2026年高考生物临考冲刺：猜押10 实验与探究(解析版)

/猜押10实验与探究题型考情分析考向预测验证性实验2024年广东卷：结合遗传性牙龈纤维瘤病（HGF）家系图及ZNF862基因突变研究，考查细胞水平基因功能探究实验设计、个体水平转基因小鼠验证及生殖细胞基因编辑的伦理与安全分析。1.结合实验操作流程图、数据统计图（柱状图/曲线图）、电泳图谱、遗传家系图等，考查实验目的、原理、步骤、结果分析与结论得出的图文信息转化能力。2.结合“基因敲除与表型验证”、“诱导表达系统”等，考查对照实验设计、变量控制、检测指标选择及结果预测等实验探究核心能力。探究性实验2024年广东卷：结合驹形杆菌光控染色BC膜合成实验，考查工程菌株改造思路等实验探究能力。2024年广东卷：结合湖泊富营养化生态恢复中引种沉水植物的实验，考查验证黑藻C₄碳浓缩优势的实验方案设计（对照设置、条件控制、指标测量）及生态修复措施建议。押题1探究性实验1．（2026·广东广州·一模）艾弗里在格里菲斯实验的基础上，用不同的粗酶制品对S型细菌提取物进行处理，并检测转化因子是否失活，部分结果如表。下列叙述错误的是（）组别粗酶制品酶活性转化因子磷酸酶酯酶DNA酶①兔子骨磷酸酶++-不失活②猪肾脏磷酸酶+--不失活③狗和兔子的血清+??失活注：表中“+”表示检测到相应酶活性，“-”表示未检测到相应酶活性。A．该实验运用了自变量控制的“减法原理”B．推测组别③中的血清应具有DNA酶活性C．组别①和②对照可确定转化因子是DNAD．组别③中的血清是否具有酯酶活性不影响实验结果2．（2026·广东东莞·一模）高温胁迫是植物生长过程中常会遇到的胁迫因子，温度超过阈值水平往往使植物生长发育受到不可逆转的损伤。研究表明：2，4-表油菜素内酯（EBR）能提高植物的抗逆性，增强植物对高温环境的适应能力；丛枝菌根真菌（AMF）能保护植物免受高温等危害，从而提高寄主植物的耐热性。研究团队以四季杜鹃为材料进行了相关研究，部分实验结果如下。处理方式气孔导度μmol/（m2·s）蒸腾速率mmol/（m2·s）叶绿素含量mg/g光合速率μmol（m2·s）CK（对照）183.83.191.766.11HS（高温）122.51.420.682.37HS+EBR138.22.171.214.5HS+AMF141.82.301.284.94HS+EBR+AMF162.52.541.435.44回答下列问题：(1)请根据以上信息，写出本实验的目的：_____________。(2)据表分析，EBR能增强四季杜鹃耐高温能力的原因可能是增加了四季杜鹃的_____，使光反应提供给暗反应的能源物质增加；EBR还能增大四季杜鹃的气孔导度，促进______增强暗反应，进而提高光合速率。(3)据表分析，EBR和AMF在四季杜鹃耐受高温胁迫方面起协同作用，理由是______________。(4)研究表明：EBR还能影响植物体内多种激素的平衡。ABA（脱落酸）是植物耐受高温胁迫的重要激素，据题推测：除CK（对照）外，处理方式是____时ABA含量最低，理由是_____________。【答案】1.C2.(1)探究高温胁迫下EBR（2，4-表油菜素内酯）和AMF（丛枝菌根真菌）对四季杜鹃生长发育的影响(2)叶绿素含量二氧化碳的吸收(3)EBR和AMF均能提高高温胁迫下四季杜鹃的光合速率（光反应和暗反应），且两者共同作用下四季杜鹃光合速率更大，耐高温胁迫能力更强(4)HS+EBR+AMF高水平的ABA会诱导气孔关闭，除CK外，HS+EBR+AMF处理，四季杜鹃的气孔导度最大，蒸腾速率最高【解析】1.A、该实验通过添加特异性酶去除S型细菌提取物中的特定成分来控制自变量，属于自变量控制的“减法原理”，A正确；B、结合①②组结果可知，转化因子不会被磷酸酶、酯酶分解，只有DNA被分解时转化因子才会失活，组别③转化因子失活，可推测其血清具有DNA酶活性，B正确；C、组别①和②均不含DNA酶，两组对照只能说明转化因子不是磷酸酶、酯酶的底物，无法直接确定转化因子是DNA，还需补充DNA酶处理的实验组验证，C错误；D、酯酶的作用底物为酯类，无法分解作为转化因子的DNA，因此组别③血清是否有酯酶活性不影响实验结果，D正确。2.（1）根据实验设计中控制的变量可知，本实验的目的是探究高温胁迫下EBR（2，4-表油菜素内酯）和AMF（丛枝菌根真菌）对四季杜鹃生长发育的影响。或探究EBR（2，4-表油菜素内酯）和AMF（丛枝菌根真菌）对高温胁迫的缓解作用。（2）据表可知，EBR能增强四季杜鹃耐高温能力，主要表现在气孔导度增大，叶绿素含量增加，因而可以缓解高温胁迫对植物的影响，即EBR能增加四季杜鹃的叶绿素含量，使光反应提供给暗反应的NADPH和ATP增加，因而净光合速率提升；EBR还能增大四季杜鹃的气孔导度，促进二氧化碳的吸收增强暗反应，进而提高光合速率。（3）据表数据可知，EBR和AMF均能提高高温胁迫下四季杜鹃的光合速率（光反应和暗反应），且两者共同作用下四季杜鹃光合速率更大，耐高温胁迫能力更强，因而可以得出的结论是EBR和AMF在四季杜鹃耐受高温胁迫方面起协同作用。（4）研究表明：EBR还能影响植物体内多种激素的平衡。