湖南多校联考2025-2026学年高三下学期4月联考阶段测试生物试卷（含解析）

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2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。
一、选择题：本题共12小题，每小题2分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 东江湖底栖动物在轻度污染水体中、细胞可通过线粒体自噬清除受损的线粒体；若污染持续加重，线粒体受损过度则启动细胞凋亡，避免机体损伤扩大。下列叙述正确的是（ ）
A. 细胞凋亡是由污染直接造成的细胞坏死
B. 线粒体自噬过程依赖溶酶体中的水解酶
C. 衰老细胞中线粒体数量增多、代谢增强
D. 细胞自噬只降解外界异物，不降解自身结构
【答案】B
【解析】
【详解】A、细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的程序性死亡，细胞坏死是不利因素导致的细胞非正常死亡，二者本质不同，污染只是细胞凋亡的诱导因素，并非直接造成细胞坏死，A错误；
B、溶酶体中含有多种水解酶，功能是分解衰老、损伤的细胞器，线粒体自噬过程中受损线粒体需要依靠溶酶体的水解酶降解，B正确；
C、衰老细胞的呼吸速率减慢、代谢减弱，线粒体数量减少，C错误；
D、细胞自噬可以降解自身受损、衰老的细胞器等结构，D错误。
2. 某实验小组用不同材料进行“DNA的粗提取与鉴定”实验，结果如下表。下列叙述错误的是（ ）
A. 鸡血细胞中DNA含量高，DNA与二苯胺在沸水浴加热后会呈现蓝色
B. 洋葱细胞DNA提取量低，主要原因是细胞壁的存在使细胞破碎较困难
C. DNA粗提物与二苯胺试剂反应，也可检测溶液中是否含有蛋白质杂质
D. 若要为实验制备纯净细胞膜，则哺乳动物成熟红细胞是理想的实验材料
【答案】C
【解析】
【详解】A、鸡血细胞含有细胞核，DNA含量高，DNA与二苯胺试剂在沸水浴加热的条件下会发生反应呈现蓝色，A正确；
B、洋葱属于植物细胞，细胞壁对细胞有支持和保护作用，相比动物细胞更难破碎，导致DNA释放量少，因此提取量低，B正确；
C、二苯胺是DNA的特异性鉴定试剂，仅能检测DNA的存在，无法检测蛋白质杂质，蛋白质的检测需使用双缩脲试剂，C错误；
D、哺乳动物成熟红细胞没有细胞核和众多具膜细胞器，不存在核膜、细胞器膜的干扰，是制备纯净细胞膜的理想材料，D正确。
3. 蛋白X是肝细胞表面的转铁蛋白受体，细胞外的铁—转铁蛋白复合物可与蛋白X特异性结合，通过受体介导的胞吞进入细胞，为细胞代谢提供铁元素。下列叙述错误的是（ ）
A. 蛋白X和转铁蛋白结合具有特异性，体现细胞膜的信息交流功能
B. 受体介导的胞吞依赖膜的流动性，需消耗细胞呼吸产生的ATP
C. 蛋白X异常会导致细胞摄取铁减少，可能会引起缺铁性贫血
D. 胞吞过程需要载体蛋白协助，体现了细胞膜的选择透过性
【答案】D
【解析】
【详解】A、蛋白X作为特异性受体与转铁蛋白识别结合，属于细胞接收信息分子传递信号的过程，体现了细胞膜的信息交流功能，A正确；
B、胞吞过程中细胞膜发生凹陷、包裹物质形成囊泡的形态变化，依赖细胞膜的流动性，且胞吞是耗能过程，需要消耗细胞呼吸产生的ATP，B正确；
C、蛋白X是铁-转铁蛋白复合物的特异性受体，若蛋白X异常，复合物无法被识别结合进入细胞，会导致细胞摄取铁减少，铁是血红蛋白的组成成分，机体缺铁可能引发缺铁性贫血，C正确；
D、胞吞属于膜泡运输，通过细胞膜包裹物质形成囊泡完成转运，不需要载体蛋白协助，该过程体现的是细胞膜的流动性，D错误。
4. 肿瘤免疫治疗是当前的研究热点。研究发现，肿瘤细胞表面高表达CD47蛋白，该蛋白与巨噬细胞表面的SIRPα结合，传递“别吃我”信号，从而逃避免疫系统的清除。下列叙述错误的是（ ）
A. 巨噬细胞由骨髓中的造血干细胞分化而来，成熟后不再具有分裂能力
B. 巨噬细胞属于抗原呈递细胞，可摄取、处理抗原并呈递给其他免疫细胞
C. 肿瘤细胞可作为抗原被B细胞识别，B细胞活化后可直接裂解肿瘤细胞
D. 阻断CD47与SIRPα结合，能增强巨噬细胞的吞噬功能以及特异性免疫能力
【答案】C
【解析】
【详解】A、巨噬细胞由骨髓中的造血干细胞分化而来，属于高度分化的细胞，成熟后不再具有分裂能力，A正确；
B、巨噬细胞属于抗原呈递细胞，可摄取、处理抗原，并将抗原信息呈递给辅助性T细胞等其他免疫细胞，B正确；
C、B细胞活化后分化为浆细胞和记忆B细胞，浆细胞产生抗体发挥免疫效应，直接裂解肿瘤细胞的是细胞毒性T细胞，C错误；
D、阻断CD47与SIRPα结合，“别吃我”信号无法传递，巨噬细胞对肿瘤细胞的吞噬功能增强，同时巨噬细胞处理、呈递肿瘤抗原可进一步激活特异性免疫，增强特异性免疫能力，D正确。
5. 线粒体中环状的mtDNA能独立复制、转录和翻译，但仍受核基因的调控。mtDNA复制主要在S期和G2期，持续到G2期甚至胞质分裂前，mtDNA复制出错率较高；不同物种的mtDNA序列和呼吸链蛋白组成存在显著差异。下列叙述正确的是（ ）
A. mtDNA复制时需要解旋酶、DNA聚合酶，且只在细胞分裂期进行
B. mtDNA复制出错率高，可为生物进化提供原材料，突变与进化方向一致
C. 线粒体呼吸链上的全部蛋白质均由mtDNA编码，不受细胞核基因的控制
