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2025年高考生物精品教案第十二章长句应答类试题和开放型试题解题策略技法6开放型试题答题策略
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这是一份2025年高考生物精品教案第十二章长句应答类试题和开放型试题解题策略技法6开放型试题答题策略，共13页。
7.[思维和方法开放型/2024浙江联考]某家系有关甲病和乙病的系谱图如图所示。已知甲、乙两病各由一对等位基因控制，这两对等位基因独立遗传，且基因不位于Y染色体上。甲病在人群中的发病率为1/10 000。下列叙述正确的是（ C ）
A.甲病为常染色体隐性遗传病，因为患者Ⅲ5的双亲均不患甲病
B.乙病一定为显性遗传病，通过检测Ⅲ3的基因型即可判断乙病是否为伴X染色体遗传病
C.若Ⅱ4和Ⅱ5再生一个孩子，该孩子两病均患的概率为3/16
D.若Ⅲ3和一正常男子结婚，生一个两病均患孩子的概率为2/909或1/606
解析 设甲病由A、a基因控制，乙病由B、b基因控制。由题图可知，Ⅱ3和Ⅲ1均为患甲病女性，二者的双亲均不患甲病，可知甲病为常染色体隐性遗传病，不能根据男性患者Ⅲ5的双亲均不患甲病得出甲病的遗传方式，A错误。Ⅱ4和Ⅱ5均为乙病患者，二者可生出正常男性，可判断乙病为显性遗传病。若控制乙病的基因在常染色体上，则Ⅱ4和Ⅱ5关于乙病的基因型均为Bb，Ⅲ3关于乙病的基因型为BB或Bb；若控制乙病的基因在X染色体上，则Ⅱ4和Ⅱ5关于乙病的基因型分别为XBY、XBXb，Ⅲ3关于乙病的基因型为XBXB或XBXb，故不能通过检测Ⅲ3的基因型来判断乙病是否为伴X染色体遗传病，B错误。若乙病为常染色体显性遗传病，则Ⅱ4和Ⅱ5的基因型均为AaBb，二者再生一个两病均患孩子（aaB_）的概率为1/4×3/4＝3/16；若乙病为伴X染色体显性遗传病，则Ⅱ4和Ⅱ5的基因型分别为AaXBY和AaXBXb，二者再生一个两病均患孩子（aaXBX_、aaXBY）的概率为1/4×3/4＝3/16，C正确。根据甲病在人群中的发病率为1/10 000可知，a基因的频率为1％，A基因的频率为99％，正常个体中基因型为Aa的概率为2/101，基因型为AA的概率为99/101。若乙病为常染色体显性遗传病，则Ⅱ4和Ⅱ5的基因型均为AaBb，Ⅲ3关于甲病的基因型为1/3AA、2/3Aa，关于乙病的基因型为1/3BB、2/3Bb；正常男子关于甲病基因型为AA的概率为99/101，基因型为Aa的概率为2/101，其关于乙病的基因型为bb；因此，若Ⅲ3和一正常男子结婚，生一个患甲病孩子的概率为2/3×2/101×1/4＝1/303，生一个患乙病孩子的概率为1－2/3×1/2＝2/3，生一个两病均患孩子的概率为1/303×2/3＝2/909。若乙病为伴X染色体显性遗传病，则Ⅱ4和Ⅱ5的基因型分别为AaXBY和AaXBXb，Ⅲ3关于甲病的基因型为1/3AA、2/3Aa，关于乙病的基因型为1/2XBXB、1/2XBXb，正常男子关于甲病基因型为AA的概率为99/101，基因型为Aa的概率为2/101，其关于乙病的基因型为XbY，因此，若Ⅲ3和一正常男子结婚，生一个患甲病孩子的概率为2/3×2/101×1/4＝1/303，生一个患乙病孩子的概率为1－1/2×1/2＝3/4，生一个两病均患孩子的概率为1/303×3/4＝1/404，D错误。
8.[材料和信息开放型/2024广东六校第二次联考，12分]乳腺癌的生长和转移受雌激素调节，持续的雌激素刺激会增加女性患乳腺癌的风险。雌激素受体有多种类型，研究表明其中一种受体ERβ具有促进癌细胞凋亡、抑制癌细胞增殖及迁移的作用。为了阐明ERβ抑制癌细胞增殖及迁移的机制，研究者进行了系列实验。
（1）雌激素能以 自由扩散 的方式进入细胞，调控靶基因的转录。雌激素水平升高时，可以抑制 促性腺激素释放激素和促性腺 激素的分泌，进行反馈调节。
（2）CLDN6是一种细胞间黏附蛋白，推测其在癌细胞中表达量 下降 （填“上升”或“下降”）。
（3）为探究ERβ能否直接调控CLDN6的表达，研究者将CLDN6基因与萤火虫荧光素酶基因连接，构建重组DNA分子，并将其和另一个含有ERβ基因的重组DNA分子一起导入正常细胞，一段时间后加入DMSO（溶剂）、DPN（ERβ激活剂）和荧光素，结果实验组出现明显的荧光信号，表明 ERβ直接调控（促进）CLDN6的表达 。
（4）为了探究CLDN6是否参与ERβ对癌细胞自噬的诱导，研究者用能抑制CLDN6表达的miRNA处理培养的癌细胞，结果如下。
综上研究，请推测ERβ发挥抑癌作用的机制是 ERβ被激活后，通过促进CLDN6表达抑制癌细胞转移；通过促进CLDN6表达促进癌细胞自噬，从而促进癌细胞凋亡 。
（5）依据该研究，请提出乳腺癌的治疗思路： 研发其他ERβ的特异性激活剂/研发药物促进CLDN6的表达/研发药物促进癌细胞自噬等 。
解析 （1）雌激素的化学本质是脂质，其进入细胞的方式为自由扩散。（2）癌细胞细胞膜上的糖蛋白等物质减少，细胞间的黏着性显著降低，又知CLDN6为细胞间黏附蛋白，因此推测CLDN6在癌细胞中的表达量下降。（3）据题中信息“结果实验组出现明显的荧光信号”可知，实验组萤火虫荧光素酶基因的表达量较高，又知CLDN6基因和萤火虫荧光素酶基因连接，可推知实验组CLDN6基因的表达量也较高，再结合实验目的分析可知，ERβ可直接促进（调控）CLDN6的表达。（4）
学生用书·练习帮P537
1.[说明该项研究给予的启示，10分]为了研究运动训练对静止时和运动后的无氧呼吸强度的影响，研究人员选取若干只生理状况一致的健康大鼠随机均分成训练组和对照组，其中训练组每天进行运动训练，对照组不进行。一段时间后，分别测定训练组和对照组在不同状态下（运动时的强度相同）的乳酸含量，结果如表所示。回答下列相关问题：
（1）表格中的“？”应该填的内容是 静止10分钟 。大鼠细胞产生乳酸的生理过程需要酶的催化，该种酶分布的部位是 细胞质基质 。
（2）由表格数据可以推出：①运动训练 不能 （填“能”或“不能”）改变大鼠静止时的无氧呼吸强度；②训练组大鼠在运动后的有氧呼吸强度 高于 （填“高于”“低于”或“等于”）对照组大鼠的。
（3）进一步研究发现，相对于对照组，训练组大鼠细胞中一些蛋白质含量增多，其根本原因可能是 运动训练导致相关基因表达增强 。
（4）乳酸在肌肉中积累会引起肌肉疼痛而让人感到疲劳，该项研究给予我们生活上的启示是 适当加强体育锻炼有助于提高身体的耐力（答案合理即可） 。
解析 （1）本实验的目的是研究运动训练对静止时和运动后的无氧呼吸强度的影响，自变量为是否运动训练，因变量为静止时和运动后的无氧呼吸强度，故表格中的“？”应该填“静止10分钟”。动物细胞进行无氧呼吸产生乳酸，该过程是在细胞质基质中进行的，所以相关的酶分布在细胞质基质中。（2）由题表可知，训练组与对照组的大鼠在静止时血液中的乳酸含量相同，说明运动训练不能改变大鼠静止时的无氧呼吸强度。训练组大鼠在运动后，其血液中乳酸含量比对照组大鼠的低，说明训练组大鼠在运动后的无氧呼吸强度比对照组大鼠的低，而在运动时间和强度相同的情况下需要的能量一样，则训练组大鼠在运动后的有氧呼吸强度高于对照组大鼠的。（3）蛋白质由基因控制合成，蛋白质含量增多的根本原因是相关基因表达增强。（4）乳酸在肌肉中积累会引起肌肉疼痛而让人感到疲劳，该项研究表明适当运动训练可以降低运动后的乳酸含量，故该项研究给予我们生活上的启示是适当加强体育锻炼有助于提高身体的耐力。
