交或自由交配，考查子代的基因型比例或表型比例
1．水稻雌雄同株，自然状态下自花授粉。水稻花粉发育异常或不育会导致出现花粉活力下降、花药开裂
不全、花粉管萌发受阻等问题，最终降低水稻的结实率和产量。但雄性不育植株可以简化制种程序，避免
人工去雄操作，是杂交水稻遗传育种的关键材料。回答下列问题：
(1)对二倍体水稻采取 的措施可获取同源四倍体水稻，与二倍体水稻相比，同源四倍体水稻具有的
优点有 （答出1 点），但其结实率偏低，影响产量。
(2)水稻花粉母细胞减数分裂期间，若染色体的行为只考虑同源染色体联会后平均分配且随机移向细胞两极
的情况，则将基因型为AAAA 的长穗植株与基因型为aaaa 的短穗植株杂交获得F1，F1与基因型为aaaa 的
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植株杂交获得F2，F2的表型及比例为 。但实际上，染色体的行为会出现如图1 所示的3 种同源染
色体的联会和分离现象，图1 中联会方式 （填序号）在减I 后期容易出现非2/2 式分离，从而形成
非整倍体的配子，使水稻的结实率下降。研究人员利用同源四倍体水稻T1 与同源四倍体水稻品系T2 杂交，
经选育获得了可克服结实率低的新型四倍体水稻H3，相关材料花粉育性的统计结果如表所示。从花粉母
细胞减数分裂期间染色体的行为上分析，H3 能克服结实率低的原因可能是 。T1、H3 与T2 的生
长情况如图2 所示，与T1、T2 相比，H3 在产量方面表现出明显的 的遗传学现象。
材料
T1
T2
H3
E（二倍体水稻）
育性正常的花粉比例/%
52.51
60.10
90.79
96.32
(3)研究发现雄性可育（C 基因控制）与雄性不育（c 基因控制）为一对相对性状。为确保基因型为∝的品
系F 的雄性不育特性能够稳定遗传下去，研究人员构建了如图3 所示的基因表达载体，将其导入品系F，
获得仅一条染色体含表达载体的品系G。如何仅利用品系G 为材料进行品系F 的保持和品系G 的制作，写
出简要思路及理由： 。
【答案】(1) 用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 茎秆粗壮（或叶片、果实和种子都比较大等）
(2) 长穗 : 短穗 = 5 : 1
H3
③
花粉母细胞减数分裂时，染色体联会更正常（如形成更多二价
体，正常分离），育性正常花粉比例高 杂种优势
(3)思路：让品系G 自交，从后代中分别选取雄性不育个体（品系F）和含基因表达载体的个体（品系
G）；理由：品系G 基因型为Cc，F 基因使含C 基因的花粉死亡，仅能产生含c 基因的花粉；而雌配子可
正常产生C、c 两种。自交时，雌配子（C、c）与雄配子（c）结合，后代基因型为Cc（品系G）和cc（品
系F）。因此，品系G 自交后代会分离出cc（保持品系F）和Cc（持续制作品系G），实现保种与制种。
【分析】染色体结构变异包括缺失、重复、倒位和易位四种类型。缺失是指染色体上某一区段及其带有的
基因一起丢失，从而引起变异的现象。重复是指染色体上增加了相同的某个区段而引起变异的现象，分为
顺接重复和反接重复。倒位指某染色体的内部区段发生180°的倒转，而使该区段的原来基因顺序发生颠倒
的现象。易位是指一条染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上，从而引起变异的现象。染色体数
量变异包括整倍性变异和非整倍性变异两种类型。整倍性变异指以一定染色体数为一套的染色体组呈整倍
增减的变异。非整倍性变异是指生物体的2n 染色体数增或减一个以至几个染色体或染色体臂的现象。
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【详解】（1）要获取同源四倍体水稻，对二倍体水稻采取用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗的措施。因
为秋水仙素能抑制纺锤体的形成，使染色体数目加倍。 ② 与二倍体水稻相比，同源四倍体水稻具有茎秆
粗壮、叶片、果实和种子都比较大等优点；
（2）基因型为AAAA 的长穗植株与基因型为aaaa 的短穗植株杂交，F1的基因型为AAaa。F1（AAaa）产
生的配子类型及比例为AA : Aa : aa = 1 : 4 : 1，与基因型为aaaa 的植株杂交，F2的基因型及比例为AAaa :
Aaaa : aaaa = 1 : 4 : 1，表型及比例为长穗 : 短穗 = 5 : 1；图1 中联会方式③（1 个单价体和1 个三价体）
在减数分裂Ⅰ后期容易出现非2/2 式分离，因为单价体和三价体均随机移向细胞一极，从而形成非整倍体
的配子，使水稻的结实率下降；从花粉母细胞减数分裂期间染色体的行为上分析，H3 能克服结实率低的
原因可能是H3 能克服结实率低，由表可以看出H3 育性正常花粉比例高，说明其花粉母细胞减数分裂时，
染色体联会更正常，比如多数形成二价体，正常分离，所以育性正常花粉多；H3 产量比T1、T2 好，表现
出杂种优势。T1、T3 与T2 的生长情况如图2 所示，与T1、T2 相比，H3 在产量方面表现出明显的杂种优
势的遗传学现象，即杂种后代在生长、繁殖、抗逆性等方面优于亲本的现象，从育性正常的花粉比例也可
看出H3 花粉育性较高，有利于产量提升；
（3）品系G 的基因型是Cc，因为原本是cc，导入了C 和F 的一条染色体。现在要保种，自交的话，G 自
交，产生配子。因为F 基因在花粉形成后让花粉死亡，所以含F 所在染色体的花粉（即C 那个）无法存活。
那G 产生的花粉只有c。而雌配子能正常产生C 和c 两种。所以自交后代：雌配子C、c，雄配子只有c。
后代就是Cc（品系G）和cc（品系F）。 因此利用品系G 为材料进行品系F 的保持和品系G 的制作的思
路是：让品系G 自交。这样后代会有cc（品系F）和Cc（品系G）。然后分别留种。这样既得到了品系
F，又得到了品系G；理由是：品系G 基因型为Cc，F 基因使含C 基因的花粉死亡，仅能产生含c 基因的
花粉；而雌配子可正常产生C、c 两种。自交时，雌配子（C、c）与雄配子（c）结合，后代基因型为Cc
（品系G）和cc（品系F）。因此，品系G 自交后代会分离出cc（保持品系F）和Cc（持续制作品系
G），实现保种与制种。
2．黄瓜有雌花、雄花与两性花之分。基因A 和B 是控制黄瓜枝条茎端赤霉素和脱落酸合成的关键基因，
对黄瓜花的性别决定有重要作用，可使黄瓜植株出现雄株、雌株和雌雄同株（两性花）三种情况。当A 基
因存在时可使赤霉素浓度较高，B 基因存在时可使脱落酸浓度较高，脱落酸与赤霉素的比值较高，有利于
分化形成雌花。将基因型为AABB 与aabb 的植株杂交，结果如下：
(1)基因A/a、B/b 在遗传过程中遵循 定律，基因型为 的个体表现为雌株。将F2
中的雌株和雄株杂交，后代雌雄同株的比例为 。
(2)若从F2中筛选基因型为aabb 的个体，应从表现为 的个体中进行筛选（同植株其他枝条可
持续进行花的分化）。筛选时可对该表现的黄瓜植株部分枝条茎端用一定量的 （“赤霉素”或“赤
霉素抑制剂”）处理，处理后的枝条花表现为 ③ 的是该基因型个体。
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(3)设计杂交实验鉴定一株雄株（未经任何处理，正常发育而来）是否为纯合子，简要说明实验设计思路，
并写出预期结果及结论。 。
【答案】(1) 自由组合 aaBB、aaBb 5/9
(2) 雌雄同株 赤霉素抑制剂 两性花
(3)方案：将该雄株与已知基因型为aaBB 的雌株杂交，观察后代表现型
结论：若全都表现为雌雄同株，则该雄株基因型是AAbb；若子代表现为雌雄同株∶雌株=1 1∶，则该雄株
基因型是Aabb
【知识点】基因自由组合定律的实质和应用、9:3:3:1 和1:1:1:1 的变式类型及应用
【分析】基因自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的；
在减数分裂过程中，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。
【详解】（1）分析题意，基因型为AABB 的植株与aabb 的植株杂交，F₁ 代基因型为AaBb，表现为雌雄
同株，F₂ 代基因型分离比为10 3 3
∶∶，是9：3：3：1 的变式，故基因A/a、B/b 在遗传过程中遵循自由组合定
律；又因为A 基因存在时赤霉素浓度较高，B 基因存在时脱落酸浓度较高，且脱落酸与赤霉素的比值较高
时有利于分化形成雌花，故基因型为aaB_（aaBB 或aaBb）的个体表现为雌株，基因型为A_bb（AAbb 或
Aabb）的个体表现为雄株，基因型为A_B_（AABB、AaBB、AABb、AaBb）、aabb 的个体表现为雌雄同
株；将F₂ 中的雌株（1/3aaBB、2/3aaBb）和雄株（1/3AAbb、2/3Aabb）杂交，其中雌配子及比例是
1/3ab、2/3aB，雄配子及比例是2/3Ab、1/3ab，两者杂交后代雌雄同株（A-B-＋aabb）=（2/3×2/3）＋
（1/3×1/3）=5/9。
（2）结合（1）可知，基因型为aabb 的个体表现为雌雄同株，故筛选aabb 个体应从表现为雌雄同株的个
体中进行；赤霉素抑制剂可降低赤霉素浓度，因此处理时应使用赤霉素抑制剂，筛选时可对该表现的黄瓜
植株部分枝条茎端用一定量的赤霉素抑制剂处理，处理后脱落酸与赤霉素比值不变，故处理后的枝条花表
现为两性花的是该基因型个体。
（3）雄株的基因型有AAbb 和Aabb，设计杂交实验鉴定一株雄株（未经任何处理，正常发育而来）是否
为纯合子，可令其与纯合子雌株aaBB 杂交，观察并统计子代表型及比例。
若该雄株基因型是AAbb，与aaBB 杂交，子代是AaBb，全都表现为雌雄同株；若该雄株基因型是Aabb，
与aaBB 杂交，子代AaBb aaBb=1 1
∶
∶，表现为雌雄同株∶雌株=1 1∶。
3．Cal4/UAS 系统是存在于酵母中的基因表达调控系统，具体机制如图1。阿尔兹海默症（AD）是一种常
见的神经元变性疾病，其病理学表现之一为Tau 蛋白沉积。研究者利用Gal4/UAS 系统使来自AD 患者的
Tau 基因在果蝇的复眼内选择性表达，构建了“AD 转基因果蝇模型”用以研究Tau 基因的作用。主要步骤
为：
步骤1：构建纯合Gal4 转基因果蝇品系（甲品系）。（基因插入位置为X 染色体；Gal4 基因在复眼细胞中
特异性表达，表达产物对果蝇性状无影响。）
步骤2：构建纯合UAS-Tau 转基因果蝇品系（乙品系）。（基因插入位置为3 号常染色体）。
步骤3：获得使Tau 基因在果蝇的复眼内特异性表达的AD 转基因果蝇。经检测，其复眼神经元显著变性。
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回答下列问题：
(1)步骤3 中，获得AD 转基因果蝇的方法是 。获得的AD 转基因果蝇 （填“能”或“不
能”）稳定遗传。该实验得出的结论是 。
(2)有研究报道，Tau 蛋白沉积的患者常伴有PARK2 基因的突变。据此科研人员提出了“PARK2 基因的表
达产物对AD 转基因果蝇具有保护作用”的假说。为验证该假说，研究者将UAS-PARK2-GFP 基因群（图
2）导入果蝇的2 号常染色体中，并构建了纯合品系（丙品系）。以甲、乙和丙3 个果蝇品系为材料，可培
育出能验证上述假说的果蝇。
①由于甲品系Gal4 位于X 染色体上，遗传时与 相关联，乙品系UAS-Tau 基因不能独立表达产生
性状，丙品系有 作为标记基因，故可先以甲为母本、 为父本杂交获得F1；从F1中选择
果蝇与 品系杂交获得F2；F2中的 果蝇即为所需果蝇，该果蝇应含有的外源DNA 片段有
。
②若该果蝇复眼神经元结构与 （填“AD 转基因果蝇”或“正常果蝇”）相同，则表明假说成立。
【答案】(1) 以甲品系和乙品系为亲本杂交获得F1，F1即为AD 转基因果蝇 不能 AD 患者
的Tau 基因表达的Tau 蛋白能引起果蝇神经元显著变性
(2) 性别 GFP 基因 丙 绿翅雄性 乙 绿翅雌 Gal4、UAS、Tau、PARK2、
GFP 正常果蝇
【知识点】伴性遗传的遗传规律及应用、遗传信息的转录、遗传信息的翻译、验证性实验与探究性实验
【分析】1、基因的分离定律的实质是: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。
2、分析题图：需要表达的基因必须位于启动子和终止子之间才能完成表达过程，Gal4 基因经过转录和翻
译，产生的Gal4 蛋白和特定的DNA 序列的UAS 结合，激活UAS 下游的目标基因转录，进而通过翻译产
生目标蛋白。
【详解】（1）甲品系含有位于X 染色体上的Gal4 基因，乙品系含有位于3 号常染色体上的UAS-Tau 基因，
要使Tau 基因在果蝇复眼内特异性表达，需要让Gal4 蛋白与UAS 结合激活Tau 基因转录，所以获得AD 转
