2024年上海市闵行区高三上学期学业质量调研生物试卷含详解

这是一份2024年上海市闵行区高三上学期学业质量调研生物试卷含详解，共20页。试卷主要包含了本考试设试卷和答题纸等内容，欢迎下载使用。

注意：
1．本考试设试卷和答题纸。作答必须涂或写在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。
2．“单选”指每题只有一个选项为正确答案；“多选”指每题有两个或两个以上选项为正确答案；“编号选填”指每空有一个或多个选项为正确答案。
一、高原鼠兔（15分）
1. 青藏高原东部牧区属于高山草甸生态系统（图1），主要植被是多年生草本植物。广泛分布于此的植食性小型哺乳动物高原鼠兔，主要利用植被高度较低、视野开阔的草地生境。野外收集该区域的香鼬和艾虎粪便进行分析，发现高原鼠兔在这两种动物的食物中出现频次非常高。

（1）高原鼠兔取食、挖掘、排泄、刈割等活动会使草甸表面形成土丘和裸露斑块，经过一段时间恢复，裸斑上逐渐有植物生长，但植物盖度较低，称之为秃斑。形成秃斑的过程属于______（初生/次生）演替。
（2）以下关于高山草甸生态系统的描述，正确的是______。（多选）
A. 信息双向传递B. 能量双向流动
C. 受全球变暖影响D. 存在能量倒金字塔
研究人员采用堵洞盗洞法估测高原鼠兔的种群数量，计算公式为：种群数量=有效洞口数/洞口系数。将待测区域内高原鼠兔的洞口全部填埋，连续3天每天记录被盗开的洞口数并计算平均值，即有效洞口数；在附近另一片较小的区域内测定有效洞口数后，用夹捕法捕尽区域内的高原鼠兔，计算有效洞口数与种群数量的比值，即洞口系数。
（3）关于堵洞盗洞法的叙述，下列错误的是______。（单选）
A. 该方法依据的是数学中的抽样原理
B. 测有效洞口数时，连续3天均应于同一时间段记录
C. 每天记录好被盗开的洞口数后，均需要重新填埋
D. 幼年高原鼠兔尚不能掘土打洞，会导致估测数量偏大
（4）如图2，较小区域B内的有效洞口数为4个，共有高原鼠兔35只。则待测区域A内的高原鼠兔的种群数量大约是______只。
研究人员选取了处于同等放牧条件下的研究区域，以扰动最强处为中心向扰动弱的方向，根据有效洞口数将高原鼠兔扰动由强到弱划分为4组，探究了高原鼠兔不同强度扰动对高山草甸生态系统和放牧质量的影响，结果如下表所示。
注：禾草和莎草为家畜适口性好的牧草。不同字母表示差异显著(p<0.05)。
（5）根据表，下列分析合理的是______。（单选）
A. 高原鼠兔有效洞口数与扰动强度呈负相关
B. 植物总盖度随着高原鼠兔扰动强度上升而呈显著下降趋势
C. 高原鼠兔扰动越强，越有利于土壤渗入水分和养分循环，物种多样性越高
D. 强扰动后，草甸生态系统会因高原鼠兔另辟新壤而转向另一稳定状态
（6）请结合表数据和题中信息，从利、弊两个角度分析高原鼠兔对高山草甸生态系统的影响，并给出高原鼠兔种群数量的管控建议______。
二、油菜素内酯的调节作用（21分）
2. 油菜素内酯（BR）是一类广泛存在于植物中的甾醇类激素，被誉为第六大类植物激素。BR具有调节植物根的生长、茎的伸长、叶的伸展、种子萌发、抗逆性等生理功能。
（1）研究发现BR缺失或不敏感突变体表现出种子萌发率降低、植株矮小、开花延迟等表型。下列激素中，与BR功能最为相似的是______。（单选）
A. 生长素B. 赤霉素C. 细胞分裂素D. 乙烯
研究人员用化学方法处理萌发的拟南芥种子获得了大量突变体，经筛选得到一株BR合成基因缺失突变体（sr5）用于研究BR对拟南芥根生长的影响，结果如图，其中（a）（b）（c）分别为5日龄野生型（WT）和sr5幼苗的表型、根部成熟区细胞长度、根尖分生区细胞数量。

（2）据图分析，BR对拟南芥根的生长具有______（促进/抑制）作用。
（3）光学显微镜下观察拟南芥的根尖分生区细胞，可以看到______。（编号选填）
