湖南师范大学附属中学2025-2026学年高三上学期期末考试生物试卷（Word版附答案）

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一、选择题（本题共 12 小题，每小题 2 分，共 24 分。每小题只有一个选项符合题目要求。）
1. 已知 PD-1 和 CTLA-4 为 T 细胞膜上的受体，抑制 PD-1 的作用能活化 T 细胞，抑制 CTLA-4 的作用能使
T 细胞大量增殖，从而增强免疫功能。肿瘤细胞可通过一定的生理机制影响 PD-1 和 CTLA-4 的活性，从而
减轻或逃避来自免疫系统的攻击。下列叙述错误的是（ ）
A. 癌变细胞表面的某些物质会成为抗原而被细胞毒性 T 细胞攻击
B. 可通过抑制 CDLA-4 和 PD-1 的活性提高移植器官的成活率
C. 若 T 细胞中 CTLA-4 相关基因表达过低可能出现自身免疫病
D. T 细胞大量增殖、攻击肿瘤细胞体现了免疫系统的监视功能
【答案】B
【解析】
【详解】A、癌变细胞表面异常蛋白可作为抗原，被细胞毒性 T 细胞识别并攻击，属于细胞免疫的正常功能，
A 正确；
B、抑制 CTLA-4 和 PD-1 的活性会增强 T 细胞功能，导致免疫反应过强，加剧移植器官的排斥反应，降低
成活率，B 错误；
C、CTLA-4 基因表达过低时，T 细胞过度活化可能攻击自身正常细胞，引发自身免疫病，C 正确；
D、免疫系统的监视功能是识别、清除异常细胞（如癌细胞），T 细胞增殖攻击肿瘤细胞体现了该功能，D
正确。
故选 B。
2. 乳铁蛋白是一种分泌型糖蛋白，由一条多肽链折叠形成具有叶状空间结构的蛋白质分子，能携带 共
同进入细胞。下列叙述错误的是（ ）
A. 分泌到胞外的乳铁蛋白被用来形成糖被参与信息传递
B. 乳铁蛋白携带 进入细胞的过程需要消耗能量
C. 乳铁蛋白加工的场所是内质网和高尔基体
D. 乳铁蛋白多肽链形成的叶状结构可能存在氢键的作用
【答案】A
【解析】
【详解】A、乳铁蛋白是一种分泌型糖蛋白，能携带 Fe3+共同进入细胞，说明乳铁蛋白不是用来形成糖被参
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与信息传递，而是起到运输 Fe3+进入细胞的作用，A 错误；
B、乳铁蛋白为大分子物质，进入细胞的方式为胞吞，因此乳铁蛋白携带 Fe3+进入细胞的过程需要消耗能量，
B 正确；
C、乳铁蛋白是一种分泌蛋白，其加工的场所是内质网和高尔基体，C 正确；
D、乳铁蛋白是一种分泌型糖蛋白，由一条多肽链折叠形成具有叶状空间结构的蛋白质分子，氢键的作用使
得叶状结构的形成，D 正确。
故选 A。
3. 党的二十大指出，我们要坚持绿水青山就是金山银山的理念，在废弃矿山生态治理工作的推进下，目前
很多历史遗留矿山披绿焕颜。下列叙述错误的是（ ）
A. 人工制造表土是矿区废弃地植被恢复工程的前提
B. 矿区废弃地的植被恢复需要土壤微生物群落的重建
C. 修复后，植物多样性提高，丰富了动物栖息环境，促进了群落的演替
D. 修复后，生物群落能实现自我更新和维持，体现了生态工程的协调原理
【答案】D
【解析】
【详解】A、矿区废弃地土壤结构破坏严重，人工制造表土可提供植物生长 基质和养分，是植被恢复的基
础条件，A 正确；
B、土壤微生物参与有机质分解、养分循环等过程，其群落重建对土壤功能恢复和植物营养供应至关重要，
B 正确；
C、植物多样性增加可改善微环境，为动物提供食物和栖息地，加速群落结构与功能的恢复，推动群落演替
进程，C 正确；
D、修复后生物群落实现自我更新和维持，体现了生态系统通过生物组分自我调节维持稳定性的能力，符合
自生原理，D 错误。
故选 D。
