2026届湖南省长郡二十校联盟高三二模生物试题（含答案）

第第页2026届湖南省长郡二十校联盟高三二模生物试题一、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．香菇有“山珍之王”的美誉，不仅味道鲜美，还富含多种生物活性物质。它含有多种多糖、蛋白质、脂质，以及Zn、Cu等多种微量元素。下列叙述错误的是（）A．香菇细胞中Zn、Cu元素主要以离子形式存在B．多糖、核酸、蛋白质和脂质都是以碳链为基本骨架的生物大分子C．鲜香菇细胞中含量最多的有机化合物是蛋白质D．香菇在烘干过程中，细胞中失去的水主要是自由水2．如图为某实验小组观察洋葱（2n＝16）根尖分生组织细胞有丝分裂时拍摄的显微照片，①②为处于不同分裂时期的细胞。下列相关分析正确的是（）A．细胞①处于有丝分裂中期，其染色体数、染色单体数、核DNA分子数分别为16、32、32B．细胞②所在时期可发生同源染色体的非姐妹染色单体片段互换C．制作洋葱根尖有丝分裂装片时，延长解离时间能使细胞分离更彻底，利于观察D．通过统计视野中各时期细胞数量，可得出有丝分裂各时期的具体时长3．低氧诱导因子脯氨酰羟化酶（HIF-PH）通过催化HIF-α亚基的羟基化进而使之降解，使人在高原低氧环境下表现出高原反应。罗沙司他是一种低氧诱导因子脯氨酰羟化酶（HIF-PH）抑制剂，通过抑制HIF-α亚基的羟基化降解，使其稳定入核，激活促红细胞生成素（EPO）等靶基因转录，促进红细胞生成，从而缓解高原反应。该药为肾性贫血治疗提供了不依赖外源性EPO注射的新策略。下列关于罗沙司他作用机制及相关生理调节的叙述，错误的是（）A．罗沙司他通过调控HIF-α的稳定性，间接影响EPO基因的转录水平B．EPO经血液运输至骨髓，与造血干细胞膜上特异性受体结合后发挥效应C．人体处在高原反应状态时，肾脏细胞HIF-α羟基化程度升高以增强EPO合成D．罗沙司他模拟生理性低氧应答，体现了“结构—功能—稳态”相适应的生物学观念4．关于生物进化与物种形成的相关叙述，错误的是（）A．物种形成过程中，地理隔离是生殖隔离的必要条件B．突变和基因重组为生物进化提供原材料，但不决定进化方向C．比较不同生物的细胞色素c氨基酸序列差异，可推测它们的亲缘关系远近D．捕食者的存在能促进被捕食者种群的发展，有利于生物多样性的形成5．R环是转录过程中形成的三链核酸结构，新生RNA与DNA模板链配对形成RNA-DNA杂交链，同时将非模板DNA链挤出成单链。研究发现，某些基因的高表达易诱发R环积累，进而引发DNA损伤。科学家构建了RNaseH1过表达的转基因小鼠，发现其神经元中R环水平显著降低，基因组稳定性提高。下列分析合理的是（）A．R环中RNA与DNA模板链通过氢键结合，其稳定性高于DNA双螺旋B．RNaseH1过表达可彻底消除细胞内所有R环，完全避免DNA损伤C．转录时若加入解旋酶抑制剂，将阻断R环形成，从而保护DNA完整性D．R环区域的单链DNA更易发生碱基修饰或断裂，是基因组不稳定的重要诱因6．某农业科技公司为抢救濒危药用植物“红豆杉”，启动了组织培养快速繁殖项目。在实验中，技术人员发现：当外植体取自树皮部位时，脱毒效果差；而取自茎尖分生组织时，可获得高纯度脱毒苗。同时，为研究生殖细胞全能性，团队还进行了花粉离体培养实验。下列关于该过程的叙述，错误的是（）A．外植体脱分化过程中，细胞逐渐失去原有形态和功能特异性，形成不定形的薄壁组织团块B．再分化阶段，若培养基中细胞分裂素与生长素比例较高，则有利于芽的形成，但会抑制根的发育C．单倍体植株幼苗经秋水仙素处理后恢复可育性，体现了植物生殖细胞的全能性D．选择茎尖分生组织作为外植体获得脱毒苗，是因为该区域的病毒极少，甚至无病毒7．为研发针对某病毒变异株的中和抗体，某生物制药企业采用杂交瘤技术进行单克隆抗体制备。在实验过程中，技术人员需通过两次关键筛选获得目标杂交瘤细胞。下列关于该过程的叙述，正确的是（）A．第一次筛选的目的是直接获得能分泌所需要的特异性抗体的杂交瘤细胞B．第二次筛选前需对杂交瘤细胞进行克隆化培养，再利用抗原—抗体杂交技术鉴定目标细胞株C．将新冠病毒S蛋白注射到小鼠体内后，应从小鼠骨髓中分离经免疫的B淋巴细胞用于融合D．杂交瘤细胞体外培养时，需通入95%的纯氧和5%的二氧化碳，以满足高耗氧细胞的呼吸需求8．2025年，三位科学家因在调节性T细胞调控机制领域的突破性发现荣获诺贝尔生理学或医学奖。调节性T细胞能阻止免疫系统错误攻击自身组织，他们的研究首次阐明了核心转录因子FoxP3在维持免疫耐受中的关键作用，发现FoxP3是调控调节性T细胞发育、分化和功能的核心转录因子，也是调节性T细胞的特异性标志，其相关功能是免疫耐受调控的关键，并开发出基于FoxP3靶向调控的自身免疫疾病治疗策略。基于该获奖成果，下列关于免疫调节的叙述，正确的是（）A．FoxP3基因功能缺失会引发免疫缺陷病，导致机体对病原体的清除能力显著下降B．调节性T细胞的产生、发育及成熟全过程均在骨髓中完成C．通过小分子药物特异性增强调节性T细胞活性，可有效抑制类风湿关节炎等自身免疫疾病的进展D．细胞毒性T细胞攻击自身组织时，被攻击细胞的死亡方式属于坏死，该过程伴随细胞膜破裂和炎症反应9．下列相关实验叙述正确的是（）A．孟德尔推测出“测交后代中高茎与矮茎的数量比为1∶1，”这属于假说—演绎法中的“实验验证”B．梅塞尔森与斯塔尔证明“DNA半保留复制”的实验中，也用到了假说—演绎法C．用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，离心后得到的沉淀物中放射性高D．“低温诱导染色体数目变化”的实验中，需要用卡诺氏液使细胞分散开来10．ATP合酶是一种与生物膜结合的功能蛋白，能催化ATP合成。根据其作用机理（见下图），下列叙述正确的是（）A．GTP（三磷酸鸟苷）能为细胞供能，是因为其分子结构与ATP相似，含有两个特殊化学键，且远离鸟苷的键易水解释放能量B．H+跨膜的运输方式为主动运输，因其需ATP合酶载体协助且消耗能量C．好氧性细菌因无细胞器，故ATP合酶无法催化ATP合成，需依赖细胞质基质中的酶D．在植物细胞中，ATP合酶仅分布于线粒体内膜上11．2025年某药企利用CHO细胞（中国仓鼠卵巢细胞）表达重组人源化抗PD-1抗体，为提高产量，对抗体基因进行密码子优化，将抗体轻重链基因的稀有密码子替换为CHO细胞偏好的密码子，同时在载体中加入强启动子。下列叙述正确的是（）A．重组载体导入CHO细胞并发育为转基因动物，从而获得PD-1抗体B．强启动子能促进抗体基因在CHO细胞中完成转录过程，从而增加基因数量，进而增加抗体数量C．该抗体的合成过程需要内质网与高尔基体参与，抗体合成分泌的过程体现了生物膜的直接联系D．密码子优化可使抗体基因的密码子与CHO细胞的密码子偏好性相匹配，提高翻译效率12．科学家研究了药物X和dATP（d表示脱氧）与海拉细胞（一种癌细胞）凋亡的关系，结果如图所示。下列叙述正确的是（）A．细胞凋亡是指由环境所决定的细胞自动结束生命的过程B．仅用dATP处理也能显著促进海拉细胞凋亡C．有dATP时，随着药物X用量的减少，其促进海拉细胞凋亡的效果逐渐增强D．药物X促进海拉细胞凋亡的过程中，细胞膜通透性会发生改变，细胞发生有序解体二、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意，全部选对得4分，选对但不全得2分，选错0分。）13．人体通过神经—体液—免疫调节网络维持内环境稳态。下列关于稳态调节机制的叙述，正确的是（）A．血浆渗透压的大小主要取决于血浆中蛋白质的含量，无机盐的作用较小B．寒冷环境中，交感神经兴奋直接支配肾上腺髓质，使其分泌肾上腺素以增加产热C．抗利尿激素由垂体合成并释放，作用于肾小管和集合管以促进水的重吸收D．体液免疫过程中，T细胞分泌的细胞因子能促进B细胞增殖分化为浆细胞和记忆细胞14．群落中不同物种或种群的数量随时间波动是否同步对稳定群落总生物量或总数量有着很显著影响，是生态系统稳定性得以维持的关键因素之一。某研究小组对甲、乙两个森林群落进行长期监测，得到两个群落中主要物种种群数量及群落总数量随时间的变化曲线（如图）。