D. 不同物种mtDNA和呼吸链蛋白的差异，可作为判断物种亲缘关系的分子依据
【答案】D
【解析】
【详解】A、题干明确说明mtDNA复制主要在S期和G2期，二者均属于细胞分裂间期，A错误；
B、突变属于可遗传变异，可为生物进化提供原材料，但突变具有不定向性，自然选择决定生物进化的方向，突变方向与进化方向不一定一致，B错误；
C、线粒体是半自主性细胞器，题干明确说明mtDNA的功能仍受核基因调控，线粒体呼吸链上的蛋白质仅部分由mtDNA编码，其余由细胞核基因编码，C错误；
D、物种亲缘关系越近，DNA序列、蛋白质的氨基酸序列相似性越高，因此不同物种mtDNA和呼吸链蛋白的差异，可作为判断物种亲缘关系的分子依据，D正确。
6. 科研人员从健康柑橘根际土壤中，筛选能抑制柑橘腐烂病菌生长的芽孢杆菌，流程如下图。下列叙述正确的是（ ）
A. 梯度稀释的目的是使涂布后培养基上出现单菌落
B. 稀释涂布平板法的计数结果通常高于实际活菌数量
C. 该实验流程中，平板划线法可替代涂布分离法进行计数
D. 筛选芽孢杆菌的培养基，接种后必须先倒平板再高压蒸汽灭菌
【答案】A
【解析】
【详解】A、梯度稀释可将聚集的微生物分散为单个细胞，涂布培养后培养基上可长出由单个活菌繁殖形成的单菌落，A正确；
B、稀释涂布平板法计数时，若两个或多个活菌粘连在一起，平板上仅会形成一个菌落，因此计数结果通常低于实际活菌数量，B错误；
C、平板划线法仅可用于微生物的分离纯化，无法统计活菌数量，不能替代涂布分离法完成计数操作，C错误；
D、培养基的制备流程为配制培养基→高压蒸汽灭菌→倒平板→冷却后接种，若接种后再进行高压蒸汽灭菌会杀死目的菌种，操作顺序错误，D错误。
7. 研究发现，与平原相比，高原暴露2h时的运动员出现呼吸频率加快、血液pH升高、血糖浓度升高、体温略有下降、尿量减少、血浆Na+浓度升高等现象，高原暴露24h后上述指标均逐渐恢复至接近平原水平。下列叙述正确的是（ ）
A. 血液pH升高是由于低氧直接刺激呼吸中枢导致CO2过度排出
B. 体温略有下降是低氧环境中甲状腺激素分泌减少使代谢速率下降的结果
C. 血糖浓度升高是由于交感神经兴奋促进了肾上腺素和胰高血糖素的分泌
D. 尿量减少和血浆Na+浓度升高是由于抗利尿激素和醛固酮分泌均减少
【答案】C
【解析】
【详解】A、低氧不能直接刺激呼吸中枢，低氧是通过刺激外周化学感受器反射性引起呼吸频率加快，进而导致CO2过度排出使血液pH升高，A错误；
B、高原低氧属于应激环境，甲状腺激素分泌会增加以提高代谢速率、增加产热，体温略有下降多是呼吸加快带走大量热量和高原散热等原因导致，并非甲状腺激素分泌减少，B错误；
C、高原低氧属于应激刺激，会引发交感神经兴奋，促进肾上腺素和胰高血糖素的分泌，加速肝糖原分解等过程升高血糖，满足机体能量需求，C正确；
D、抗利尿激素分泌增加可促进水的重吸收使尿量减少，醛固酮分泌增加可促进Na+重吸收使血浆Na+浓度升高，二者分泌均增加，D错误。
8. 研究发现，水稻OsNAC2基因编码的转录因子能激活下游耐旱基因OsDREB1A的表达，从而增强水稻耐旱性；而OsmiR164（miRNA）可介导OsNAC2 mRNA的切割降解，负向调控其表达。下列叙述错误的是（ ）
A. OsNAC2蛋白可通过与OsDREB1A的启动子结合来调控其转录
B. OsmiR164可能通过碱基互补配对来识别并切割OsNAC2 mRNA
C. 干旱胁迫可诱导OsNAC2基因的转录，从而增强水稻的耐旱性
D. 过表达OsmiR164会使OsDREB1A的表达水平升高、水稻更耐旱
【答案】D
【解析】
【详解】A、从图中可以看到，OsNAC2蛋白会结合OsDREB1A的启动子，启动子是基因转录的调控序列，所以OsNAC2蛋白可通过与OsDREB1A的启动子结合来调控其转录，A正确；
B、OsmiR164是miRNA，这类小分子RNA可以通过碱基互补配对与靶mRNA（OsNAC2 mRNA）结合，进而介导其切割降解，B正确；
C、图中显示干旱胁迫会诱导OsNAC2基因转录，最终使OsDREB1A表达，耐旱性增强，所以干旱胁迫可诱导OsNAC2基因的转录，从而增强水稻的耐旱性，C正确；
D、OsmiR164会介导OsNAC2 mRNA的切割降解，导致OsNAC2蛋白减少，而OsNAC2蛋白能激活OsDREB1A的表达，因此过表达OsmiR164会使OsDREB1A的表达水平降低，水稻耐旱性减弱，D错误。
9. 湖南洞庭湖近年来开展“清湖行动”，通过人工捕捞、施用化学药剂或其他方法，有组织地彻底清除大口黑鲈、罗非鱼等外来肉食性鱼类，同时增殖放流青鱼、草鱼等本地鱼类。下列叙述错误的是（ ）
A. 大口黑鲈与本地肉食性鱼类竞争食物和栖息地，两者生态位重叠度较高
B. 清除外来鱼类的行为属于影响本地鱼类种群数量变化的密度制约因素
C. 清除外来鱼类后，洞庭湖生态系统的抵抗力稳定性短期内可能会下降
D. 增殖放流本地鱼类有助于恢复洞庭湖的生物多样性和生态系统的功能
【答案】B
【解析】
【详解】A、大口黑鲈是外来肉食性鱼类，与本地肉食性鱼类的食性、栖息空间需求高度相似，会竞争相同的食物和栖息地，因此两者生态位重叠度较高，A正确；
B、密度制约因素的作用强度随种群密度的变化而改变，如种内竞争、捕食、寄生等；清除外来鱼类属于人类干预活动，其作用强度与本地鱼类的种群密度无关联，属于非密度制约因素，B错误；
C、清除外来鱼类会在短时间内破坏已形成的食物网结构，使生态系统组分减少、营养结构变简单，因此洞庭湖生态系统的抵抗力稳定性短期内可能会下降，C正确；