基因果蝇的方法是以甲品系和乙品系为亲本杂交获得F1，F1即为AD 转基因果蝇。甲品系与乙品系杂交得
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到的AD 转基因果蝇是杂合子，不能稳定遗传。该实验中AD 转基因果蝇复眼神经元显著变性，得出的结
论是AD 患者的Tau 基因表达的Tau 蛋白能引起果蝇神经元显著变性。
（2）甲品系Gal4 位于X 染色体上，遗传时与性别相关联，丙品系中GFP 基因的表达产物为绿色荧光蛋白，
可使果蝇产生绿翅性状，所以有GFP 基因作为标记基因，其表达产物为绿色荧光蛋白，可使果蝇产生绿翅
性状，甲为母本（X-Gal4，其中X 代表X 染色体），丙为父本（含有UAS-PARK2-GFP 基因群）杂交获得
F1，从F1中选择含有绿翅雄性果蝇（因为甲为母本，其X 染色体含Gal4 基因，与丙杂交后F1雄果蝇含来
自丙的常染色体上的UAS-PARK2-GFP 基因群，且X 染色体含Gal4 基因 ）与乙品系杂交获得F2，F2中的
绿翅雌果蝇（绿翅表明含有丙品系的UAS-PARK2-GFP 基因群，雌果蝇能保证含有X 染色体上的Gal4 基
因）即为所需果蝇，该果蝇应含有的外源DNA 片段有Gal4 基因（来自甲品系）、UAS 基因（来自乙品
系）、Tau 基因（来自乙品系）、PARK2（来自丙品系）、GFP 基因（来自丙品系）。
② 若“PARK2 基因的表达产物对AD 转基因果蝇（原本Tau 基因表达会使复眼神经元变性）具有保护作
用”假说成立，那么含有相关基因且能正常表达PARK2 基因的果蝇，其复眼神经元结构应与正常果蝇相
同，所以若该果蝇复眼神经元结构与正常果蝇相同，则表明假说成立。
押题猜想四 神经-体液-免疫调节
（原创）人体胃底腺中的壁细胞分泌胃酸，对食物的消化起着关键作用。胃酸分泌的调节涉及神经、体液和免疫等
多个方面。研究团队在研究Slc26a9 基因（编码壁细胞上高表达的阴离子转运蛋白）缺失对小鼠胃炎影响的过程中，
发现了Slc26a9 基因与胃酸分泌、免疫调节之间的新联系。请根据以上信息回答下列问题：
（1）迷走神经释放的乙酰胆碱能促进壁细胞分泌胃酸，这一过程中乙酰胆碱属于______
“
”
“
”
（填兴奋性或抑制性）神
经递质。
（2）肾上腺皮质醇可通过______
“
”
“
”
（填体液或神经）运输到达靶细胞发挥作用，与肾上腺皮质醇分泌存在相似调节
机制的激素有______（举两例）。
（3）研究发现，Slc26a9 基因敲除小鼠的壁细胞严重缺失，导致胃酸分泌减少，同时CD4+T 细胞分泌的炎性细胞因子
增多，炎症反应加重。请结合细胞膜的结构特点，分析CD4+T 细胞分泌炎性细胞因子的过程，并推测Slc26a9 基因与
CD4+T 细胞功能之间的关系 。
（4）进一步研究发现，Slc26a9 基因缺失会导致Fas/FasL 通路异常，加速胃炎的发展。FasL 蛋白是细胞毒性T 细胞
表达的死亡因子，Fas 蛋白是靶细胞表达的死亡因子受体。请设计实验验证Slc26a9 基因缺失对Fas/FasL 通路的影响，
并从该通路角度提出减缓胃炎的一种治疗方案 。
【答案】(：（1 ）兴奋性 （2） 体液；甲状腺激素、胰岛素（或性激素、生长激素等）。 （3）
CD4+T 细胞分泌炎性细胞因子到细胞外，体现了细胞膜具有一定的流动性的结构特点。Slc26a9 基因可能
通过影响壁细胞的存活和功能，进而调节胃酸分泌，胃酸分泌减少可能引发免疫反应，导致CD4+T 细胞
异常活化，分泌更多炎性细胞因子，加重炎症反应。
（4） 实验设计：取Slc26a9 基因敲除小鼠和正常小鼠的靶细胞，分别提取蛋白质进行电泳，用特异性抗
体检测Fas 蛋白的表达量。
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预期结果：Slc26a9 基因敲除小鼠靶细胞Fas 蛋白表达量高于正常小鼠。
治疗方案：通过药物抑制细胞毒性T 细胞的活性或促进Fas 蛋白的降解，以降低Fas/FasL 通路的活性，从
而减缓胃炎的发展。
【分析】：乙酰胆碱作为迷走神经释放的神经递质，与壁细胞膜上的受体结合后，能促进壁细胞分泌胃酸，
因此属于兴奋性神经递质。肾上腺皮质醇属于激素类物质，通过体液运输到达靶细胞发挥作用。与肾上腺
皮质醇分泌存在相似调节机制的激素，即也是通过体液运输并作用于靶细胞的激素，如甲状腺激素、胰岛
素、性激素、生长激素等。
【解析】：乙酰胆碱作为迷走神经释放的神经递质，与壁细胞膜上的受体结合后，能促进壁细胞分泌胃酸，
因此属于兴奋性神经递质。肾上腺皮质醇属于激素类物质，通过体液运输到达靶细胞发挥作用。与肾上腺
皮质醇分泌存在相似调节机制的激素，即也是通过体液运输并作用于靶细胞的激素，如甲状腺激素、胰岛
素、性激素、生长激素等。CD4+T 细胞分泌炎性细胞因子到细胞外是一个胞吐过程，需要细胞膜的流动性。
Slc26a9 基因敲除小鼠壁细胞严重缺失，胃酸分泌减少，可能引发机体的免疫反应。CD4+T 细胞作为辅助
性T 细胞，在免疫反应中起重要作用。其分泌的炎性细胞因子增多，说明CD4+T 细胞可能异常活化，导
致炎症反应加重。因此，可以推测Slc26a9 基因与CD4+T 细胞功能之间存在某种联系，可能是通过影响胃
酸分泌来间接调节CD4+T 细胞的功能。为了验证Slc26a9 基因缺失对Fas/FasL 通路的影响，可以取
Slc26a9 基因敲除小鼠和正常小鼠的靶细胞进行对比实验。通过电泳和特异性抗体检测Fas 蛋白的表达量，
可以判断Slc26a9 基因缺失是否导致Fas 蛋白表达量增加。根据实验结果和Fas/FasL 通路的作用机制，可
以提出相应的治疗方案。由于Fas/FasL 通路异常加速胃炎的发展，因此可以通过抑制细胞毒性T 细胞的活
性或促进Fas 蛋白的降解来降低该通路的活性，从而减缓胃炎的发展。
押题解读
本部分多以非选择题呈现，神经调节是高考必考的内容，多以具体情境考察血糖调节、甲状腺激素的
分级调节、水盐调节、体温调节等，有时还会有一些设计实验题。
1．桥本氏甲状腺炎（HT）是一种由免疫系统攻击甲状腺导致的疾病，病程前期特征是部分甲状腺滤泡细
胞（负责合成和分泌甲状腺激素）被破坏，随病情发展会出现甲状腺功能减退。临床检测表明，患者血清
中甲状腺过氧化物酶抗体（TPOAb）及甲状腺球蛋白抗体（TgAb）含量显著高于正常人。该病与慢性自
发性荨麻疹的发生具有一定的相关性。请回答下列问题：
(1)病程前期，HT 患者的部分甲状腺滤泡细胞被破坏，但体内甲状腺激素（TH）含量无明显变化，从负反
馈调节角度分析，其原因可能是 。在病程发展期，患者可能会逐渐出现怕冷和记忆力减退等症状，
原因是 。
(2)从免疫学角度分析，HT 属于 病，抽取血样可对HT 疑似患者进行诊断，具体检测的指标可以
是 （写出3 个）。
(3)荨麻疹的发生常与免疫失调有关。机体初次接触过敏原后会导致 细胞活化产生浆细胞，该类浆
细胞能分泌亲细胞抗体（IgE）吸附在肥大细胞表面；当机体再次接触过敏原后，过敏原与肥大细胞表面
的IgE 结合，刺激肥大细胞释放过敏介质组胺，使毛细血管壁 ，引起皮肤水肿等症状。
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(4)进一步的研究表明，促使肥大细胞释放炎症介质的机制还有很多，如：抗IgE 抗体与肥大细胞表面的
IgE 结合，如下图。尝试再提出一个能解释HT 患者常伴有慢性自发性荨麻疹的原因： 。
【答案】(1) 病程前期，TH 含量略有下降，通过负反馈作用对下丘脑和垂体的抑制作用减弱，未被
破坏的甲状腺滤泡细胞分泌功能增强，使TH 含量维持稳定 病程发展期，患者甲状腺功能减退，TH
明显降低，患者代谢减慢，产热减少使患者怕冷:同时 TH 影响神经系统的发育和功能，使记忆力减退
(2) 自身免疫 TPOAb、TgAb、TH、IgE
(3) B(淋巴) 通透性增强(大)
(4)抗IgE 受体抗体与肥大细胞表面的 IE 受体结合，刺激肥大细胞释放组胺，使毛细血管壁通透性增强，
引发慢性自发性荨麻疹
【知识点】激素分泌的反馈调节、体液免疫和细胞免疫的协调配合、过敏反应、自身免疫病
【分析】甲状腺激素的调节过程：下丘脑→促甲状腺激素释放激素→垂体→促甲状腺激素→甲状腺→甲状
腺激素，同时甲状腺激素还能对下丘脑和垂体进行负反馈调节。
【详解】（1）甲状腺激素的分泌存在负反馈调节机制，病程前期，TH 含量略有下降，通过负反馈作用对
下丘脑和垂体的抑制作用减弱，未被破坏的甲状腺滤泡细胞分泌功能增强，使TH 含量维持稳定；在病程
发展期，患者甲状腺功能减退，TH 明显降低，患者代谢减慢，产热减少使患者怕冷:同时 TH 影响神经
系统的发育和功能，使记忆力减退。
（2）HT 是由免疫系统攻击甲状腺导致的疾病，免疫系统攻击自身组织和器官，属于自身免疫病。 因为
患者血清中甲状腺过氧化物酶抗体（TPOAb）及甲状腺球蛋白抗体（TgAb）含量显著高于正常人，且甲
状腺激素TH 分泌异常，所以抽取血样检测的指标可以是TPOAb、TgAb、TSH。
（3）机体初次接触过敏原后，B 淋巴细胞受到抗原刺激，会增殖分化产生浆细胞，该类浆细胞能分泌亲细
胞抗体（IgE）吸附在肥大细胞表面。当机体再次接触过敏原后，过敏原与肥大细胞表面的IgE 结合，刺激
肥大细胞释放过敏介质组胺，使毛细血管壁通透性增加(大)，血浆蛋白等物质渗出，引起皮肤水肿等症状。
（4）由图可以看出，HT 患者常伴有慢性自发性荨麻疹可能是因为抗IgE 受体抗体与肥大细胞表面的 IE
受体结合，刺激肥大细胞释放组胺，使毛细血管壁通透性增强，引发慢性自发性荨麻疹。
2．醛固酮参与机体调节的部分过程如图所示。原发性醛固酮增多症（PA）是指肾上腺皮质分泌过多的醛
固酮，临床表现为高血压和低血钾的综合征。回答下列问题：
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(1)PA 患者常伴随有肌无力，分析其原因是 。
(2)肾素实际是一种 （填“激素”或“酶”），其活性是PA 的一个重要检测指标。据图推测，通常可
通过检测 来反映血浆肾素活性的高低，为提高检测结果的准确性，可在待测样品中添加适量的 。
(3)螺内酯与醛固酮等多种固醇类激素的分子结构相似，是常用的PA 治疗药物，通过作用于肾小管和集合
管来达到治疗PA 的目的，螺内酯的作用机理可能是 。长期服用螺内酯会对内分泌系统产生一定的副
作用，该副作用可能是 （答出1 点）。
【答案】(1)血钾浓度过低，使得神经肌肉兴奋性降低
(2) 酶 AngI ACE 抑制剂
(3) 与醛固酮竞争肾小管和集合管表面的受体，阻断醛固酮的作用 性腺功能紊乱（如月经不调、
性功能障碍等）
【知识点】兴奋在神经元之间的传递、水盐平衡调节
【分析】大量失血导致血压下降，血液中血管紧张素含量将增加，促进血压上升；醛固酮增多可以促进肾
小管对Na+的重吸收，导致血浆渗透压升高，引起抗利尿激素含量升高，肾小管、集合管重吸收水增多，
最终导致血容量增加。
【详解】（1）醛固酮能保钠排钾，PA 患者肾上腺皮质分泌过多醛固酮，会导致血钾浓度过低，使得神经
肌肉兴奋性降低，进而出现肌无力症状。
（2）由图可知，肾素能催化血管紧张素原转变为Ang I，具有催化作用，所以肾素实际是一种酶。因为肾
素能催化血管紧张素原生成Ang I ，那么Ang I 的生成量就和肾素活性有关，所以通常可通过检测Ang I
的生成量来反映血浆肾素活性的高低。ACE 抑制剂可抑制AngⅠ转化为AngⅡ，避免了因ACE 的催化而导
致AngⅠ含量下降，进而影响结果检测 。
（3）螺内酯的分子结构与醛固酮相似，因此其治疗机理可能是与醛固酮竞争肾小管和集合管细胞表面的
受体，从而减弱或抑制醛固酮的作用，达到治疗 PA 的目的。由于螺内酯与多种固醇类激素结构相似，长
期服用可能会干扰其他固醇类激素的正常分泌和作用，比如可能会影响性激素的分泌，导致性腺功能紊乱，
出现月经不调或性功能障碍等。
3．秋冬季节是甲型流感的高发期，正常人感染甲型流感病毒（IAV） 会引起机体发生一 系列免疫反应，
部分过程如图1 所示。回答下列问题：
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(1)图1 中的细胞6 为 ，其分泌的物质B 的主要功能是
。
(2)在人体中，MHCI 和 MHCⅡ 是两种常见的主要组织相容性复合体，由图1 可推测 （ 填“MHCI”
或 “MHCⅡ”）几乎能在所有体细胞中出现。细胞2 将体液中的 病原体处理后，能将抗原呈递给细胞3，
细胞3 释放的物质A 被称为 。
(3)若免疫系统的 功能较弱，则感染 IAV 后可能会使下丘脑体温调定点（体温调节 中枢预设的一
个温度值）上调，从而引起机体发烧。
(4)白细胞介素IL-1β 是参与先天免疫的重要促炎因子，能诱导呼吸道上皮细胞释放细胞因 子，导致局部