4. 生物学研究中蕴含着宝贵的科学思路和方法。下列叙述错误的是（ ）
A. 自变量控制中的“减法原理”可用于探究细胞核的功能
B. X 射线提高果蝇突变率的原理研究为航天育种提供了理论支持
C. 自由组合定律的发现和 DNA 复制方式的解释都使用了假说—演绎法
D. 在暗室中饲养果蝇希望获得眼睛退化个体的思路符合自然选择学说的观点
【答案】D
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【解析】
【分析】艾弗里在探索肺炎双球菌遗传物质的实验中，很好的设计了“加法”实验和“减法”实验：
1、在“加法”实验中，艾弗里在培养R型肺炎双球菌的培养基中分别加入了分离提纯的S型肺炎双球菌的DNA、
蛋白质等物质，结果，只在加入 DNA 的培养基上出现了 S 型肺炎双球菌，说明 DNA 是肺炎双球菌的遗传
物质，蛋白质等其他物质不是遗传物质。
2、在“加法”实验之后，艾弗里又设计了“减法”实验，他在培养 R 型肺炎双球菌的培养基中除了加入分离提
纯的 S 型肺炎双球菌的 DNA 之外，还同时加入了 DNA 水解酶，结果培养基上没有出现 S 型肺炎双球菌。
【详解】A、自变量控制中的“减法原理”可用于探究细胞核的功能，即实验中的自变量为有无细胞核，A 正
确；
B、X 射线提高果蝇突变率的原理是基因突变，该研究为航天育种提供了理论支持，即航天育种的原理是基
因突变，B 正确；
C、自由组合定律的发现和 DNA 复制方式的解释均使用了假说—演绎法，该方法是科学探究的一般思路，
C 正确；
D、在暗室中饲养果蝇希望获得眼睛退化个体的思路符合拉马克的用进废退学说，D 错误。
故选 D。
5. 下表为某培养基的配方，有关叙述错误的是（ ）
成分 牛肉膏 葡萄糖 抗生素 琼脂 蒸馏水
含量 10g 10g 2g 适量 适量 1000mL
A. 该培养基 pH 调好后还需要灭菌后才能用于接种
B. 该培养基中的牛肉膏来源于动物，含有糖、维生素和有机氮等营养物质
C. 此培养基可以用来检测自来水中细菌含量是否符合饮用水标准
D. 应用湿热灭菌法对该培养基进行灭菌
【答案】C
【解析】
【详解】A、培养基配制流程要求：pH 调节后必须灭菌以消除杂菌，才能接种目标微生物，A 正确；
B、牛肉膏为动物组织水解产物，含有多肽、氨基酸（有机氮源）、糖类及维生素等营养物质，B 正确；
C、该培养基含抗生素（选择剂），会抑制敏感菌生长，无法反映自来水中细菌总数，不符合饮用水标准检
测要求（需用无选择性的普通培养基），C 错误；
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D、培养基常用湿热灭菌法（高压蒸汽灭菌）彻底灭菌，D 正确；
故选 C。
6. 醛固酮可诱导肾小管和集合管的管壁上皮细胞合成多种蛋白质，如顶端膜上的钠离子通道和基底膜上的
钠钾泵，促进肾小管和集合管对 Na+的重吸收，如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A. 醛固酮促进 Na+重吸收的同时也促进 K+的排出
B. 血 Na+和血 K+浓度升高均可促进醛固酮的分泌
C. Na+由管腔进入血管的方式既有主动运输又有被动运输
D. 顶端膜上的 K+外流依赖于基底膜上钠钾泵的正常活动
【答案】B
【解析】
【分析】醛固酮是由肾上腺皮质所分泌的一种激素，可促进肾小管和集合管对 Na+的重吸收，同时增加了
K+的排出，即产生“保钠排钾”的作用。
【详解】A、据题图分析可知，醛固酮的主要作用是促进肾小管和集合管对 Na+的重吸收，并增加 K+的排泄。
醛固酮通过诱导肾小管和集合管的管壁上皮细胞合成多种蛋白质，如顶端膜上的钠离子通道和基底膜上的