2.[2023山东，10分]当植物吸收的光能过多时，过剩的光能会对光反应阶段的PSⅡ复合体（PSⅡ）造成损伤，使PSⅡ活性降低，进而导致光合作用强度减弱。细胞可通过非光化学淬灭（NPQ）将过剩的光能耗散，减少多余光能对PSⅡ的损伤。已知拟南芥的H蛋白有2个功能：①修复损伤的PSⅡ；②参与NPQ的调节。科研人员以拟南芥的野生型和H基因缺失突变体为材料进行了相关实验，结果如图所示。实验中强光照射时对野生型和突变体光照的强度相同，且强光对二者的PSⅡ均造成了损伤。
（1）该实验的自变量为 拟南芥种类、光照强度 。该实验的无关变量中，影响光合作用强度的主要环境因素有 温度、二氧化碳浓度、水分、无机盐 （答出2个因素即可）。
（2）根据本实验， 不能 （填“能”或“不能”）比较出强光照射下突变体与野生型的PSⅡ活性强弱，理由是 突变体PSⅡ系统损伤小但不能修复，野生型PS Ⅱ系统损伤大但能修复 。
（3）据图分析，与野生型相比，强光照射下突变体中流向光合作用的能量 少 （填“多”或“少”）。若测得突变体的暗反应强度高于野生型，根据本实验推测，原因是 突变体NPQ强度高，PSⅡ系统损伤小，虽然损伤不能修复，但是PSⅡ活性高，光反应产物多 。
解析 （1）由题意可知，实验材料为拟南芥的野生型和H基因缺失突变体，实验条件为强光照射和黑暗，所以该实验的自变量为拟南芥种类、光照强度。该实验的无关变量中，影响光合作用强度的主要环境因素有温度、二氧化碳浓度、水分、无机盐（矿质元素）等。（2）本实验的因变量为非光化学淬灭（NPQ）强度，依据实验结果可知，强光照射下H基因缺失突变体NPQ强度高于拟南芥的野生型，所以突变体PSⅡ系统损伤小于野生型PSⅡ系统损伤，又知拟南芥的H蛋白可以修复损伤的PSⅡ，由于H基因缺失突变体缺少H蛋白，其PSⅡ系统损伤无法修复，而野生型PSⅡ系统损伤能修复，因此根据本实验不能比较出强光照射下突变体与野生型的PSⅡ活性强弱。（3）据图分析可知，强光照射下H基因缺失突变体NPQ强度高于拟南芥的野生型，表明突变体过剩的光能耗散多，强光照射下突变体中流向光合作用的能量少。结合题图可知，突变体NPQ强度高，PSⅡ系统损伤小，虽然损伤不能修复，但PSⅡ活性高，突变体的光反应为暗反应提供的NADPH和ATP较多，突变体的暗反应强度高于野生型的。
3.[设问开放/2023广东，10分]放射性心脏损伤是由电离辐射诱导的大量心肌细胞凋亡产生的心脏疾病。一项新的研究表明，circRNA可以通过miRNA调控P基因表达进而影响细胞凋亡，调控机制如图所示。miRNA是细胞内一种单链小分子RNA，可与mRNA靶向结合并使其降解。circRNA是细胞内一种闭合环状RNA，可靶向结合miRNA使其不能与mRNA结合，从而提高mRNA的翻译水平。
回答下列问题：
（1）放射刺激心肌细胞产生的 自由基 会攻击生物膜的磷脂分子，导致放射性心肌损伤。
（2）前体mRNA是通过 RNA聚合 酶以DNA的一条链为模板合成的，可被剪切成circRNA等多种RNA。circRNA和mRNA在细胞质中通过对 miRNA 的竞争性结合，调节基因表达。
（3）据图分析，miRNA表达量升高可影响细胞凋亡，其可能的原因是 miRNA表达量升高，导致其与P基因mRNA的结合量增加，P基因mRNA翻译合成的P蛋白减少，从而促进细胞凋亡 。
（4）根据以上信息，除了减少miRNA的表达之外，试提出一个治疗放射性心脏损伤的新思路： 促进前体mRNA的合成；促进circRNA的合成；促进P蛋白的合成 。
解析 （1）细胞衰老的自由基学说认为自由基产生后，即攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子。最为严重的是，当自由基攻击生物膜的组成成分磷脂分子时，产物同样是自由基。因此放射刺激心肌细胞产生的自由基会攻击生物膜的磷脂分子，导致放射性心肌损伤。（2）前体mRNA是通过转录形成的，转录是在RNA聚合酶的催化下，以DNA的一条链为模板合成RNA的过程。据图可知，P基因mRNA可通过翻译过程合成P蛋白，P蛋白可抑制细胞凋亡。miRNA可以和P基因mRNA结合，导致P基因mRNA的翻译过程受阻，P蛋白合成减少，从而促进细胞凋亡。circRNA可以和miRNA结合，使miRNA不能和P基因mRNA结合，导致P蛋白合成增多，从而抑制细胞凋亡。可见，circRNA和mRNA在细胞质中通过对miRNA的竞争性结合，调节基因表达。（3）据图分析，miRNA表达量升高可使miRNA和P基因mRNA结合增多，导致P基因mRNA的翻译过程受阻，P蛋白合成减少，从而影响细胞凋亡。（4）若要治疗放射性心脏损伤，需抑制细胞凋亡。一方面，可以促进P蛋白的合成，以提高细胞中P蛋白的含量；另一方面，可以促进前体mRNA的合成或促进circRNA的合成。
4.[2023武汉武昌区质检，14分]番茄果实多呈扁球形，研究者从番茄突变体库中获得一长果形突变体M，并以其为材料对番茄果实形状的调控机制展开研究。
（1）将突变体M与野生型番茄杂交得F1，若F1自交后代的表型及比例为 扁球形∶长果形≈3∶1 ，说明长果形是单基因隐性突变导致。M基因为突变基因，图1为两种番茄M基因cDNA（转录的非模板链）的部分测序结果。
据图1，突变体M的M基因发生 碱基的缺失和替换 ，造成蛋白质翻译在第 443 位氨基酸后提前终止（终止密码子：UAA、UAG、UGA）。
（2）M基因编码的棕榈酰胺转移酶（M酶）可催化蛋白P发生棕榈酰胺化修饰。敲除野生型番茄P基因获得果实变长的突变体P，将人为突变的P基因（编码产物的棕榈酰胺化位点失活）在突变体P中超表达，结果如图2。
为实现P基因的超表达，需要在基因工程中 构建基因表达载体 时选择合适的启动子。图2结果说明蛋白P对番茄果形的调控与M酶对蛋白P的棕榈酰胺化修饰无关，依据是 转P基因的突变体P和转突变P基因的突变体P均基本恢复正常果形 。
（3）进一步研究发现，蛋白C也会被M酶棕榈酰胺化修饰，修饰后的蛋白C会与蛋白P结合促进微管聚合，影响细胞形态。综合以上信息解释突变体M长果形的成因： 基因M突变引起M酶失活，无法催化蛋白C棕榈酰胺化修饰，导致蛋白C不能与蛋白P结合，进而使细胞中微管无法聚合，细胞形态改变，果实发育为长果形 。
解析 （1）单基因隐性突变是指基因由显性突变为隐性，若长果形是单基因隐性突变导致的，则野生型为显性性状，长果形为隐性性状，设相关基因为A/a，再结合题中信息知，正常情况下，野生型番茄的基因型为AA，突变体M的基因型为aa，将突变体M与野生型番茄杂交，所得F1的基因型为Aa，F1自交后代的表型及比例为扁球形∶长果形≈3∶1。据图1可知，与野生型相比，突变体M的M基因第1 320位碱基出现缺失，第1 321位碱基A被替换成T，故突变体M的M基因发生了碱基的缺失和替换。由于M基因的碱基缺失发生在第1 320位，替换发生在第1 321位，mRNA上三个相邻的碱基决定一个氨基酸，且图1为两种番茄M基因cDNA（转录的非模板链）的部分测序结果，图1所示的突变体M的最后三个碱基对应终止密码子UAG，而终止密码子一般不编码氨基酸，故突变体M的M基因发生碱基的缺失和替换，造成蛋白质翻译在第443位氨基酸后提前终止。（2）启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位，能够驱动转录。为实现P基因的超表达，需要在基因工程中构建基因表达载体时选择合适的启动子。由图2可知，与野生型相比，转P基因的突变体P和转突变P基因的突变体P均基本恢复正常果形，说明蛋白P对番茄果形的调控与M酶对蛋白P的棕榈酰胺化修饰无关。（3）已知蛋白C也会被M酶棕榈酰胺化修饰，修饰后的蛋白C会与蛋白P结合促进微管聚合，影响细胞形态，推测突变体M长果形的成因是基因M突变引起M酶失活，无法催化蛋白C棕榈酰胺化修饰，导致蛋白C不能与蛋白P结合，进而使细胞中微管无法聚合，细胞形态改变，果实发育为长果形。
