非选择题提速练3
1.广东省徐闻县盛产菠萝，有“菠萝的海”美誉。在进化过程中，菠萝形成了如图所示的特殊光合作用机制，能适应干旱高温的生长环境。回答下列问题：
（1）据图可知，能与CO2结合的物质有 。用14C标记环境中的CO2，则菠萝利用其合成（CH2O）过程中，14C的转移途径为 。
（2）参与卡尔文循环的CO2的来源包括 。菠萝将CO2固定与卡尔文循环在时间上分隔的意义是 ，从而适应干旱高温的环境。
（3）菠萝心腐病是由疫霉属真菌引起的土传病害，严重影响菠萝产量。芽孢杆菌是农业上常用的一种促进农作物生长发育、提高土壤抗病性的生防菌。某团队通过田间实验，研究不同施肥方式对心腐病、土壤化学性质及根际土壤细菌多样性的影响，结果如下表所示。
施肥 方式 发病 率/％ 致病菌数量/（logCFU· g－1） pH 有机物质 /％ 土壤微生物群落物种多样性
CK 17.33 3.83 4.93 0.12 4.2
YJ 15.00 3.71 6.02 0.31 4.6
KN 7.67 3.15 5.76 0.52 4.8
KY 11.67 3.23 6.10 0.72 5.9
注：CK：化肥处理；YJ：普通有机肥处理；KN：羊粪有机肥＋泥炭土＋枯草芽孢杆菌；KY：羊粪有机肥＋椰糠＋枯草芽孢杆菌。
①根据实验结果可知，预防心腐病效果最好的施肥方式是 （填“CK”“YJ”“KN”或“KY”）。为进一步研究芽孢杆菌提高土壤抗病性的原理，研究人员可作出的假设是
，进而抑制疫霉属真菌数量。
②要验证①所提出的假设，接下来的研究方向是 。
2.（2025·湖南长沙模测）某植物（2n＝12）的叶形有圆形和披针形两种类型，叶片颜色有绿色和紫色两种类型。两种纯合亲本杂交得F1，F1均为圆形紫色叶，F1自交得到F2，F2的表型及比例为圆形紫色叶∶披针形紫色叶∶披针形绿色叶＝12∶3∶1。请回答下列问题：
（1）根据题干信息判断，叶色由 对等位基因控制。分析可知，控制叶形及叶色的相关基因之间 （填“存在”或“不存在”）连锁情况，理由是
。
（2）经过细致观察发现，在F2的紫色叶个体中，紫色深浅不一，大致可以分为4种类型，比例大约为1∶4∶6∶4。F2紫色叶个体中，紫色深浅程度与F1相同的植株占 。
（3）植物体细胞中某对同源染色体缺少一条（即染色体数为2n－1）称为单体。科研人员发现如图所示单体植株，该植株可以正常生长且能正常进行减数分裂，可用于遗传学研究。理论上该植物的单体应该有 种，但除了6号染色单体以外，其他种类的单体从来没有发现过，推测其原因可能是 。若6号染色单体植株为圆形叶，其与正常的披针形叶植株杂交，后代表型及比例为圆形叶∶披针形叶＝1∶1，根据该结果不能确定控制叶形的基因位于6号染色体上，请说明原因：
。
3.（2025·福建龙岩二模）某水域由于工业废水污染与不合理水产养殖导致水体浑浊，溶解氧量下降，水生生物种类与数量大幅减少。某科研团队尝试利用该水域现有植物凤眼莲及沉水植物进行生态修复工作。请回答下列问题：
（1）水生植物属于生态系统成分中的 ，
其在生态系统中的作用是 。
（2）凤眼莲属于入侵植物，可净化污水，沉水植物可提升水域溶解氧含量。为探究凤眼莲入侵对湿地生态系统中沉水植物生长状况的影响，科研人员选取该水域的两种沉水植物金鱼藻和黑藻，分别给予不同的处理，结果如下图所示。
①生物量是衡量植物生长状况的重要指标。由实验结果可知，在没有凤眼莲入侵时，水域中的金鱼藻和黑藻的种间关系是 ，其中占优势的是 （填“金鱼藻”或“黑藻”），判断的依据是 。
②“胁迫梯度假说”认为，在一定的胁迫梯度范围内，植物间的正相互作用（互惠）会随外界胁迫强度的增加而加强。当凤眼莲覆盖度在25％时 （填“支持”或“不支持”）“胁迫梯度假说”，支持的理由是
。