下列叙述正确的是（）A．群落甲中各物种波动高度同步，总生物量更稳定B．群落乙中不同物种的数量随时间波动不同步、相互抵消，从而稳定群落总生物量C．自然群落中的各种群均可呈现“J”形增长，达到K值后种群数量保持不变D．群落丰富度的统计方法中，目测估计法适用于个体较大、种群数量有限的种群的计数15．为应对全球变暖导致的高温胁迫，开发新型生物能源，某研究团队以真核微藻为模型，在低氧环境中探究光抑制的缓解机制。研究发现：当光能过量时，PSⅡ中电子（e-）积累会产生活性氧破坏PSⅡ；而低氧条件下，叶绿体内氢化酶活性提高，部分电子（e-）流向生成氢气的代谢过程（图甲）。团队采用“非基因方式电子引流”策略，利用人工电子梭铁氰化钾接收多余电子，有效解除光抑制（图乙）。下列叙述正确的是（）A．光抑制发生时，PSⅡ中积累的电子产生的活性氧，会直接阻碍CO2的固定过程B．低氧环境中，氢化酶活性提高使部分电子用于H2生成，减少了用于NADPH合成的电子，导致碳固定效率降低C．铁氰化钾作为人工电子梭，能接收PSⅡ积累的电子，避免活性氧产生，从而维持PSⅡ功能完整性D．从图乙可知，当光照强度由I1增加到I2时，对照组的光能转化效率下降16．水稻中甲和乙两种品系的水稻杂交存在败育现象，其中甲品系水稻的12号染色体上含有毒蛋白基因（ORF2）和解毒蛋白基因（ORF3），两者不能发生交换，乙品系的水稻只含有无功能的毒蛋白基因（ORF2-），且无ORF3基因。甲和乙杂交产生的F1花粉母细胞形成成熟花粉的过程如下图所示，检查发现F1花粉中均存在某种杀死花粉的毒蛋白。下列叙述错误的是（）A．ORF2基因在减数分裂Ⅰ完成前表达，导致携带ORF2-的花粉败育B．ORF2基因在减数分裂Ⅱ开始表达，导致携带ORF2-的花粉败育C．甲乙杂交种自交后代中12号染色体都来自品系甲的个体占1/2D．ORF3基因的功能是抑制ORF2基因的转录过程三、非选择题（共5大题，共60分。）17．在盐碱地农业生产中，作物遭受盐胁迫会导致光合效率降低、活性氧（ROS）过量积累，进而抑制生长。为开发安全、高效的作物抗逆技术，科研人员对纳米材料——碳点展开研究。碳点是一类粒径微小、以碳为主要组成、可生物降解且具有荧光特性的新型纳米材料。回答下列问题：（1）与铜、银等传统金属纳米材料相比，碳点在农业应用中更具优势。从环境保护和人体健康两个角度，简述碳点作为抗逆材料的优点：。（2）碳点受紫外线激发可发出蓝光和红光，与叶绿体中（填色素名称）的吸收光谱匹配，从而提高光能捕获效率。施用碳点后，短时间内叶肉细胞叶绿体基质中C3含量会（填“升高”“降低”或“基本不变”），原因是。（3）科研人员在盐胁迫条件下进行实验，结果如图所示，根据图中数据结果可得出的结论是。（4）研究表明，在实验过程中，作物受盐胁迫时碳点可富集在液泡中，结合上述材料，从液泡的功能方面，分析可能的原因：。18．水稻抗寒性状由抗寒关键基因ACT1的DNA甲基化表观修饰调控，且与核基因R/r协同作用：①ACT1基因表达的产物为抗寒蛋白，其启动子区域的甲基化修饰可被低温特异性去除，常温下该区域保持高甲基化状态；②核基因R（显性）表达的蛋白可增强ACT1的转录效率，r基因无此功能；ACT1表观修饰位点与R/r基因独立遗传，低温下只有含R基因（R_）且ACT1高效表达时，水稻抗寒能力强，其余情况为抗寒弱。（1）ACT1基因启动子的DNA甲基化修饰（填“属于”或“不属于”）可遗传变异；常温下该甲基化修饰使ACT1基因表达受到抑制，该过程主要阻碍了基因表达的阶段。（2）将常温下培育的基因型为Rr（ACT1高甲基化）的抗寒弱水稻自交，所得F1全部在低温环境下种植，回答下列问题：①F1中抗寒强水稻所占的比例为。②从F1中随机选取一株抗寒强水稻自交，所得F2在低温下种植，F2中抗寒弱水稻的比例为。（3）结合表观修饰与核基因的协同作用，完善水稻抗寒的完整分子机制：。（4）欲验证“R蛋白可增强ACT1的转录效率”，请完善核心实验设计思路：对实验组与对照组进行RNA提取、、依据设计引物进行PCR、电泳并比较实验组与对照组差异。19．下图为人类记忆过程的四个阶段及其联系示意图。材料1：我国科学家研究发现，脑血管内皮细胞PTEN基因敲除导致小鼠海马区成体神经干细胞过度增殖和分化障碍，小鼠依赖性学习和记忆能力显著下降，并伴随脑中乳酸浓度显著增加。进一步研究证实，对小鼠海马区注射乳酸可以模拟PTEN基因敲除小鼠的表型，使小鼠海马区成体神经干细胞发生异常。材料2：科学家们发现，乙酸能像开了“外挂”一样显著增强雌性小鼠的长期记忆。这种“外挂”仅在特定学习情境下被激活，且能精准作用于雌性小鼠大脑的海马体，通过一系列复杂的表观遗传修饰和基因表达改变，使小鼠获得由乙酸驱动的、情境依赖式的超强记忆能力。请结合所学知识，回答下列问题：（1）学习和记忆是神经系统不断接受刺激，获得新的行为、习惯和积累经验的过程，其形成与大脑皮层的海马体密切相关，其中长期记忆的形成可能与突触形态及功能的改变以及有关，这两种变化的本质是通过改变神经元之间的（填“物质运输”“信号传递效率”或“基因数量”）来增强记忆。（2）结合上图和材料1分析：阿尔茨海默病（AD）患者常表现为近期（几天前甚至几周前）记忆受损、远期记忆保留，推测AD患者脑中乳酸浓度可能；脑血管内皮细胞的PTEN基因表达水平可能；受损的记忆环节最可能是上述三级记忆模型中的。（3）材料2中“乙酸能精准作用于雌性小鼠大脑的海马体，引发表观遗传修饰和基因表达改变”，若要验证乙酸增强记忆的作用具有性别特异性，需设计组实验，分别是，预期实验结果为。（4）如果将该记忆机制应用于农业生产中的害虫防治，干扰害虫的记忆形成，可以降低其对农作物的危害，这是对生态系统的功能的应用。20．某人工鱼塘生态系统需要人类定期投放饲料，研究人员对该生态系统的能量流动和鲤鱼种群数量进行调查研究。回答下列问题：（1）下表为该人工鱼塘生态系统部分营养级的能量流动数据（单位：kJ·m-2·a-1）：营养级同化能呼吸散失流向分解者未利用饲料输入第一营养级X250008000120000第二营养级Y3000100018001500第三营养级12005002003000①流经该生态系统的总能量是kJ·m-2·a-1）。②第一营养级到第二营养级的能量传递效率为（取小数点后一位小数）。（2）第一次捕获并标记鲤鱼100只后放回。标记至重捕期间，鲤鱼大量繁殖，种群数量增加，且标记个体无死亡、无迁出。一段时间后重捕80只，其中有标记的10只，由于操作不当，计数时重捕个体中标记的个体死亡2只。①该鲤鱼种群数量约为只。②与重捕时的实际种群数量相比，估算值（填“偏大”“偏小”或“基本相同”）。（3）该鱼塘采用立体养殖模式，根据淡水鱼在自然环境中的混合生长状态，实行以四大家鱼为主的多鱼种混养模式，主要体现了群落的结构。（4）该鱼塘采用了“陆基种桑、桑叶饲蚕、蚕沙喂鱼、塘泥培桑”的循环模式，其生态学意义是。21．重组人胰岛素是首个通过基因工程实现产业化的医用蛋白，科研人员以人胰岛素基因为目的基因，利用大肠杆菌BL21（DE3）菌株构建工程菌生产重组胰岛素，其部分过程如下图。回答下列问题：限制酶酶切序列5'→3'BamHⅠG↓GATCCBglⅡA↓GATCTNheⅠG↓CTAGCSmaⅠCCC↓GGGXmaⅠC↓CCGGG（1）图中过程①中需要从细胞中提取RNA，得到的人胰岛素基因中（填“含有”或“不含有”）启动子；过程②需要的酶有。（2）已知胰岛素基因的A链为编码链，其部分碱基序列为5'-CAGCTT……AAGATCTT……TACGCT-3'。为了使目的基因与载体正确连接，应该选择限制酶切割质粒，扩增目的基因时的PCR引物是。A.5'-GGCCCGGGCAGCTT-3'B.5'-GGAGATCTCAGCTT-3'C.5'-GGGGATCCCAGCTT-3'D.5'-GGGCTAGCAGCGTA-3'（3）将质粒导入大肠杆菌后，还需要进行筛选。需要先将大肠杆菌置于含的A培养基中培养，再从A培养基中选取菌落接种于含的B培养基，能够的菌落即为成功导入胰岛素基因的大肠杆菌。（4）为鉴定导入的人胰岛素基因是否成功表达，可以用技术进行检测。

