江西省重点中学协作体2026届高三下学期第一次联考生物试卷（含答案解析）

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注意事项：
1.保持卷面整洁，作答字迹清晰，行距均匀，不涂改、不勾画、不乱涂。
2.作答时按顺序书写，保持行款整齐，避免前后颠倒、插叙作答。
3.答题纸不得有撕角、折痕、污渍，若不慎弄脏需及时举手申请更换。
4.作答结束后，整体审阅卷面，确保无潦草、无涂改、无影响美观的标记。
一、选择题:本大题共16小题，每小题3分，共48分。
1.细胞色素C是一种普遍存在于真核细胞线粒体中的蛋白质,约含104个氨基酸,参与电子传递链的最后一步,将电子传递给氧气。它的氨基酸序列在进化中高度保守,推算表明每2000万年才发生1%的改变。下列关于细胞色素C的叙述不正确的是
A．细胞色素C的合成过程中,tRNA所转运的原料均由C、H、O、N等元素组成
B．细胞色素C的氨基酸序列保守,可作为研究物种亲缘关系的分子证据
C．细胞色素C参与电子传递,属于功能蛋白,可以直接催化ATP的合成或分解
D．细胞色素C是一种由单体经过脱水缩合过程形成的生物大分子
2.2025年,一项发表于《自然·细胞生物学》的前沿研究表明,细胞在营养胁迫下,会启动“饥饿诱导的自噬”以回收自身受损细胞器。该过程依赖于一种关键的膜蛋白LC3(如 LC3B-II ),它不仅构成自噬体膜,更作为信号枢纽,通过细胞骨架的协调,引导内质网等膜结构形成自噬体包裹目标,并最终与溶酶体融合。下列相关分析错误的是
A．自噬体与溶酶体的融合体现了生物膜具有一定的流动性
B．LC3直接参与溶酶体中水解酶的合成,从而启动自噬,以降解受损细胞器
C．结合题干分析,该细胞自噬是真核细胞特有的代谢过程
D．细胞骨架不仅为自噬体的运输提供轨道,还可参与细胞的分裂和分化
3.研究表明,多数成人体内乳糖酶基因的表达受到抑制,乳糖酶合成减少。1万多年前,北欧人群中偶然出现某变异个体,成年后仍能正常代谢乳糖。下图表示乳糖酶基因变化前后的部分序列。北欧人群长期以畜牧业为生,某段时间因气候恶劣,水源被粪便污染,饮用污染水的人群常出现腹泻甚至死亡的现象；而饮用牛奶可有效减少部分病原体的侵害。下列叙述错误的是
A．北欧人群中偶然出现变异个体,该变异类型属于基因突变
B．乳糖耐受型基因表达的乳糖酶,与野生型基因表达的乳糖酶氨基酸序列不同
C．北欧人群中全部个体所含有的全部基因叫作该种群的基因库
D．可推测题干的“某段时间”里,北欧人群中乳糖耐受型基因频率会上升
4.2024年11月,中国科学院新疆生态与地理研究所宣布,环绕塔克拉玛干沙漠的3046公里绿色阻沙防护带全面“合龙”。该防护带采用“梭梭+沙拐枣”混交模式,两种植物根系交织且沙拐枣会分泌脯氨酸(一种氨基酸)促进梭梭生长；科研人员对防护带核心区新品种梭梭研究发现：
①其叶片中编码抗旱蛋白P5CS的基因仅发生3处单碱基替换,导致mRNA上第89位密码子由GCU变为GCC、第123位密码子由UCU变为UCC、第156位密码子由AUA变为UUA(已知：丙氨酸--GCU、GCC；丝氨酸--UCU、UCC；异亮氨酸—AUA；UUA(亮氨酸)；
②子代梭梭均能稳定遗传该抗旱性状,且叶片气孔导度显著降低、光合产物积累量增加。下列关于该研究的叙述,正确的是
A．“梭梭+沙拐枣”混交模式中,二者为种间竞争关系,沙拐枣分泌脯氨酸的作用是抑制梭梭生长以争夺沙漠水分
B．编码P5CS蛋白的基因发生3处单碱基替换,导致mRNA上3种密码子改变,进而使P5CS蛋白出现3处氨基酸差异
C．子代梭梭能稳定遗传抗旱性状,该变异可能是基因重组导致,因“梭梭+沙拐枣”混交存在基因交流
D．核心区新品种梭梭叶片气孔导度降低,能减少水分蒸发以适应沙漠干旱环境,其光合产物积累量增加可能与呼吸作用消耗减少有关
5.2025年《自然生物技术》报道,我国科学家开发的PILOTmRNA递送平台,通过肽基脂质纳米颗粒(LNP)修饰实现精准靶向递送：LNP可与靶细胞膜上的特异性受体结合,随后通过胞吞作用进入细胞,其表面连接的赖氨酸残基可靶向肺部上皮细胞,精氨酸残基可靶向肝细胞。该平台递送的mRNA经如图所示修饰。下列关于该mRNA在靶细胞内作用过程的叙述,错误的是
A．mRNA的5'端经修饰后可能通过协助核糖体与其识别并结合提升翻译效率,翻译的启动还依赖起始密码子与tRNA的互补配对
B．翻译过程中,tRNA的反密码子与mRNA的密码子遵循A-U、G-C碱基互补配对原则,且一种氨基酸可能对应多种tRNA
C．若mRNA指导合成分泌蛋白,多肽链需经内质网加工、高尔基体分类包装后才具备生物活性；若为胞内蛋白,则无需任何细胞器参与加工
D．该mRNA不会整合到靶细胞基因组中,因为其不携带逆转录酶基因,且人体靶细胞不具备逆转录酶,无法完成逆转录过程
6.目前通常采用发酵工程规模化生产谷氨酸,谷氨酸棒状杆菌(一种好氧菌)是谷氨酸发酵的常用菌种。在合成谷氨酸的过程中,当细胞中谷氨酸积累过多时会抑制谷氨酸脱氢酶的活性,从而减少谷氨酸的合成。下列有关叙述正确的是
A．发酵前可用平板划线法进行谷氨酸棒状杆菌的纯培养
B．谷氨酸棒状杆菌与酒精发酵的菌种具有相同的代谢类型
C．发酵过程将空气直接通入发酵罐以保证有氧条件
D．谷氨酸棒状杆菌合成谷氨酸的过程中存在正反馈调节
7.某省在创建全国文明城市的进程中,聚焦生态环境提质升级,针对城市周边废弃矿山地退化、局部土壤重金属污染、城郊湖泊生态受损等问题,统筹实施系列生态修复工程：通过“适地适树”配置本土植被、引入腐食性动物减少残体堆积并改善生境,利用特定植物开展土壤重金属修复,配套建设人工湖与生态公园。下列相关叙述正确的是
A．人工湖净化生活污水体现生物多样性的直接价值；湖泊生态恢复后渔业增产,体现生物多样性的间接价值
B．加速恢复矿区生态环境过程中最关键的在于人工制造表土以及土壤微生物群落的重建；引入腐食性动物会使生态系统的食物链延长
