安徽淮南市2026届高三第二次教学质量检测生物学试题卷（含解析）高考模拟

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(考试时间：75分钟 满分：100分)
一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45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. 细胞结构与功能的高度适配是生命活动的基础。下列有关叙述，错误的是（ ）
A. 细胞膜的内部聚集着双层磷脂分子疏水的尾部，故有屏障作用
B. 细胞核内储存着细胞内全部DNA，故有控制细胞代谢和遗传的功能
C. 神经元的树突较多、轴突较长，有利于接收信息并将信息传导得更远
D. 根冠平衡石细胞有会沿重力方向沉降的“淀粉体”，故能感受重力信号
【答案】B
【解析】
【详解】A、磷脂分子的尾具有疏水性，细胞膜的屏障作用与磷脂双分子层有关，A正确；
B、真核细胞内，DNA主要在细胞核内，线粒体等细胞器中含有少量DNA，B错误；
C、神经元的树突较多，有利于接收信息，轴突较长，能将信息传导得更远，传给其他神经元、肌肉或腺体，C正确；
D、植物根尖的根冠有含“淀粉体”的平衡石细胞，“淀粉体”会沿重力方向沉降，进而将影响生长素的运输和分布等，从而造成重力对植物生长的影响，D正确。
2. 生物学实验中，需要借助于一定的实验手段，才能将实验结果“转化”为易观察的现象。下列根据“转化”现象得出的结论中，正确的是（ ）
A. 向样液中加入斐林试剂并水浴加热，观察到砖红色沉淀，说明样液中有葡萄糖
B. 向动物细胞培养液中加入台盼蓝染液，被染成蓝色的细胞是活细胞
C. 选择红玫瑰花瓣制作装片，观察到质壁分离现象，说明花瓣细胞发生渗透失水
D. 用CO2传感器检测出酵母菌的CO2释放总量在增多，说明其呼吸速率在加快
【答案】C
【解析】
【详解】A、用斐林试剂检测时，观察到砖红色沉淀，只能说明样液中有还原糖，无法说明该还原糖就是葡萄糖，A错误；
B、由于细胞膜具有选择透过性，台盼蓝不能进入活细胞，向动物细胞培养液中加入台盼蓝染液，观察到的被染成蓝色的细胞是死细胞，B错误；
C、选择红玫瑰花瓣制作装片，是因为液泡与周围结构颜色有差别，便于观察，又由于细胞壁与原生质层的伸缩性差异大，观察到质壁分离现象，说明原生质层体积明显缩小，花瓣细胞液泡中的水通过渗透作用大量渗出，C正确；
D、呼吸速率用单位时间内产物的生成量或反应物的消耗量表示，检测出CO2释放总量在增多，只能说明酵母菌细胞呼吸在进行，有CO2的释放，但不能说明细胞呼吸速率的大小是否发生了改变，D错误。
3. 我国科研团队发现，溶酶体通过其膜上的V-ATP酶、H+外流通道蛋白(TMEM175)、H+转运蛋白(SLC7A11)维持其内部酸性环境、外部的酸性层；约21纳米酸性层的H+浓度高出细胞质基质2～5倍，直接调控着溶酶体在细胞内的位置。敲除TMEM175基因并抑制V-ATP酶活性后，溶酶体腔pH仍会逐渐升高，酸性纳米层几乎消失，而过表达TMEM175则酸性层厚度增加，说明溶酶体膜存在H+“慢泄漏”。下列分析判断，错误的是（ ）
A. V-ATP酶具有转运H+和催化ATP水解的功能
B. H+“慢泄漏”可能与SLC7A11有关，胱氨酸与谷氨酸的区别只在于R基不同
C. 酸性纳米层的维持主要是H+“慢泄漏”造成的
D. 敲除TMEM175、抑制V-ATP酶的活性采用了自变量控制中的减法原理
【答案】C
【解析】
【详解】A、V-ATP酶催化ATP水解，并利用释放的能量主动转运H+，A正确；
B、敲除TMEM175基因并抑制V-ATP酶活性后，溶酶体腔pH仍会逐渐升高，说明存在其他机制，导致H+“慢泄漏”，推测可能与SLC7A11有关，不同氨基酸结构差异在于其R基，B正确；
C、敲除TMEM175并抑制V-ATP酶活性后，酸性纳米层几乎消失，而过表达TMEM175则酸性层厚度增加，说明酸性纳米层的维持与TMEM175的功能有关，C错误；
D、敲除TMEM175基因使其不表达，抑制V-ATP酶活性使其不能正常发挥作用，这都是在实验中去除了相应的因素，该项研究采用了自变量控制中的减法原理，D正确。
4. 下图为某种哺乳动物(XY型性别决定)不同个体内的细胞或生理过程，其中仅表示出两对等位基因或两对同源染色体。不考虑突变，雌性个体是（ ）
A. 甲B. 乙C. 丙D. 丁
【答案】A
【解析】
