2025长沙铁路一中高三下学期一模生物试题含解析

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注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
一、单选题（共 24 分）
1. 中华蚱蜢的体色在不同季节会发生变化，夏季的中华蚱蜢身上充满了活力，绿色的身体在阳光下闪闪发
光。而秋季的中华蚱蜢身体变得枯黄，翅膀也变得更加脆弱，在这个季节，中华蚱蜢跳跃的高度也变得更
加有限。下列叙述错误的是（ ）
A. 中华蚱蜢的体色随季节改变是生物适应环境的表现
B. 中华蚱蜢由夏季体色转变为秋季体色属于群落的演替
C. 不同季节的中华蚱蜢生态位不完全相同
D. 中华蚱蜢的季节变化对群落的空间结构没有太大影响
【答案】B
【解析】
【分析】1、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、但分布于不同地理区域的生物，在一定程度上可称为生态等值生物。生态位的概念已在多方面使
用，最常见的是与资源利用谱概念等同。所谓“生态位宽度”是指被一个生物所利用的各种不同资源的总和；
2、群落演替是一个优势群落代替另一个优势群落的过程。随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替，
这个过程就叫做演替。群落发生演替的主要标志是群落在物种组成上发生了变化，或者是在一定区域内一
个群落逐步被另一个群落替代。在群落演替过程中，一个物种被另一个物种取代，例如形成森林后，乔木
占据优势地位，但森林中仍有灌木、草本植物、苔藓等。演替是群落组成向着一定方向、具有一定规律、
随时间而变化的有序过程。它往往是连续变化的过程，是能预见的或可测的。演替是生物和环境反复、发
生在时间和空间上的不可逆变化。
【详解】A、中华蚱蜢体色随季节改变，夏季绿色与周围环境颜色相近，秋季枯黄与秋季环境颜色相符，这
有利于它们躲避天敌、捕食等，是生物适应环境的表现，A 正确；
B、群落演替是指随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程。中华蚱蜢由夏季体色转变为秋季体
色只是个体的生理变化，不属于群落演替，B 错误；
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C、生态位是指一个物种在群落中的地位或作用，包括所处的空间位置，占用资源的情况，以及与其他物种
的关系等。不同季节中华蚱蜢的体色、跳跃高度等不同，其在群落中的地位和作用也不完全相同，即生态
位不完全相同，C 正确；
D、中华蚱蜢个体相对较小，其季节变化对群落整体的空间结构不会产生太大的影响，D 正确。
故选 B。
2. 人类基因 D 编码红细胞表面的 RhD 蛋白，其等位基因 d 不编码蛋白质。基因型为 DD 或 Dd 被称为 Rh
阳性（Rh+），基因型为 dd 被称为 Rh 阴性（Rh-），人的血清中不存在抗 RhD 的天然抗体，只有当 Rh⁻的
人接受 Rh+人的血液后，才会通过免疫反应产生该抗体，该抗体可以透过胎盘。当 Rh-的母亲怀有 Rh+的胎
儿时，胎儿的少量红细胞或 RhD 蛋白可以在妊娠末期或分娩时进入母体，使母体产生 RhD 抗体。如果此
抗体进入胎儿的循环系统，会使胎儿的红细胞发生溶血，造成新生儿溶血，严重时可导致死亡。下列分析
错误的是（ ）
A. 在 RhD 抗体的产生过程中，辅助性 T 细胞的作用是呈递抗原给 B 细胞
B. 新生儿溶血通常发生在二胎，这与二次免疫产生的 RhD 抗体水平更高有关
C. 若母亲产生 RhD 抗体使胎儿发生红细胞溶血，推测胎儿的基因型是 Dd
D. 为防止二胎新生儿溶血，可在一胎分娩后及时给母亲注射 RhD 抗体以清除 RhD 蛋白
【答案】A
【解析】
【分析】据题意可知：第一胎一般无临床症状，是因为第一胎胎儿红细胞或 RhD 蛋白进入母体是少量的，
并且大多数是在妊娠末期或分娩时期进入母体的，此时母体产生的抗体较少，通过胎盘进入胎儿循环系统
的就更少了，所以不易发生新生儿溶血；但当这位母亲第二次怀孕时，胎儿的红细胞或 RhD 蛋白再次进入
母体，引起二次免疫，母体会产生更多的 RhD 抗体，此时的抗体也更容易进入胎儿循环系统，也就更容易
导致新生儿溶血。
【详解】A、在 RhD 抗体的产生过程中，辅助性 T 细胞的作用有：一是给 B 细胞第二信号；二是产生细胞
因子，促进 B 细胞的增殖和分化，A 错误；
B、第二胎发生新生儿溶血的原因是第一胎胎儿红细胞或 RhD 蛋白进入母体，产生少量记忆细胞，当这位
母亲第二次怀孕时，胎儿的红细胞或 RhD 蛋白再次进入母体，引起二次免疫，母体内的记忆细胞会增殖分
化，产生更多的 RhD 抗体，此时的抗体也更容易进入胎儿循环系统，导致新生儿溶血，B 正确；
C、若母亲产生 RhD 抗体使胎儿发生红细胞溶血，可推测母亲基因型一定是 dd，胎儿能产生 RhD 抗体，所
以其基因型一定是 Dd，C 正确；
D、为防止二胎新生儿溶血可在一胎分娩后及时给母亲注射 RhD 抗体以中和 RhD 蛋白，避免 RhD 蛋白刺激
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母体产生抗体，D 正确。
故选 A。
3. 在多细胞生物体的发育过程中，细胞的分化及其方向是由细胞内外信号分子共同决定的，某信号分子诱
导细胞分化的部分应答通路如图。下列叙述正确的是（ ）
A. 细胞对该信号分子的特异应答，依赖于细胞内的相应受体
B. 酶联受体是质膜上的蛋白质，具有识别、运输和催化作用
