安徽省芜湖市2026届高三一模生物试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1安徽省芜湖市2026届高三一模试题本试题卷共8页，满分100分，考试用时75分钟注意事项：1．答卷前，务必将自己的姓名、学校、考场/座位号、班级、准考证号填写在答题卷上，将条形码横贴在答题卷右上角“条形码粘贴处”。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔在答题卷上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卷各题目指定区域内；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液，不按以上要求作答无效。4．考生必须保证答题卷的整洁，考试结束后，将试题卷和答题卷一并交回。一、选择题：本题共15小题。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。1.端粒酶是一种含有RNA序列的核糖核蛋白，可利用自身RNA中的一段重复序列作为模板合成端粒DNA的重复序列。在人体正常细胞中，端粒酶的活性受到严密调控，只有一些必须不断分裂的细胞中能侦测到具有活性的端粒酶。下列说法中正确的是（）A.端粒是染色体两端具有特殊序列的RNA-蛋白质复合体B.端粒酶结构中的蛋白质分子可以催化DNA转录时磷酸二酯键的形成C.端粒酶与染色体末端结合使端粒延长，避免正常基因的DNA序列受到损伤D.癌细胞能无限增殖可能与原癌基因和抑癌基因的表达使端粒酶活性恢复有关【答案】C【详析】A、端粒是染色体两端由重复DNA序列和蛋白质组成的复合结构，本质是DNA而非RNA，A错误；B、端粒酶利用自身RNA为模板合成DNA（逆转录），催化的是DNA复制过程中的磷酸二酯键形成，B错误；C、端粒酶结合染色体末端，通过逆转录延伸端粒DNA，防止因DNA复制缩短导致的基因损伤，保护内部基因序列，C正确；D、癌细胞中原癌基因激活或抑癌基因失活（基因突变）可导致端粒酶活性恢复，使端粒维持稳定，支持无限增殖，癌细胞无限增殖的原因是原癌基因激活、抑癌基因失活，从而导致端粒酶活性恢复，正常细胞中这两种基因也会表达，而癌细胞中是原癌基因过度表达、抑癌基因表达受抑制，D错误。故选C。2.溶酶体内水解酶的合成需在内质网正确装配后，出芽形成囊泡，运输到高尔基体进一步修饰。当机体休克时，相关细胞内的溶酶体膜稳定性下降，引发水解酶外渗到细胞质基质，造成细胞损伤。下列叙述正确的是（）A.溶酶体内水解酶的合成首先在游离的核糖体上B.溶酶体水解酶释放到细胞质基质中后会立刻失去活性C.溶酶体膜来源于高尔基体，两者直接连接进行物质交换D.内质网和高尔基体等细胞器膜的基本支架主要为蛋白质【答案】A【详析】A、溶酶体内水解酶属于分泌蛋白，其合成起始于游离核糖体，经内质网加工后通过囊泡运输至高尔基体进一步修饰，A正确；B、溶酶体水解酶的最适pH为酸性（约5.0），细胞质基质pH接近中性（约7.2），酶活性会降低但不会"立刻失活"，B错误；C、溶酶体膜由高尔基体出芽形成的囊泡衍生而来，但两者通过囊泡间接运输物质，并非"直接连接"，C错误；D、所有生物膜的基本支架均为磷脂双分子层，蛋白质是膜功能的主要承担者而非支架，D错误。故选A。3.为探究酵母菌的细胞呼吸方式，在密闭装置中放入酵母菌葡萄糖溶液，设置无氧组和有氧组（装置内氧气量仅满足部分葡萄糖氧化分解）。下列叙述错误的是（）A.装置内氧气的有无为实验的自变量B.两组均产生CO2，且产生场所均为细胞质基质C.培养一段时间后，两组装置中均可能产生酒精D.