D、增殖放流本地鱼类可提升本地物种种群规模，丰富物种多样性，优化群落营养结构，有助于恢复洞庭湖的生物多样性和生态系统功能，D正确。
10. 肌萎缩侧索硬化症是一种运动神经元退行性疾病，其特征之一是TDP-43蛋白（主要分布在细胞核内）在神经元细胞质中异常聚集，并出现轴突运输障碍。研究发现，TDP-43蛋白的轴突运输属于慢速轴突运输，以“移动—停滞”交替的方式进行，用荧光标记TDP-43蛋白，活细胞成像结果如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A. 突变型TDP-43蛋白在轴突位置的荧光强度高于正常型，说明其运输受阻
B. 若用药物抑制蛋白质纤维的聚合，则正常TDP-43的荧光强度波动将显著减弱
C. TDP-43蛋白的异常运输将影响胞体与轴突末端之间的物质运输与信息交流
D. 该实验结果表明，TDP-43的轴突运输方向是从轴突末梢到胞体的运输
【答案】D
【解析】
【详解】A、突变型TDP-43蛋白停滞延长，会在轴突局部聚集，荧光强度更高，说明运输受阻，A正确；
B、轴突运输依赖细胞骨架（蛋白质纤维，如微管），抑制蛋白质纤维聚合会影响运输，使正常TDP-43的“移动-停滞”波动减弱，B正确；
C、TDP-43的轴突运输是胞体与轴突末端物质运输、信息交流的重要环节，异常运输会影响该过程，C正确；
D、图中箭头方向是从胞体（左）到轴突末梢（右），说明TDP-43的轴突运输方向是从胞体到轴突末梢，D错误。
11. 研究发现，部分不动杆菌携带一种天然质粒，该质粒编码的蛋白能阻断噬菌体Sludge的DNA的注入，从而使细菌获得抗性。下列叙述正确的是（ ）
A. Sludge侵染敏感不动杆菌后，其DNA在细菌的细胞核内完成复制
B. 该质粒编码的蛋白通过阻止Sludge与细菌细胞壁的结合来阻断侵染
C. 若Sludge的吸附能力增强，则可能导致敏感不动杆菌的数量下降
D. Sludge侵染敏感菌与抗性菌的混合培养物后，子代噬菌体可侵染抗性菌株
【答案】C
【解析】
【详解】A、不动杆菌是原核生物，没有由核膜包被的成形细胞核，噬菌体DNA的复制场所是不动杆菌的细胞质基质，A错误；
B、题意说明该质粒编码的蛋白作用是阻断噬菌体DNA的注入，而非阻止噬菌体与细菌细胞壁的吸附结合，B错误；
C、若φSludge吸附能力增强，可更高效地侵染敏感不动杆菌，使敏感菌裂解死亡，进而导致其数量下降，C正确；
D、抗性菌株的抗性机制是阻断噬菌体DNA的注入，子代噬菌体未发生相关变异的情况下，仍无法突破该抗性机制，不能侵染抗性菌株，D错误。
12. 微卫星DNA是一种常用于个体识别的DNA片段，每个微卫星DNA是一段串联重复序列，基因组中有很多个微卫星DNA，分布在不同位置。每个位置的微卫星DNA可视为一个“基因”，由于重复单位的数目不同，同一位置的微卫星“基因”可以有多个“等位基因”，能组成多种“基因型”。为鉴定某自然保护区三只野生华北豹的个体“基因型”，研究人员采集其粪便样品，提取DNA，利用微卫星标记技术进行PCR扩增，引物结合于微卫星DNA两侧的旁邻序列，如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A. 微卫星DNA的重复单位发生增减会导致不同个体扩增片段长度存在差异
B. 若对同一个体进行PCR扩增，则电泳结果只会出现一种长度的DNA条带
C. PCR扩增微卫星DNA片段时，引物与模板链的结合遵循碱基互补配对原则
D. 图中引物延伸的方向均为5′→3′，且引物的结合位点位于模板链上的3′端
【答案】B
【解析】
【详解】A、由于微卫星DNA的重复单位数目不同，同一位置的微卫星“基因”可以有多个“等位基因”，若重复单位发生增减，会改变DNA片段的长度，那么在进行PCR扩增时，不同个体扩增片段长度就会存在差异，A正确‌；
B、一个个体可能存在多个微卫星“基因”，且每个位置的微卫星“基因”可能是杂合的，即含有不同的“等位基因”，所以对同一个体进行PCR扩增，电泳结果可能会出现多种长度的DNA条带，B错误‌；
C、PCR扩增过程中，引物与模板链的结合遵循碱基互补配对原则，这样才能保证准确地扩增出目标DNA片段，C正确‌；
D、在PCR扩增中，子链的延伸方向都是5'→3'，引物需要与模板链的3'端结合，才能开始延伸合成子链，所以图中引物延伸的方向均为5'→3'，且引物的结合位点位于模板链上的3'端，D正确‌。
二、选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有一项或多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
13. 为评估毛里湖湿地生态恢复效果，研究人员对某退耕还湿区域进行了长期监测，统计不同恢复年限的植物物种丰富度、芦苇种群密度及外来入侵植物加拿大一枝黄花的出现次数，结果如表所示。据表分析，下列叙述错误的是（ ）
A. 该区域发生了次生演替，在一定恢复年限内，群落的物种丰富度会增加
B. 用样方法调查芦苇种群密度时，样方面积应尽可能大、样方数量应尽可能多
C. 加拿大一枝黄花出现次数逐年增加，说明其对本地物种多样性具有促进作用
D. 芦苇种群密度随恢复年限增加而上升，可能与湿地环境改善、资源可利用性提高有关
【答案】BC
【解析】