C．利用蜈蚣草富集砷、芥菜富集铅修复土壤,以及矿山地配置本土植被的举措,遵循了生态工程的自生和协调原理
D．生态公园建成后提升了城市生态承载力；当区域生态足迹总量大于生态承载力总量时,不会出现生态赤字
8.我国科学家通过CRISPR-Cas9技术编辑玉米内源Lac1基因(该基因可调控叶夹角),使该基因的启动子区域发生单碱基替换。启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点,此次替换导致Lac1基因在茎秆基部的表达减弱、在上部的表达增强,最终形成“上紧下松”的耐密株型,较传统品种每亩增产15%。研究团队还通过杂交方式,将另一玉米品种的抗病基因R(来源于真菌)导入该编辑玉米,培育出“耐密+抗病”双优品种。下列关于该育种过程的说法,错误的是
A．“耐密+抗病”双优品种的培育涉及基因工程育种,其优点有目的性强、可定向改造生物性状
B．“耐密+抗病”双优品种玉米最初导入抗病基因R的育种方式为杂交育种,其原理是基因重组
C．启动子区域的碱基替换影响Lac1基因的转录过程,该变异不属于表观遗传
D．若将“耐密+抗病”双优品种玉米与传统玉米杂交,F​1中耐密性状的分离比可能受基因表达调控的影响
9.生物学的发展需要许多人的共同努力和探索,下列关于科学家及其探索历程的叙述不正确的是
A．阿尔农发现在光照下,叶绿体可合成ATP,并发现该过程总与水的光解相伴随
B．艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验运用了酶解法、微生物培养等技术
C．在生长素的发现实验中,与拜尔的实验不同,温特的实验可以在光照条件下进行
D．斯他林和贝利斯在探索实验中,只需以“向小狗静脉注射稀盐酸”实验作为对照即可
10.某研究团队欲探究不同饮水条件对大鼠尿液渗透压及肾小管上皮细胞水通道蛋白2(AQP2)表达量的影响,选取健康雄性大鼠24只,随机分为3组,处理7天后测定相关指标,实验结果如下表：
下列关于该实验的分析,错误的是
A．本实验的自变量为饮水条件,因变量为日均饮水量、尿液渗透压和肾小管上皮细胞AQP2表达量
B．与Ⅰ组相比,Ⅱ组大鼠尿液渗透压升高,与限水使其ADH分泌增加,肾小管和集合管对水的重吸收增强有关
C．与Ⅰ组相比,Ⅲ组大鼠肾小管上皮细胞AQP2表达量升高,说明ADH可促进肾小管上皮细胞合成AQP2
D．若给Ⅱ组大鼠注射ADH受体拮抗剂,其肾小管对水的重吸收能力会减弱,尿液渗透压将下降
11.某精原细胞(2n=8)的核DNA双链均用​15N标记后置于含​14N的培养基中培养,经过连续两次细胞分裂后(只考虑一种分裂方式),得到4个子细胞。下列相关说法错误的是
A．若进行有丝分裂,则含​15N染色体的子细胞的个数至少是2个
B．若细胞分裂过程中发生了基因的自由组合,产生的子细胞不可直接参与受精作用
C．若第二次分裂后期细胞中含​15N的DNA分子数为8个,则该精原细胞进行的是有丝分裂
D．若形成的所有子细胞中每条染色体都含​15N,则该精原细胞进行的是减数分裂
12.人体内环境稳态的调节离不开信息分子,下图是人体内某些生命活动的调节过程。下列叙述正确的是
A．图2中信息分子B是抗利尿激素,由下丘脑合成、分泌、释放进入血液
B．图3中信息分子C与信息分子D表现为协同作用,最终使人体细胞代谢增强
C．与图1相比,图2对应的调节方式反应较缓慢,作用时间短暂,作用范围较局限
D．图1中寒冷引起的骨骼肌战栗是一种非条件反射,受躯体运动神经支配
13.质子泵是生物膜上特异性转运H​+的蛋白质,对维持细胞局部环境以及能量代谢的正常进行起着重要作用。研究发现,耐盐植物的液泡膜上H​+-ATPase质子泵和Na​+/H​+反向运输体系的活性随盐度升高而上调。Na​+能够借助H​+电化学梯度进入液泡,以减少Na​+对细胞质基质的伤害。如图是常见的两种质子泵。下列说法错误的是
A．两种质子泵既有运输功能也有催化功能
B．V型质子泵转运H​+的方式为协助扩散
C．耐盐植物通过F型质子泵来维持细胞质基质内的低Na​+水平
D．耐盐植物根尖分生区细胞中,F型质子泵分布在线粒体内膜上
14.科研人员为探究亚洲小车蝗种群密度和取食方式对牧草产量的影响,设置田间罩笼真实取食组(维持初始蝗虫密度稳定)和人工模拟取食组(定期剪叶,累计剪叶量与同期罩笼组实际取食量一致)进行实验,以牧草损失量(损失量=处理组最终产量-对照组同期最终产量)为检测指标,实验周期25天,相关数据如下表。已知该蝗虫种群的环境容纳量(K值)为40只/m²。下列叙述错误的是
A．实验组牧草损失量可通过收割牧草测定干重,并与对照组的计算差值获得
B．低密度时罩笼组牧草增产显著,推测是蝗虫取食诱导了牧草的补偿生长
C．随着蝗虫密度增大,罩笼组与模拟组的牧草损失量差值逐渐缩小
D．蝗虫密度由5只/m​2升至30只/m​2时,该种群的增长速率持续减小
15.sDNA是一种可用于转基因生物构建及后续基因功能研究的工具。已知果蝇的体色和刚毛性状分别由等位基因A/a和B/b控制。纯合黑体截毛雌果蝇和纯合灰体刚毛雄果蝇杂交,F​1表型及比例为黑体刚毛雌果蝇:黑体截毛雄果蝇=1:1。 科研人员将一个sDNA导入到一只F​1黑体刚毛雌果蝇中,获得转基因果蝇。 将该转基因果蝇与F​1黑体截毛雄果蝇杂交得F​2(注：sDNA不控制具体性状,但会抑制B基因的表达,表现为b基因控制的性状,b基因的表达不受影响。 若受精卵无完整的B或b基因,则形成的胚胎会死亡)。不考虑子二代的性别,只考虑刚毛和截毛这对性状,下列有关叙述正确的是
A．该实验中,黑体和刚毛为显性性状,亲本杂交组合一定为AAX​bX​b× aaX​BY
B．若sDNA导入到B基因所在染色体且不破坏任何基因,则F​2均为截毛
C．若sDNA导入到A基因所在染色体且破坏A基因,则F​2中截毛:刚毛=3：1
D．若sDNA导入到b基因所在染色体且破坏b基因,则F​2中刚毛:截毛=2:1