C. ATP 水解释放的磷酸基团与靶蛋白结合，使其去磷酸化而有活性
D. 活化的应答蛋白通过影响基因的表达，最终引起细胞定向分化
【答案】D
【解析】
【分析】信号分子与特异性受体结合后发挥调节作用。图中信号分子与膜外侧酶联受体识别、结合，ATP
水解产生的磷酸基团结合到激酶区域使之具有活性，有活性的激酶区域能将应答蛋白转化为有活性的应答
蛋白。
【详解】A、由题图可知，细胞对该信号分子的特异应答，依赖于细胞外侧的酶联受体，A 错误；
B、酶联受体位于质膜上，化学本质是蛋白质，能识别相应的信号分子，磷酸化的酶联受体具有催化作用，
但不具有运输作用，B 错误；
C、ATP 水解产生 ADP 和磷酸基团，磷酸基团与其他物质如靶蛋白结合，使其磷酸化而有活性，C 错误；
D、细胞分化的实质是基因的选择性表达，故信号分子调控相关蛋白质，活化的应答蛋白通过影响基因的表
达，最终引起细胞定向分化，D 正确。
故选 D。
4. 细胞的生命历程往往包括细胞分裂、分化、衰老和死亡。下列有关说法正确的是（ ）
A. 由于蛙的成熟红细胞没有细胞核，所以只能通过无丝分裂进行增殖
B. 人的血红蛋白和免疫球蛋白结构差异很大，是基因选择性表达的结果
C. 自由基可攻击细胞内磷脂、DNA 和蛋白质等生物分子，导致细胞衰老
D. 细胞自噬只有在细胞受到损伤、微生物入侵或细胞衰老时才会发生
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【答案】C
【解析】
【分析】细胞通过细胞分裂增加细胞数量的过程，叫作细胞增殖。单细胞生物通过细胞增殖而繁衍。 多细
胞生物从受精卵开始，要经过细胞增殖和分化逐渐发育为成体。生物体内也不断地有细胞衰老、死亡，需
要通过细胞增殖加以补充。因此，细胞增殖是重要的细胞生命活动，是生物体生长、发育、繁殖、遗传的
基础。
【详解】A、蛙的成熟红细胞有细胞核，只不过在分裂过程中没有出现纺锤丝和染色体的变化，所以通过无
丝分裂进行增殖，A 错误；
B、人的血红蛋白和免疫球蛋白结构差异很大，直接原因是构成它们的氨基酸的种类、数目、排列顺序及蛋
白质的空间结构不同，根本原因是两者的基因（核苷酸的排列顺序不同）不同，B 错误；
C、自由基学说认为，自由基会攻击和破坏细胞内各种执行正常功能 生物分子，如磷脂、DNA、蛋白质等，
引起细胞衰老，C 正确；
D、细胞处于营养缺乏条件下，或细胞受到损伤、微生物入侵或细胞衰老时，都可发生细胞自噬，D 错误。
故选 C。
5. 我国科研人员发现肠癌 DNA 甲基化调控的新机制（下图所示），为肠癌的早期检测和治疗提供了新思路。
多项研究表明，维生素 C 能够促进 TET2 的活性。下列叙述错误的是（ ）
A. 肠癌 DNA 发生甲基化会使抑癌基因的碱基排列顺序改变
B. 抑癌基因上游序列高度甲基化可能导致细胞失去控制而异常增殖
C. 激活的β-catenin 蛋白可能通过促进 TET2 发挥作用使抑癌基因甲基化水平降低
D. 与单独使用β-catenin 激活剂治疗相比，维生素 C 联用治疗肠癌效果更佳
【答案】A
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【解析】
【分析】人和动物细胞中的 DNA 上本来就存在与癌变相关的基因：原癌基因和抑癌基因。一般来说，原癌
基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的，这类基因一旦突变或过量表达而导致相应蛋白质活
性过强，就可能引起细胞癌变。相反，抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖，或者促进细胞凋
亡，这类基因一旦突变而导致相应蛋白质活性减弱或失去活性，也可能引起细胞癌变。
【详解】A、肠癌 DNA 发生甲基化属于表观遗传，不会使抑癌基因的碱基排列顺序改变，A 错误；
B、抑癌基因上游序列高度甲基化，导致抑癌基因不能发挥作用，从而使细胞失去控制而异常增殖，最终导
致肿瘤恶化，B 正确；
C、激活的β-catenin 蛋白对 TET2 起促进作用，使抑癌基因上游序列去甲基化，抑癌基因甲基化水平降低引
起肿瘤消退，C 正确；
D、3βcatenin 激活剂能够促进 TET2 入核并催化抑癌基因去甲基化，从而使肿瘤消退，维生素 C 能够促进
TET2 的活性，因此，β-catenin 激活剂和维生素 C 联用的抗肿瘤方案有望为肠癌治疗提供新思路，D 正确。
故选 A。
6. 丙草胺（C17H26ClNO2）是一种广泛应用的除草剂，能抑制土壤细菌、放线菌和真菌的生长。某研究小组
从某地土壤中分离获得能有效降解丙草胺的细菌菌株，并对其计数（如图所示），以期为修复污染土壤提供
微生物资源。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 配制以丙草胺为唯一氮源的选择培养基进行培养，可以分离出降解菌
B. 对细菌计数还可用显微镜直接计数法，其计数结果往往比实际值偏小
C. 若每支试管稀释 10 倍，则图中 a 的数值应为 2.7，5 号试管共稀释了 106 倍
D. 若每支试管稀释 10 倍并以 4 号试管接种计数，则该 5g 土壤的含菌量约为 7×108
【答案】B
【解析】
【分析】在微生物学中，将允许特定种类 微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基，
称做选择培养基。
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【详解】A、丙草胺可为能有效降解丙草胺的细菌菌株提供碳源、氮源，配制以丙草胺为唯一氮源的选择培
