2024年高考押题预测卷—生物（北京卷01）（全解全析）

这是一份2024年高考押题预测卷—生物（北京卷01）（全解全析），共27页。

1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，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，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回
一、单项选择题：本卷共15题，每题2分，共30分。在每题列出的四个选项中，只有一项最符合题意。
1．为了探究抗生素对细菌的选择作用，某小组进行了图1所示实验，将大肠杆菌的培养液均匀涂抹在培养基上，再放4片含氨苄青霉素(Amp)的圆形滤纸片，培养一段时间后，挑取抑菌圈边缘的菌落，重复以上步骤，培养至第Ⅲ代，每代均测量并记录抑菌圈直径，结果如图2所示。下面说法正确的是（ ）

A．细菌的抗性出现在接触氨苄青霉素后
B．抑菌圈直径越大说明细菌抗药性越强
C．抗生素的选择作用使细菌抗药基因的基因频率升高
D．可通过提高抗生素浓度避免“超级细菌”的产生
【答案】C
【分析】本实验的思路为：将含抗生素的滤纸片放到接种了大肠杆菌的平板培养基上，滤纸片周围会出现抑菌圈，在抑菌圈边缘生长的细菌可能是耐药菌；若抗生素对细菌起选择作用，则随着培养次数增多，耐药菌的比例增大，在连续培养几代后，抑菌圈的平均直径变小。
【详解】A、细菌的抗性出现在接触氨苄青霉素之前，A错误；
B、抑菌圈直径的大小可以反映细菌的抗药性，抑菌圈直径越大，说明其抗药性越弱，B错误；
C、抗生素的存在对细菌的抗药性变异起到了选择作用，使细菌抗药基因的基因频率升高，C正确；
D、提高抗生素浓度，会加强对细菌抗药性变异的选择作用，导致“超级细菌”的产生，D错误。
故选C。
2．种间竞争会影响草本植物的生长。金钱草属于草本植物，生态学家把两种金钱草(Dg和Dn)的小植株分别种植在异种大植株10cm远的地方，种植在离任何其他植株至少3m远的地方作为对照，检测叶片长度的增长量，结果如图。不能得出的是（ ）
A．本实验研究种间关系是在群落水平上 B．实验结果表明种间竞争抑制Dg和Dn生长
C．Dg比Dn的种间竞争力大，是优势竞争者 D．随着土壤营养水平增加，金钱草种间竞争增强
【答案】D
【分析】在群落水平上可研究的问题除了种间关系、群落的范围和边界、优势种外，还有群落的丰富度、群落演替、群落的空间结构等。
【详解】A、本题研究的是种间竞争对草本植物生长的影响，种间竞争属于不同物种之间的关系，属于群落水平上研究的问题，A正确；
B、根据图示结果可知，对照组中Dg和Dn的叶长的增加量均大于有种间竞争的组，因此可说明种间竞争抑制Dg和Dn生长，B正确；
C、由图可知，Dg比Dn的叶长增长量大，说明Dg比Dn的种间竞争力大，是优势竞争者，C正确；
D、与对照组相比，实验组中Dg和Dn的叶长的增加量均减小，说明异种大植株与金钱草(Dg和Dn)的小植株的竞争中占优势，且实验中没有研究土壤营养水平变化引起的结果，因此该实验不能说明随着土壤营养水平增加，金钱草种间竞争增强，D错误。
故选D。
3．天牛是植食性昆虫，危害侧柏。而管氏肿腿蜂体积很小，会随着天牛留下的虫孔钻入树干，在天牛幼虫和蛹体内产卵，吸取营养从而杀死天牛，同时繁殖自身的后代。下列相关叙述错误的是（ ）
A．管氏肿腿蜂和天牛之间是寄生关系B．天牛、侧柏和肿腿蜂组成生物群落
C．天牛、侧柏、肿腿蜂相互适应，协同进化D．放养肿腿蜂能提高生态系统稳定性
【答案】B
【分析】种间关系包括：(1)捕食：指捕食者捕食被捕食者，获得必要的营养。如七星瓢虫捕食蚜虫、狼捕食野兔。(2)竞争：两种生物争夺相同的生存空间或生存条件。如“草盛豆苗稀”，杂草和水稻争夺养料、阳光等。(3)寄生：一种生物生活在另一种生物的体表或体内，并获得所需要的营养，对被寄生的个体造成一定危害。如蛔虫、血吸虫等寄生在人或动物体内，菟丝子寄生在其他植物体上。(4)共生：两种生物共同生活在一起，对双方都有利。如根瘤菌和豆科植物。
【详解】 A、管式肿腿蜂在天牛幼虫和蛹体内产卵，吸取营养从而杀死天牛，可判断管式肿腿蜂和天牛之间是寄生关系，A正确；
B、群落是指在一定空间内所有生物种群的集合体，天牛、侧柏和肿腿蜂不能组成生物群落，B错误；
C、2. 不同物种之间，生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，这就是协同进化，天牛、侧柏、肿腿蜂相互适应，协同进化，C正确；
D、放养肿腿蜂是生物种类增加，能提高生态系统稳定性，D正确。
故选B。
4．母鼠怀孕过程中如果频繁遭受打扰，会导致子鼠某些脑区的细胞中糖皮质激素受体基因甲基化程度升高，糖皮质激素受体表达量降低。这种效应会延续到成年，最终使得这些子鼠的糖皮质激素分泌量升高，而糖皮质激素能提升抗压能力。下列叙述不正确的是（ ）
A．上述现象中基因碱基序列未改变但基因表达和表型发生了改变
B．糖皮质激素升高可能适当弥补糖皮质激素受体表达量降低的影响
C．子鼠糖皮质激素分泌量升高有利于其适应环境
D．子鼠的抗压能力与母鼠孕期频繁遭受打扰无关
【答案】D
【分析】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，叫作表观遗传。
【详解】A、结合题干会导致子鼠某些脑区的细胞中糖皮质激素受体基因甲基化程度升高“”，基因甲基化是种常见的表观遗传类型，基因碱基序列未改变但基因表达和表型发生了改变，A正确；
B、激素属于信息分子的一种，需要与相应受体结合发挥调节作用，糖皮质激素受体基因甲基化程度升高，糖皮质激素受体表达量降低，最终子鼠糖皮质激素分泌量升高，推测糖皮质激素升高可能适当弥补糖皮质激素受体表达量降低的影响，B正确；
C、结合题干“最终使得这些子鼠的糖皮质激素分泌量升高，而糖皮质激素能提升抗压能力”可知，子鼠糖皮质激素分泌量升高有利于其适应环境，C正确；
D、结合题干“母鼠怀孕过程中如果频繁遭受打扰”最终导致子鼠分泌的糖皮质激素含量升高从而提升抗压能力，可知子鼠的抗压能力与母鼠孕期频繁遭受打扰有关，D错误。