5.[2024广东七校第一次联考，12分]肾素也被称为血管紧张素原酶，是肾小球旁器的球旁颗粒细胞释放的一种蛋白水解酶，其分泌量受肾小动脉压及原尿中的钠量等因素影响。肾素作用于血浆内的血管紧张素原，经过一系列反应生成血管紧张素，促进血压上升。如图是机体通过肾素—血管紧张素—醛固酮系统对血压和血量的调节示意图。
（1）根据以上信息推测，肾素的化学本质是 蛋白质 ， 不属于 （填“属于”或“不属于”）动物激素，理由是 肾素是蛋白水解酶，具有催化作用 。
（2）醛固酮也能促进机体重吸收水，说明其与抗利尿激素具有 协同 作用；机体中醛固酮等多种激素需要不断地合成才能使其含量维持动态平衡，原因是 激素与靶细胞结合并发挥作用后就会失活 。
（3）沙坦类药物通过阻断动脉血管收缩，从而使血压降低，据图分析，其作用机制可能是 阻止肾素分泌；阻止肾素作用于血浆内的血管紧张素原或阻止血管紧张素的生成；阻止血管紧张素发挥作用 （答出1点即可）。
（4）蛋白质在体内代谢产生的含氮废物会进入尿液，因此医生提醒肾源性高血压患者要低蛋白饮食，其原因是 高蛋白饮食会产生过多的含氮废物，加重肾脏排泄负担 。
解析 （1）由题中信息可知，肾素是一种蛋白水解酶，故其化学本质是蛋白质。肾素作为一种酶，起催化作用，而动物激素作为信号分子起调节作用，因此肾素不属于动物激素。（2）抗利尿激素可以促进肾小管、集合管重吸收水，而醛固酮也能促进机体重吸收水，因此二者之间存在协同作用。激素与靶细胞结合并发挥作用后就会失活，因此机体需要源源不断地产生激素，以维持激素含量的动态平衡。（3）据图分析，肾素分泌增加，可催化血管紧张素原生成血管紧张素，血管紧张素可以促进小动脉血管收缩，引起血压上升，同时血管紧张素还可以促进醛固酮分泌，从而促进机体对水分的重吸收，使血容量增加，进而引起血压上升。已知沙坦类药物通过阻断动脉血管收缩使血压降低，则其作用机制可能是阻止肾素分泌或阻止肾素催化血管紧张素原转变为血管紧张素或阻止血管紧张素发挥作用。（4）由题中信息可知，蛋白质在体内代谢产生的含氮废物会进入尿液，若肾源性高血压患者长期食用高蛋白食物，其体内会产生过多的含氮废物，这些废物的排出经过肾脏，会加重肾脏负担。
6.[2023福州六校联考，14分]自开启农耕文明以来，农田成为人类从自然界获取食物的重要来源。人类不断探索利用自然规律解决农田危机的方法。回答下列问题：
（1）《汉书·食货志》中记载“种谷必杂五种，以备灾害。”其中“杂五种”利用了 物种 （填“遗传”“物种”或“生态系统”）多样性，以降低病原菌的变异速度，保证谷类的产量。书中又建议“田中不得有树，用妨五谷”，请从能量流动的角度解释其原因： 避免大树遮光，使能量更多地流向谷物，提高产量（或调整能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分，保证五谷的产量） 。
（2）阴生植物三七的根部是一种常用的中药材。科研人员开展了在思茅松林下种植三七的实验研究，提高了三七的品质。
①在高光照条件下，三七通过增加向根部运输有机物的量、减小叶面积等方式适应环境，此条件下三七产量下降的原因是 叶面积减小使净光合作用积累有机物的降幅大于向根部运输有机物的增幅 。
②思茅松林可为三七提供适宜的生存环境。一方面，松针掉落于土壤，经微生物的分解作用增加了 二氧化碳、无机盐 （至少答两种物质）的含量，有利于三七光合速率的提高；另一方面，思茅松分泌的某些化感物质对病原菌有较强的抑制作用，说明信息传递在生态系统中的作用是 调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定 。
③该种植实验中，利用了生态工程的 循环和整体 原理实现了废物的再利用，使农药和化肥的使用量均减少，形成了良好的社会、经济效益。
解析 （1）“杂五种”指多种农作物，体现了物种多样性；“田中不得有树，用妨五谷”的大意是农田中不能种树，如果农田中有树，会遮挡五谷的阳光，使其产量降低。从能量流动的角度分析，田中无大树可避免大树遮光，使能量更多地流向谷物，以提高产量。（2）①三七是阴生植物，在高光照条件下，三七叶面积减小使光合速率降低，净光合作用积累有机物的降幅大于向根部运输有机物的增幅，导致三七产量下降。②松针掉落于土壤，土壤中的微生物可以将其中的有机物分解为无机盐和CO2等，有利于三七光合速率的提高；思茅松分泌的某些化感物质对病原菌有较强的抑制作用，说明信息传递具有调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定的作用。③在思茅松林下种植三七，思茅松可以遮挡阳光，促进三七的生长，而松针被微生物分解后，可以为三七提供营养物质，实现废物的再利用，使农药和化肥的使用量均减少，形成了良好的社会、经济效益，体现了生态工程中的循环和整体原理。
7.[提出可能的机制，11分]褪黑素是由脑松果体分泌的激素之一。褪黑素合成后储存在松果体内，交感神经兴奋支配松果体细胞释放褪黑素。褪黑素的分泌具有明显的昼夜节律，白天其分泌受抑制，晚上其分泌活跃。此外褪黑素对卵母细胞的成熟有重要作用。为研究褪黑素对猪卵母细胞体外培养成熟的影响，研究小组进行了相关实验，实验分为4组，空白对照组和10 nml/L、100 nml/L、1 000 nml/L褪黑素处理组，分别检测猪卵母细胞成熟率、成熟卵母细胞核转录因子E2相关因子2（Nrf2）蛋白表达量及活性氧（ROS）水平，结果如表、图1、图2所示，回答下列问题：
（1）褪黑素是动物松果体产生的激素，具有调节睡眠的作用，褪黑素在发挥作用的过程中具有 通过体液运输；作用于靶器官、靶细胞；作为信使传递信息；微量和高效 （答出两点）等特点。深夜玩手机后经常会失眠，原因可能是 手机光照会抑制褪黑素的分泌（合理即可） 。
（2）据表可知，三种浓度的褪黑素对猪卵母细胞成熟的影响是 促进 （填“促进”或“抑制”），结合上述信息推测经常熬夜影响女性生殖的原因是 褪黑素能促进卵母细胞成熟，熬夜会抑制褪黑素的分泌，使卵母细胞成熟率下降 。
（3）据图2和表推测，卵母细胞中较高浓度的ROS会 抑制 （填“促进”或“抑制”）卵母细胞成熟，结合表、图1和图2实验结果，提出一种褪黑素影响卵母细胞成熟的可能机制： 褪黑素通过降低卵母细胞中ROS水平和促进Nrf2蛋白的表达来促进卵母细胞成熟（合理即可） 。