钠钾泵，从而增加 Na+的重吸收并促进 K+的排出，A 正确；
B、醛固酮的分泌主要受血 Na+浓度的调节，当血 Na+浓度降低时，醛固酮的分泌会增加，以促进 Na+的重
吸收并恢复血 Na+浓度的平衡。而血 K+浓度的升高则会促进醛固酮的分泌，因为醛固酮的升高会促进 K+的
排泄，所以，B 错误；
C、据题图分析可知，Na+由管腔进入血管的过程包括两个步骤：首先通过顶端膜上的钠离子通道以协助扩
散的方式（一种被动运输方式）进入上皮细胞，然后通过基底膜上的钠钾泵以主动运输的方式被泵出上皮
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细胞进入血管，C 正确；
D、顶端膜上的 K+外流是依赖于顺浓度梯度进行，即 K+在细胞内的浓度高于在管腔中的浓度，且细胞膜对
K+具有通透性。然而，这个过程的持续进行需要基底膜上钠钾泵的正常活动来维持。钠钾泵通过消耗 ATP
将 Na+从细胞内泵出并将 K+泵入细胞内，从而维持了细胞内外的 Na+和 K+浓度差，为顶端膜上的 K+外流提
供了动力，D 正确。
故选 B。
7. 岛屿上的物种数主要取决于物种迁入和灭亡的动态平衡。迁入率取决于岛屿与大陆（物种来源地）之间
的距离；灭亡率取决于岛屿上资源（一般与岛屿面积正相关）的多少，也与种间竞争强度有关。下列叙述
错误的是（ ）
A. 距离大陆越远，岛屿生态系统的抵抗力稳定性越高
B. 一般来说，岛屿的面积越大能够提供的生态位越多
C. 岛屿上某种群的迁入率和死亡率可直接影响该物种的种群密度
D. 种间竞争会影响竞争双方的资源占有量进而影响其环境容纳量
【答案】A
【解析】
【分析】1、一定的环境条件所能维持的种群最大数量称为环境容纳量，又称 K 值。
2、种间竞争是指两种或更多种生物共同利用同样的有限资源和空间而产生的相互排斥的现象。
3、生态系统维持或恢复自身结构与功能处于相对平衡状态的能力，叫作生态系统的稳定性。
4、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，
称为这个物种的生态位。
【详解】A、依题意，迁入率取决于岛屿与大陆（物种来源地）之间的距离，岛屿与大陆的距离影响物种的
迁入，不使物种灭亡。距离大陆越远，则迁入率越低，物种多样性下降，营养结构变简单，岛屿生态系统
的抵抗力稳定性下降，A 错误；
B、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，
称为这个物种的生态位。一般来说，岛屿的面积越大能够提供的生态位越多，B 正确；
C、种群的出生率和死 亡率、迁入率和迁出率直接决定种群密度，因此，岛屿上某种群的迁入率和死亡率
可直接影响该物种的种群密度，C 正确；
D、一定的环境条件所能维持的种群最大数量称为环境容纳量，种间竞争会影响竞争双方的资源占有量进而
影响其环境容纳量，D 正确。
故选 A。
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8. 发酵工程因生产条件温和、原料来源丰富、价格低廉等特点，在食品工业、生物制药等领域都得到了广
泛的应用。下列关于发酵工程的应用，叙述错误的是（ ）
A. 性状优良的菌种可以从自然界中筛选出来，也可以通过诱变育种或基因工程育种获得
B. 在发酵之前需要对菌种进行扩大培养
C. 如果发酵产物是青霉素，则培养基和发酵设备不需要进行严格的灭菌
D. 如果产品是代谢物，可根据产物的性质采取适当的提取、分离和纯化措施来获得产品
【答案】C
【解析】
【详解】A、用于发酵的性状优良的菌种可以从自然界中筛选，也可以通过诱变育种或基因工程育种获得，
A 正确；
B、发酵前需对菌种进行扩大培养，以增加菌体数量满足接种需求，B 正确；