16.某省农业科学院研究团队聚焦大棚蔬菜育苗与芽菜培育的光调控技术,开展植物光形态建成机制研究。研究发现：在黑暗环境中,植物细胞内的光敏色素以无生物活性的红光吸收型(Pr)形式存在；当暴露于光下时,光敏色素吸收红光信号后,迅速从生理失活型Pr转变为活跃的远红光吸收型(Pfr)。该结构变化的信号传导至细胞核内,可抑制COP/DET/FUS蛋白复合体及转录因子PIFs等光形态建成抑制因子的功能,进而调控植物的生长发育进程(如下图)。下列相关叙述正确的是
A．光敏色素是一类结合了色素的蛋白质,主要吸收红光和远红光,分布在植物的各个部位
B．光敏色素由Pr型转为Pfr型的构象变化,会通过信号传递通路影响细胞核内特定基因的表达
C．据此可推测,光形态建成的本质是光信号直接驱动植物细胞的分裂、分化及器官形态构建
D．生产中培育黄化豆芽时,若延长红光照射时间,会降低豆芽的产量和品质
二、非选择题:本大题共5小题，第17-20小题每小题10分，第21小题12分，共52分。
17.鄱阳湖湿地曾受人类活动与自然因素的叠加影响,生态功能受损,在生态修复工程的人为干预下逐步恢复,其能量流动情况如图所示(单位：× 10​3kJ. m​−2·a​−1)。
请分析回答下列问题：
(1)由图中数据可知,流入该生态系统的总能量值为___________。 由图可知,营养级__________₍填“较高”或“较低”)的生物在湿地受损过程中受到的影响较大。
(2)在人为干预下,能量在第二营养级(植食动物)到第三营养级(肉食动物)之间的传递效率为___________。
(3)鄱阳湖“退耕还湖”后,从农田生态系统恢复为湿地生态系统的过程属于___________演替,原因是___________。
(4)湿地生态系统的恢复力稳定性是指___________。鄱阳湖湿地生态修复工程中,除了人工补偿能量,还采取了恢复植被、保护天敌等措施,从能量流动和稳定性的角度,分析这些措施提高生态系统稳定性的原理：___________。
18.免疫耐受指机体在特定条件下受外来器官的刺激,却不能引起特异性免疫的现象。进行器官移植手术后,免疫系统会把外来器官当作“非己”成分进行攻击。科研人员利用B、L两个品系的大鼠进行肝移植手术,统计手术后的大鼠生存率,实验结果如图1所示(移植关系用“供体→受体”表示)。
(1)在不同品系的大鼠间移植肝脏时,供体肝作为___________会诱导受体大鼠产生免疫排斥反应,在此过程中,活化的细胞毒性T细胞___________,从而引起供体肝脏受损,导致受体大鼠死亡。而有些大鼠上述反应不明显,出现“免疫耐受”。
(2)丙组结果说明___________；由实验结果分析,___________组大鼠肝移植后出现了“免疫耐受”。
(3)为了进一步研究“免疫耐受”机理,科研人员测定了上述三组大鼠血清中细胞因子IL-2的含量,结果如图2所示。
①据图分析,甲组大鼠在第3-7天IL-2的表达量显著增高,结合肝移植术后生存率,推测IL-2能够__________₍填“促进”或“抑制”)甲组大鼠T淋巴细胞的增殖和分化。
②乙组大鼠在第3-5天IL-2表达量很高,并且发现大量T淋巴细胞凋亡。由此推测,乙组大鼠手术后3-5天高表达量的IL-2的作用是___________,从而建立“免疫耐受”。
③一种验证上述
②的推测方法为：用___________的L品系大鼠重复乙组实验,并与乙组大鼠的生存率进行比较。
(4)器官移植面临的两大难题是___________和免疫排斥问题,免疫抑制剂常作为器官移植的手术后用药,但这类药物会使淋巴细胞数量减少,易导致感染性疾病发生。依据“免疫耐受”的研究,你认为既能克服免疫排斥反应,又能避免免疫抑制剂副作用的医学途径(或设想)可以是___________。
19.下图为某家系中甲病(基因为A、a)和乙病(基因为B、b)两种单基因遗传病的系谱图,已知Ⅱ-5无乙病致病基因,乙病在男性中的发病率为0.2,不考虑基因突变和染色体变异,请回答下列问题：
(1)甲病的遗传方式为___________,调查此病的发病率关键是___________。Ⅲ-5的基因型为___________。
(2)若Ⅲ-1与人群中正常女性婚配,生育一个同时患甲乙病的孩子的概率为___________；若Ⅲ-1与Ⅲ-7婚配,生育一个同时患甲乙病的孩子的概率为___________。
(3)运用生物学所学知识结合此题分析,优生优育的措施___________。 (答2点)
(4)已知甲乙病有关基因碱基序列情况,及限制酶M和限制酶N作用位点,现探究某位患甲病的女性的基因型,请设计基于PCR和电泳技术的实验方案,简要写出实验过程、预期结果及结论。
①请写出该实验的主要操作步骤中的四个关键阶段：_______→_____→_____→_______。
②预期结果及
结论：若电泳得___________种条带,则其基因型为___________。 (请写出所有的情况)
20.为培育兼具耐低温特性与抗除草剂能力的转基因棉花新品种,科研人员进行了以下实验：
(1)图1为抗冻蛋白基因TmAFP和草铵膦(一种除草剂)抗性基因Bar片段,图2为Ti质粒,图3为相关限制酶识别序列(箭头表示酶切位点)。进行TmAFP基因表达载体的构建时,为确保TmAFP基因正确插入质粒,应选用限制酶___________切割TmAFP基因。
(2)草铵膦抗性基因Bar两端缺少所需的限制酶识别序列,为了减少限制酶识别序列的影响,科研人员利用无缝克隆In-Fusin技术(图4)构建含有Bar-TmAFP融合基因的重组质粒,使其在棉花细胞中表达Bar-TmAFP融合蛋白。其中In-Fusin酶可以将任何具有相同15bp末端序列的线性DNA分子进行连接,类似同源重组。
