江苏省泰安市2023—2024学年高三下学期二模考试生物试题（原卷版+解析版）

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本试卷共12页。试卷满分为100分，答题时间为90分钟。
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、学号、学校、考试科目用铅笔涂写在答题卡上。
2．每小题选出答案后，用铅笔把答题卡上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，不能答在试卷上。
3．考试结束后，监考人员将本试卷和答题卡一并收回。
一、选择题：本题共15小题，每小题2分，共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 下列关于生物学实验的叙述，错误的是（ ）
A. 观察到质壁分离时细胞不一定正在失水
B. 高倍显微镜下可观察到叶绿体的形态、结构和分布
C. 性状分离比的模拟实验中，两个小桶内彩球的总数可以不同
D. 用酸性重铬酸钾溶液检测酵母菌无氧呼吸产生的酒精，应先耗尽培养液中的葡萄糖
2. 心脏衰竭（HF）是一个重要的全球公共卫生问题，空军医科大学研究发现了SLC40A1（铁转运蛋白）基因参与心肌铁水平调节的机制，Steap4（铁氧化还原酶）与SLC40A1相互作用，促进SLC40A1介导的Fe2+从心肌细胞外排（如图）。据图分析正确的是（ ）
A. 图中Fe2+外排时转运蛋白的空间结构发生变化
B. 铁是维持细胞和生物体正常生命活动的大量元素
C. 线粒体可直接将葡萄糖彻底氧化分解供能
D. 提高心肌细胞中Steap4的活性有助于治疗心脏衰竭
3. 高尔基体是有“极性”的，构成高尔基体的膜囊有顺面、中间和反面三部分。顺面接受来自内质网的物质并转入中间膜囊进一步修饰加工，反面参与溶酶体酶（具有M6P标记）等蛋白质的分类和包装。图示发生在高尔基体反面的3条分选途径。下列说法错误的是（ ）
A. 组成型分泌可能有利于物质的跨膜运输
B. 可调节性分泌离不开细胞间的信息交流
C. M6P受体数量减少会抑制衰老细胞器的分解
D. 顺面接受来自内质网的物质时需要膜上大量转运蛋白的参与
4. 雌猫在胚胎发育早期，胚胎细胞中的1条X染色体会随机失活，只有1条X染色体保留活性，相关的分子机制如图所示。下列说法错误的是（ ）
A. 转录时基因Xist和Tsix共用同一条模板链
B. X染色体失活是发生在Xist基因转录后
C. 保留活性的X染色体上Xist基因与Tsix基因均能表达
D. 该机制的研究有望应用于21三体综合征的治疗
5. 杂交水稻的无融合生殖指的是不发生雌、雄配子的细胞核融合而产生种子的一种无性繁殖方式。无融合生殖过程主要由两个基因控制：含基因A的植株形成雌配子时，减数第一次分裂异常，减数第二次分裂正常，导致雌配子染色体数目加倍；含基因P的植株产生的雌配子不经过受精作用直接发育成个体。雄配子的发育不受基因A、P的影响。下列说法错误的是（ ）
A. 基因型为AaPp的水稻自交，子代基因型与亲代相同
B. 基因型为Aapp的水稻自交，子代基因型为Aaapp
C. 利用无融合生殖技术可以获得母本单倍体植株
D. 利用无融合生殖技术可以保持作物的杂种优势
6. 转座子是染色体上一段能够自主复制和移位的DNA序列。复制型转座子的 DNA 通过转录RNA 来合成相应DNA片段，然后插入新位点。非复制型转座子直接将自身DNA从原来位置切除并插入新的位点。澳洲野生稻在过去近300万年内，3种独立的转座子增加了约4×108个碱基对，总量约占整个基因组的60%以上。下列叙述，错误的是（ ）
A. 复制型转座子转座过程需要逆转录酶、DNA 连接酶等参与