炎症的发生，炎症过强容易导致个体死亡。NK 细胞分泌的IFN-y 是 一种 干扰素。为探究黄芪甲苷在抗
IAV 中的作用，科学家用含IAV 的溶液处理正常小鼠， 制备出了模型小鼠，再分别用高剂量黄芪甲苷和
低剂量黄芪甲苷处理模型小鼠，测定小 鼠14 天内的存活率、IL-1β 及 IFN-γ 的表达水平，结果如图2 和
图3 所示。
①黄芪甲苷能一定程度上提高感染IAV 小鼠的存活率，从白细胞介素 IL-1β 的角度分析，其原因可能是
。
②由实验结果可知，IFN-y 的含量与患病程度可能呈 （填“正相关”或“负相关”）。
【答案】(1) #浆细胞/效应B 细胞# 可中和毒素、阻断病原体入侵、清除病原微生物
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(2) MHCI 细胞因子
(3)防御
(4) 低剂量的黄芪甲苷促进了白细胞介素 IL-1β 的表达 正相关
【知识点】非特异性免疫与特异性免疫、体液免疫、免疫系统的功能
【分析】免疫系统的功能：一、免疫防御：指机体抵御外来抗原性异物入侵的一种保护功能。二、免疫自
稳：指机体清除衰老或损伤的细胞，进行自身调节，维持内环境稳态的功能。三、免疫监视：指机体识别
和清除突变的细胞，防止肿瘤发生的功能。
【详解】（1）细胞6 能分泌抗体，是浆细胞；物质B 是抗体，能与抗原结合，可中和毒素、阻断病原体
入侵、清除病原微生物。
（2）MHCI 几乎能在所有体细胞中出现，是机体区分自己和非己的标志，而MHCⅡ特异性表达在某些抗
原呈递细胞的表面；细胞3 是辅助性T 细胞，分泌细胞因子，促进B 细胞的增殖。
（3） IAV 属于外来病原体，若免疫系统的防御功能较弱，则感染 IAV 后可能会使下丘脑体温调定点上
调，从而引起机体发烧。
（4）①低剂量黄芪甲苷组会使IL-1β 表达量高于正常组，白细胞介素IL-1β 是参与先天免疫的重要促炎因
子，炎症过强容易导致个体死亡。②IFN-y 的含量越高，个体存活率越低，患病程度越大，因此IFN-y 的
含量与患病程度可能呈正相关。
4．科学研究显示，给小鼠爪子注射3%的福尔马林溶液后，小鼠在0-5min 内会出现急性疼痛，在15—
45min 内会表现出持续慢性炎症性疼痛，为了缓解疼痛，它们会不断地舔舐爪子。为研究饥饿与两种疼痛
的关系，研究人员用断粮24 小时的饥饿小鼠与正常小鼠开展实验，得到下图结果，请分析回答：
(1)由上图可知，注射福尔马林溶液15—45min 内，饥饿处理小鼠舔爪时间和舔爪频率 。
(2)进一步研究表明，饥饿会激活下丘脑AgRP 神经元，其 释放的神经肽Y(NPY）与臂旁核
神经元上的 结合，抑制了痛觉信号的传递。结合图中信息分析，主要是抑制了
（填“急性疼痛”“慢性炎症性疼痛”或“两种疼痛”）。
(3)为验证NPY 是介导该效应的关键信号分子，研究者增加了“饥饿+NPY 受体抑制剂”处理组，预期该组
实验结果是 。
(4)从自然选择角度分析，饥饿与两种疼痛出现上述关系的生物学意义是 （答出2 点）。
【答案】(1)均下降
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(2) 突触前膜/轴突末梢 受体/特异性受体 慢性炎症性疼痛
(3)小鼠舔爪时间和舔爪频率接近正常喂食组
(4)①保留急性疼痛有利于小鼠及时感知外界伤害以躲避致命危险；②抑制慢性炎症性疼痛有利于个体克服
持续疼痛，觅食维持生存
【知识点】兴奋在神经元之间的传递、兴奋传导和传递的相关实验、药物对兴奋传导及传递的影响
【分析】由图可知，在0-5min 内，正常喂食组与饥饿处理组舔爪时间下降幅度相差不大，而在15—45min
内饥饿处理组舔爪时间明显下降，说明其主要抑制了慢性炎症性疼痛。
【详解】（1）由图可知，注射福尔马林溶液15—45min 内，较正常饲喂组，饥饿处理小鼠舔爪时间和舔
爪频率均下降。
（2）神经肽Y 属于神经递质，由突触前膜释放，其与臂旁核神经元上（突触后膜）的特异性受体结合后，
抑制了痛觉信号的传递，所以饥饿处理小鼠舔爪时间和舔爪频率均下降。由图可知，在0-5min 内，正常喂
食组与饥饿处理组舔爪时间下降幅度相差不大，而在15—45min 内饥饿处理组舔爪时间明显下降，说明其
主要抑制了慢性炎症性疼痛。
（3）由（2）可知，NPY 主要抑制慢性炎症性疼痛，若增加“饥饿+NPY 受体抑制剂”处理组，则该组
NPY 不能正常发挥作用，则小鼠舔爪时间和舔爪频率接近正常喂食组。
（4）饥饿与两种疼痛出现上述关系，保留急性疼痛有利于小鼠及时感知外界伤害以躲避致命危险；抑制
慢性炎症性疼痛有利于个体克服持续疼痛，觅食维持生存，从而保证小鼠在自然环境能正常生存下去。
押题猜想五 生物与环境
（原创）海南湿地保护区因生态修复工程的实施，逐渐恢复了芦苇、香蒲等挺水植物群落，并吸引了黑鹳、
白鹭等珍稀鸟类栖息。研究人员发现，不同区域的植被类型和动物分布存在差异。请根据以下情景回答相
关问题：
（1）湿地中，芦苇主要分布在浅水区，香蒲则集中在深水边缘，而沉水植物如金鱼藻分布于水下。这种
分布体现了群落的 ________ 结构。
（2）黑鹳繁殖期会通过羽毛颜色的变化和特定的鸣叫吸引配偶，这属于生态系统的 ________信息。芦苇
通过光合作用固定的能量中，一部分通过呼吸作用散失，另一部分用于 ________
，从而为其他生物提供物质和能量。
（3）下表为湿地中黑鹳（顶级消费者）所在食物链的部分能量流动数据（单位：kJ/m ²·a）：
摄入量
同化量
粪便量
呼吸消耗
流向分解者
800
300
200
150
50
该营养级同化量的传递效率约为 ________%（保留整数），其粪便中的能量属于 ________（填“上一营
养级”或“本营养级”）的同化量。
（4）研究发现，白鹭主要在清晨觅食浅水区的小型鱼类，而黑鹳则在正午捕食深水区的较大鱼类。请从
生态位角度分析两种鸟类共存的原因 ，并说明这种分化对湿地生态系统稳
定性的意义 。
【答案】
（1）垂直
（2）物理信息和行为；自身生长、发育和繁殖
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（3）10%；上一营养级
（4）生态位分化减少竞争；减少种间竞争，提高资源利用率，维持群落物种多样性，增强生态系统抵抗
力稳定性。
【分析】群落的垂直结构指生物在垂直方向上的分层现象。生产者固定的能量通过呼吸作用（散失）和自
身生命活动（储存有机物）传递。生态位分化是物种共存的常见机制，通过资源分割降低竞争压力，从而
支持更多物种共存，提升生态功能。
【解析】群落的垂直结构指生物在垂直方向上的分层现象。芦苇（挺水植物）、香蒲（深水边缘）和金鱼
藻（沉水植物）在不同水深处分布，体现分层特征。羽毛颜色变化属于物理信息，鸣叫属于行为信息。生
产者固定的能量通过呼吸作用（散失）和自身生命活动（储存有机物）传递。传递效率=下一营养级同化
量/本营养级同化量×100%。假设黑鹳的同化量为300 kJ，其上一营养级（鱼类）同化量为300/10%=3000
kJ，则传递效率为300/3000=10%。粪便量属于未被同化的上一营养级能量。白鹭与黑鹳的觅食时间（清晨
vs 正午）和食物类型（小型鱼 vs 大型鱼）不同，占据不同生态位。生态位分化是物种共存的常见机制，
通过资源分割降低竞争压力，从而支持更多物种共存，提升生态功能。
押题解读
本部分多以非选择题呈现，种群密度、种群数量的变化是种群与群落部分的高频考点，结合生态系统
及其稳定性会以大题的形式呈现。
1．棉蚜是棉花的主要害虫，多异瓢虫捕食棉蚜。功能植物可吸引害虫天敌或驱避害虫发挥防控作用。研
究者在棉田边缘种植蛇床草或罗勒两种功能植物，以调查并评估两者对棉蚜及多异瓢虫的调控作用。回答
下列问题：
(1)研究者利用昆虫嗅觉仪开展棉蚜、多异瓢虫对蛇床草或罗勒的选择行为试验。实验组以其中一种植物作
为气味源，对照组以清洁空气为气味源，测试结果如图1。据图可知，蛇床草的挥发物可以 ；
罗勒的挥发物可以 。植物挥发物作为化学信息在生态系统中的作用是 。
(2)为探究多异瓢虫的迁移规律，研究者在蛇床草区域投放一定量被铷（Rb）标记的多异瓢虫，适当时间后
分别在距蛇床草不同距离的棉花上采集多异瓢虫并统计检出率，结果如图2。为使种植蛇床草达到更好的
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防控效果，请结合图2 给出建议： 。
(3)研究表明，棉田周围种植蛇床草或罗勒，能够增加棉田生态系统的 ，达到减轻或控制棉蚜
对棉花的危害。与使用农药防治相比，这种防治方法的优点为 、 。
(4)为满足棉田复杂生态环境下防治棉蚜的需要，请基于上述研究，提出进一步研究的方向或思路：
。
【答案】(1) 吸引多异瓢虫 吸引多异瓢虫和驱避棉蚜 调节生物的种间关系，以维持生态系
统的平衡和稳定
(2)种植蛇床草时，应距离棉花0.5-5 米
(3) 生物多样性（物种丰富度、物种多样性，自我调节能力等) 将棉蚜数量控制在较低水平
不污染环境
(4)研究不同植物组合种植的生态调控作用；提取植物挥发物研制开发棉蚜天敌引诱剂、 棉蚜驱避剂（合
理给分)
【分析】生态位是指一个种群在生态系统中，在时间空间上所占据的位置及其与相关种群之间的功能关系
与作用。生态位又称生态龛。表示生态系统中每种生物生存所必需的生境最小阈值，两个拥有相似功能生
态位，但分布干不同地理区域的生物，在一定程度上可称为生态等值生物。
【详解】（1）观察图1，对于多异瓢虫来说，以蛇床草为气味源时其选择行为比例高于对照组，说明蛇床
草的挥发物能吸引多异瓢虫；以罗勒为气味源时棉蚜选择行为比例低于对照组，说明罗勒的挥发物能驱避
驱避棉蚜，同时能吸引多异瓢虫。根据生态系统中化学信息的作用相关知识，植物挥发物作为化学信息可
以调节生物的种间关系。
（2）分析图2，在距离蛇床草0 - 5m 范围内，多异瓢虫检出率较高且随着距离增加显著下降。所以为达到
更好防控效果，可在距离棉花较近的地方（如0 - 5m）种植蛇床草。
（3）棉田周围种植蛇床草或罗勒，增加了物种种类，所以能增加棉田生态系统的生物多样性。与农药防
治相比，生物防治方法的优点是减少环境污染，同时由于利用生物间种间关系，还能减少对害虫天敌的伤
害，将棉蚜数量控制在较低水平。
（4）要满足棉田复杂生态环境下防治棉蚜的需要，基于前面研究可进一步研究不同植物组合种植的生态
调控作用；提取植物挥发物研制开发棉蚜天敌引诱剂、 棉蚜驱避剂。
2．“红树”是生长在海岸线高潮水位和低潮水位之间一类植物的统称，因其分泌的“单宁酸”颜色鲜红
而得名。红树林生态系统(如图)土壤中的有机碳储存量高，常被冠予“碳储明星”的美誉。
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(1)红树分泌的单宁酸具有抑制害虫体内消化酶、降低海水中腐蚀性物质的活性等功能。据此推测，单宁酸
能 。(编号选填)
①作为化学信息吸引害虫 ②提高红树对环境的适应能力
③增加红树与害虫之间的能量传递效率 ④提高害虫种群单宁酸抗性基因的频率
(2)红树根部土壤附近生活着相手蟹种群。在图中食物链中，被相手蟹同化的能量去路有 。(编
号选填)
①相手蟹的粪便 ②鸟类的生长发育 ③相手蟹的呼吸作用 ④红树叶片的呼吸作用
(3)据相关信息推测，红树林生态系统土壤中的有机碳储存量高，其原因可能是___________。(多选)
A．红树植物凋落物的生物量高
B．土壤中分解者有氧呼吸速率高
C．海水中有机碳随潮汐沉积至土壤
D．红树根系发达且释放大量有机物
互花米草是一种外来入侵物种，可能对本土红树林生态系统造成损害。研究人员引入异国的红树植物“无
瓣海桑”，以生物替代的方式来治理已被互花米草入侵的红树林生态系统。治理5 年后，成效显著且无瓣
海桑郁闭度达65%(郁闭度指树冠在地面的投影面积占林地总面积的比例)。无瓣海桑与本土红树植物秋茄，
以及互花米草的相关数据如表1 所示。此外，无瓣海桑无法在盐度超过25g/L 的环境中生长；其种子密度
大多低于海水密度，易随潮汐迁移。
表1
树种名
称
成株的一般高
度
(m)
年平均生长高
度
(m)
幼苗生长所需的光照比
例
(%)
适宜生长的盐
度
(g/L)
无瓣海
桑
5～10
3.0～3.4
70～100
0～15
秋茄
3～6
0.1～1.1
40～70
10～30
互花米
草
1～3
2.3～2.8
80～100
10～35
注：该地潮间带的盐度为16～22g/L；植物生长所需的光照比例=所需光照/全光照×100%≈(1-郁闭度)×100%
(4)选用无瓣海桑治理已被互花米草入侵的红树林生态系统的过程中，发生的群落演替类型为 。
(5)据表1 推测，与本土红树植物相比，选择无瓣海桑治理互花米草的优势主要在于 。(编号选
填)
①平均高度高，与互花米草争夺阳光 ②生长速度快，与互花米草争夺土壤
③对光照需求高，为土壤固定更多碳源 ④更适合低盐区，对本土红树不造成威胁
(6)有人认为，无瓣海桑虽是外来物种，但短期内不会成为入侵物种。据表1 及相关信息推测，支持上述观