养基进行培养，可抑制不能分解丙草胺的菌体的生长，从而分离出能有效降解丙草胺的细菌菌株，A 正确；
B、对细菌计数还可用显微镜直接计数法，由于显微镜下计数会把死的菌体一并计入，故其计数结果往往比
实际值偏大，B 错误；
C、若每支试管稀释 10 倍，则图中 a 的数值应为 2.7，0.3÷（0.3+2.7）=0.1，即稀释了 10 倍。5g 土壤溶于
无菌水定容到 50mL 被稀释了 10 倍，每个试管内被稀释 10 倍，故 5 号试管共稀释了 106 倍，C 正确；
D、若每支试管稀释 10 倍并以 4 号试管接种计数，则该 5g 土壤的含菌量约为（275+285+280）÷3÷0.2×105
×5=7×108，D 正确。
故选 B。
7. 在某河流生态系统中，摇蚊取食刚毛藻、附生硅藻和念珠藻等底栖藻类；摇蚊会被捕食性昆虫、昏白鱼
和三刺鱼的幼鱼捕食；昏白鱼和三刺鱼的幼鱼又会被虹鳟的幼鱼捕食；捕食性昆虫会被虹鳟成鱼和昏白鱼
成鱼捕食；昏白鱼成鱼也直接食用底栖藻类，形成该河流的食物网。下列分析错误的是（ ）
A. 该食物网中最短的食物链仅有三个营养级
B. 虹鳟的发育程度不同，其消费者级别相同
C. 昏白鱼占有三个营养级，捕食性昆虫占有一个营养级
D. 杀灭摇蚊以后，三刺鱼、捕食性昆虫和虹鳟都可能不能生存
【答案】A
【解析】
【分析】由题意可知，该生态系统存在如下食物网：
【详解】A、昏白鱼成鱼直接食用底栖藻类，食物链底栖藻类→昏白鱼成鱼为最短的食物链，仅有两个营养
级，A 错误；
B、藻类属第一营养级，摇蚊和昏白鱼的成鱼是第二营养级，昆虫、昏白鱼幼鱼、三刺鱼幼鱼是第三营养级，
虹鳟幼鱼和虹鳟成鱼均为第四有营养级，即虹鳟发育程度不同，但其消费者级别相同，B 正确；
C、昏白鱼占有三个营养级（第 2、3、4 营养级），捕食性昆虫占有一个营养级（第 3 营养级），C 正确；
D、杀灭摇蚊以后，三刺鱼、捕食性昆虫和虹鳟因缺乏食物，可能都不能生存，D 正确。
故选 A。
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8. 科学家在普通玉米群体中发现了杂合的雄性不育突变体，并从中发现了控制不育性状的显性基因 M（编
码 M 蛋白）。研究发现，玉米雄性不育与花粉母细胞减数分裂异常有关。研究人员以普通玉米（mm）、雄
性不育突变体和敲除 M 基因的突变体（M-Del）进行实验。结果表明，减数分裂过程中影响同源染色体联
会的 R 蛋白量与 M 蛋白有关。下列分析，错误的是（ ）
A. 显性基因 M 出现的原因是发生了基因突变，基因突变是变异的根本来源
B. 本实验控制自变量运用了“减法原理”，以 M-Del 为材料的一组是实验组
C. 推测 M 蛋白使花粉母细胞中 R 蛋白减少，同源染色体的联会和分离发生异常
D. 为获得含 M 基因的种子用于后续研究，用 Mm 自交比用 Mm 和 mm 杂交更简便
【答案】D
【解析】
【分析】在对照实验中，控制自变量可以采用“加法原理”或“减法原理”。与常态比较，人为增加某种影响因
素的称为“加法原理”。 与常态比较，人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。
【详解】A、依题意，显性基因 M 使玉米雄性不育，m 使玉米雄性可育，它们控制一对相对性状，属于等
位基因。等位基因由基因突变产生，基因突变是变异的根本来源，A 正确；
B、与常态比较，人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。本实验使用的突变体（M-Del）与正常的玉米
相比，敲除 M 基因，故用了减法原理。经人工处理的组为实验组，故以 M-Del 为材料的一组是实验组，B
正确；
C、据图可知，敲除了 M 基因的突变体花粉可育率低，R 蛋白量少，可推断 M 蛋白使花粉母细胞中 R 蛋白
减少，使其同源染色体的联会和分离发生异常，导致雄性不育，C 正确；
D、M 基因是显性基因，抑制了 R 蛋白的产生，导致杂合雄性不育，所以欲利用现有植株通过杂交方式获
得种子用于 M 基因的后续研究，杂交父本只能选择 mm，而母本选择 Mm 植株，D 错误。
故选 D。
9. “低碳饮食”，即在饮食中严格限制碳水化合物的摄入量，增加蔬菜和肉类的摄入量，最新研究表明，“低
碳饮食”对脂肪和血糖平衡的控制效果较为明显。叙述正确的是（ ）
A. 空腹运动时人体内脂肪大量转化为糖类来维持血糖平衡
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B. 与葡萄糖相比，脂肪中的氢和氧原子个数之比较小
C. 蔬菜细胞中的激素、蛋白质、纤维素都以碳链为骨架，均为生命活动提供能量
D. “低碳饮食”可减小血糖水平和胰岛素水平的波动
【答案】D
【解析】
【分析】多糖、蛋白质、核酸等都是生物大分子，都是由许多基本的组成单位连接而成的，这些基本单位
称为单体。这些生物大分子又称为单体的多聚体，每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本
骨架，有许多单体连接成的多聚体，也是由碳原子构成的碳链作为基本骨架。
【详解】A、糖类充足的情况下，可以大量转化为脂肪，但脂肪不会大量转化为糖类，A 错误；
B、脂肪与糖类的元素组成都是 C、H、O，葡萄糖分子的氢和氧原子个数之比为 2：1，而脂肪的含氧比例
较低，氢和氧原子个数之比大于 2∶1，因此与葡萄糖相比，脂肪中的氢和氧原子个数之比较大，B 错误；