ABA（脱落酸）是植物耐受高温胁迫的重要激素，由于EBR+AMF在缓解高温胁迫过程中表现为协同作用，因而表现为除CK外，HS+EBR+AMF处理组的气孔导度最大，蒸腾速率最高，又知高水平的ABA会诱导气孔关闭，可见，除CK（对照）外，HS+EBR+AMF组ABA含量最低。1.探究类实验一般操作流程押题2验证性实验1．（2026·广东广州·一模）研究发现褪黑素（MT）和生长素（IAA）均能影响植物根系的生长。为进一步验证MT和IAA的关系，研究者进行了外源施加低浓度MT或IAA对野生型拟南芥和IAA合成缺陷突变体根系生长的影响实验，结果如图。下列分析正确的是（）A．低浓度MT促进根系生长，高浓度MT抑制根系生长B．MT和IAA之间存在协同作用C．MT能够促进野生型拟南芥和IAA突变体的根系伸长D．初步推测MT依赖于IAA的作用促进拟南芥根系伸长2．（2026·广东中山·一模）帕金森病（PD）主要是因纹状体多巴胺能神经元病变导致，传统治疗常采用神经干细胞移植，但细胞存活时间短。研究发现Nurr1蛋白可以调控细胞分化、凋亡等过程，以Nurr1基因为靶点治疗PD有较好的应用前景。回答下列问题：(1)采用RT-PCR获取Nurr1基因并构建PLNCX2-Nurr1表达载体，如图所示。①为_____过程，②中应选择的引物是_____。A．5'-AAGATCTATGCCTTGTGTTCGGGCGCAG-3'B．5'-TGTTCGGGTAAAGTGTGGTAG-3'C．5'-CGAAGCTTTTAGAAAGGTAAAGTGTCCAG-3'D．5'-AATTAATGTTCGGGTAAAGTG-3'限制酶PstⅠHindⅢBglⅡ序列AATTAAAAGCTTAGATCT(2)将上述重组质粒通过_____导入到神经干细胞中，筛选后置于含_____等天然成分的培养液中培养。(3)选择合适的神经干细胞进行大鼠移植实验，相关处理及数据见下表。组别不同处理正常纹状体多巴胺能神经元数目10天4周①帕金森病模型组3.503.33②神经干细胞导入的帕金森病模型组13.1714.67③____20.5021.60组别③的处理是_____。据表分析可知，Nurr1蛋白通过_____，使纹状体多巴胺能神经元数目增加。(4)有学者认为，Nurr1蛋白通过改善线粒体功能来抑制神经干细胞凋亡，从而提高移植后纹状体多巴胺能神经元的存活率。请在上述移植实验的基础上，增设一组实验验证该观点_____。【答案】1.D2.(1)逆转录AC(2)显微注射法血清(3)含Nurr1基因的神经干细胞导入的帕金森病模型组促进神经干细胞分化为纹状体多巴胺能神经元(4)含Nurr1基因的神经干细胞导入的帕金森病模型组+线粒体抑制剂【解析】1.A、根据实验结果可知，低浓度MT促进根系生长，但不能看出高浓度MT抑制根系生长，A错误；B、本实验没有设置MT和IAA共同处理的实验组，无法证明二者存在协同作用，B错误；C、MT处理IAA合成缺陷突变体后，根长与对照组无显著差异，说明MT不能促进该突变体的根系伸长，C错误；D、MT仅在可以合成IAA的野生型中发挥促进根系伸长的作用，在IAA合成缺陷突变体中无促进效果，因此可推测MT促进拟南芥根系伸长依赖于IAA的作用，D正确。2.（1）RT-PCR过程中，①是以RNA为模板合成DNA的过程，即逆转录过程，需要构建PLNCX2-Nurr1表达载体，在Nurr1基因的两端要有限制酶的识别序列，由图可知，PstⅠ会破坏复制原点和目的基因，所以只能选择BglⅡ和HindⅢ来切割质粒，应在Nurr1基因的两端也添加该识别序列，目的基因的上游添加BglⅡ的识别序列（AGATCT），目的基因的下游添加HindⅢ的识别序列（AAGCTT），所以②中应选择的引物是A（5'-AAGATCTATGCCTTGTGTTCGGGCGCAG-3'）和C（5'-CGAAGCTTTTAGAAAGGTAAAGTGTCCAG-3'）。（2）将重组质粒导入动物细胞（神经干细胞）常用的方法是显微注射法，动物细胞培养时，培养液中需要含血清等天然成分。（3）组别③的处理是含Nurr1基因的神经干细胞导入的帕金森病模型组，与组别②形成对照，验证Nurr1基因的作用。据表分析，组别③的正常纹状体多巴胺能神经元数目明显高于组别②和①，说明Nurr1蛋白通过促进神经干细胞分化为纹状体多巴胺能神经元，使纹状体多巴胺能神经元数目增加。（4）要验证Nurr1蛋白通过改善线粒体功能来抑制神经干细胞凋亡，从而提高移植后纹状体多巴胺能神经元的存活率，需要增设一组实验是含Nurr1基因的神经干细胞导入的帕金森病模型组+线粒体抑制剂，检测正常纹状体多巴胺能神经元数目，若该组的神经元数目低于组别③且接近组别②，则可验证该观点。1.