目的基因两侧的同源序列1、2中碱基序列不同,这样设计的好处是__________₍答2点)。科研人员利用PCR技术获得了3种DNA分子,如图5,然后混合进行In-Fusin反应。 如果引物1上额外添加的片段对应于TmAFP基因中加粗的e片段,那么引物2和引物3上额外增加的片段应分别对应载体中片段__________₍从“a”“b”“c”“d”中选填)。 为使连接后的Bar-TmAFP融合基因能够表达,设计时剔除___________基因中终止密码子对应的碱基序列,目的是___________。
(3)利用构建好的重组表达载体转化农杆菌,然后侵染棉花愈伤组织,进而获得转基因棉花植株。为了筛选成功导入重组质粒的农杆菌和转化成功的棉花愈伤组织,需要在培养基中分别添加___________和___________,也可以选取引物___________扩增融合基因并电泳检测。
21.植物在经历一次非生物胁迫锻炼后,会形成“胁迫记忆”,进而对后续不同类型的胁迫表现出更强的耐受性,这一现象称为“交叉适应”。脯氨酸是植物体内重要的渗透调节物质,其积累可增强植物对干旱、盐碱等逆境的耐受性。 研究人员以脯氨酸含量为检测指标,探究白三叶对干旱和盐胁迫的交叉适应性(如图)。
注：NP=无预处理,DP=干旱锻炼,SP=盐锻炼；胁迫类型：C=无胁迫,S=盐胁迫,D=干旱胁迫；
回答下列问题：
(1)结合脯氨酸的渗透调节功能,推测其最可能积累在细胞的__________₍填细胞结构)中。
(2)分析实验可知,白三叶在经受胁迫后,需大量合成脯氨酸以增强抗逆性,推测此时细胞呼吸速率会___________,理由是__________₍答2点)。
(3)研究发现,交叉适应胁迫下植物叶片光合作用显著增强,且叶片脯氨酸含量与叶绿素含量、Rubisc酶活性、净光合速率均呈正相关,研究人员据此推测脯氨酸可通过提高叶绿素含量、增强 Rubisc酶活性两条途径共同促进光合作用。某学习小组设计实验验证上述推测,请你补充完整实验步骤：
①选取若干生长状况一致的4周龄白三叶幼苗,随机均分为3组；
②对照组喷施适量蒸馏水,实验组1喷施___________,实验组2喷施等量等浓度的脯氨酸合成抑制剂；
③在相同且适宜的条件下培养一段时间后,___________。
(4)综合上述信息,在我国沙漠化生态治理过程中,为提高移植的耐旱植物幼苗的存活率,可采取的农业指导措施是___________,其操作原理是___________。
江西省重点中学协作体2026届高三下学期第一次联考生物试卷 答案与解析
1. C
解析：【详解】A、tRNA在翻译过程中转运氨基酸,氨基酸的基本元素组成为C、H、O、N等,A正确；
B、细胞色素C氨基酸序列高度保守,不同物种间序列差异越小,亲缘关系越近,可作为分子进化的证据,B正确；
C、细胞色素C参与电子传递链(呼吸链)的最后一步,将电子传递给O​2生成水,同时建立H​+梯度驱动ATP合成酶工作,但其本身不直接催化ATP合成或分解(ATP合成由ATP合成酶催化),C错误；
D、细胞色素C是蛋白质,由氨基酸单体经脱水缩合形成肽链,属于生物大分子,D正确。
故选C。
2. B
解析：【详解】A、自噬体与溶酶体的融合属于膜融合过程,依赖于生物膜中磷脂分子和蛋白质的流动性,体现了生物膜具有一定的流动性,A正确；
B、LC3蛋白是自噬体膜的关键成分,参与自噬体形成和信号传导,但溶酶体中的水解酶由核糖体合成,经内质网加工和高尔基体修饰,LC3不直接参与其合成过程,B错误；
C、题干提及自噬依赖内质网等膜结构及细胞骨架,原核细胞无这些真核细胞特有的结构,故该自噬过程仅发生于真核细胞,C正确；
D、细胞骨架为自噬体运输提供轨道,同时参与细胞分裂(如纺锤体形成)和分化(如细胞形态改变),D正确。
故选B。
3. B
解析：【详解】A、北欧人群中偶然出现变异个体,该变异是DNA 分子中碱基对的替换(野生型序列是CCCC,乳糖耐受型是CCCT),属于基因突变,A正确；
B、乳糖耐受型基因的突变发生在调控区,而不是编码区。
编码区是决定蛋白质氨基酸序列的部分,调控区的突变不影响编码的氨基酸序列,因此两种基因表达的乳糖酶氨基酸序列相同,B错误；
C、一个种群中全部个体所含有的全部基因,叫作该种群的基因库,C正确；
D、题干中提到 “饮用牛奶可有效减少部分病原体的侵害”,乳糖耐受型个体能正常代谢乳糖,在这种环境下生存概率更高,因此乳糖耐受型基因频率会上升,D正确。
故选B。
4. D
解析：【详解】A、沙拐枣分泌脯氨酸是促进梭梭生长,而非抑制,且二者不是竞争关系,A错误；
B、第89位GCU→GCC(丙氨酸→丙氨酸)、第123位UCU→UCC(丝氨酸→丝氨酸)均为同义突变,氨基酸未改变；仅第156位AUA(异亮氨酸)→UUA(亮氨酸)发生氨基酸替换,故仅1处氨基酸差异,B错误；
C、梭梭的抗早性状稳定遗传,是由基因突变(单碱基替换)导致的,不是基因重组。
且梭梭和沙拐枣是不同物种,存在生殖隔离,不会发生基因交流,C错误；
D、气孔导度降低可减少蒸腾作用,利于保水以适应干旱环境；光合产物积累量增加可能与呼吸作用消耗减少,降低代谢速率以适应逆境有关,D正确。
故选D。
5. C
解析：【详解】A、翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程,翻译时核糖体需要识别结合mRNA的5'端启动翻译,该修饰可提升结合效率,密码子是mRNA上编码氨基酸的三个相邻碱基,翻译启动依赖起始密码子与携带起始氨基酸的tRNA互补配对,A正确；
B、翻译过程中,tRNA反密码子与mRNA密码子遵循A-U、C-G的碱基互补配对规则,由于密码子具有简并性,一种氨基酸可对应多种密码子,因此一种氨基酸可对应多种tRNA,B正确；C、一些胞内蛋白也需要细胞器参与合成加工,如溶酶体中的水解酶在核糖体合成后,还需要内质网、高尔基体等细胞器进一步加工,C错误；
D、mRNA要整合到靶细胞基因组,需要先逆转录为DNA,该mRNA本身不携带逆转录酶基因,人体正常靶细胞也不含有逆转录酶,无法完成逆转录过程,因此该mRNA不会整合到基因组中,D正确。
故选C。
6. A
解析：【详解】A、平板划线法是微生物纯培养的常用方法,通过分区划线分离单菌落,可用于发酵前菌种的纯培养,A正确；