C、蔬菜细胞中的激素如生长素并不以碳链为骨架，且蔬菜细胞中的激素、纤维素不能为生命活动提供能量，
C 错误；
D、人体摄入大量碳水化合物后，消化系统会将其分解成单糖，并使血糖水平升高，引起机体分泌胰岛素，
因此减少碳水化合物的摄入量可减小血糖水平和胰岛素水平的波动，D 正确。
故选 D。
10. ATP 合酶的作用是参与生物体的氧化磷酸化和光合磷酸化，在跨膜质子（H⁺）势能的推动下合成 ATP。
下列说法错误的是（ ）
A. ATP 合酶可位于线粒体内膜和叶绿体类囊体薄膜上
B. 推测线粒体内外膜间隙中的 H⁺浓度大于线粒体基质中的浓度
C. 人进行剧烈运动时，体内的 ATP 水解速率大于其合成速率
D. 暗反应速率降低时会影响光合磷酸化的进行
【答案】C
【解析】
【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、线粒体内膜进行有氧呼吸的第三阶段会合成 ATP，类囊体薄膜上会进行光反应阶段合成 ATP，
故 ATP 合酶可位于线粒体内膜和叶绿体类囊体薄膜上，A 正确；
B、分析题意，ATP 合酶的作用是参与生物体的氧化磷酸化和光合磷酸化，在跨膜质子（H+）动力势能的推
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动下合成 ATP，由此可知，H+以协助扩散的方式穿过膜蛋白，所以线粒体基质侧的 H+浓度小于内外膜间隙
中的 H+浓度，B 正确；
C、人剧烈运动时，能量需求增加，为满足能量需求，ATP 的水解速率和合成速率都会加快且保持相等，C
错误；
D、暗反应速率降低时会导致提供给光反应的 ADP 和 NADP+减少，从而影响光合磷酸化的进行，D 正确。
故选 C。
11. 新生无毛哺乳动物体内存在一种含有大量线粒体的褐色脂肪组织， 褐色脂肪细胞的线粒体内膜含有蛋
白质 U。蛋白质 U 不影响组织细胞对氧气的利用， 但能抑制呼吸过程中 ADP 转化为 ATP。据此推测当蛋
白质 U 发挥作用时（ ）
A. 葡萄糖不能氧化分解
B. 只在细胞质基质中进行无氧呼吸
C. 细胞中会积累大量的 ATP
D. 可大量产热， 维持体温
【答案】D
【解析】
【分析】有氧呼吸的全过程，可以分为三个阶段：第一个阶段，一个分子的葡萄糖分解成两个分子的丙酮
酸，在分解的过程中产生少量的[H]，同时释放出少量的能量。这个阶段是在细胞质基质中进行的；第二个
阶段，丙酮酸经过一系列的反应，分解成二氧化碳和[H]，同时释放出少量的能量。这个阶段是在线粒体中
进行的；第三个阶段，前两个阶段产生的[H]，经过一系列的反应，与氧结合而形成水，同时释放出大量的
能量。
【详解】A、由题意可知，当蛋白质 U 发挥作用时抑制呼吸过程中 ADP 转化为 ATP，但葡萄糖在细胞质基
质中被氧化分解，释放一定的能量，A 错误；
B、有氧呼吸的第一阶段的反应也是在细胞质基质中发生的，B 错误；
C、当蛋白质 U 发挥作用时抑制呼吸过程中 ADP 转化为 ATP，细胞中不会积累大量的 ATP，实际上细胞中
ATP 的含量很少，C 错误；
D、当蛋白质 U 发挥作用时，线粒体内膜上 ATP 的合成速率下降，代谢反应释放的能量转化为热能的比例
增加，维持体温，D 正确。
故选 D。
12. 雌性大鼠脑垂体细胞内某蛋白类激素分泌过多时，细胞内的溶酶体会与一部分含激素的分泌颗粒融合并
将其消化降解，以消除细胞内过多的激素，这种现象叫作粒溶。下列叙述错误的是（ ）
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A. 溶酶体内 H+含量降低会提高溶酶体酶的活性
B. 该激素与溶酶体酶的合成加工途径相似
C. 粒溶使体液中激素含量维持动态平衡
D. 粒溶可为细胞提供有用的物质和能量
【答案】A
【解析】
【分析】由题意可知，粒溶是将多余的激素降解的过程，该过程可为细胞提供有用的物质和能量，同时维
持体液中相关激素的动态平衡。
【详解】A、溶酶体内 H+含量降低会影响 pH，导致溶酶体酶的活性降低，A 错误；
B、该激素为分泌蛋白，与溶酶体酶的合成加工途径相似，均是在核糖体上合成，经内质网初加工，高尔基
体再加工，B 正确；
C、由题意可知，相关激素含量过高时发生粒溶，使体液中激素含量维持动态平衡，C 正确；
D、粒溶是将多余的激素降解的过程，该过程可为细胞提供有用的物质和能量，D 正确。
故选 A。
二、多选题（共 16 分）
13. 高等哺乳动物的顶体是覆盖于精子头部细胞核前方、介于核与质膜间的囊状细胞器，顶体反应是精子释
放顶体中的多种酶，溶蚀透明带的过程，如图所示。相关叙述正确的是（ ）
A. 囊状细胞器 实质是一种内质网囊泡
B. 图中丙所示的细胞中含有同源染色体
C. 图中丁所示的细胞正处于减数分裂Ⅱ中期
D. 识别精子的特异性受体分布在细胞膜外侧
【答案】CD
【解析】
【分析】受精作用过程：
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a、顶体反应：精子释放顶体酶溶解卵丘细胞之间的物质，穿越放射冠；
b、透明带反应：顶体酶可将透明带溶出孔道，精子穿入，在精子触及卵黄膜的瞬间阻止后来精子进入透明
带的生理反应（它是防止多精子入卵受精的第一道屏障）；
c.卵细胞膜反应：精子外膜和卵黄膜融合，精子入卵后，卵黄膜会拒绝其他精子再进入卵内的过程（它是防
止多精子入卵受精的第二道屏障）；
d、精子尾部脱落，原有核膜破裂形成雄原核，同时卵子完成减二分裂，形成雌原核；
e、雌、雄原核融合形成合子。
【详解】A、顶体中的酶由核糖体合成后转入到内质网中进一步加工折叠，然后进入高尔基体中修饰加工，
