模式生物专项训练1——玉米
玉米为二倍体C4植物，具有杂种优势现象，通常为雌雄同株异花，便于人工传粉；生长周期短，子代数量多；性状多，有易于区分的相对性状。以玉米为情境可考查：①光合作用、细胞呼吸、水盐的吸收与利用、多因素对植物生长的影响等与细胞代谢相关的内容；②植物激素的作用、应用及植物生命活动的调节；③遗传定律、基因表达、变异及育种等。
1.为探究突变体玉米（mu）光合速率下降的原因，科研人员对野生型玉米（WT）和mu的相关指标进行检测，结果如图所示。
下列叙述错误的是（ ）
A.mu植株吸收红光和蓝紫光的能力下降
B.mu的胞间CO2浓度升高主要受气孔导度的影响
C.与WT相比，mu叶片的光合速率下降与叶绿素含量降低有关
D.与WT相比，mu叶片的净光合速率为0时所需的光照强度更高
2.（2025·辽宁锦州二模）玉米作为我国重要的粮食作物，其产量受到高温胁迫的显著影响。科研人员对水杨酸（SA）提高玉米耐受高温胁迫的分子机制进行了研究。
（1）SA是一种植物激素，其作为 分子，调节植物的逆境响应。（2）科研人员选用特定玉米品种进行实验，图1结果表明，SA可缓解高温胁迫导致的净光合速率下降，判断依据是 。
（3）为探究SA影响光合作用的机理，测定了不同条件下Psb0蛋白、D1蛋白（参与光反应的关键蛋白）的相对含量，图2结果表明 。
（4）在高温胁迫下，MDA（丙二醛）的积累会导致细胞膜的氧化损伤，科研人员推测SA可通过提高抗氧化酶活性降低高温胁迫下MDA的含量。图3结果不能完全证实上述推测，请说明理由
。
3.（2025·广东深圳二模）玉米是雌雄同株异花作物，利用雄性不育系开展玉米杂交育种能提高玉米产量。科研人员对玉米雄性不育系进行研究，回答下列问题：
（1）科研人员获得了玉米核雄性不育系7024，其性状由单基因控制，其与野生型杂交的F1群体均可育，再将F1自交、F1与亲本7024进行杂交，结果如下表，据表分析，该不育系的不育性状为 （填“显性”或“隐性”）性状，F1的基因型为 （相关基因用M/m表示）。
群体 总株数 可育株数 不可育株数
F1自交 964 717 247
F1×7024 218 116 102
（2）科研人员通过培育筛选获得温敏核雄性不育系zm/zm，该不育系表现出高温不育低温可育的特性，当处于低温环境时，其基因型为 （相关基因用ZM/zm表示）。与7024核雄性不育系相比，温敏核雄性不育系的缺点主要表现在 。
模式生物专项训练1——玉米
1.B 据图可知，mu植株叶绿素a和b的含量均低于野生型植株，由于叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，故mu植株吸收红光和蓝紫光的能力下降，A正确；mu植株的气孔导度小于野生型植株，但胞间CO2浓度却高于野生型植株，因此可说明mu的胞间CO2浓度升高不是受气孔导度的影响，B错误；由于mu植株叶绿素a和b的含量均低于野生型植株，吸收光能减少，导致光反应减弱，进而使光合速率降低，因此与WT相比，mu叶片的光合速率下降与叶绿素含量降低有关，C正确；mu植株的呼吸速率与野生型植株相同，但mu植株的叶绿素含量低于野生型植株，对光能的吸收利用低，因此需要更强的光照强度才能使光合速率和呼吸速率相等，故与WT相比，mu叶片的净光合速率为0（此时光合速率＝呼吸速率）时所需的光照强度更高，D正确。
2.（1）信息 （2）高温-SA组的净光合速率高于高温组，但低于常温组 （3）SA能够缓解高温胁迫下Psb0蛋白、D1蛋白相对含量的下降 （4）图3结果仅能说明在高温胁迫下，SA能提高抗氧化酶活性，能降低MDA含量，不能证明抗氧化酶活性与MDA含量之间的因果关系