答案解析部分1．【答案】B【解析】【解答】A、香菇细胞中的Zn、Cu等微量元素属于无机盐成分，在细胞中大多数无机盐以离子状态存在，因此这些元素主要以离子形式存在，A正确；

B、多糖、核酸和蛋白质均是由多个单体连接而成的生物大分子，它们的骨架都是碳链；但脂质中的脂肪、磷脂等虽然含有碳链，但并不都属于生物大分子（如脂肪不是由单体聚合而成），因此“脂质都是以碳链为骨架的生物大分子”的说法不准确，B错误；

C、在鲜活的香菇细胞中，水是含量最多的化合物，而蛋白质是有机物中含量最高的一类，C正确；

D、香菇在烘干过程中失去的主要是自由水，因为自由水以游离状态存在，容易蒸发散失；而结合水与细胞内的多糖、蛋白质等结合，相对不易失去，D正确。

故答案为：B

【分析】1、在构成细胞的化合物中，多糖、蛋白质、核酸都是生物大分子。脂肪是由甘油和脂肪酸结合而成的，但脂肪的相对分子质量与蛋白质、核酸、多糖相比小很多，一般不称其为生物大分子。

2、蛋白质是细胞内含量最多的有机化合物。水是细胞内含量最多的无机化合物。2．【答案】A【解析】【解答】A、细胞①中染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道板上，处于有丝分裂中期。洋葱的体细胞染色体数为2n=16，此时每条染色体包含两条染色单体，但着丝粒尚未分裂，因此染色体数目按着丝粒计数为16条，染色单体数为16×2=32条，核DNA分子数也为32个，A正确；

B、细胞②中染色体正在向细胞两极移动，处于有丝分裂后期。同源染色体的非姐妹染色单体之间发生片段互换（即互换）是减数第一次分裂前期的特征，有丝分裂过程中不发生该现象，B错误；

C、制作洋葱根尖有丝分裂装片时，解离的目的是使细胞相互分离，但解离时间需要适度控制。时间过短细胞不易分散，时间过长则会导致细胞结构破坏、染色体形态受损，反而影响观察效果，因此并非解离时间越长越好，C错误；

D、通过统计视野中处于不同时期的细胞数量所占比例，可以大致推算各时期在细胞周期中所占的时间比例，但要得出各时期的具体时长，还需要知道完整的细胞周期总时长，仅凭比例无法直接计算绝对时间，D错误。

故答案为：A

【分析】1、判断高等植物细胞有丝分裂四个时期的关键特征：①前期：染色体上有染色单体，染色体散乱分布；②中期：染色体上有染色单体，着丝粒排列在赤道板位置上；③后期：染色体上无染色单体，两套相同染色体移向细胞两极；④末期：细胞中央出现细胞板，扩展形成新的细胞壁。

2、解离时间太短，细胞解离过轻，压片时细胞不易分散；解离时间过长，细胞解离过度、根尖过分酥软，影响染色和制片。3．【答案】C【解析】【解答】A、罗沙司他作为HIF-PH抑制剂，能够阻止HIF-α亚基发生羟基化，从而减少其被降解，使HIF-α保持稳定并进入细胞核，进而促进EPO基因的转录。因此，罗沙司他通过调控HIF-α的稳定性间接影响EPO的转录水平，A正确；