点的理由有___________。(多选)
A．无瓣海桑郁闭度高，其幼苗无法正常生长
B．潮间带盐分较高，无瓣海桑无法快速生长
C．无瓣海桑的种子会随着潮汐扩散至潮间带
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D．无瓣海桑与其他红树植物不会竞争生态位
【答案】(1)②④
(2)②③
(3)ACD
(4)次生演替
(5)①②
(6)AB
【分析】生态系统的能量流动是指能量输入、能量传递、能量散失的过程。（1）能量输入：生态系统中
能量流动的起点是生产者（主要是植物）通过光合作用固定的太阳能开始的，生产者固定的太阳能总量是
流经生态系统的总能量。能量流动的渠道是食物链和食物网 。（2）能量传递：生态系统能量流动中，能
量以太阳光能→生物体内有机物中的化学能→热能散失的形式变化。能量在食物链的各营养级中以有机物
（食物）中化学能的形式流动。（3）能量散失：生态系统能量流动中能量散失的主要途径是通过食物链
中各营养级生物本身的细胞呼吸及分解者的细胞呼吸，主要以热量的形式散失。
【详解】（1）①单宁酸不能吸引害虫，①错误；
②红树分泌的单宁酸具有抑制害虫体内消化酶，说明单宁酸能提高红树对环境的适应能力，②正确；
③单宁酸没有改变红树与害虫之间的能量传递效率，③错误；
④单宁酸杀死一些害虫，留下一些抗单宁酸的害虫，提高害虫种群单宁酸抗性基因的频率，④正确。
故选②④。
（2）①相手蟹的粪便没有被其吸收，故粪便中的能量不属于相手蟹，①错误；
②鸟类捕食相手蟹，相手蟹同化的能量有一部分流向鸟类，用于鸟类的生长发育，②正确；
③相手蟹同化的能量一部分用于相手蟹的呼吸作用 ，一部分用于其生长繁殖，③正确；
④红树叶片的呼吸作用无法被相手蟹同化，④错误。
故选②③。
（3）A、红树植物凋落物储存在土壤中，使土壤中的有机碳储存量高，A 正确；
B、土壤中分解者有氧呼吸速率高，会使得土壤中的有机碳储存量低，B 错误；
C、海水中有机碳随潮汐沉积至土壤，使得土壤中的有机碳储存量高，C 正确；
D、红树根系发达且释放大量有机物，储存在土壤中，D 正确。
故选ACD。
（4）无瓣海桑治理开始时有植被覆盖， 因此发生的演替属于次生演替。
（5）①无瓣海桑平均高度高，与互花米草争夺阳光 ，治理互花米草，①正确；
②无瓣海桑生长速度快，与互花米草争夺土壤，②正确；
③结合表格可知，无瓣海桑幼苗生长所需的光照比例为70%～100%，低于互花米草80%～100%，若无瓣
海桑对光照需求高，则在与互花米草竞争时不会为土壤固定更多碳源，③错误；
④更适合低盐区，对本土红树也有一定的影响，无瓣海桑成株的一般高度大于秋茄，④错误。
故选①②。
（6）A、无瓣海桑郁闭度高，其幼苗无法正常生长，不会大量繁殖成为入侵植物，A 正确；
B、无瓣海桑无法在盐度超过25g/L 的环境中生长，潮间带盐分较高，无瓣海桑无法快速生长，B 正确；
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C、种子密度大多低于海水密度，易随潮汐迁移，无瓣海桑的种子不会随着潮汐扩散至潮间带，C 错误；
D、无瓣海桑与其他红树植物会有一定的生态位重叠，因此会竞争生态位，D 错误。
故选AB。
3．千岛湖的鱼和湖州的淡水鲈鱼全国闻名。养殖渔业的发展对当地的生态环境会产生一定的影响。回答
下列问题：
(1)二十年前千岛湖部分区域曾连续两年出现大面积的蓝藻水华，引发蓝藻水华的原因是 。科
研人员提出人工放养适当的镛鱼以净化水质，试分析采用该方法的理由是 。千岛湖“以鱼保水”
政策规定每年投放一定数量"鱼种，同时规定年捕捞产量，该投捕制度是为了控制镛鱼种群数量不超过
水平。
(2)为研究“以鱼保水”对千岛湖群落水域中鱼类物种丰富度和优势种的影响，调查的内容可包括
(A．物种数量；B．各物种的种群密度；C．各物种的生物量；D．各物种的性别比例)。最新调查发现，
千岛湖水域中鱼类物种的丰富度和均匀性指数高，侧面说明千岛湖群落的 能力强；镛鱼最终发
展成为该群落优势种的过程中，其生态位的变化趋势为 。
(3)为了防止鲈鱼养殖导致水环境急剧恶化爆发水华，科研人员提出河蚌挂养治理养殖废水的实验方案，按
蚌密度设置4 个处理组，所有水箱铺设5cm 的养殖池塘的底泥，添加100L 的水产养殖废水进行相关实验，
部分实验结果如表所示。
组别
初始状
态
对照
组
挂养2 只河
蚌
挂养4 只河
蚌
挂养8 只河
蚌
水体总氮浓
度
+++++
++++
+++
++
++++++
河蚌主要滤食的是浮游生物、藻类、腐烂碎屑、细菌等，从生态系统成分角度分析，其属于 。底
泥微生物如芽孢杆菌能释放脲酶、蛋白酶、淀粉酶、纤维素酶等，从生态系统功能角度分析，其作用是
。结合上述信息，提出进一步降低养殖水环境含氮量的建议有 (至少答出2 点)。
【答案】(1) 水体富营养化(N、P 含量过多) 鱼捕食蓝藻 K 值
(2) ABC 自我调节(抵抗外界干扰) 先增大后稳定
(3) 消费者和分解者 促进物质循环 控制合理的河蚌挂养密度、适当增加底泥微生物、定期
更换挂养河蚌、采用挂养河蚌与底泥微生物联合处理
【分析】由表可知，挂养4 只河蚌时，水体总氮浓度相对减小，挂养8 只河蚌时，水体总氮浓度不减反增，
结合题意，底泥微生物如芽孢杆菌能释放脲酶、蛋白酶、淀粉酶、纤维素酶等，所以应控制合理的河蚌挂
养密度、适当增加底泥微生物、定期更换挂养河蚌、采用挂养河蚌与底泥微生物联合处理，以便进一步降
低养殖水环境含氮量。
【详解】（1）水体富营养化会导致水华的发生。由于鱼类可不是蓝藻等引起水华的藻类，所以可通过放
养适当的镛鱼以净化水质。为了保证控制镛鱼种群数量不超过K 值，以免对生态系统造成破坏，所以应在
投放鱼种的同时，规定年捕捞产量。
（2）欲研究“以鱼保水”对千岛湖群落水域中鱼类物种丰富度和优势种的影响，针对鱼类丰富度的研究，
可调查物种数量，针对优势种的研究，可调查各物种的种群密度和各物种的生物量。千岛湖水域中鱼类物
种的丰富度和均匀性指数高，说明其营养结构变复杂，自我调节能力增强，抵抗力稳定性增强。镛鱼最终
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发展成为该群落优势种的过程中，其生态位逐渐增大，最后趋于稳定，且在该群落中，其生态位相对最宽。
（3）由题意可知，河蚌主要滤食的是浮游生物、藻类、细菌等，此时其属于消费者，滤食腐烂碎屑时，
其属于分解者。底泥微生物如芽孢杆菌能释放脲酶、蛋白酶、淀粉酶、纤维素酶等，促进相关成分的分解，
从而促进物质循环。由表可知，挂养4 只河蚌时，水体总氮浓度相对减小，挂养8 只河蚌时，水体总氮浓
度不减反增，所以应控制合理的河蚌挂养密度、适当增加底泥微生物、定期更换挂养河蚌、采用挂养河蚌
与底泥微生物联合处理，以便进一步降低养殖水环境含氮量。
4．土壤生态系统具有高度的生物多样性，其中“化学工程师”是将有机质分解成植物可利用的营养物质
并传输营养物质的生物，“生物监管者”是以植物、其他无脊椎动物和土壤微生物为食或寄生的小型无脊
椎动物，“生态系统工程师”是通过在土壤中形成孔隙网络、聚合体或颗粒搬运等来影响土壤结构的生物。
随着经济快速发展和人为干扰增加，土壤生物多样性遭受严重威胁。某研究小组对不同土地类型的土壤生
物多样性进行了调查，结果见下表。回答下列问题。
土地类型
森林土壤
草地土壤
耕地土壤
总多样性
++
++
+
生物
类型
“化学工程
师”
以真菌为主
以真菌为主
以细菌为主
生物监管
者”
食真菌类原生生物、线虫较
多，小型节肢动物
以以原生生物及线虫为
主，小型节肢动物
以食细菌动物为主，
小型节肢动物
“生态系统
工程师”
以下层居住蚯蚓和蚂蚁为主
以蚯蚓为主
以表层、下层居住蚯
蚓为主
(1)调查森林土壤中小动物类群的丰富度常用 的方法进行采集、调查，结果显示，
土壤的物种丰富度最低。
(2)“化学工程师”和“生物监管者”在生态系统的组成成分中分别属于 ；“生态系统工程师”
能影响土壤结构，使生态系统组成、结构、功能等随着时间的变化而变化，这属于 多样性，
其在土壤中的作用主要体现了生物多样性的 价值。
(3)土霉素是一种广谱抗生素，使用后会经各种途径进入土壤并积累，造成土壤污染，对农业生产、人体健
康和生态系统构成严重威胁。研究发现，土霉素污染的耕地土壤小动物数量明显降低，原因是
。某研究小组通过种植紫鸭跖草影响微生物群落结构，修复被土霉素污染的土壤，遵循了生态工程的
原理。
【答案】(1) 取样器取样 耕地
(2) 分解者、消费者 生态系统 间接
(3) 土霉素会抑制细菌的生长，导致以细菌为食的小动物及其捕食者的数量因食物减少而减少 自
生
【分析】1、生态系统的概念：由生物群落与无机环境相互作用而形成的统一整体，叫做生态系统。
2、生态系统能量流动的去向：一个营养级的生物所同化着的能量一般用于4 个方面：一是呼吸消耗；二
是用于生长、发育和繁殖，也就是贮存在构成有机体的有机物中。贮存在有机体的有机物中能量有一部分
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是死亡的遗体、残落物、排泄物等被分解者分解掉；另一部分是流入下一个营养级的生物体内，及未被利
用的部分。
3、生态系统的稳定性：生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力，叫做生态系统的
稳定性。生态系统的稳定性包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性，一般来说，生态系统中的组分越多，食物
网越复杂，其自我调节能力就越强，抵抗力稳定性就越高。
【详解】（1）调查土壤中小动物类群丰富度，由于许多土壤动物有较强的活动能力，而且身体微小，常
用取样器取样的方法进行采集、调查。 根据表格中总多样性的标注“++”“+”等信息，耕地土壤总多样性
标注为“+”，相比森林土壤和草地土壤（均为“++”），可知耕地土壤的物种丰富度最低。
（2）“化学工程师”是将有机质分解成植物可利用的营养物质并传输营养物质的生物，在生态系统组成
成分中属于分解者；“生物监管者”是以植物、其他无脊椎动物和土壤微生物为食或寄生的小型无脊椎动
物，属于消费者。 “生态系统工程师”能影响土壤结构，使生态系统组成、结构、功能等随着时间的变
化而变化，这体现了生态系统的特征。 生物多样性的价值包括直接价值、间接价值和潜在价值，其在土
壤中的作用主要体现了生物多样性的间接价值，间接价值主要是指对生态系统起到重要调节功能的价值，
如保持水土、调节气候等，土壤中的这些生物对土壤生态系统的稳定等起到重要调节作用。
（3）已知耕地土壤中“化学工程师”以细菌为主，土霉素污染的耕地土壤小动物数量明显降低，原因是
土霉素会抑制细菌的生长，而耕地中以细菌为食的小动物及其捕食者会因食物减少而减少。生态工程的自
生原理是指在生态工程中要有效选择生物组分并合理布设，这可以在创造适合的条件下，促进生物组分间
的相互联系，形成自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持的系统。种植紫鸭跖草影响微生物群落
结构来修复土壤，是利用了生态系统中生物组分间的相互作用和自我调节等特性，符合自生原理。
5．学习以下材料，回答（1）~（4）题。
生态系统的磷循环
自然界中通常没有气态磷。在陆地上，磷的主要贮存库是岩石和沉积物。磷只能在酸性溶液和还原情况下
才能溶解，岩石和沉积物中的磷酸盐可经侵蚀、淋洗和人类开采等释放出来。土壤中的可溶性磷酸盐被植
物吸收后可用于合成有机磷，再经食物链进入动物体内。动、植物体内的有机磷通过排泄物和尸体再回到
土壤中。回到土壤中的有机磷被细菌还原为无机磷，其中某些再次被植物所吸收，某些则与钙或铁结合，
变成植物不能利用的化合物。
陆地生态系统中的一部分磷会随着水循环进入湖泊和海洋，但是，磷从海洋返回陆地则是比较困难的，因
此磷在陆地与海洋之间的循环是不完全的循环。
在海洋和淡水生态系统中，浮游植物吸收无机磷，合成有机磷。浮游植物被动物吞食。动物排出的磷中，
有一半以上是无机磷，能被浮游植物直接利用，有机磷则可以被细菌所利用。生物体内的磷会随尸体沉积
到水底，水底沉积的磷中有一小部分会通过上涌流回到有光的水层，再为浮游植物所利用。
贻贝是一种海洋软体动物，以滤食水中浮游植物和有机碎屑为生。下图描述了某海区中的贻贝种群在当地
能量流动和磷循环中的作用。
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贻贝在当地能量流动中的作用并不重要，但在磷循环中地位非常重要。可见，一个物种在生态系统中的作
用要从多方面进行评价。
(1)生态系统的磷循环是指磷元素在 之间不断进行的循环过程，该过程具有全球性。磷循环等
物质循环与能量流动同时进行，二者之间的关系是彼此 。
(2)模仿生态系统的碳循环过程示意图，将陆地生态系统的磷循环过程示意图补充完整 。
(3)对文中贻贝种群在当地生态系统中作用的理解正确的叙述包括 。