C、在青霉素生产过程中如果污染了杂菌，某些杂菌会分泌青霉素酶将青霉素分解掉，因此，培养基和发酵
设备都需要进行严格的灭菌，C 错误；
D、如果产品是代谢物，可根据产物的性质采取适当的提取、分离和纯化措施来获得产品，D 正确。
故选 C。
9. 哺乳动物的苦味受体（TAS2R16）能识别苦味物质，绝大多数哺乳动物的 TAS2R16 某特定位点为赖氨酸
（K），人类和白面僧面猴却独立演化出了天冬酰胺（N）。科学家通过蛋白质工程将白面僧面猴该位点处的
N 替换为 K 后，其对苦味的敏感性显著下降。下列叙述错误的是（ ）
A. 以上研究为分子生物学证据，是判断物种间进化关系的直接证据
B. 经科学家蛋白质工程改造后的白面僧面猴增加了该物种的遗传多样性
C. 若白面僧面猴 TAS2R16 中 N 替换为 K，将导致其种群基因库组成发生改变
D. 人类的 TAS2R16 该位点上天冬酰胺（N）的出现，对物种的繁衍有积极意义
【答案】A
【解析】
【详解】A、分子生物学证据（如蛋白质序列差异）属于间接证据，化石才是判断物种进化关系的直接证据；
A 错误；
B、经蛋白质工程改造后的白面僧面猴，其 TAS2R16 蛋白的氨基酸序列发生了改变，这属于可遗传的变异，
增加了该物种的遗传多样性，B 正确；
C、若将白面僧面猴 TAS2R16 中 N 替换为 K，属于基因突变，突变后的基因会进入种群基因库，导致基因
库组成改变，C 正确；
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D、人类 TAS2R16 位点演化出 N 可提高苦味敏感性，有助于规避有毒食物，增强生存适应性，对物种繁衍
具有积极意义，D 正确。
故选 A。
10. 单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高、纯度高、可大量制备等优点，图为单克隆抗体制备过程示意图，
下列相关叙述正确的是（ ）
A. 注射抗原 A 的主要目的是刺激小鼠产生能够分泌相应抗体的记忆 B 细胞
B. 利用 HAT 选择培养基筛选得到的杂交瘤细胞可直接用于单克隆抗体制备
C. “生物导弹”中的单克隆抗体能特异性地结合抗原但不能直接杀死肿瘤细胞
D. 为提高筛选效果，用 96 孔板培养杂交瘤细胞时每一个孔中尽量接种多个细胞
【答案】C
【解析】
【详解】A、注射抗原 A 的主要目的是刺激小鼠产生免疫反应，从而得到能产生抗体的浆细胞，A 错误；
B、利用 HAT 选择培养基筛选得到的杂交瘤细胞还需再次筛选才能筛选出能产生所需专一性抗体的杂交瘤
细胞，用于单克隆抗体制备，B 错误；
C、“生物导弹” 原理是借助单克隆抗体的定位导向作用将药物定向带到癌细胞，在原位杀死癌细胞，单克
隆抗体只起定位作用不能杀死癌细胞，C 正确；
D、为提高筛选效果，用 96 孔板培养杂交瘤细胞时每一个孔中尽量接种一个杂交瘤细胞，D 错误。
故选 C。
11. 研究发现，植物顶端优势与某种调节物质（SL）对生长素（IAA）的代谢调节有关。为研究 SL 的产生
场所及作用，某研究小组利用 SL 合成缺陷的突变豌豆（M）与野生型豌豆（W）进行不同组合的 Y 型嫁接，
如图 1 所示（C 为砧木），图 2 表示不同嫁接株的 A、B 枝条上侧芽的长度。下列说法错误的是（ ）
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A. 当 M 作为砧木时，A、B 侧芽长度高于以 W 为砧木组
B. 由实验结果分析 SL 的合成器官可能为根
C. SL 通过调节生长素的运输促进侧芽的生长
D. 图 2 中四种嫁接类型都能合成 IAA
【答案】C
【解析】