B、EPO是一种激素，分泌后进入血液，通过血液循环运输到骨髓，与造血干细胞表面的特异性受体结合，从而激活细胞内信号通路，促进红细胞的生成，B正确；

C、在高原低氧条件下，机体本应减少HIF-α的羟基化以维持其稳定性，从而增强EPO合成来适应缺氧。但题干中指出，高原反应时HIF-PH会催化HIF-α羟基化并使其降解，导致EPO合成减少；因此若肾脏细胞HIF-α羟基化程度升高，反而会抑制EPO合成，而非增强，C错误；

D、罗沙司他的作用机制是模拟生理性低氧状态下的应答过程：通过抑制HIF-α的羟基化，保持其功能结构完整，使其能够激活EPO转录，最终维持机体氧稳态。这体现了“结构决定功能，功能维持稳态”的生物学观念，D正确。

故答案为：C

【分析】低氧诱导因子（HIF）是由α亚基和β亚基组成的转录因子。常氧条件下：HIF-α被脯氨酰羟化酶（HIF-PH）羟基化→被VHLE3泛素连接酶识别→经蛋白酶体降解。低氧条件下：HIF-PH活性下降→HIF-α稳定→入核与HIF-β二聚化→激活靶基因（如EPO、VEGF等）转录。4．【答案】A【解析】【解答】A、生殖隔离的出现并不一定依赖地理隔离。例如，多倍体植物的形成可以在同一自然区域直接通过染色体数目变异而产生生殖隔离，无需地理隔离的参与。因此，地理隔离并非生殖隔离形成的必要条件，A错误；

B、突变和基因重组能够产生可遗传的变异，为生物进化提供原材料；但这些变异是随机且不定向的，自然选择在其中起定向作用，决定进化的方向。因此，突变和基因重组不决定进化方向，B正确；

C、细胞色素c是一种在进化中相对保守的蛋白质，不同生物之间的氨基酸序列差异越小，通常表明它们的亲缘关系越近。因此，通过比较该序列的差异可以推断生物之间的亲缘关系，C正确；

D、捕食者往往优先捕食被捕食者群体中老弱病残的个体，这有助于优化被捕食者的种群结构，促进其健康发展；同时，捕食者可通过抑制优势物种的数量，为其他物种提供生存机会，有利于维持和提高生物多样性，D正确。

故答案为：A

【分析】1、新物种的生成不一定需要地理隔离，长期的地理隔离也不一定产生生殖隔离。

2、生物进化的方向：变异是不定向的，自然选择是定向的，定向的自然选择决定了生物进化的方向。

3、不同生物之间特定的蛋白质中氨基酸序列相似度与生物之间的亲缘关系密切相关。5．【答案】D【解析】【解答】A、R环是由RNA与DNA模板链通过碱基互补配对（氢键）形成的杂交结构，但其热稳定性通常低于完整的DNA双螺旋，因为RNA-DNA杂交链的配对强度不如DNA双链，且单链挤出部分结构不稳定，A错误；

B、实验结果表明，RNaseH1过表达可使神经元中的R环水平显著降低，但“显著降低”并不等同于“彻底消除所有R环”，因此无法完全避免DNA损伤的发生，B错误；

C、转录过程中，RNA聚合酶本身具有解开DNA双链的功能，不需要单独的解旋酶参与；加入解旋酶抑制剂不会影响正常的转录过程，也就无法阻断R环的形成，因此不能通过该方式保护DNA完整性，C错误；

D、R环形成时，非模板链被挤出成为单链DNA，这种裸露的单链结构更容易受到化学修饰、紫外线、活性氧等因素的影响，发生碱基损伤或链断裂，从而成为基因组不稳定的重要诱因，这与题干中“R环积累引发DNA损伤”的描述一致，D正确。

故答案为：D

【分析】1、R环

（1）定义：转录过程中，新生RNA与DNA模板链通过氢键配对，形成RNA-DNA杂交链，同时非模板DNA链被挤出成单链DNA。

（2）构成：三链结构（RNA-DNA杂合链+单链DNA）。

（3）稳定性：RNA-DNA杂交链比DNA双链更稳定（因RNA-DNA双链的堆积能更强，氢键配对更紧密）。

（4）危害：积累易导致DNA损伤（单链暴露易受攻击、复制转录冲突等）。

2.RNaseH1的作用

（1）功能：特异性降解RNA-DNA杂交链中的RNA，从而消除R环。

（2）实验证据：RNaseH1过表达→R环减少→基因组稳定性提高。

3、RNA聚合酶具有解旋作用，解开DNA双链不需要解旋酶。6．【答案】C【解析】【解答】A、在一定的激素和营养等条件的诱导下，已经分化的细胞可以经过脱分化，即失去其特有的结构和功能，转变成未分化的细胞，进而形成不定形的薄壁组织团块，即愈伤组织，A正确；

B、在再分化阶段，培养基中细胞分裂素与生长素的比例对器官分化起调控作用：当细胞分裂素比例较高时，有利于诱导芽的形成，同时会抑制根的发生；反之则有利于根的分化，B正确；

C、花粉（生殖细胞）在离体培养条件下能够发育为单倍体植株，这一过程本身就体现了生殖细胞的全能性。秋水仙素处理使单倍体植株的染色体加倍，恢复其可育性，这一处理过程并不涉及全能性的重新表现，C错误；

D、茎尖分生组织细胞分裂活跃，病毒在其中的积累极少甚至没有，因此选择茎尖作为外植体进行组织培养，可以有效获得脱毒苗，D正确。

故答案为：C

【分析】1、植物激素中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素，它们的浓度、比例等都会影响植物细胞的发育方向。

2、植物顶端的分生区（如茎尖）附近病毒极少，甚至无病毒。选取作物无毒组织进行组织培养，获得脱毒苗。7．【答案】B【解析】【解答】A、第一次筛选使用的是选择培养基（如HAT培养基），其作用是淘汰未融合的细胞及同种细胞融合体，仅保留杂交瘤细胞，但此时获得的杂交瘤细胞并非都能分泌所需抗体，因此不能直接获得目标细胞，A错误；

B、第二次筛选前，需先对杂交瘤细胞进行克隆化培养（如有限稀释法），再采用抗原—抗体杂交技术进行检测，能够与目标抗原发生阳性反应的细胞株即为能分泌特异性抗体的目标杂交瘤细胞，B正确；

C、将新冠病毒S蛋白注入小鼠体内进行免疫后，应从小鼠的脾脏中分离已活化的B淋巴细胞（浆细胞）用于细胞融合，而不是从骨髓中获得，C错误；

D、杂交瘤细胞体外培养时，通常通入95%的空气和5%的二氧化碳，其中5%二氧化碳用于维持培养液的pH，而高浓度纯氧会对细胞造成氧化损伤，不适用于细胞培养，D错误。

故答案为：B

【分析】1、制备单克隆抗体过程中有两次筛选：第一次筛选是筛选出杂交瘤细胞（在选择培养基中筛选）。第二次筛选是筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞（通过克隆化培养和抗体检测筛选出来）。