（3）科研团队为了避免植物疯长破坏生态平衡，同时投放了适量食草鱼。这一举措运用了生态工程的 原理。
（4）经过一段时间的生态修复，该水域生态系统逐渐恢复稳定。该生态系统可净化污水、调节气候，且景色宜人，逐渐成为热门旅游打卡地，这体现出生物多样性的 价值。
4.在冷冻胁迫中草本植物的细胞膜是首先受到伤害的部位，细胞膜的不可逆伤害是造成冻害的主要原因。SAD（硬脂酰基载体蛋白脱氢酶）基因是调控植物抗冻性的基因之一，是不饱和脂肪酸合成途径中的关键脱氢酶基因。利用脱氢酶将适量的不饱和键引入脂肪酸中，能有效降低冷冻伤害，使膜具有必要的流动性，维持生物膜的正常功能。现利用基因工程技术培育抗冻马铃薯。回答下列问题。
注：图1中A、F、B、R为引物，图2中P为启动子，T为终止子，ori为复制原点，YGFP为黄绿色荧光蛋白基因，HygBR为潮霉素抗性基因，马铃薯在自然状态下不具有潮霉素抗性。
（1）SAD基因可从已知结构和功能清晰的基因中筛选，也可从 中检索相关序列信息。为使SAD基因与载体正确连接，对SAD基因进行PCR扩增时，应选择引物 ，在其对应5'端分别添加限制酶 的识别序列。
（2）将构建成功的表达载体导入农杆菌，与马铃薯叶片共培养，利用T-DNA
的特点，可将SAD基因导入马铃薯叶片细胞。
（3）为探究转化过程中农杆菌侵染时间与转化效率之间的关系，以马铃薯栽培种（De）和野生种（Sc）1 cm左右茎段作为受体材料进行了研究。在马铃薯与农杆菌共培养的培养基中添加 ，用于筛选被侵染的马铃薯茎段。将筛选出的马铃薯茎段转移至再生培养基2周后，使用365 nm紫外光手电筒照射， （填“阳性”或“阴性”）转化茎段会呈现黄绿色荧光，否则茎段为红色，观察荧光，并进行记录，计算出不同侵染时间下的转化效率（荧光外植体数量/外植体总数量×100％），如图3、4。结果表明 。
（4）在一定程度上，植物的抗冻性随着细胞膜中不饱和脂肪酸含量增加而 。从个体生物学水平，鉴定转SAD基因马铃薯培育是否成功的方法是 。
非选择题提速练3
1.（1）磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）、C5 14CO2→草酰乙酸→苹果酸→14CO2→14C3→（14CH2O） （2）苹果酸分解释放，细胞呼吸作用产生 保证光合作用正常进行、减少水分蒸发 （3）①KN 枯草芽孢杆菌可提高土壤的pH和土壤中微生物的多样性 ②探究土壤pH对疫霉属真菌的影响（或探究土壤中微生物与疫霉属真菌的关系）（与①的假设匹配且合理即可）
解析：（1）由图可知，CO2能与磷酸烯醇式丙酮酸结合转化为草酰乙酸，CO2还能参与卡尔文循环，与C5结合生成C3。菠萝的特殊光合作用机制是夜晚气孔开放，吸收二氧化碳并转化为苹果酸储存起来，白天气孔关闭，将夜晚储存的苹果酸分解形成二氧化碳参与卡尔文循环，因此用14C标记环境中的CO2，则菠萝利用其合成（CH2O）过程中，14C的转移途径为14CO2→草酰乙酸→苹果酸→14CO2→14C3→（14CH2O）。（2）由图并结合细胞代谢可知，参与卡尔文循环的CO2的来源包括苹果酸分解释放，细胞呼吸作用产生。菠萝将CO2固定与卡尔文循环在时间上分隔是对所处环境的适应过程，保证光合作用正常进行、减少水分蒸发，有利于菠萝抵抗干旱高温胁迫。（3）①分析题表可知，KN处理后菠萝心腐病的发病率最低，预防心腐病效果最好。为进一步研究芽孢杆菌提高土壤抗病性的原理，研究人员可作出的假设是枯草芽孢杆菌可提高土壤的pH和土壤中微生物的多样性。②要验证①所提出的假设，接下来的研究方向是探究土壤pH对疫霉属真菌的影响。