B. 澳洲野生稻的基因组大小的变化主要是复制型转座子引起的
C. 转座子可能会造成基因和染色体的改变，给基因组造成潜在危害
D. 转座子可能造成基因组不稳定，降低遗传多样性，不利于生物进化
7. “三高”指高血压、高血糖、高血脂，是成年人常见的代谢综合征，临床上还经常伴有高尿酸血症，吃得太多、运动太少，一般是它们发生的共同基础。交感神经的过度激活、免疫炎症反应及其相互促进作用是形成高血压的重要机制，而升高的血压反过来也会加重后二者，形成三者相互促进的恶性循环，从而造成靶器官损伤。下列说法正确的是（ ）
A. 胰岛素分泌不足是形成糖尿病的根本原因
B. 交感神经是传出神经，兴奋时可使心跳加快，血管、支气管收缩
C. 减少糖类、脂质摄入就不会患代谢综合征
D. 免疫炎症反应会升高血压，高血压可能触发免疫功能异常，导致自身免疫疾病
8. 海兔神经系统研究为神经生物学的发展做出了重大贡献。轻触海兔的喷水管，其鳃就会收缩，这一反射称为缩鳃反射。若连续重复此种轻触刺激，海兔的缩鳃反射将逐渐减弱甚至消失，这种现象称为习惯化。再给予海兔喷水管一个强刺激，可以去除习惯化。图甲表示海兔缩鳃反射习惯化的神经环路示意图，图乙表示习惯化前后轴突末梢变化模型。下列说法正确的是（ ）

A. 当神经纤维某处处于外负内正的状态时，K+通道不可能处于开放状态
B. 刺激a点，b点能检测到膜电位变化，则说明兴奋传递只能是单向的
C. 习惯化后再给予喷水管强刺激，可能使神经末梢释放的物质增加
D. 若提高突触后膜产生动作电位的“阈值”，则可能消除习惯化
9. 乙肝病毒（HBV）携带者肝脏中的T细胞表面存在高表达抑制性受体（TIGIT分子），其与肝脏等细胞表面的某信号分子结合后，会抑制T细胞活性，使肝脏处于免疫耐受状态，以减少损伤产生。为研究TIGIT分子在HBV免疫耐受维持中所起的作用，科研人员进行了相关实验研究，实验结果如图乙所示（血清中ALT含量可作为肝细胞损伤程度的指标）。下列说法正确的是（ ）

A. 图甲给小鼠多次注射TIGIT是为了获得较多的记忆细胞
B. 图甲中③过程需要添加抗生素，其目的是防止病毒污染
C. 图乙结果可说明第3组小鼠的肝脏处于免疫耐受状态
D. 图乙显示TIGIT单抗可有效避免乙肝模型鼠的肝细胞损伤
10. 生态学家调查了北极某地鳕鱼的年龄结构，并将该数据用于预测在不同捕鱼强度、使用不同孔径渔网时所得到的鳕鱼捕获量，结果如图所示。下列分析错误的是（ ）

A. 使用不同孔径的渔网能够改变鳕鱼的出生率
B. 当捕捞强度为45%时，有利于种群的可持续发展
C. 不同时刻捕获量的大小能反映出鳕鱼密度的相对大小
D. 提高长期捕获量宜采用较低的捕鱼强度和较大孔径渔网
11. 辛普森多样性指数描述的是从一个群落中连续两次抽样所得到的个体属于不同物种的概率，下图是在甲、乙、丙三个不同群落中的8块样地上取样的结果。下列说法正确的是（ ）
A. 辛普森多样性指数越高，物种丰富度越高
B. 乙群落比丙群落的物种多样性要高
C. 选择样地时要注意多选择个体数目多样地
D. 与乙、丙相比，甲群落所在生态系统的恢复力稳定性更高
12. 为研究河流中石块上微生物群落的演替，将灭菌后的裸石置于河流中，统计裸石上不同时间新增物种数目（图1）、自养类群和异养类群的个体数量（图2，A和H分别代表自养和异养类群的优势种），自养类群可为异养类群提供有机碳。下列说法正确的是（ ）

A. 演替过程中优势种H的环境容纳量上升
B. 该裸石上发生了次生演替，120天后生物数量不再发生改变
C. 120天后，该裸石上群落的结构和周围类似石块上群落的结构完全相同
D. 演替达到稳定后，上述两种类群的能量金字塔是倒金字塔形