2、用抗原刺激小鼠使之产生特异性免疫反应，从小鼠体内提取B淋巴细胞，B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合成杂交瘤细胞。8．【答案】C【解析】【解答】A、FoxP3基因功能缺失会导致调节性T细胞发育或功能异常，免疫系统丧失对自身组织的耐受能力，转而攻击自身细胞，从而引发自身免疫病，而非免疫缺陷病，因此清除病原体的能力不一定下降，A错误；

B、调节性T细胞起源于骨髓中的造血干细胞，但其后续的发育与成熟过程主要依赖于胸腺，并非整个阶段都在骨髓中完成，B错误；

C、类风湿关节炎属于自身免疫病，其本质是免疫系统过度攻击自身组织，增强调节性T细胞的活性有助于重建免疫耐受，抑制该病的进展，C正确；

D、细胞毒性T细胞通过释放颗粒酶等分子诱导靶细胞发生程序性细胞死亡，该过程属于细胞凋亡，不引起细胞膜即刻破裂及炎症反应，而坏死才是被动死亡并伴随炎症，D错误。

故答案为：C

【分析】在某些特殊情况下，免疫系统也会对自身成分发生反应。如果自身免疫反应对组织和器官造成损伤并出现了症状，就称为自身免疫病。免疫能力过强，“敌我不分”，在消灭、清除病原体的同时，对自身结构造成损伤。常见病例：风湿性心脏病、类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮。9．【答案】B【解析】【解答】A、孟德尔推测“测交后代中高茎与矮茎的数量比为1∶1”属于假说—演绎法中的“演绎推理”步骤，即根据假说推导出可检验的预期结果；而真正的“实验验证”是指实际进行测交实验并统计后代数量比，A错误；

B、梅塞尔森与斯塔尔在证明DNA半保留复制的实验中，先提出半保留复制的假说，再演绎推测不同复制方式下离心后DNA带的分布情况，最后通过实验进行验证，这一过程符合假说—演绎法，B正确；

C、用35S标记噬菌体的蛋白质外壳，侵染大肠杆菌时外壳不进入细菌细胞，经搅拌离心后主要分布在上清液中，因此上清液放射性高，沉淀物放射性低，C错误；

D、“低温诱导染色体数目变化”实验中，卡诺氏液用于固定细胞形态，使染色体结构保持稳定；使细胞分散开来的步骤需使用解离液（如盐酸和酒精混合液），D错误。

故答案为：B

【分析】1、在观察和分析基础上提出问题以后，通过推理和想象提出解释问题的假说，根据假说进行演绎推理，推出预测的结果，再通过实验来检验。如果实验结果与预测相符，就可以认为假说是正确的，反之，则可以认为假说是错误的。这种科学方法，叫作假说-演绎法。

2、卡诺氏液作用：固定细胞形态。10．【答案】A【解析】【解答】A、GTP与ATP同属核苷三磷酸，结构相似，都含有两个特殊化学键，且远离鸟苷的特殊化学键易水解释放能量，因此GTP也能为细胞供能，A正确；

B、图中显示H+跨膜是顺浓度梯度进行，通过ATP合酶作为通道，该过程不消耗能量，属于协助扩散，而不是主动运输，B错误；

C、好氧性细菌为原核生物，虽无线粒体等膜结构细胞器，但其细胞膜上可分布ATP合酶，同样能催化ATP的合成，并非依赖细胞质基质中的酶，C错误；

D、在植物细胞中，ATP合酶不仅分布在线粒体内膜（参与有氧呼吸第三阶段），还分布在叶绿体的类囊体薄膜（参与光合作用光反应），D错误。

故答案为：A

【分析】ATP是腺苷三磷酸的英文名称缩写。ATP分子的结构可以简写成A-P~P~P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，~代表一种特殊的化学键。ATP是一种高能磷酸化合物。由于两个相邻的磷酸基团都带有负电荷而相互排斥等原因，使得这种特殊的化学键不稳定，末端磷酸基团有一种离开ATP而与其他分子结合的趋势，也就具有较高的转移势能。当ATP在酶的作用下水解时，脱离下来的末端磷酸基团挟能量与其他分子结合，从而使后者发生变化。11．【答案】D【解析】【解答】A、CHO细胞是来自中国仓鼠卵巢的体细胞，在现有技术条件下难以通过导入外源基因直接发育为完整的转基因动物；实际生产中是通过体外培养重组CHO细胞来大量生产PD-1抗体，A错误；

B、强启动子能增强RNA聚合酶与该基因的结合能力，从而提高转录效率，增加抗体基因的mRNA合成量，但并不会改变细胞内抗体基因本身的拷贝数，B错误；

C、抗体作为分泌蛋白，其合成与分泌需要内质网和高尔基体的参与，但内质网、高尔基体、细胞膜之间通过囊泡进行运输和融合，这体现的是生物膜之间的间接联系，而非直接联系，C错误；

D、不同物种在密码子使用上存在偏好性，将抗体基因中的稀有密码子替换为CHO细胞偏好的密码子，有助于提高翻译过程中tRNA的供应效率，进而提升翻译效率和抗体产量，D正确。

故答案为：D

【分析】1、CHO细胞（中国仓鼠卵巢细胞）：（1）特点：最常用的重组蛋白表达系统之一，用于生产抗体等治疗性蛋白。（2）优势：能进行正确的翻译后修饰（如糖基化），悬浮培养易放大。（3）与“转基因动物”区别：CHO细胞是体外培养细胞系，不发育为动物。

2、密码子优化：（1）定义：将外源基因中的稀有密码子替换为宿主细胞偏好的密码子。（2）目的：提高翻译效率（避免因tRNA丰度低导致的翻译延迟、终止或错误折叠）。（3）原理：不改变氨基酸序列，只改变DNA/RNA序列。12．【答案】D【解析】【解答】A、细胞凋亡是由基因控制的、细胞主动结束生命的程序性死亡过程，并非由环境因素直接决定，A错误；

B、从实验结果来看，当药物X的用量为0（即仅用dATP处理）时，海拉细胞的凋亡率处于很低水平，说明单独使用dATP并不能显著诱导细胞凋亡，B错误；

C、在dATP存在的前提下，随着药物X的用量从0.01mg增加至0.3mg，细胞凋亡率不断上升，表明药物X浓度越高，促进凋亡的效果越强，而不是随用量减少而增强，C错误；

D、细胞凋亡是一个由基因调控的有序解体过程，在此过程中细胞膜的通透性会发生改变，细胞最终被分解为凋亡小体，整个过程不会引发炎症反应，D正确。

故答案为：D

【分析】由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，就叫细胞凋亡。由于细胞凋亡是受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，所以它是一种程序性死亡。细胞凋亡对于多细胞生物体完成正常发育，维持内部环境的稳定，以及抵御外界各种因素的干扰都起着非常关键的作用。13．【答案】B,D【解析】【解答】A、血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关。细胞外液渗透压的90%以上来源于Na+和Cl-，而血浆蛋白质的作用相对较小，A错误；

B、在寒冷环境中，下丘脑通过兴奋交感神经，直接支配肾上腺髓质，促使其分泌肾上腺素，肾上腺素能促进代谢、增加产热，从而参与体温调节，B正确；

C、抗利尿激素是由下丘脑合成，经轴突运输至垂体后叶储存并释放，而不是由垂体合成，C错误；

D、在体液免疫中，活化的辅助性T细胞分泌细胞因子，这些细胞因子能促进B细胞增殖并分化为浆细胞（负责产生抗体）和记忆B细胞（负责长期免疫记忆），D正确。

故答案为：BD

【分析】1、血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关。在组成细胞外液的各种无机盐离子中，含量上占有明显优势的是Na+和Cl-，细胞外液渗透压的90%以上来源于Na+和Cl-。