解析 （1）褪黑素是动物松果体产生的激素，激素调节的特点有通过体液运输、作用于靶器官和靶细胞、作为信使传递信息、微量和高效等。据题干信息可知，手机光照可能会抑制褪黑素的分泌，进而引起失眠。（2）与褪黑素浓度为0时相比，10 nml/L、100 nml/L、1 000 nml/L的褪黑素处理时，猪卵母细胞成熟率都较高，即该三种浓度的褪黑素均促进猪卵母细胞成熟。结合上述信息，女性长期熬夜影响生殖的原因可能是褪黑素能促进卵母细胞成熟，熬夜会抑制褪黑素分泌，使卵母细胞成熟率下降。（3）结合图2和表可知，褪黑素处理后，卵母细胞成熟率较高时成熟卵母细胞ROS水平较低，推测卵母细胞中的ROS浓度较高会抑制卵母细胞成熟。结合图1和表结果，褪黑素处理后，卵母细胞成熟率较高时Nrf2蛋白的相对表达量也较高，因此褪黑素可能通过降低卵母细胞中ROS水平和促进Nrf2蛋白的表达来促进卵母细胞成熟。
8.[提出预防或治理松材线虫的新思路/2024湖南师大附中模拟，10分]松材线虫会引起松树毁灭性病害，自其传入我国后迅速传播扩散，危害程度逐渐加深。为防治松材线虫病害，研究人员开展了相关研究。
（1）松墨天牛是松材线虫病的主要传播媒介昆虫。携带松材线虫的松墨天牛在取食和产卵过程中将松材线虫传播到健康松树上，松材线虫生活在松树体内，能快速破坏松树的输导组织，导致松树迅速萎蔫死亡。由此分析松材线虫与松树的种间关系是 寄生 。
（2）为研究松材线虫入侵对松林生态系统中植物的影响，研究人员在受害程度不同的多个样地内采用 样方 法进行调查，并测定乔木层和灌草层（灌木层和草本层）的地上部分生物量，结果如图1、2所示。
图1
图2
注：纯林表示全部为马尾松；7马3阔、6马4阔、5马5阔分别表示马尾松与阔叶林的比例为7∶3、6∶4、5∶5。
调查结果说明，随受害程度的加大，乔木层地上部分生物量逐渐减少，其中受影响最小的样地是 5马5阔 。样地内灌草层地上部分生物量均随受害程度增加而增加，可能的原因是 随受害程度的增加，乔木层地上部分生物量减少，林下光照强度增加，有利于灌草层植物的生长 。
（3）花绒寄甲幼虫是松墨天牛的天敌。利用花绒寄甲幼虫对松墨天牛传播的松材线虫病的防治展开研究，研究人员选取了重度病害的三个林区，实验组释放花绒寄甲幼虫，对照组不释放，统计松木上松墨天牛的数量，结果如下表：
由表中结果可知，林间人工释放花绒寄甲幼虫能有效降低松墨天牛的数量。若要进一步确定花绒寄甲幼虫的防治效果，还需测定的指标有 林区松木死亡率（或存活率）或松木上松材线虫数量 。
（4）除上述方法外，请提出一条新的预防或治理松材线虫的思路： 防止外来松材线虫的入侵和扩散；及时清理和处理林间病死树；在纯马尾松林中因地制宜地种植其他树种；利用药剂抑制松树体内松材线虫繁殖 。
解析 （1）松材线虫生活在松树体内，能快速破坏松树的输导组织，导致松树迅速萎蔫死亡，因此松材线虫与松树的种间关系是寄生。（2）调查植物的种群密度一般采用样方法。分析题图1可知，随着受害程度的加大，纯林组、7马3阔组、6马4阔组、5马5阔组乔木层地上部分生物量均逐渐减少，且随着受害程度的加大，5马5阔组乔木层地上部分生物量下降幅度最小，说明受影响最小的样地是5马5阔。分析题图2可知，随着受害程度的加大，纯林组、7马3阔组、6马4阔组、5马5阔组灌草层地上部分生物量均逐渐增加，可能的原因是随受害程度的增加，乔木层地上部分生物量减少，林下光照强度增加，有利于灌草层植物的生长。（3）可通过测定林区松木死亡率（或存活率）或松木上松材线虫数量，进一步确定花绒寄甲幼虫的防治效果。（4）除了题中方法外，还可以通过防止外来松材线虫的入侵和扩散；及时清理和处理林间病死树；在纯马尾松林中因地制宜地种植其他树种；利用药剂抑制松树体内松材线虫繁殖等措施预防或治理松材线虫。
9.[2023海南，13分]基因递送是植物遗传改良的重要技术之一，我国多个实验室合作开发了一种新型基因递送系统（切—浸—生芽Cut－Dip－Budding，简称CDB法）。图1与图2分别是利用常规转化法和CDB法在某植物中递送基因的示意图。
植株A 外植体 愈伤组织 愈伤组织与含重组载体的农杆菌共培养 幼苗 转化植株A
图1
植株B植株上半部分浸入含重组载体的农杆菌液植株长出毛状根
阳性毛状根段幼苗 转化植株B
图2
回答下列问题。
（1）图1中，从外植体转变成愈伤组织的过程属于 脱分化 ；从愈伤组织到幼苗的培养过程需要的激素有生长素和 细胞分裂素 ，该过程还需要光照，其作用是 诱导叶绿素的形成，使幼苗能够进行光合作用 。
（2）图1中的愈伤组织，若不经过共培养环节，直接诱导培养得到的植株可以保持植株A的 遗传特性 。图1中，含有外源基因的转化植株A若用于生产种子，其包装需标注 转基因种子 。
（3）图1与图2中，农杆菌侵染植物细胞时，可将外源基因递送到植物细胞中的原因是 农杆菌细胞内含Ti质粒，当它侵染植物细胞后，能将Ti质粒上的T－DNA转移并整合到受体细胞染色体DNA上 。
（4）已知某酶（PDS）缺失会导致植株白化。某团队构建了用于敲除PDS基因的CRISPR/Cas9基因编辑载体（含有绿色荧光蛋白标记基因），利用图2中的CDB法将该重组载体导入植株B，长出毛状根，成功获得转化植株B。据此分析，从毛状根中获得阳性毛状根段的方法是 检测毛状根段是否有绿色荧光 ，图2中，鉴定导入幼苗中的基因编辑载体是否成功发挥作用的方法是 观察幼苗是否表现出白化特征 ，依据是 PDS缺失会导致植株白化，白化苗的出现意味着通过基因编辑技术成功实现PDS基因的敲除 。
（5）与常规转化法相比，采用CDB法进行基因递送的优点是 不需要无菌操作、不需要进行植物组织培养、操作简便 （答出2点即可）。
解析 （1）外植体经脱分化形成愈伤组织，愈伤组织经再分化形成幼苗；再分化过程中需要的激素有生长素和细胞分裂素。叶绿素的形成需要光，图1再分化过程中需要光照，以诱导叶绿素的形成，使幼苗能够进行光合作用。（2）图1中的愈伤组织，若不经过与含重组载体的农杆菌共培养环节，直接诱导培养获得植株，则获得的植株的遗传物质全部来自植株A，这样可以保持植株A的遗传特性。含有外源基因的转化植株A若用于生产种子，其包装上需标注转基因种子。（3）农杆菌细胞内含有Ti质粒，当它侵染植物细胞后，能将Ti质粒上的T－DNA（可转移的DNA）转移并整合到受体细胞的染色体DNA上。根据农杆菌的这种特点，如果将目的基因插入Ti质粒的T－DNA中，通过农杆菌的转化作用，就可以使目的基因进入植物细胞。（4）将重组载体（含有绿色荧光蛋白标记基因）导入植株B，长出毛状根，若毛状根中含有基因编辑载体，则可观察到毛状根段含有绿色荧光。若导入幼苗中的基因编辑载体成功发挥作用，则PDS基因被敲除，植株会出现白化现象。（5）与常规转化法相比，用CDB法进行基因递送不需要进行植物组织培养，不需要无菌操作，且操作简便。实验处理
每个细胞中自噬体的数量
癌细胞的转移数量
DMSO（溶剂）
4
195
DPN（ERβ激活剂）
18
130
DPN＋miRNA
6
177
组别
对照组
训练组
对照组
训练组
处理
静止10分钟
？
运动10分钟
运动10分钟
检测
血液中乳酸的相对含量
实验结果
5
5
20
15
浓度（nml/L）
卵母细胞相对数
成熟卵母细胞相对数
卵母细胞成熟率（％）
0
210
145
69.04
10
200
158
79
100
205
179
87.32
1 000
203
165
81.28
林区
组别
释放前松墨
天牛数量（头）
释放后松墨
天牛数量（头）
松墨天牛数
量变化率（％）
A区
实验组
86.22
49.64
42.43
对照组
85.36
80.61
5.56
B区
实验组
72.54