常见的实验方法教材经典实验实验方法构建细胞亚显微结构模型、制作DNA双螺旋结构模型构建物理模型法种群数量增长模型构建数学模型法分离各种细胞器差速离心法证明DNA进行半保留复制同位素标记法和离心技术细胞融合实验荧光标记法绿叶中色素的提取和分离纸层析法观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂染色法探究酵母菌细胞呼吸的方式对比实验法赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验、分泌蛋白的合成和运输放射性同位素标记法膜的成分和结构的初步阐明、达尔文提出植物向光性的假说提出假说孟德尔两大遗传定律发现、摩尔根证明基因在染色体上、证明DNA进行半保留复制假说—演绎法探究生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度、探究酶活性的最适温度和最适pH设置梯度实验估算种群密度(趋光性的昆虫)黑光灯诱捕法调查种群密度(个体大、数量少的生物)逐个计数法估算种群密度(活动能力强、活动范围大的动物)标记重捕法估算种群密度(植物或活动能力弱的动物)样方法探究培养液中酵母菌种群数量的变化抽样检测法土壤中小动物类群丰富度的研究取样器取样法一、单选题1．（2026·广东佛山·二模）巴斯德利用鹅颈瓶（瓶颈拉得细长的烧瓶）进行了著名的肉汤实验（如图所示），该实验为巴氏消毒法的诞生奠定了基础。下列叙述错误的是（）A．加热肉汤可以杀死其中的绝大多数微生物B．鹅颈瓶狭长弯曲的颈部可防止空气中的杂菌污染C．实验证明了分解肉汤中有机物的是微生物产生的水解酶D．实验区分了“空气滋生微生物”和“空气携带微生物”两种观点【答案】C【详解】A、加热可以导致蛋白质变性，实验中加热肉汤的目的就是杀死肉汤中原有的绝大多数微生物，A正确；B、鹅颈瓶瓶口是拉长呈S型的曲颈，空气中的微生物就会被S型的曲颈阻挡住，微生物就不能进入瓶中的肉汤中，肉汤保持新鲜，B正确；C、该实验仅表明了肉汤腐败是由微生物引起的，并没有证明分解肉汤有机物的是微生物产生的水解酶，C错误；D、该实验反驳了“空气自身滋生微生物”的观点，证明了是空气携带微生物导致腐败，区分了两种观点，D正确。2．（2026·广东广州·一模）胚胎移植可充分发挥雌性优良个体繁殖潜力。我国牛、羊等动物胚胎移植已获成功，保障了肉奶供应，有利于端稳“中国人的饭碗”。研究者在胚胎移植前进行受体母牛黄体直径测定，胚胎移植后统计妊娠率，结果如表。下列叙述错误的是（）黄体种类黄体直径/cm妊娠率/%CL-1＜1.536.23CL-21.5-2.553.30CL-3＞2.543.18注：黄体直径与孕酮浓度呈正相关。A．胚胎移植需对受体母牛进行同期发情处理B．无需考虑受体母牛对外来胚胎的免疫排斥反应C．CL-2分泌的孕酮多于CL-3分泌的孕酮D．应选择CL-2的母牛作为胚胎移植受体【答案】C【详解】A、胚胎移植时需对受体母牛进行同期发情处理，使受体与供体生理状态同步，确保胚胎移植后正常发育，A正确；B、胚胎的早期细胞未表达组织相容性抗原，受体母牛对移入子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应，B正确；C、由表注可知，黄体直径与孕酮浓度呈正相关，从表中数据可得CL-2的黄体直径小于CL-3的黄体直径，所以CL-2分泌的孕酮应少于CL-3分泌的孕酮，C错误；D、由表格数据可知CL-2组的妊娠率最高，因此应选择CL-2的母牛作为胚胎移植受体，D正确。二、实验题3．（2026·广东汕头·一模）颈部引流淋巴结（TDLNs）中的细胞毒性T细胞（CTL）等细胞能迁移至口腔癌组织中，参与抗肿瘤免疫应答过程。口腔癌组织中舌部伤害神经元的激活会驱动癌痛发生和免疫逃逸。研究人员推测，口腔癌细胞可能通过伤害神经元介导的神经通路对TDLNs实施免疫调控。回答下列问题：(1)迁移到口腔的CTL细胞可识别并裂解口腔癌细胞，这体现了免疫系统的_______功能。遭受免疫攻击时，口腔癌细胞分泌信号分子SLIT2作用于舌部伤害神经元上的_________，舌部伤害神经元兴奋，最终在大脑皮层产生痛觉。(2)为探究口腔癌细胞调控TDLNs的神经通路，研究人员构建了可被蓝光特异性激活伤害神经元的模型鼠。据图所示实验推测，该神经调控路径为：口腔癌细胞→_______→TDLNs。（用文字和箭头表示）。(3)为进一步探究上述通路对口腔癌细胞躲避免疫系统的清除，实现免疫逃逸的影响，研究人员将正常小鼠分为三组，进行如下表的处理。组别移植前切除TDLNs在舌部移植肿瘤细胞树脂毒素处理甲-+-乙-++丙+++注：树脂毒素处理使全身伤害神经元功能丧失；“+”表示有处理，“-”表示无处理。①若观察到甲组的舌部移植瘤生长速度较乙组_____（“快”或“慢”），证明上述神经通路的激活促进了肿瘤的生长。②已知伤害神经元激活后能产生CGRP（一种化学物质）参与免疫调控。研究人员对乙组小鼠进行_____操作，发现舌部移植瘤加快生长，证明上述神经通路通过释放CGRP对TDLNs实施免疫调控，进而促进肿瘤的生长。③研究人员进一步提出假设：CGRP能______。为证明该假设，分离表格中甲、乙两组小鼠TDLNs内等量免疫细胞，分别注射到丙组不同小鼠的舌部移植瘤内。一段时间后检测到接受乙组小鼠免疫细胞的受体小鼠舌部移植瘤体积更小。(4)口腔癌细胞还可以通过与CTL直接接触实现免疫逃逸，免疫检查点疗法通过阻断该过程恢复CTL的免疫活性。研究人员提出SLIT2抗体和免疫检查点疗法联合治疗口腔癌的新方案。结合以上实验结果，分析该方案与免疫检查点疗法相比具有的两个优点：_______。