①DNA含量加倍②纺锤丝③细胞板④染色单体⑤同源染色体联会
（4）DNA测序结果显示突变基因位于2号染色体上，发生了G107A点突变，即从ATG（起始密码子对应的DNA序列）开始计数的第107位脱氧核苷酸由G突变为A。该位点参与编码的是第______个氨基酸，根据图3（a）表型分析，该位点的氨基酸种类______（一定/不一定）发生改变。
2，4-表油菜素内酯（EBR）是目前农业上应用最多的BR类似物。为解决黄瓜在春冬季栽培中易遭受亚适温弱光胁迫的问题，研究人员选用EBR进行了实验。
（5）黄瓜幼苗光合作用过程中，光能的捕获与转换发生于叶绿体的______上，CO2固定后需要利用光反应产生的______还原形成三碳糖。
（6）研究人员根据实验目的设置了3组实验，其中对照组（CK）、亚适温弱光下喷施EBR组（EBR）的处理如表所示。
据此，亚适温弱光组（LS）的相应处理是：叶片喷施为______；温度(昼/夜) 为______；光照为______。
（7）表示实验的部分结果，结合题中信息与所学知识，分析EBR缓解黄瓜幼苗亚适温弱光胁迫的调控机制。
注：SPAD值代表叶绿素的相对含量。Rubis酶是光合作用碳反应中重要的羧化酶。MAD含量反映了膜脂过氧化导致的膜受损程度。
_____
三、生物工程生产PG酶（22分）
3. 蛋白质谷氨酰胺酶（PG酶）能催化蛋白质发生脱酰胺反应，增大蛋白质的溶解性，提高食品工业中蛋白质的利用率。以谷氨酰胺-甘氨酸为唯一氮源，可以筛选土壤中产PG酶的金黄杆菌，流程如图所示。
（1）培养基I中的谷氨酰胺-甘氨酸遇热易分解，灭菌时应选择______。（单选）
A. 过滤除菌B. 辐射灭菌C. 烘箱干燥D. 高压蒸汽灭菌
（2）结合下图分析不同培养基的类型和目的：培养基II______；培养基III______。（编号选填）
①固体培养基②半固体培养基③液体培养基④富集培养⑤分离目标微生物 ⑥发酵培养获得目的产物
经检测从土壤中筛选得到的金黄杆菌PG酶产量较低。为获得高产PG酶菌株，研究员以两株野生型PG酶菌株为亲本，用细胞融合技术拟获得PG酶高产融合菌株。
（3）制备细菌的原生质体时，需利用______去除细胞壁；获得原生质体后，可利用______促使原生质体融合。（编号选填）
①纤维素酶和果胶酶②溶菌酶③胰蛋白酶④灭活的仙台病毒⑤农杆菌⑥聚乙二醇
研究人员还设计了利用基因工程高效生产PG酶的方案，流程如图1：
（4）图1中过程①应用了PCR技术，以下说法正确的是______。（多选）
A. PCR中引物长度是影响PCR特异性的关键因素之一
B. PCR过程中新链的合成方向只能从5’—3’
C. PCR过程中引物可以重复利用
D. 退火时引物与单链DNA模板结合
（5）完成过程②需要先将PG酶基因与pPIC9K质粒重组，这个过程称为______；图6为相关限制性内切核酸酶的识别和切割位点，根据图1、图2分析，选择用于切割pPIC9K质粒的限制性内切核酸酶是______。
（6）该重组DNA技术的受体细胞是______（产PG酶的野生菌/大肠杆菌/酵母）。
（7）在过程⑤中，每隔一段时间取1mL发酵液，离心后取上清液，加入SDS使蛋白质变性（变为线性形状）后，进行蛋白质凝胶电泳（原理同DNA凝胶电泳），得到图3结果。已知PG酶的理论分子质量约为35kDa。请根据图3结果分析本实验中PG酶酵母表达体系是否构建成功，并说明理由______。
四、马方综合征（14分）
4. 马方综合征（MFS）是由FBN1基因突变引起的多系统受累的结缔组织遗传病，临床症状主要表现为主动脉根部动脉瘤、晶状体异位和骨骼畸形等。FBN1基因编码的原纤维蛋白1主要参与细胞的生长与维持。现收集到某MFS家系，系谱图如图8。
（1）据图推测MFS的遗传方式不可能是______。（多选）
A. 常染色体显性遗传
B. 伴X染色体显性遗传
C. 常染色体隐性遗传