A．贻贝是当地生态系统中的消费者和分解者
B．贻贝同化的能量占该生态系统总能量的0.75%，但磷的流通量占总磷的14%
C．贻贝种群能加快生态系统的磷循环
D．贻贝在磷循环中的重要作用，体现了生物多样性的间接价值
E．有机磷农药不易分解，可养殖贻贝做禽畜饲料以治理被污染海区
(4)贻贝是重要的海产养殖对象。某地养殖户为实现贻贝增产，向养殖海区中投放富含磷的饵料。请从生态
系统稳态与平衡的角度，对此做法进行评价。 。
【答案】(1) 非生物环境与生物群落 相互依存
(2)
(3)ACD
(4)投放富含磷的饵料有利于补充水体中因捕捞贻贝造成的磷损失，但易造成富营养化和有机物污染，需根
据调查结果判定是否投放和投放量
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【分析】物质循环是指组成生物体的化学元素从无机环境开始，经生产者、消费者、分解者又回到无机环
境的过程。
【详解】（1）磷循环属于物质循环，物质循环主要在非生物环境与生物群落之间的循环。生态系统物质
循环与能量流动彼此依存,不可分割，且同时进行。
（2）
碳元素的循环过程，生产者通过光合作用固定大气中的CO2，然后以有机物的形式传递给消费者，然后生
产者和消费者的残骸又将C 元素传递给分解者，生产者、消费者、分解者以呼吸作用形式返还到大气中。
所以以此类推，磷元素传递过程：
（3）A、由图可知，贻贝可以利用有机碎屑，是分解者，同时贻贝以生产者为食，所以也是消费者，A 正
确；
B、贻贝同化的能量占该生态系统总能量的百分比=贻贝同化的能量/该生态系统生产者固定的能量，贻贝
同化的能量＝0.1+0.05=0.15，生产者固定的能量大于20，故该比例小于0.75%，B 错误；
C、贻贝作为消费者能加快生态系统的磷循环，C 正确；
D、间接使用价值通常指的是生态功能，如空气净化、水土保持等，贻贝吸收水中无机磷，可以降低水体
富营养化，体现间接价值，D 正确；
E、有机磷农药不易分解，细菌可以分解为无机磷，贻贝不能吸收有机磷，所以不能养殖贻贝治理被污染
海区，E 错误。
故选ACD。
（4）贻贝可以吸收无机磷，捕捞会造成磷的损失，投放富含磷的饵料有利于补充水体中因捕捞贻贝造成
的磷损失，但易造成富营养化和有机物污染，需根据调查结果判定是否投放和投放量。
押题猜想六 生物技术与工程
科学家利用转基因技术将苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis;Bt)中杀虫蛋白基因导入农作物,培育
了一种转Bt 基因抗虫水稻。以下是研究过程中的部分操作步骤及相关问题，请回答：
1.PCR 扩增Bt 基因：
（1）PCR 反应中，在高温变性阶段（约95℃），双链DNA 模板会发生 。这一步
骤的目的是 。
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（2）若Bt 基因的DNA 模板链序列为5'-ATGCCGTA...（后续省略）-3'，设计引物时，其中一条引物的序
列应为________（填写5'→3'方向）。
2.基因表达载体的构建：
科研人员将Bt 基因与质粒连接，构建重组表达载体。请写出该载体中除Bt 基因外必需的四个组件，并说
明各组件的功能 。
3.限制酶与DNA 连接酶的应用：
若用限制酶EcoR Ⅰ（识别序列：5'-G↓AATTC-3'）和BamH Ⅰ（识别序列：5'-G↓GATCC-3'）分别切割Bt
基因和质粒，得到的黏性末端 (是/否)互补连接，原因是 。
4.实验问题分析：
在PCR 扩增后，通过琼脂糖凝胶电泳检测发现未出现目标条带。已知引物设计正确且反应体系完整。请推
测两种可能的原因 。
【答案】
1.（1）高温使双链DNA 模板的氢键断裂，解链为单链DNA：为引物结合提供基础。
（2）5'-ATGGCG...-3'
2.启动子：驱动Bt 基因转录的RNA 聚合酶识别和结合位点。
终止子：终止转录的信号序列。
标记基因（如抗生素抗性基因）：筛选含有重组质粒的受体细胞。
复制原点：确保质粒在宿主细胞中自主复制。
3 .否 ；EcoR Ⅰ切割产生的黏性末端为5'-AATT-3'，BamH Ⅰ切割产生的黏性末端为5'-GATC-3'，两者序
列不同，无法互补。
4.原因1：模板DNA 含有抑制剂（如蛋白质或RNA 污染），导致PCR 无法进行。
原因2：退火温度过高或过低，导致引物无法结合模板。
解析
高温使双链DNA 模板的氢键断裂，解链为单链DNA，为引物结合提供基础。引物设计需与模板链的3'端
互补，因此若模板链为5'-ATGCCGTA-3'，引物应为5'-TACGGCA-3'。启动子和终止子调控基因表达，标
记基因用于筛选，复制原点保证质粒稳定性，启动子：驱动Bt 基因转录的RNA 聚合酶识别和结合位点；
终止子：终止转录的信号序列；标记基因（如抗生素抗性基因）：筛选含有重组质粒的受体细胞；复制原
点：确保质粒在宿主细胞中自主复制。EcoR Ⅰ切割产生的黏性末端为5'-AATT-3'，BamH Ⅰ切割产生的黏
性末端为5'-GATC-3'，两者序列不同，无法互补，使用两种限制酶切割后，基因和质粒的黏性末端互为
“唯一匹配”，从而保证基因正向插入。PCR 失败常见原因包括模板不纯或反应条件不匹配，故原因1 为
模板DNA 含有抑制剂（如蛋白质或RNA 污染），导致PCR 无法进行；原因2 为退火温度过高或过低，导
致引物无法结合模板
押题解读
（说明：阐释押题理由、押题依据、押题秘笈等）
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本部分多以非选择题呈现，考查基因工程的原理、工具和基本操作程序，启动子的含义和功能，PCR
技术的原理，限制酶的作用、基因表达载体的组成等部分内容。
1．研究表明，长期熬夜将导致肠道活性氧（ROS）积累，从而引起机体代谢紊乱甚至猝死。补充褪黑素
可以清除ROS，但是过量褪黑素会进入血液，带来副作用。益生菌EcN 可以在肠道内至少生存1 周，而其
自身无法产生褪黑素。某研究团队在EcN 中构建了以血清素为底物合成褪黑素的代谢通路（如图1），提
出利用工程菌EcN“定点”、“持续”、“可控”地递送褪黑素以维护熬夜人群肠道健康的新思路。基因
工程的关键步骤如图2。请回答下列问题:
注:pMV、pBAD 为质粒，Apr为AMP 抗性基因，araC 为调节蛋白，Para 为阿拉伯糖启动子，His 为标签蛋
白。
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(1)图2 显示了基因工程的核心步骤： 。通过无缝克隆的方式，目的基因插入到载体pBAD 中
的下游，且与His 标签相连。
(2)由图2 可知，与常规方法相比，无缝克隆法中载体的线性化和插入片段的扩增，均使用
法；唯一区别是在设计扩增插入片段的引物时，需保证插入片段末端与线性化载体末端有15-20bp 的同源
序列。连接时，利用3'端核酸外切酶水解PCR 产物3'端的核苷酸，暴露载体和插入片段同源部分，同源序
列即可通过 原则实现载体和插入片段的连接。由此归纳无缝克隆的优点有 。
(3)分子水平检测表明导入重组质粒的EcN 已成功表达目的蛋白。若要从个体生物学水平鉴定导入pBAD-
Psmf 的EcN 或导入pBAD-OsCOMT 的EcN 所产生的目的蛋白活性，请结合图1 简要描述鉴定方法：
。
(4)本研究已在EcN 中成功构建了以血清素为底物合成褪黑素的代谢通路。请结合题干信息提出进一步探究
思路： 。
【答案】(1) 基因表达载体的构建 阿拉伯糖启动子/Para
(2) PCR 碱基互补配对 进行一个或者多个目的基因的插入/且不依赖限制酶和DNA 连接酶
(3)以适量血清素为底物，检测导入pBAD-Psmf 的EcN 产生N-乙酰血清素的浓度在单位时间内的变化情
况/以适量N-乙酰血清素为底物，检测导入pBAD-OsCOMT 的EcN 产生褪黑素的浓度在单位时间内的变化
情况。
(4)探讨外源蛋白表达量（Psmf 或OsCOMT）对EcN 生存率的影响/探究如何改造当前的基因工程菌EcN，
才能最终实现在肠道内“定点”、“持续”、“可控”地清除活性氧
【知识点】PCR 扩增的原理与过程、DNA 重组技术的基本工具、基因表达载体的构建、目的基因的检测
与鉴定
【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）基因工程的步骤包括目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、
目的基因及其表达产物的检测，其中基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建。结合图示可知，目的基
因Psmf 插入到载体pBAD 中的下游，且与His 标签相连。
（2）无缝克隆法中载体的线性化和插入片段均通过PCR 技术进行扩增。由于插入片段末端与线性化载体
末端有15-20bp 的同源序列，因此可通过碱基互补配对原则实现载体和插入片段的连接。相比常规方法，
无缝克隆的优点有进行一个或者多个目的基因的插入且不依赖限制酶和DNA 连接酶。
（3）本项研究的目的是定点、持续、可控的获得褪黑素，因此从个体生物学水平鉴定导入pBAD-Psmf 的
EcN 或导入pBAD-OsCOMT 的EcN 所产生的目的蛋白活性，检测的方法步骤是以适量血清素为底物，检
测导入pBAD-Psmf 的EcN 产生N-乙酰血清素的浓度在单位时间内的变化情况/以适量N-乙酰血清素为底物，
检测导入pBAD-OsCOMT 的EcN 产生褪黑素的浓度在单位时间内的变化情况。
（4）结合题干信息分析，补充褪黑素的目的是清除ROS，若可以通过其它方法清除活性氧则无需持续获
得褪黑素，因此探究如何改造当前的基因工程菌EcN，才能最终实现在肠道内“定点”、“持续”、“可
控”地清除活性氧。血清素合成褪黑素需要Psmf 和OsCOMT，可研究外源蛋白表达量（Psmf 或
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OsCOMT）对EcN 生存率的影响。
2．乙偶姻是一种天然存在于多种食品中的化合物，常被用作食品添加剂和防腐剂。当前，生物法制备乙
偶姻主要以糖类为底物，从微生物发酵液中提取乙偶姻，其代谢途径如图1。
为了得到高产乙偶姻的菌株，科学家构建了budC 基因敲除的枯草芽孢杆菌，构建流程如图2。
注：1）F1、F2、R1、R2表示引物，Ampr为氨苄青霉素抗性基因，Kanr为卡那霉素抗性基因，Tetr为四环素
抗性基因。2）同源重组是指两个DNA 分子的相同区域之间发生的交换和重组。
(1)PCR 过程中，每次循环可分为 三步，扩增budC 基因下游片段时引物中需分别添加 的酶切
位点。
(2)为筛选出目的菌株（即含有完整重组质粒的枯草芽孢杆菌），请完善以下内容：
序
步骤内容
结果及结论
1
将经图中③处理的枯草芽孢杆菌接种到含氨苄青霉素
的培养基上培养，一段时间后，培养基上出现单菌
落。
，说明该单菌落的
菌株即为目的菌株。
2
将 培养一段时间，观察培养基上是否有菌落生
长。
(3)为检测枯草芽孢杆菌budC 基因敲除是否成功，研究人员提取（2）小题筛选出的枯草芽孢杆菌的5 个菌
株的基因组，然后用引物F1和R2进行扩增并电泳，结果如图3。根据电泳结果能判断budC 基因敲除成功，
原因是 。
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(4)将budC 基因敲除成功的枯草芽孢杆菌经过优化后投入到工厂中进行乙偶姻的生产，请在图4 中补充发
酵产乙偶姻的基本步骤 、 。
【答案】(1) 变性、复性、延伸 XbaⅠ和SphⅠ
(2) 两种（或分别含有卡那霉素和四环素的）培养基上都没有菌落生长 步骤1 得到的单菌落影印
接种到分别含有卡那霉素和四环素的培养基上
(3)引物F1和R2扩增出的DNA 片段为budC 基因或重组质粒中的重组片段，根据图3 的电泳结果可知扩增
出的DNA 片段长度为1500bp，而budC 基因的长度为4563bp，说明目的菌株的基因组中没有budC 基因。
(4) 扩大培养 分离、提纯产物
【知识点】PCR 扩增的原理与过程、目的基因的检测与鉴定、发酵工程的基本环节
【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）PCR 技术，即聚合酶链式反应，其过程中每次循环都包含变性、复性和延伸这三个关键步
骤。在变性步骤中，DNA 双链被打开成单链；在复性步骤中，引物与DNA 单链的特定区域结合；在延伸
步骤中，DNA 聚合酶沿着引物延伸，合成新的DNA 链。由于扩增所得的budC 基因的下游要与质粒的终
止子端连接，据图2 分析可知，当需要扩增budC 基因的下游片段时，引物中需分别添加XbaⅠ和SphⅠ的酶
切位点。