40.42
44.28
对照组
74.22
68.51
7.69
C区
实验组
57.61
26.54
53.93
对照组
55.28
48.42
12.41
7.[思维和方法开放型/2024浙江联考]某家系有关甲病和乙病的系谱图如图所示。已知甲、乙两病各由一对等位基因控制，这两对等位基因独立遗传，且基因不位于Y染色体上。甲病在人群中的发病率为1/10 000。下列叙述正确的是（ C ）
A.甲病为常染色体隐性遗传病，因为患者Ⅲ5的双亲均不患甲病
B.乙病一定为显性遗传病，通过检测Ⅲ3的基因型即可判断乙病是否为伴X染色体遗传病
C.若Ⅱ4和Ⅱ5再生一个孩子，该孩子两病均患的概率为3/16
D.若Ⅲ3和一正常男子结婚，生一个两病均患孩子的概率为2/909或1/606
解析 设甲病由A、a基因控制，乙病由B、b基因控制。由题图可知，Ⅱ3和Ⅲ1均为患甲病女性，二者的双亲均不患甲病，可知甲病为常染色体隐性遗传病，不能根据男性患者Ⅲ5的双亲均不患甲病得出甲病的遗传方式，A错误。Ⅱ4和Ⅱ5均为乙病患者，二者可生出正常男性，可判断乙病为显性遗传病。若控制乙病的基因在常染色体上，则Ⅱ4和Ⅱ5关于乙病的基因型均为Bb，Ⅲ3关于乙病的基因型为BB或Bb；若控制乙病的基因在X染色体上，则Ⅱ4和Ⅱ5关于乙病的基因型分别为XBY、XBXb，Ⅲ3关于乙病的基因型为XBXB或XBXb，故不能通过检测Ⅲ3的基因型来判断乙病是否为伴X染色体遗传病，B错误。若乙病为常染色体显性遗传病，则Ⅱ4和Ⅱ5的基因型均为AaBb，二者再生一个两病均患孩子（aaB_）的概率为1/4×3/4＝3/16；若乙病为伴X染色体显性遗传病，则Ⅱ4和Ⅱ5的基因型分别为AaXBY和AaXBXb，二者再生一个两病均患孩子（aaXBX_、aaXBY）的概率为1/4×3/4＝3/16，C正确。根据甲病在人群中的发病率为1/10 000可知，a基因的频率为1％，A基因的频率为99％，正常个体中基因型为Aa的概率为2/101，基因型为AA的概率为99/101。若乙病为常染色体显性遗传病，则Ⅱ4和Ⅱ5的基因型均为AaBb，Ⅲ3关于甲病的基因型为1/3AA、2/3Aa，关于乙病的基因型为1/3BB、2/3Bb；正常男子关于甲病基因型为AA的概率为99/101，基因型为Aa的概率为2/101，其关于乙病的基因型为bb；因此，若Ⅲ3和一正常男子结婚，生一个患甲病孩子的概率为2/3×2/101×1/4＝1/303，生一个患乙病孩子的概率为1－2/3×1/2＝2/3，生一个两病均患孩子的概率为1/303×2/3＝2/909。若乙病为伴X染色体显性遗传病，则Ⅱ4和Ⅱ5的基因型分别为AaXBY和AaXBXb，Ⅲ3关于甲病的基因型为1/3AA、2/3Aa，关于乙病的基因型为1/2XBXB、1/2XBXb，正常男子关于甲病基因型为AA的概率为99/101，基因型为Aa的概率为2/101，其关于乙病的基因型为XbY，因此，若Ⅲ3和一正常男子结婚，生一个患甲病孩子的概率为2/3×2/101×1/4＝1/303，生一个患乙病孩子的概率为1－1/2×1/2＝3/4，生一个两病均患孩子的概率为1/303×3/4＝1/404，D错误。
8.[材料和信息开放型/2024广东六校第二次联考，12分]乳腺癌的生长和转移受雌激素调节，持续的雌激素刺激会增加女性患乳腺癌的风险。雌激素受体有多种类型，研究表明其中一种受体ERβ具有促进癌细胞凋亡、抑制癌细胞增殖及迁移的作用。为了阐明ERβ抑制癌细胞增殖及迁移的机制，研究者进行了系列实验。
（1）雌激素能以 自由扩散 的方式进入细胞，调控靶基因的转录。雌激素水平升高时，可以抑制 促性腺激素释放激素和促性腺 激素的分泌，进行反馈调节。
（2）CLDN6是一种细胞间黏附蛋白，推测其在癌细胞中表达量 下降 （填“上升”或“下降”）。
（3）为探究ERβ能否直接调控CLDN6的表达，研究者将CLDN6基因与萤火虫荧光素酶基因连接，构建重组DNA分子，并将其和另一个含有ERβ基因的重组DNA分子一起导入正常细胞，一段时间后加入DMSO（溶剂）、DPN（ERβ激活剂）和荧光素，结果实验组出现明显的荧光信号，表明 ERβ直接调控（促进）CLDN6的表达 。
（4）为了探究CLDN6是否参与ERβ对癌细胞自噬的诱导，研究者用能抑制CLDN6表达的miRNA处理培养的癌细胞，结果如下。
综上研究，请推测ERβ发挥抑癌作用的机制是 ERβ被激活后，通过促进CLDN6表达抑制癌细胞转移；通过促进CLDN6表达促进癌细胞自噬，从而促进癌细胞凋亡 。
（5）依据该研究，请提出乳腺癌的治疗思路： 研发其他ERβ的特异性激活剂/研发药物促进CLDN6的表达/研发药物促进癌细胞自噬等 。
解析 （1）雌激素的化学本质是脂质，其进入细胞的方式为自由扩散。（2）癌细胞细胞膜上的糖蛋白等物质减少，细胞间的黏着性显著降低，又知CLDN6为细胞间黏附蛋白，因此推测CLDN6在癌细胞中的表达量下降。（3）据题中信息“结果实验组出现明显的荧光信号”可知，实验组萤火虫荧光素酶基因的表达量较高，又知CLDN6基因和萤火虫荧光素酶基因连接，可推知实验组CLDN6基因的表达量也较高，再结合实验目的分析可知，ERβ可直接促进（调控）CLDN6的表达。（4）
学生用书·练习帮P537
1.[说明该项研究给予的启示，10分]为了研究运动训练对静止时和运动后的无氧呼吸强度的影响，研究人员选取若干只生理状况一致的健康大鼠随机均分成训练组和对照组，其中训练组每天进行运动训练，对照组不进行。一段时间后，分别测定训练组和对照组在不同状态下（运动时的强度相同）的乳酸含量，结果如表所示。回答下列相关问题：
（1）表格中的“？”应该填的内容是 静止10分钟 。大鼠细胞产生乳酸的生理过程需要酶的催化，该种酶分布的部位是 细胞质基质 。
（2）由表格数据可以推出：①运动训练 不能 （填“能”或“不能”）改变大鼠静止时的无氧呼吸强度；②训练组大鼠在运动后的有氧呼吸强度 高于 （填“高于”“低于”或“等于”）对照组大鼠的。
（3）进一步研究发现，相对于对照组，训练组大鼠细胞中一些蛋白质含量增多，其根本原因可能是 运动训练导致相关基因表达增强 。
（4）乳酸在肌肉中积累会引起肌肉疼痛而让人感到疲劳，该项研究给予我们生活上的启示是 适当加强体育锻炼有助于提高身体的耐力（答案合理即可） 。
解析 （1）本实验的目的是研究运动训练对静止时和运动后的无氧呼吸强度的影响，自变量为是否运动训练，因变量为静止时和运动后的无氧呼吸强度，故表格中的“？”应该填“静止10分钟”。动物细胞进行无氧呼吸产生乳酸，该过程是在细胞质基质中进行的，所以相关的酶分布在细胞质基质中。（2）由题表可知，训练组与对照组的大鼠在静止时血液中的乳酸含量相同，说明运动训练不能改变大鼠静止时的无氧呼吸强度。训练组大鼠在运动后，其血液中乳酸含量比对照组大鼠的低，说明训练组大鼠在运动后的无氧呼吸强度比对照组大鼠的低，而在运动时间和强度相同的情况下需要的能量一样，则训练组大鼠在运动后的有氧呼吸强度高于对照组大鼠的。（3）蛋白质由基因控制合成，蛋白质含量增多的根本原因是相关基因表达增强。（4）乳酸在肌肉中积累会引起肌肉疼痛而让人感到疲劳，该项研究表明适当运动训练可以降低运动后的乳酸含量，故该项研究给予我们生活上的启示是适当加强体育锻炼有助于提高身体的耐力。