13. 我国科技工作者发明“二步发酵法”生产维生素C的工艺是世界首创。第一步发酵用醋酸杆菌合成分泌维生素C前体，第二步发酵用氧化葡萄糖酸杆菌（“小菌”）和假单胞杆菌（“大菌”）混合菌种作为伴生菌，能促进产酸菌生长和产酸。如图为二步发酵法的生产流程。下列说法正确的是（ ）

A. 可以利用平板划线法纯化混菌发酵法所需的目的菌
B. 单独筛选高效的产酸菌和伴生菌即可用于混菌发酵
C. 伴生菌与产酸菌二者互利共生，不存在种间竞争
D. 生产过程采用混菌发酵法不需要严格的无菌操作
14. 将单克隆抗体与前体药物的专一性活化酶偶联（简称抗体导向酶偶联）是特异性治疗肿瘤并减少对正常细胞伤害的最新研究方向。碱性磷酸酶是抗肿瘤药物多柔比星前体的专一性活化酶，医学研究中利用抗体导向酶偶联机理将碱性磷酸酶与单克隆抗体制成“生物导弹”，通过活化多柔比星使其对肿瘤细胞的DNA造成损伤，进而抑制以DNA为模板进行的生理活动，达到治疗肿瘤的目的。下列说法错误的是（ ）
A. 为获得单克隆抗体应首先给小鼠注射肿瘤细胞表面抗原，得到能产生特定抗体的B细胞
B. 制备单克隆抗体的过程中至少要经过两次筛选，其原理和目的均不同
C. 生物导弹综合利用碱性磷酸酶的定向制导作用和单克隆抗体的特异性杀伤能力
D. 多柔比星不只作用于有增殖能力的细胞
15. 我国科学家经过多年的反复试验，在世界上率先成功完成了非人灵长类动物克隆猴。研究人员将对卵母细胞进行去核操作的时间控制在10s之内，在15s之内将体细胞注入去核的卵母细胞里，并创新思路将组蛋白去甲基化酶Kdm4d的mRNA注入了重构胚，同时用组蛋白脱乙酰酶抑制剂（TSA）处理，具体培育流程如下图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 与克隆小猴的细胞相比，图示体细胞的组蛋白甲基化水平较高、乙酰化水平较低
B. “去核卵母细胞”是指去除了DNA——蛋白质复合物的处于MII期的卵母细胞
C. 注入Kdm4d的mRNA并进行TSA处理，可能改变了重构胚中某些基因的碱基序列
D. 为得到遗传背景相同的克隆猴，可将早期胚胎随机切割成2份或4份后再进行胚胎移植
二、选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求，全部选对得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。
16. 为提高苹果果实中的糖含量，研究者利用同位素标记法进行实验，处理及结果如下表。其中M蛋白主要在根表皮细胞表达且定位在细胞膜上。下列说法正确的是（ ）
A. M蛋白能促进根系从周围环境中吸收葡萄糖
B. 叶片合成的有机物主要是以葡萄糖的形式运输到苹果根系
C. 根系能吸收葡萄糖，减少了叶片光合产物向根系的运输，使更多糖分配到果实
D. 该培养条件下，促进M基因表达能够提高苹果果实中的糖含量
17. 家蚕的性别决定类型为ZW型，其体色有黄体和透明体（A/a），蚕丝颜色有彩色和白色（B/b），且两对基因均不位于W染色体上，一只黄体蚕丝彩色雌蚕与一只纯合透明体蚕丝白色雄蚕杂交，F1为黄体蚕丝白色和透明体蚕丝白色个体，F1黄体蚕丝白色个体与透明体蚕丝白色个体自由交配，F2中黄体蚕丝白色（♂）：透明体蚕丝白色（♂）：黄体蚕丝彩色（♀）：透明体蚕丝白色（♀）=1：1：1：1。不考虑突变和互换，下列说法正确的是（ ）
A. 黄体对透明体为显性，A/a基因位于常染色体上
B. 若只考虑蚕丝颜色，则亲本中雄蚕的基因型为ZBZB
C. 若F2个体自由交配，则子代会出现黄体：透明体=9：7
D. 若F2中的黄体雌蚕与透明体雄蚕杂交，则子代均为蚕丝白色
18. 经常受到接触性刺激的植物常表现为叶色深绿、茎秆粗壮、对病虫害抗性增强、生长发育迟缓等现象，形成了接触性形态。研究发现，拟南芥受到接触性刺激后乙烯和茉莉酸两种激素的含量增加，调节机制如图1。下列说法错误的是（ ）