【详解】A、该区域是退耕还湿区域，保留了原有的土壤条件等，所以发生的是次生演替。从表格数据可以看出，在0-6年的恢复年限内，植物物种丰富度从5种增加到18种，即群落的物种丰富度会增加，A正确‌；
B、用样方法调查芦苇种群密度时，样方面积应根据调查对象的特点合理确定，不是尽可能大；样方数量也应合理，不是尽可能多，样方面积过大或样方数量过多，会增加调查的工作量，B错误‌；
C、加拿大一枝黄花是外来入侵植物，它出现次数逐年增加，会与本地植物竞争资源等，通常会对本地物种多样性造成威胁，C错误‌；
D、随着恢复年限增加，湿地环境得到改善，资源可利用性提高，这有利于芦苇的生长和繁殖，所以芦苇种群密度随恢复年限增加而上升，D正确‌。
14. 湖南湘西某矿区废弃地土壤中Cd、Pb等重金属含量超标。耐性植物根液泡膜上HMA3通过将Cd2+隔离在液泡内，降低细胞质中游离Cd2+的浓度，从而减轻重金属对细胞的毒性作用。研究人员用不同浓度的CdCl2处理某耐性植物，测定根和叶中Cd含量及HMA3的表达量，结果如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A. 将Cd运入液泡的过程中，HMA3转运蛋白的自身构象会发生改变
B. Cd含量升高会使该植物的根细胞中HMA3基因的转录和翻译过程增强
C. 该植物可同时富集土壤中的Cd和Pb，但会导致土壤中K、Ca等含量下降
D. 该植物对Cd的耐性主要依赖于将Cd区隔在根部液泡中，减少向地上部分转运
【答案】C
【解析】
【详解】A、Cd运入液泡的过程是逆浓度梯度进行的，需要载体蛋白的协助，据此可知，该过程中HMA3转运蛋白的自身构象会发生改变，A正确；
B、结合图示可知，Cd含量升高会使该植物的根细胞中HMA3基因的转录和翻译过程增强，进而实现Cd向液泡中的转运，B正确；
C、Cd、Pb等重金属不容易被分解，因而该植物可同时富集土壤中的Cd和Pb，但K、Ca是植物生长必需的矿质元素，不会因为富集重金属导致土壤中K、Ca含量下降，C错误；
D、实验结果显示，根部Cd含量远高于叶片，且HMA3主要在液泡膜上，该植物对Cd的耐性，依赖于将Cd储存在根部液泡中，进而减少Cd向地上部分（叶）的转运，D正确。
15. 已知人类ABO血型由复等位基因IA、IB、i控制，其中IA和IB对i为显性，IA与IB共显性；H抗原是A、B抗原的前体物质，由基因H控制、基因型为hh的个体不能合成H抗原，表现为“孟买血型”，两对基因独立遗传，红细胞表面缺少哪种抗原，血清中会存在针对该抗原的抗体。某家系的血型遗传系谱图如下，不考虑基因突变和染色体互换，下列叙述正确的是（ ）
A. 若祖父的基因型为 HHIAi，则祖母的基因型只能是HhIBIB
B. 父亲与母亲再生一个正常A型血孩子的概率为3/8
C. 儿子的血清与孟买型供血者的红细胞混合不会发生凝集
D. 儿子与基因型为HhIAi的女性婚配，子代为孟买血型的概率为1/4
【答案】BC
【解析】
【详解】A、由图可知祖母的基因型可能是HhIBIB、HhIBi，父亲的基因型为HhIAi，若祖父的基因型为HHIAi，则说明父亲的H基因和IA基因来自祖父，h基因和i基因来自祖母，所以祖母的基因型只能是HhIBi，A错误‌；
B、父亲的基因型为HhIAi，母亲的基因型为HhIAIB，他们生出基因型为H_孩子的概率为3/4，后代中IAIA：IAIB：IAi：IBi=1：1：1：1，其中出现IAIA和IAi的概率为1/2， 所以他们再生一个正常A型血孩子（H_IAIA、H_IAi）的概率为3/4×1/2=3/8，B正确‌；
C、儿子的基因型为hhIAi，是孟买血型，其血清中含有抗H抗体；孟买型供血者的红细胞表面无H抗原，所以儿子的血清与孟买型供血者的红细胞混合不会发生凝集，C正确‌；
D、儿子的基因型为hhIAi，与基因型为HhIAi的女性婚配，子代中Hh：hh=1：1，所以出现hh（孟买血型）的概率为1/2，D错误‌。
16. 研究人员为探究根系产生的CLE小肽对地上部分生长的调控作用，进行了嫁接实验。将野生型（WT）和突变体（mut，根系CLE小肽合成途径缺陷）的地上部分（接穗）与地下部分（砧木）进行不同组合的嫁接，培养一段时间后，测量各组接穗的茎长度，结果如下表，下列叙述错误的是（ ）
A. 根系细胞中CLE小肽的合成不需要内质网和高尔基体的加工修饰
B. 对比组②和组③，茎长差异不显著，说明决定茎长的主要是砧木的基因
C. 对比组②和组④，说明根系合成的CLE小肽能向上运输并抑制茎生长
D. 该实验证明，CLE作为信号分子、由根系产生并通过木质部运输到茎尖发挥作用
【答案】ABD
【解析】
【详解】A、CLE小肽是分泌蛋白，在核糖体上合成后，需要内质网和高尔基体进行加工修饰，A错误‌；
B、组②接穗和砧木都是突变体（根系CLE小肽合成途径缺陷），组③接穗是野生型，砧木是突变体，这种情况下茎长差异不大，说明决定茎长的可能是根系产生的CLE小肽等，B错误‌；
C、组②（mut—mut）中根系不能合成CLE小肽，茎长度相对值为180%；组④（mut—WT）中砧木为野生型，根系能合成CLE小肽，茎长度相对值为105%，对比组②和组④，组④茎长更短，说明根系合成的CLE小肽能向上运输并抑制茎生长，C正确‌；
D、仅从该实验只能看出根系产生的CLE小肽对茎生长有影响，但不能证明CLE是通过木质部运输到茎尖发挥作用的，缺乏相关实验证据，D错误‌。
三、非选择题：本题共5小题，共60分。