【详解】A、甲图中，有尾且与大细胞融合的小细胞表示精子，另一小细胞表示第一极体，大细胞则表示次级卵母细胞，因此该图表示受精作用过程，哺乳动物的受精作用发生在雌性体内的输卵管，A符合题意；
B、乙图中有三种基因型的细胞，根据基因型为BBbbHH和bb的细胞，推测该个体是雄性，且H基因仅在X或Y染色体上，BBbbHH为初级精母细胞或DNA完成复制的精原细胞，bb为次级精母细胞，BbHH为次级精母细胞，且在DNA复制时发生了基因突变或在减数分裂Ⅰ时发生了交叉互换，B不符合题意；
C、丙图细胞处在减数分裂Ⅰ后期，且细胞两端等大，故为初级精母细胞，C不符合题意；
D、丁图表示联会，其中一对联会的染色体，大小差异悬殊，应该是X与Y染色体，D不符合题意。
5. 核糖体的大、小两个亚基都是由rRNA、蛋白质组成，rRNA能决定核糖体形态，催化肽键形成；一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成。图中的①、②分别表示起始密码子与终止密码子中的一种。下列叙述中正确的是（ ）
A. 为肽键形成过程提供活化能的rRNA位于核糖体的大亚基
B. 核糖体沿着mRNA向左移动，②表示起始密码子
C. 终止密码子对应的模板序列位于基因的终止子
D. 每个核糖体与mRNA的结合部位都有两个tRNA的结合位点
【答案】D
【解析】
【详解】A、据题意结合图形信息，起催化作用的rRNA位于核糖体的大亚基，但酶的作用是降低反应活化能，A错误；
B、根据肽链的长度，核糖体沿着mRNA向右移动，因此①表示起始密码子，B错误；
C、终止密码子位于mRNA上，是翻译终止的信号，而转录过程中，终止子是转录终止的信号，在mRNA上没有对应的序列，C错误；
D、翻译过程中核糖体沿着mRNA移动，二者结合部位形成两个tRNA结合位点，D正确。
6. 微小RNA-21(miR-21)是一种短单链非编码RNA，在多种恶性肿瘤中高表达。科研人员以小细胞肺癌(SCLC)细胞株为实验材料，通过构建对照组、miR-21过表达和低表达组来探究miR-21对SCLC细胞凋亡、迁移能力和胞内LINE-1基因甲基化的影响，实验结果如下表所示。下列叙述错误的是（ ）
A. miR-21分子的两个相邻碱基间有核糖、磷酸基各1个
B. 肺部细胞癌变以及SCLC细胞凋亡过程都受基因控制
C. LINE-1基因甲基化水平升高会抑制SCLC的恶性进程
D. 抑制miR-21表达的分子有望成为抗SCLC的候选药物
【答案】A
【解析】
【详解】A、miR-21是单链RNA，两个相邻碱基间有2个核糖，1个磷酸基，A错误；
B、细胞癌变以及细胞凋亡过程都受基因控制，B正确；
CD、据表可知，与对照及miR-21过表达组相比，miR-21低表达组的SCLC细胞凋亡率、LINE-1基因甲基化率均较高，而迁移细胞数较少，推测LINE-1基因甲基化水平升高会抑制SCLC的恶性进程，抑制miR-21表达有望治疗SCLC，抑制miR-21的分子有望成为抗SCLC的候选药物，C、D正确。
7. 下图为一种可感知脑深部电刺激的闭环脑机接口系统。通过将电极植入特定脑区，利用导线与置于胸前、具有感知功能的脉冲发生器相连，使其既能向电极输出刺激脉冲，又能通过电极触点同步采集脑深部电信号。若检测到异常节律增强，可自动调整刺激参数使异常节律减弱，是治疗帕金森病的重要手段之一，下列有关说法错误的是（ ）
A. 该系统检测到异常节律增强后通过负反馈调节改善症状
B. 提高刺激强度不会影响单个神经元动作电位的峰值
C. 该系统内的脑深部电极相当于反射弧中的神经中枢
D. 神经冲动以电信号的方式传导是该系统发挥功能的生理学基础
【答案】C
【解析】
【详解】A、若系统检测到异常节律增强，可自动调整刺激参数使异常节律减弱，符合负反馈调节的特点，A正确；
B、单个神经元动作电位的峰值主要由钠离子浓度差决定，因而提高刺激强度不影响单个神经元动作电位的峰值，B正确；
C、该系统内的脑深部电极主要起到刺激和记录局部脑电活动的作用，而脉冲发生器能通过电极触点同步采集脑深部电信号，并根据检测结果自动调整刺激参数，相当于调节中枢，C错误；
D、神经冲动以电信号的方式在神经纤维上传导，电信号传导是神经系统进行信息传递和处理的基础，也是该系统发挥功能的生理学基础，D正确。
8. 我国科学家发现，长期压力刺激下，小鼠下丘脑CRH神经元过度激活，通过下丘脑-垂体-肾上腺轴促进糖皮质激素(固醇类)分泌，导致海马区神经发生抑制和记忆损伤；同时，糖皮质激素可促进肝脏将非糖物质转化为葡萄糖，且该效应受胰岛素水平的负向调控。下列分析正确的是（ ）