A. 形成接触性形态植株时，通过乙烯和茉莉酸两条途径使赤霉素含量稳定在较高水平
B. 茉莉酸由植物体内特定腺体分泌，作用于特定靶器官或靶细胞
C. 农业中常见的稻田养鸭模式有利于水稻形成接触性形态
D. 与相同时期的正常植株相比，接触性形态建成的植株是图2中的甲
19. 科研团队对某丘陵地区不同类型的茶园中蜘蛛的相关指数进行了调查，得到下表数据结果（有机茶园不喷洒除草剂，每年采茶1次；无公害茶园每年喷洒除草剂2次，采茶4次；普通茶园每年喷洒除草剂2次，采茶6次）。2005年后，当地百姓响应“绿水青山就是金山银山”的发展理念，对茶园进行了退茶还林（人工种植红松和灌木）。退茶还林几年后调研绘制了松林植被的碳转移途径示意图［单位：吨/（公顷·年）］，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 用标记重捕法调查茶园中蜘蛛的种群密度时，所做标记不能影响其正常生命活动
B. 普通茶园中蜘蛛的丰富度指数最低的原因可能是喷洒除草剂和频繁采茶
C. 图中植被碳储量应是10.8吨/（公顷·年），其中的能量属于松林生态系统未利用的能量
D. 若以碳转移量代表能量，则第一营养级到第二营养级的能量传递效率约为6.7%
20. 稻米胚乳直链淀粉含量高会导致食用品质差。研究发现，水稻蜡质基因（Wx）编码直链淀粉合成酶。若Wx基因中第226位碱基是正常的G，该位点所在内含子能被正常剪接，胚乳中直链淀粉含量最高，基因型记做GG；若该位点突变成T，则不能被正常剪接，胚乳中直链淀粉合成水平会降低，基因型记做TT。为检测Wx基因该位点碱基是G或T，研究人员以待测水稻叶片总DNA为材料，以Wx基因片段设计引物如图所示，对PCR扩增产物经AccⅠ酶切后电泳。已知引物1为5'-GCTTCACTTCTCTGCTTGTG-3'，两引物之间无另外的AccⅠ酶的识别位点。下列说法正确的是（ ）
A. 该实验中需设计的引物2为5'-TTCAACTCTCGTTAAATCAT-3'
B. 若酶切产物只能观察到450bp的DNA条带，则表明该水稻品种为TT型
C. GT杂合型水稻品种酶切电泳结果为3条条带
D. 组成上述两种淀粉合成酶的氨基酸种类不同，数目相同
三、非选择题：本题共5小题，共55分。
21. 植物每年所固定的碳约占大气中碳总量的1/5，约等于化石燃料燃烧所排碳量的10倍之多。研究人员通过研究植物体内碳的转移途径，进一步提高植物的固碳能力，助力减少大气中的CO2浓度，实现“碳中和、碳达峰”。
（1）光能被叶绿体内类囊体薄膜上的___捕获，将水分解后，由___驱动在叶绿体基质中进行的暗反应，将CO2转化为储存化学能的糖类。
（2）绿色植物在光照条件下还能进行光呼吸，具体过程如图所示。R酶具有双重催化功能，在高CO2浓度、低CO2浓度时，催化CO2与C5结合，生成C3，在低CO2浓度、高浓度时，催化O2与C5结合，生成C3和乙醇酸。试从物质、能量及反应条件和场所的角度，分别比较光呼吸与植物细胞有氧呼吸的不同点___。
（3）有些生活在海水中的藻类具有图示的无机碳浓缩过程，能够减弱光呼吸，提高光合作用效率，其原因是：植物通过__方式吸收HCO3-，最终使___。
（4）研究人员通过向水稻叶绿体中引入人工设计合成的一条代谢途径（GOC），能直接在叶绿体中催化乙醇酸转化成CO2，同时抑制叶绿体膜上乙醇酸转运蛋白基因的表达，最终提高了水稻的净光合速率。GOC型水稻净光合速率高于野生型水稻的原因包括___。
A. GOC型水稻新增的代谢途径，增加了乙醇酸利用率
B. GOC型水稻新增的代谢途径，直接加速了C3再生C5