由高尔基体形成囊泡(特化的溶酶体)，A 错误；
BC、丙和丁细胞处于减数分裂Ⅱ中期，不含同源染色体，B 错误，C 正确；
D、精子 从膜外进入到细胞内，因此其特异性受体在外侧，D 正确。
故选 CD。
14. 现用玉米（2N=20）及其 8 号单体植株（2N-1=19）进行实验，杂交结果如表所示。缺失 2 条 8 号染色
体的玉米不能存活。下列有关叙述中，错误的是（ ）
杂交亲本 实验结果
8 号单体（♀）×正常二倍体（♂） 子代中单体占 50%，正第二倍体占 50%
正常二倍体（♀）×8 号单体（♂） 子代中单体占 5%，正常二倍体占 95%
A. 对玉米进行花药离体培养可获得单体植株
B. 染色体数目异常的雄配子有较高的致死率
C. 8 号单体形成的原因是亲本在减数分裂中同源染色体没有分离
D. 若 8 号单体玉米自交，则子代中单体：正常二倍体=20：19
【答案】AC
【解析】
【分析】1、基因突变、基因重组和染色体变异都能够为生物进化提供原材料。
2、单倍体是指由未受精的配子直接发育而成的个体，其体细胞中染色体数目是正常个体的一半。
3、单体变异出现有两种情况：①亲本减数第一次分裂时同源染色体未分离，②亲本减数第二次分裂时姐妹
染色体未分离。
【详解】A、花药离体培养得到单倍体植株，单倍体是指由未受精的配子直接发育而成的个体，其体细胞中
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染色体数目是正常个体的一半，单体是染色体数目比正常二倍体少 1 条，A 错误；
B、8 号单体做母本时，子代中单体占 50%，8 号单体做父本时，子代中单体占 5%，说明染色体异常的雄配
子具有较高的死亡率，B 正确；
C、单体变异出现有两种情况：亲本减数第一次分裂时同源染色体未分离或亲本减数第二次分裂时姐妹染色
体未分离，C 错误；
D、分析表格可知，8 号单体做母本时，正常配子（n）：单体配子（n-1）=1∶1，8 号单体做父本时，正常配
子（n）∶单体配子（n-1）=19∶1，缺失 2 条 8 号染色体的玉米不能存活，故单体自交，子代存活植株中，二
倍体：单体=19∶20，D 正确。
故选 AC。
15. 明代徐光启在《农政全书》中提到“故涸泽者，蝗之原本也，欲除蝗，图之此其地矣”，“种棉二年，
翻稻一年，草根溃烂，土气肥厚，虫螟不生”，“种黄栗之法：治地成畦，约一尺二寸成行分种，空地之中，
仍要种豆”。下列有关叙述错误的是（ ）
A. “欲除蝗应图涸泽之地”，是降低蝗虫的环境容纳量，控制其数量
B. “草根溃烂，土气肥厚”，腐烂的草根为农作物提供了有机物和无机盐
C. “种棉二年，翻稻一年”能减少病虫害的发生，主要是改变了生态环境和食物链，使害虫无法生存
D. “空地之中，仍要种豆”的主要目的是调整能量流动关系，使能量持续高效流向对人类最有益部分
【答案】BD
【解析】
【分析】环境容纳量指在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量，又称为 K 值。
气候、食物、捕食、疾病、寄生等外源性因素都会影响环境容纳量。
【详解】A、环境容纳量指一定空间中环境所能维持的种群最大数量，又称为 K 值。气候、食物、捕食、
疾病、寄生等外源性因素都会影响环境容纳量。“欲除蝗应图涸泽之地”指如果要除去蝗灾则应该去除涸泽之
地，是从根本上除去蝗虫的生存环境，减小其环境容纳量，A 正确；
B、“草根溃烂，土气肥厚”，腐烂的草根为农作物提供了二氧化碳和无机盐，B 错误；
C、棉稻水旱轮作改变了原有的生态环境和食物链，使害虫无法生存，从而减少病虫害的发生，C 正确；
D、“空地之中，仍要种豆”的主要目的利用与豆科作物互利共生的根瘤将空气中的氮气转变为含氮的养料，
提高土壤肥力，D 错误。
故选 BD。
16. 研究人员对小鼠进行致病性大肠杆菌接种，构建腹泻模型。用某种草药进行治疗，发现草药除了具有抑
菌作用外，对于空肠、回肠黏膜细胞膜上的水通道蛋白 3（AQP3）的相对表达量也有影响，结果如图所示。
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下列叙述正确的是（ ）
A. 水的吸收以自由扩散为主、水通道蛋白的协助扩散为辅
B. 模型组空肠黏膜细胞对肠腔内水的吸收减少，引起腹泻
C. 治疗后空肠、回肠 AQP3 相对表达量提高，缓解腹泻，减少致病菌排放
D. 治疗后回肠 AQP3 相对表达量高于对照组，可使回肠对水的转运增加
【答案】BCD
【解析】
【分析】1、自由扩散是物质从高浓度扩散至低浓度，不需要载体协助也不耗能；协助扩散是物质从高浓度
扩散至低浓度，需要转运蛋白协助，但不耗能，转运速率受转运蛋白数量制约。
2、水通道蛋白是一种位于细胞膜上的蛋白质（内在膜蛋白），在细胞膜上组成“孔道”，可控制水在细胞的进
出，就像是“细胞的水泵”一样。
【详解】A、水分子跨膜运输的主要方式是经过水通道蛋白的协助扩散，A 错误；
B、模型组空肠 AQP3 相对表达量降低，空肠黏膜细胞对肠腔内水的吸收减少，引起腹泻，B 正确；
C、治疗后空肠、回肠 AQP3 相对表达量提高，对水的转运增加，缓解腹泻，减少致病菌排放，C 正确；
D、治疗组回肠 AQP3 相对表达量高于对照组，可使回肠对水的转运增加，D 正确。
故选 BCD。
三、非选择题（共 60 分）
17. 应用基因工程可以治理被重金属污染的土壤。科研人员在筛选重金属富集基因的过程中发现 CadW 基因
是使微生物具有强吸附金属能力的关键基因，他们对 CadW 基因序列进行改造，获得了适合在植物体内表
达的 CadWP 基因，并构建了 35S—CadWP—GFP 融合表达载体，如下图所示。回答下列问题：