A. CRH神经元激活后促进糖皮质激素分泌的过程属于神经调节
B. 短期记忆损伤可能与海马区神经元突触间的信息传递效率下降有关
C. 胰岛素负向调控糖皮质激素的升糖效应可能与两种激素竞争受体有关
D. 长期压力导致的记忆损伤可通过补充糖皮质激素缓解
【答案】B
【解析】
【详解】A、小鼠下丘脑CRH神经元激活后，通过下丘脑-垂体-肾上腺轴促进糖皮质激素分泌，属于神经-体液调节，A错误；
B、短时记忆可能与神经元之间即时的信息交流有关，尤其是与海马区有关，因而短期记忆损伤可能与海马区神经元突触间的信息传递效率下降有关，B正确；
C、胰岛素属于蛋白质类激素，其受体在细胞膜上，糖皮质激素是固醇类激素，其受体在细胞内，两种受体不在同一位置，不会发生竞争受体的现象，C错误；
D、长期压力刺激下，机体分泌的糖皮质激素增多，进而导致记忆损伤。因此，额外补充糖皮质激素可能会加重损伤程度，D错误。
9. 下列农谚、诗句体现的生物学道理中，错误的是（ ）
A. 南瓜不打杈，光长蔓来不结瓜——打杈可解除顶端优势，促进侧芽生长
B. 霜降摘柿子，立冬打软枣——果实成熟受温度和激素的共同调节
C. 无边落木萧萧下——叶片的衰老、脱落与脱落酸水平升高有关
D. 惟有葵花向日倾——茎向光侧生长素分布较多、生长较快，向光弯曲生长
【答案】D
【解析】
【详解】A、打杈指解除顶端优势，促进侧芽的发育，有利于南瓜开花结实，A正确；
B、乙烯是促进果实成熟的主要激素，同时，温度也对果实的成熟有影响，B正确；
C、脱落酸促进叶片的衰老和脱落，C正确；
D、葵花向光弯曲生长是因为单侧光照射后，茎背光一侧的生长素含量多于向光一侧，引起两侧的生长不均匀，从而造成向光弯曲，D错误。
10. 一个种群在自然状态下，单位时间内净增加的个体数称为补充速率，单位时间内人为捕获的个体数称为收获速率。为比较不同捕获策略的经济效益，科研人员对某动物种群分别采用可变收获速率(Em)和固定额度收获速率(En)进行捕获。该种群补充速率、Em、En与种群密度的关系如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A. 种群密度小于N2时，应暂停捕获以促进种群增长
B. 种群密度为NP时，补充速率低的主要原因是种内斗争剧烈
C. 调查该生物的种群密度能预测其种群数量变化趋势
D. N1~N2期间，采用Em策略进行捕获更有利于种群可持续发展
【答案】D
【解析】
【详解】A、种群密度小于N1时，两种捕获策略的速率均大于补充速率，因此应暂停捕获以促进种群增长，A错误；
B、在NP处种群密度较低，补充速率低的主要原因不是种内斗争剧烈，而是个体数量过少，导致交配机会减少、繁殖效率低，种内斗争剧烈通常出现在种群密度较高时，B错误；
C、由图可知，同一种群密度下，如果采用不同捕获策略，种群数量变化趋势可能不同，所以调查该生物的种群密度不能预测其种群数量变化趋势，C错误；
D、N1~N2期间，此时Em收获策略补充速率大于收获速率，而En收获策略此时的补充速率小于收获速率，所以Em收获策略比En收获策略更有利于种群可持续发展，D正确。
11. 物种库是指适宜在某群落生态环境中生存的所有物种的总数，存在于物种库中但未在群落中出现的称为缺失物种，群落完整性可用群落物种丰富度与物种库大小的比值表示。免耕补播是一种通过破坏草皮以增加土壤透水性和透气性，并适时补播适应当地土壤、气候条件优良牧草的草地修复措施。某牧场因过度放牧而退化，采用春季休牧(T1)和春季休牧+免耕补播(T2)两种修复方式，紫花苜蓿、披碱草等优势牧草恢复效果明显。下列说法错误的是（ ）
A. T1和T2方式都能提高该牧场紫花苜蓿、披碱草的环境容纳量
B. 物种丰富度和缺失物种数均相同的两群落，其物种库不一定相同
C. 该牧场退化、修复过程发生的演替分别属于次生演替、初生演替
D. 评估退化草原群落生态恢复程度时，可以以群落完整性作指标
【答案】C
【解析】
【详解】A、春季休牧(T1)可减少牲畜啃食压力，有利于优势牧草恢复，春季休牧+免耕补播(T2)还能改善土壤透水性、透气性并补充优良牧草种源，因此两种方式都可能提高紫花苜蓿、披碱草在该环境中的环境容纳量，A正确；
B、若两个群落物种丰富度和缺失物种数都相同，则物种库大小相同，但两个群落的物种库中具体包含哪些物种，仍可能不同，B正确；
C、该牧场原本已有土壤和生物群落基础，因此退化、修复过程发生的演替都属于次生演替，C错误；