2、抗利尿激素由下丘脑合成、垂体释放，作用于肾小管、集合管，促进肾小管、集合管对水分重吸收，降低细胞外液渗透压。

3、细胞因子能促进B细胞的分裂分化。14．【答案】B【解析】【解答】A、群落甲中不同物种的数量变化高度同步，这会导致它们的种群数量同时上升或下降，群落总生物量的波动幅度因此较大，稳定性较差，A错误；

B、群落乙中各物种种群数量随时间波动不同步，某种群数量下降时，其他种群可能上升，这种此消彼长的波动模式有助于相互抵消波动对总量影响，从而维持群落总生物量的相对稳定，B正确；

C、“J”形增长仅出现在理想条件下（如资源无限、无天敌等），自然群落通常呈现“S”形增长；此外，种群数量达到环境容纳量（K值）后，一般会在K值附近波动，而非保持不变，C错误；

D、在群落丰富度的统计中，对于个体较大、种群数量有限的类群，通常采用记名计算法；而目测估计法适用于个体较小、数量较多的类群，D错误。

故答案为：B

【分析】1、K值（环境容纳量）：一定的环境条件所能维持的种群最大数量。在环境相对稳定时，种群数量会在K值上下波动。

2、统计物种相对数量的方法一是记名计算法；二是目测估计法。记名计算法是指在一定面积的样地中，直接数出各个种群的个体数目，这一般用于个体较大、种群数量有限的物种。目测估计法是按预先确定的多度等级来估计单位面积（体积）中的种群数量。15．【答案】B,C,D【解析】【解答】A、光抑制发生时，PSⅡ中积累的电子所产生活性氧，直接破坏的是光反应的关键结构PSⅡ，导致光反应受阻，并非直接作用于暗反应中的CO2固定过程，A错误；

B、NADPH是暗反应进行碳固定的必需物质。在低氧条件下，氢化酶活性增强，分流了部分电子用于生成H2，从而使流向NADPH合成的电子减少，NADPH生成量下降，碳固定效率随之降低，这与图甲所示的电子流向一致，B正确；

C、根据题干，光抑制的根源在于PSⅡ电子积累引发活性氧，进而破坏PSⅡ。铁氰化钾作为人工电子梭，通过接收多余电子，防止电子过度积累和活性氧生成，从而保护PSⅡ的结构与功能完整性，C正确；

D、光能转化效率可通过“光合放氧速率（反映转化所得能量）与光照强度（输入能量）之比”来体现。由图乙可知，当光照强度从I1升至I2时，对照组的光合放氧速率几乎不变，而输入的光能增加，因此光能转化效率下降，D正确。

故答案为：BCD

【分析】1、光抑制（Photoinhibition）（1）定义：过量光能导致光合作用效率下降的现象。（2）机制：当光能超过PSⅡ利用能力时，电子传递链中电子（e-）积累，与O2反应生成活性氧（ROS），破坏PSⅡ的D1蛋白等核心组分。

2、氢化酶（Hydrogenase）：存在于某些真核微藻（如衣藻），可将电子传递给质子（H+）生成H2。低氧条件下，氢化酶活性提高，起到电子泄流阀作用，减轻PSⅡ的电子压力。16．【答案】B,D【解析】【解答】A、如果ORF2基因在减数分裂Ⅰ完成之前表达，此时细胞质尚未分裂，产生的毒蛋白会均匀分布到所有子细胞中。这样，F1的所有花粉都能获得毒蛋白，但由于携带ORF2-的花粉缺少ORF3解毒基因，无法解毒而败育，与题干结果一致，A正确；

B、如果ORF2基因是在减数分裂Ⅱ开始后才表达，此时同源染色体已经分离，只有含有ORF2基因的花粉才能合成毒蛋白，携带ORF2-的花粉没有ORF2，无法产生毒蛋白。这与题干中“所有F1花粉中都存在毒蛋白”的描述矛盾，B错误；

C、F1的雌配子不受花粉败育影响，其中含甲品系12号染色体的比例为1/2，含乙品系12号染色体的比例也为1/2；而可育的雄配子只能来自含有甲品系12号染色体的花粉（含乙12号的花粉败育）。因此，自交后代中，两条12号染色体均来自甲品系的个体占1/2，C正确；

D、题干指出F1所有花粉中都存在毒蛋白，说明ORF2基因已经正常转录并翻译成毒蛋白。由此推断ORF3的功能并不是抑制ORF2的转录过程，而是编码一种解毒蛋白来中和毒蛋白的毒性，D错误。

故答案为：BD

【分析】1、甲品系：12号染色体上含有ORF2（毒蛋白基因）和ORF3（解毒蛋白基因），两者紧密连锁，不能发生交换。乙品系：只有无功能的ORF2-（无ORF3基因）。杂交：甲（ORF2 + ORF3）×乙（ORF2-）→F1基因型：一条染色体来自甲（ORF2 + ORF3），另一条来自乙（ORF2-）。

2、花粉败育机制（配子体自交不亲和或自私基因系统）

已知某些植物中，ORF2 + ORF3系统的作用方式：ORF2产生毒蛋白，杀死不含ORF3的花粉。ORF3产生解毒蛋白，保护自身花粉。在F1植株中，花粉母细胞减数分裂后：携带ORF2 + ORF3染色体的花粉：有解毒蛋白→正常存活。携带ORF2-染色体的花粉：无ORF3解毒→被毒蛋白杀死。因此F1只有一半花粉（来自甲的那类）可育，这是典型的自私基因/配子体基因系统。17．【答案】（1）可生物降解，不易造成环境污染；不含重金属，对人体健康安全（或生物相容性好、毒性低）（2）叶绿素（叶绿素a和叶绿素b）；降低；光反应增强，ATP和NADPH增多，C3的还原速率加快，而CO2固定速率短时间内不变（3）在一定浓度范围内，碳点能促进玉米幼苗生长，缓解盐胁迫对玉米幼苗生长的抑制作用，且效果具有最适浓度（4）液泡可以调节细胞内的环境，参与调节细胞渗透压和离子平衡，碳点富集可缓解盐胁迫造成的渗透胁迫与离子毒害【解析】【解答】（1）碳点以碳为主要成分，可生物降解，因此在环境中不易残留，不会造成长期污染；同时不含重金属，生物相容性较好、毒性较低，相比传统金属纳米材料，对农业生态环境和人体健康更加安全。

（2）碳点受紫外激发后发出的蓝光和红光，恰好能被叶绿体中的叶绿素（叶绿素a和叶绿素b）高效吸收。施用碳点后光能捕获效率提升，光反应增强，ATP和NADPH合成增多，使得叶绿体基质中C3的还原速率加快；而短时间内CO2固定速率基本不变，因此C3含量降低。

（3）由图中数据可知，在盐胁迫条件下，适量浓度的碳点能促进玉米幼苗生长，缓解盐胁迫对生长的抑制作用；但不同浓度效果不同，存在一个最适浓度，过高或过低时促进效果减弱。