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（1）35S 是一种启动子，启动子的作用是______。构建基因表达载体时，为了保证 CadWP 基因表达的蛋
白和绿色荧光蛋白融合在一起，应去除 CadWP 基因末端的______序列，将 CadWP 基因和 GFP 基因融合的
目的是_____来检测 CadWP 基因是否成功导入并表达。
（2）已知不同的生物对密码子具有不同的偏好，即不同生物在翻译过程中对决定相同氨基酸的不同密码子
的使用频率存在差异，可在不改变_____的前提下，将_____，以达到将 CadW 基因改造为 CadWP 基因的目
的。
（3）为了证明 CadWP 蛋白对 具有强吸附能力，科研人员将 35S—CadWP—GFP 融合表达载体导入某
种植物细胞中，对照组的处理方式应为_____，然后比较两种植物在被 污染的土壤中对 的吸附能
力，为了保证实验结果可信，应确保相同的无关变量有_____（答出 2 点）。
【答案】（1） ①. 作为 RNA 聚合酶识别并结合的部位，驱动基因转录 ②. 终止子 ③. 可通过观
察翻译产物是否发出荧光
（2） ①. 翻译产物(或 Cadw 蛋白)的氨基酸序列 ②. CadW 基因的部分碱基进行替换，使其转录产
生的 mRNA 所含密码子为植物偏好密码子
（3） ①. 将 35S-CFP 载体导入同种植物细胞中 ②. 土壤中的 Cd2+浓度；两种植物的生理状态；两
种植物的培养条件
【解析】
【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。
【小问 1 详解】
启动子的作用是作为 RNA 聚合酶识别并结合的部位,驱动基因转录。为了保证 CadWP 基因表达的蛋白和绿
色荧光蛋白融合在一起，应去除 CadWP 基因末端的终止子序列，从而使其表达不终止，并继续表达 GFP
基因。将 CadwP 基因和 GFP 基因融合的目的是便于通过观察荧光来检测 CadWP 基因是否成功导人并表达，
此处 GFP 基因为标记基因。
【小问 2 详解】
不同的生物对密码子具有不同的偏好，改造的目的是使该基因能在植物细胞中高效表达，因此从密码子偏
好的角度分析，改造的思路是对 CadW 基因的部分碱基进行替换，在不改变翻译产物的氨基酸序列的前提
下，使其转录产生的 mRNA 所含密码子为植物偏好密码子。
【小问 3 详解】
该实验的目的是证明CadWP蛋白对Cd2+具有强吸附能力，因此要排除GFP基因的影响，对照组应将35S-GFP
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载体导入植物细胞。为了保证实验结果可信，应确保相同的无关变量有土壤中的 Cd2+浓度、两种植物的生
理状态、两种植物的培养条件等。
18. 水稻矮缩病毒（RDV）可借助叶蝉侵染水稻。研究者对三种生物的互作关系进行了研究。
（1）RDV 与水稻的种间关系是_____；叶蝉通过取食水稻获得水稻同化的物质和能量，故其在生态系统营
养结构中处于第_____营养级。
（2）用不携带 RDV 的叶蝉（不带毒叶蝉）取食水稻后移除叶蝉，获得对照组水稻；利用_____取食水稻后
移除叶蝉，获得带毒水稻作为实验组。将 15 头饥饿处理的叶蝉接入图 1 装置两株水稻的中心点，统计对照
组和实验组水稻上的叶蝉数量，结果如图 2。
图 2 体现出带毒、不带毒叶蝉对水稻的取食偏好分别是_____。
（3）研究发现，RDV 感染使水稻释放挥发性物质 E。将两种叶蝉置于图 3 所示的四臂嗅觉仪的中心，其中
一臂连接气味源，统计一段时间内叶蝉在四个区域停留的时间，结果如下。
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●、△的多少分别代表不带毒、带毒叶蝉在该区域停留时间的长短。
①据图 3 分析，E 对两种叶蝉的作用分别是_____。
②现有无法合成 E 的突变体。利用图 1 装置设计实验验证“RDV 通过诱导水稻产生挥发性物质 E 影响叶蝉
的取食偏好”。组别如下：
组别 左侧水稻 右侧水稻 不带毒叶蝉的实验结果 带毒叶蝉的实验结果
1 野生型 突变体 Ⅰ Ⅱ
2 带毒野生型 带毒突变体甲 Ⅲ Ⅳ
预期Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ对应的实验结果依次为_____（填字母）。
a、左侧水稻上的叶蝉数量与右侧水稻的基本相同
b、左侧水稻上的叶蝉数量多于右侧水稻
c、左侧水稻上的叶蝉数量少于右侧水稻
【答案】（1） ①. 寄生 ②. 二
（2） ①. 等量携带 RDV 的叶蝉（带毒叶蝉） ②. 不带毒水稻、带毒水稻；
（3） ①. 吸引不带毒叶蝉，对带毒叶蝉无影响 ②. a、a、b、a
【解析】
【分析】群落的种间关系中有捕食、种间竞争、寄生和互利共生等。寄生，即两种生物在一起生活，一方
受益，另一方受害，后者给前者提供营养物质和居住场所，这种生物的关系称为寄生。
【小问 1 详解】
RDV 寄生在水稻的活细胞中才能生长繁殖，故 RDV 与水稻种间关系是寄生；叶蝉通过取食水稻获得水稻
同化的物质和能量，属于初级消费者，在生态系统营养结构中处于第二营养级。
【小问 2 详解】
分析题意可知，该实验的自变量是叶蝉是否带毒，故应用（相同数量的）不带毒叶蝉取食水稻后移除叶蝉，
获得对照组水稻，实验组应为利用等量携带 RDV 的叶蝉（带毒叶蝉）取食水稻后移除叶蝉，获得带毒水稻