C. GOC型水稻新增的代谢途径，减少了叶绿体中CO2损失
D. GOC型水稻内催化乙醇酸转化成CO2的酶活性比R酶活性高
22. 野生型果蝇眼色是暗红色，暗红色源自于棕色素（受A、a基因控制）与朱红色素（受B、b基因控制）的叠加。研究人员发现了一种不能合成棕色素和朱红色素的白眼纯合突变体品系，用突变体、野生型果蝇进行杂交实验，结果如下表。
（1）白眼是_____________染色体上的_____________（隐性/显性）突变性状。
（2）据表推测组合一子代细胞染色体上两对基因的位置关系，并标注在答题卡相应位置______________。若让组合三子代随机交配，F2中白眼果蝇的比例为___________。
（3）研究人员在进行杂交组合三时还发现两种不同的结果，如下表：
出现结果①的原因可能是雄性亲本甲产生携带_______________基因的精子不育导致；出现结果②的原因最可能是_______________。
（4）进一步研究发现，野生型果蝇及白眼纯合突变体品系均为D+基因纯合子，甲果蝇（如图）的一个D+基因突变为D基因，D基因分裂间期表达出G蛋白，该蛋白与特定的DNA序列r结合，使含有序列r的精子发育异常并死亡。
①据此判断D+、D基因的显隐性关系为___________。根据杂交结果①可推测D基因与A基因在染色体上的位置关系是___________。
②进一步用射线照射甲果蝇，得到一只变异的乙果蝇（如图）。将乙果蝇与白眼雌果蝇杂交，所得子代表型及比例为______________。
23. 研究发现钙离子（Ca2+）对人体有重要作用，能够影响兴奋在神经元之间的传递过程（如图），Ca2+还是调节神经细胞功能的信号，促肾上腺皮质激素释放激素（CRH）的分泌依赖Ca2+内流，同时，细胞质中cAMP含量升高可提高CRH基因转录活性。
（1）当兴奋传到轴突末梢时，膜上的Ca2+通道开放，Ca2+内流使突触小泡与突触前膜融合，神经递质释放到突触间隙。Ca2+流入轴突末梢的跨膜运输方式为___，释放到突触间隙的神经递质与突触后膜上的特异性受体结合，在突触后膜上发生的信号类型的转换是___。
（2）已知细胞外Ca2+对Na+存在“膜屏障作用”，即Ca2+在膜上形成屏障，使Na+内流减少，据此推测当人体缺钙时，神经细胞更___（填“容易”或“不容易”）产生兴奋，理由是___。
（3）科研人员进一步研究一定浓度的外源CRH对下丘脑神经内分泌细胞的细胞质中Ca2+和cAMP的影响，结果见下表。
据上述信息推测，CRH对下丘脑神经内分泌细胞分泌CRH的调节，属于___（填“正”或“负”）反馈调节。从细胞内这两种信号作用的角度分析，该反馈调节过程是：下丘脑神经内分泌细胞膜上存在___的受体，当此受体识别相应激素后，引发该细胞中___。
（4）某科研小组发现，给小白鼠注射促肾上腺皮质激素（ACTH），会使下丘脑分泌的CRH减少。基于对下丘脑—垂体—靶腺轴的认识，有同学对此现象提出了一种解释：ACTH对下丘脑进行了反馈调节，请设计实验加以验证，简要写出实验思路和预期结果___。
24. 2023年世界湿地日的主题为“湿地修复”。修复湿地不仅保护生态环境，也能够改善民生、助力减贫，对人类生存和发展至关重要。
（1）某研究小组借助空中拍照技术调查某湿地地面活动的某种动物种群的数量，主要操作流程是选取样方、空中拍照、识别照片中该种动物并计数。与标记重捕法相比，上述调查方法的优势有___（答出2点即可）。已知调查区域总面积为S，样方面积为m，样方内平均个体数为n，则该区域的种群数量可表示为___。
（2）互花米草是外来入侵植物，严重威胁滨海湿地生态系统。“生物替代”是根据群落演替的规律，由本地物种取代外来入侵植物的一种生态防治技术。有人认为，不能用芦苇通过生物替代的方法来治理互花米草。结合下图信息分析，能支持该观点的证据是___。在滨海湿地修复过程中通常选择净化能力强的多种水生植物，使它们形成互利共存关系，这体现了生态工程的___原理。