【答案】(1)免疫监视（特异性）受体(2)舌部伤害神经元→TDLN-iNN(3)快在TDLNs周围注射CGRP抑制TDLNs内细胞毒性T细胞（CTL/抗肿瘤免疫细胞）的活化(4)SLIT2抗体与SLIT2结合，抑制舌部伤害神经元兴奋，一方面可缓解癌痛，另一方面可增加迁移到口腔的CTL数量（，从而提高疗效）【分析】免疫系统能够抵御病原体的侵袭，识别并清除体内衰老、死亡或异常的细胞，具有免疫防御、免疫自稳和免疫监视等三大功能。免疫器官、免疫细胞和免疫活性物质等是免疫调节的结构与物质基础。【详解】（1）免疫系统的免疫监视功能负责识别、清除体内突变或癌变的细胞，CTL细胞识别并裂解口腔癌细胞正是该功能的体现。信号分子SLIT2需要与舌部伤害神经元上的特异性受体结合，才能引发神经元兴奋，这是细胞间信息传递的基本方式。（2）从柱状图可知，A组（野生鼠+蓝光刺激）c-Fos表达量低；B组（模型鼠+蓝光刺激）c-Fos表达量显著升高，说明伤害神经元被激活，C组（模型鼠+无蓝光刺激）c-Fos表达量又下降，结合题干口腔癌细胞通过伤害神经元介导的神经通路对TDLNs实施免疫调控，可推测通路为口腔癌细胞→舌部伤害神经元→TDLN-iNN→TDLNs（3）①甲组为无树脂毒素处理（伤害神经元功能正常，神经通路激活），乙组为树脂毒素处理（伤害神经元功能丧失，神经通路阻断），若神经通路激活促进肿瘤生长，则甲组肿瘤生长速度快于乙组。②已知CGRP是伤害神经元激活后释放的免疫调控物质，乙组小鼠伤害神经元功能已丧失，要证明“神经通路通过释放CGRP调控TDLNs”，需在乙组小鼠的TDLNs周围注射CGRP，若肿瘤生长加快，则说明CGRP可替代神经通路的作用。③接受乙组小鼠（神经通路被阻断，CTL功能未被抑制）免疫细胞的受体小鼠，肿瘤体积更小，这说明甲组小鼠（神经通路激活）的TDLNs内CTL功能被抑制，因此假设为CGRP能抑制TDLNs内细胞毒性T细胞（CTL/抗肿瘤免疫细胞）的活化，从而削弱免疫监视，促进肿瘤生长。（4）与单纯免疫检查点疗法相比，SLIT2抗体+免疫检查点疗法的联合方案中，SLIT2抗体与SLIT2结合，阻断其对舌部伤害神经元的激活作用，从而减少痛觉信号向大脑皮层的传递，缓解癌痛；抑制伤害神经元兴奋后，可阻断其对TDLNs的免疫抑制调控，使更多CTL细胞迁移至口腔癌组织，增强对癌细胞的杀伤效果，提升整体疗效。4．（2026·广东佛山·二模）“端稳中国碗，装满中国粮”。水稻是我国主要粮食作物之一，稻黄单胞菌能分泌相应的蛋白质进入水稻叶肉细胞，使细胞转变为有利于该菌生长繁殖的状态，从而引起白叶枯病，导致产量下降。为培育好中国粮种，科研人员在基因工程育种领域开展相关研究。(1)水稻白叶枯病的易感病与抗病是一对由S/s基因控制的相对性状，图1为该病的遗传关系图，可以判断白叶枯病的抗病基因是___________(填“显性”或“隐性”)基因，F2表型及比例是___________。(2)已知特定蛋白与启动子结合后能激活相应基因的表达。为研究水稻感病与抗病机理，科研人员进行如下实验：构建不同“启动子-报告基因”(图2)表达载体，并分别与含有稻黄单胞菌T蛋白基因或A蛋白基因的表达载体同时转化到烟草叶片中，随后将上述烟草叶片培养于含X-Gluc的培养基中，结果如图3所示。①该实验设计用以探究S/s基因启动子与何种蛋白结合。实验的空白对照组操作为将___________转化到烟草叶片中。②据实验结果推测，某对照基因启动子能与___________(填“T”或“A”)蛋白结合S/s基因启动子与T蛋白和A蛋白结合的具体情况为___________。(3)据该实验结果推测，具有抗病性状的水稻植株抗病机理可能是___________。研究发现，并非所有稻黄单胞菌都能使易感病水稻患白叶枯病，据上述研究推测可能的原因是___________。(4)基于上述研究，请从分子水平提出一种培育水稻抗白叶枯病新品种的思路：___________。【答案】(1)隐性抗病：易感病=1:3(2)不含启动子的报告基因表达载体分别与含有稻黄单胞菌T蛋白基因或A蛋白基因的表达载体同时AS基因启动子只能与T蛋白结合，不能与A蛋白结合，s基因启动子既不能与A蛋白结合，也不能与T蛋白结合(3)病菌T蛋白与s基因启动子不能结合，无法激活s基因表达，从而使水稻抗病不同稻黄单胞菌分泌的T蛋白存在差异，部分T蛋白无法结合水稻细胞(4)启动子是RNA聚合酶识别与结合的位点，用于启动基因转录，利用基因编辑技术，改造水稻S基因的启动子序列会导致S基因不能表达（或者敲除感病水稻的S基因会导致S基因不能表达）【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）图1分析，纯合突变体（抗病）和野生型（易感病）杂交，子一代均表现为易感病，说明抗病基因为隐性基因，F1基因型为Ss，F2表型及比例是抗病：易感病=1:3。（2）①本实验的目的是探究S/s基因启动子与何种蛋白结合能激活相应基因的表达，自变量是基因的种类，空白对照组的操作为将不含启动子的报告基因表达载体分别与含有稻黄单胞菌T蛋白基因或A蛋白基因的表达载体同时转化到烟草叶片中。