（2）据题图2 分析可知，为了筛选出含有完整重组质粒的枯草芽孢杆菌（即目的菌株），可以进行以下
步骤：首先，将经过图中③（转化）处理的枯草芽孢杆菌接种到含有氨苄青霉素的培养基上培养，一段时
间后，培养基上出现单菌落。由于原始质粒和重组质粒上都含有氨苄青霉素抗性基因（Ampr），因此培养
基上都能出现的单菌落，无法确定是否为重组质粒。所以为了进一步验证这些菌落的菌株是否真正含有重
组质粒，可以将步骤1 得到的单菌落影印接种到分别含有卡那霉素和四环素的培养基上培养一段时间，并
观察培养基上是否有菌落生长。由于原始质粒上含有卡那霉素抗性基因和四环素抗性基因，而重组质粒上
并不包含这两个基因，所以若某个菌株能在含有四环素或卡那霉素的培养基上生长，那么就说明它导入的
并不是重组质粒，而是原始质粒或其他质粒。若某个菌株不能在含有四环素或卡那霉素的培养基上生长，
则说明该单菌落的菌株即为目的菌株。
（3）据题图2 分析可知，为了检测枯草芽孢杆菌budC 基因敲除是否成功，研究人员提取了筛选出的枯草
芽孢杆菌的基因组，并用引物F1 和R2 进行扩增和电泳。根据电泳结果，如果只能扩增出较小的片段（即
budC 基因被敲除后的剩余部分），那么说明budC 基因敲除成功。因为引物F1 和R2 分别位于budC 基因
的两侧，如果budC 基因存在，那么扩增出的片段应该较大；而如果budC 基因被敲除，那么扩增出的片段
就会较小。所以根据电泳结果能判断budC 基因敲除成功，原因是引物F1和R2扩增出的DNA 片段为budC
基因或重组质粒中的重组片段，根据图3 的电泳结果可知扩增出的DNA 片段长度为1500bp，而budC 基因
的长度为4563bp，说明目的菌株的基因组中没有budC 基因。
（4）将budC 基因敲除成功的枯草芽孢杆菌经过优化后投入到工厂中进行乙偶姻的生产，属于发酵工程，
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发酵工程的基本环节是：菌种的选育、扩大培养、培养基的配制、灭菌、接种、发酵、产品的分离、提纯。
因此图4 中发酵产乙偶姻的基本步骤中缺少的步骤分别为扩大培养、分离、提纯产物。
3．共生放线菌可通过产生次级代谢产物帮助宿主抵御病原菌侵染。某实验小组以中药桂花蝉为研究对象，
研究其肠道共生放线菌的多样性，为抗菌药物的开发提供新的微生物资源。回答下列问题：
(1)用手术剪将桂花蝉腹部切开，取出中肠，置于无菌水进行研磨。采用平板划线法将研磨液接种于培养基
表面时，若连续划线4 次，至少需灼烧接种环 次。接种后的平板需倒置培养，原因是 （填序
号）。
①防止冷凝水污染和空气污染
②减缓培养基水分的蒸发速度
③避免菌落扩散混合，提高菌落分离效果
④便于操作、观察和记录
(2)培养一段时间后，根据放线菌的 ，挑出所需菌株，将其接种于培养基平板上进一步纯化培养。
(3)实验中需避免已经灭菌的材料用具与周围物品接触。为避免周围环境中微生物的污染，接种操作应在
进行。实验中使用过的培养基需灭菌处理后才能丢弃，目的是 。
(4)抗菌实验结果表明，共生放线菌的代谢产物对细菌S.aureus 具有抗菌活性。实验小组探究了共生放线菌
产生的乙酸乙酯（EA）、正丁醇（n-but）对S.aureus 活性的空白对照EA 影响。用滤纸片蘸取EA、n-but
及Positive，并置于S.aureus 培养基上，培养结果如图所示。结果表明，与n-but 相比，EA 的抑菌效果更好，
较准确的判断依据是 。抑菌圈由图示阳性对照的结果可知，阳性对照组是指 。
注：Positive（氨苄西林）为阳性组
(5)实验小组发现，从共生放线菌中分离获得的次级代谢产物放线菌素n-butPositiveD 和CollismycinA 对
S.aureus 也具有抗菌活性。欲探究放线菌素D 和CollismycinA 是否对S.aureus 具有协同抗菌作用，请设计
实验进行探究。
实验思路： 。
【答案】(1) 5 ①②③④
(2)菌落特征
(3) 超净工作台上并在酒精灯火焰附近 杀死培养基上残留的菌种，避免微生物污染环境和感染操
作者
(4) EA 的抑菌圈与菌落直径比值更大 必定会出现预期实验结果的对照
(5)设置甲、乙、丙三组实验，甲组培养基中加入一定量的放线菌素D，乙组培养基中加入等量的
CollismycinA，丙组培养基中加入适量放线菌素D 和CollismycinA，各组再接种等量的S.aureus 菌种，一段
时间后检测并比较各组的抗菌效果（S.aureus 的生长状况）（其他实验思路合理也可）
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【知识点】无菌技术、微生物的接种方法、微生物的培养与菌种保藏、微生物的培养与应用综合
【分析】1、无菌技术的主要内容：①对实验操作的空间、操作者的衣着和手，进行清洁和消毒；②将用
于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等器具进行灭菌；③为避免周围环境中微生物的污染，实验操作
应在酒精灯火焰附近进行；④实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与周围的物品相接触。
2、微生物常见的接种的方法：①平板划线法：将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板，接种，划线，
在恒温箱里培养。在线的开始部分，微生物往往连在一起生长，随着线的延伸，菌数逐渐减少，最后可能
形成单个菌落。②稀释涂布平板法：将待分离的菌液经过大量稀释后，均匀涂布在培养皿表面，经培养后
可形成单个菌落。
【详解】（1）用手术剪将桂花蝉腹部切开，取出中肠，置于无菌水进行研磨。采用平板划线法将研磨液
接种于培养基表面时，若连续划线4 次，至少需灼烧接种环5 次，包括每次划线前的灼烧和接种完成后的
最后灼烧。接种后的平板需倒置培养，其优点包括①避免冷凝水滴落到培养基上，防止冷凝水污染和空气
污染；②倒置培养可以减缓培养基水分的蒸发速度；③倒置培养在重力的作用下可避免菌落扩散混合，提
高菌落分离效果；④倒置培养可将相关信息记录在皿底，便于操作、观察和记录。
故选①②③④。
（2）培养一段时间后，根据放线菌的菌落特征，挑出所需菌株，将其接种于培养基平板上进一步纯化培
养，因为菌落特征具有种的特异性，据此可对不同菌种做出鉴别。
（3）实验中需避免已经灭菌的材料用具与周围物品接触，其目的是避免周围环境中微生物的污染，接种
操作应在超净工作台上并在酒精灯火焰附近进行，因为酒精灯火焰旁是无菌区。实验中使用过的培养基需
灭菌处理后才能丢弃，此时灭菌的目的是杀死培养基上残留的菌种，避免微生物污染环境和感染操作者。
（4）抗菌实验结果表明，共生放线菌的代谢产物对细菌S.aureus 具有抗菌活性。实验小组为了探究共生放
线菌产生的乙酸乙酯（EA）、正丁醇（n-but）对S.aureus 活性的影响，同时以空白滤纸片作对照。用滤纸
片蘸取EA、n-but 及Positive，并置于S.aureus 培养基上，培养结果如图所示。结果表明，与n-but 相比，
EA 的抑菌效果更好，这是因为EA 的抑菌圈与菌落直径比值更大。图示Positive 组为阳性对照，阳性对照
组是指必定会出现预期实验结果的对照。
（5）实验小组发现，从共生放线菌中分离获得的次级代谢产物放线菌素n-butPositiveD 和CollismycinA 对
S.aureus 也具有抗菌活性。欲探究放线菌素D 和CollismycinA 是否对S.aureus 具有协同抗菌作用，根据本
实验的目的可知该实验的自变量为滤纸片中不同种类的代谢产物，因变量为抑菌圈的大小，因此实验设计
的思路为：分别用带有放线菌素D、CollismycinA、放线菌素D 和CollismycinA 的三个滤纸片置于接种
S.aureus 菌种的培养皿中，可重复三组实验，观察并比较三种滤纸片周围产生的抑菌圈的大小；或设置甲、
乙、丙三组实验，甲组培养基中加入一定量的放线菌素D，乙组培养基中加入等量的CollismycinA，丙组
培养基中加入适量放线菌素D 和CollismycinA，各组再接种等量的S.aureus 菌种，一段时间后检测并比较
各组的抗菌效果（S.aureus 的生长状况）。
4．人类新型冠状病毒感染（COVID-19）是由严重急性呼吸系统综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）引发的
传染病。研究人员通过杂交瘤技术筛选获得抗SARS-CoV-2 的鼠源单克隆抗体20D8 并进行人源化改造，
回答下列问题：
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(1)用SARS-CoV-2 的特异性抗原多次免疫实验小鼠，使其产生抗体的过程属于 （填“体液”或“细
胞”）免疫，通常加入 诱导骨髓瘤细胞与B 淋巴细胞融合，获得的多种杂交细胞用 筛选获得杂
交瘤细胞，将其进行克隆化培养，用 技术检测抗体，获得能分泌鼠源单克隆抗体20D8 的杂交瘤细胞。
(2)从杂交瘤细胞中提取mRNA，经过 得到的cDNA 才可以作为PCR 的模板，研究人员从PCR 产物中
进一步筛选获得鼠源单克隆抗体20D8 基因的可变区序列，构建出人源化单克隆抗体20D8，如下图，抗体
中拥有抗原特异性结合位点的是 （填“可变区”或“恒定区”），从免疫学角度分析，直接用鼠源
单克隆抗体20D8 治疗COVID-19，效果不佳的原因可能是 。
(3)单链抗体（scFv）是通过基因工程技术将抗体的VH 和VL 连接而成的一段短肽，只有完整抗体的1/6，
可作为药物和放射性核素偶联的传递载体，并且大肠杆菌就可表达scFv。scFv 作为新型抗体具有的优点是
。
【答案】(1) 体液 PEG（或灭活病毒） 特定的选择培养基 抗原一抗体杂交
(2) 逆转录 可变区 鼠源抗体进入人体会产生免疫排斥，从而导致它的治疗效果大大降低
(3)分子量小，组织渗透能力强；scFv 保留了对抗原特异性结合能力，特异性强；表达量高，生产成本低等
【知识点】动物细胞融合与单克隆抗体的制备
【分析】单克隆抗体的制备：1、细胞来源：B 淋巴细胞：能产生特异性抗体，在体外不能无限繁殖；骨髓
瘤细胞：不产生专一性抗体，体外能无限繁殖。2、杂交瘤细胞的特点：既能大量增殖，又能产生特异性
抗体。3、两次次筛选：①筛选得到杂交瘤细胞（去掉未杂交细胞以及自身融合的细胞）；②筛选出能够
产生特异性抗体的细胞群。4、两次抗体检测：专一抗体检验阳性。5、提取单克隆抗体：从培养液或小鼠
腹水中提取。6、单克隆抗体的优点：特异性强、灵敏度高，并可能大量制备。
【详解】（1）产生抗体的过程属于体液免疫。诱导骨髓瘤细胞与B 淋巴细胞融合通常加入PEG（或灭活
病毒），骨髓瘤细胞与B 淋巴细胞融合过程中可能产生多种两两融合细胞，需要通过特定的选择培养基筛
选获得杂交瘤细胞，杂交瘤细胞进行克隆化培养，用抗原一抗体杂交技术检测抗体。
（2）提取的mRNA 经过逆转录得到cDNA，通过图示可知，抗体存在恒定区、可变区，抗体识别并结合
抗原的区域应该是可变区；从免疫学角度分析，鼠源抗体进入人体会产生免疫排斥，从而导致它的治疗效
果大大降低，故直接用鼠源单克隆抗体20D8 治疗COVID-19，效果不佳。
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（3）单链抗体（scFv）是通过基因工程技术将抗体的VH和VL连接而成的一段短肽，只有完整抗体的
1/6，可作为药物和放射性核素偶联的传递载体，表明scFv 分子量小，这样组织渗透能力强；同时scFv 保
留了对抗原特异性结合能力，特异性强；表达量高，生产成本低等。
5．基因文库是指包含某一生物基因组DNA 片段的全部克隆，即将整个基因组DNA 切成片段，并用合适
的载体将全部DNA 片段进行克隆。如图是构建染色体DNA 基因文库的示意图，采用λ 噬菌体为载体，将
重组DNA 分子导入大肠杆菌，得到携带重组DNA 分子的细菌群体，即构成基因文库。回答下列问题：
注：cos 位点是λ 噬菌体DNA 分子两端的特殊识别序列。
(1)实验室常用牛肉膏蛋白胨培养基培养细菌，其中牛肉膏提供的主要营养有碳源、氮源、磷酸盐和
等。在培养大肠杆菌时，常用酵母提取物（粉末状）代替牛肉膏制备培养基，从营养成分和实验操作的角
度分析，可能的原因是 （答出2 点即可）。
(2)上述操作过程中，采用限制酶消化DNA 片段，其中“消化”实质上指的是 ，连接反应过程中用
到的分子工具是 ，λ 噬菌体能与质粒一样作为“分子运输车”，其原因是 。
(3)利用上述方法构建基因文库后，需要从文库中筛选出含目的基因的克隆菌落。请从分子水平的检测角度，
提出2 种简便的方法： 。
(4)某兴趣小组想利用图中方法构建重组噬菌体，同时利用放射性同位素标记的方法判断重组噬菌体感染大
肠杆菌是否成功，请简要描述实验过程：