B、谷氨酸棒状杆菌为好氧菌(需氧型),酒精发酵菌种(如酵母菌)为兼性厌氧型,两者代谢类型不同,B错误；
C、发酵过程需通入无菌空气以保证有氧条件,直接通入空气可能引入杂菌污染,C错误；
D、谷氨酸积累过多会抑制谷氨酸脱氢酶活性属于产物抑制酶活性的负反馈调节,D错误。
故选A。
7. C
解析：【详解】A、人工湖净化生活污水属于生态系统调节环境的功能,体现生物多样性的间接价值；渔业增产属于生物资源的直接利用,体现直接价值。
选项表述将二者价值颠倒,A错误；
B、矿区生态恢复的关键在于植被重建(制造表土、恢复微生物群落是基础步骤)；引入腐食动物(如蚯蚓)可加速残体分解,缩短物质循环路径,但未增加营养级数量,不会延长食物链(实际简化了食物网结构),B错误；
C、利用蜈蚣草、芥菜富集重金属,遵循自生原理(通过生物自身代谢功能修复环境)；配置本土植被遵循协调原理(生物与环境的协调与平衡),C正确；
D、生态公园建成可提升区域生态承载力；当生态足迹总量(资源消耗量)大于生态承载力时,会导致生态赤字,D错误。
故选C。
8. B
解析：【详解】A、基因工程育种通过定向修改基因实现性状改良,目的性强。
题干中利用CRISPR-Cas9技术编辑启动子区域属于基因工程育种,后续培育“耐密+抗病”品种也涉及该技术,A正确；
B、最初导入抗病基因R的育种方式为转基因技术,最后通过杂交育种培育“耐密+抗病”双优品种玉米,B错误；
C、表观遗传基因的碱基序列不发生改变,而启动子区域的碱基替换改变了碱基序列,因此不属于表观遗传,C正确；
D、耐密性状由Lac1基因表达调控(启动子编辑引起),其表达具有组织特异性(茎秆上/下部差异)。
杂交后F​1的分离可能受此调控机制影响,D正确。
故选B。
9. D
解析：【详解】A、阿尔农通过实验证实光合作用光反应阶段叶绿体中ATP的合成与水的光解同时发生,A正确；
B、艾弗里在肺炎链球菌转化实验中,利用酶解法(分别用DNA酶、蛋白酶等处理提取物)排除其他物质干扰,结合微生物培养技术验证DNA是遗传物质,B正确；
C、拜尔实验研究胚芽鞘弯曲需排除光照干扰(在黑暗中进行),而温特实验通过琼脂块转移生长素,不受光照影响,可在光下进行,C正确；
D、斯他林和贝利斯的促胰液素发现实验需设置两组对照：①注射稀盐酸→引起胰液分泌；②切除该段小肠神经后注射稀盐酸→仍分泌胰液,从而排除神经调节,证明化学调节的存在。仅用注射稀盐酸作对照无法排除神经调节的干扰,D错误。
故选D。
10. A
解析：【详解】A、本实验的自变量是饮水条件(自由饮水、限水、自由饮水+注射ADH),因变量是尿液渗透压和AQP2表达量。日均饮水量是处理方式的结果(如限水组饮水量固定为10mL),属于实验控制的体现,而非因变量,A错误；
B、Ⅱ组(限水)大鼠尿液渗透压(3850)显著高于Ⅰ组(1250),是因为限水导致血浆渗透压升高,刺激下丘脑渗透压感受器,促进ADH分泌。
ADH作用于肾小管和集合管上皮细胞,增加水通道蛋白(AQP2)的数量,增强对水的重吸收,使尿液浓缩,B正确；
C、Ⅲ组(注射ADH)大鼠AQP2表达量(110)高于Ⅰ组(65),说明外源ADH能促进肾小管上皮细胞合成或转移AQP2至细胞膜,从而提高水的重吸收效率,C正确；
D、若给Ⅱ组(限水)大鼠注射ADH受体拮抗剂,ADH无法与受体结合,导致AQP2无法激活或转移,肾小管和集合管对水的重吸收能力减弱,尿液渗透压将下降(低于3850),D正确。
故选A。
11. C
解析：【详解】A、若进行有丝分裂,第一次分裂后子细胞中每条染色体均含​1 ​5N/​1 ​4N杂合DNA；第二次分裂后期着丝粒分裂后,姐妹染色单体随机分配,含​1 ​5N的染色体全部移向同一极,最少可分配至2个子细胞中, A正确；
B、基因自由组合发生在减数第一次分裂后期,此时产生的子细胞为次级精母细胞,需经减数第二次分裂形成精细胞,再经变形形成精子方可参与受精作用,不可直接参与受精,B正确；
C、有丝分裂第二次分裂后期含16条染色体,其中8条为​1 ​5N/​1 ​4N,8条为​1 ​4N/​1 ​4N,而减数分裂只复制一次,减数第一次分裂同源染色体分离后每个子细胞染色体均为​1 ​5N/​1 ​4N杂合DNA,着丝粒分裂后也为8条​1 ​5N/​1 ​4N,故有丝分裂和减数分裂均可,C错误；
D、若所有子细胞每条染色体均含​1 ​5N,说明DNA只复制一次、分裂两次,只能为减数分裂,有丝分裂第一次分裂后子细胞染色体均为​1 ​5N/​1 ​4N杂合DNA,则第二次分裂后可能出现部分染色体全含​1 ​4N,D正确。
故选C。
12. D
解析：【详解】A、图2中信息分子B作用于肾小管细胞,促进水分重吸收,是抗利尿激素,由下丘脑合成,经垂体释放进入血液,A错误；
B、图3中信息分子C (促甲状腺激素)不具有促进人体细胞代谢增强的作用,因此二者不表现为协同作用,B错误；
C、图1为神经调节,图2为激素调节,体液调节具有反应速度较缓慢、作用时间长、作用范围广泛等特点,C错误；
D、寒冷→冷觉感受器→传入神经→下丘脑等→躯体运动神经→骨骼肌战栗,是天生就有的非条件反射,骨骼肌受躯体运动神经支配,D正确。
故选D。
13. BC
解析：【详解】A、两种质子泵(V 型和 F 型)都是转运 H​+的蛋白质,同时它们还能催化 ATP 的水解或合成,因此既有运输功能也有催化功能,A正确；
B、从图中可以看到,V 型质子泵转运 H​+时消耗 ATP,这是主动运输,B错误；
C、题干提到：“Na​+能够借助 H​+电化学梯度进入液泡,以减少 Na​+对细胞质基质的伤害”。
这说明是 V 型质子泵(位于液泡膜)建立的 H​+梯度,驱动 Na​+进入液泡,从而维持细胞质基质内的低 Na​+水平,而不是 F 型质子泵,C错误；
D、F 型质子泵(ATP 合酶)在真核细胞中主要分布于线粒体内膜上,参与有氧呼吸第三阶段,催化 ATP 合成。