D 伴X染色体隐性遗传
（2）进一步研究发现，Ⅲ-3的致病基因仅来自Ⅱ-2。据此推测，先证者的基因型是______，其初级卵母细胞含有______个致病基因。（FBN1基因用G、g表示）
（3）不考虑分裂异常，下列关于先证者致病基因的分布情况正确的是______。（编号选填）
①部分次级卵母细胞含有②所有胰岛β细胞含有③部分初级卵母细胞含有④部分卵细胞含有⑤所有第二极体都不含有
（4）通过产前诊断判断胎儿是否患MFS，下列措施可行的是______。（多选）
A 性别筛选B. B超检查C. 基因检测D. 染色体分析
（5）研究者对来自不同种族的秘鲁人（世界上身材最矮的人）的样本进行分析显示，其突变的FBN1基因E1297G与马方综合征无关，但与平均身高有关。下列相关分析错误的是______。（单选）
A. E1297G与马方综合征无关可能是因为基因突变是不定向的
B. 身材矮小可能是秘鲁环境对性状选择的结果
C. 突变的FBN1 基因E1297G对人类的进化一定是不利的
D. 比较不同地域人群的FBN1基因碱基序列可以作为生物进化的微观证据
五、血糖调节（15分）
5. 人体的血糖平衡受神经系统和内分泌系统的双重调节，部分过程如图9所示，符号◆、●、▲代表物质。

（1）胰岛B细胞除能直接感知血糖浓度变化外，还受神经系统的调节。图中脑的某区域调节胰岛细胞分泌胰岛素的过程属于______ (非条件反射/条件反射)，引起此反射的有效刺激是______。
（2）结合图分析，下列膜蛋白中，体现细胞膜的物质交换和信息交流功能的分别是______、______。（编号选填）
①GLUT2 ②K+通道 ③蛋白M ④Ca2+通道
（3）从下列①-⑥中选择并按顺序表示蛋白M从合成到定位路径______。
①核糖体 ②内质网 ③溶酶体 ④高尔基体 ⑤质膜 ⑥胞外
（4）胰岛B细胞内K+浓度为细胞外28倍，细胞外Ca2+为细胞内15000倍，与神经细胞一样存在外正内负的静息电位。胰岛B细胞膜内外K+和Ca2+浓度差的维持主要依靠的运输方式是______。
（5）线粒体中产生大量ATP的过程是______（三羧酸循环/电子传递链）。当细胞内ATP/ADP升高引起K+通道关闭时，膜内外电位差的绝对值______（增加/减小），膜电位的改变引发Ca2+内流，促进“▲”的释放。
六、重症肌无力（13分）
6. 重症肌无力（MG）是一种自身免疫病，影响神经肌肉接头的功能。患者产生的自身抗体会结合到肌肉质膜的关键蛋白上，抑制兴奋的传递，引起肌肉收缩无力。图显示了神经肌肉接头的结构和兴奋传递的过程，过程I与MG发病的机制有关。
2023学年第一学期高三年级学业质量调研
生物学学科
注意：
1．本考试设试卷和答题纸。作答必须涂或写在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。
2．“单选”指每题只有一个选项为正确答案；“多选”指每题有两个或两个以上选项为正确答案；“编号选填”指每空有一个或多个选项为正确答案。
一、高原鼠兔（15分）
1. 青藏高原东部牧区属于高山草甸生态系统（图1），主要植被是多年生草本植物。广泛分布于此的植食性小型哺乳动物高原鼠兔，主要利用植被高度较低、视野开阔的草地生境。野外收集该区域的香鼬和艾虎粪便进行分析，发现高原鼠兔在这两种动物的食物中出现频次非常高。

（1）高原鼠兔取食、挖掘、排泄、刈割等活动会使草甸表面形成土丘和裸露斑块，经过一段时间恢复，裸斑上逐渐有植物生长，但植物盖度较低，称之为秃斑。形成秃斑的过程属于______（初生/次生）演替。
（2）以下关于高山草甸生态系统的描述，正确的是______。（多选）
A. 信息双向传递B. 能量双向流动
C. 受全球变暖影响D. 存在能量倒金字塔