2.[2023山东，10分]当植物吸收的光能过多时，过剩的光能会对光反应阶段的PSⅡ复合体（PSⅡ）造成损伤，使PSⅡ活性降低，进而导致光合作用强度减弱。细胞可通过非光化学淬灭（NPQ）将过剩的光能耗散，减少多余光能对PSⅡ的损伤。已知拟南芥的H蛋白有2个功能：①修复损伤的PSⅡ；②参与NPQ的调节。科研人员以拟南芥的野生型和H基因缺失突变体为材料进行了相关实验，结果如图所示。实验中强光照射时对野生型和突变体光照的强度相同，且强光对二者的PSⅡ均造成了损伤。
（1）该实验的自变量为 拟南芥种类、光照强度 。该实验的无关变量中，影响光合作用强度的主要环境因素有 温度、二氧化碳浓度、水分、无机盐 （答出2个因素即可）。
（2）根据本实验， 不能 （填“能”或“不能”）比较出强光照射下突变体与野生型的PSⅡ活性强弱，理由是 突变体PSⅡ系统损伤小但不能修复，野生型PS Ⅱ系统损伤大但能修复 。
（3）据图分析，与野生型相比，强光照射下突变体中流向光合作用的能量 少 （填“多”或“少”）。若测得突变体的暗反应强度高于野生型，根据本实验推测，原因是 突变体NPQ强度高，PSⅡ系统损伤小，虽然损伤不能修复，但是PSⅡ活性高，光反应产物多 。
解析 （1）由题意可知，实验材料为拟南芥的野生型和H基因缺失突变体，实验条件为强光照射和黑暗，所以该实验的自变量为拟南芥种类、光照强度。该实验的无关变量中，影响光合作用强度的主要环境因素有温度、二氧化碳浓度、水分、无机盐（矿质元素）等。（2）本实验的因变量为非光化学淬灭（NPQ）强度，依据实验结果可知，强光照射下H基因缺失突变体NPQ强度高于拟南芥的野生型，所以突变体PSⅡ系统损伤小于野生型PSⅡ系统损伤，又知拟南芥的H蛋白可以修复损伤的PSⅡ，由于H基因缺失突变体缺少H蛋白，其PSⅡ系统损伤无法修复，而野生型PSⅡ系统损伤能修复，因此根据本实验不能比较出强光照射下突变体与野生型的PSⅡ活性强弱。（3）据图分析可知，强光照射下H基因缺失突变体NPQ强度高于拟南芥的野生型，表明突变体过剩的光能耗散多，强光照射下突变体中流向光合作用的能量少。结合题图可知，突变体NPQ强度高，PSⅡ系统损伤小，虽然损伤不能修复，但PSⅡ活性高，突变体的光反应为暗反应提供的NADPH和ATP较多，突变体的暗反应强度高于野生型的。
3.[设问开放/2023广东，10分]放射性心脏损伤是由电离辐射诱导的大量心肌细胞凋亡产生的心脏疾病。一项新的研究表明，circRNA可以通过miRNA调控P基因表达进而影响细胞凋亡，调控机制如图所示。miRNA是细胞内一种单链小分子RNA，可与mRNA靶向结合并使其降解。circRNA是细胞内一种闭合环状RNA，可靶向结合miRNA使其不能与mRNA结合，从而提高mRNA的翻译水平。
回答下列问题：
（1）放射刺激心肌细胞产生的 自由基 会攻击生物膜的磷脂分子，导致放射性心肌损伤。
（2）前体mRNA是通过 RNA聚合 酶以DNA的一条链为模板合成的，可被剪切成circRNA等多种RNA。circRNA和mRNA在细胞质中通过对 miRNA 的竞争性结合，调节基因表达。
（3）据图分析，miRNA表达量升高可影响细胞凋亡，其可能的原因是 miRNA表达量升高，导致其与P基因mRNA的结合量增加，P基因mRNA翻译合成的P蛋白减少，从而促进细胞凋亡 。
（4）根据以上信息，除了减少miRNA的表达之外，试提出一个治疗放射性心脏损伤的新思路： 促进前体mRNA的合成；促进circRNA的合成；促进P蛋白的合成 。
解析 （1）细胞衰老的自由基学说认为自由基产生后，即攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子。最为严重的是，当自由基攻击生物膜的组成成分磷脂分子时，产物同样是自由基。因此放射刺激心肌细胞产生的自由基会攻击生物膜的磷脂分子，导致放射性心肌损伤。（2）前体mRNA是通过转录形成的，转录是在RNA聚合酶的催化下，以DNA的一条链为模板合成RNA的过程。据图可知，P基因mRNA可通过翻译过程合成P蛋白，P蛋白可抑制细胞凋亡。miRNA可以和P基因mRNA结合，导致P基因mRNA的翻译过程受阻，P蛋白合成减少，从而促进细胞凋亡。circRNA可以和miRNA结合，使miRNA不能和P基因mRNA结合，导致P蛋白合成增多，从而抑制细胞凋亡。可见，circRNA和mRNA在细胞质中通过对miRNA的竞争性结合，调节基因表达。（3）据图分析，miRNA表达量升高可使miRNA和P基因mRNA结合增多，导致P基因mRNA的翻译过程受阻，P蛋白合成减少，从而影响细胞凋亡。（4）若要治疗放射性心脏损伤，需抑制细胞凋亡。一方面，可以促进P蛋白的合成，以提高细胞中P蛋白的含量；另一方面，可以促进前体mRNA的合成或促进circRNA的合成。
4.[2023武汉武昌区质检，14分]番茄果实多呈扁球形，研究者从番茄突变体库中获得一长果形突变体M，并以其为材料对番茄果实形状的调控机制展开研究。
（1）将突变体M与野生型番茄杂交得F1，若F1自交后代的表型及比例为 扁球形∶长果形≈3∶1 ，说明长果形是单基因隐性突变导致。M基因为突变基因，图1为两种番茄M基因cDNA（转录的非模板链）的部分测序结果。
据图1，突变体M的M基因发生 碱基的缺失和替换 ，造成蛋白质翻译在第 443 位氨基酸后提前终止（终止密码子：UAA、UAG、UGA）。
（2）M基因编码的棕榈酰胺转移酶（M酶）可催化蛋白P发生棕榈酰胺化修饰。敲除野生型番茄P基因获得果实变长的突变体P，将人为突变的P基因（编码产物的棕榈酰胺化位点失活）在突变体P中超表达，结果如图2。
为实现P基因的超表达，需要在基因工程中 构建基因表达载体 时选择合适的启动子。图2结果说明蛋白P对番茄果形的调控与M酶对蛋白P的棕榈酰胺化修饰无关，依据是 转P基因的突变体P和转突变P基因的突变体P均基本恢复正常果形 。
（3）进一步研究发现，蛋白C也会被M酶棕榈酰胺化修饰，修饰后的蛋白C会与蛋白P结合促进微管聚合，影响细胞形态。综合以上信息解释突变体M长果形的成因： 基因M突变引起M酶失活，无法催化蛋白C棕榈酰胺化修饰，导致蛋白C不能与蛋白P结合，进而使细胞中微管无法聚合，细胞形态改变，果实发育为长果形 。
解析 （1）单基因隐性突变是指基因由显性突变为隐性，若长果形是单基因隐性突变导致的，则野生型为显性性状，长果形为隐性性状，设相关基因为A/a，再结合题中信息知，正常情况下，野生型番茄的基因型为AA，突变体M的基因型为aa，将突变体M与野生型番茄杂交，所得F1的基因型为Aa，F1自交后代的表型及比例为扁球形∶长果形≈3∶1。据图1可知，与野生型相比，突变体M的M基因第1 320位碱基出现缺失，第1 321位碱基A被替换成T，故突变体M的M基因发生了碱基的缺失和替换。由于M基因的碱基缺失发生在第1 320位，替换发生在第1 321位，mRNA上三个相邻的碱基决定一个氨基酸，且图1为两种番茄M基因cDNA（转录的非模板链）的部分测序结果，图1所示的突变体M的最后三个碱基对应终止密码子UAG，而终止密码子一般不编码氨基酸，故突变体M的M基因发生碱基的缺失和替换，造成蛋白质翻译在第443位氨基酸后提前终止。（2）启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位，能够驱动转录。为实现P基因的超表达，需要在基因工程中构建基因表达载体时选择合适的启动子。由图2可知，与野生型相比，转P基因的突变体P和转突变P基因的突变体P均基本恢复正常果形，说明蛋白P对番茄果形的调控与M酶对蛋白P的棕榈酰胺化修饰无关。（3）已知蛋白C也会被M酶棕榈酰胺化修饰，修饰后的蛋白C会与蛋白P结合促进微管聚合，影响细胞形态，推测突变体M长果形的成因是基因M突变引起M酶失活，无法催化蛋白C棕榈酰胺化修饰，导致蛋白C不能与蛋白P结合，进而使细胞中微管无法聚合，细胞形态改变，果实发育为长果形。