故选D。
5．在拟南芥生长过程中，硫酸盐缺乏会诱导S蛋白表达，并定位到细胞膜上，S蛋白与生长素转运蛋白P相互作用，降低P蛋白含量，减少生长素向根尖的转运，进而促进根的伸长。下列叙述正确的是（ ）
A．S蛋白参与了根系对缺硫的适应性反应
B．S蛋白可能通过降解P蛋白促进生长素的运输
C．S蛋白在细胞膜上的定位与其发挥功能无关
D．根尖细胞伸长生长依赖于高浓度的生长素
【答案】A
【分析】生长素的合成部位幼嫩的芽、叶和发育中的种子。主要生理功能是生长素的作用表现为两重性，即：低浓度促进生长，高浓度抑制生长。
【详解】A、在拟南芥生长过程中，硫酸盐缺乏会诱导S蛋白表达，说明S蛋白参与了根系对缺硫的适应性反应，A正确；
B、S蛋白与生长素转运蛋白P相互作用，降低P蛋白含量，减少生长素向根尖的转运，B错误；
C、S蛋白在细胞膜上的定位与其发挥功能有关，C错误；
D、根尖细胞伸长生长依赖于低浓度的生长素，D错误。
故选A。
6．神经细胞通过其表面受体感受细菌毒素刺激，引起痛觉产生。为了生产药物抑制细菌毒素诱导的痛觉，研究者设计了下图所示的药物，将特定药物装载到纳米笼中，与膜一同构成药物颗粒。下列推测不正确的是（ ）
A．细菌毒素引起痛觉过程体现了细胞膜具有信息交流功能
B．提取的细胞膜可包裹纳米笼，与细胞膜具有流动性有关
C．药物颗粒可通过膜表面受体竞争结合细菌毒素缓解痛觉产生
D．上述药物颗粒用可破坏膜的表面活性剂处理后药效不变
【答案】D
【分析】膜融合过程体现了细胞膜具有一定的流动性这个结构特点。
【详解】A、神经细胞通过其表面受体感受细菌毒素刺激，引起痛觉产生，涉及到信号分子与受体结合传递信息，体现了细胞膜的信息交流功能，A正确；
B、提取的细胞膜可包裹纳米笼，涉及到的是膜的融合，利用了膜具有一定的流动性这个结构特点，B正确；
C、药物颗粒可通过膜表面受体竞争结合细菌毒素，从而阻断信号的传递，进而缓解痛觉产生，C正确；
D、上述药物颗粒是被膜包裹的，用可破坏膜的表面活性剂处理后药效会改变，D错误；
故选D。
7．颐和园乐寿堂前盛开的玉兰是游客们不能错过的美景，从1963年至今，科研人员认真记录了这几棵玉兰从发芽、开花直至凋落的准确时间，经数据分析发现，随着气候变暖，玉兰的花期在相应提前，原本在4月初才绽放的花苞，在3月20日左右就已经绽放。下列叙述错误的是（ ）
A．植物所有的生理活动都是在一定的温度范围内进行
B．温度可以作为一种信号，参与调控植物的生长发育
C．温度可通过影响玉兰细胞中激素的含量而影响花期
D．玉兰树对环境温度不敏感导致其开花时间不断改变
【答案】D
【分析】植物所有的生理活动都是在一定的温度范围内进行，温度可以通过影响种子萌发、植株生长、开花结果和叶的衰老、脱落等生命活动，从而参与调节植物的生长发育，此外植物分布的地域性很大程度上就是由温度决定的。
【详解】A、温度通过影响植物体内的酶活性来影响植物的各项生理活动，因此需要在一定温度范围内进行，A正确；
B、温度作为重要的环境因子参与植物的生长发育的调控，B正确；
C、由题干可知，随着气候变暖，玉兰花期提前，植物开花受多种激素影响，因此可推知，温度可通过影响玉兰细胞中激素的含量而影响花期，C正确；
D、玉兰树对环境温度敏感，因此在气候变暖后，其开花时间提前，D错误。
故选D。
8．“梨花淡白柳深青，柳絮飞时花满城”，柳树雌雄异株，果实成熟后释放柳絮传播种子，形成柳絮，容易造成过敏等问题。适宜浓度的赤霉素可抑制花芽形成，但需每年施用下列说法正确的是（ ）
A．春天柳絮飞扬仅由植物激素控制
B．推测低浓度赤霉素促进花芽的形成
C．应在柳树开花后为植株施用赤霉素
D．将来用柳树进行绿化时可尽量种植雄株
【答案】D
【分析】赤霉素的生理作用是促进细胞伸长，从而引起茎秆伸长和植物增高。此外，它还有促进麦芽糖化，促进营养生长，防止器官脱落和解除种子、块茎休眠促进萌发等作用。
【详解】A、激素调节只是植物生命活动调节的一部分，植物的生长发育过程，在根本上是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果，A错误；
B、分析题意可知，适宜浓度的赤霉素可抑制花芽形成，但据此无法推知低浓度或高浓度能起促进花芽形成，B错误；
C、要抑制花芽分化，应在柳树开花前使用赤霉素，C错误；
D、由于柳树果实成熟后释放柳絮传播种子，形成柳絮，容易造成过敏等问题，且果树是雌雄异株，雌株无果实，故将来用柳树进行绿化时可尽量种植雄株，D正确。
故选D。
9．医生可利用分子生物学技术检测受检人是否携带HIV。下列叙述错误的是（ ）
A．可根据HIV的RNA序列合成小段DNA作为引物
B．血液样品中HIV的RNA经逆转录后进行PCR检测
C．可通过抗原-抗体杂交技术检测血液样品中HIV抗原
D．与检测抗原、核酸相比，检测抗体能更早诊断HIV感染
【答案】D
【分析】1、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。
【详解】A、引物要能和HIV逆转录形成的DNA序列进行碱基互补配，因此可以根据HIV的RNA序列合成小段DNA作为引物，A正确；
B、采用DNA分子杂交技术检测是否携带HIV时，应将血液样品中HIV的RNA逆转录后进行PCR检测，即用HIV的RNA序列合成小段DNA作为探针，进行PCR，如果存在HIV，则会出现杂交带；如果没有HIV，则不会出现杂交带，B正确；
C、HIV进入人体后，免疫系统会产生特异性的抗体，而HIV抗原和抗体可以特异性识别，因此可通过抗原-抗体杂交技术检测血液样品中HIV抗原，C正确；
D、HIV进入人体后，免疫系统要经过一定的生理过程才会产生特异性的抗体，需要耗费一定的时间，因此，检测抗体诊断HIV感染比检测抗原、核酸更晚，D错误。
故选D。
10．一般来说，雌雄异株植物自然种群的性别比例为1∶1，但环境因子会使性别比例偏离。斑子麻黄是耐贫瘠、干旱、寒冷的雌雄异株植物。下图为某山坡不同区域（S1、S2样地的营养条件优于S3、S4）斑子麻黄种群调查结果。下列分析正确的是（ ）
A．调查斑子麻黄种群性别比例不需要随机取样