酒精与CO2的有无，均可通过颜色反应鉴定【答案】B【详析】A、实验中通过控制装置内氧气条件设置无氧组和有氧组，氧气有无是人为操纵的变量，故为自变量，A正确；B、无氧呼吸在细胞质基质产生CO2，但有氧呼吸产生CO2的阶段（第二阶段）发生在线粒体基质，B错误；C、无氧组进行无氧呼吸必然产生酒精；有氧组因“氧气量仅满足部分葡萄糖氧化分解”，剩余葡萄糖可能进行无氧呼吸产生酒精，故两组均可能产生酒精，C正确；D、酒精可用酸性重铬酸钾溶液鉴定（由橙色变为灰绿色），CO2可用溴麝香草酚蓝溶液鉴定（由蓝变绿再变黄），二者均属颜色反应，D正确。故选B。4.下列关于研究生物学的科学方法的叙述，正确的是（）A.孟德尔运用假说演绎法证明形成配子时等位基因会彼此分离B.已成功开展预实验的检验实验，正式实验时无需设置空白对照C.细胞的显微照片是以实物或图画形式直观地表达认识对象的物理模型D.为获得被标记的子代噬菌体，可在培养基上添加含32P和35S的有机物培养噬菌体【答案】B【详析】A、孟德尔通过假说演绎法提出遗传因子分离假说，后经测交实验验证，但当时尚未提出"基因"概念；其核心是揭示遗传因子（后称等位基因）的分离规律，A错误；B、预实验的目的是摸索实验条件和检验实验设计的科学性，预实验中已经包含了空白对照。当预实验成功后，正式实验可以直接进行实验组间的相互对照，无需再单独设置空白对照，B正确；C、显微照片属实物图像，是对观察对象的真实记录；物理模型需对实物进行模拟塑造（如DNA双螺旋结构模型），二者本质不同，C错误；D、噬菌体为专性寄生病毒，不可直接在培养基培养；标记噬菌体需先用含放射性同位素的培养基培养宿主细菌，再让噬菌体侵染标记后的细菌，D错误。故选B。5.为调查某自然保护区野猪数量，调查小组采集了大量野猪的粪便，通过粪便DNA检测技术调查其种群数量：第一次收集到粪便200份，经微卫星DNA分子标记检测，这些粪便分别属于150只野猪；第二次以相同方法收集粪便，成功提取160份DNA，经检测其中有30份来自于第一次中的20只个体，其余130份来自其他80只个体。下列叙述错误的是（）A.估算该自然保护区内野猪种群数量约为750只B.微卫星DNA具有个体特异性是该调查统计依据的原理之一C.若调查期间有同种野猪迁入，则实际结果比调查结果偏大D.食物和虎豹等天敌对野猪种群数量的影响属于密度制约因素【答案】C【详析】A、根据标记重捕法原理，第一次标记个体数M=150（粪便DNA检测识别150只个体），第二次捕获总个体数C=100（20只标记个体+80只未标记个体），重捕中标记个体数R=20，种群数量估算公式为N=(M×C)/R=(150×100)/20=750，因此该保护区野猪种群数量估算值约为750只，A正确；B、微卫星DNA具有个体特异性（高度多态性），可作为分子标记区分不同野猪的粪便来源，这是该调查的核心原理之一，B正确；C、标志重捕法的前提是“调查期间种群数量稳定，无大量迁入/迁出”。若有野猪迁入（未被标记），会稀释种群中标记个体的比例，导致第二次捕获的标记个体数m减少。根据公式​，m减少会使估算值N偏大（即调查结果偏大），而真实种群数量会小于调查结果，C错误；D、密度制约因素是指影响程度与种群密度相关的因素（如食物、天敌、种内竞争等）。食物资源和虎豹捕食的强度会随野猪种群密度增加而上升，因此属于密度制约因素，D正确。故选C。6.为探究三种放牧方式对羊草草地植物群落的影响，研究人员测定了三种放牧方式下某羊草草地的相关指标，结果如表。下列推测不合理的是（）放牧方式土壤速效氮/磷（mg·kg-1）植物群落的地上生物量（g·m-2）羊草的地上生物量（g·m-2）植物群落丰富度①16.7/5.872.723.111.0②18.8/13.4202.289.210.8③42.9/34.7423.5288.07.5A.方式①下植物群落丰富度最高，是放牧利用方式中的优先选择B.与方式①相比，方式②增强了羊草在植物群落中的优势，群落可能发生演替C.方式③提高了植物群落的光能利用率，羊草的生态位可能发生改变D.