（3）研究发现，在逆境胁迫下植物会产生大量活性氧导致细胞内膜结构损伤，超氧化物歧化酶（SOD）等活性氧清除剂能够维持体内活性氧的平衡。为探究互花米草适应滨海湿地的原因，研究人员对生活在不同盐浓度下互花米草叶片和根中的SOD活性进行了检测，结果如图。据图分析，叶片与根部SOD活性随盐浓度的变化不同，根部SOD活性变化是___，试分析互花米草适应滨海湿地环境的可能机制是___。
（4）研究人员利用生态浮床技术（浮于水面上种植植物的床体，植物根系能吸收水体中的污染物质），对某滨海湿地进行了镉、汞污染有效治理。有人提议，浮床中的水生植物可以用于制作家畜饲料，以提高该系统的经济效益，请结合所学知识分析，该提议___（填“可行”或“不可行”），理由是___。
25. 为获得转R—GFP融合基因纯合小鼠，科研人员将红色荧光蛋白基因（RFP）插入含Gata3基因的载体中，然后导入小鼠受精卵，获得能正常表达两种蛋白质的杂合子雌、雄小鼠各一只。利用荧光蛋白活体成像系统进行检测，发现两者均为阳性RFP转基因小鼠。相关限制酶识别序列及限制酶识别位点如图甲所示，A、B、C、F、R为不同引物。
（1）在PCR反应溶液中常添加___，其作用是___。在利用PCR扩增RFP编码区序列的过程中，需要设计引物F和R，在两个引物的（填“3'”或“5'”）___端需分别插入___的限制酶识别序列，以使RFP基因能正确插入载体中。用于扩增RFP编码区序列的引物需满足的条件是___。
（2）在RFP基因的扩增及重组载体的构建过程中，需要的工具酶有___。
（3）将实验获得的两只雌、雄杂合子小鼠（P）进行杂交获得F1若干，选取1～5五只小鼠，从中提取含Gata3基因的相关DNA片段，设计了引物A和C用于PCR扩增，扩增产物电泳结果如图乙所示，则___小鼠是Gata3—RFP基因纯合子小鼠；若用引物A和B进行PCR扩增，___（填“能”或“不能”）区分RFP转基因阳性小鼠中的杂合子和纯合子，原因是___。
（4）为制备大量单链DNA片段，研究人员常采用不对称PCR技术。其基本原理是采用不等量的一对引物，经若干次循环后，低浓度的引物（限制性引物）被消耗尽，以后的循环只产生高浓度引物（非限制性引物）的延伸产物，结果获得大量单链DNA（ss—DNA）。若反应体系中原有100个模板DNA，最初10个循环后限制性引物耗尽，再进行20个循环，理论上可制备ss—DNA___个（用科学计数法表示），在这30个循环中ss—DNA的产生量主要受___的影响。设置
苹果根系置于含有13C标记的葡萄糖培养液中
苹果根系置于葡萄糖培养液中，用13C标记的CO₂处理苹果叶片
根系13C含量（mg）
地上13C含量（mg）
根系13C含量占比（%）
地上13C含量占比（%）
野生型
4.7
含量极低
44.24
55.76
M基因高表达
6.2
30.89
69.11
M基因低表达
3.6
4679
5321
项目
有机茶园
无公害茶园
普通茶园
个体数
1615
982
601
物种数
57
48
34
丰富度指数
7.72
6.83
5.22
亲本组合
子代表型及比例
一
野生型♀×白眼♂
全为暗红眼
二
野生型♂×白眼♀
全为暗红眼
三
组合二中子代暗红眼♂×白眼♀
暗红眼：白眼=1：1
亲本组合
子代表现型及比例
暗红眼（甲）♂×白眼♀
结果①：全为暗红眼
暗红眼（乙）♂×白眼♀
结果②：暗红眼：棕色眼：朱红眼：白眼=45：5：5：45
组别
细胞质中Ca2+浓度（nM）
细胞质中cAMP含量（pml/dish）
对照组
154
0.44
实验组
240
3.26