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作为实验组。分析图 2，实验组中含有不带毒叶蝉的数量多于对照组，实验组中含有带毒叶蝉的数量少于对
照组，由此可知，图 2 体现出带毒、不带毒叶蝉对水稻的取食偏好分别是（带毒叶蝉偏好取食）不带毒水
稻、（不带毒叶蝉偏好取食）带毒水稻。
【小问 3 详解】
①分析图 3，不带毒叶蝉在靠近物质 E 区域聚集，而带毒叶蝉在四个区域停留时间相差不大，故 E 吸引不
带毒叶蝉，对带毒叶蝉无影响。
②依据题意：RDV 通过诱导水稻产生挥发性物质 E，故带毒野生型水稻才能产生 E，野生型、突变体、带
毒突变体不能产生 E。而 E 可以吸引不带毒叶蝉，因此Ⅲ的结果为左侧水稻上的叶蝉数量多于右侧水稻，
其它均为左侧水稻上的叶蝉数量与右侧水稻的基本相同，即预期Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ对应的实验结果依次为 a、
a、b、a。
19. 湖南东江湖国家湿地公园包括整个东江湖及与东江湖水面相连的第一层山脊线向水坡地的部分区域，公
园内山岭层叠、沟壑纵横、地形复杂，植物和动物资源都非常丰富，自然景观和人文景观交相辉映。请回
答下列问题：
（1）湿地公园生态系统的结构包括_____。研究某种水鸟的生态位，通常要研究它的_____（答出 2 点）。
（2）湿地公园中的挺水植物如荷花、菖蒲对光信息非常敏感，当日照时间达到一定长度时才会开花，从信
息传递的角度分析，说明_____。
（3）在对受污染后的湿地进行修复时，专家组选择了净化能力较强的多种水生植物并进行合理布设，同时
考虑节省投资和维护成本，该做法遵循了生态工程的_____原理。
（4）湿地公园周边大力推行生态农业，把农作物秸秆作为饲料喂牲畜，牲畜粪便进入沼气池等，从生态系
统的能量流动角度分析，这样做的意义是_____。
【答案】（1） ①. 生态系统的组成成分和营养结构（或食物链和食物网） ②. 栖息地、食物、天敌
以及与其他物种的关系（答出 2 点即可）
（2）生物种群的繁衍离不开信息的传递
（3）自生、整体 （4）实现了对能量的多级利用，提高了能量的利用率
【解析】
【分析】信息传递在生态系统中的作用：(1)个体：生命活动的正常进行，离不开信息的传递。 (2)种群：生
物种群的繁衍，离不开信息传递。(3)群落和生态系统：能调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定。
【小问 1 详解】
生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构。研究动物的生态位，通常要研究它的栖息地、食物、
天敌以及与其他物种的关系等。
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【小问 2 详解】
日照时间达到一定长度时荷花、菖蒲才会开花，这体现了生物种群的繁衍离不开信息的传递。
【小问 3 详解】
选择净化能力较强的多种水生植物并进行合理布设，利用生态系统的自生原理，利用生物之间通过各种相
互作用进行自组织，实现系统结构与功能的协调，形成有序的整体。同时考虑节省投资和维护成本，遵循
了整体原理。
【小问 4 详解】
把农作物秸秆作为饲料喂牲畜，牲畜粪便进入沼气池等，这实现了对能量的多级利用，提高了能量的利用
率。
20. 金黄色葡萄球菌是一种适应性强、普遍存在的病原菌，能在各种极端恶劣的环境中存活，并在人和动物
中引起广泛的感染。作为生物抗菌剂的噬菌体 vB_SauM_RS（DNA 病毒）对牛奶中的金黄色葡萄球菌有良
好的裂解效果。科研小组研究了噬菌体 vB_SauM_RS 对金黄色葡萄球菌的裂解作用，结果如图所示。注：
噬菌体的效价是指每毫升样品中所含有感染性噬菌体的颗粒数。请回答：
（1）据图可知，随着培养时间的延长，细菌浓度逐渐_____（“降低”或“升高”），说明_____。
（2）噬菌体 vB_SauM_RS 侵染金黄色葡萄球菌时，注入菌体内的和留在菌体外的分别是_____。
（3）欲验证（2）小题中提到的噬菌体侵染情况，通常采用放射性同位素标记法进行。可用放射性同位素
_____分别标记噬菌体的蛋白质和 DNA，原因是_____。
（4）离心后，上清液和沉淀物分别是_____和被侵染的细菌。若想要离心后达到理想结果，在离心前需要
进行_____处理。
（5）进行放射性检测时，只能检测放射性出现的部位，不能确定是何种元素的放射性，所以标记噬菌体的
蛋白质和 DNA 时，应该标记在_____（“相同”或“不同”）噬菌体上。
【答案】（1） ①. 降低 ②. 噬菌体在细菌体内不断增殖，导致（部分）细菌裂解
（2）DNA 和蛋白质 （3） ①. 35S，32P ②. 噬菌体中，仅蛋白质分子中含硫，磷几乎都存在于
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DNA 分子中
（4） ①. 噬菌体颗粒（T2 噬菌体） ②. 搅拌
（5）不同
【解析】
【分析】噬菌体侵染细菌实验结果表明，噬菌体的蛋白质并没有进入细菌内部，而是留在细菌的外部，噬
菌体的 DNA 却进入了细菌体内，可见，噬菌体在细菌内的增殖是在噬菌体 DNA 的作用下完成的。
【小问 1 详解】
据图可知，随着培养时间的延长，细菌浓度逐渐降低，说明噬菌体在细菌体内不断增殖，导致（部分）细
菌裂解。
【小问 2 详解】
噬菌体 vB_SauM_RS 侵染细菌时，噬菌体的核酸—DNA 注入细菌内，而蛋白质留在细菌外边。
【小问 3 详解】
放射性同位素标记噬菌体的蛋白质和 DNA 时，要选择特有元素进行标记，所以用 35S 和 32P 标记噬菌体的