B．S2样地斑子麻黄种群的年龄结构为增长型
C．营养不良环境下幼龄雄株比雌株生命力更强
D．海拔越高则斑子麻黄种群性别比例偏离越明显
【答案】C
【分析】1、S2样地的营养条件优于S3、S4，与S1、S2样地中的种群相比，S3、S4样地中幼年个体的比例却较高，老年个体比例相对较低，说明营养不良环境下幼龄雄株比雌株生命力更强。
【详解】A、调查斑子麻黄种群性别比例需要随机取样，A错误；
B、S2样地斑子麻黄种群中老年个体多，幼年个体少，故其年龄结构为衰退型，B错误；
C、由题干信息知，S1、S2样地的营养条件优于S3、S4，与S1、S2样地中的种群相比，S3、S4样地中个体较高，同时据柱形图可知，营养不良环境下幼龄雄株比雌株生命力更强，C正确；
D、图中数据无法说明海拔越高则斑子麻黄种群性别比例偏离越明显，D错误。
故选C。
11．鸭瘟病毒（DNA病毒）感染鸡胚成纤维细胞24h，用3H-尿嘧啶核苷标记10min后，电镜放射自显影结果如右图，银颗粒所在部位代表放射性同位素的标记部位。下列叙述错误的是（ ）
A．推测宿主细胞的核仁依然保持转录功能
B．合成的放射性物质通过核孔运至细胞质
C．判断图中鸡胚成纤维细胞处于分裂中期
D．该实验利用同位素标记法研究物质合成
【答案】C
【分析】尿嘧啶是RNA的特有碱基，由图可知，细胞核中分布着银颗粒，代表被3H-尿嘧啶核苷标记，说明其合成RNA，推测核仁还在继续转录。
【详解】A、由图可知，细胞核中分布着银颗粒，代表被3H-尿嘧啶核苷标记，说明其合成RNA，推测核仁还在继续转录，A正确；
B、合成的放射性物质RNA，通过核孔运至细胞质，B正确；
C、图中还能观察到细胞核，说明其处于间期，C错误；
D、该实验利用同位素标记法标记H元素，研究物质合成，D正确。
故选C。
12．隐花色素2（CRY2）是一种蓝光受体。对野生型和CRY2功能缺失突变体拟南芥在不同光周期诱导下的开花时间进行研究，结果如图，开花时茎基部叶片越多代表开花越迟，下列说法错误的是（ ）
A．长日照条件下CRY2参与拟南芥开花的调控
B．长日照、16℃是最适宜拟南芥开花的条件
C．相对于长日照，短日照下拟南芥开花延迟
D．蓝光、温度都可作为信号调节生命活动
【答案】B
【分析】据图分析，野生型在长日照、22℃条件下，开花时茎基部叶片最少，说明野生型在这个条件下开花最早。野生型和突变体相比，开花时茎基部叶片不同，说明受到CRY2功能缺失的影响。
【详解】A、据图分析，长日照条件下，在两个不同温度，野生型开花时茎基部叶片都较少，开花较早，野生型跟突变体相比，野生型有CRY2，说CRY2参与拟南芥开花的调控，A正确；
B、野生型在长日照、22℃条件下，开花时茎基部叶片最少，说明野生型在这个条件下开花最早，B错误；
C、相对于长日照，短日照下，两个不同温度，野生型和突变体开花时茎基部叶片都较多，说明开花延迟，C正确；
D、隐花色素2（CRY2）是一种蓝光受体，有无CRY2和不同温度下，开花时茎基部叶片数目不同，说明蓝光、温度都可作为信号调节生命活动，D正确。
故选B。
13．紫杉醇为脂溶性抗肿瘤药物，可影响纺锤体的正常形成。传统游离紫杉醇药物的注射液采用蓖麻油和乙醇作为溶剂，易引起严重过敏反应。科研人员制备出一种紫杉醇脂质体药物，利用肝肿瘤模型鼠开展研究，结果如下表。下列分析错误的是（ ）
A．紫杉醇能够通过抑制细胞的有丝分裂来实现抗肿瘤作用
B．紫杉醇不能通过包在脂质体的两层磷脂分子之间进行运输
C．浓度为35mg·kg-1的紫杉醇脂质体药物抗肿瘤效果明显
D．与游离紫杉醇药物相比，紫杉醇脂质体药物对小鼠的副作用小
【答案】B
【分析】1、纺锤体的作用是在细胞分裂过程中牵引染色体到达细胞两极。当纺锤体的正常形成受到影响时，能引起细胞分裂异常，实现抗肿瘤的作用。
2、据表分析，实验的对象是肝肿瘤模型鼠，实验的自变量有药物浓度和药物是否由脂质体包裹，因变量是肿瘤重量和肿瘤抑制率。实验结果中肿瘤重量最小且肿瘤抑制率最大，对应的药物抗肿瘤效果最明显。
【详解】A、有丝分裂后期在纺锤体的牵引下姐妹染色单体正常分离移向细胞两极，而紫杉醇影响纺锤体的正常形成，影响有丝分裂后期，进而抑制细胞的有丝分裂，实现抗肿瘤的作用，A正确；
B、脂质体的内部和外部都是磷脂分子亲水的头部，药物紫杉醇存于脂质体内部，，该药物可借助脂质体与细胞膜融合，通过胞吞方式进入细胞内发挥作用，紫杉醇能通过包在脂质体的两层磷脂分子之间进行运输，B错误；
C、据表中数据，药物浓度为35mg·kg-1的脂质体药物组肿瘤重量最小，且肿瘤抑制率最大，所以浓度为35mg·kg-1的紫杉醇脂质体药物抗肿瘤效果明显，C正确；
D、药物浓度都是35mg·kg-1，脂质体药物组有明显抗肿瘤效果，但是游离紫杉醇药物组小鼠死亡，说明紫杉醇脂质体药物对小鼠的副作用小，D正确。
故选B。
14．褐翅雪雀生活在低温、强紫外线的高海拔区。与低海拔区近缘雪雀相比，褐翅雪雀体重显著增加且DTL基因突变使其具有高DTL酶活性，该酶参与修复紫外线导致的DNA损伤。据此分析错误的是（ ）
A．环境使褐翅雪雀DTL基因发生突变
B．体重增加有助于褐翅雪雀适应低温
C．DTL酶活性分析可为进化提供证据
D．雪雀种类多样性是协同进化的结果
【答案】A
【分析】生物进化理论的内容：种群是生物进化的基本单位；突变和基因重组提供进化的原材料；自然选择导致种群基因频率的定向改变；通过隔离形成新的物种。基因频率的改变会受到突变、选择、迁移和遗传漂变的影响。自然选择的实质是环境对变异所对应的基因的选择，因而可以改变种群的基因频率。
【详解】A、环境对褐翅雪雀DTL基因具有选择作用，A错误；
B、体重增加，主要是脂肪增多，脂肪具有保温作用，则体重增加有助于褐翅雪雀适应低温，B正确；
C、DTL酶活性分析可在分子水平为进化提供证据，C正确；
D、不同物种之间，生物与无机环境之间，在相互影响中不断进化和发展，这就是协同进化，雪雀种类多样性是协同进化的结果，D正确。
故选A。
15．将诱导多能干细胞（iPSc）移植给急性心肌梗死小鼠，检测发现小鼠心肌电生理指标逐渐恢复正常。下列说法合理的是（ ）
A．该实验中仅需正常小鼠作为对照组