②分析题意，报告基因编码β-葡萄糖醛酸酶，该酶可催化X-Gluc生成蓝色产物，特定蛋白与启动子结合后能激活相应基因的表达，该实验用以探究S、s基因启动子与何种蛋白结合，结合图3可知，S基因启动子可使病菌T蛋白变蓝，而不能使病菌A蛋白变蓝，s基因启动子不能使两种蛋白变蓝，说明S基因启动子只能与T蛋白结合，不能与A蛋白结合，s基因启动子既不能与A蛋白结合，也不能与T蛋白结合。某对照基因启动子可使病菌A蛋白变蓝，说明S基因启动子能与A蛋白结合。（3）依据实验结果，推测水稻抗病机理是：病菌T蛋白与s基因启动子不能结合，无法激活s基因表达，从而使水稻抗病。并非所有稻黄单胞菌都能使感病水稻患白叶枯病，可能的原因是：不同稻黄单胞菌分泌的T蛋白存在差异，部分T蛋白无法结合水稻细胞。（4）启动子是RNA聚合酶识别与结合的位点，用于启动基因转录，利用基因编辑技术，改造水稻S基因的启动子序列会导致S基因不能表达，或者敲除感病水稻的S基因会导致S基因不能表达，从而培育水稻抗白叶枯病新品种。5．（2026·广东佛山·二模）高果糖玉米糖浆作为甜味剂曾被广泛使用。近年研究发现果糖过量代谢对身体健康有明显影响，甚至会影响肿瘤的发展。葡萄糖和果糖进入肝细胞并进行转化的部分过程如图所示。已知不饱和溶血磷脂酰胆碱(LPC)能被某些细胞吸收并转化为生物膜的主要成分之一，对细胞的生长和增殖至关重要。回答下列问题。(1)据图可知，当血液中胰岛素含量增加时，会促进___________转运蛋白对葡萄糖的吸收从而降低血糖。(2)果糖属于___________(填“单糖”“二糖”或“多糖”)，在正常饮食基础上增加果糖摄入会带来较大健康风险，容易导致脂肪肝和引发高血糖，据图分析其原因分别是___________、___________。(3)为研究果糖对肿瘤发展的影响，科研人员以宫颈癌细胞为材料进行相关实验，结果如图1、图2所示，可得出实验结论：___________。(4)已知癌细胞缺乏酶K，无法直接利用果糖；但肝细胞释放的LPC有利于癌细胞的增殖。为验证该“果糖—肝细胞—癌细胞”代谢联动模型，科研人员开展以下细胞共培养实验(不同类型的细胞在同一培养体系中共同培养，以研究它们之间的相互作用、信号交流或相互影响的实验技术)。组别监测细胞共培养细胞培养液检测①宫颈癌细胞宫颈癌细胞高果糖培养液监测细胞(宫颈癌细胞)数量②宫颈癌细胞肝细胞高果糖培养液③宫颈癌细胞宫颈癌细胞酶K抑制剂+高果糖培养液④宫颈癌细胞肝细胞酶K抑制剂+高果糖培养液请预测实验结果___________。(5)若实验结果与预测一致，则表明果糖促进肿瘤生长机制是___________。【答案】(1)GLUT4(2)单糖果糖摄入后在酶K的作用下转化为果糖-1-磷酸，进而转变为脂肪酸，最终形成脂肪果糖过量转化为脂肪酸，进而抑制葡萄糖的转化，最终抑制肝细胞吸收葡萄糖(3)果糖促进体内肿瘤细胞的增殖，但不影响体外肿瘤细胞的增殖(4)②＞④＞③=①(5)果糖促进肿瘤生长机制是肝细胞果糖过量代谢时产生不饱和溶血磷脂酰胆碱（LPC），并释放LPC，LPC为癌细胞提供合成膜的原料，促进细胞增殖【分析】血糖平衡的调节存在神经调节和体液调节。血糖偏高时，能直接刺激胰岛B细胞分泌更多胰岛素，胰岛素能促进组织细胞加速摄取、利用、储存葡萄糖，使血糖降低；同时，高血糖也能刺激下丘脑的某区域，通过神经控制促进胰岛B细胞的分泌。血糖偏低时，能直接刺激胰岛A细胞分泌更多胰高血糖素，胰高血糖素能促进肝糖原分解，促进一些非糖物质转化为葡萄糖，使血糖水平升高；同时，低血糖也能刺激下丘脑的另外的区域，通过神经控制促进胰岛A细胞的分泌。【详解】（1）结合图示分析，胰岛素作用于肝细胞上的受体，促进GLUT4转运蛋白对葡萄糖的吸收从而降低血糖。（2）果糖属于单糖，在正常饮食基础上增加果糖摄入会带来较大健康风险，容易导致脂肪肝和引发高血糖，原因是果糖摄入后在酶K的作用下转化为果糖-1-磷酸，进而转变为脂肪酸，最终形成脂肪；果糖过量转化为脂肪酸，进而抑制葡萄糖的转化，最终抑制肝细胞吸收葡萄糖。（3）图1中与对照组相比，高果糖组肿瘤相对体积大，图2中与对照组相比，高果糖组相对细胞数量差不多，由此得出的实验结论是果糖影响体内肿瘤细胞的增殖，但不影响体外肿瘤细胞的增殖。（4）已知癌细胞缺乏酶K，无法直接利用果糖，但由于肝细胞有酶K，可以有效利用果糖，肝细胞释放的LPC有利于癌细胞的增殖，推测高果糖有利于肝细胞释放LPC，LPC促进癌细胞的增殖。因此实验结果为宫颈癌细胞数量：②＞④＞③=①。（5）根据实验预测结果及题干信息分析，果糖促进肿瘤生长机制是果糖促进肿瘤生长机制是肝细胞果糖过量代谢时产生不饱和溶血磷脂酰胆碱（LPC），并释放LPC，LPC为癌细胞提供合成膜的原料，促进细胞增殖。6．（2026·广东汕头·一模）水稻OsPEL蛋白是影响叶绿体发育的关键物质。为培育高光合效率的水稻，研究人员构建了OsPEL基因敲除突变体（KO）和OsPEL基因过量表达株（OE），测定了不同株系叶片的部分生理指标，结果如下表。株系叶绿素含量（mg·g-1）净光合速率（μmol·m-2·s-1）维管束鞘细胞叶绿体数量（相对于WT的倍数）野生型（WT）3.220.51.0×KO4.828.63.6×OE1.616.30.4×回答下列问题：(1)据表推测，OsPEL蛋白对叶绿体发育起_______（填“促进”或“抑制”）作用。(2)OsPEL蛋白调控叶绿体发育的作用机制见图。