耐盐植物根尖分生区细胞的 F 型质子泵也符合这一分布规律,D正确。
故选BC。
14. CD
解析：【详解】A、牧草损失量通过处理组与对照组干重差值计算,干重是衡量生物量的常用指标,符合实验原理,A正确；
B、蝗虫密度为5只/m​2时,罩笼组牧草损失量为-162g/m​2(即增产),而模拟组仅-48g/m​2,说明真实取食可能诱导牧草超补偿效应(植物受损害后生长增强),B正确；
C、密度 5 只 /m​2：| -162 - (-48)| = 114 ,密度 15 只 /m​2：| -35 - (-12)| = 23 ,密度 30 只 /m​2：| 72 - 125| = 53 可以看到,差值从 114 缩小到 23,再增大到 53,并非 “逐渐缩小”,C错误；
D、已知该蝗虫种群的环境容纳量(K值)为40只/m2。种群增长速率在K/2(即20只/m​2)时最大。密度从5只/m​2(＜K/2)升至30只/m​2(＞K/2),增长速率先增大后减小,而非持续减小,D错误。
故选CD。
15. BD
解析：【详解】A、由 F​1全为黑体可判断黑体为显性,由 F​1雌蝇全为刚毛、雄蝇全为截毛可判断刚毛为显性,但存在两种遗传情况：一是体色(A/a)在常染色体、刚毛 / 截毛(B/b)在 X 染色体,亲本为AAX​bX​b× aaX​BY；二是 A/a 与 B/b 均在 X 染色体上,亲本基因型为X​AbX​Ab× X​aBY,A 错误；
B、情况 1(A/a 常染色体,B/b 伴 X)：转基因雌蝇为AaX​B−sDNAX​b(sDNA 抑制 B 表达),与AaX​bY杂交,子代基因型为X​B−sDNAX​b(截毛)、X​B−sDNAY(截毛)、X​bX​b(截毛)、X​bY(截毛),均为截毛；情况 2(A/a、B/b 均伴 X)：转基因雌蝇为X​AbX​aB−sDNA(sDNA 抑制 B 表达),与X​AbY杂交,子代基因型为X​AbX​Ab(截毛)、X​AbY(截毛)、X​aB−sDNAX​Ab(截毛)、X​aB−sDNAY(截毛),均为截毛。两种情况 F​2均为截毛,B 正确；
C、情况 1(A/a 常染色体,B/b 伴 X)：转基因雌蝇为A​−sDNAaX​BX​b,其产生配子为A​−sDNAX​B、A​−sDNAX​b、aX​B、aX​b,与AaX​bY(配子为AX​b、AY、aX​b、aY)杂交,后代截毛：刚毛=3：1；情况 2(A/a、B/b 均伴 X)：转基因雌蝇为X​A−sDNAbX​aB,产生配子X​aB: X​A−sDNAb=1:1,与X​AbY杂交,子代刚毛(X​aBX​Ab、X​aBY):截毛(X​A−sDNAbX​Ab、X​A−sDNAbY)=1:1,两种情况不全是截毛:刚毛=3：1,C错误；
D、情况 1(A/a 常染色体,B/b 伴 X)：sDNA 插入 b 基因,雌蝇为AaX​BX​b−sDNA,与AaX​bY杂交,子代X​b−sDNAY因无正常 b 基因致死,存活个体刚毛:截毛 = 2:1；情况 2(A/a、B/b 均伴 X)：sDNA 插入 b 基因,雌蝇为X​Ab−sDNAX​aB,与X​AbY杂交,子代X​Ab−sDNAY因无正常 b 基因致死,存活个体刚毛:截毛 = 2:1,两种情况 F​2均为刚毛:截毛 = 2:1,D 正确。
故选 BD。
16. ABD
解析：【详解】A、光敏色素是一类结合了色素的蛋白质,广泛分布在植物的各个部位,它的核心功能是感受红光和远红光信号,即主要吸收红光和远红光,A正确；
B、由题意可知,光敏色素吸收红光信号后,从Pr型转变为Pfr型,该结构变化会抑制COP/DET/FUS和PIFs的抑制作用,进而调控植物的生长发育,这一过程本质上就是通过信号传递通路影响细胞核内特定基因的表达,B正确；
C、光形态建成的本质是光信号通过调控细胞内光敏色素等受体,进而调控基因表达,间接驱动植物细胞的分裂、分化及器官形态构建,C错误；
D、培育黄化豆芽需要保持黑暗环境,避免光照,若延长红光照射时间,光敏色素会从Pr型转变为 Pfr型,Pfr会抑制 COP/DET/FUS和PIFs的抑制作用,从而促进豆芽向豆苗转化,这会打破豆芽的黄化状态,降低豆芽的产量和品质,D正确。
故选ABD。
17. (1) ①×105kJ⋅m−2⋅a−1
②. 较高
(2)14% (3) ①. 次生
②. 原有土壤条件基本保留,还有植物的种子或繁殖体(4) ①. 生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力
②. 恢复植被可固定更多太阳能,使流入生态系统的总能量增加,保证各营养级的能量供应；保护天敌可优化营养结构,使能量流动更合理,提高生态系统自我调节能力,进而增强生态系统的稳定性
解析：【分析】分析图中能量传递的信息,抓住输入能量=输出能量,这样可以计算出补偿输入到植食动物、肉食动物、顶位肉食动物的能量.补偿能量越多说明受损对其影响越大,能量传递效率是传给下一个营养级的能量/上一个营养级的固定能量× 100%,这是要注意不能把补偿为第三营养级的能量看成是第二营养级传递给第三营养级的能量.流经该生态系统的能量是生产者固定的太阳能和补偿的能量的总和。
【小问1详解】
流入该生态系统的总能量 = 生产者固定的太阳能 + 补偿输入的能量。生产者固定的太阳能28+70+3+18=119× 10​3kJ·m-2.a​−1： 补偿输入的能量：7+12.0=19.0× 10​3kJ·m​−2.a​−1,总能量：119.0+19.0=1.38× 10​5kJ·m​−2.a​−1。营养级影响：营养级较高的生物在湿地受损过程中受到的影响较大。因为高营养级生物依赖低营养级生物提供能量,低营养级受损时,高营养级生物的能量来源减少,且其自身能量需求高,对环境变化更敏感。
【小问2详解】
植食动物中的能量=18+7=25,植食动物流向肉食动物的能量=18+7-10-11-0.5=3.5,则能量在第二营养级(植食动物)到第三营养级(肉食动物)之间的传递效率为3.5÷25× 100%=14%。