B．与高度分化的细胞相比，iPSc的分化潜能较弱
C．选择病鼠自身细胞获得iPSc再移植可避免免疫排斥
D．此结果说明可将iPSc移植用于治疗人类缺血性心肌病
【答案】C
【分析】诱导多能干细胞（iPSc）是类似胚胎干细胞的一种细胞，是具有分化为成年动物体内的任何一种类型的细胞，并进一步形成机体的所有组织和器官甚至个体的潜能。
诱导多能干细胞（iPSc）来源于生物自身的体细胞的诱导，诱导过程无需破坏胚胎，不会因为伦理问题限制在医学上的应用，再移植回可生物体内，可避免免疫排斥反应。
【详解】A、为了说明诱导多能干细胞（iPSc）移植给急性心肌梗死小鼠的影响，该实验需正常小鼠作为对照组，也需要急性心肌梗死小鼠为对照，A错误；
B、诱导多能干细胞可分化形成多种组织细胞，与高度分化的细胞相比，iPSc的分化潜能较强，B错误；
C、诱导多能干细胞（iPSc）来源于病鼠自身的体细胞的诱导，再移植回病鼠体内可避免免疫排斥，C正确；
D、诱导多能干细胞（iPSc）可分化为心肌细胞，从而使急性心肌梗死小鼠的心肌电生理指标逐渐恢复正常，缺血性心肌病和急性心肌梗病因不同，不能通过增加心肌细胞得以治疗，D错误。
故选C。
二、非选择题（本部分共计6小题，共计70分）
16．（12分）大脑突触生成状况是大脑早期发育的标志之一，光刺激能促进大脑多个区域的突触生成。科研人员对光影响大脑发育的机制进行了一系列研究。
(1)视网膜的感光细胞接受光的刺激产生 ，沿 神经传导到神经中枢，最终使下丘脑神经元分泌催产素(xy)，与相关神经元膜表面的 结合，发挥信号分子作用。
(2)研究发现，分布于大脑皮层的视网膜自感光神经节细胞(ipRGCs)，可以通过感光蛋白(Opn)感知光刺激。为探究早期缺乏光感知对小鼠学习能力的影响，研究人员进行了相关实验，结果如下图。实验结果说明： 。
(3)进一步给予野生型和敲除Opn 基因幼鼠光照，检测大脑皮层和海马体兴奋性突触后电流(mEPSC)频率和神经元树突棘数量，结果如图。
注：mEPSC频率代表神经元突触连接强度。树突棘是树突分枝上的棘状突起，是神经元间形成突触的主要部位
实验结果表明：在发育早期，分布于大脑皮层的视网膜自感光神经节细胞ipRGCs通过感光蛋白Opn 感受光刺激，进而促进了神经元突触的生成，依据是 。
(4)研究人员推测感光蛋白Opn感知光刺激后，通过下丘脑神经元分泌催产素促进神经元突触生成。为验证该推测，光照条件下，实验组为Opn敲除幼鼠注射催产素，对照组野生型小鼠注射生理盐水，检测mEPSC频率和神经元树突棘数量，请评价实验方案并完善 。
【答案】(1) 神经冲动/兴奋 传入 特异性受体/受体
(2)早期光感知缺乏抑制小鼠的学习能力
(3)与对照组幼鼠相比，Opn敲除幼鼠的兴奋性突触后电流(mEPSC)频率和神经元树突棘数量减少(或：实验组突触后电流(mEPSC)频率和神经元树突棘数量比对照组少)
(4)该实验方案设计不合理，检测指标不全面
①完善方案一：实验组Opn敲除幼鼠，对照组是野生型小鼠，检测催产素的量和mEPSC频率和神经元树突棘数量
或②完善方案二：实验组Opn敲除幼鼠体内注射催产素，对照组是Opn敲除幼鼠(注射生理盐水)，检测催产素的量和mEPSC频率和神经元树突棘数量
【分析】静息时，神经细胞膜对钾离子的通透性大，钾离子大量外流，形成内负外正的静息电位；受到刺激后，神经细胞膜的通透性发生改变，对钠离子的通透性增大，因此形成内正外负的动作电位．兴奋部位和非兴奋部位形成电位差，产生局部电流，兴奋就以电信号的形式传递下去，但在神经元之间以神经递质的形式传递。
【详解】（1）感受器能感受刺激产生兴奋，因此视网膜的感光细胞接受光的刺激后能产生兴奋，并沿传入神经传导到神经中枢，最终使下丘脑神经元分泌催产素(xy)，催产素与相关神经元膜表面的特异性受体结合，发挥信号分子作用。
（2）据图可知，在训练次数小于48次时，野生型幼鼠的声音分辨能力大于Opn基因敲除的幼鼠，由于声音分辨能力越强表示学习能力越强，因此可以说明早期光感知缺乏可抑制小鼠的学习能力。
（3）已知mEPSC频率代表神经元突触连接强度。结合图示可知，与对照组幼鼠相比，Opn敲除幼鼠的兴奋性突触后电流(mEPSC)频率和神经元树突棘数量减少，因此可以说明在发育早期，分布于大脑皮层的视网膜自感光神经节细胞ipRGCs通过感光蛋白Opn 感受光刺激，进而促进了神经元突触的生成。
（4）研究人员推测感光蛋白Opn感知光刺激后，通过下丘脑神经元分泌催产素促进神经元突触生成。因此实验自变量应为感光蛋白Opn有无，因变量为催产素的量和mEPSC频率和神经元树突棘数量，故题中实验方案设计不合理，检测指标不全面，应改为：实验组Opn敲除幼鼠，对照组是野生型小鼠，检测催产素的量和mEPSC频率和神经元树突棘数量；或改为实验组Opn敲除幼鼠体内注射催产素，对照组是Opn敲除幼鼠(注射生理盐水)，检测催产素的量和mEPSC频率和神经元树突棘数量。
17．（12分）部分水稻品系的花粉育性会受到温度影响，低温时花粉败育，高温时育性正常，这种现象称为温敏雄性不育，将其应用在杂交育种上可大大简化育种流程。
(1)水稻具有两性花，自然条件下自花授粉。将温敏雄性不育系应用在育种中，其优点是能免去杂交过程中的 步骤。
(2)品系1是一种温敏雄性不育系，品系2、3、4育性正常。为研究温敏雄性不育的遗传规律，科研人员在不同温度条件下进行了杂交实验：
①由杂交一结果可知，育性正常与雄性不育性状受两对非同源染色体上的非等位基因控制，依据是 。若品系1、2的基因型分别为A1A1B1B1，A2A2B2B2，则F2中雄性不育系的基因型为 。
②根据杂交二中的信息可知，F1能够在 温度范围内自交获得F2。通过基因型分析发现品系3、4与品系1的A基因序列完全相同，B基因是不同的等位类型，请你根据以上信息，写出品系1×品系3产生F1以及F1在适宜温度自交产生获得F2的示意图，并标出F2在22℃、32℃时的育性表现型及比例 。（品系3的B基因用B3表示）
③品系1与品系4的杂交后代在任何温度条件下均为雄性不育，将这一现象称为杂合雄性不育。若品系4的B基因用B4表示，则在温度高于27℃时，B1、B3、B4之间的显隐性关系是 。