17. 为探究光合细菌与AM真菌协同共生对南方红壤区牧草生长及土壤碳氮循环的影响，某科研小组设置对照组（不接种）、光合细菌单施组、AM真菌单施组及二者共生组进行盆栽实验。不同处理下牧草净光合速率如下图，土壤相关指标测定结果如下表。回答下列问题：
（1）据图判断，与对照组相比，光合细菌单施和AM真菌单施均能提高牧草的净光合速率，其中__________的作用更显著。两者联合使用时，光合细菌与AM真菌在促进光合作用方面具有__________作用。
（2）据表判断，与对照组相比，共生组土壤有机碳和有效氮含量均显著__________。氮元素是____________________（答出2点）等光合作用相关物质的组成成分，因此氮含量升高可增强牧草的光合作用效率。
（3）土壤CO2释放速率可反映根系和微生物的细胞代谢强度。共生组的土壤CO2释放速率升高，这可能是因为________________________________________________________。土壤CO2释放量的增加不仅促进牧草的光合作用，还能通过__________（填“正”或“负”）反馈调节进一步增强土壤碳固存能力。
（4）在上述实验的基础上，若要进一步探究“光合细菌、AM真菌是否是通过提高叶绿素含量来增强光合速率”，请写出实验思路：________________________________________。
【答案】（1） ①. AM真菌 ②. 协同（或增效）
（2） ①. 升高 ②. 叶绿素、光合酶、ATP、NADPH（答出2点即可）
（3） ①. 牧草光合作用增强，为根系和微生物提供更多有机物，导致根系和微生物的呼吸作用加强（答案合理即可） ②. 正
（4）取等量在相同条件下培养了相同时间的对照组、光合细菌单施组、AM真菌单施组与共生组的牧草叶片，提取并测定四组牧草叶片的叶绿素含量，比较四组之间的差异（答案合理即可）
【解析】
【小问1详解】
根据柱形图，单施组中AM真菌组净光合速率（14.3）高于光合细菌单施组（11.5），因此AM真菌作用更显著；二者联合使用后，净光合速率（17.8）高于两种单施组，说明二者在促进光合作用上起协同作用。
【小问2详解】
对比表格中对照组和共生组的数据，共生组土壤有机碳和有效氮含量均显著升高；氮是多种光合作用相关物质的组成元素，如叶绿素（含N）、光合作用相关酶（本质为蛋白质，含N）、ATP、NADPH等都含氮，氮含量升高可增强光合效率。
【小问3详解】
题干说明“土壤CO2​释放速率可反映根系和微生物的细胞代谢强度”，共生组接种了两种微生物，既增加了土壤中微生物的数量，使微生物呼吸增强；牧草光合作用增强，为根系和微生物提供更多有机物，根系呼吸也增强，因此CO2​释放速率升高；CO2​释放增加促进牧草光合作用，使牧草合成更多有机物，更多有机物残体输入土壤，进一步增强土壤碳固存能力，该过程属于正反馈调节。
【小问4详解】
探究“光合细菌、AM真菌是否是通过提高叶绿素含量来增强光合速率”，实验的自变量为对牧草的不同接种处理，因变量为叶绿素含量，因此实验思路：取等量在相同条件下培养了相同时间的对照组、光合细菌单施组、AM真菌单施组与共生组的牧草叶片，提取并测定四组牧草叶片的叶绿素含量，比较四组之间的差异。
18. 为探究运动训练对学习和记忆能力的影响及其与激素调节的关系，研究人员将小鼠分为对照组和运动组，运动组进行为期4周的跑台训练。训练结束后24小时，通过水迷宫实验检测两组小鼠的学习和记忆能力，并测定血清中皮质酮（一种糖皮质激素）和脑源性神经营养因子（BDNF）的含量，结果如下表。回答下列问题：
（1）水迷宫实验常用于检测动物的空间学习和记忆能力，该记忆类型属于__________（填“短时记忆”或“长时记忆”），主要与________________________________________相关。对照组和运动组小鼠找到平台的时间差异，说明运动能__________小鼠的学习和记忆能力。
（2）皮质酮的分泌受______________________________轴的分级调节，分级调节可以__________________________________________________，从而维持机体内皮质酮含量的稳态。
（3）BDNF是一种蛋白质类神经营养因子，能促进神经元的存活、调节突触可塑性。结合表中数据，推测运动改善学习和记忆的机制可能是________________________________________，促进神经元功能和突触可塑性，增强学习和记忆能力。
（4）为进一步验证BDNF在运动改善学习和记忆能力中的作用，可设置一组实验：在运动训练的同时，向小鼠海马区注射BDNF的__________（填“激动剂”或“抑制剂”）。若注射后小鼠的运动改善记忆的效果__________（填“增强”或“减弱”），则说明BDNF确实参与该过程。
【答案】（1） ①. 长时记忆 ②. 突触形态及功能的改变以及新突触的建立 ③. 增强（或改善）
（2） ①. 下丘脑—垂体—肾上腺皮质 ②. 放大激素的调节效应，形成多级反馈调节，有利于精细调控
（3）运动通过降低皮质酮水平，进而促进海马区BDNF的表达（答案合理即可）
（4） ①. 抑制剂 ②. 减弱
【解析】
【小问1详解】
水迷宫实验更多地反映的是相对长期的记忆情况，所以水迷宫实验检测的动物空间学习和记忆能力属于长时记忆，而长时记忆可能与新突触的建立以及突触形态及功能的改变等有关。从表格数据可知，运动组小鼠找到平台的时间明显短于对照组，说明运动能增强（或改善）小鼠的学习和记忆能力。