GLKs是一种调节光合相关基因转录的蛋白质，PSA2、PhANGs是光系统I（PSI）组装相关蛋白。据图分析，OsPEL过表达能影响PSI组装进而改变光合速率，其具体的途径为：途径①：OsPEL与GLKs结合抑制其进入细胞核，导致核内GLKs含量降低；途径②：_____；途径③：_____。(3)为验证存在上述途径①，科研人员利用红色荧光蛋白和绿色荧光蛋白分别标记OsPEL和GLKs，显微镜下观察叶片细胞中荧光分布，请在表格中的a和b处完善实验结果。（“+”表示有荧光，“++”表示荧光较强，“-”表示几乎无荧光）组别细胞质细胞核红色荧光绿色荧光红色荧光绿色荧光WT++-++OE++a_____+b_____(4)与水稻相比，玉米光合效率高的关键在于其特有的C4途径，即通过相关酶与转运蛋白的协同作用，在叶肉细胞中高效固定CO2并形成C4化合物，随后运输至维管束鞘细胞中被利用。结合上述信息和研究结论，提出培育高产水稻的育种策略_____。【答案】(1)抑制(2)OsPEL与细胞核内GLKs结合，抑制PhANGs基因表达OsPEL与PSA2结合，抑制其进入叶绿体(3)+++(4)敲除OsPEL基因，并导入C4途径的相关酶基因【分析】光合作用的过程分为光反应和暗反应两个阶段。光反应阶段发生在类囊体薄膜上，将光能转化为储存在ATP中的化学能；暗反应阶段发生在叶绿体基质中，将ATP中的化学能转化为储存在糖类等有机物中的化学能。【详解】（1）敲除突变体（KO）维管束鞘细胞叶绿体数量是野生型（WT）的3.6倍，叶绿素含量和净光合速率均显著升高，过量表达株（OE）维管束鞘细胞叶绿体数量仅为野生型的0.4倍，叶绿素含量和净光合速率均显著降低。这说明OsPEL蛋白表达量越高，叶绿体数量越少，因此其对叶绿体发育起抑制作用。（2）结合机制图和已知途径①，可推导出另外两条途径，途径②：OsPEL与细胞核内的GLKs结合，抑制GLKs对PhANGs基因的转录激活作用，导致PhANGs基因表达量下降，进而影响光系统I（PSI）的组装；途径③：OsPEL在细胞质中与PSA2结合，阻止PSA2进入叶绿体参与PSI的组装，从而抑制PSI的形成。（3）实验目的是验证OsPEL与GLKs结合抑制其进入细胞核，OE组（OsPEL过量表达）细胞质中OsPEL大量表达（红色荧光++），会与GLKs大量结合在细胞质，因此细胞质中绿色荧光（标记GLKs）为++；细胞核中由于GLKs被大量滞留在细胞质，进入细胞核的GLKs减少，因此细胞核中绿色荧光为+。（4）结合研究结论和玉米的C4途径优势，培育高产水稻的策略为敲除OsPEL基因，解除其对叶绿体发育的抑制，增加维管束鞘细胞叶绿体数量，提升水稻本身的光合效率，并导入C4途径相关酶基因，使水稻获得玉米特有的高效CO₂固定能力，进一步增强光合作用，最终实现高产。7．（2026·广东东莞·一模）绿壳蛋鸡以绿壳鸡蛋和优质鸡肉为特色，鸡的胫色（腿的颜色）能帮助人们提前快捷选出母鸡和公鸡，提高饲养精准度。由黑色素细胞合成的黑色素经积累使鸡胫部呈深色。为探究胫色遗传规律和胫色鉴别雌雄的可行性，选择多只绿壳蛋鸡设计多组杂交实验，对子一代个体的胫色进行跟踪观察，部分实验结果如下。组合亲本组合深色胫数量/只浅色胫数量/只总计/只公鸡母鸡公鸡母鸡A深色胫♂×浅色胫♀01917036B深色胫♂×深色胫♀1950024总计192417060回答下列问题：(1)以Id、id表示控制鸡胫色的基因，根据实验结果可知，Id/id基因位于______染色体上，______是显性性状。若A组合的F1自由交配，则F2的公鸡中出现浅色胫的比例为______。(2)根据基因的分离定律，B组合的子代深色胫♂：深色胫♀的理论值为______，但本实验中的F1深色胫♂：深色胫♀=19：5，出现该性状分离比的原因可能是：_________。(3)Id、id基因的功能相同，但表达量不同。研究人员测定了Id/id基因的启动子活性（图a）；利用转基因技术构建id基因高表达的黑色素细胞，测定其细胞凋亡率（图b）。根据实验结果，推测浅色胫形成的原因是：__________________。(4)研究发现，鸡胫色除受基因控制外，还受饲料中的叶黄素等环境因素影响，这说明生物的性状是______共同作用的结果。【答案】(1)Z浅色胫1/2(2)1：1样本数量较少造成数据偏差(3)与id基因相比，Id基因启动子活性增强，Id基因高表达促进黑色素细胞凋亡，黑色素含量减少，胫部颜色变浅(4)基因与环境【详解】（1）根据A组合“深色胫♂×浅色胫♀”后代中母鸡为深色胫，公鸡为浅色胫，且比例为1：1，与性别相关联，可判断Id/id基因位于Z染色体上，B组合“深色胫♂×深色胫♀”后代中都为深色胫，说明亲本是纯合子，再结合杂交组合A可判断浅色胫是显性性状。A组合中，亲本深色胫♂基因型为ZidZid，浅色胫♀基因型为ZIdW，F1基因型为ZIdZid（公鸡）和ZidW（母鸡），F1自由交配，F2中公鸡基因型为ZIdZid、ZidZid，其中出现浅色胫（ZIdZid）的比例为1/2。（2）根据基因的分离定律，B组合亲本基因型为ZidZid（深色胫♂）和ZidW（深色胫♀），子代深色胫♂（ZidZid）：深色胫♀（ZidW）的理论值为1：1，但本实验中F1深色胫♂：深色胫♀=19：5，出现该性状分离比的原因可能是样本数量较少造成数据偏差。