【详解】A、由图 2 可知，当 M 作为砧木时，A、B 侧芽长度高于以 W 为砧木组，A 正确；
B、因为 W·M 组（W 做接穗，M 做砧木）侧芽长度比 W·W 组（W 做接穗和砧木）长，而 M 是 SL 合成缺
陷的突变豌豆，这表明当根为 M（不能合成 SL）时，侧芽生长受抑制作用减弱，所以可推测 SL 的合成器
官可能为根，B 正确；
C、豌豆突变体（M）不能合成 SL，当其作为砧木时，A、B 侧芽长度均高于以 W 为砧木组，因而可说明
SL 对豌豆植物侧芽的生长具有抑制作用，C 错误；
D、由图 2 可知，四种嫁接类型侧芽都能生长，说明四种嫁接类型都能合成 IAA，D 正确。
故选 C。
12. miRNA 是细胞中的一类非编码小分子RNA，其与有关蛋白形成沉默复合体RISC后，通过与靶mRNA 结
合调控基因的表达，具体机理如图。miR-150 为 miRNA 家族成员之一，在多种肿瘤细胞中均异常表达。
研究人员将 miR-150 过表达质粒及其阴性对照质粒 miR-NC 分别导入宫颈癌细胞后，检测细胞凋亡率和
FOXO4 蛋白表达量，结果如图。下列叙述错误的是（ ）
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A. miRNA 可调控基因表达，从而影响生物的性状，属于表观遗传
B. miRNA 与靶 mRNA 结合，阻止核糖体的移动阻止翻译的进行
C. 据图推测 FOXO4 蛋白的作用是抑制宫颈癌细胞的凋亡
D. 降低宫颈癌细胞中 miR-150 的表达是治疗该癌症的一项思路
【答案】C
【解析】
【详解】A、miRNA 可调控基因表达，从而影响生物的性状，并未改变基因的序列，属于表观遗传，A 正
确；
B、翻译的方向从 mRNA 的 5，端→3，端，RISC 中的 miRNA 与靶 mRNA 的 3，端结合，通过阻止核糖体移
动阻止翻译的进行，B 正确；
CD、实验表明，miR-150 组 FOXO4 的蛋白条带较细，说明蛋白含量较少，而 miR-150 组细胞凋亡率较低，
说明细胞生存较好，因此 miR-150 可能通过靶向下调 FOXO4 基因表达来促进宫颈癌细胞的生长和存活，C
错误，D 正确。
故选 C。
二、选择题（本题共 4 小题，每小题 4 分，共 16 分。每小题有一个或多个选项符合题目要求，
全部选对得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分。）
13. 天然牡蛎礁是全球热带至温带海岸线上广泛分布的重要生态系统，包含以海藻、浮游植物为基础的牧食
食物链和以表层沉积物、水体碎屑为基础的碎屑食物链，其中某营养级能量流动途径如下图，其用于生长、
发育和繁殖的总能量为（ ）
A. ①+②-⑤-⑥ B. ③+④+⑥ C. ①-⑤ D. ①+②-⑤
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【答案】BD
【解析】
【详解】用于生长、发育和繁殖的总能量 = 同化量 - 呼吸作用散失的能量 = ① + ② - ⑤。 这部分能量最
终会流向三个去向： 被人类捕捞（③） 流向下一营养级（④） 流向碎屑（⑥） 即：① + ② - ⑤ = ③ + ④
+ ⑥，BD 正确，AC 错误。
故 BD 正确。
14. 图 1 表示我国科学家利用胚胎干细胞建立体外胚胎和研究胚胎发育潜能的流程。人胚胎干细胞存在两种
不同状态，即原始态和始发态。原始态干细胞具有最高的发育潜能，始发态干细胞的全能性相对较低。图 2
是 OGT、OGA 以及细胞骨架蛋白在胚胎干细胞中表达情况的电泳图谱，OGT 是负责在蛋白质上加糖基的
酶，OGA 是负责将糖基从蛋白质上去除的酶。下列叙述正确的是（ ）