（4）液泡具有调节细胞渗透压和维持离子平衡的功能。盐胁迫下，碳点富集在液泡中，可能通过提高液泡渗透压来增强细胞吸水能力，同时帮助清除细胞内积累的活性氧，从而缓解盐胁迫造成的渗透胁迫和离子毒害，提升作物的抗逆能力。

【分析】1、金属纳米材料（如铜、银）：具有抗菌等功效，但可能存在重金属毒性，不易降解，长期使用可能污染土壤、水体，并通过食物链影响人体健康。碳点：以碳为主，具有可生物降解性，环境残留低；不含重金属元素，因此生物相容性好、细胞毒性低。

2、叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光（430~450nm）和红光（640~680nm）。碳点受紫外线激发后发出蓝光和红光，恰好补充叶绿素吸收峰。

3、碳点的作用机制：不直接参与光合反应，而是通过光转换将紫外线转为可利用的可见光，增加光能供给。

4、光反应增强→ATP和NADPH增加→暗反应中C3还原速率加快。CO2固定速率在短时间内基本不变（受Rubisco活性及CO2浓度限制）。因此C3消耗加快，生成量不变→C3含量降低。（1）碳点是一类粒径微小、以碳为主要组成、可生物降解且具有荧光特性的新型纳米材料。所以碳点作为抗逆材料的优点：可生物降解，不易造成环境污染；不含重金属，对人体健康安全（或生物相容性好、毒性低）。（2）叶绿体中叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，与碳点发光匹配；光能捕获效率提高会增强光反应，ATP和NADPH增多，使C3还原加快，短时间CO2固定速率不变，因此C3含量降低。（3）结合图表信息，对比盐胁迫和无盐胁迫组不同浓度碳点下玉米幼苗鲜重变化可知，在一定浓度范围内，碳点能促进玉米幼苗生长，缓解盐胁迫对玉米幼苗生长的抑制作用，且效果具有最适浓度。（4）液泡可以调节细胞内的环境，可调节细胞渗透压和离子平衡。碳点富集在液泡中，可以清除细胞内过量积累的活性氧，降低活性氧对细胞的损伤；同时还能提高液泡渗透压，增强细胞吸水能力，缓解盐胁迫造成的渗透胁迫与离子毒害，提高作物抗逆性。18．【答案】（1）属于；转录（2）3/4；1/6（0或者1/4）（3）低温特异性去除ACT1基因启动子的甲基化修饰，使ACT1基因转录产生抗寒蛋白；核基因R表达的蛋白增强ACT1的转录效率，抗寒蛋白大量合成使水稻抗寒能力强；r基因无此功能，抗寒蛋白合成少，水稻抗寒能力弱（4）逆转录生成cDNA；ACT1基因两侧序列【解析】【解答】（1）DNA甲基化属于表观遗传修饰，虽不改变DNA序列，但可使基因表达发生可遗传的变化，因此属于可遗传变异。启动子区域的甲基化会阻碍RNA聚合酶与启动子的结合，从而直接抑制转录过程，这是基因表达的第一步，因此主要阻碍的是转录阶段。

（2）①常温下基因型为Rr的植株ACT1呈高甲基化，自交得到的F1在低温下种植时，低温会特异性去除所有F1个体ACT1启动子的甲基化，使ACT1都能高效表达。此时，抗寒强的条件简化为“含有R基因（R_）”。Rr自交后代中R_的比例为3/4，因此F1中抗寒强水稻占3/4。②F1中抗寒强植株的基因型有两种：RR占1/3，Rr占2/3。若选中的是RR植株，自交得到的F2全为RR，低温下全为抗寒强，抗寒弱比例为0；若选中的是Rr植株，自交得到的F2中rr占1/4，这些rr个体在低温下虽ACT1高效表达但缺乏R蛋白增强转录，表现为抗寒弱，因此抗寒弱比例为1/4。综合计算，F2中抗寒弱水稻的总体比例为(2/3)×(1/4)=1/6。

（3）完整的分子机制包括两个层面：一是表观修饰层面，低温特异性去除ACT1基因启动子的甲基化修饰，解除对转录的抑制，使ACT1能够转录产生抗寒蛋白；二是核基因调控层面，显性基因R表达的蛋白能增强ACT1的转录效率，使抗寒蛋白大量合成，赋予水稻强抗寒能力；而r基因无此功能，抗寒蛋白合成较少，水稻仅表现为抗寒弱。两者独立遗传，只有在低温条件下ACT1高效表达且同时存在R基因时，才表现为抗寒强。

（4）验证“R蛋白增强ACT1转录效率”的核心是检测ACT1的mRNA水平。实验设计思路为：分别提取含R蛋白的实验组与不含R蛋白的对照组的总RNA，通过逆转录生成cDNA；根据ACT1基因两侧的序列设计特异性引物，对cDNA进行PCR扩增；最后通过电泳比较两组PCR产物的量。若实验组条带亮度高于对照组，说明R蛋白确实增强了ACT1的转录效率。【分析】1、DNA的甲基化：基因中的碱基序列没有变化，但部分碱基发生了甲基化修饰，抑制了基因的表达，进而影响表型。

2、启动子区域高甲基化会阻碍转录因子与DNA结合，或招募甲基化结合蛋白，使染色质结构紧密。因此主要抑制转录阶段，而不是转录后加工、翻译等阶段。

3、低温可特异性去除ACT1启动子甲基化（可能是通过DNA去甲基化酶或被动稀释）。常温下甲基化维持，抑制表达。R基因产物增强ACT1的转录效率（可能通过结合启动子或招募转录机器）。r基因无增强功能。（1）DNA甲基化属于表观遗传，是DNA序列不改变，但基因表达发生可遗传变化的变异，因此属于可遗传变异（可随减数分裂传递给子代）。基因的表达包括转录和翻译两个核心阶段。启动子是RNA聚合酶结合的位点，启动子区域的甲基化会阻碍RNA聚合酶与启动子的结合，从而抑制转录过程（翻译的模板是mRNA，转录被抑制后翻译也无法进行，但直接阻碍的是转录阶段）。（2）①基因型Rr，ACT1高甲基化（常温下）；自交后F1在低温环境种植：低温会去除ACT1的甲基化，因此所有F1的ACT1基因都能高效表达（满足ACT1高效表达的条件）。低温下，ACT1全部高效表达，因此只需满足「只有R基因（R_）」即可。Rr自交后代基因型比例：RR：Rr：rr=1：2：1，其中R_（RR+Rr）占比为3/4。因此F1中抗寒强水稻的比例为3/4。②低温下ACT1全部去甲基化，抗寒强的个体基因型为R_，其中RR占1/3，Rr占2/3（来自Rr自交的后代RR：Rr=1：2）。若亲本为RR（占1/3）：自交后代全为RR，低温下ACT1高效表达，因此全部为抗寒强，抗寒弱比例为0；若亲本为Rr（占2/3）：自交后代基因型为RR：Rr：rr=1：2：1，其中rr占1/4。低温下ACT1高效表达，rr个体无R蛋白增强转录，因此抗寒弱，抗寒弱比例为1/4。综合计算F2中抗寒弱的总比例：2/3×1/4=1/6。（3）表观遗传层面：低温特异性去除ACT1基因启动子的甲基化修饰，解除甲基化对转录的抑制，使ACT1基因能够正常转录，产生抗寒蛋白；核基因调控层面：核基因R表达的蛋白可增强ACT1的转录效率，使抗寒蛋白大量合成，水稻抗寒能力强；而r基因无此功能，ACT1转录效率低，抗寒蛋白合成少，水稻抗寒能力弱；表型总结：ACT1的表观修饰与R/r基因独立遗传，只有在低温（ACT1去甲基化、高效表达）且携带R基因时，水稻才表现为强抗寒，其余情况为抗寒弱。（4）要验证“R蛋白增强ACT1的转录效率”，本质是检测ACT1基因的mRNA含量（转录效率的直接体现），实验流程如下：RNA提取：提取实验组（含R蛋白）和对照组（无R蛋白，如rr个体）的总RNA；逆转录生成cDNA：RNA不能直接用于PCR，需要通过逆转录（反转录）将mRNA转化为互补DNA（cDNA），这是RT-PCR的核心步骤；依据ACT1基因两侧序列设计引物：PCR需要特异性引物，引物需根据ACT1基因的保守序列（两侧序列）设计，才能特异性扩增ACT1的cDNA；电泳比较：通过电泳条带的亮度，比较实验组和对照组ACT1的cDNA含量，间接反映mRNA含量（转录效率），若实验组条带更亮，说明R蛋白增强了ACT1的转录效率。19．【答案】（1）新突触的建立；信号传递效率（2）升高；降低；第二级记忆（3）4；雌性小鼠（+生理盐水）、雌性小鼠+乙酸、雄性小鼠（+生理盐水）、雄性小鼠+乙酸；只有雌性小鼠+乙酸组记忆能力显著增强，其他三组无明显差异（4）信息传递【解析】【解答】（1）学习和记忆与大脑皮层及海马体密切相关。长期记忆的形成不仅依赖于突触形态与功能的改变，还与新突触的建立有关。这两种变化的本质是通过调节神经元之间信号传递的效率，从而增强记忆的存储与提取能力。