解析：（1）SA是一种植物激素，作为信息分子，微量高效，调节植物的逆境响应，有利于植物生命活动。（2）SA是一种与植物抗热性有关的植物激素，图1结果表明，SA可缓解高温胁迫导致的净光合速率下降，因为高温-SA组的净光合速率高于高温组，但低于常温组，说明在高温条件下SA起到了一定的作用。（3）为探究SA影响光合作用的机理，测定了不同条件下Psb0蛋白、D1蛋白（参与光反应的关键蛋白）的相对含量，图2结果展示高温胁迫下加入SA后Psb0蛋白、D1蛋白相对含量有所上升，表明SA能够缓解高温胁迫下Psb0蛋白、D1蛋白相对含量的下降。（4）在高温胁迫下，MDA（丙二醛）的积累会导致细胞膜的氧化损伤，科研人员推测SA可通过提高抗氧化酶活性降低高温胁迫下MDA的含量。图3结果不能完全证实上述推测，理由是图3结果仅能说明在高温胁迫下，SA能提高抗氧化酶活性，能降低MDA含量，而不能证明抗氧化酶活性与MDA含量之间的因果关系，如果需要证明，还需要增加实验，重复次数进一步验证。
3.（1）隐性 Mm （2）zm/zm 容易受到环境温度的影响
解析：（1）依据题干信息，雄性不育系7024与野生型杂交的F1群体均可育，且F1（可育）自交，后代出现不育株，说明，雄性不育性状为隐性性状，野生型为显性性状，也说明了F1的基因型为Mm。（2）温敏核雄性不育系zm/zm，高温不育低温可育，即在低温环境下表现为可育，但并不改变植株的基因型zm/zm。与核雄性不育系7024相比，温敏核雄性不育系的缺点主要在于该株系容易受环境因素影响。
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模式生物专项训练
注：与考题、教学与科研相关的常见“模式生物”有玉米、水稻、豌
豆、拟南芥、果蝇、噬菌体、小鼠、酵母菌等。下面列出模式生物在科学
研究中的应用及以此为情境常考查的内容。
模式生物专项训练1——玉米
玉米为二倍体C4植物，具有杂种优势现象，通常为雌雄同株异花，便
于人工传粉；生长周期短，子代数量多；性状多，有易于区分的相对性
状。以玉米为情境可考查：①光合作用、细胞呼吸、水盐的吸收与利用、
多因素对植物生长的影响等与细胞代谢相关的内容；②植物激素的作用、
应用及植物生命活动的调节；③遗传定律、基因表达、变异及育种等。
1. 为探究突变体玉米（mu）光合速率下降的原因，科研人员对野生型玉
米（WT）和mu的相关指标进行检测，结果如图所示。
下列叙述错误的是（ ）
A. mu植株吸收红光和蓝紫光的能力下降
B. mu的胞间CO2浓度升高主要受气孔导
度的影响
C. 与WT相比，mu叶片的光合速率下降
与叶绿素含量降低有关
D. 与WT相比，mu叶片的净光合速率为0时所需的光照强度更高
√
1
2
3
解析： 据图可知，mu植株叶绿素a和b的含量均低于野生型植株，由于
叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，故mu植株吸收红光和蓝紫光的能力下降，
A正确；mu植株的气孔导度小于野生型植株，但胞间CO2浓度却高于野生
型植株，因此可说明mu的胞间CO2浓度升高不是受气孔导度的影响，B错
误；由于mu植株叶绿素a和b的含量均低于野生型植株，吸收光能减少，导
致光反应减弱，进而使光合速率降低，因此与WT相比，mu叶片的光合速
率下降与叶绿素含量降低有关，C正确；mu植株的呼吸速率与野生型植株
相同，但mu植株的叶绿素含量低于野生型植株，对光能的吸收利用低，因
此需要更强的光照强度才能使光合速率和呼吸速率相等，故与WT相比，
mu叶片的净光合速率为0（此时光合速率＝呼吸速率）时所需的光照强度
更高，D正确。
1
2
3
2. （2025·辽宁锦州二模）玉米作为我国重要的粮食作物，其产量受到高温胁迫的显著影响。科研人员对水杨酸（SA）提高玉米耐受高温胁迫的分子机制进行了研究。
（1）SA是一种植物激素，其作为 分子，调节植物的逆境响应。
解析：SA是一种植物激素，作为信息分子，微量高效，调节植物的逆境响应，有利于植物生命活动。