方式③土壤速效氮磷的含量最高可能与植物凋落物归还量增加有关【答案】A【详析】A、方式①的植物群落丰富度最高（11.0），但地上生物量最低（72.7g·m⁻²），而放牧利用通常优先考虑生物量或生产力（如牧草产量），而非丰富度，因此推测其为优先选择不合理，A错误；B、与方式①相比，方式②中羊草的地上生物量占比显著增加（从约31.8%升至44.1%），表明羊草在群落中的优势增强；不同放牧方式可能改变群落结构，导致演替发生，B正确；C、方式③的植物群落地上生物量最高（423.5g·m⁻²），表明光能利用率可能提高；同时羊草生物量占比高（约68%），其生态位（如资源利用）可能发生改变，C正确；D、方式③土壤速效氮磷含量最高（42.9/34.7mg·kg⁻¹），且植物群落生物量最大，凋落物归还量可能增加，从而提升土壤养分，D正确。故选A。7.下列关于生态系统的功能及稳定性的叙述，错误的是（）A.生态系统都需要不断得到来自系统外的能量补充B.组成生物体的各种化合物在群落和非生物环境之间循环往复C.信息传递能调节生物的种间关系，维持生态系统的平衡与稳定D.生态平衡是生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态【答案】B【详析】A、生态系统能量流动具有单向流动、逐级递减的特点，绝大多数生态系统需要依赖外部能量输入（如太阳能），以维持正常功能，A正确；B、物质循环指组成生物体的元素（如C、N等）在生物群落与非生物环境之间循环往复，B错误；C、信息传递（如物理、化学、行为信息）可调节种间关系（如捕食、竞争），促进生态系统稳态的维持，C正确；D、生态平衡表现为生态系统结构与功能（如能量流动、物质循环）的相对稳定状态，是动态平衡，D正确。故选B。8.抗利尿激素和醛固酮对人体水盐平衡的调节起重要作用。下列叙述错误的是（）A抗利尿激素由下丘脑合成分泌，垂体释放B.醛固酮的分泌受下丘脑-垂体-腺体轴的分级调节C.抗利尿激素和醛固酮作用的靶器官不同D.水盐平衡是通过调节尿量和尿的成分来实现的【答案】C【详析】A、抗利尿激素由下丘脑的神经细胞合成，经垂体后叶释放，作用于肾小管和集合管以促进水重吸收，A正确；B、虽然醛固酮的主要调节途径是肾素-血管紧张素系统，但它也受下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴（HPA轴）的间接调控，促肾上腺皮质激素（ACTH）可以轻度促进醛固酮的分泌，B正确；C、抗利尿激素靶器官是肾小管和集合管，作用是促进水的重吸收。醛固酮的靶器官同样是肾小管和集合管，作用是促进钠的重吸收和钾的排出。两者的靶器官完全相同，只是作用的生理效应不同，C错误；D、水盐平衡通过调节尿量（如抗利尿激素影响水的重吸收）和尿的成分（如醛固酮影响钠钾排泄）实现，D正确。故选C。9.甲型H1N1流感试剂盒对甲流的检测确诊并采取针对性治疗措施有重要意义。检测原理如图1所示：在金垫中含有胶体金标记的、能与H1N1病毒结合的抗体1（足量、可移动，聚集后会呈红色），在检测线（T）处固定抗体2，用于检测是否存在H1N1病毒，存在时会出现红色条带；质控线（C）处固定的抗体用于检测层析过程是否正常，正常时出现红色条带。检测过程正常且有病毒，则为阳性。图2为甲、乙、丙、丁四人的检测结果。下列叙述错误的是（）A.图1试剂盒的C线处固定的抗体3应为抗体1的抗体B.图2表示4个人检测的结果分别是阳性、阴性、无效、无效C.H1N1病毒的不同物质作为抗原分别与抗体1、抗体2进行特异性结合D.