2.（1）2 存在 如果控制这两对相对性状的等位基因不存在连锁情况，F2的表型及比例应为圆形紫色叶∶圆形绿色叶∶披针形紫色叶∶披针形绿色叶＝45∶3∶15∶1，与题干数据不符 （2）2/5 （3）6 其他种类的单体不能存活 当控制叶形的基因位于其他染色体上且该单体植株为杂合子时，其与正常的披针形叶植株杂交，后代表型及比例也为圆形叶∶披针形叶＝1∶1
解析：（1）两种纯合亲本杂交得F1，F1均为圆形紫色叶，F1自交得到F2，先考虑叶形这对相对性状，F2的表型及比例为圆形叶∶披针形叶＝3∶1，说明圆形叶对披针形叶为显性，且叶片形态由一对等位基因控制。再考虑叶色这对相对性状，F2中紫色叶∶绿色叶＝15∶1，是9∶3∶3∶1的变式，说明叶色由两对等位基因控制，且这两对等位基因的遗传遵循自由组合定律。综上，叶形和叶色总共由3对等位基因控制。分析性状遗传比例，判断叶形及叶色的相关基因之间是否存在连锁情况。假设控制叶形的基因为A/a，控制叶色的基因为B/b、C/c，根据F2中圆形叶∶披针形叶＝3∶1，紫色叶∶绿色叶＝15∶1，可推出F1的基因型为AaBbCc。若三对等位基因位于三对同源染色体上，即不存在连锁情况时，F2中会出现圆形紫色叶∶圆形绿色叶∶披针形紫色叶∶披针形绿色叶＝45∶3∶15∶1的性状表现，与实际情况不符，故控制叶形及叶色基因的遗传存在连锁情况。（2）由F2中几种类型的紫色叶植株的比例大致为1∶4∶6∶4，可推出，紫色叶的类型与显性基因的数目有关。F1关于叶色的基因型为BbCc，有两个显性基因，则F2紫色叶植株中表型与F1植株一致的基因型为BBcc、bbCC和BbCc，所占的比例为6/15＝2/5。（3）已知该植物共有12条染色体，即6对同源染色体，故理论上单体品系应该有6种。没有发现其他种类单体的原因很可能是该种植株缺少1～5号染色体中的一条时会致死。若控制叶形的基因位于6号染色体上，则该单体的基因型为AO（O表示没有等位基因），其与正常的披针形叶植株（aa）杂交，即AO×aa，后代的表型及比例为圆形叶（Aa）∶披针形叶（aO）＝1∶1。若控制叶形的基因位于其他染色体上且该单体植株为杂合子（Aa），其与正常的披针形叶植株（aa）杂交，即Aa×aa，后代表型及比例也为圆形叶（Aa）∶披针形叶（aa）＝1∶1，故不能确定控制叶形的基因位于6号染色体上。
3.（1）生产者 通过光合作用将太阳能转化为化学能，将无机物转化为有机物 （2）①种间竞争 黑藻 混种情况下金鱼藻下降幅度大于黑藻（或混种情况下黑藻的生物量比金鱼藻多） ②支持 此覆盖度下，金鱼藻和黑藻混种的生物量均高于单种时的生物量 （3）协调、自生 （4）间接和直接
解析：（1）水生植物能进行光合作用，能把无机物变成有机物，属于生态系统的生产者，生产者作为生态系统的主要成分，其在生态系统中的作用是通过光合作用将太阳能转化为化学能，将无机物转化为有机物。（2）①生物量是衡量植物生长状况的重要指标，由实验结果可知，在没有凤眼莲入侵时，湖泊中的金鱼藻和黑藻的种间关系是种间竞争，它们会争夺阳光和空间资源等，结合图示可以看出，在凤眼莲覆盖度为0时，金鱼藻和黑藻混合种植时黑藻的生物量比金鱼藻大，因而黑藻占优势。②“胁迫梯度假说”认为，在一定的胁迫梯度范围内，植物间的正相互作用（互惠）会随外界胁迫强度的增加而加强。当凤眼莲覆盖度在25％时，金鱼藻和黑藻混种的生物量“大于”单种模式，这是因为随着凤眼莲的入侵，金鱼藻和黑藻种间竞争关系减弱，转变为正相互作用加强，共同抵御其胁迫生境，因而表现为互惠，生物量增加，该事实是支持上述假说的。（3）科研团队为了避免植物疯长破坏生态平衡，同时投放了适量食草鱼。这一举措的设计思路是通过食草鱼的制约作用抑制植物的疯长，同时有注意适量投放，因而运用了生态工程的自生和协调原理。（4）经过一段时间的生态修复，该水域生态系统逐渐恢复稳定。该生态系统可净化污水、调节气候，这是生态价值的体现，同时该水域景色宜人，逐渐成为热门旅游打卡地，这是观赏价值的体现，该事实说明了生物多样性的间接和直接价值。