5.[2024广东七校第一次联考，12分]肾素也被称为血管紧张素原酶，是肾小球旁器的球旁颗粒细胞释放的一种蛋白水解酶，其分泌量受肾小动脉压及原尿中的钠量等因素影响。肾素作用于血浆内的血管紧张素原，经过一系列反应生成血管紧张素，促进血压上升。如图是机体通过肾素—血管紧张素—醛固酮系统对血压和血量的调节示意图。
（1）根据以上信息推测，肾素的化学本质是 蛋白质 ， 不属于 （填“属于”或“不属于”）动物激素，理由是 肾素是蛋白水解酶，具有催化作用 。
（2）醛固酮也能促进机体重吸收水，说明其与抗利尿激素具有 协同 作用；机体中醛固酮等多种激素需要不断地合成才能使其含量维持动态平衡，原因是 激素与靶细胞结合并发挥作用后就会失活 。
（3）沙坦类药物通过阻断动脉血管收缩，从而使血压降低，据图分析，其作用机制可能是 阻止肾素分泌；阻止肾素作用于血浆内的血管紧张素原或阻止血管紧张素的生成；阻止血管紧张素发挥作用 （答出1点即可）。
（4）蛋白质在体内代谢产生的含氮废物会进入尿液，因此医生提醒肾源性高血压患者要低蛋白饮食，其原因是 高蛋白饮食会产生过多的含氮废物，加重肾脏排泄负担 。
解析 （1）由题中信息可知，肾素是一种蛋白水解酶，故其化学本质是蛋白质。肾素作为一种酶，起催化作用，而动物激素作为信号分子起调节作用，因此肾素不属于动物激素。（2）抗利尿激素可以促进肾小管、集合管重吸收水，而醛固酮也能促进机体重吸收水，因此二者之间存在协同作用。激素与靶细胞结合并发挥作用后就会失活，因此机体需要源源不断地产生激素，以维持激素含量的动态平衡。（3）据图分析，肾素分泌增加，可催化血管紧张素原生成血管紧张素，血管紧张素可以促进小动脉血管收缩，引起血压上升，同时血管紧张素还可以促进醛固酮分泌，从而促进机体对水分的重吸收，使血容量增加，进而引起血压上升。已知沙坦类药物通过阻断动脉血管收缩使血压降低，则其作用机制可能是阻止肾素分泌或阻止肾素催化血管紧张素原转变为血管紧张素或阻止血管紧张素发挥作用。（4）由题中信息可知，蛋白质在体内代谢产生的含氮废物会进入尿液，若肾源性高血压患者长期食用高蛋白食物，其体内会产生过多的含氮废物，这些废物的排出经过肾脏，会加重肾脏负担。
6.[2023福州六校联考，14分]自开启农耕文明以来，农田成为人类从自然界获取食物的重要来源。人类不断探索利用自然规律解决农田危机的方法。回答下列问题：
（1）《汉书·食货志》中记载“种谷必杂五种，以备灾害。”其中“杂五种”利用了 物种 （填“遗传”“物种”或“生态系统”）多样性，以降低病原菌的变异速度，保证谷类的产量。书中又建议“田中不得有树，用妨五谷”，请从能量流动的角度解释其原因： 避免大树遮光，使能量更多地流向谷物，提高产量（或调整能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分，保证五谷的产量） 。
（2）阴生植物三七的根部是一种常用的中药材。科研人员开展了在思茅松林下种植三七的实验研究，提高了三七的品质。
①在高光照条件下，三七通过增加向根部运输有机物的量、减小叶面积等方式适应环境，此条件下三七产量下降的原因是 叶面积减小使净光合作用积累有机物的降幅大于向根部运输有机物的增幅 。
②思茅松林可为三七提供适宜的生存环境。一方面，松针掉落于土壤，经微生物的分解作用增加了 二氧化碳、无机盐 （至少答两种物质）的含量，有利于三七光合速率的提高；另一方面，思茅松分泌的某些化感物质对病原菌有较强的抑制作用，说明信息传递在生态系统中的作用是 调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定 。
③该种植实验中，利用了生态工程的 循环和整体 原理实现了废物的再利用，使农药和化肥的使用量均减少，形成了良好的社会、经济效益。
解析 （1）“杂五种”指多种农作物，体现了物种多样性；“田中不得有树，用妨五谷”的大意是农田中不能种树，如果农田中有树，会遮挡五谷的阳光，使其产量降低。从能量流动的角度分析，田中无大树可避免大树遮光，使能量更多地流向谷物，以提高产量。（2）①三七是阴生植物，在高光照条件下，三七叶面积减小使光合速率降低，净光合作用积累有机物的降幅大于向根部运输有机物的增幅，导致三七产量下降。②松针掉落于土壤，土壤中的微生物可以将其中的有机物分解为无机盐和CO2等，有利于三七光合速率的提高；思茅松分泌的某些化感物质对病原菌有较强的抑制作用，说明信息传递具有调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定的作用。③在思茅松林下种植三七，思茅松可以遮挡阳光，促进三七的生长，而松针被微生物分解后，可以为三七提供营养物质，实现废物的再利用，使农药和化肥的使用量均减少，形成了良好的社会、经济效益，体现了生态工程中的循环和整体原理。
7.[提出可能的机制，11分]褪黑素是由脑松果体分泌的激素之一。褪黑素合成后储存在松果体内，交感神经兴奋支配松果体细胞释放褪黑素。褪黑素的分泌具有明显的昼夜节律，白天其分泌受抑制，晚上其分泌活跃。此外褪黑素对卵母细胞的成熟有重要作用。为研究褪黑素对猪卵母细胞体外培养成熟的影响，研究小组进行了相关实验，实验分为4组，空白对照组和10 nml/L、100 nml/L、1 000 nml/L褪黑素处理组，分别检测猪卵母细胞成熟率、成熟卵母细胞核转录因子E2相关因子2（Nrf2）蛋白表达量及活性氧（ROS）水平，结果如表、图1、图2所示，回答下列问题：
（1）褪黑素是动物松果体产生的激素，具有调节睡眠的作用，褪黑素在发挥作用的过程中具有 通过体液运输；作用于靶器官、靶细胞；作为信使传递信息；微量和高效 （答出两点）等特点。深夜玩手机后经常会失眠，原因可能是 手机光照会抑制褪黑素的分泌（合理即可） 。
（2）据表可知，三种浓度的褪黑素对猪卵母细胞成熟的影响是 促进 （填“促进”或“抑制”），结合上述信息推测经常熬夜影响女性生殖的原因是 褪黑素能促进卵母细胞成熟，熬夜会抑制褪黑素的分泌，使卵母细胞成熟率下降 。
（3）据图2和表推测，卵母细胞中较高浓度的ROS会 抑制 （填“促进”或“抑制”）卵母细胞成熟，结合表、图1和图2实验结果，提出一种褪黑素影响卵母细胞成熟的可能机制： 褪黑素通过降低卵母细胞中ROS水平和促进Nrf2蛋白的表达来促进卵母细胞成熟（合理即可） 。
解析 （1）褪黑素是动物松果体产生的激素，激素调节的特点有通过体液运输、作用于靶器官和靶细胞、作为信使传递信息、微量和高效等。据题干信息可知，手机光照可能会抑制褪黑素的分泌，进而引起失眠。（2）与褪黑素浓度为0时相比，10 nml/L、100 nml/L、1 000 nml/L的褪黑素处理时，猪卵母细胞成熟率都较高，即该三种浓度的褪黑素均促进猪卵母细胞成熟。结合上述信息，女性长期熬夜影响生殖的原因可能是褪黑素能促进卵母细胞成熟，熬夜会抑制褪黑素分泌，使卵母细胞成熟率下降。（3）结合图2和表可知，褪黑素处理后，卵母细胞成熟率较高时成熟卵母细胞ROS水平较低，推测卵母细胞中的ROS浓度较高会抑制卵母细胞成熟。结合图1和表结果，褪黑素处理后，卵母细胞成熟率较高时Nrf2蛋白的相对表达量也较高，因此褪黑素可能通过降低卵母细胞中ROS水平和促进Nrf2蛋白的表达来促进卵母细胞成熟。