加入样本检测时，最少会出现三处抗原与抗体的特异性结合【答案】D【详析】A、图1试剂盒的C线处固定的抗体3应为抗体1的抗体，这样抗体1（胶体金标记）与抗体3结合，才能在质控线（C）处出现红色条带，用于检测层析过程是否正常，A正确；B、根据检测原理，检测过程正常且有病毒时为阳性，甲在C线和T线都出现红色条带，所以甲为阳性；乙在C线出现红色条带，T线未出现，说明无病毒，为阴性；丙C线无红色条带，说明层析过程异常，为无效；丁C线无红色条带，为无效，即4个人检测的结果分别是阳性、阴性、无效、无效，B正确；C、H₁N₁病毒的不同物质作为抗原分别与抗体1、抗体2进行特异性结合，抗体1能与H₁N₁病毒结合，抗体2用于固定H₁N₁病毒和抗体1的结合物，在T线显色，C正确；D、加入样本检测时，若没有H₁N₁病毒，最少会出现一处抗原与抗体的特异性结合，即抗体3与抗体1结合，在C线显色，而不是三处，D错误。故选D。10.日照时间长于某一临界值才能开花的植物称为长日照植物，如菠菜；日照时间短于某一临界值才能开花的植物称为短日照植物，如菊花。如图表示某研究小组关于长日照植物和短日照植物开花的相关实验。下列叙述正确的是（）A.第2组实验的结果为长日照植物开花、短日照植物不开花B.某些植物需要经历一段时间的黑暗之后才能开花属于春化作用临界值C.光敏色素是一类蛋白质，主要分布在叶绿体的类囊体薄膜上D.暗期用红光短时处理后紧接着用远红光短时处理，可抑制菠菜开花【答案】D【详析】A、第2组为短日照条件，结果应为短日照植物开花、长日照植物不开花，A错误；B、植物需要经历一定时间黑暗才能开花属于光周期现象（临界日长/暗期），而春化作用是指低温诱导开花的现象，二者本质不同，B错误；C、光敏色素是一类色素蛋白（蛋白质），但主要分布在细胞质（细胞溶胶）和核膜上，而非叶绿体类囊体薄膜（类囊体上分布的是光合色素），C错误；D、菠菜是长日照植物，其开花需要短暗期。暗期用红光短时处理会破坏暗期，相当于延长日照而促进开花；但紧接着用远红光处理可抵消红光的促进作用，使暗期恢复“长暗期”状态，从而抑制菠菜开花，D正确。故选D。11.对性腺组织细胞进行荧光标记，等位基因A标记为红色、a标记为黄色，等位基因B标记为绿色、b标记为蓝色。在荧光显微镜下观察处于不同时期的细胞（不考虑突变的发生）。下列有关推测错误的是（）A.若这2对基因位于1对同源染色体上，则1个四分体中会出现4种颜色的荧光点，每种颜色各2个B.若这2对基因位于1对同源染色体上，则减数第一次分裂后期细胞中每一极可能出现3种荧光C.若这2对基因位于2对同源染色体上，则减数第二次分裂中期每个细胞中都至少出现2种荧光D.若这2对基因位于2对同源染色体上，则减数第二次分裂后期细胞中的每个染色体组都出现4种荧光【答案】D【详析】A、若两对基因位于一对同源染色体上，在四分体时期（减数第一次分裂前期），每条同源染色体包含两条姐妹染色单体，且等位基因A/a、B/b分别位于同源染色体上，因此，一个四分体中会同时存在A（红色）、a（黄色）、B（绿色）、b（蓝色）四种颜色的荧光点，每种颜色各两个（每条染色单体携带相应基因），A正确；B、若两对基因位于一对同源染色体上，减数第一次分裂后期同源染色体分离。若发生互换（基因重组），则每条染色体上的基因组合可能改变（如出现A-b或a-B重组型），导致移向每一极的染色体上可能同时携带三种基因（如A、B、b），从而出现三种荧光颜色，B正确；C、若两对基因位于两对同源染色体上（遵循自由组合定律），减数第二次分裂中期，细胞中已无同源染色体，但每条染色体含两条姐妹染色单体，由于两对基因独立分配，每个细胞至少含一条携带A或a基因的染色体和一条携带B或b基因的染色体，因此至少出现两种荧光颜色，C正确；D、由于等位基因随同源染色体的分开而分离进入不同细胞，减数第二次分裂后期，姐妹染色单体分离，细胞中的染色体组是由姐妹染色单体分开后形成的，所以减数第二次分裂后期的细胞中每个染色体组只会有两种颜色的荧光点，D错误。故选D。12.某动物毛色有栗色和白色，由一对等位基因B/b控制，显隐性未知。一只白色雄性个体与一只栗色雌性个体交配，产生的多只F1中雄性全为栗色，雌性全为白色。下列对该现象的解释合理的是（）A.该动物的性别决定方式为XY型，B、b基因位于XY染色体同源区段，白色为隐性B.