A. 过程①类似于愈伤组织再分化过程，即将始发态干细胞转化为原始态干细胞
B. 原始态干细胞只能分化成特定的细胞或组织，需要在其培养基中添加促进胚胎发育的物质
C. 图 1 中的猴子芽体是囊胚，将其导入受体母猴时，需要对受体母猴进行同期发情处理
D. 根据图 2 结果推测，原始态干细胞发育潜能高的原因是细胞中的糖基化程度低
【答案】CD
【解析】
【详解】A、过程①将始发态干细胞转化为原始态干细胞，提高了胚胎干细胞 全能性，不是再分化过程，
A 错误；
B、原始态干细胞具有发育为成年动物体内的任何一种类型的细胞，并进一步形成机体的所有组织和器官甚
至个体的潜能，B 错误；
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C、图 1 中的猴子芽体是囊胚，将其导入受体母猴时，为提供相同的生理环境，需要对受体母猴进行同期发
情处理，C 正确；
D、根据图 2 结果推测，与始发态干细胞相比，原始态干细胞中 OGA 的含量较高，而 OGA 是负责将糖基
从蛋白质上去除的酶，因此推测原始态干细胞发育潜能高的原因是细胞中的糖基化程度低，D 正确。
故选 CD。
15. 科学家用性染色体构型如图所示的雌雄果蝇作亲本进行了杂交实验。已知 Y 染色体不携带图示基因，
雌雄果蝇产生的配子均有活力，不考虑其他变异。下列叙述正确的是（ ）
A. 亲本雌果蝇的两条 X 染色体均发生了结构变异
B. 若亲本雌果蝇产生了四种基因型的卵细胞，则染色体发生了互换
C. 若亲本雌果蝇染色体未发生互换，则 F1 雄果蝇的 X 染色体构型均异常
D. 若 F1 中出现眼色、眼形均为野生型的个体，则亲代雌果蝇染色体发生了互换
【答案】ABC
【解析】
【分析】染色体可发生同源染色体非姐妹染色单体之间的互换，导致同源染色体上非等位基因的重组；非
同源染色体可发生易位，属于染色体变异。
【详解】A、由图可知，雌果蝇的两条 X 染色体一条发生了缺失，一条发生了易位，均发生了结构变异，A
正确；
B、不发生互换，亲本雌果蝇只能产生两种基因型的卵细胞（XBd、XbD），发生互换可形成四种基因型的卵
细胞，B 正确；
C、若亲本雌果蝇染色体未发生互换，两条 X 染色体均异常，则 F1 雄果蝇的 X 染色体构型均异常，C 正确；
D、若 F1 中出现眼色、眼形均为野生型的个体，说明雌果蝇的 XbD 和雄果蝇的 Xbd 或 Y 结合，亲代雌果蝇
染色体未发生互换，D 错误。
故选 ABC。
16. 为探究机体对寒冷刺激的调节机制，研究人员将生理状态一致的健康小鼠置于 4℃环境中（实验前这些
小鼠处于室温下），监测其体内部分生理指标的变化，结果如下表所示（相对值）。下列分析错误的是（
）
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时间（分钟） 平均心率（次/分钟） 肾上腺素（pg/mL） 甲状腺激素（nml/L）
0（处理前） 450 50 15.0
2 580 55 15.1
30 520 180 15.3
120 500 170 16.0
A. 寒冷刺激下，小鼠心率在 2 分钟内迅速增加，这主要是体液调节的结果
B. 小鼠副交感神经兴奋，肾上腺髓质分泌的肾上腺素增加，以应对寒冷刺激
C. 小鼠的甲状腺激素在 120 分钟内持续缓慢增加，这体现了体液调节作用范围局限的特点
D. 整个过程中，小鼠机体的调节机制是神经调节与体液调节相互协调、共同完成的
【答案】ABC
【解析】
【详解】A、寒冷刺激下，小鼠心率在 2 分钟内由 450 次/分钟增至 580 次/分钟，此时肾上腺素仅从 50 pg/mL
微增至 55 pg/mL，甲状腺激素几乎不变。心率快速升高主要依赖神经调节，而非体液调节，A 错误；