D、群落完整性可用群落物种丰富度与物种库大小的比值表示，因而评估退化草原群落生态恢复程度时，可以以群落完整性作指标，D正确。
12. 科研人员在长白山原始针阔混交林设置固定样地，选择性砍伐少量树木，以促进其他树木的生长。与未砍伐的原始林相比，选择性砍伐5年后，红松等优势树种通过根系分泌化感物质抑制了林下灌木的生长；选择性砍伐样地的乔木地上生物量降低15%，但地下细根的生物量增加25%，土壤有机碳含量提高8%。下列分析正确的是（ ）
A. 化感物质抑制林下灌木生长，说明化学信息可以调节生物的种间关系
B. 红松将更多光合产物分配至细根，导致能量传递效率提高
C. 土壤有机碳含量提高8%，说明该生态系统的碳循环速率加快
D. 轻度砍伐会简化森林群落的垂直结构，从而提高生态系统的抵抗力稳定性
【答案】A
【解析】
【详解】A、红松等优势树种通过根系分泌化感物质抑制林下灌木生长。化感物质属于生物释放的化学信息，说明化学信息可以调节生物的种间关系，A正确；
B、地下细根生物量增加25%说明植物可能将更多有机物分配到地下部分，以增强资源吸收能力。这里涉及的是同一个营养级内部的物质分配，并不是生态系统中不同营养级之间的能量传递，B错误；
C、土壤有机碳含量提高，说明更多有机碳积累在土壤中，不能说明该生态系统的碳循环速率加快，相反，这一现象也可能意味着土壤中有机碳分解、释放减弱，即碳循环速率可能减慢，C错误；
D、轻度砍伐可能通过增加林下光照、减弱优势种竞争等作用，提高群落物种丰富度，因而提高生态系统的抵抗力稳定性，而不是简化森林群落的垂直结构，D错误。
13. 随着人们对发酵原理的深入认识和微生物培养技术的逐步建立，人们可以通过发酵工程大规模生产各种发酵产品，造福于人类。选育优质菌种并优化培养条件，是发酵工程的关键环节。下列相关叙述，正确的是（ ）
A. 灭菌后的培养基要调节至中性或弱碱性以利于培养细菌菌种
B. 用含纤维素粉的牛肉膏蛋白胨培养基可筛选出纤维素分解菌
C. 用无菌水模拟接种操作可以检验接种环节是否达到无菌要求
D. 通过发酵工程可以从菌种细胞中提取到大量优质单细胞蛋白
【答案】C
【解析】
【详解】A、调节培养基的pH要在灭菌之前，A错误；
B、用只含纤维素粉充当碳源的培养基，才有可能筛选到纤维素分解菌，牛肉膏蛋白胨培养基中除纤维素还有其他碳源，B错误；
C、接种环节要严格进行无菌操作，一般用适量无菌水代替菌种滴加在无菌培养基表面，在接种环境中模拟接种操作，将这种培养基和接种的平板一起培养，看是否会长出菌落，用来判断接种环境是否达到无菌要求，C正确；
D、单细胞蛋白就是微生物菌体，无需从细胞中进行提取，D错误。
14. 经过分化的植物细胞，在体内状态下只能执行某种功能，一般不能形成植株。在创伤和外源激素的作用下，离体的植物细胞或组织能够经过脱分化等过程，再生出完整植株，这种技术称为植物组织培养技术，如图为这一技术的基本流程。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 用于植物组织培养的培养基中无需添加有机碳源
B. ①过程可以让外植体细胞失去其特有结构和功能
C. ②③过程所用培养基中植物激素种类和比例相同
D. 用该技术可快速获得大量易感病毒植株的抗毒苗
【答案】B
【解析】
【详解】A、植物组织培养的初期，外植体不能进行光合作用，需要培养基提供有机碳源来满足其生长所需的能量和碳源，A错误；
B、①过程为脱分化，外植体细胞会失去其特有结构和功能，B正确；
C、②③为再分化过程，所用培养基中植物激素比例不相同，生长素和细胞分裂素的比值低时，有利于芽的分化；比值高时，有利于根的分化，C错误；
D、可以通过植物组织培养技术快速获得大量易感植株的脱毒苗，但这一过程没有改变植物的遗传物质，脱毒苗并不会成为抗毒苗，D错误。
15. 当前技术条件下，只有早期胚胎可以进行体外培养，对胚胎发育的研究及优良种畜的快速繁殖仍依赖于胚胎移植技术。发情母畜子宫通过蜕膜化微环境、免疫细胞功能重塑以及特殊分子表达等多重机制对同种外来胚胎形成免疫豁免，确保胚胎能够着床并发育。下列关于胚胎工程的相关叙述，正确的是（ ）
A. 精子要用适宜浓度的ATP溶液为其供能才会参与体外受精
B. 有些早期胚胎存在6细胞期的原因是部分细胞发生细胞凋亡
C. 胚胎移植是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移
D. 对早期胚胎进行分割从而获得更多个体的过程属于有性生殖
【答案】C
【解析】