该动物的性别决定方式为ZW型，B、b基因位于Z染色体上，栗色为隐性C.由于环境的影响，B基因在雄性个体中不表达，b基因在雌性个体中不表达D.B、b基因位于常染色体上，基因型为Bb的个体在雌性中表现为白色，在雄性中表现为栗色【答案】D【详析】A、若性别决定为XY型，B/b基因位于XY同源区段且白色为隐性，则亲本白色雄性（如XbYb）与栗色雌性（如XBXB）交配，F1雌性应为XBXb（显性表型栗色），但题干中F1雌性全为白色，矛盾，A不符合题意；B、若性别决定为ZW型，B/b基因位于Z染色体上且栗色为隐性，则亲本白色雄性（如ZBZB）与栗色雌性（ZbW）交配，F1雄性应为ZBZb（显性表型白色），但题干中F1雄性全为栗色，矛盾，B不符合题意；C、若B基因在雄性中不表达、b基因在雌性中不表达，则无论基因型如何，雄性应全为白色（如表达b表型）、雌性应全为栗色（如表达B表型），但题干中F1雄性全为栗色、雌性全为白色，矛盾，C不符合题意；D、B/b基因位于常染色体上，基因型Bb在雌性中表现为白色、在雄性中表现为栗色，亲本白色雄性（bb）与栗色雌性（BB）交配，F1全为Bb，雄性表栗色、雌性表白色，符合题干现象，D符合题意。故选D。13.生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象，叫做表观遗传，请结合图分析，下列叙述错误的是（）A.DNA和蛋白质的甲基化可引起表观遗传效应B.甲基化改变了mRNA上核苷酸的排列顺序C.mRNA的甲基化修饰可引起表观遗传效应D.蛋白Y可促进甲基化修饰的mRNA翻译【答案】B【详析】A、DNA甲基化和蛋白质（如组蛋白）的甲基化都是常见的表观遗传修饰，它们不改变基因的碱基序列，但会影响基因表达，从而引起表观遗传效应，A正确；B、表观遗传的核心特点是基因的碱基序列保持不变，不会改变mRNA上核苷酸的排列顺序，B错误；C、从图中可以看到，mRNA的甲基化修饰会影响其后续的降解或翻译过程，进而改变表型，这符合表观遗传的定义，C正确；D、图中显示蛋白Y结合在甲基化修饰的mRNA上，促进了该mRNA的翻译过程（生成肽链），D正确。故选B。14.青霉素发酵是高耗氧过程，在发酵过程中总有头孢霉素产生。人们通过对青霉菌代谢途径的研究发现，在青霉素与头孢霉素的合成过程中，它们有一个共同的前体，这个前体经过两种不同酶的作用分别合成两种产物。下列相关叙述正确的是（）A.青霉素属于抗生素，因此在青霉素生产过程中不会发生杂菌污染B.通过敲除控制前体合成的酶的基因，可以使青霉菌只产生一种产物C.将血红蛋白基因导入青霉菌是一种保证发酵过程中高效供氧的思路D.工业化生产之前无需进行青霉菌纯培养，可直接接种到发酵罐中发酵【答案】C【详析】A、青霉素虽为抗生素，但其主要抑制细菌，且并不能抑制全部细菌，因此青霉素生产过程中也需严格无菌操作以防止杂菌污染，A错误；B、题意显示，在青霉素与头孢霉素的合成过程中，它们有一个共同的前体，这个前体经过两种不同酶的作用分别合成两种产物，因此，通过敲除控制其中一种酶（如催化合成头孢霉素的酶）的基因，可阻断该分支代谢途径，使前体仅用于合成青霉素，若敲除控制前体合成酶的基因，则不能得到青霉素，B错误。C、血红蛋白基因表达产物可结合氧气，提高青霉菌对氧的利用率，可解决"高耗氧"问题，符合发酵工艺优化方向，C正确。D、工业化生产前必须进行纯培养，确保菌种纯度和代谢活性，避免杂菌竞争影响产物产量与质量，D错误。故选C。15.下图为检测残留在生物组织或环境中四环素水平的大肠杆菌工程菌的作用原理，当四环素存在时，大肠杆菌可以发出绿色荧光。下列叙述错误的是（）注：图中“+”表示促进，“-”表示抑制A.图中?处应为“-”，四环素直接解除对启动子2的抑制，使大肠杆菌发光B.DNA的双螺旋结构是外源基因整合到大肠杆菌DNA上的结构基础C.大肠杆菌出现绿色荧光性状受到T基因和绿色荧光基因的共同影响D.