4.（1）序列数据库 F和R Xba Ⅰ、Sma Ⅰ （2）能转移到被侵染细胞，并且整合到受体细胞染色体DNA上 （3）潮霉素 阳性 不同侵染时间的转化效率有较大差异，不同的受体材料转化效率也具有差异性（或De的侵染时间为40 min时，转化效率最高，Sc的侵染时间为20 min时，转化效率最高） （4）增强 取等量转基因和非转基因马铃薯植株，分别种植在低温环境下一段时间，观察并比较它们的生长发育情况
解析：（1）SAD基因的筛选，可以从结构和功能清晰的基因中进行筛选，也可以从序列数据库中检索相关序列信息。SAD基因的获取，可以采用PCR的方法。对SAD基因进行PCR扩增时，引物与模板链的3'端相结合，引导子链5'端到3'端方向形成。SAD基因转录的方向是从右向左，因此上面的那条链是它的模板链，F端为上游引物，R端为下游引物。载体中P为启动子，T为终止子，在P和T之间有4个限制酶切割位点，EcoR Ⅰ不可以使用，会破坏YGFP基因和终止子，BamH Ⅰ具有2个切割位点，也不可以使用，因此选择Xba Ⅰ和Sma Ⅰ，F端添加Xba Ⅰ限制酶识别序列，R端添加Sma Ⅰ识别序列，可以保证SAD基因与载体的正确连接。（2）将目的基因导入受体细胞，选择农杆菌转化法。在与马铃薯叶片共培养时，农杆菌的Ti质粒上的T-DNA可以进入到被侵染的细胞，并整合到受体细胞染色体DNA上，这样可以将SAD基因导入马铃薯叶片细胞。（3）自然状态下，马铃薯不具有潮霉素抗性，农杆菌侵染失败的马铃薯茎段在添加潮霉素的培养基中无法存活。Ti质粒上的潮霉素抗性基因可作为标记基因，用于农杆菌侵染成功马铃薯茎段的筛选。侵染成功后，T-DNA可能整合到受体细胞染色体DNA上，也可能整合失败，因此，再生培养2周后，通过365 nm紫外光手电筒照射，阳性转化的外植体会呈现黄绿色荧光（YGFP基因表达的效果），否则茎段为红色，观察荧光并进行记录，计算不同侵染时间下的转化效率。由图3、4可知，不同侵染时间的转化效率是有很大的差异的，而不同的受体材料也是具有差异性。或者，De的侵染时间为40 min时，转化效率最高，Sc的侵染时间为20 min时，转化效率最高。（4）利用脱氢酶将适量的不饱和键引入脂肪酸中，能有效降低冷冻伤害，使膜具有必要的流动性，维持生物膜的正常运行。因此，在一定程度上，植物的抗寒性随着细胞膜中不饱和脂肪酸含量的增加而增强。从个体生物学水平鉴定转SAD基因马铃薯培育是否成功的方法是：取等量转基因和非转基因马铃薯植株，分别种植在低温环境下一段时间，观察并比较二者的生长发育情况。
2 / 3(共27张PPT)
非选择题提速练3
1. 广东省徐闻县盛产菠萝，有“菠萝
的海”美誉。在进化过程中，菠萝形
成了如图所示的特殊光合作用机制，
能适应干旱高温的生长环境。回答下
列问题：
（1）据图可知，能与CO2结合的物质有
。用14C标记环境中的CO2，则菠萝利用其合成（CH2O）过程中，14C
的转移途径为 。
磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）、
C5
1
2
3
4
14CO2→草酰乙酸→苹果酸→14CO2→14C3→（14CH2O）
解析：由图可知，CO2能与磷酸烯醇式丙酮酸结合转化为草酰乙酸，CO2还能参与卡尔文循环，与C5结合生成C3。菠萝的特殊光合作用机制是夜晚气孔开放，吸收二氧化碳并转化为苹果酸储存起来，白天气孔关闭，将夜晚储存的苹果酸分解形成二氧化碳参与卡尔文循环，因此用14C标记环境中的CO2，则菠萝利用其合成（CH2O）过程中，14C的转移途径为14CO2→草酰乙酸→苹果酸→14CO2→14C3→（14CH2O）。
1
2
3
4
（2）参与卡尔文循环的CO2的来源包括