研究人员采用堵洞盗洞法估测高原鼠兔的种群数量，计算公式为：种群数量=有效洞口数/洞口系数。将待测区域内高原鼠兔的洞口全部填埋，连续3天每天记录被盗开的洞口数并计算平均值，即有效洞口数；在附近另一片较小的区域内测定有效洞口数后，用夹捕法捕尽区域内的高原鼠兔，计算有效洞口数与种群数量的比值，即洞口系数。
（3）关于堵洞盗洞法的叙述，下列错误的是______。（单选）
A. 该方法依据的是数学中的抽样原理
B. 测有效洞口数时，连续3天均应于同一时间段记录
C. 每天记录好被盗开的洞口数后，均需要重新填埋
D. 幼年高原鼠兔尚不能掘土打洞，会导致估测数量偏大
（4）如图2，较小区域B内的有效洞口数为4个，共有高原鼠兔35只。则待测区域A内的高原鼠兔的种群数量大约是______只。
研究人员选取了处于同等放牧条件下的研究区域，以扰动最强处为中心向扰动弱的方向，根据有效洞口数将高原鼠兔扰动由强到弱划分为4组，探究了高原鼠兔不同强度扰动对高山草甸生态系统和放牧质量的影响，结果如下表所示。
注：禾草和莎草为家畜适口性好的牧草。不同字母表示差异显著(p<0.05)。
（5）根据表，下列分析合理的是______。（单选）
A. 高原鼠兔有效洞口数与扰动强度呈负相关
B. 植物总盖度随着高原鼠兔扰动强度上升而呈显著下降趋势
C. 高原鼠兔扰动越强，越有利于土壤渗入水分和养分循环，物种多样性越高
D. 强扰动后，草甸生态系统会因高原鼠兔另辟新壤而转向另一稳定状态
（6）请结合表数据和题中信息，从利、弊两个角度分析高原鼠兔对高山草甸生态系统的影响，并给出高原鼠兔种群数量的管控建议______。
【答案】（1）次生 （2）AC （3）D
（4）61或62（答61或62，都对） （5）D
（6）高原鼠兔是香鼬和艾虎等动物的主要食物；其穴居习性有助于疏通土壤、有利于土壤渗入水分和养分循环，中强扰动时能提高物种多样性；中弱扰动时其啃食和挖掘等活动能提高家畜适口性好的牧草的比例，有利于提高放牧质量；它们的洞穴为地栖鸟类、两栖类提供了避难所；它们的取食行为有利于传播植物种子等。因此，作为高山草甸生态系统的一员，是高山草甸生态系统食物营养结构（食物链和食物网）中的重要一环；高原鼠兔对高山草甸生态系统结构和功能的相对稳定具有重要作用。
但高原鼠兔种群密度过大时，对高山草甸生态系统有很强的扰动，会通过取食和挖掘等活动使草场退化加速。
管控高原鼠兔的关键在于使其种群密度维持在合适的数量，如表1中样地③中弱扰动时，既能发挥其积极作用又控制其不利作用，从而维持青藏草甸生态系统的平衡并保证一定的放牧质量
【分析】群落演替常常分为初生演替和次生演替两种类型，这两种演替类型是根据起始条件划分的：初生演替是指在一个从来没有被植物覆盖的地面，或者是原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方发生的演替。次生演替是指原有植被虽已不存在，但原有土壤条件基本保留，甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体的地方发生的演替。在一定空间内，生物群落与它的非生物环境相互作用形成的统一整体就是生态系统。生态系统具有能量流动、物质循环和信息传递等功能，能量是单向流动，信息传递是双向进行的。如果将单位时间内各营养级所得到的能量数值转换为相应面积（或体积）的图形，并将图形按照营养级的次序排列，就形成一个能量金字塔。
【小问1详解】
高原鼠兔的活动使草甸表面形成土丘和裸露斑块，经过一段时间恢复，裸斑上逐渐有植物生长，但植物盖度较低，形成秃斑。这个过程中，原有土壤条件保留，地下繁殖体也保留着，所以，形成秃斑的过程属于次生演替。
【小问2详解】
A、生态系统的信息传递发生在无机环境与生物群落之间以及生物群落内部生物之间，信息可由被捕食者向捕食者传递，也可由捕食者向被捕食者传递，信息传递是双向的，A正确；
B、生态系统能量流动沿食物链（食物网）进行，能量只能由低营养级流向高营养级而不能反过来流动，所以，能量流动是单向的，B错误；