启动子是基因上游的一段特殊的DNA序列，与RNA聚合酶发生特异性结合【答案】A【详析】A、图中?处应为“-”（T蛋白对启动子2的作用是抑制），但四环素并非直接解除对启动子2的抑制，而是通过抑制T蛋白的活性，间接解除T蛋白对启动子2的抑制，使绿色荧光蛋白基因表达。因此“四环素直接解除对启动子2的抑制”表述错误，A错误；B、DNA的双螺旋结构是不同生物DNA能够重组的结构基础，也是外源基因整合到大肠杆菌DNA（如质粒）上的结构基础，B正确；C、大肠杆菌能否发出绿色荧光，既受T基因（表达的T蛋白抑制绿色荧光基因的启动子2）的调控，也受绿色荧光基因（表达荧光蛋白）的直接控制，因此性状受二者共同影响，C正确；D、启动子是基因上游的特殊DNA序列，能够与RNA聚合酶特异性结合，驱动基因转录，这是启动子的核心功能，D正确。故选A。二、非选择题：本题共5个小题。16.紫花苜蓿是一种豆科植物，其与根瘤菌的共生固氮系统对生长发育至关重要。为探究不同根瘤菌对紫花苜蓿光合特性和呼吸代谢的影响，某研究团队对紫花苜蓿分别接种了根瘤菌株LL2和QL5，实验结果如下表。据此回答问题。处理气孔导度（mmol·m-2·s-1）叶绿素含量（mg·g-1）光合产物含量（mg·g-1）呼吸速率（μmol·m-2·s-1）LL2211.702.4032.193.86QL5151.712.2324.137.44对照组121.241.7621.421038（1）接种根瘤菌前，可采用_______方法对LL2和QL5进行纯化。在紫花苜蓿幼苗生长的第14天在根处进行接种，接种后每隔3天需施加营养液，为使实验效果准确，营养液成分配制时应注意比例适中且________。（2）分析表中数据可知，接种________根瘤菌株可以更高效促进紫花苜蓿的生长，结合根瘤菌作用与光合作用过程，从物质组成的角度分析其原因是______和_____。（3）根瘤菌的生长亦离不开植物光合作用的产物，光合产物通过韧皮部以________形式输送到根瘤，以该形式运输的优点是________。【答案】（1）①.平板划线法或稀释涂布平板法②.不添加氮肥（2）①.LL2②.根瘤菌固氮使植物氮素充足，促进叶绿素合成，增强光反应③.氮素为光合酶的合成提供原料，促进暗反应中CO2的固定（3）①.蔗糖②.蔗糖是二糖，可在较低渗透压下实现高效运输；或蔗糖是非还原糖，在运输过程中更稳定等〖祥解〗由表可知，LL2处理组气孔导度、叶绿素含量和光合产物含量均最高，呼吸速率最低，表明其促进光合作用、减少能量消耗，最有利于植物生长。QL5次之，对照组最差，说明根瘤菌接种显著提升植物生理性能，且LL2效果更优。【解析】（1）在微生物纯化中，常用的纯化方法是平板划线法或稀释涂布平板法；为了保证实验中只有根瘤菌能为紫花苜蓿提供氮源，排除其他氮源的干扰，营养液成分配制时不添加氮肥，以筛选出固氮根瘤菌。（2）从表格数据看，接种LL2组的叶绿素含量、光合产物含量均最高，呼吸速率最低，净光合速率最大，最有利于生长；根瘤菌通过固氮作用提供氮源，氮是叶绿素分子和多种酶（如Rubisco）的组成元素，从而增强光反应，也促进暗反应中CO2的固定。（3）植物光合作用产生的有机物主要以蔗糖的形式通过韧皮部进行长距离运输。蔗糖作为非还原糖，化学性质稳定，在韧皮部中不易被酶水解，适合远距离运输。此外，蔗糖是二糖，可在较低渗透压下实现高效运输。17.重金属镉（Cd2+）对水生生态系统会造成严重威胁。为探究水生植物黑藻和金鱼藻在应对Cd2+污染时的生理响应及相互作用，科研人员开展了以下实验：设置0μmol/L（对照组）、5μmol/L（低浓度）和20μmol/L（高浓度）三个Cd2+浓度梯度，分别对黑藻和金鱼藻进行单独培养和混合培养。实验过程中保证光照、温度等环境条件适宜且营养物质充足，测定两组植物的叶绿素含量以及生物量，实验结果如下图所示。