。菠萝将CO2固定与卡尔文循环在时间上分隔的意义是
，从而适应干旱高温的环境。
解析：由图并结合细胞代谢可知，参与卡尔文循环的CO2的来源包括苹果酸分解释放，细胞呼吸作用产生。菠萝将CO2固定与卡尔文循环在时间上分隔是对所处环境的适应过程，保证光合作用正常进行、减少水分蒸发，有利于菠萝抵抗干旱高温胁迫。
苹果酸分解释放，细胞呼吸作用
产生
保证光合
作用正常进行、减少水分蒸发
1
2
3
4
（3）菠萝心腐病是由疫霉属真菌引起的土传病害，严重影响菠萝产量。
芽孢杆菌是农业上常用的一种促进农作物生长发育、提高土壤抗病性的生
防菌。某团队通过田间实验，研究不同施肥方式对心腐病、土壤化学性质
及根际土壤细菌多样性的影响，结果如下表所示。
施肥 方式 发病率 /％ 致病菌数量/（logCFU·g－1） pH 有机物质/％ 土壤微生物群落物种多样性
CK 17.33 3.83 4.93 0.12 4.2
YJ 15.00 3.71 6.02 0.31 4.6
KN 7.67 3.15 5.76 0.52 4.8
KY 11.67 3.23 6.10 0.72 5.9
注：CK：化肥处理；YJ：普通有机肥处理；KN：羊粪有机肥＋泥炭土＋
枯草芽孢杆菌；KY：羊粪有机肥＋椰糠＋枯草芽孢杆菌。
1
2
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①根据实验结果可知，预防心腐病效果最好的施肥方式是 （填
“CK”“YJ”“KN”或“KY”）。为进一步研究芽孢杆菌提高土壤抗病
性的原理，研究人员可作出的假设是
，进而抑制疫霉属真菌数量。
②要验证①所提出的假设，接下来的研究方向是
。
KN
枯草芽孢杆菌可提高土壤的pH和土
壤中微生物的多样性
探究土壤pH对疫霉属真
菌的影响（或探究土壤中微生物与疫霉属真菌的关系）（与①的假设匹配
且合理即可）
1
2
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解析：①分析题表可知，KN处理后菠萝心腐病的发病率最低，预防心腐病效果最好。为进一步研究芽孢杆菌提高土壤抗病性的原理，研究人员可作出的假设是枯草芽孢杆菌可提高土壤的pH和土壤中微生物的多样性。②要验证①所提出的假设，接下来的研究方向是探究土壤pH对疫霉属真菌的影响。
1
2
3
4
2. （2025·湖南长沙模测）某植物（2n
＝12）的叶形有圆形和披针形两种类
型，叶片颜色有绿色和紫色两种类型。两种纯合亲本杂交得F1，F1均为
圆形紫色叶，F1自交得到F2，F2的表型及比例为圆形紫色叶∶披针形紫色
叶∶披针形绿色叶＝12∶3∶1。请回答下列问题：
（1）根据题干信息判断，叶色由 对等位基因控制。分析可知，控制
叶形及叶色的相关基因之间 （填“存在”或“不存在”）连锁情
况，理由是
。
2
存在
如果控制这两对相对性状的等位基因不存在连锁情况，F2的
表型及比例应为圆形紫色叶∶圆形绿色叶∶披针形紫色叶∶披针形绿色叶
＝45∶3∶15∶1，与题干数据不符
1
2
3
4
解析：两种纯合亲本杂交得F1，F1均为圆形紫色叶，F1自交得到F2，先考
虑叶形这对相对性状，F2的表型及比例为圆形叶∶披针形叶＝3∶1，说明圆形叶对披针形叶为显性，且叶片形态由一对等位基因控制。再考虑叶色这对相对性状，F2中紫色叶∶绿色叶＝15∶1，是9∶3∶3∶1的变式，说明叶色由两对等位基因控制，且这两对等位基因的遗传遵循自由组合定律。
综上，叶形和叶色总共由3对等位基因控制。分析性状遗传比例，判断叶
形及叶色的相关基因之间否存在连锁情况。假设控制叶形的基因为A/a，
控制叶色的基因为B/b、C/c，根据F2中圆形叶∶披针形叶＝3∶1，紫色
叶∶绿色叶＝15∶1，可推出F1的基因型为AaBbCc。若三对等位基因位于