信息
1
2
3
（2）科研人员选用特定玉米品种进行实验，图1结果表明，SA可缓解高温
胁迫导致的净光合速率下降，判断依据是
。
解析：SA是一种与植物抗热性
有关的植物激素，图1结果表明，
SA可缓解高温胁迫导致的净光合
速率下降，因为高温-SA组的净光
合速率高于高温组，但低于常温组，说明在高温条件下SA起到了一定的
作用。
高温-SA组的净光合速率高于
高温组，但低于常温组
1
2
3
（3）为探究SA影响光合作用的机理，测定了不同条件下Psb0蛋白、D1蛋
白（参与光反应的关键蛋白）的相对含量，图2结果表明
。
解析：为探究SA影响光合作用的
机理，测定了不同条件下Psb0蛋
白、D1蛋白（参与光反应的关键
蛋白）的相对含量，图2结果展示
高温胁迫下加入SA后Psb0蛋白、D1蛋白相对含量有所上升，表明SA能够缓解高温胁迫下Psb0蛋白、D1蛋白相对含量的下降。
SA能够缓解高
温胁迫下Psb0蛋白、D1蛋白相对含量的下降
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2
3
（4）在高温胁迫下，MDA（丙二醛）的积累会导致细胞膜的氧化损伤，
科研人员推测SA可通过提高抗氧化酶活性降低高温胁迫下MDA的含量。
图3结果不能完全证实上述推测，请说明理由
。
图3结果仅能说明在高温胁
迫下，SA能提高抗氧化酶活性，能降低MDA含量，不能证明抗氧化酶活
性与MDA含量之间的因果关系
1
2
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解析：在高温胁迫下，MDA（丙二醛）的积累会导致细胞膜的氧化损伤，科研人员推测SA可通过提高抗氧化酶活性降低高温胁迫下MDA的含量。图3结果不能完全证实上述推测，理由是图3结果仅能说明在高温胁迫下，SA能提高抗氧化酶活性，能降低MDA含量，而不能证明抗氧化酶活性与MDA含量之间的因果关系，如果需要证明，还需要增加实验，重复次数进一步验证。
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3. （2025·广东深圳二模）玉米是雌雄同株异花作物，利用雄性不育系开
展玉米杂交育种能提高玉米产量。科研人员对玉米雄性不育系进行研究，
回答下列问题：
（1）科研人员获得了玉米核雄性不育系7024，其性状由单基因控制，其
与野生型杂交的F1群体均可育，再将F1自交、F1与亲本7024进行杂交，结
果如下表，据表分析，该不育系的不育性状为 （填“显性”或
“隐性”）性状，F1的基因型为 （相关基因用M/m表示）。
隐性
Mm
群体 总株数 可育株数 不可育株数
F1自交 964 717 247
F1×7024 218 116 102
1
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3
解析：依据题干信息，雄性不育系7024与野生型杂交的F1群体均可育，且F1（可育）自交，后代出现不育株，说明，雄性不育性状为隐性性状，野生型为显性性状，也说明了F1的基因型为Mm。
1
2
3
（2）科研人员通过培育筛选获得温敏核雄性不育系zm/zm，该不育系表现
出高温不育低温可育的特性，当处于低温环境时，其基因型为
（相关基因用ZM/zm表示）。与7024核雄性不育系相比，温敏核雄性不育
系的缺点主要表现在 。
解析：温敏核雄性不育系zm/zm，高温不育低温可育，即在低温环境下表现为可育，但并不改变植株的基因型zm/zm。与核雄性不育系7024相比，温敏核雄性不育系的缺点主要在于该株系容易受环境因素影响。
zm/zm
容易受到环境温度的影响
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