① ；
②用限制酶部分消化得到外源DNA 片段；
③ ；
④进行连接反应，得到重组噬菌体，并侵染未被标记的大肠杆菌；
⑤保温一段时间， 。
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【答案】(1) 维生素 相比牛肉膏的黏稠，配制更方便；酵母提取物的有效成分更适合大肠杆菌的
生长
(2) 在特定部位断开磷酸二酯键 DNA 连接酶 受体细胞是大肠杆菌，λ 噬菌体能够侵染受体
细胞，将外源基因送入受体细胞，并随受体DNA 同步复制
(3)通过PCR 技术检测目的基因或转录产物mRNA；提取蛋白质，用抗原—抗体杂交法检测是否翻译出相
应蛋白质
(4) 利用
32P 标记λ 噬菌体的cos 位点 用限制酶消化除去中间片段 搅拌和离心后检测上清液
和沉淀物中放射性分布情况
【知识点】噬菌体侵染细菌的实验、培养基的成分及其功能、DNA 重组技术的基本工具、目的基因的检测
与鉴定
【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）培养基中的牛肉膏提供的主要营养是碳源、氮源、磷酸盐和维生素；相比牛肉膏的黏稠，
粉末状的酵母提取物在制备培养基时操作更简便，且酵母提取物更容易满足大肠杆菌生长的需求。
（2）分析题意，采用限制酶消化DNA 片段，则“消化”是限制酶的作用效果，具体是指在特定部位断开
磷酸二酯键；连接不同DNA 片段所用的酶是DNA 连接酶；受体细胞是大肠杆菌，λ 噬菌体可侵染大肠杆
菌，故可选择λ 噬菌体作为“分子运输车”，将外源基因送入大肠杆菌，并随大肠杆菌DNA 同步复制。
（3）从基因文库中获取目的基因，需要对克隆菌中的目的基因进行检测和鉴定，可以利用PCR、DNA 分
子杂交、抗原—抗体杂交等方法对克隆菌进行检测，具体方法是通过PCR 技术检测目的基因或转录产物
mRNA；提取蛋白质，用抗原—抗体杂交法检测是否翻译出相应蛋白质。
（4）分析题意，本实验利用放射性同位素标记的方法判断重组噬菌体感染大肠杆菌是否成功，参照T2噬
菌体侵染大肠杆菌的实验，可利用
32P 标记λ 噬菌体的cos 位点，经“消化”处理、连接反应等得到重组噬
菌体，并侵染未被标记的大肠杆菌，保温一段时间，搅拌和离心后检测上清液和沉淀物中放射性分布情况，
具体过程为：
①利用
32P 标记λ 噬菌体的cos 位点；
②用限制酶部分消化得到外源DNA 片段；
③用限制酶消化除去中间片段；
④进行连接反应，得到重组噬菌体，并侵染未被标记的大肠杆菌；⑤保温一段时间，搅拌和离心后检测上
清液和沉淀物中放射性分布情况。
押题猜想七 生物热点
限时：2min
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（原创）阿尔茨海默病（AD）患者大脑中，β 淀粉样蛋白（Aβ）沉积会引发神经炎症，激活的小胶质细胞释放过
量炎症因子，导致突触损伤。此外，患者脑内乙酰胆碱（ACh）合成减少。下列相关说法正确的是（ ）
A. Aβ 沉积直接破坏神经元内的核糖体，导致所有蛋白质合成受阻
B. 炎症因子可能减少突触后膜的ACh 受体数量，影响神经冲动传递
C. 使用乙酰胆碱酯酶抑制剂会加重患者的记忆衰退症状
D. 神经递质通过主动运输释放到突触间隙，此过程需消耗能量
【答案】： B
【分析】神经元之间的兴奋传递是通过突触实现的，以电信号→化学信号→电信号的形式进行传递。
【解析】：
Aβ 沉积主要损伤细胞膜和线粒体膜，而非直接破坏核糖体。蛋白质合成受阻并非AD 的主要病理特征，选
项A 错误。
炎症因子可破坏突触结构，减少突触后膜受体的数量，导致乙酰胆碱无法正常传递信号，从而影响神经冲
动的传导，选项B 正确。
乙酰胆碱酯酶抑制剂的作用是延缓ACh 的分解，增加突触间隙中的ACh 浓度，从而缓解症状，而非加重
病情，选项C 错误。
神经递质的释放方式为胞吐，依赖膜的流动性并消耗能量，而非主动运输，选项D 错误。
押题解读
新高考改革强调核心素养，试题可能更注重情境化、综合性和实践性，基因编辑技术（如CRISPR）、
新冠疫情相关的病毒学、疫苗开发、免疫学、生态保护（如碳中和、生物多样性）、脑科学（如阿尔
茨海默病）、合成生物学等。这些都是近年来科研和媒体报道的热点，容易成为试题的材料。
1．中国计划于2030 年前确保碳达峰（CO2排放量达到峰值），力争在2060 年前实现碳中和（CO2排放量
与减少量相等），这是中国向全世界的郑重承诺，彰显了大国责任。如图是碳循环的部分过程示意图，其
中①—⑦表示碳元素转移量。下列相关说法错误的是（ ）
A．碳主要以CO2的形式在生物群落和非生物环境之间循环
B．当实现碳中和时，碳元素的转移量①=
+
+
②⑤⑥
C．丙产生的粪便被丁利用时，涉及的碳元素转移量可能包含在④中
D．提高土壤储碳量、减少化石燃料燃烧等措施有利于实现碳中和
【答案】B
【分析】1、生态系统的物质循环具有全球性和循环性。在碳循环过程中碳元素通过光合作用与化能合成
作用以二氧化碳的形式进入生物群落，通过生物群落的呼吸作用或微生物的分解作用以二氧化碳的形式返
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回无机环境。
2、碳中和是指企业、团体或个人在一定时间内直接或间接产生的温室气体排放总量，通过植树造林、节
能减排等形式，抵消自身产生的二氧化碳排放量，实现二氧化碳的“零排放”。实现碳中和是实现可持续
发展的战略举措。
【详解】A、碳主要以CO2的形式在生物群落和非生物环境之间循环，碳循环具有全球性、循环性，A 正
确；
B、当实现碳中和时，碳元素的转移量①＞②+
+
⑤⑥，因为化石燃料的燃烧释放的二氧化碳还需要通过①
过程吸收，B 错误；
C、丙产生的粪便被丁利用时，涉及的碳元素转移量可能包含在④中，因为丙粪便中的能量属于上一营养
级的能量，即在甲的同化量中包含，因而存在于④中，C 正确；
D、提高土壤储碳量、减少化石燃料燃烧等措施有利于减少进入到大气中的二氧化碳，因而有利于实现碳
中和，D 正确。
故选B。
2．阿尔兹海默症(AD)是一种进行性神经退行性疾病，病理变化包括突触病变、记忆障碍、炎症反应等。
钙敏感受体(CaSR) 是一种G 蛋白偶联受体，可以接受细胞外Ca²+信号，调节Ca²+浓度，维持中枢神经内
离子微环境稳定。检测发现AD 患者的海马区域CaSR 高表达，患者细胞内发生的具体过程如下图所示。
下列叙述正确的是（ ）
A．细胞内Ca²+浓度升高可能会激活特异性免疫引起炎症反应
B．CaSR 高表达可能会引起膜磷脂降解，造成内质网膜损伤
C．细胞外Ca²+通过CaSR 跨膜进入细胞是细胞内Ca²+释放的触发因素，引起细胞内Ca²+浓度升高
D．可通过抑制CaSR 表达或减少膜上TRPC6 数量来治愈阿尔兹海默症
【答案】B
【分析】钙敏感受体（CaSR）是一种G 蛋白偶联受体，通过感应细胞外Ca2+水平的变化，调控Ca2+的吸收
和排泄，从而维持体内钙稳态。
【详解】A、据图可知，细胞质内钙升高可能会激活免疫细胞，导致白细胞介素增多，引起炎症反应，不
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是激活特异性免疫反应，A 错误；
B、据图可知，CaSR 高表达，磷脂酶C 升高，可能会引起膜磷脂降解，造成内质网膜损伤，B 正确；
C、钙敏感受体（CaSR）是一种G 蛋白偶联受体，通过感应细胞外Ca2+水平的变化，调节Ca²+浓度，细胞
外Ca²+与CaSR 识别并接收信号，是细胞内Ca²+释放的触发因素，引起Ca²+从TRPC6 通道进入，而不是通
过CaSR 跨膜进入，C 错误；
D、据题意可知，检测发现AD 患者的海马区域CaSR 高表达，所以可通过抑制CaSR 表达或减少膜上
TRPC6 数量来缓解阿尔兹海默症，D 错误。
故选B。
3．2020 年4 月9 日，巴西奥斯瓦尔多·克鲁兹基金会的科研人员首次用电子显微镜拍下了新冠病毒从受感
染病人的鼻子和喉咙中分离出来的病毒试图进入细胞再到进入细胞内部的全过程（图1、2）。而西湖大学
周强实验室进一步研究出新冠病毒通过S 蛋白与宿主细胞膜表面的ACE2 受体结合的过程（图3），并于
2021 年3 月4 日在线发表在《科学》杂志。下列叙述错误的是（ ）
A．该病毒是通过胞吞的方式进入宿主细胞内，此过程需要消耗能量
B．新冠病毒的S 蛋白与宿主细胞膜表面的ACE2 受体的结合具有特异性
C．新冠病毒的S 蛋白与宿主细胞膜表面的ACE2 受体的结合体现了细胞间的信息交流
D．筛选能够阻止S 蛋白与ACE2 结合的抗体或者小分子药物可抑制新冠病毒的繁殖
【答案】C
【分析】病毒是一类没有细胞结构的特殊生物，只有蛋白质外壳和内部的遗传物质构成，不能独立的生活
和繁殖，只有寄生在其他生物的活细胞内才能生活和繁殖，一旦离开了活细胞，病毒就无法进行生命活动。
病毒作为抗原进入人体后，会先后引起人体产生体液免疫和细胞免疫过程，人体主要依靠细胞免疫发挥作
用对付病毒。
【详解】A、新冠病毒通过胞吞进入细胞，需消耗能量，A 正确；
B、S 蛋白与ACE2 受体结合有特异性，B 正确；
C、病毒无细胞结构，其与细胞的作用不能体现细胞间信息交流，C 错误；
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D、阻止S 蛋白与ACE2 结合可抑制病毒繁殖，D 正确。
故选C。
4．我国中科院的研究团队利用细胞工程和基因编辑技术，成功培育出世界上首例只有双母亲来源的孤雌
小鼠和双父亲来源的孤雄小鼠，实现了哺乳动物的同性繁殖。实验流程如图所示，下列叙述错误的是（
）
A．卵细胞转化成phESC 相当于植物组织培养中的脱分化过程
B．将精子和具卵细胞细胞核特点的ahESC 同时注入去核的卵母细胞来培育孤雄小鼠
C．不考虑致死情况，得到的孤雄小鼠性染色体组成为XX,XY,YY
D．该培育过程的成功实现说明只依赖雄性小鼠就能得到孤雄小鼠
【答案】D
【分析】1、卵细胞激活转化成phFSC，通过基因编辑技术获得具精子细胞核特点的phESC，获得甲，从
而得到孤雌小鼠。
2、精子激活转化成ahFSC，通过基因编辑技术获得具卵细胞细胞核特点的ahESC，获得乙，从而得到孤
雄小鼠。
【详解】A、卵细胞是高度分化的细胞，转化为孤雌胚胎干细胞phFSC，相当于植物组织培养中的脱分化
阶段，A 正确；
B、据图分析可知，要培育孤雄小鼠需要将精子和具卵细胞细胞核特点的ahESC 同时注入去核的卵母细胞
形成重构胚，需将去核卵母细胞培养至减数第二次分裂中期，B 正确；
C、不考虑致死情况，孤雄小鼠的染色体来源于两只雄鼠产生的精子，精子的性染色体为X 或Y，所以其
性染色体可能是XX、XY 或YY，C 正确；
D、结合图示可知，只依赖雄性小鼠不能得到孤雄小鼠，这是因为要获得孤雄小鼠需要将ahESC 和另一个
精子一起注入到一个去核卵细胞中，而卵细胞来自雌性小鼠，另外获得的重构胚必须移植到雌性小鼠的体
内才能发育为个体，可见离开雌性个体不能获得孤雄小鼠，D 错误。
故选D。
5．我国科学家发现的青蒿素可以有效降低疟疾患者的死亡率，青蒿素是黄花蒿的次生代谢物，黄花蒿的
芽和苗中均有青蒿素，但是愈伤组织中没有。研究人员欲运用植物细胞工程技术获得大量的青蒿素，并进
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行了思考与分析。下列相关叙述正确的是（ ）
①黄花蒿植株中青蒿素含量很低，直接提取的成本较高②愈伤组织中没有青蒿素，可能是愈伤组织细胞中
缺乏控制合成青蒿素的基因③可取黄花蒿植物的茎尖等分生区组织进行脱分化和再分化培养④诱导愈伤组
织生根和生芽时，生长素/细胞分裂素的值是相同的⑤利用植物细胞工程技术时，不需要大量培养黄花蒿成
熟植株
A．①③⑤
B．①②③
C．②④⑤
D．①②③④⑤
【答案】A
【分析】植物组织培养技术的应用：植物繁殖的新途径（微型繁殖、作物脱毒、人工种子）、作物新品种
的培育（单倍体育种、突变体的利用）、细胞产物的工厂化生产。
【详解】①黄花蒿植株中青蒿素是次生代谢物，含量很低，直接提取的成本较高，①正确；
②由同一个受精卵发育而来的个体所含基因都相同，愈伤组织中没有青蒿素，可能是愈伤组织细胞中控制
合成青蒿素的基因没有表达，②错误；
③茎尖等分生区组织分裂旺盛，可取黄花蒿植物的茎尖等分生区组织进行脱分化和再分化培养，即进行植
物组织培养，③正确；
④诱导愈伤组织生根和生芽时，生长素/细胞分裂素的值不同，其中诱导生根时生长素/细胞分裂素较高，
而诱导生芽时生长素/细胞分裂素较低，④错误；
⑤利用植物细胞工程技术时，不需要大量培养黄花蒿成熟植株，培养到愈伤组织阶段即可，⑤正确。
故选A。
押题猜想八 实验设计与分析
限时：2min
（原创）2023 年，某研究团队从东南亚某地的蝙蝠体内分离出一种新型病毒（暂命名为BV-1 病毒），其形态与冠
状病毒相似。初步研究表明，BV-1 可能通过呼吸道传播，但其遗传物质类型尚未明确。为快速确定BV-1 的遗传物质