（3）由图a可知，Id基因启动子活性高于id基因启动子活性，由图b可知，id基因高表达的黑色素细胞凋亡率高于对照组，所以推测浅色胫形成的原因是与id基因相比，Id基因启动子活性增强，Id基因高表达促进黑色素细胞凋亡，黑色素含量减少，胫部颜色变浅。（4）鸡胫色除受基因控制外，还受饲料中的叶黄素等环境因素影响，这说明生物的性状是基因与环境共同作用的结果。8．（2026·广东深圳·一模）随着城市化的发展，夜间灯光作为一种新型环境因子，正日益影响城市生态系统。为探究夜间灯光对外来入侵植物和本地植物群落的影响，研究人员在某市选择了37个样点，采用配对实验设计进行实地调查，即在一个样点较小范围内分别选择一个有路灯照射的样方和一个无路灯照射的样方，部分研究结果见下表。处理组植物类型丰富度（种）平均株高（cm）相对盖度（%）有路灯入侵植物2.161.127.7本地植物8.641.377.2无路灯入侵植物1.140.210.1本地植物8.437.387.6回答下列问题：(1)有无路灯照射是本实验的________，本调查在每个样点内采用配对样方设置，这样设置对照的目的是减少________对结果的干扰。(2)入侵植物和本地植物的生存环境及可利用资源具有相似性，形成物种间________进而形成较强的种间竞争关系。本地植物的种内竞争往往强于种间竞争，导致种内个体之间比较分散，实现多物种稳定共存，从表格数据中也反映出本地植物具有较高的________。本研究发现夜间灯光显著提高了入侵植物的竞争能力，据表分析，得出该结论的依据是，与无路灯组相比，有路灯组入侵植物各项指标显著增长，而本地植物________。(3)有路灯时，入侵植物竞争能力提高有两方面的解释，①夜间灯光延长了光合作用的时间，入侵植物光合速率大于本地植物，导致________；②夜间灯光吸引了植食性昆虫，入侵植物________，导致本地植物数量减少更多。(4)结合本调查的结果，从夜间路灯调节方面提出控制生物入侵的合理建议________。【答案】(1)自变量夜间灯光以外环境差异(2)生态位重叠丰富度各指标变化比例较小，甚至下降(3)入侵植物有机物积累增加更多在该地缺乏天敌捕食者(4)在生态入侵区域采用智能照明系统；根据实际需求调节光照强度和时长，避免过度照明【分析】1、生物入侵是指由于人类有意或无意地把某种生物带入适宜它栖息和繁衍的地区后，其种群不断扩大，分布区域稳定扩展的现象。2、生物入侵会导致生物多样性降低。3、生态系统的组成成分越多，营养结构越复杂，抵抗力稳定性越高。【详解】（1）本实验探究的是“夜间灯光”的影响，所以有无路灯照射是实验的自变量。在每个样点内采用配对样方（有路灯/无路灯），目的是减少夜间灯光以外的环境差异（如土壤、地形、原有植被等）对结果的干扰，使两组对比更具说服力。（2）入侵植物和本地植物生存环境、可利用资源相似，说明它们的生态位重叠程度高，因此种间竞争关系强。本地植物的丰富度（有路灯8.6种、无路灯8.4种）远高于入侵植物（有路灯2.1种、无路灯1.1种），体现出本地植物具有较高的丰富度。与无路灯组相比，有路灯组入侵植物的丰富度、平均株高、相对盖度都显著增长；而本地植物的各项指标变化比例较小，甚至略有下降（平均株高从37.3cm升至41.3cm，相对盖度从87.6%降至77.2%），说明夜间灯光显著提升了入侵植物的竞争能力。（3）夜间灯光延长了光合作用时间，入侵植物光合速率大于本地植物，导致入侵植物有机物积累增加更多，生长更快，竞争优势更明显。夜间灯光吸引了植食性昆虫，若入侵植物在该地缺乏天敌捕食者，则植食性昆虫会更多地取食本地植物，导致本地植物数量减少更多，进一步扩大入侵植物的优势。（4）结合调查结果，可从夜间路灯调节方面提出建议：在生态入侵区域采用智能照明系统，按需开启路灯，减少不必要的夜间照明。根据实际需求调节光照强度和时长，避免过度照明，降低对入侵植物的“助力”。优先在生物入侵风险高的区域（如入侵植物已大量分布的区域）减少夜间灯光使用。9．（2026·广东梅州·一模）1935年W．C．Rose从纤维蛋白水解物中分离得到苏氨酸，其可促进动物生长发育并维持细胞膜功能，目前主要通过大肠杆菌发酵生产。我国研究者尝试利用基因工程技术来提高菌株的生产能力。回答下列问题：(1)大肠杆菌因具有______等优点（答出两点即可），在发酵工程中常作为工程菌生产药物和疫苗。(2)研究发现，当细胞中苏氨酸含量较高时，会抑制苏氨酸合成酶基因的转录。A基因编码的A蛋白位于大肠杆菌细胞膜上，可将苏氨酸运出细胞。研究者分别利用三种具有持续表达活性的启动子和A基因、红色荧光蛋白（RFP）基因来构建表达载体并导入大肠杆菌菌株W中，获得三种工程菌，相关处理及结果如图1所示。据图1分析：①该实验的目的是______。②红色荧光蛋白（RFP）基因的作用是______。③工程菌W-01苏氨酸产量显著高于菌株W的原因是______。(3)大肠杆菌拟核中有一个环状DNA分子，其上的F基因是调控细胞分裂的主要基因。当其表达水平较低时，可产生含有多个拟核DNA的多倍体菌株，这种菌株细胞体积和细胞内基因表达产物增加。