【详解】A、Ca2+载体等成分的获能溶液使精子具备受精能力，不是指用ATP溶液为其提供能量，A错误；
B、胚胎发育过程中会出现细胞凋亡，但不至于在4细胞期到6细胞期就会发生，这更有可能是早期胚胎中的细胞周期不同步所致，B错误；
C、同种动物的供体和受体在发情排卵后，生殖器官的生理环境是相同的，这为胚胎移入提供了相同的生理环境，胚胎移植是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移，C正确；
D、对早期胚胎进行分割从而获得更多个体的过程没有经过两性生殖细胞的结合，属于无性生殖，D错误。
二、非选择题：本题共5小题，共55分。
16. 研究发现，铝胁迫会以多种方式影响作物，如抑制根系生长和对水、无机盐的吸收，损害光系统的功能并降解叶绿体中的色素，激活叶片中脱落酸信号通路上调脱落酸水平等；进而限制作物生长。回答下列问题：
（1）光系统作为光吸收功能单位，包含捕光复合物与反应中心复合物，通过电子传递链将光能转化为化学能。光系统分布在叶绿体的___________，捕光复合物的组成中含有___________。
（2）铝胁迫抑制作物光合作用，从叶绿素含量的角度分析，原因是___________；从光合作用暗反应的角度分析，原因是激活叶片中脱落酸信号通路上调脱落酸水平，___________，CO2供应不足，暗反应减弱。
（3）为探究外源有机酸对铝胁迫下水稻根系生长的影响，以水稻幼苗、AlCl3溶液、有机酸溶液、营养液等为材料，设计实验进行探究。[提示：①以相对根伸长率(RE)为实验检测指标；②RE的计算关系式为：，其中，RLAl0、RLAlt分别为Al处理前、后的根长，RLc、RLct分别为对照处理前、后的根长。]
实验思路：将水稻幼苗随机均分为三组，___________。
（4）研究者以水稻、绿豆、荞麦为材料，设置铝处理(Al)、外源有机酸包括草酸(OA)、苹果酸(MA)、柠檬酸(CA)分别与铝共同处理(Al+OA、Al+MA、Al+CA)等组，测定植株及根系鲜重，部分结果如图1、2、3所示。
-Al组与+Al组的结果差异说明___________；实验结果对农业生产的指导意义在于___________。
【答案】（1） ①. 类囊体薄膜 ②. 叶绿素、类胡萝卜素(或填光合色素)
（2） ①. 抑制根系生长，吸收镁离子等减少，叶绿素合成受阻，另外叶绿素降解增多 ②. 导致气孔关闭
（3）分别用营养液、营养液+氯化铝、营养液+氯化铝+有机酸处理，处理前后分别测定各组水稻幼苗根长，计算相对根伸长率，得出相应结论。
（4） ①. 铝胁迫(或处理)抑制作物(或水稻、绿豆、荞麦)根系鲜重增加(或生长) ②. 对受铝胁迫的作物施加合适的有机酸，可以缓解铝胁迫的影响(或受铝胁迫的水稻施加外源MA，对受铝胁迫的绿豆施加外源OA，对受铝胁迫的荞麦施加外源CA，可以缓解铝胁迫的影响。)
【解析】
【小问1详解】
据题意，光系统通过电子传递链将光能转化为化学能，即完成光反应，可见光系统分布在叶绿体的类囊体薄膜上，捕光复合物能捕获光能，由光合色素即叶绿素、类胡萝卜素组成。
【小问2详解】
叶绿素含量取决于合成与分解两个方面，铝胁迫抑制根系生长，抑制Mg2+、NO3−、NH4+等的吸收，导致叶绿素合成受阻，且铝胁迫会导致叶绿体中的色素降解，最终导致叶绿素含量减少，吸收光能减少，抑制作物光合作用；脱落酸会促进气孔关闭，因此铝胁迫激活叶片中脱落酸信号通路上调脱落酸水平，进而促进气孔关闭，导致CO2供应不足，暗反应减弱，光合作用受抑制。
【小问3详解】
实验目的是“探究外源有机酸对铝胁迫下水稻根系生长的影响”，自变量为是否有铝处理以及是否添加外源有机酸，因变量是相对根伸长率，因此实验分组为空白对照组即营养液处理组、营养液+氯化铝处理组、营养液+氯化铝+有机酸处理组，根据RE计算关系式，可知检测指标是处理前、后的根长，所以处理前后分别测定各组水稻幼苗根长，计算相对根伸长率，得出相应结论。
【小问4详解】
−Al组与+Al组对比，+Al组水稻、绿豆、荞麦的根鲜重明显降低，说明铝胁迫会抑制水稻、绿豆、荞麦的根系生长。从实验结果看，受铝胁迫的水稻施加外源MA，水稻根鲜重有所增加，对受铝胁迫的绿豆施加外源OA，绿豆根鲜重有所增加，对受铝胁迫的荞麦施加外源CA，荞麦根鲜重有所增加，这对农业生产的指导意义在于在铝污染的土壤中，可以施加合适的外源有机酸（如草酸、苹果酸、柠檬酸等），以缓解铝胁迫对作物根系生长的抑制作用，提高作物产量。