C、生态系统是一个开放的系统，其非生物的物质和能量包括阳光、热能、水、空气、无机盐等，所以，高山草甸生态系统会受全球变暖影响，C正确；
D、能量金字塔表示的是一定时间内各营养级所占有的能量的多少，在没有人工额外投入能量的情况下，第一营养级占据的能量最多，第二营养级及以后依次递减，所以，高山草甸生态系统的能量金字塔不存在能量倒金字塔，D错误。
故选AC。
【小问3详解】
ABC、根据题意，调查有效洞口数是在随机选取区域进行估测，依据的是数学中的抽样原理；测有效洞口数时，要避免偶然因素的影响，所以连续3天调查，计算平均数，而且每天要在同一时间段进行查看和记录，并且每天记录好被盗开的洞口数后，均需要重新填埋，才是新的一天被盗开的洞口数。所以，ABC正确；
D、幼年高原鼠兔尚不能掘土打洞，使调查的有效洞口数减少，会导致估测数量偏小，D错误。
故选D。
【小问4详解】
较小区域B内的有效洞口数为4个，共有高原鼠兔35只，则洞口系数为4/35，由题图可知，区域A内的高原鼠兔的有效洞口数是7，代入计算公式：种群数量=有效洞口数/洞口系数，区域A内的高原鼠兔的种群数量大约是7（4/35）=61.25只，即61只或62只。
【小问5详解】
A、据表可知，随着高原鼠兔扰动强度增强，每100平方米有效洞口数增加，呈正相关，A错误；
B、据表可知，高原鼠兔扰动由弱扰动到中强扰动，植物总盖度先有所增加然后有所减少，只是强扰动下，植物总盖度才明显降低，B错误；
C、随着高原鼠兔扰动增强，土壤渗入水分逐渐增多，但在强扰动情况下，土壤渗入水分明显减少、物种多样性明显降低，C错误；
D、强扰动后，会使草甸表面形成土丘和裸露斑块，群落发生次生演替，经过较长时间恢复，裸斑上逐渐有植物生长，形成另一种稳定状态，所以，草甸生态系统会因高原鼠兔另辟新壤而转向另一稳定状态，D正确。
故选D
【小问6详解】
有利方面：高原鼠兔穴居习性有助于疏通土壤、有利于土壤渗入水分和养分循环，中强扰动时能提高物种多样性；中弱扰动时其啃食和挖掘等活动能提高家畜适口性好的牧草的比例，有利于提高放牧质量；它们的洞穴为其他生物提供了避难所；其取食行为有利于植物种子的传播等。因此，作为高山草甸生态系统的一员，是高山草甸生态系统食物链和食物网中的重要一环；高原鼠兔对高山草甸生态系统结构和功能的相对稳定具有重要作用。
不利方面：高原鼠兔种群密度过大时，对高山草甸生态系统有很强的扰动，会通过取食和挖掘等活动使草场退化加速。
建议：管控高原鼠兔应使其种群密度维持在合适的数量，如表中样地③中弱扰动时，既能发挥其积极作用又控制其不利作用，从而维持青藏草甸生态系统的平衡并保证一定的放牧质量，努力创造人与自然的和谐。
二、油菜素内酯的调节作用（21分）
2. 油菜素内酯（BR）是一类广泛存在于植物中的甾醇类激素，被誉为第六大类植物激素。BR具有调节植物根的生长、茎的伸长、叶的伸展、种子萌发、抗逆性等生理功能。
（1）研究发现BR缺失或不敏感突变体表现出种子萌发率降低、植株矮小、开花延迟等表型。下列激素中，与BR功能最为相似的是______。（单选）
A. 生长素B. 赤霉素C. 细胞分裂素D. 乙烯
研究人员用化学方法处理萌发的拟南芥种子获得了大量突变体，经筛选得到一株BR合成基因缺失突变体（sr5）用于研究BR对拟南芥根生长的影响，结果如图，其中（a）（b）（c）分别为5日龄野生型（WT）和sr5幼苗的表型、根部成熟区细胞长度、根尖分生区细胞数量。

（2）据图分析，BR对拟南芥根的生长具有______（促进/抑制）作用。
（3）光学显微镜下观察拟南芥的根尖分生区细胞，可以看到______。（编号选填）
①DNA含量加倍②纺锤丝③细胞板④染色单体⑤同源染色体联会
（4）DNA测序结果显示突变基因位于2号染色体上，发生了G107A点突变，即从ATG（起始密码子对应的DNA序列）开始计数的第107位脱氧核苷酸由G突变为A。该位点参与编码的是第______个氨基酸，根据图3（a）表型分析，该位点的氨基酸种类______（一定/不一定）发生改变。