【小问3详解】
原有土壤条件基本保留,还保留了植物的种子或繁殖体,因此属于次生演替。
【小问4详解】
生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力。提高稳定性的原理： 恢复植被：可固定更多太阳能,使流入生态系统的总能量增加,保证各营养级的能量供应,增强生态系统的物质循环和能量流动基础。保护天敌：可优化营养结构,使能量流动更合理,提高生态系统自我调节能力,进而增强生态系统的稳定性。
18. (1) ①. 抗原
②. 识别并裂解供体(肝)细胞
(2) ①. 同品系大鼠间肝移植几乎不发生免疫排斥
②. 乙(3) ①. 促进
②. 诱导T淋巴细胞凋亡
③. IL-2合成缺陷(或IL-2基因缺失等)(4) ①. 供体器官短缺
②. 建立针对移植器官的免疫耐受
解析：【分析】器官移植后会发生免疫排斥反应,该排斥反应进行的是细胞免疫,因此在器官移植的过程中,可以利用药物抑制T淋巴细胞的数量而降低免疫排斥反应；图1中看出,L品系移植给B品系的移植成功率低,而B品系移植给L品系的移植成功率相对较高,而同种品系之间的器官移植成功率最高,该结果结合图2结果可知,甲组实验中,随着时间的推移,细胞因子的含量越来越高,而乙组越来越低,丙的水平始终较低。
【小问1详解】
在不同品系的大鼠间移植肝脏时,供体肝可作为抗原诱导受体大鼠产生免疫排斥反应,在此过程中,活化的细胞毒性T细胞会识别并裂解供体(肝)细胞,从而引起供体肝脏受损,导致受体大鼠死亡。
【小问2详解】
由题干及图示信息,丙组生存率最高,说明同品系大鼠间肝移植几乎不发生免疫排斥；甲组和乙组同是不同品系移植,但乙组大鼠生存率很高,说明乙组出现了“免疫耐受”。
【小问3详解】
①据图分析,甲组大鼠移植手术后,生存率急剧减低,此时间段IL-2的表达量显著增高,与发生了免疫排斥一致,推测IL-2能够促进甲组大鼠T淋巴细胞的增殖和分化。
②乙组移植手术后出现了“免疫耐受”,并且发现大量T淋巴细胞凋亡,推测乙组出现高表达量的IL-2有诱导T淋巴细胞凋亡,减弱细胞免疫的作用。
③验证上述推测,可选用IL-2合成缺陷(或：“IL-2基因表达异常”“IL-2基因缺失”等)的L品系大鼠重复乙组实验,并与乙组大鼠的生存率进行比较。
【小问4详解】
供体器官短缺和免疫排斥问题是器官移植面临的两大难题。针对移植器官的免疫耐受,既能克服免疫排斥反应,又能避免免疫抑制剂副作用。
19. (1) ①. 常染色体显性遗传
②. 在人群中随机抽样调查,保证样本量足够大(合理即可)
③.AAXbY或AaXbY
(2) ①. 1/24
②. 1/16
(3)禁止近亲结婚、进行遗传咨询、开展产前诊断(如基因检测)、适龄生育(第1点必答,最少答2点)
(4) ①. DNA提取→PCR(双)扩增→酶切处理→电泳检测(合理即可)
②. 4、5、6、7
③.AAXBXB、AaXBXB、AAXBXb、AaXBXb(前后顺序要对应)
解析：【分析】“无中生有为隐性,隐性患病看女病,父子患病为伴性,有中生无为显性,显性患病看男病,母女患病为伴性”。
【小问1详解】
Ⅱ-4和Ⅱ-5均是甲病患者,后代Ⅲ-7不患甲病,说明甲病为显性遗传病,Ⅱ-3是甲病患者,其母亲Ⅰ-1正常,说明甲病致病基因不可能位于X染色体上,只能位于常染色体上,说明甲病的遗传方式为常染色体上显性遗传病。调查此病的发病率关键在人群中随机抽样调查,保证样本量足够大。Ⅱ-4和Ⅱ-5均不患乙病,其后代Ⅲ-6患乙病,说明乙病为隐性遗传病,且Ⅱ-5无乙病致病基因,说明乙病为X染色体上隐性遗传病。分析可知,Ⅱ-4基因型为AaX​BX​b,Ⅱ-5基因型为AaX​BY,Ⅲ-5患甲乙两病,基因型为AX​bY,即AAX​bY或AaX​bY。
【小问2详解】
Ⅱ-2不患甲病和乙病,基因型为aaX​BX​_, Ⅱ-3患甲乙两病,基因型为AX​bY, 后代Ⅲ-1患甲病,其基因型为AaX​BY,人群中正常女性基因型为aaX​BX​_,二者后代患甲病Aa的概率是1/2,乙病在男性中的发病率为0.2,说明X​b=1/5,X​B=4/5,根据遗传平衡公式可知,X​BX​b=4/5× 1/5× 2=8/25,X​BX​B=16/25故正常女性基因型为X​BX​b的概率为(4/5× 1/5× 2)÷(8/25+16/25)=1/3,Ⅲ-1AaX​BY与正常女性aaX​BX​b二者后代患乙病的概率是1/3× 1/4=1/12,二者生育一个同时患甲乙病的孩子的概率为1/2× 1/12=1/24。分析可知,Ⅱ-4基因型为AaX​BX​b,Ⅱ-5基因型为AaX​BY,Ⅲ-7不患甲病和乙病,故其基因型为1/2aaX​BX​B、1/2aaX​BX​b,若Ⅲ-1AaX​BY与Ⅲ-7(1/2aaX​BX​B、1/2aaX​BX​b)婚配,生育一个同时患甲乙病的孩子的概率为1/2× 1/2× 1/4=1/16。
【小问3详解】
优生优育的措施包括禁止近亲结婚、进行遗传咨询、开展产前诊断(如基因检测)、适龄生育。
【小问4详解】
现探究某只患甲病的女性的基因型(AX​BX​_),先提取该女性的DNA,根据目的基因A、a、B、b两端的序列设计引物,然后进行PCR扩增,在用限制酶M、N对电泳产物进行切割处理,将切割得到的产物进行琼脂糖凝胶电泳检测。根据酶切位点分析可知,A基因含有1个限制酶M的酶切位点,经切割得到2种DNA片段,a基因不存在限制酶M、N的酶切位点,无法完成切割,产生1种DNA片段,B基因含有1个限制酶N的酶切位点,经切割得到2种DNA片段,b基因有2个限制酶N的酶切位点,经切割产生3种DNA片段(其中一个片段大小和B基因的一致),故如果只同时存在B、b,共4种不同的DNA片段。预期结果及结论：若电泳得4种片段,说明只含有A和B基因,其基因型为AAX​BX​B；若电泳得到5种片段,说明含有A、B、a基因,其基因型为AaX​BX​B；若电泳得到6种DNA片段,说明含有基因A、B、b,其基因型为AAX​BX​b；若电泳得到7种DNA片段,说明含有A、B、b、a基因,其基因型为AaX​BX​b。