17. 鸡羽毛芦花与非芦花由等位基因B/b控制，芦花羽上有黑白相间横斑条纹，非芦花羽上没有横斑条纹；雄羽与母羽由等位基因A/a控制，雄羽细长而弯曲，母羽宽短而钝直，公鸡有母羽和雄羽，母鸡只有母羽。一只非芦花公鸡与多只基因型相同的母鸡杂交，F1中，母羽芦花公鸡：雄羽芦花公鸡：母羽非芦花母鸡=3：1：4。不考虑致死、突变和同源染色体片段互换，回答下列问题：
（1）雄羽和母羽性状的遗传不属于伴性遗传，判断依据是___________。
（2）研究发现，芦花羽黑色条纹中的黑色素是由酪氨酸经过代谢而形成的小分子物质，这说明基因控制生物性状的方式是___________。
（3）研究人员通过PCR技术扩增F1体细胞中的A/a和B/b基因，并用琼脂糖凝胶电泳技术分离，根据条带种类将F1分为公鸡①、②、③和母鸡④、⑤、⑥共6种类型，如下图。
注：“▂”表示DNA条带，相对分子质量越小在凝胶板上移动越快
①图中5个“”处，哪些也有相应DNA条带？若有，将其涂成黑色___________。
②基因测序发现，a是由A基因发生碱基对缺失所致，则图中表示a基因的是哪一条带？___________，写出母鸡⑤的基因型___________为了让F2中尽可能多地出现雄羽芦花鸡，应选择下列哪种方案？___________。
方案1：F1中公鸡③和母鸡⑥杂交
方案2：F1中公鸡③与F1所有母鸡随机杂交
【答案】（1）(不考虑致死、突变和同源染色体片段互换，)F1公鸡中，母羽∶雄羽=3∶1，说明母羽是显性性状，且双亲均为杂合子，若A/a位于性染色体上，亲本公鸡基因型为ZAZa，母鸡的基因型为ZAW或ZaW，结果F1公鸡全部是母羽或母羽∶雄羽=1∶1，说明A/a不位于性染色体上(合理即可)
（2）通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状
（3） ①. ②. 条带2(或2) ③. AAZbW ④. 方案1(或1)
【解析】
【小问1详解】
不考虑致死、突变和同源染色体片段互换，F1公鸡中，母羽∶雄羽=3∶1，说明母羽是显性性状，若A/a位于性染色体上，亲本公鸡基因型为ZAZa，母鸡的基因型为ZAW或ZaW，结果F1公鸡全部是母羽或母羽∶雄羽=1∶1，与实际不符，所以说明雄羽和母羽性状的遗传不属于伴性遗传。
【小问2详解】
基因可以通过控制蛋白质的结构控制生物性状，或通过控制酶的合成来控制代谢过程，从而控制生物性状。芦花羽黑色条纹中的黑色素是由酪氨酸经过代谢而形成的小分子物质，这说明基因控制生物性状的方式是通过控制与酪氨酸代谢相关的酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状。
【小问3详解】
①F1中，公鸡全部芦花，母鸡全部非芦花，说明B/b基因位于Z染色体，据题(1)可知控制母羽、雄羽的A/a基因位于常染色体，因此公鸡、母鸡基因型分别是AaZbZb、AaZBW，所以F1中公鸡的基因型有AAZBZb、AaZBZb、aaZBZb，母鸡的基因型有AAZbW、AaZbW、aaZbW，F1母鸡不含B基因，公鸡与母鸡都有b基因，因此电泳带谱图中，条带3、4分别代表b基因、B基因，而F1母鸡不含B基因，但有b基因，如下图：。
②据题意，a是由A基因发生碱基对缺失所致，即a相对分子质量小于A，因此条带2代表a，条带1代表A，则母鸡⑤的基因型是AAZbW。方案1中：F1中公鸡③(aaZBZb)和母鸡⑥(aaZbW)杂交，F2中雄羽芦花鸡(aaZBZb)占1/4；方案2中：F1中公鸡③(aaZBZb)和F1所有母鸡(1/4AAZbW、2/4AaZbW、1/4aaZbW)随机杂交，由于aa与Aa杂交后代中Aa:aa=1:1，aa与aa杂交后代全是aa，所以F2中基因型为aa占比1/2×1/2+1/4×1=1/2，而ZBZb和ZbW杂交后代中ZBZb占1/4，则F2中雄羽芦花鸡(aaZBZb)所占比例=1/2×1/4=1/8，为了让F2中尽可能多地出现雄羽芦花鸡，应选择方案1。
18. 科学家发现调节性T细胞在免疫耐受和免疫调节中发挥关键作用(如图)，其主要是通过抑制过度免疫应答来维持免疫稳态。回答问题：
（1）胸腺是T细胞___________的场所，图1中的反应T细胞有多种类型，其中辅助性T细胞在体液免疫中的作用是___________。
（2）研究人员推测Fxp3基因是调节性T细胞发育的关键基因，使调节性T细胞能发挥作用进而抑制过度免疫应答。为验证该推测设计了如下实验，请完善实验步骤：
表格中的①②表示的内容依次是①___________，②___________。乙组小鼠免疫系统错误攻击自身组织细胞，可能会引发机体产生___________病。