2，4-表油菜素内酯（EBR）是目前农业上应用最多的BR类似物。为解决黄瓜在春冬季栽培中易遭受亚适温弱光胁迫的问题，研究人员选用EBR进行了实验。
（5）黄瓜幼苗光合作用过程中，光能的捕获与转换发生于叶绿体的______上，CO2固定后需要利用光反应产生的______还原形成三碳糖。
（6）研究人员根据实验目的设置了3组实验，其中对照组（CK）、亚适温弱光下喷施EBR组（EBR）的处理如表所示。
据此，亚适温弱光组（LS）的相应处理是：叶片喷施为______；温度(昼/夜) 为______；光照为______。
（7）表示实验的部分结果，结合题中信息与所学知识，分析EBR缓解黄瓜幼苗亚适温弱光胁迫的调控机制。
注：SPAD值代表叶绿素的相对含量。Rubis酶是光合作用碳反应中重要的羧化酶。MAD含量反映了膜脂过氧化导致的膜受损程度。
_____
【答案】（1）B （2）促进
（3）②③④ （4） ①. 36 ②. 一定
（5） ①. 类囊体（膜） ②. ATP和NADPH
（6） ①. ①蒸馏水 ②. ④18/12℃ ③. ⑥80μml·ｍ-2·ｓ-1
（7）①EBR处理提高了SPAD值，叶绿素相对含量增加，光反应增强，为碳反应提供更多的ATP和NADPH；②EBR处理提高了气孔开放度，为碳反应提供更多的原料，同时Rubis酶活升高，碳反应加快；③EBR处理后MAD的含量下降，缓解了膜脂过氧化导致的膜受损程度，保证了光合作用的结构基础，从而缓解了黄瓜幼苗的亚适温弱光胁迫
【分析】1、植物激素合成部位非常广泛，并非由某种特定的内分泌腺合成和分泌。
2、植物激素也是微量、高效的物质。
【小问1详解】
由题意可知：BR具有调节植物根的生长、茎的伸长、叶的伸展、种子萌发、抗逆性等生理功能，而赤霉素的作用是促进细胞伸长，从而引起植株增高，促进种子萌发和果实发育，二者功能最为相似，故选B。
【小问2详解】
由题图信息可知：BR合成基因缺失突变体（sr5）植株的根部成熟区细胞长度和根尖分生区细胞数量都小于野生型（WT），说明BR对拟南芥根的生长具有促进作用。
【小问3详解】
光学显微镜下观察拟南芥的根尖分生区细胞有丝分裂时，可以看到前期由细胞两极发射出的纺锤丝，后期姐妹染色单体分离，染色体数目暂时加倍，末期会从细胞中央形成细胞板，向两边扩展，最终形成细胞壁，而DNA在染色体上，加倍后看不见，同源染色体联会是减数分裂特有的现象，故选②③④。
【小问4详解】
翻译时，mRNA上3个相邻的碱基决定一个氨基酸，从起始密码子开始，105个碱基决定35个氨基酸，所以从106-108位的3个相邻碱基对应的是第36个氨基酸，根据图3（a）表型分析，野生型（WT）和sr5幼苗的表型不同，生物的性状发生改变了，所以该位点突变后的氨基酸种类一定发生改变。
【小问5详解】
黄瓜幼苗光合作用过程中，光能的捕获与转换发生于叶绿体的类囊体薄膜上，CO2固定需要利用光反应产生的ATP和NADPH还原形成三碳糖。
【小问6详解】
为解决黄瓜在春冬季栽培中易遭受亚适温弱光胁迫的问题，研究人员进行以下实验：CK为对照组、亚适温弱光下喷施EBR组和亚适温弱光组均为实验组，所以亚适温弱光组（LS）和亚适温弱光下喷施EBR组的主要区别是是否加入EBR，其他的处理都相同，所以亚适温弱光组（LS）的相应处理是：叶片喷施为①蒸馏水；温度(昼/夜) 为④18/12℃；光照为⑥80μml·ｍ-2·ｓ-1。
【小问7详解】
结合题中信息与所学知识，分析EBR缓解黄瓜幼苗亚适温弱光胁迫的调控机制是：①EBR处理提高了SPAD值，叶绿素相对含量增加，光反应增强，为碳反应提供更多的ATP和NADPH；②EBR处理提高了气孔开放度，为碳反应提供更多的原料，同时Rubis酶活升高，碳反应加快；③EBR处理后MAD的含量下降，缓解了膜脂过氧化导致的膜受损程度，保证了光合作用的结构基础，从而缓解了黄瓜幼苗的亚适温弱光胁迫。