三对同源染色体上，即不存在连锁情况时，F2中会出现圆形紫色叶∶圆形
绿色叶∶披针形紫色叶∶披针形绿色叶＝45∶3∶15∶1的性状表现，与实
际情况不符，故控制叶形及叶色基因的遗传存在连锁情况。
1
2
3
4
（2）经过细致观察发现，在F2的紫色叶个体中，紫色深浅不一，大致可以
分为4种类型，比例大约为1∶4∶6∶4。F2紫色叶个体中，紫色深浅程度与
F1相同的植株占 。
解析：由F2中几种类型的紫色叶植株的比例大致为1∶4∶6∶4，可推出，
紫色叶的类型与显性基因的数目有关。F1关于叶色的基因型为BbCc，有两个显性基因，则F2紫色叶植株中表型与F1植株一致的基因型为BBcc、bbCC和BbCc，所占的比例为6/15＝2/5。
2/5
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2
3
4
（3）植物体细胞中某对同源染色体缺少一条（即染色体数为2n－1）称为
单体。科研人员发现如图所示单体植株，该植株可以正常生长且能正常进
行减数分裂，可用于遗传学研究。理论上该植物的单体应该有 种，
但除了6号染色单体以外，其他种类的单体从来没有发现过，推测其原因
可能是 。若6号染色单体植株为圆形叶，其
与正常的披针形叶植株杂交，后代表型及比例为圆形叶∶披针形叶＝
1∶1，根据该结果不能确定控制叶形的基因位于6号染色体上，请说明原
因：
。
6
其他种类的单体不能存活
当控制叶形的基因位于其他染色体上且该单体植株为杂合子时，其
与正常的披针形叶植株杂交，后代表型及比例也为圆形叶∶披针形叶＝
1∶1
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2
3
4
解析：已知该植物共有12条染色体，即6对同源染色体，故理论上单体品
系应该有6种。没有发现其他种类单体的原因很可能是该种植株缺少1～5号染色体中的一条时会致死。若控制叶形的基因位于6号染色体上，则该单体的基因型为AO（O表示没有等位基因），其与正常的披针形叶植株（aa）杂交，即AO×aa，后代的表型及比例为圆形叶（Aa）∶披针形叶（aO）＝1∶1。若控制叶形的基因位于其他染色体上且该单体植株为杂合子（Aa），其与正常的披针形叶植株（aa）杂交，即Aa×aa，后代表型及比例也为圆形叶（Aa）∶披针形叶（aa）＝1∶1，故不能确定控制叶形的基因位于6号染色体上。
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2
3
4
3. （2025·福建龙岩二模）某水域由于工业废水污染与不合理水产养殖导
致水体浑浊，溶解氧量下降，水生生物种类与数量大幅减少。某科研团队
尝试利用该水域现有植物凤眼莲及沉水植物进行生态修复工作。请回答下
列问题：
（1）水生植物属于生态系统成分中的 ，其在生态系统中的作
用是 。
解析：水生植物能进行光合作用，能把无机物变成有机物，属于生态系统的生产者，生产者作为生态系统的主要成分，其在生态系统中的作用是通过光合作用将太阳能转化为化学能，将无机物转化为有机物。
生产者
通过光合作用将太阳能转化为化学能，将无机物转化为有机物
1
2
3
4
（2）凤眼莲属于入侵植物，可净化污水，沉水植物可提升水域溶解氧含
量。为探究凤眼莲入侵对湿地生态系统中沉水植物生长状况的影响，科研
人员选取该水域的两种沉水植物金鱼藻和黑藻，分别给予不同的处理，结
果如图所示。
1
2
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①生物量是衡量植物生长状况的重要指标。由实验结果可知，在没有凤眼
莲入侵时，水域中的金鱼藻和黑藻的种间关系是 ，其中占优