(3)上述品系1×品系4杂交后代的特性，能够应用在杂交育种过程中而不受温度条件限制。研究者通过杂交、连续多代回交和筛选培育出了遗传组成与品系4基本相同的雄性不育系B1B4，过程如图2虚框所示。这一方法的缺点在于每年都需要回交并进行筛选。因此研究者借助品系3的育性特点进行了改良，过程如图2。
请你完善图2中的育种步骤，并说明育种方案改进后不需要每年筛选的理由 。
【答案】(1)（人工）去雄
(2) F2中育性正常：雄性不育为15:1，可知该性状遗传符合基因的自由组合定律，所以受两对非同源非等位基因控制 A1A1B1B1 ≥27°C B3对B1为显性，B1对B4为显性
(3)植株甲的基因型为B1B3的，植株乙的基因型为B1B1，甲在高温下≥27℃自交，乙在低温下＜27℃杂交
植株甲可以自交繁殖出大量的纯种B1B1，与B4B4一次杂交即可产生杂合雄性不育株B1B4且不需要筛选
【分析】杂交育种的原理为基因重组，育种过程一般有杂交、自交、筛选等过程。
【详解】（1）水稻具有两性花，自然条件下自花授粉，温敏雄性不育系低温时花粉败育，高温时育性正常，因此杂交过程可以免去对母本去雄步骤。
（2）F2中育性正常：雄性不育为15:1，为9:3:3:1的变式，因此该性状遗传符合基因的自由组合定律，所以受两对非同源非等位基因控制。品系1、2的基因型分别为A1A1B1B1，A2A2B2B2，F1基因型为A1A2B1B2，F1自交得F2，F2中育性正常：雄性不育为15:1，因此F2中雄性不育系的基因型为A1A1B1B1。
根据杂交二中的信息可知，＜27℃时F1雄性不育，≥27℃时F1育性正常，F1若想自交则需要为雄性可育，即需控制温度为≥27℃范围内自交获得F2。品系1的基因型为A1A1B1B1，品系3的基因型为A1A1B3B3，两者杂交产生F1基因型为A1A1B1B3，F1在适宜温度自交产生获得F2，F2的基因型及比例为A1A1B1B1：A1A1B1B3：A1A1B3B3=1:2:1，基因型为A1A1B1B3的个体，＜27℃时雄性不育，≥27℃时育性正常，因此表现型及比例为22℃雄性不育：育性正常=3:1，32℃时雄性不育：育性正常=1:3，图示见答案。
由杂交二可知，B3对B1为显性，品系1与品系4的杂交后代在任何温度条件下均为雄性不育，说明B1对B4为显性，综上可知B1、B3、B4之间的显隐性关系是B3对B1为显性，B1对B4为显性。
（3）根据图2可知，B1B4和B4B4杂交，筛选B4B4和B1B3的个体，B1B3在＜27℃时雄性不育，≥27℃时育性正常，因此需在高温下≥27℃时自交产生植物乙，植物乙的基因型为B1B1，与B4B4在低温下＜27℃杂交可得到B1B4的雄性不育株。由于植株甲可以自交繁殖出大量的纯种B1B1，与B4B4一次杂交即可产生杂合雄性不育株B1B4且不需要筛选，因此育种方案改进后不需要每年筛选。
18．（10分）通过雄性不育机制的研究可大幅降低杂交水稻的培育难度，对保障粮食安全具有重要意义。我国科研人员发现两个光周期依赖的雄性不育突变株，对其进行研究。
(1)A基因编码水稻花药正常发育必要的转录因子，A基因突变体（aa）表现为短日照条件下完全雄性不育，长日照条件下育性正常，AA和Aa在长日照、短日照条件下均育性正常。这体现出生物性状由 共同控制。
(2)B基因编码水稻花药正常发育必要的另一种转录因子，纯合的B基因突变体（bb）在长日照条件下雄性半不育（花粉只有50%可育），短日照条件下育性正常，BB和Bb在长日照、短日照条件下均育性正常。对B和b基因的测序结果如图1．
据图1分析，B基因突变体（bb）长日照条件下雄性半不育的原因是 。
(3)为探索A、B基因在花粉育性中的作用，科研人员构建了双隐性突变体（aabb），检测野生型和双隐性突变体在长日照和短日照条件下的花粉育性，结果如图2．结果显示，双隐性突变体的表型是 ，这说明在花粉发育中，A、B基因的作用关系为 。
(4)已知a和b基因位于非同源染色体上。若育种工作中以基因型为aaBB和AAbb的亲本杂交，F1自交，得到F2．请选择长日照或短日照条件之一，写出杂交的遗传图解 （包括基因型、表型及F2比例）。
(5)科研人员构建了A、B基因的启动子相互交换的重组表达载体（如图3），在短日照条件下得到图4所示结果。
本实验的结论是 。
【答案】(1)基因和环境
(2)b基因编码区碱基缺失，翻译提前终止，肽链变短，B蛋白功能异常所致
(3) 在长日照条件下，花粉半不育，短日照条件下花粉全不育 相互独立
(4)
(5)B基因编码区可以替代A基因编码区，调控花药正常发育（或M基因表达）；启动子是调控花药正常发育（或M基因表达）的关键
【分析】分析图1可知，b基因的碱基序列中从编码S氨基酸以后缺失了若干，使终止信号提前出现；从图2可知，野生型在长日照和短日照条件下花粉全育，双隐性突变体在长日照条件下花粉育性为50%，而在短日照条件下，花粉育性为0；分析图3和图4可知，在B基因编码区前插入A基因启动子后，M基因表达量与野生型相同，而B基因启动子插入A基因编码区前，M基因表达量与突变体相同。
【详解】（1）A基因编码水稻花药正常发育必要的转录因子，A基因突变体（aa）表现为短日照条件下完全雄性不育，长日照条件下育性正常，AA和Aa在长日照、短日照条件下均育性正常。水稻花药的育性受环境和基因的控制，这体现出生物性状由基因和环境共同控制。
（2）据图1分析可知，b基因的碱基排列顺序与B基因相比较，b基因从编码S氨基酸以后的部分碱基对发生了缺失，终止子提前出现，因此B基因突变体（bb）长日照条件下雄性半不育的原因是b基因编码区碱基缺失，翻译提前终止，肽链变短，B蛋白功能异常所致。
（3）由图2结果可知，野生型在长日照和短日照条件下花粉全育，双隐性突变体在长日照条件下花粉育性为50%，而在短日照条件下，花粉育性为0。因此双隐性突变体的表型是在长日照条件下，花粉半不育，短日照条件下花粉全不育，A、B基因的作用关系为相互独立，长短日照条件下野生型花粉的育性与双隐突变体没有关系。
（4）以基因型为aaBB和AAbb的亲本杂交，F1自交，得到F2，在长日照或短日照条件下遗传图解如下：