综合利用上述信息，设计一个插入W-01菌株F基因启动子与编码区之间的表达元件（如图2），制备高产苏氨酸的多倍体工程菌，且该工程菌能够在含氯霉素的培养基中生长。请分析设计该表达元件的关键点：①______；②______。【答案】(1)代谢快、繁殖快、易培养、培养成本低（答两点即可）(2)探究外源A基因表达水平对工程菌苏氨酸产量的影响（或探究三种不同活性的启动子对苏氨酸产量的影响）作为报告基因（或标记基因），其表达产物可以更直观地判断外源A基因的表达水平（或判断三种启动子的活性）（启动子活性高，）A蛋白表达量高，苏氨酸运出速率高，菌体中苏氨酸含量低，对苏氨酸合成酶基因转录的抑制弱(3)需要插入氯霉素抗性基因（在F基因编码区前面）插入活性低的启动子（减少F基因的表达）【分析】基因工程的基本步骤包括筛选目的基因、基因表达载体构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。其中目的基因表达载体的构建是基因工程的核心步骤。【详解】（1）大肠杆菌因具有代谢快、繁殖快、易培养、培养成本低等优点，在发酵工程中常作为工程菌生产药物和疫苗。（2）①图示的处理是构建了三种不同的A基因表达载体，实验结果显示不同的A基因表达载体会影响大肠杆菌菌株苏氨酸的产量，因此分析可知，该实验的目的是探究外源A基因表达水平对工程菌苏氨酸产量的影响（或探究三种不同活性的启动子对苏氨酸产量的影响）。②红色荧光蛋白（RFP）基因的作用是作为报告基因（或标记基因），其表达产物可以更直观地判断外源A基因的表达水平（或判断三种启动子的活性）。③与菌株W相比，工程菌W-01的不同点是导入了A基因，且已知A基因编码的A蛋白位于大肠杆菌细胞膜上，可将苏氨酸运出细胞，因此推测工程菌W-01苏氨酸产量显著高于W的原因是A蛋白表达量高，苏氨酸运出速率高，菌体中苏氨酸浓度低，对苏氨酸合成酶基因转录的抑制弱。（3）实验目的是通过基因工程的手段制备高产苏氨酸的多倍体工程菌，只有当F基因表达水平较低时.可产生含有多个拟核DNA的多倍体菌株，因此在F基因编码区前面插入活性低的启动子，减少F基因的表达。此外，本实验要求工程菌能够在含氯霉素的培养基中生长，因此表达元件中需要插入氯霉素抗性基因。10．（2026·广东茂名·二模）细菌肿瘤治疗是利用细菌作为药物载体的免疫疗法。ClyA是一种细菌外膜蛋白，能促进细菌对肿瘤细胞的黏附与侵入，从而实现靶向递送。Noxa蛋白可诱导肿瘤细胞凋亡。研究人员在ClyA基因与Noxa基因的一端设计互补序列实现无缝连接，通过重叠延伸PCR技术将两者进行融合（如左图），并将其与温控元件相连构建热诱导表达载体（部分结构如右图），导入非致病性大肠杆菌中用于靶向治疗肿瘤。注：pR-pL为启动子；Tc1为温控调节元件，可抑制下游基因表达，热诱导可解除其抑制作用。回答下列问题：(1)左图中PCR1与PCR2不能在同一个反应体系中进行，原因是引物2和引物3的碱基序列________，上述4种引物中能作为PCR3过程的引物是________。(2)研究人员将重组的ClyA-Noxa基因分别插入带有温控元件a和b的不同载体中，通过________法导入大肠杆菌中构建了工程菌a和b，分别在37℃和42℃条件下培养，检测Noxa蛋白的表达情况，结果如图所示，其中WT表示未导入重组质粒的大肠杆菌。应选择工程菌________进行后续的实验，理由是________________________________。(3)研究人员将筛选的工程菌通过尾静脉注射到肿瘤小鼠体内，检测不同器官及肿瘤组织中工程菌的分布情况，下表的结果能否说明成功构建了工程菌，请作出判断并说明原因。________________________小鼠组织注射后12小时注射后72小时心肝脾肺肿瘤心肝脾肺肿瘤工程菌数量（“+”越多，数量越多）+++++++++++++++++++++++++++++++(4)近红外光热疗法利用光敏感材料的光热转换能力高热杀伤肿瘤细胞，但多数材料肿瘤靶向性差、疗效不佳。结合上述实验结果提出一种新的肿瘤治疗思路：________________________________________。【答案】(1)具有互补的碱基片段引物1和引物4(2)Ca2+处理法b工程菌b的Noxa蛋白在37℃不表达，仅在42℃热诱导条件下表达(3)成功，该工程菌能够靶向小鼠体内的肿瘤组织(4)将工程菌介导的细菌肿瘤疗法与近红外光照射的光热治疗结合进行联合治疗【详解】（1）引物2是ClyA基因的下游引物，引物3是Noxa基因的上游引物，由左图第三排可知，二者含有碱基序列互补配对片段，如果PCR1和PCR2在同一个反应体系中进行，引物2和引物3会直接发生碱基互补配对，无法与模板DNA结合，导致PCR扩增失败，因此不能在同一体系中进行；PCR3的作用是扩增完整的ClyA-Noxa融合基因，需要结合在融合基因的两端外侧，因此选择最外侧的引物1（结合ClyA基因上游5'端）和引物4（结合Noxa基因下游3'端），作为PCR3的引物完成全长扩增。（2）将重组质粒导入大肠杆菌（原核细胞）的常用方法是Ca2+处理法（感受态细胞法）：用Ca2+处理大肠杆菌，使其处于能吸收周围环境中DNA分子的生理状态（感受态），从而将重组质粒导入细胞；结合题干信息，Tc