蛋白质和 DNA，原因是噬菌体中，仅蛋白质分子中含硫，磷几乎都存在于 DNA 分子中。
【小问 4 详解】
离心后，上清液和沉淀物分别是噬菌体颗粒（T2 噬菌体）和被侵染的细菌。若想要离心后达到理想结果，
在离心前需要进行充分搅拌，其目的是使噬菌体颗粒和细菌分离。
【小问 5 详解】
进行放射性检测时，只能检测放射性出现的部位，不能确定是何种元素的放射性，所以标记噬菌体的蛋白
质和 DNA 时，应该标记在不同噬菌体上，这样在实验前都已经清楚亲代噬菌体被标记的是哪一部分。
21. 油菜是重要的油料作物，图是绿色植物叶绿体中所发生的部分生理过程，但我国部分油菜种植区土壤钾
含量偏低，使其产量下降。为探究缺钾胁迫对油菜光合作用的影响，科研人员选取缺钾的田块进行试验，
设置施钾肥（不缺钾）和不施钾肥两个处理，在越冬期检测油菜光合作用相关指标，结果如下表。据图回
答下列问题。
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净光合速率 气孔导度（mlH2O• 胞间 CO2 浓度 叶绿素含 处理
施钾肥 23.3 0.35 234 0.64
不施钾肥 16.8 0.20 267 0.42
注：气孔导度表示气孔开放的程度。
（1）图示生理过程为_____，发生的场所是_____。
（2）图中 NADPH 的具体作用是_____。在其他条件适宜的情况下，突然停止 CO2 的供应，短时间内 NADPH
的含量将_____。
（3）结构 X 是 ATP 合成酶，它被视为微型分子马达，在膜两侧的质子（H+）浓度梯度形成的电化学势能
驱动下，催化 ADP 和 H+合成 ATP。由图可知，形成质子浓度梯度的途径除 b6 复合体将基质侧的质子转移
到内腔外，还有_____（答出两点即可）。
（4）研究者认为缺钾引起的气孔导度下降_____油菜净光合速率下降的主要原因，依据是_____。
（5）Rubisc 是一种双功能酶，既能催化暗反应中 C5（RuBP）的羧化反应（C5 与 CO2 结合形成 C3 分子），
也能催化光呼吸中 RuBP 的氧化反应（如图 1）。钾含量对 Rubisc 活性的影响如图 2 所示。
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（μml•m-2•s-1） m-2•s-1） （μmlCO2•ml-1） 量（mg•g-1）
请综合上述研究结果，推测缺钾导致油菜产量下降的原因_____。
【答案】（1） ①. 光反应 ②. 类囊体薄膜
（2） ①. 为暗反应提供部分能量并还原 C3 ②. 增多
（3）水的光解和 NADPH 的生成
（4） ①. 不是 ②. 缺钾组油菜叶片胞间 CO2 浓度高于施钾肥组，但是光合速率低
（5）一方面，缺钾使油菜叶绿素含量减少，抑制了光反应，减少了为暗反应提供的 ATP 和 NADPH：另一
方面，缺钾抑制了 RuBP 的羧化速率，并提高了 RuBP 的氧化与羧化速率的比值，抑制了暗反应。油菜光合
作用被抑制，导致产量下降
【解析】
【分析】光合作用包括光反应和暗反应阶段：1、光反应阶段是在类囊体的薄膜上进行的。叶绿体中光合色
素吸收的光能将水分解为氧和 H+，氧直接以氧分子的形式释放出去，H+与氧化型辅酶Ⅱ（NADP+）结合，
形成还原型辅酶Ⅱ（NADPH）。还原型辅酶Ⅱ作为活泼的还原剂，参与暗反应阶段的化学反应，同时也储
存部分能量供暗反应阶段利用；在有关酶的催化作用下，提供能量促使 ADP 与 Pi 反应形成 ATP。
2、暗反应在叶绿体基质中进行，在特定酶的作用下，二氧化碳与五碳化合物结合，形成两个三碳化合物。
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。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的反应转化为糖类；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。
【小问 1 详解】
图中进行的过程包括水光解、NADPH 和 ATP 的合成，因此为光反应过程，发生在类囊体薄膜上。
【小问 2 详解】
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光反应产生的 NADPH 可为暗反应提供部分能量并还原 C3，在其他条件适宜的情况下，突然停止 CO2 的供
应，CO2 固定形成的 C3 减少，短时间内 C3 的还原速率降低，消耗的 NADPH 减少，而光反应速率短时间内
不变，产生 NADPH 的速率不变，因此 NADPH 的含量将增加。
【小问 3 详解】
根据图示可知，水 光解可增加类囊体膜内的 H+浓度，而基质中 NADPH 的生成可消耗基质中 H+，因此形
成质子浓度梯度的途径除 b6 复合体将基质侧的质子转移到内腔外，还有水的光解和 NADPH 的生成。
【小问 4 详解】
根据表格数据可知，缺钾组油菜叶片胞间 CO2 浓度高于施钾肥组，但是光合速率低，因此缺钾引起的气孔
导度下降不是油菜净光合速率下降的主要原因。
【小问 5 详解】
根据表格中数据可知，缺钾会使油菜叶绿素含量减少，因此会抑制光反应，减少了为暗反应提供的 ATP 和
NADPH；根据图 2 可知，缺钾抑制了 RuBP 的羧化速率，并提高了 RuBP 的氧化与羧化速率的比值，抑制
了暗反应；油菜光合作用被抑制，导致产量下降，因此缺钾会导致油菜产量下降。
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