（2）材料1表明，PTEN基因敲除会导致小鼠脑中乳酸浓度升高，同时学习与记忆能力下降。阿尔茨海默病患者近期记忆受损而远期记忆保留，推测其脑中乳酸浓度可能升高，而脑血管内皮细胞中PTEN基因的表达水平可能降低。根据三级记忆模型，近期记忆对应第二级记忆，因此受损的记忆环节最可能是第二级记忆。

（3）要验证乙酸增强记忆作用的性别特异性，需设置4组实验，分别处理如下：雌性小鼠+生理盐水、雌性小鼠+乙酸、雄性小鼠+生理盐水、雄性小鼠+乙酸。由于乙酸仅能精准作用于雌性小鼠海马体，预期结果应为：只有在雌性小鼠+乙酸组中，记忆能力显著增强；其余三组之间无明显差异。

（4）将该记忆形成机制应用于害虫防治，通过干扰害虫的记忆来降低其对农作物的危害，这属于对生态系统信息传递功能的应用。【分析】1、学习和记忆涉及脑内神经递质的作用以及某些种类蛋白质的合成。短时记忆可能与神经元之间即时的信息交流有关，尤其是与大脑皮层下一个形状像海马的脑区有关。长时记忆可能与突触形态及功能的改变以及新突触的建立有关。

2、信息传递在农业生产中的应用：利用化学信息（信息素）、行为信息等干扰害虫的取食、交配、迁徙等行为。干扰记忆形成属于干扰害虫的行为信息处理与学习能力，本质是破坏其信息传递与接收过程。（1）学习和记忆的形成与大脑皮层的海马体密切相关，长期记忆的形成可能与突触形态及功能的改变以及新突触的建立（或新突触的形成）有关，这两种变化的本质是通过改变神经元之间的信号传递效率来增强记忆。（2）由材料1可知，脑血管内皮细胞PTEN基因敲除，小鼠依赖性学习和记忆能力显著下降，并伴随脑中乳酸浓度显著增加，而阿尔茨海默病（AD）患者常表现为近期记忆受损、远期记忆保留，推测AD患者脑中乳酸浓度可能升高，脑血管内皮细胞的PTEN基因表达水平可能降低；因为近期记忆受损，远期记忆保留，所以受损的记忆环节最可能是上述三级记忆模型中的第二级记忆。（3）要验证乙酸增强记忆的作用具有性别特异性，需遵循对照原则和单一变量原则，设计4组实验，分别是雌性小鼠（+生理盐水）、雌性小鼠+乙酸、雄性小鼠（+生理盐水）、雄性小鼠+乙酸。由于乙酸能精准作用于雌性小鼠大脑的海马体，所以预期实验结果为只有雌性小鼠+乙酸组记忆能力显著增强，其他三组无明显差异。（4）将该记忆机制应用于农业生产中的害虫防治，干扰害虫的记忆形成，降低其对农作物的危害，这是对生态系统的信息传递功能的应用。20．【答案】（1）52000；10.9%（2）800；基本相同（3）垂直（4）实现了对能量的多级利用，从而大大提高能量的利用率【解析】【解答】（1）①流经该生态系统的总能量包括生产者固定的太阳能和人工输入的饲料能。先根据第三营养级的同化量（1200）推知第二营养级流向第三营养级的能量为1200。第二营养级的同化量Y=呼吸散失（3000）+流向分解者（1000）+未利用（1800）+流向第三营养级（1200）=7000。其中来自第一营养级的能量=7000−饲料输入（1500）=5500。第一营养级的同化量X=呼吸散失（25000）+流向分解者（8000）+未利用（12000）+流向第二营养级（5500）=50500。因此，流经该生态系统的总能量=50500（生产者固定）+1500（饲料输入）=52000kJ·m-2·a-¹。②第一营养级到第二营养级的能量传递效率=（第二营养级从第一营养级获得的能量÷第一营养级同化量）×100%=（5500÷50500）×100%≈10.9%。

（2）①根据标记重捕法公式：𝑁(种群数量)=𝑀(第一次标记数)×𝑛(重捕总数)/𝑚(重捕中标记数)，其中M=100，n=80，m=10，计算得N=100×80/10=800只。②计数时标记个体已死亡，但死亡发生在被重捕并计数之后，此时重捕数据已经记录完毕，因此对种群数量的估算结果没有影响，估算值与实际种群数量基本相同。

（3）立体养殖模式利用不同鱼类在自然水体中占据不同水层的习性进行混养，这主要体现了群落的垂直结构。

（4）“陆基种桑、桑叶饲蚕、蚕沙喂鱼、塘泥培桑”的循环模式，使物质和能量在不同生物之间循环利用，其生态学意义在于实现了能量的多级利用，从而显著提高了能量利用率。

【分析】1、人工生态系统为生产者固定的太阳能和人为补充的能量。能量传递效率计算公式：能量传递效率=（某一营养级同化量/上一营养级同化量）×100%。

2、群落的垂直结构：在垂直方向上，大多数群落都具有明显的分层现象。植物的垂直结构主要取决于阳光。动物的垂直结构依赖于植物的垂直分布（食物条件以及栖息空间）。

3、研究生态系统的能量流动，可以帮助人们科学地规划和设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用，实现了对能量的多级利用，从而大大提高能量的利用率。（1）人工生态系统流经总能量=生产者固定的太阳能+人工输入饲料的能量。推导过程：第三营养级同化量全部来自第二营养级，因此第二营养级流向第三营养级的能量为1200kJ·m