是DNA 还是RNA，某实验室参考SARS-CoV-2 的研究方法，设计了以下实验。请完成实验设计并分析结果。
实验目的
探究BV-1 病毒的遗传物质类型（DNA 或RNA）。
实验材料与试剂
BV-1 病毒纯化样本
宿主细胞：Vero E6 细胞（常用猴肾细胞，易被冠状病毒感染）
同位素标记试剂：
³²P 标记的脱氧核苷酸溶液（仅用于标记DNA）
³⁵S 标记的尿嘧啶核糖核苷酸溶液（仅用于标记RNA）
细胞培养液、离心机、放射性检测仪、病毒灭活装置
缓冲液（用于洗涤未吸附的病毒颗粒）
实验步骤
1. 病毒标记与分组
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甲组（DNA 标记组）：
将BV-1
³²
病毒接种于含
P 标记脱氧核苷酸的Vero E6 细胞培养基中，37℃培养24 小时，使病毒DNA（若存在）被
³² P 标记。
乙组（RNA 标记组）：
将BV-1
³⁵
病毒接种于含
S 标记尿嘧啶核糖核苷酸的Vero E6 细胞培养基中，37℃培养24 小时，使病毒RNA（若存
在）被 ³⁵ S 标记。
2. 病毒侵染与离心分离
分别用甲、乙组标记后的BV-1 病毒感染新鲜Vero E6 细胞，37℃吸附1 小时。
用缓冲液冲洗细胞3 次，去除未吸附的病毒颗粒。
将细胞悬液转移至离心管，离心后分为上清液（含未侵入的病毒）和沉淀物（含宿主细胞及侵入的病毒）。
3. 检测与数据分析
用放射性检测仪分别测量甲、乙组的上清液和沉淀物中的放射性强度，结果如下表：
组别
上清液放射性（cpm）
沉淀物放射性（cpm）
甲组
1200
85
乙组
105
980
实验设计原理
（1）本实验参照了________
“
”
“
”
（填噬菌体侵染实验或肺炎双球菌转化实验）的原理，通过同位素标记法区分病毒的
________和________。
（2）
³²
甲组使用
P 标记脱氧核苷酸，若BV-1 遗传物质为DNA，则离心后放射性应主要集中于________
“
”
（填上清液
“
”
或沉淀物）。
结果分析
（3）
³²
根据表格数据，甲组上清液放射性显著高于沉淀物，说明
P 标记的________（填物质）未进入宿主细胞；乙组
³⁵
沉淀物放射性较高，说明
S 标记的________（填物质）进入了宿主细胞。由此可推断BV-1 的遗传物质是________。
误差与改进
（4）若实验中离心不彻底，甲组沉淀物中可能残留少量未侵入的病毒，导致________
“
”
“
”
（填上清液或沉淀物）放
射性数值偏高。
（5）实验中用缓冲液冲洗细胞的目的是________________________。
【答案】
（1）噬菌体侵染实验；遗传物质（DNA/RNA）；蛋白质外壳（答“核酸”和“蛋白质”亦可）
（2）沉淀物
（3）DNA；RNA；RNA
（4）沉淀物
（5）去除未吸附的病毒颗粒，避免干扰实验结果
【分析】
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病毒的遗传物质（核酸）和蛋白质外壳在侵染过程中的行为不同——遗传物质进入宿主细胞，而蛋白质外
壳留在细胞外。
【解析】
本实验的设计思路源自T2 噬菌体侵染实验。噬菌体侵染实验中，通过分别用³² P 标记DNA 和³⁵ S 标记蛋
白质外壳，证明了DNA 是遗传物质。同理，本实验通过标记病毒的遗传物质（DNA 或RNA）和蛋白质外
壳，追踪其在宿主细胞内的去向。若BV-1 的遗传物质是DNA，则甲组用³² P 标记的DNA 会进入宿主细
胞。离心后，宿主细胞（含病毒DNA）会沉降到沉淀物中，而上清液中仅残留未侵入的病毒（蛋白质外壳
未被³² P 标记，故放射性低）。甲组（DNA 标记组）：上清液放射性高（1200 cpm），沉淀物放射性低
（85 cpm）→ ³² P 标记的DNA 未进入宿主细胞，结论：BV-1 的遗传物质不是DNA（若为DNA，放射性
应集中于沉淀物）。乙组（RNA 标记组）：沉淀物放射性高（980 cpm），上清液放射性低（105 cpm）→
³⁵ S 标记的RNA 进入宿主细胞，结论：BV-1 的遗传物质是RNA（RNA 病毒在侵染时会将RNA 注入宿主
细胞）。若甲组离心不彻底，未侵入的病毒（含³² P 标记的DNA）可能残留在沉淀物中，导致沉淀物放射
性数值偏高。未吸附的病毒颗粒仍留在宿主细胞表面，若不冲洗干净，离心时会被误判为“未侵入的病
毒”，导致上清液放射性偏高
押题解读
高中生物实验设计的主要考点通常包括实验变量控制、假设与结论的区分、实验步骤的合理性、结果
预测与结论推导、误差分析等。同时，新高考强调核心素养，比如科学探究、科学思维和社会责任，
所以实验题可能会涉及这些方面。
1．生命科学史中蕴含着丰富的科学思维和方法。下列相关叙述错误的是（ ）
A．辛格和尼科尔森运用假说——演绎法提出细胞膜的流动镶嵌模型
B．沃森和克里克构建的DNA 分子双螺旋结构模型属于物理模型
C．鲁宾和卡门用同位素标记法证明了光合作用产生的O2来自H2O
D．T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验运用了放射性同位素标记技术
【答案】A
【分析】鲁宾和卡门采用同位素标记法证明光合作用中产生的氧气来自水；沃森和克里克通过构建物理模
型发现了DNA 的双螺旋结构；赫尔希和蔡斯采用同位素标记法证明DNA 是遗传物质。
【详解】A、辛格和尼科尔森运用“提出假说”，提出流动镶嵌模型，说明细胞膜具有流动性，进而解释
细胞生长和运动，A 错误；
B、物理模型是以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征，沃森和克里克构建的DNA 分子双螺旋结构
模型属于物理模型，B 正确；
C、鲁宾和卡门用
18O 分别标记H2O 和CO2，然后进行了两组实验：第一组给植物提供H2O 和C18O2，第二
组给同种植物提供H2
18O 和CO2，在其他条件都相同的情况下，第一组释放的氧气都是O2，第二组释放的
都是
18O2，该实验方法为同位素标记法，证明了光合作用产生的O2来自H2O，C 正确；
D、赫尔希和蔡斯用放射性同位素标记技术，完全实现了DNA 和蛋白质的分离，证明了DNA 是遗传物质，
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D 正确。
故选A。
2．实验材料和实验方法的选择都是实验成功的关键。下列与光合作用有关实验的叙述，错误的是（ ）
A．水绵的叶绿体呈带状，在恩格尔曼实验中有利于使叶绿体局部受光
B．卡尔文运用放射性同位素标记法，发现光合作用反应中CO2的固定途径
C．破坏叶绿体的外膜和内膜，光合色素的排布会变得无序，光反应将不能正常进行
D．“探究光合作用的最适温度”先要设计温度梯度较大的预处理实验来定量分析实验条件
【答案】C
【分析】同位素标记法可用于示踪物质的运行和变化规律。
【详解】A、带状叶绿体在极细光束照射下，一些区域接受光照，一些区域不接受光照，A 正确；
B、卡尔文等用
14C 标记CO2，探明了碳在光合作用中经C3转化为糖类和再生为C5，B 正确；
C、光合色素排布在类囊体薄膜上，破坏叶绿体的外膜和内膜，光合色素的排布不受影响，光反应仍能正
常进行，C 错误；
D、探究光合作用的最适温度，需要先做预实验，也就是先设计一组梯度比较大的温度梯度进行实验，D
正确。
故选C。
3．科研人员在实验中观察到以下结果。
组别
实验处理
实验结果
甲
给蝌蚪饲喂甲状腺组织碎片
提前发育成“微型蛙”
乙
切除蝌蚪的甲状腺
生长发育障碍，只能长成大蝌蚪
丙
切除蝌蚪的甲状腺并及时饲喂甲状腺激
素
蝌蚪正常发育为青蛙
下列叙述正确的是（ ）
A．甲组实验说明甲状腺分泌甲状腺激素
B．给乙组提供加碘食物，蝌蚪能正常发育为青蛙
C．实验说明甲状腺激素促进动物生长发育
D．该实验只应用减法原理研究甲状腺的作用
【答案】C
【分析】1、甲状腺激素的作用：（1）调节体内的有机物代谢；（2）促进生长和发育；（3）提高神经的
兴奋性。
2、自变量控制中的“加法原理”和“减法原理”：在对照实验中，控制自变量可以采用“加法原理”或
“减法原理”的方法。“加法原理”与常态比较，人为增加某种影响因素的称为“加法原理”。例如，在
“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验中，与对照组相比，实验组分别作加温、滴加FeCl3溶液、
滴加肝脏研磨液的处理，就利用了“加法原理”的思路。“减法原理”与常态比较，人为去除某种影响因
素的称为“减法原理”。例如，在艾弗里的肺炎链球菌转化实验中，每个实验组特异性地去除了一种物质，
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从而鉴定出DNA 是遗传物质，就利用了“减法原理”。
3、设置对照试验的关键是一组对照试验中只能有一个变量，这样才能看出实验结果与变量的对应性；该
实验探究的是甲状腺激素有促进生物生长发育的作用，因此自变量为是否加入甲状腺激素。
【详解】A、甲组实验不能说明甲状腺分泌甲状腺激素，因为没有对照组，A 错误；
B、碘是合成甲状腺激素的重要原料，甲状腺激素是在甲状腺中合成的，但乙组蝌蚪切除甲状腺，即使给
乙组提供加碘食物，蝌蚪也不能合成甲状腺激素，不能发育为青蛙，B 错误；
C、题干表格中，乙丙两组实验进行对照，乙组切除蝌蚪的甲状腺，丙组切除蝌蚪的甲状腺并及时饲喂甲
状腺激素，两组形成对照，说明甲状腺激素促进动物生长发育，C 正确；
D、由分析可知，乙组切除蝌蚪的甲状腺，这种处理是摘除法，应用了减法原理；丙组切除蝌蚪的甲状腺
并及时饲喂甲状腺激素，应用了加法原理，D 错误。
故选C。
4．下列关于实验方法的叙述，不正确的是（ ）
A．光合作用中C 的转移途径和证明DNA 半保留复制实验的观察指标都是检测同位素放射性
B．DNA 双螺旋结构的发现和种群“J”型增长的研究都采用模型建构的方法
C．探究酵母菌呼吸方式和探究酶的最适温度都采用了对比实验的探究方法
D．人鼠细胞的融合实验和基因在染色体上的定位实验均可采用荧光标记的方法
【答案】A
【分析】1、同位素标记法也叫同位素示踪法，同位素可用于追踪物质的运行和变化规律。在生物学研究
中，用于研究分泌蛋白的合成过程、噬菌体侵染细菌的实验、光合作用过程中水的来源和二氧化碳的转移
途径等方面。
2、分别用绿色和红色荧光标记法标记鼠和人细胞膜上的蛋白质分子，让小鼠细胞和人在37℃条件下融合，
40min 后，绿色和红色荧光在融合的细胞膜上均匀分布。
【详解】A、用
14C 标记的CO2探明了光合作用中碳的转移途径，用含
15N 的培养液培养大肠杆菌证明了
DNA 的半保留复制方式，
15N 不具有放射性，不能检测同位素放射性，A 错误；
B、DNA 双螺旋结构的发现和研究某种群“J”型增长规律都采用了模型建构法，前者构建的是物理模型，
后者构建的是数学模型，B 正确；
C、在探究酵母菌呼吸方式时，利用了有氧和无氧的两组实验装置进行对比实验，常用“梯度法”来探究
酶的最适温度(或pH)，设计实验时需设置一系列不同温度(或pH)的实验组进行相互对比，C 正确；
D、采用荧光标记法标记细胞膜上的蛋白质分子，让小鼠细胞和人细胞融合，表明细胞膜具有流动性；现
代分子生物学技术通过荧光标记确定基因在染色体上的位置，D 正确。
故选A。
5．下列关于生物实验原理或技术的叙述不正确的是（ ）
A．可用无水乙醇提取绿叶中的色素是因为绿叶中的色素能溶解在无水乙醇中
B．噬菌体须在活菌中增殖培养是因其缺乏独立的代谢系统
C．给小白鼠提供
18O2，一段时间后，在其尿液中可能检测到
18O
D．分别用含有
35S 和
32P 的两种培养基培养细菌，再用上述细菌分别培养病毒，检测子代病毒的放射性
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可区分是DNA 病毒还是RNA 病毒
【答案】D
【分析】1、噬菌体属于侵染细菌的病毒，它没有细胞结构，缺乏自主代谢机制，它的生命活动离不开宿
主细胞；
2、盐酸在“低温诱导植物染色体数目的变化”中的作用是使组织细胞分散开；
3、绿叶中的色素易溶于有机溶剂无水乙醇、丙酮等。
【详解】A、绿叶中的色素易溶于有机溶剂无水乙醇、丙酮等，A 正确；
B、噬菌体属于侵染细菌的病毒，它没有细胞结构，缺乏自主代谢机制，它的生命活动离不开宿主细胞，
故噬菌体繁殖必须在细菌中才能进行，B 正确；
C、给小白鼠提供
18O2，经过有氧呼吸，可以形成水，经过体液循环则在其尿液中可以检测到H2
18O，C 正
确；
D、分别用含有
35S 和
32P 的两种培养基培养细菌，S 是蛋白质的特征元素，P 是DNA 的特征元素。不能区
分DNA 病毒还是RNA 病毒，D 错误。
故选D。
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