（5）由图3、图4结果可知，在B基因编码区前插入A基因启动子后，M基因表达量与野生型相同，而B基因启动子插入A基因编码区前，M基因表达量与突变体相同，可知B基因编码区可以替代A基因编码区，调控花药正常发育（或M基因表达）；启动子是调控花药正常发育（或M基因表达）的关键。
19．（12分）学习以下材料，完成（1）~（5）题。
细胞周期阻滞，细胞是否会走向衰老
细胞的生命历程都要经过生长、增殖、衰老和死亡几个阶段。衰老死亡的细胞被机体的免疫系统清除，同时新生的细胞也不断从相应的组织器官生成，以弥补衰老死亡的细胞。细胞周期阻滞是细胞衰老最基本和最显著的特征，因此一些科学家将细胞衰老定义为DNA损伤和其他应激引起的不可逆的细胞周期阻滞。然而， 这一定义并不完善，例如，在年轻的有机体中，神经元和心肌细胞虽然处在不可逆的停滞状态，但它们并不衰老，经有丝分裂产生的子细胞可以是年轻的，也可以是衰老的。
科学家假设：细胞周期阻滞而不抑制细胞的生长将会导致细胞衰老，即抑制细胞生长可以阻止细胞衰老。为验证该假设，科研人员利用动物血清（含有生长因子）和HT-p21细胞系（细胞合成的p21蛋白具有细胞周期阻滞的作用）进行了如下实验。
将HT-p 21细胞分为四组，实验处理分别为：（A）10%血清（serum），（B）10%血清+IPTG（可诱导p 21蛋白合成），（C）无血清+IPTG，（D）无血清（血清饥饿）。培养一段时间后，实验结果如图1。

结果表明，在有无血清的情况下，IPTG均可通过诱导p21蛋白合成，导致细胞周期阻滞。
利用显微镜观察四组细胞形态时发现，B组的细胞肥大而扁平（细胞肥大是细胞衰老的标志），有明显的核仁，而其余三组细胞形态正常。将B组细胞放入不含IPTG，添加10%血清的培养基中继续培养，结果大多数细胞保持衰老状态；然而在去除IPTG后，C 组细胞能够恢复正常表型。由此得出结论：在IPTG存在下，血清中生长因子是引起细胞衰老的必要条件。
后续研究发现，D组的HT-p21细胞和人体正常细胞如成纤维细胞，经血清饥饿处理后都会处于静止状态（细胞不生长也不分裂），这与细胞周期蛋白D1水平低、TOR（生长因子可通过激活TOR通路促进细胞生长） 活性低等有关。在培养基中添加血清和低浓度阿霉素（DOX，一种抗肿瘤抗生素，可抑制RNA和DNA的合成） 后，细胞中TOR活性升高，开始走向衰老。
总之，当TOR通路被激活，p21蛋白阻断细胞周期时，细胞就会发生衰老。（见图2）
细胞衰老和个体衰老都是生物体的正常生命现象。TOR通路失活可能会延长生物体的寿命。事实上，胰岛素/TOR通路失活增加了从酵母到小鼠不同物种的寿命。TOR通路与许多年龄相关疾病有关，如动脉粥样硬化、高血压、心脏肥大、骨质疏松症、Ⅱ型糖尿病、肥胖、阿尔茨海默病和帕金森氏症、听力损失、良性和恶性肿瘤等。因此，药物抑制这一通路可以延缓甚至预防这些疾病。
(1)细胞衰老死亡与 的动态平衡是维持机体正常生命活动的基础。与正常细胞相比，衰老细胞的形态结构发生了变化，这些变化包括本文提到的 及教材中的 （各写出两点）。
(2)往动物细胞培养基中添加动物血清的目的是 。动物细胞还需要放入 培养箱中进行培养。
(3)有人认为细胞衰老就是细胞生长停滞。你是否支持这一观点，请说明理由 。
(4)请结合文中科学家的研究结果，修改“细胞衰老”的定义 。
(5)结合所学知识和文中的信息，解释“TOR通路失活可导致生物体寿命延长”的原因 。
【答案】(1) 细胞生长增殖（新生细胞生长） 细胞肥大而扁平，有明显的核仁 细胞核体积增大、染色质收缩，染色加深、细胞膜通透性改变
(2) 提供一个类似生物体内的环境，动物血清中含有一些动物激素和多种生长因子，可以促进细胞的生长和分裂 CO2恒温
(3)不支持，因为抑制细胞生长（处于静止状态）可以阻止细胞衰老。细胞衰老需要生长刺激， 当TOR通路被激活， p21阻断细胞周期时， 细胞才会发生衰老。
(4)细胞衰老定义为在不影响细胞生长或存在生长刺激的条件下， DNA损伤和其他应激引起的细胞周期停滞。
(5)个体衰老的过程是组成个体的细胞普遍衰老的过程。抑制TOR通路的活性， 既可阻止或延缓细胞衰老，还可以延缓甚至预防许多与年龄相关的疾病，从而导致生物个体的寿命延长。
【分析】衰老细胞的特征：（1）细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小，但细胞核体积增大，染色质固缩，染色加深；（2）细胞膜通透性功能改变，物质运输功能降低；（3）细胞色素随着细胞衰老逐渐累积；（4）有些酶的活性降低；（5）呼吸速度减慢，新陈代谢减慢。
【详解】（1）细胞衰老死亡与细胞生长增殖的动态平衡过程保证了机体正常的结构，因而是维持机体正常生命活动的基础。与正常细胞相比，衰老细胞的形态结构发生了变化，这些变化包括本文提到的细胞肥大而扁平，有明显的核仁及教材中的细胞核体积增大、染色质收缩，染色加深、细胞膜通透性改变等衰老细胞的特征。
（2）由于对动物细胞培养过程所需要的营养物质尚未研究清楚，因此在进行细胞培养时，通常往动物细胞培养基中添加动物血清用于提供一个类似生物体内的环境，同时动物血清中含有一些动物激素和多种生长因子，也可以促进细胞的生长和分裂。动物细胞还需要放入CO2恒温培养箱中进行培养，用以提供细胞生长所需要的气体环境。
（3）细胞衰老并不意味着细胞生长停滞，因为抑制细胞生长（处于静止状态）可以阻止细胞衰老。细胞衰老需要生长刺激， 当TOR通路被激活， p21阻断细胞周期时， 细胞才会发生衰老。
（4）科学家假设，细胞周期阻滞而不抑制细胞的生长将会导致细胞衰老，并对该假设进行了验证，因而可推知，细胞衰老可描述为在不影响细胞生长或存在生长刺激的条件下，DNA损伤和其他应激引起的细胞周期停滞。
（5）题中信息显示，个体衰老的过程是组成个体的细胞普遍衰老的过程。抑制TOR通路的活性， 既可阻止或延缓细胞衰老，还可以延缓甚至预防许多与年龄相关的疾病，从而导致生物个体的寿命延长，因此，可知，TOR通路失活可导致生物体寿命延长。
20．（12分）全球变暖引起的高温胁迫会导致农作物减产，阐明高温抗性分子机制对于培育抗高温作物新品种具有重要价值。