（3）某类风湿关节炎患者体内的调节性T细胞数量明显下降，基于图1中信息，可采取什么策略增加患者体内调节性T细胞的数量，简要写出策略：___________。
（4）如图2所示，IL-2是细胞毒性T细胞活化的必需细胞因子，CD25是一种表面受体，调节性T细胞表达大量CD25。据图分析调节性T细胞防止出现类风湿关节炎的机制有：___________，抑制细胞毒性T细胞的活化；IL-2与调节性T细胞结合促进调节性T细胞的活化并___________引发细胞毒性T细胞发生凋亡。
【答案】（1） ①. 分化、发育、成熟 ②. 识别抗原、活化B细胞、分泌细胞因子促进B细胞的分裂分化
（2） ①. Fxp3基因敲除小鼠中导入Fxp3基因 ②. 调节性T细胞的数量和免疫状态 ③. 自身免疫
（3）体外诱导造血干细胞表达Fxp3基因获得调节性T细胞，扩增后移植到患者体内
（4） ①. 调节性T细胞竞争性结合大量IL-2 ②. 分泌穿孔素和颗粒酶，颗粒酶通过穿孔素进入细胞
【解析】
【小问1详解】
胸腺是T细胞分化、发育、成熟的场所，在体液免疫中，辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合，为激活B细胞提供第二个信号；分泌细胞因子，促进B细胞的分裂、分化，所以辅助性T细胞在体液免疫中的作用包括识别抗原、活化B细胞、分泌细胞因子促进B细胞的分裂分化等。
【小问2详解】
要验证Fxp3基因是调节性T细胞发育的关键基因，使调节性T细胞能发挥作用进而抑制过度免疫应答，自变量为Fxp3基因的有无，甲组是正常小鼠，乙组是Fxp3基因敲除小鼠，丙组应在Fxp3基因敲除小鼠中导入Fxp3基因，进一步验证是Fxp3基因影响调节性T细胞发育。由于要验证Fxp3基因对调节性T细胞发育和功能的影响，所以检测指标为调节性T细胞的数量和免疫状态。乙组小鼠免疫系统错误攻击自身组织细胞，可能会引发机体产生自身免疫病。
【小问3详解】
从图1可知，Fxp3基因表达可促进调节性T细胞的产生，所以可通过体外诱导造血干细胞表达Fxp3基因获得调节性T细胞，扩增后移植到患者体内，以增加患者体内调节性T细胞的数量。
【小问4详解】
由于IL-2是细胞毒性T细胞活化的必需细胞因子，CD25是一种表面受体，调节性T细胞表达大量CD25，同时据图2可知，调节性T细胞防止出现类风湿关节炎的机制有：调节性T细胞竞争性结合大量IL-2，而抑制细胞毒性T细胞的活化；IL-2与调节性T细胞结合促进调节性T细胞的活化并分泌穿孔素和颗粒酶，颗粒酶通过穿孔素进入细胞引发细胞毒性T细胞发生凋亡。
19. 北极冻原生态系统的植被以地衣、苔藓及低矮灌木为主，无乔木；动物有驯鹿、旅鼠、北极狐、北极狼等。该系统土壤碳库占全球土壤碳库50%，年平均温度-10℃～-5℃，碳分解速率仅为温带森林的1/10。下图示意该生态系统的部分营养结构，回答下列问题：
（1）北极冻原土壤碳库巨大，但碳分解速率仅为温带森林的1/10，从分解者角度分析，其主要原因是___________；群落演替过程中，与地衣相比，苔藓更容易占据优势的原因是___________。
（2）北极狼和北极熊的种间关系是___________。在该生态系统中，北极狐和北极狼的数量少于旅鼠的数量，原因是___________。
（3）群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位，这有利于不同生物___________，是___________协同进化的结果。
（4）驯鹿以地衣为主要食物，冬季需长途迁徙寻找雪下的地衣资源。某地区在驯鹿分布区内修建了一条公路，驯鹿种群数量在该公路建成后逐年下降，可能原因是___________；可采取的一项保护措施是___________。
【答案】（1） ①. 低温降低分解者相关酶的活性 ②. 苔藓植株高于地衣，具有更强的获得阳光的能力
（2） ①. 捕食、种间竞争 ②. 能量在沿食物链流动的过程中是逐级递减的，北极狐和北极狼所处的营养级比旅鼠高，获得的能量较少，因此其数量少于旅鼠
（3） ①. 充分利用环境资源 ②. 群落中物种之间及生物与环境间
（4） ①. 公路阻挡了驯鹿冬季迁徙路线，使其无法到达地衣丰富的区域，导致冬季食物短缺 ②. 修建生态廊道(或野生动物通道)
【解析】
【小问1详解】