【小问2详解】
皮质酮是一种糖皮质激素，其分泌受下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴的分级调节。分级调节可以放大激素的调节效应，形成多级反馈调节，利于精细调控，从而维持机体内皮质酮含量的稳态。
【小问3详解】
结合表中数据，运动组小鼠血清中皮质酮水平低于对照组，BDNF含量高于对照组，而BDNF是一种蛋白质类神经营养因子，能促进神经元的存活、调节突触可塑性，推测运动改善学习和记忆的机制可能是运动通过降低皮质酮水平，进而促进海马区BDNF的表达，促进神经元功能和突触可塑性，增强学习和记忆能力。
【小问4详解】
为进一步验证BDNF在运动改善学习和记忆能力中的作用，可设置一组实验：在运动训练的同时，向小鼠海马区注射BDNF的抑制剂，因为如果注射激动剂，无法明确是运动本身还是BDNF含量增加导致的学习和记忆能力改变，而注射抑制剂可以通过观察抑制BDNF作用后运动改善学习和记忆能力的效果是否改变来验证其作用。若注射后小鼠的运动改善记忆的效果减弱，则说明BDNF确实参与该过程，抑制了BDNF的作用后，运动改善记忆的效果变差。
19. “稻鱼鸭蟹”立体农业是典型的湖南特色生态农业模式，将水稻种植与鸭、鱼、蟹养殖有机耦合，实现了“一水多用、一田多收”。鸭子可捕食稻田害虫、杂草，其粪便能为土壤和水生生物提供有机质；鱼、蟹游动可疏松底泥、增加水体溶解氧，同时摄食浮游生物、有机碎屑及鸭粪，该系统能自我维持并有序进行，最终实现经济效益、生态效益和社会效益的统一。下图为“稻鱼鸭蟹”立体农业物质循环示意图。回答下列问题：
（1）鱼与鸭在食性上存在重叠，鱼主要在水底活动、鸭主要在水体表层活动，这种分布主要体现了群落空间结构中的__________结构。要调查稻田中某种鱼的种群密度，采用的方法为__________，若在重捕前部分带标记的鱼死亡，会使调查的结果__________（填“偏大”或“偏小”）。
（2）稻田群落夏季光照充足、温度适宜，水稻与杂草繁茂，动物类群丰富；秋季光照与温度降低，水稻成熟收割，群落组成与结构发生明显更替，这种随季节变化的规律称为群落的__________。该稻田生态系统上层为水稻和杂草的冠层，中层为鸭、鱼、蟹活动的水层、下层为底栖生物和分解者生活的底泥层，这种垂直分层现象的意义是________________________________________。稻田中鸭子发出的鸣叫声可驱赶害鼠，减少鼠害，体现了信息传递在________________________________________方面的作用。
（3）该立体农业模式，实现了生态效益和经济效益的双赢，这主要体现了生态工程设计的__________原理。与单一水稻种植相比，该模式在生态效益上的优势有________________________________________（答出2点）。
（4）某同学认为“图中动物排泄物中的有机物可重新流向水稻，促进了生态系统的能量循环”，判断这一说法是否合理并说明理由：________________________________________。
【答案】（1） ①. 垂直 ②. 标记重捕法 ③. 偏大
（2） ①. 季节性 ②. 提高了群落对光能、空间等环境资源的利用能力 ③. 调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定
（3） ①. 整体 ②. 提高能量利用率、减少化肥农药使用、提高生态系统抵抗力稳定性、保护生物多样性（答出2点即可）
（4）不合理。排泄物中的有机物经分解者分解为无机物后被水稻利用，属于物质循环，而非能量循环（答案合理即可）
【解析】
【小问1详解】
鱼与鸭在食性上存在重叠，鱼主要在水底活动、鸭主要在水体表层活动，这种分布主要体现在垂直方向上，因而属于群落空间结构中的垂直结构。要调查稻田中某种鱼的种群密度，因为鱼活动能力强、活动范围广，因而采用的方法为标记重捕法，若在重捕前部分带标记的鱼死亡，会使调查的结果中重捕个体中标记的个体减少，因而会导致计算结果“偏大”。
【小问2详解】
这种群落外貌特征随季节变化的规律称为群落的季节性。该稻田生态系统上层为水稻和杂草的冠层，中层为鸭、鱼、蟹活动的水层、下层为底栖生物和分解者生活的底泥层，这种垂直分层现象提高了群落中的生物对光能、空间等环境资源的利用能力。稻田中鸭子发出的鸣叫声可驱赶害鼠，减少鼠害，这说明生态系统中的信息传递能调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定。
【小问3详解】
该立体农业模式，实现了生态效益和经济效益的双赢，这主要体现了生态工程设计的整体原理，因为该设计中关注了自然、生态、经济的和谐发展。与单一水稻种植相比，该模式在生态效益上的优势表现在通过多种生物的合理布设提高了能量利用率、（通过生物的种间关系的合理利用）减少化肥农药使用，保护了环境、提高生态系统抵抗力稳定性、保护生物多样性。
【小问4详解】
某同学认为“图中动物排泄物中的有机物可重新流向水稻，促进了生态系统的能量循环”，这种说法是不合理的。排泄物中的有机物经分解者分解为无机物后才能被水稻利用，属于物质循环，即生产者只能利用无机物，而不能利用有机物。