(1)研究表明，水稻高温抗性与T序列密切相关。欲将抗热性更强的非洲稻（C品系）中T序列所在片段转移到抗热性相对较弱的亚洲稻（W品系）中，请通过杂交的方式写出相关育种流程 。通过上述方法筛选得到N品系，图1显示，与W品系相比，N品系 。

(2)T序列上存在T1和T2两个非等位基因，采用基因编辑技术分别获得了T1和T2基因敲除的W突变植株，高温处理下，T1和T2突变株的植株存活率分别显著降低和增高。两种突变株杂交后得F1，F1自交时，由于 获得了T1和T2基因均敲除的双突变体植株。检测发现双突变体的耐热性与T2突变体相似。
(3)将T1和T2蛋白分别标记上红色、绿色荧光，常温条件下，观察到红色荧光主要分布在细胞膜，绿色荧光则分布在细胞质基质和叶绿体。高温刺激后，细胞膜上的红色荧光强度减弱，细胞质基质中的红色荧光强度明显增强，且和绿色荧光发生了位置重叠。推测高温刺激后， 。
(4)T2蛋白含量偏高会破坏类囊体结构，高温条件下，N品系叶绿体中T2蛋白含量显著低于W品系。细胞内蛋白质的降解主要有蛋白酶体降解途径（MG132为其阻断剂）和液泡降解途径（E64d为其阻断剂），图2结果表明 。

(5)综上所述，补充图3中A、B、C所表示的物质或结构以阐明非洲稻（C品系）抵抗高温的分子机制 。
(6)结合上述研究成果，提出一项培育抗高温作物新品种的思路 。
【答案】(1) 单株产量在常温下与W品系无显著差异，但在高温条件下产量显著增加
(2)父本和母本在减数分裂过程中，T1基因和T2基因所在的染色体片段发生交叉互换（即互换），导致分别产生了T1和T2基因均敲除的雄配子和雌配子，这样的雌、雄配子结合
(3)细胞膜上的T1蛋白转移到细胞质基质中，并与T2蛋白结合
(4)T2蛋白通过液泡途径降解
(5)A：T1；B：T2；C：液泡
机制：细胞膜上的T1蛋白接受高温刺激后，发生内吞，进入细胞质并与T2蛋白结合，使T2进一步在液泡内降解，导致进入叶绿体的T2蛋白减少，从而降低对类囊体膜结构的损伤，使光合作用正常进行
(6)利用基因工程/转基因技术，将T1基因导入相关作物中；
诱导作物细胞中T1基因过量表达；
敲除作物细胞中的T2基因
【分析】由图1可知，在正常条件下，N品系与W品系的单株产量无明显差异，但是在高温条件下，N品系产量显著高于W品系。由图2可知，添加CHX翻译抑制剂组与添加CHX翻译抑制剂+MG132组相比，T2蛋白的含量大致相同，添加CHX翻译抑制剂组与添加CHX翻译抑制剂+E64d组相比，后者T2蛋白的含量并没有随着时间推移而减少。
【详解】（1）由于品系C含有的T序列与水稻高温抗性密切相关，采用杂交方法使T序列所在片段转移到W品系，可以采用二者杂交再不断与C品系回交的方法来逐代筛选得到符合条件的具有高温抗性的水稻品系，如图所示： 。
分析题图可知，N品系是经上述杂交实验获得的具有高温抗性的水稻品系，其在正常条件下，与W品系的单株产量无明显差异，但是在高温条件下，N品系产量显著高于W品系。
（2）由题干可知，T序列上存在T1和T2两个非等位基因，利用基因编辑技术获得的T1基因敲除的W突变植株，其基因型可看成t1t1T2T2（t1代表相应位置无T1基因），敲除T2基因的W突变植株其基因型可看成T1T1t2t2（t2代表相应位置无T2基因），这两种突变株杂交得到的F1基因型为T1t1T2t2，F1自交，其做父本时，T1基因和T2基因所在的染色体片段发生交叉互换（即互换），导致除了T1t2和t1T2两种雄配子产生之外，还会产生少量T1T2和t1t2的雄配子，同理，其做母本时，也会同样产生少量T1T2和t1t2的雌配子，t1t2的雌、雄配子结合导致形成了T1和T2基因均敲除的双突变体植株。
（3）由题干可知，细胞膜上的红色荧光强度减弱，细胞质基质中的红色荧光强度明显增强，说明细胞膜上的T1蛋白转移到细胞质基质中；转移至细胞质基质中的红色荧光和绿色荧光发生了位置重叠，说明T1蛋白转移到细胞质基质中后，和T2蛋白发生了结合。
（4）由图2可知，与0h时相比，添加CHX翻译抑制剂组中，由于翻译被抑制，导致T2蛋白无法继续合成，但是在高温条件下，其可以继续被降解，因此随着时间推移（4h到12h），T2蛋白含量逐渐减少；添加CHX翻译抑制剂+MG132组，MG132为蛋白酶体降解途径阻断剂，该组实验结果与添加CHX翻译抑制剂组相同，说明在翻译被抑制的基础上，添加了MG132T2蛋白酶体降解途径阻断剂后，T2蛋白仍然会被降解，说明蛋白酶体降解途径不是T2蛋白降解的途径；添加CHX翻译抑制剂+E64d组，E64d为液泡降解途径阻断剂，该组中T2蛋白数量并未随着时间推移而逐渐减少，说明虽然翻译合成T2蛋白的过程被抑制，但是由于液泡降解T2蛋白的途径也被E64d抑制，因此T2蛋白不能被降解，所以含量不会下降。综上所述，T2蛋白通过液泡途径降解，不是通过蛋白酶体降解途径降解。
（5）由以上分析可知，常温条件下，T1蛋白位于细胞膜上，T2蛋白位于细胞质基质和叶绿体中，在高温刺激下，T1蛋白转移至细胞质基质中与T2蛋白结合，促进T2蛋白进入液泡中被降解，导致进入叶绿体的T2蛋白减少，从而降低对类囊体膜结构的损伤，使光合作用正常进行。因此图3中的物质A是T1蛋白，B是T2蛋白，结构C是液泡。
（6）综合以上分析可知，要使作物具有较高的抗高温性能，需要减少T2蛋白的含量或增加T1蛋白的含量，从减少T2蛋白含量的角度考虑，可以敲除作物细胞中的T2基因来减少T2蛋白的表达量；从增加T1蛋白含量的角度考虑，可以利用基因工程/转基因技术，将T1基因导入相关作物中或诱导作物细胞中T1基因过量表达，均可增加T1蛋白的表达量，达到目的。
21．（12分）日光温室内光质成分较露地有很大的差异，成为影响日光温室蔬菜生产的重要因子。因此，生产上采取人工补光的方法改变日光温室内光质的成分。为了研究红光与蓝光对日光温室结瓜期黄瓜光合速率及光合产物运输与分配的影响，科研人员展开了以下实验。
(1)植物通过位于 上的光合色素吸收光能，并在叶绿体基质中将能量转化为 。影响光合作用速率的环境因素除光质外，还有 （列举三个）。