势的是 （填“金鱼藻”或“黑藻”），判断的依据是
。
②“胁迫梯度假说”认为，在一定的胁迫梯度范围内，植物间的正相互作
用（互惠）会随外界胁迫强度的增加而加强。当凤眼莲覆盖度在25％
时 （填“支持”或“不支持”）“胁迫梯度假说”，支持的理由
是 。
种间竞争
黑藻
混种情况
下金鱼藻下降幅度大于黑藻（或混种情况下黑藻的生物量比金鱼藻
多）
支持
此覆盖度下，金鱼藻和黑藻混种的生物量均高于单种时的生物量
1
2
3
4
解析：①生物量是衡量植物生长状况的重要指标，由实验结果可知，在没有凤眼莲入侵时，湖泊中的金鱼藻和黑藻的种间关系是种间竞争，它们会争夺阳光和空间资源等，结合图示可以看出，在凤眼莲覆盖度为0时，金鱼藻和黑藻混合种植时黑藻的生物量比金鱼藻大，因而黑藻占优势。②“胁迫梯度假说”认为，在一定的胁迫梯度范围内，植物间的正相互作用（互惠）会随外界胁迫强度的增加而加强。当凤眼莲覆盖度在25％时，金鱼藻和黑藻混种的生物量“大于”单种模式，这是因为随着凤眼莲的入侵，金鱼藻和黑藻种间竞争关系减弱，转变为正相互作用加强，共同抵御其胁迫生境，因而表现为互惠，生物量增加，该事实是支持上述假说的。
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（3）科研团队为了避免植物疯长破坏生态平衡，同时投放了适量食草
鱼。这一举措运用了生态工程的 原理。
解析：科研团队为了避免植物疯长破坏生态平衡，同时投放了适量食草鱼。这一举措的设计思路是通过食草鱼的制约作用抑制植物的疯长，同时有注意适量投放，因而运用了生态工程的自生和协调原理。
协调、自生
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2
3
4
（4）经过一段时间的生态修复，该水域生态系统逐渐恢复稳定。该生态
系统可净化污水、调节气候，且景色宜人，逐渐成为热门旅游打卡地，这
体现出生物多样性的 价值。
解析：经过一段时间的生态修复，该水域生态系统逐渐恢复稳定。该生态系统可净化污水、调节气候，这是生态价值的体现，同时该水域景色宜人，逐渐成为热门旅游打卡地，这是观赏价值的体现，该事实说明了生物多样性的间接和直接价值。
间接和直接
1
2
3
4
4. 在冷冻胁迫中草本植物的细胞膜是
首先受到伤害的部位，细胞膜的不可
逆伤害是造成冻害的主要原因。SAD
（硬脂酰基载体蛋白脱氢酶）基因是
调控植物抗冻性的基因之一，是不饱
和脂肪酸合成途径中的关键脱氢酶基因。利用脱氢酶将适量的不饱和键引入脂肪酸中，能有效降低冷冻伤害，使膜具有必要的流动性，维持生物膜的正常功能。现利用基因工程技术培育抗冻马铃薯。回答下列问题。
注：图1中A、F、B、R为引物，图2中P为启动子，T为终止子，ori为复制
原点，YGFP为黄绿色荧光蛋白基因，HygBR为潮霉素抗性基因，马铃薯
在自然状态下不具有潮霉素抗性。
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（1）SAD基因可从已知结构和功能清晰的基因中筛选，也可从
中检索相关序列信息。为使SAD基因与载体正确连接，对SAD基因
进行PCR扩增时，应选择引物 ，在其对应5'端分别添加限制
酶 的识别序列。
序列数
据库
F和R
Xba Ⅰ、Sma Ⅰ
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解析：SAD基因的筛选，可以从结构和功能清晰的基因中进行筛选，也可以从序列数据库中检索相关序列信息。SAD基因的获取，可以采用PCR的方法。对SAD基因进行PCR扩增时，引物与模板链的3'端相结合，引导子链5'端到3'端方向形成。SAD基因转录的方向是从右向左，因此上面的那条链是它的模板链，F端为上游引物，R端为下游引物。载体中P为启动子，T为终止子，在P和T之间有4个限制酶切割位点，EcoR Ⅰ不可以使用，会破坏YGFP基因和终止子，BamH Ⅰ具有2个切割位点，也不可以使用，因此选择Xba Ⅰ和Sma Ⅰ，F端添加Xba Ⅰ限制酶识别序列，R端添加Sma Ⅰ识别序列，可以保证SAD基因与载体的正确连接。