20. 水稻稻米颜色有黑色和白色两种表型，相关遗传受细胞核基因控制、C基因控制花青素合成，C基因正常表达时表型为黑米，不表达时表型为白米。科研人员利用纯合品系与突变体开展系列实验：
实验一：纯合黑米×纯合白米→F1全为黑米，F1自交→F2中黑米∶白米＝441∶159。
实验二：对C基因上游调控区进行PCR扩增，目的片段长度为1400bp，内部含1个CCGG酶切位点。限制酶HpaⅡ：识别CCGG，甲基化时不能切割；限制酶MspⅠ：识别CCGG，甲基化不影响切割。电泳结果如下表：
实验三：研究发现某白米植株Y，其C基因编码区序列正常，但上游-720bp处胞嘧啶高度甲基化。已知该甲基化修饰在雌配子形成过程中被清除（去甲基化），而在雄配子形成过程中重新被甲基化。以植株Y为母本、纯合白米植株（cc）为父本进行杂交，F1全为黑米；F1自交，F2中黑米∶白米＝1∶1。
实验四：纯合白米品系丙，其C基因序列正常，但8号染色体插入E基因，E基因转录产生的siRNA可靶向切割C基因的mRNA。纯合白米（ccee）×品系丙（CCEE）→F1全为白米，F1自交→F2中黑米∶白米＝3∶13。回答下列问题：
（1）实验一中，F2黑米与白米的比例接近3∶1，F2黑米植株中，能稳定遗传的个体所占比例为__________。F2黑米植株随机传粉，F3中黑米植株所占比例为__________。
（2）实验二中，C基因上游发生甲基化的植株是__________（填序号），判断依据是____________________________________________________________。植株③的C基因上游调控区可能__________________________________________________，导致其表现为白米。
（3）假设产生雌配子时C基因均去甲基化，雄配子的C基因均甲基化。实验三中，F1自交后代为黑米：白米＝1∶1，请解释其原因是_____________________________________________________。
（4）实验四中，F2中黑米植株的基因型为__________，F2白米植株中纯合子所占比例为__________。从分子机制分析，品系丙稻米颜色为白米的原因是________________________________________。
【答案】（1） ①. 1/3 ②. 8/9
（2） ①. ① ②. 植株①的C基因用HpaⅡ不能切割，用MspⅠ能切割，说明CCGG识别位点因甲基化导致HpaⅡ无法切割 ③. 发生碱基对的替换，导致C基因上游不存在CCGG位点，启动子结构破坏或调控序列异常，不能发生转录（答案合理即可）
（3）F1（Cc）的雌配子中C基因均去甲基化，雄配子中C基因均甲基化，雌配子为C∶c＝1∶1，雄配子为甲基化C∶c＝1∶1，故雌雄配子随机结合后代中黑米与白米比例恰为1∶1
（4） ①. CCee、Ccee ②. 3/13 ③. 品系丙的C基因序列正常，但E基因转录产生的siRNA切割C基因的mRNA，使C基因无法表达
【解析】
【小问1详解】
实验一中，F2黑米与白米的比例接近3∶1，说明黑米对白米为显性，F2黑米植株中，其基因型为CC、Cc，二者比例为1∶2，可见能稳定遗传的个体所占比例为1/3。F2黑米植株随机传粉，该群体产生的配子种类和比例为C∶c=2∶1，则F3中白米植株所占比例为1/3×1/3=1/9，因此黑米植株的比例为1-1/9=8/9。
【小问2详解】
实验二中，C基因上游发生甲基化的植株是①，因为表格信息显示植株①的C基因用HpaⅡ不能切割，用MspⅠ能切割，说明CCGG识别位点因甲基化导致HpaⅡ无法切割。植株③的C基因上游调控区没有被这两种酶切割，可能是该植物的C基因上游区域发生碱基对的替换，导致C基因上游不存在CCGG位点，启动子结构破坏或调控序列异常，不能发生转录，导致其表现为白米。
【小问3详解】
假设产生雌配子时C基因均去甲基化，雄配子的C基因均甲基化。实验三中，F1自交后代为黑米：白米＝1∶1，该比例出现的原因是F1（Cc）的雌配子中C基因均去甲基化，即雌配子有两种类型，即雌配子C∶c＝1∶1，雄配子中C基因均甲基化，即雄配子为甲基化C∶c＝1∶1，相当于雄配子有一种类型c，故雌雄配子随机结合后代中黑米与白米比例恰为1∶1。
【小问4详解】
实验四中，纯合白米品系丙，其C基因序列正常，但8号染色体插入E基因，E基因转录产生的siRNA可靶向切割C基因的mRNA，导致C基因不能表达。纯合白米（ccee）×品系丙（CCEE）→F1全为白米，F1自交→F2中黑米∶白米＝3∶13，该比例为9∶3∶3∶1的变式，说明相关基因的遗传遵循基因自由组合定律，F2中黑米植株的基因型为CCee、Ccee，F2白米植株的基因型为9C_E_、4cc__,其中纯合子为CCEE、ccee、ccEE，所占比例为3/13。从分子机制分析，品系丙稻米颜色为白米的原因是品系丙的C基因序列正常，但E基因转录产生的siRNA切割C基因的mRNA，使C基因无法表达，因而花青素无法合成，表现为白米。
21. 狂犬病病毒糖蛋白（RVG）是病毒入侵宿主细胞的关键膜蛋白，其正确折叠、糖基化修饰与分泌是维持抗原性的核心基础。科研人员构建重组pcDNA3.1-RVG质粒，通过大肠杆菌扩增后，导入中国仓鼠卵巢（CHO）细胞进行真核表达，图1为RVG蛋白基因结构图，图2为真核表达载体pcDNA3.1部分结构图，AmpR为氨苄青霉素（抑制细菌细胞壁的合成，从而杀死细菌）抗性基因，NcR表达产物可灭活G418（G418为一种氨基糖苷类抗生素），使CHO细胞获得G418抗性，最后以成熟RVG蛋白为抗原制备高特异性单克隆抗体，可用于狂犬病的快速诊断与被动免疫治疗。回答下列问题：