B、副交感神经兴奋通常降低心率、促进消化，而表中心率显著增加，应为交感神经兴奋促使肾上腺髓质分
泌肾上腺素，B 错误；
C、甲状腺激素 120 分钟内从 15.0 nml/L 缓慢增至 16.0 nml/L，体现体液调节作用较缓慢、持久的特点，
C 错误；
D、心率快速变化由神经调节主导，肾上腺素和甲状腺激素的缓慢升高体现体液调节，二者共同维持体温稳
态，D 正确。
故选 ABC。
二、非选择题（共 60 分）
17. 水稻可以灵活适应自然环境中的不同光照强度，实现高效的光合作用，对其机制展开研究。
（1）水稻类囊体膜上，___________与相关蛋白质组成的捕光复合体捕获光能后，将能量转移至光系统Ⅱ，
使 被分解，产生的 释放到类囊体腔内，维持腔内 pH，进而将光能转化为化学能。
（2）水稻类囊体膜上存在 M 蛋白，检测其表达情况，结果如图 1，可知___________，推测 M 蛋白对于水
稻灵活适应不同光照强度有重要作用。
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（3）M 蛋白是一种磷脂合成酶。据此分析，低光下，M 蛋白通过___________提高光反应速率，进而提高
水稻在低光下的光合速率。
（4）当植物吸收的光能超出其光合作用所需，会导致转移至光系统Ⅱ的能量过多，破坏其结构；同时产生
活性氧，破坏磷脂。
①强光下，M 基因敲除组类囊体腔内 pH 显著高于野生型，推测其原因是缺乏 M 蛋白，一方面产生的 减
少，另一方面___________。
②结合图 2 分析水稻的光保护机制。
强光下 M 蛋白的关键作用是确保类囊体腔内 pH___________，以启动光保护机制，使吸收的过多光能以
___________形式散失，进而保护光系统Ⅱ等光合结构，增强植物对强光的耐受。
【答案】（1）光合色素
（2）低光、强光都会促进 M 蛋白表达
（3）增加类囊体膜面积
（4） ①. 类囊体膜结构破坏，腔内 大量外泄 ②. 下降至 6.5 以下 ③. 热能
【解析】
【分析】光合作用的光反应阶段，水分解成 O2 和[H]，ADP 和 Pi 形成 ATP；暗反应阶段，CO2 和 C5 结合，
生成 2 个 C3，C3 接受 ATP 释放的能量并且被[H]还原，形成糖类和 C5。氧化型辅酶Ⅱ（NADP+）与电子和
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质子（H+）结合，形成还原型辅酶Ⅱ（NADPH）。光反应与暗反应紧密联系，相互影响。光反应为暗反应
提供[H]和 ATP，暗反应为光反应提供 ADP、Pi、NADP+。
【小问 1 详解】
光反应中捕获光能的是光合色素（如叶绿素 a、叶绿素 b、类胡萝卜素），它们与类囊体膜上的蛋白质结合
形成捕光复合体。 光合色素吸收光能后，将能量传递给光系统Ⅱ，驱动水的光解产生 H⁺，H⁺在类囊体腔内
积累，为 ATP 合成提供梯度势能，最终实现光能向化学能的转化。
【小问 2 详解】
图表分析：图 1 中，低光和强光条件下 M 蛋白的量均高于正常光，直接表明低光、强光都会促进 M 蛋白表
达。
【小问 3 详解】
M 蛋白是磷脂合成酶，而类囊体膜的主要成分是磷脂，低光下，M 蛋白通过合成更多磷脂，增加类囊体膜
的面积；类囊体膜是光反应的场所，膜面积扩大可提高光反应相关物质的附着量，进而提升光反应速率，
增强低光下的光合效率。
【小问 4 详解】
①M 基因敲除组缺乏 M 蛋白，一方面无法合成磷脂修复膜结构，导致类囊体膜结构破坏；另一方面膜的完
整性受损，使腔内积累的 H⁺大量外泄，最终导致类囊体腔内 pH 显著高于野生型。
②图 2 显示，脱环氧化酶的最适 pH