温度影响酶的活性，北极冻原土壤碳库巨大，但碳分解速率低，从分解者角度分析，其主要原因是低温会抑制分解者的酶活性，使分解者的分解作用很弱。群落演替过程中，苔藓植株高于地衣，具有更强的获得阳光的能力，因而苔藓更容易占据优势。
【小问2详解】
由图可知，北极狼和北极熊都以驯鹿等为食，它们之间存在竞争关系；同时北极熊也会捕食北极狼，所以北极狼和北极熊的种间关系是捕食和种间竞争。在生态系统中，能量沿着食物链流动时是单向流动、逐级递减的，北极狐和北极狼处于较高营养级，从食物链中获取的能量较少，因此其数量少于旅鼠。
【小问3详解】
群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位，这有利于不同生物充分利用环境资源，减少物种间的竞争，生态位的形成是群落中物种之间及生物与无机环境之间协同进化的结果。
【小问4详解】
修建公路后驯鹿种群数量逐年下降，可能原因是公路上的车辆和人类活动会干扰驯鹿的迁徙路线，增加驯鹿迁徙的风险，使其无法到达地衣丰富的区域，导致冬季食物短缺。为保护驯鹿种群，可以修建供驯鹿通过的生态廊道(或野生动物通道)，以减少公路对驯鹿迁徙的阻碍。
20. 促红细胞生成素(EPO)是一种由肾脏和肝脏分泌的激素样物质，能够促进红细胞生成，用于治疗多种类型的贫血，包括肾性贫血、肿瘤相关性贫血等疾病。科学家拟用某质粒构建EPO基因表达载体，将其转入含有限制酶Xh Ⅰ和限制酶Sal Ⅰ的受体细菌，结合发酵工程来生产人类EPO，质粒上限制酶的酶切位点及这两种限制酶的识别序列如图所示。回答下列问题：
（1）一般在肾脏或肝脏细胞中获取___________，再以其为模板合成不带内含子的EPO基因充当目的基因，并进行PCR扩增。
（2）基因表达时，3′端在启动子端的单链为转录模板，已知EPO基因的模板链是①链，为了能在所用受体菌中稳定存在并表达，应该在引物P1、P2的5′端分别添加___________酶的识别序列，原因是___________。
（3）经限制酶处理后的质粒和目的基因，在DNA连接酶的作用下，只带有一个目的基因的重组质粒有___________种类型，将这种重组质粒转入受体菌，一般要先用___________处理这些受体菌。
（4）从质粒上所带抗性基因角度分析，在含有氨苄青霉素的培养基上能够生长的受体菌不一定能合成EPO，理由是___________。
【答案】（1）EPO基因转录的mRNA
（2） ①. XhI、SalI ②. 只有在引物P1、P2的5′端分别添加XhI、SalI，①链3′端位于启动子端的表达载体才不会被受体菌中的XhI、SalI破坏，EPO基因能表达
（3） ①. 2 ②. CaCl2溶液
（4）①在含有氨苄青霉素的培养基上能生长的受体菌可能只有空载质粒；②携带了(反接)目的基因质粒，但又被受体菌中的XhI、SalI将其从表达载体上切除(合理答案，答出1点即可)
【解析】
【小问1详解】
EPO基因在肾脏和肝脏细胞中表达，要获得不带内含子的EPO基因，可以在肾脏和肝脏细胞中获取其转录出的mRNA，再进行逆转录。
【小问2详解】
题中所给限制酶为两种同尾酶，且受体菌中存在XhⅠ和SalⅠ，已知EPO基因的模板链是①链，且3'端在启动子端的单链为转录模板，为保证目的基因能正确转录，且构建后的载体不会被受体菌中的XhⅠ和SalⅠ破坏，所以只有在引物P1、P2的5′端分别添加XhⅠ和SalⅠ酶的识别序列，这样保证连接后①链3′端位于启动子端的表达载体不会被受体菌中的XhⅠ和SalⅠ破坏，EPO基因能表达。
【小问3详解】
由于题中所给限制酶为两种同尾酶，经限制酶处理后的质粒和目的基因，在DNA连接酶的作用下，只带有一个目的基因的重组质粒有正接和反接两种类型，将这种重组质粒转入受体菌，一般用感受态细胞法，即要先用CaCl2溶液处理这些受体菌，让其能吸收周围环境中的DNA。
【小问4详解】
在含有氨苄青霉素的培养基上能生长的受体菌可能只有空载质粒，空载质粒上含有氨苄青霉素抗性基因，能在含氨苄青霉素的培养基上生长，但没有目的基因，所以不能合成EPO；也可能携带了(反接)目的基因质粒，会被受体菌中的XhⅠ、SalⅠ将EPO基因从表达载体上切除，从而无法表达。组别
SCLC细胞凋亡率/%
迁移细胞数/个
LINE-1基因甲基化率/%
对照组
18.6±3.2
86.5±9.8
1.86±0.23
miR-21低表达组
34.9±4.6
48.9±5.6
2.32±0.64
miR-21过表达组
5.7±0.6
109.8±13.4
1.09
实验组别
处理
检测指标
甲
正常小鼠
②
乙
Fxp3基因敲除小鼠
丙
①