（1）合成RVG的cDNA时，需以狂犬病病毒感染细胞中RVG的mRNA为模板，经__________过程合成。然后再用特异性的引物、以cDNA为模板进行PCR扩增，PCR技术的每次循环都包含______________________________三步。
（2）据图1判断，PCR技术扩增RVG基因时，若在引物中引入HindⅢ识别位点，会__________________________________________________；据图1和图2判断，选用NtⅠ和XhⅠ切割RVG基因和质粒的理由是_____________________________________________________。
（3）据图2判断，重组质粒先导入大肠杆菌进行扩增，筛选含重组质粒的菌株、含有RVG基因的CHO细胞株，需分别用含______________________的培养基。若在培养基中添加氨苄青霉素，不能筛选出阳性克隆CHO细胞，原因是_______________________________________________________。
（4）检测转基因CHO细胞RVG是否表达及糖基化是否完成，可对蛋白质进行分离。若在细胞培养上清液中检测到RVG条带，而破坏信号肽编码区的重组质粒组上清液中无条带，说明信号肽的作用是_____________________________________________________________________________。
（5）用CHO细胞表达的天然构象RVG免疫小鼠，取脾细胞与骨髓瘤细胞融合，用______________________（答出1点）诱导融合，最终筛选高特异性的阳性杂交瘤细胞株。该单克隆抗体用于狂犬病快速检测的优势是_______________________________________________，将抗体与细胞毒素偶联可制成“生物导弹”，实现对感染细胞的精准杀伤。
【答案】（1） ①. 逆转录 ②. 变性、复性、延伸
（2） ①. 在酶切时破坏RVG编码区，RVG糖基化位点丢失，使RVG蛋白丧失抗原性 ②. 不破坏RVG编码序列与信号肽序列，且双酶切可避免目的基因和质粒自身环化和两者的反向连接
（3） ①. 氨苄青霉素、G418 ②. 氨苄青霉素可抑制细菌细胞壁合成，哺乳动物细胞无细胞壁，对氨苄青霉素不敏感
（4）引导新生肽链进入内质网，使RVG加工完成后分泌到胞外（答案合理即可）
（5） ①. PEG（聚乙二醇）、灭活的病毒、电融合（答出1点即可） ②. 能准确识别抗原的细微差异，与特定抗原发生特异性结合，可大量制备（或特异性强、灵敏度高、可大量制备）
【解析】
【小问1详解】
以mRNA为模板合成cDNA的过程为逆转录；PCR技术的每一次循环固定分为三步：变性（解开DNA双链）、复性（引物结合模板链）、延伸（合成子链）。
【小问2详解】
由图1可知，HindⅢ酶切位点位于RVG编码序列内部，引入该酶切位点后，在酶切时破坏RVG编码区，RVG糖基化位点丢失，使RVG蛋白丧失抗原性；选择NtⅠ和XhⅠ的原因是：不破坏RVG编码序列与信号肽序列，且双酶切可避免目的基因和质粒自身环化和两者的反向连接，保证目的基因正确插入载体。
【小问3详解】
大肠杆菌筛选利用质粒原核抗性AmpR，用含氨苄青霉素的培养基；CHO细胞筛选利用质粒真核抗性NcR，用含G418的培养基；根据题干信息，氨苄青霉素通过抑制细菌细胞壁合成杀死细菌，哺乳动物细胞无细胞壁，对氨苄青霉素不敏感，因此无法筛选阳性细胞。
【小问4详解】
实验结果显示：完整信号肽组RVG出现在培养上清，破坏信号肽组上清无RVG，说明信号肽的作用是引导RVG进入内质网完成加工修饰，最终引导RVG分泌到细胞外。
【小问5详解】
动物细胞融合常用聚乙二醇、灭活的仙台病毒、电融合进行诱导；单克隆抗体用于检测的核心优势是能准确识别抗原的细微差异，与特定抗原发生特异性结合，可大量制备（或特异性强、灵敏度高、可大量制备）。材料
提取量
鉴定结果
鸡血
高
阳性
猪肝
中
阳性
洋葱
低
阳性
哺乳动物成熟红细胞
无
阴性
土壤取样→梯度稀释→涂布分离→纯化培养→计数→抑菌实验
恢复年限/年
植物物种丰富度/（种·m-2）
芦苇种群密度/（株·m-2）
加拿大一枝黄花出现次数
0
5
0
0
2
8
12
1
4
15
35
3
6
18
48
5
组别
接穗—砧木
茎长度相对值
①
WT—WT
100%
②
mut—mut
180%
③
WT—mut
170%
④
mut—WT
105%
组别
土壤有机碳/（g·kg-1）
土壤有效氮/（mg·kg-1）
CO2释放速率/（mg·h-1）
对照组
18.32
32.15
12.64
共生组
29.76
58.49
27.91
组别
找到平台时间/s
皮质酮/（ng·mL-1）
BDNF/（ng·g-1海马组织）
对照组
45.2
120.5
8.5
运动组
28.6
85.3
15.3
植株
HpaⅡ处理
MspⅠ处理
①
1400bp
800bp、600bp
②
800bp、600bp
800bp、600bp
③
1400bp
1400bp