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（2）将构建成功的表达载体导入农杆菌，与马铃薯叶片共培养，利用T-
DNA 的特点，
可将SAD基因导入马铃薯叶片细胞。
解析：将目的基因导入受体细胞，选择农杆菌转化法。在与马铃薯叶片共培养时，农杆菌的Ti质粒上的T-DNA可以进入到被侵染的细胞，并整合到受体细胞染色体DNA上，这样可以将SAD基因导入马铃薯叶片细胞。
能转移到被侵染细胞，并且整合到受体细胞染色体DNA上
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（3）为探究转化过程中农杆菌侵染时间与转化效率之间的关系，以马铃
薯栽培种（De）和野生种（Sc）1 cm左右茎段作为受体材料进行了研究。
在马铃薯与农杆菌共培养的培养基中添加 ，用于筛选被侵染的
马铃薯茎段。将筛选出的马铃薯茎段转移至再生培养基2周后，使用365
nm紫外光手电筒照射， （填“阳性”或“阴性”）转化茎段会呈
现黄绿色荧光，否则茎段为红色，观察荧光，并进行记录，计算出不同侵
潮霉素
阳性
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染时间下的转化效率（荧光外植体数量/外植体总数量×100％），如图3、
4。结果表明
。
不同侵染时间的转化效率有较大差异，不同的受体材料转
化效率也具有差异性（或De的侵染时间为40 min时，转化效率最高，Sc的
侵染时间为20 min时，转化效率最高）
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解析：自然状态下，马铃薯不具有潮霉素抗性，农杆菌侵染失败的马铃薯茎段在添加潮霉素的培养基中无法存活。Ti质粒上的潮霉素抗性基因可作为标记基因，用于农杆菌侵染成功马铃薯茎段的筛选。侵染成功后，T-DNA可能整合到受体细胞染色体DNA上，也可能整合失败，因此，再生培养2周后，通过365 nm紫外光手电筒照射，阳性转化的外植体会呈现黄绿色荧光（YGFP基因表达的效果），否则茎段为红色，观察荧光并进行记录，计算不同侵染时间下的转化效率。由图3、4可知，不同侵染时间的转化效率是有很大的差异的，而不同的受体材料也是具有差异性。或者，De的侵染时间为40 min时，转化效率最高，Sc的侵染时间为20 min时，转化效率最高。
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（4）在一定程度上，植物的抗冻性随着细胞膜中不饱和脂肪酸含量增加
而 。从个体生物学水平，鉴定转SAD基因马铃薯培育是否成功的
方法是
。
解析：利用脱氢酶将适量的不饱和键引入脂肪酸中，能有效降低冷冻伤害，使膜具有必要的流动性，维持生物膜的正常运行。因此，在一定程度上，植物的抗寒性随着细胞膜中不饱和脂肪酸含量的增加而增强。从个体生物学水平鉴定转SAD基因马铃薯培育是否成功的方法是：取等量转基因和非转基因马铃薯植株，分别种植在低温环境下一段时间，观察并比较二者的生长发育情况。
增强
取等量转基因和非转基因马铃薯植株，分别种植在低温环境下一
段时间，观察并比较它们的生长发育情况
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