20. (1)EcRⅤ、SpeⅠ
(2) ①. 防止线性化载体自身环化、防止目的基因自身环化、防止目的基因与载体的反向连接
②. d、a
③. Bar
④. 确保融合基因转录出的mRNA能够连续翻译,获得融合蛋白(合理即可)
(3) ①. 四环素
②. 草铵膦
③. 2和3
解析：【分析】基因工程技术的基本步骤：(1)目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。(2)基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。(3)将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。(4)目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因-DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA一分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质-抗原一抗体杂交技术。个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【小问1详解】
为了保证抗冻蛋白基因TmAFP能够正常表达,目的基因的转录方向需要与质粒的转录方向一致,结合目的基因所在DNA片段以及质粒上的限制酶分析,若切割目的基因选择使用HindIII,目的基因的转录方向会与质粒的转录方向相反,因此应选用限制酶EcRⅤ、SpeⅠ切割TmAFP基因,质粒选择使用限制酶SmaI和XbaI进行酶切。
【小问2详解】
目的基因两侧的同源序列1、2中碱基序列不同,这样设计的好处是防止线性化载体自身环化、防止目的基因自身环化、防止目的基因与载体的反向连接,有利于构建含有Bar-TmAFP融合基因的重组质粒。结合图4分析,引物1上额外添加的片段对应于TmAFP基因中加粗的e片段,那么进行ln-Fusin反应时,Bar基因的右侧序列、TmAFP基因的左侧序列会连接在一起。还需要将Bar基因、TmAFP基因连接到载体上,根据质粒两条核苷酸链的方向(5"→3)判断,引物2和引物3上额外增加的片段分别对应载体中的片段d、a,才能确保TmAFP基因的左侧序列、Bar基因的右侧序列分别与质粒连接。为使连接后的Bar-TmAFP融合基因能够表达,设计时剔除Bar基因中终止密码子对应的碱基序列,目的是确保融合基因转录出的mRNA能够连续翻译,获得融合蛋白。
【小问3详解】
Ti质粒上含有四环素抗性基因,重组表达载体上含有草铵膦抗性基因Bar,因此为了筛选成功导入重组质粒的农杆菌和转化成功的棉花愈伤组织,需要在培养基中分别添加四环素和草铵膦。PCR扩增时,需要从模板链的3"开始,再结合两个基因的转录方向,也可以选取引物2和3扩增融合基因并电泳检测。
21. (1)液泡 (2) ①. 增大
②. 细胞呼吸速率增大能为脯氨酸合成提供能量、原料以及有利于相关酶的合成(合理即可)
(3) ①. 等量适宜浓度的脯氨酸溶液
②. 检测并比较各组植株的叶绿素(相对)含量、Rubisc酶活性和净光合速率(4) ①. 种植前对植物幼苗进行适宜浓度盐锻炼(或盐溶液预处理)
②. 在种植前通过盐锻炼诱导植物形成交叉适应,促进脯氨酸积累,增强植物渗透调节能力和光合作用,进而提高耐旱植物的存活率
解析：【分析】细胞呼吸的意义：
供能：分解有机物释放能量,大部分以热能散失,少部分储存在ATP中,为细胞生命活动(如物质合成、主动运输)提供直接能源。
提供原料：呼吸中间产物(如丙酮酸、α-酮戊二酸)可作为合成氨基酸、脂质等生物大分子的原料。
调节代谢：通过呼吸速率变化,维持细胞内pH、离子平衡等内环境稳定。
【小问1详解】
植物细胞中,液泡内的细胞液是渗透调节的核心场所,其中的溶质(如脯氨酸)直接影响细胞渗透压。脯氨酸作为渗透调节物质,通过调节细胞液浓度来增强植物对干旱、盐碱等逆境的耐受性,因此最可能积累在液泡中。
【小问2详解】
脯氨酸的生物合成需要消耗ATP(能量),同时细胞呼吸的中间产物(如丙酮酸、α-酮戊二酸)可作为合成脯氨酸的原料；此外,催化脯氨酸合成的酶的合成也依赖细胞呼吸提供的能量和原料。因此,胁迫下大量合成脯氨酸时,细胞呼吸速率会增大。
【小问3详解】
实验目的是验证“脯氨酸通过提高叶绿素含量、增强Rubisc酶活性促进光合作用”。实验设计需遵循单一变量和对照原则：对照组：喷施蒸馏水(无脯氨酸干预)；实验组1：喷施等量适宜浓度的脯氨酸溶液(验证脯氨酸的直接作用)；实验组2：喷施等量等浓度的脯氨酸合成抑制剂(验证缺乏脯氨酸时的效应)。培养后,需检测并比较三组的叶绿素含量、Rubisc酶活性和净光合速率,以验证推测。
【小问4详解】
根据题干“交叉适应”机制，植物经历盐胁迫锻炼后，会通过积累脯氨酸增强对后续干旱胁迫的耐受性。在沙漠化治理中，对耐旱植物幼苗进行盐锻炼，可诱导其形成交叉适应：一方面，脯氨酸积累提升渗透调节能力，增强抗旱性；另一方面，脯氨酸通过提高叶绿素含量、增强 Rubisc 酶活性促进光合作用，为幼苗生存提供物质和能量保障，从而提高存活率。组别
处理方式
日均饮水量(mL)
尿液渗透压
(ₘOₛₘ / ₖ₉ · H₂ O)
AQP2 表达量（相对值）
Ⅰ
自由饮水
45 ± 3
1250 ± 80
65 ± 5
Ⅱ
限水(每日 10mL)
10 ± 0
3850 ± 120
120 ± 8
Ⅲ
自由饮水+注射抗利尿激素(ADH)
30 ± 2
2980 ± 95
110 ± 6
蝗虫密度(只/m²)
罩笼组牧草损失量(g/m²)
模拟组牧草损失量(g/m²)
0
0
0
5
-162
-48
15
-35
-12
30
72
125