回答下列问题：（1）由图1可知，高浓度Cd2+条件下，_______组（填“单独培养黑藻”、“单独培养金鱼藻”或“混合培养”）的生物量相对值最大。（2）由图2可知，随着Cd2+浓度升高，两种植物的叶绿素含量变化是________，其原因可能是________。（答出两点）（3）研究人员发现植物适应性变化与抗氧化酶（可以清除活性氧以减轻氧化伤害）活性的改变有关。上述实验中，两种植物混合培养时，与对照组相比，在低浓度Cd2+条件下两种植物的生物量相对值变化不明显。有人推测这是两种植物在低镉胁迫环境中产生了适应性变化。请设计实验验证这一推测，写出实验思路及预期结果________。【答案】（1）混合培养（2）①.均下降②.Cd2+可能抑制了叶绿素合成相关酶的活性；Cd2+破坏了叶绿体的结构，导致叶绿素分解加快（3）实验思路：设置0μmol/LCd2+（对照组）、5μmol/LCd2+（低浓度组）两种条件，混合培养金鱼藻与黑藻，一段时间后测量两种植物体内的抗氧化酶活性。预期结果：低浓度组两种植物体内的抗氧化酶活性均高于对照组〖祥解〗（1）生态系统的结构包括生态系统的组成成分（生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量）以及食物链和食物网（营养结构）。（2）生物富集现象：是生物有机体或处于同一营养级上的许多生物种群，从周围环境中蓄积某种元素或难分解化合物，使生物有机体内该物质的浓度超过环境中的浓度的现象。【解析】（1）分析图1，在20μmol/L（高浓度）Cd2+条件下，比较“单独培养黑藻”、“单独培养金鱼藻”和“混合培养”三组的生物量相对值，可发现混合培养组的生物量相对值最大。（2）由图2可知，随着Cd2+浓度升高，两种植物的叶绿素含量均下降。其原因可能是Cd2+抑制了叶绿素合成相关酶的活性，导致叶绿素合成受阻；Cd2+破坏了叶绿体的结构，导致叶绿素分解加快。（3）实验的核心思路是验证“低镉胁迫下植物通过提高抗氧化酶活性产生适应性”的推测。实验遵循单一变量原则，自变量为低浓度镉溶液和无镉溶液，因变量为植物体内的抗氧化酶活性大小。实验思路：设置0μmol/LCd2+（对照组）和5μmol/LCd2+（低浓度组），混合培养金鱼藻与黑藻，一段时间后测量两种植物体内的抗氧化酶活性。预期结果：低浓度组两种植物体内的抗氧化酶活性均高于对照组，说明低镉胁迫下植物通过提高抗氧化酶活性来清除活性氧，减轻氧化伤害，从而产生适应性，使生物量变化不明显。18.长时程增强作用（LTP）是指突触前纤维接受高频刺激后，突触后膜电位产生持久性增强（持续数小时至数天）的神经可塑性现象。其机理如下图，据图回答下列问题：（1）图中属于神经递质的物质是________，其与突触后膜上的_______结合，导致Na+内流，使突触后膜两侧的电位表现为________。（2）图中细胞内Ca2+浓度升高，激活_____，进而提高nNOS的活性，促进精氨酸反应生成NO和瓜氨酸。生成的NO可以使突触后膜电位产生持久性增强，其原因是________。LTP不能持续存在，从图中Ca2+的浓度变化角度，推测原因可能是________。【答案】（1）①.谷氨酸②.A受体③.内正外负（或动作电位）（2）①.钙调蛋白②.NO进一步促进谷氨酸的释放③.Ca2+顺浓度梯度进入突触后神经元引发LTP，随着Ca2+内流，膜内外浓度差越来越小，Ca2+内流逐渐减弱甚至停止，则LTP最终消失〖祥解〗突触结构包括突触前膜、突触间隙、突触后膜，信号在突触处的传递是电信号到化学信号再到电信号的过程，其中神经递质的作用与离子跨膜运输、信号分子（NO）对信号传递起重要作用。LTP的完整过程：高频刺激→突触前膜释放谷氨酸→突触后膜Na⁺内流→Ca²⁺内流→激活钙调蛋白→提高nNOS活性→生成NO→NO促进谷氨酸进一步释放→突触后膜电位持久增强。【解析】（1）神经递质是突触前膜释放、作用于突触后膜的信号分子。