(2)日光温室进行黄瓜的播种育苗，选取长势相同的黄瓜幼苗分为三组，分别补充不同质量的光。具体方法是红光灯与蓝光灯安置于植株冠层上方约0.5m处（随植株高度变化调整），以不补光为对照组（CK组）。
①培养37天后，在盛瓜期选取长势一致的植株测量各组植物光合速率，结果如表1。
表1补充不同质量的光对黄瓜叶片光合速率的影响
由表1可知，补充红光和蓝光可以 。
②培养至30天时选择上数第6片功能叶（饲喂叶）套入薄膜叶室，注入等量14C混合气体，半小时后撤去叶室。7天后按照饲喂叶、上位果（饲喂叶上数第一个瓜）、上位叶（饲喂叶以上所有叶片）、上位茎（饲喂叶以上所有茎）、下位果（饲喂叶以下所有果实）、下位茎（饲喂叶以下所有茎）、下位叶（饲喂叶以下所有叶片）以及根系等8个部分分解植株，记录各部分的有机物干重，计算出14C同化物在各部分的分配量与分配率。实验结果如下表2。
表2补充红光与蓝光对饲喂7d后黄瓜植株光合产物分配的影响
注：CPM和CAP/%分别为14C同化物在各部分的分配量与分配率
与对照组相比，补充红光时，14C同化物在植株中的总量增加，但在饲喂叶本身分配比例减少，说明 。
补充蓝光增加了饲喂叶自身对光合产物的截留量，使得更多的光合产物保留在饲喂叶片中，判断依据为 。
(3)进一步将叶片切片置于电子显微镜观测了叶片单位细胞内的叶绿体个数及其超微结构，结果如下图。

注：1.CK 2.补红光 3.补蓝光 A．淀粉粒 G.基粒
由图可知，补充红光和蓝光都促进 增加。同时发现，与对照组相比较，补充红光时黄瓜叶片细胞内的叶绿体数及基粒片层厚度也明显增加。
(4)结合上述实验，为提高日光温室黄瓜产量提供合适的建议，并阐明理由 。
【答案】(1) 类囊体膜 有机物中的化学能 温度、CO2浓度、光照强度等
(2) 提高黄瓜叶片光合速率 补充红光促进光合产物向其他器官的运输能力 补充蓝光时，饲喂叶本身的14C 同化物分配率较对照组增加
(3)淀粉粒数和基粒数
(4)日光温室补充红光；日光温室补充红光增加了黄瓜叶片单位细胞内的叶绿体数及基粒数及基粒片层厚度，光合速率提高；促进了光合产物的合成及向外运输，有利于黄瓜产量提高。
【分析】光反应阶段(1)场所：类囊体薄膜上。(2)条件：光、色素和酶等。(3)叶绿体中光合色素吸收光能的作用。暗反应阶段(1)场所：叶绿体基质中。(2)条件：酶、NADPH、ATP。(3)具体过程①CO2的固定，即绿叶通过气孔吸收的CO2，在特定酶的作用下，与C5(一种五碳化合物)结合，形成C3分子。②在有关酶的催化作用下，C3接受ATP和NADPH释放的能量，并且被NADPH还原。③一些接受能量并被还原的C3，在酶的作用下经过一系列变化反应转化为糖类；另一些接受能量并被还原的C3，经过一系列变化，又形成C5，继续参与CO2的固定。
影响光合作用的因素包括内因和外因。内因就是植物自身的因素，包括物种（遗传因素）和植物的形态结构等因素；外因包括光、温度、二氧化碳、矿质元素等。
【详解】（1）叶绿体是进行光合作用的场所。它内部的巨大膜面积上，不仅分布着许多吸收光能的色素分子，还有许多进行光合作用所必需的酶。光合色素分布在类囊体薄膜上。光合作用是指绿色植物通过叶绿体,利用光能,将二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物,并且释放出氧气的过程。影响光合作用速率的环境因素除光质外还有温度、CO2浓度、光照强度等。
（2）表1是为了研究不同质量的光对黄瓜叶片光合速率的影响，补充红光组和蓝光组与对照相比，发现补红光和蓝光可以提高黄瓜叶片光合速率。补充红光时，14C同化物在植株中的总量增加，但在饲喂叶本身分配比例减少，说明补充红光促进光合产物向其他器官的运输能力。补充蓝光增加了饲喂叶自身对光合产物的截留量，使得更多的光合产物保留在饲喂叶片中，判断依据为补充蓝光时，饲喂叶本身的14C 同化物分配率较对照组增加。
（3）由图可知，补充红光和蓝光都促进淀粉粒数和基粒数增加。
（4）为提高日光温室黄瓜产量可以日光温室补充红光；日光温室补充红光增加了黄瓜叶片单位细胞内的叶绿体数及基粒数及基粒片层厚度，光合速率提高；促进了光合产物的合成及向外运输，有利于黄瓜产量提高。
组别
对照组
脂质体药物组
游离药物组
药物浓度（mg·kg-1）
0
20
35
20
35
肿瘤重量（g)
1.379
0.696
0.391
0. 631
死亡
肿瘤抑制率（%）
/
49.4
71.6
50. 1
死亡
处理
光合速率/μ.ml·（m²·s）-1
8:00
9:00
10:00
12:00
13:00
14:00
16:00
CK
补红光
补蓝光
12.8c
16.3c
14.2b
15.7b
17.3a
12.0c
12.1a
13.8a
8.5a
9.2a
8.9a
8.9a
9.6a
9.1a
9.2b
10.8a
9.4b
4.5a
5.2a
5.4a
处理
饲喂叶
上位叶
下位叶
上位茎
下位茎
上位果
下位果
根
总量
CPM x103 (CAP/%)
CPM x103 (CAP/%)
CPM x103 (CAP/%)
CPM x103 (CAP/%)
CPM x103 (CAP/%)
CPM x103 (CAP/%)
CPM x103 (CAP/%)
CPM x103 (CAP/%)
CPM x103 (CAP/%)
CK
279.9c (31.4)
12.4c (1.4)
3.4c (0.4)
82.9c (9.3)
29.6c (3.3)
33.0b (3.7)
447.2c (50.2)
2.1c (0.2)
890.5 (100)
补红光
478.2a (27.9)
426a (2.5)
14.1a (0.8)
198.4a (11.6)
92.4a (5.4)
35.7b (2.1)
838.4a (48.9)
13.9a (0.8)
1713.7 (100)
补蓝光
450.4b (35.3)
23.1b (1.8)
6.0b (12.5)
159.7b (12.5)
62.6b (4.9)
89.4a (7.0)
474.7b (37.2)
8.9b (0.7)
1274.8 (100)