8.[提出预防或治理松材线虫的新思路/2024湖南师大附中模拟，10分]松材线虫会引起松树毁灭性病害，自其传入我国后迅速传播扩散，危害程度逐渐加深。为防治松材线虫病害，研究人员开展了相关研究。
（1）松墨天牛是松材线虫病的主要传播媒介昆虫。携带松材线虫的松墨天牛在取食和产卵过程中将松材线虫传播到健康松树上，松材线虫生活在松树体内，能快速破坏松树的输导组织，导致松树迅速萎蔫死亡。由此分析松材线虫与松树的种间关系是 寄生 。
（2）为研究松材线虫入侵对松林生态系统中植物的影响，研究人员在受害程度不同的多个样地内采用 样方 法进行调查，并测定乔木层和灌草层（灌木层和草本层）的地上部分生物量，结果如图1、2所示。
图1
图2
注：纯林表示全部为马尾松；7马3阔、6马4阔、5马5阔分别表示马尾松与阔叶林的比例为7∶3、6∶4、5∶5。
调查结果说明，随受害程度的加大，乔木层地上部分生物量逐渐减少，其中受影响最小的样地是 5马5阔 。样地内灌草层地上部分生物量均随受害程度增加而增加，可能的原因是 随受害程度的增加，乔木层地上部分生物量减少，林下光照强度增加，有利于灌草层植物的生长 。
（3）花绒寄甲幼虫是松墨天牛的天敌。利用花绒寄甲幼虫对松墨天牛传播的松材线虫病的防治展开研究，研究人员选取了重度病害的三个林区，实验组释放花绒寄甲幼虫，对照组不释放，统计松木上松墨天牛的数量，结果如下表：
由表中结果可知，林间人工释放花绒寄甲幼虫能有效降低松墨天牛的数量。若要进一步确定花绒寄甲幼虫的防治效果，还需测定的指标有 林区松木死亡率（或存活率）或松木上松材线虫数量 。
（4）除上述方法外，请提出一条新的预防或治理松材线虫的思路： 防止外来松材线虫的入侵和扩散；及时清理和处理林间病死树；在纯马尾松林中因地制宜地种植其他树种；利用药剂抑制松树体内松材线虫繁殖 。
解析 （1）松材线虫生活在松树体内，能快速破坏松树的输导组织，导致松树迅速萎蔫死亡，因此松材线虫与松树的种间关系是寄生。（2）调查植物的种群密度一般采用样方法。分析题图1可知，随着受害程度的加大，纯林组、7马3阔组、6马4阔组、5马5阔组乔木层地上部分生物量均逐渐减少，且随着受害程度的加大，5马5阔组乔木层地上部分生物量下降幅度最小，说明受影响最小的样地是5马5阔。分析题图2可知，随着受害程度的加大，纯林组、7马3阔组、6马4阔组、5马5阔组灌草层地上部分生物量均逐渐增加，可能的原因是随受害程度的增加，乔木层地上部分生物量减少，林下光照强度增加，有利于灌草层植物的生长。（3）可通过测定林区松木死亡率（或存活率）或松木上松材线虫数量，进一步确定花绒寄甲幼虫的防治效果。（4）除了题中方法外，还可以通过防止外来松材线虫的入侵和扩散；及时清理和处理林间病死树；在纯马尾松林中因地制宜地种植其他树种；利用药剂抑制松树体内松材线虫繁殖等措施预防或治理松材线虫。
9.[2023海南，13分]基因递送是植物遗传改良的重要技术之一，我国多个实验室合作开发了一种新型基因递送系统（切—浸—生芽Cut－Dip－Budding，简称CDB法）。图1与图2分别是利用常规转化法和CDB法在某植物中递送基因的示意图。
植株A 外植体 愈伤组织 愈伤组织与含重组载体的农杆菌共培养 幼苗 转化植株A
图1
植株B植株上半部分浸入含重组载体的农杆菌液植株长出毛状根
阳性毛状根段幼苗 转化植株B
图2
回答下列问题。
（1）图1中，从外植体转变成愈伤组织的过程属于 脱分化 ；从愈伤组织到幼苗的培养过程需要的激素有生长素和 细胞分裂素 ，该过程还需要光照，其作用是 诱导叶绿素的形成，使幼苗能够进行光合作用 。
（2）图1中的愈伤组织，若不经过共培养环节，直接诱导培养得到的植株可以保持植株A的 遗传特性 。图1中，含有外源基因的转化植株A若用于生产种子，其包装需标注 转基因种子 。
（3）图1与图2中，农杆菌侵染植物细胞时，可将外源基因递送到植物细胞中的原因是 农杆菌细胞内含Ti质粒，当它侵染植物细胞后，能将Ti质粒上的T－DNA转移并整合到受体细胞染色体DNA上 。
（4）已知某酶（PDS）缺失会导致植株白化。某团队构建了用于敲除PDS基因的CRISPR/Cas9基因编辑载体（含有绿色荧光蛋白标记基因），利用图2中的CDB法将该重组载体导入植株B，长出毛状根，成功获得转化植株B。据此分析，从毛状根中获得阳性毛状根段的方法是 检测毛状根段是否有绿色荧光 ，图2中，鉴定导入幼苗中的基因编辑载体是否成功发挥作用的方法是 观察幼苗是否表现出白化特征 ，依据是 PDS缺失会导致植株白化，白化苗的出现意味着通过基因编辑技术成功实现PDS基因的敲除 。
（5）与常规转化法相比，采用CDB法进行基因递送的优点是 不需要无菌操作、不需要进行植物组织培养、操作简便 （答出2点即可）。
解析 （1）外植体经脱分化形成愈伤组织，愈伤组织经再分化形成幼苗；再分化过程中需要的激素有生长素和细胞分裂素。叶绿素的形成需要光，图1再分化过程中需要光照，以诱导叶绿素的形成，使幼苗能够进行光合作用。（2）图1中的愈伤组织，若不经过与含重组载体的农杆菌共培养环节，直接诱导培养获得植株，则获得的植株的遗传物质全部来自植株A，这样可以保持植株A的遗传特性。含有外源基因的转化植株A若用于生产种子，其包装上需标注转基因种子。（3）农杆菌细胞内含有Ti质粒，当它侵染植物细胞后，能将Ti质粒上的T－DNA（可转移的DNA）转移并整合到受体细胞的染色体DNA上。根据农杆菌的这种特点，如果将目的基因插入Ti质粒的T－DNA中，通过农杆菌的转化作用，就可以使目的基因进入植物细胞。（4）将重组载体（含有绿色荧光蛋白标记基因）导入植株B，长出毛状根，若毛状根中含有基因编辑载体，则可观察到毛状根段含有绿色荧光。若导入幼苗中的基因编辑载体成功发挥作用，则PDS基因被敲除，植株会出现白化现象。（5）与常规转化法相比，用CDB法进行基因递送不需要进行植物组织培养，不需要无菌操作，且操作简便。实验处理
每个细胞中自噬体的数量
癌细胞的转移数量
DMSO（溶剂）
4
195
DPN（ERβ激活剂）
18
130
DPN＋miRNA
6
177
组别
对照组
训练组
对照组
训练组
处理
静止10分钟
？
运动10分钟
运动10分钟
检测
血液中乳酸的相对含量
实验结果
5
5
20
15
浓度（nml/L）
卵母细胞相对数
成熟卵母细胞相对数
卵母细胞成熟率（％）
0
210
145
69.04
10
200
158
79
100
205
179
87.32
1 000
203
165
81.28
林区
组别
释放前松墨
天牛数量（头）
释放后松墨
天牛数量（头）
松墨天牛数
量变化率（％）
A区
实验组
86.22
49.64
42.43
对照组
85.36
80.61
5.56
B区
实验组
72.54
40.42
44.28
对照组
74.22
68.51
7.69
C区
实验组
57.61
26.54
53.93
对照组
55.28
48.42
12.41
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