图中突触小泡释放的物质是谷氨酸，因此它是该过程的神经递质。神经递质需要与突触后膜上的特异性受体结合才能发挥作用。图中谷氨酸结合的是A受体，这是引发Na⁺内流的关键结构。静息状态下，突触后膜电位表现为“内负外正”；当Na⁺内流后，膜电位发生反转，变为内正外负（即动作电位）。（2）图中显示细胞内Ca²⁺浓度升高后，首先会与钙调蛋白结合并将其激活，这是后续提高nNOS活性的前提。生成的NO是一种可扩散的信号分子，它可以作用于突触前膜，进一步促进谷氨酸的释放，使突触后膜持续接受更多神经递质，从而让膜电位产生持久性增强。LTP不能持续存在，从Ca²⁺浓度变化的角度分析，原因是：Ca²⁺是顺浓度梯度进入突触后神经元的，随着Ca²⁺不断内流，膜内外的Ca²⁺浓度差会逐渐减小，Ca²⁺内流的动力随之减弱甚至停止，最终导致LTP消失。19.水稻雄性不育、可育由等位基因T、t控制，在高温环境下才能表现出雄性不育性状，低温下均可育；米质优、劣由等位基因Y、y控制，雄性不育株S米质劣，雄性不育株S2米质优。为了选育综合性状好的不育系，研究人员进行了如下实验：实验一：以S1为父本，S2为母本进行杂交，F1在高温下均表现为雄性不育、米质优。实验二：选取F1中的两个不同单株进行杂交，得到的F2中出现了在高温下也稳定可育的植株。研究人员对部分世代植株的Y/y基因和T/t基因进行PCR检测，电泳结果示意图如下：（1）实验一杂交得到F1时，必须在低温条件下种植亲本植株为_______。由题推断，S1和S2的基因型分别是________和________。（2）在高温条件下，实验二F2群体中雄性可育与雄性不育比例为________，表现型为雄性不育且米质优的纯合植株占F2总数的比例为______。（3）若想培育出高温下米质优且不育的新品系，请简述基于上述材料的操作最简便的育种流程：_______。【答案】（1）①.S1②.yyTT③.YYTt（2）①.1:3②.1/16（3）在高温条件下种植实验二F2植株，筛选出不育且米质优的品系，让其在低温下连续自交，直至不发生性状分离为止〖祥解〗基因分离定律和自由组合定律的实质：进行有性生殖的生物在进行减数分裂形成配子的过程中，位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离，分别进入不同的配子中，随配子独立遗传给后代，同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。【解析】（1）S₁作为父本提供花粉，其基因型含T（高温不育基因）。在高温下S₁表现为雄性不育，无法产生可育花粉，因此必须在低温条件下种植才能进行杂交。S₂作为母本，无需产生花粉，温度条件不限。F₁在高温下均表现为雄性不育（T_）且米质优（Y_），说明亲本必须为纯合显性或杂合显性。题干指出S₁米质劣（yy），S₂米质优（Y_），F₁米质优，故S₂为YY。关于育性基因，F₁在高温下全为不育（T_），且实验二的F₂出现了稳定可育植株（tt），说明F₁是杂合子Tt，因此亲本S₁为TT，S₂为Tt。所以S1和S2的基因型分别是yyTT、YYTt。（2）F₁基因型为Tt（YyTt）。两个F₁单株杂交（相当于自交），F₂中T/t基因型分离为：TT（1/4，高温不育）Tt（2/4，高温不育）tt（1/4，高温可育）因此，高温下雄性可育（tt）∶雄性不育（TT+Tt）=1∶3。雄性不育（T_）且米质优（Y_）且纯合（YYTT）。P(YY)=1/4，P(TT)=1/4同时发生概率=1/4×1/4=1/16。（3）在高温条件下种植实验二F₂群体，筛选出表现型为雄性不育且米质优的植株（基因型含Y_和T_），将其转移至低温环境下使其恢复可育性，进行连续自交，逐代淘汰米质劣（yy）的个体，直至不发生性状分离，获得纯合的优良不育品系（YYTT）。20.土壤中的污染物环三亚甲基三硝胺（RDX）具有高毒性和不易降解