三、生物工程生产PG酶（22分）
3. 蛋白质谷氨酰胺酶（PG酶）能催化蛋白质发生脱酰胺反应，增大蛋白质的溶解性，提高食品工业中蛋白质的利用率。以谷氨酰胺-甘氨酸为唯一氮源，可以筛选土壤中产PG酶的金黄杆菌，流程如图所示。
（1）培养基I中的谷氨酰胺-甘氨酸遇热易分解，灭菌时应选择______。（单选）
A. 过滤除菌B. 辐射灭菌C. 烘箱干燥D. 高压蒸汽灭菌
（2）结合下图分析不同培养基的类型和目的：培养基II______；培养基III______。（编号选填）
①固体培养基②半固体培养基③液体培养基④富集培养⑤分离目标微生物 ⑥发酵培养获得目的产物
经检测从土壤中筛选得到的金黄杆菌PG酶产量较低。为获得高产PG酶菌株，研究员以两株野生型PG酶菌株为亲本，用细胞融合技术拟获得PG酶高产融合菌株。
（3）制备细菌的原生质体时，需利用______去除细胞壁；获得原生质体后，可利用______促使原生质体融合。（编号选填）
①纤维素酶和果胶酶②溶菌酶③胰蛋白酶④灭活仙台病毒⑤农杆菌⑥聚乙二醇
研究人员还设计了利用基因工程高效生产PG酶的方案，流程如图1：
（4）图1中过程①应用了PCR技术，以下说法正确的是______。（多选）
A. PCR中引物长度是影响PCR特异性的关键因素之一
B. PCR过程中新链的合成方向只能从5’—3’
C. PCR过程中引物可以重复利用
D. 退火时引物与单链DNA模板结合
（5）完成过程②需要先将PG酶基因与pPIC9K质粒重组，这个过程称为______；图6为相关限制性内切核酸酶的识别和切割位点，根据图1、图2分析，选择用于切割pPIC9K质粒的限制性内切核酸酶是______。
（6）该重组DNA技术的受体细胞是______（产PG酶的野生菌/大肠杆菌/酵母）。
（7）在过程⑤中，每隔一段时间取1mL发酵液，离心后取上清液，加入SDS使蛋白质变性（变为线性形状）后，进行蛋白质凝胶电泳（原理同DNA凝胶电泳），得到图3结果。已知PG酶的理论分子质量约为35kDa。请根据图3结果分析本实验中PG酶酵母表达体系是否构建成功，并说明理由______。
【答案】（1）A （2） ①. ①⑤ ②. ③⑥
（3） ①. ② ②. ⑥ （4）ABD
（5） ①. 构建表达载体 ②. Bgl II、Nt I
（6）酵母 （7）可能成功。
已知PG酶的理论分子质量约为35kDa，图中35 kDa 附近可见达标条带，且表达量随培养时间增加而逐渐增多，极可能就是PG酶。但也可能是分子量相同的其他蛋白质，需要进一步地分离并检测，才能确认它是否为PG酶
【分析】1、培养基：（1）概念：人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出的供其生长繁殖的营养基质；（2）营养构成：各种培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐，此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。例如，培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加维生素，培养霉菌时需将培养基的pH调至酸性，培养细菌时需将pH调至中性或微碱性，培养厌氧微生物时则需要提供无氧的条件。
2、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。（4）目的基因的检测与鉴定
【小问1详解】
培养基I中的谷氨酰胺-甘氨酸遇热易分解，灭菌时温度不宜过高，可采用过滤除菌的方式，故选A。
【小问2详解】
分析题图可知，培养基II是固体培养基，含适量凝固剂，呈固态，可用于土壤中能产生PG酶的金黄杆菌的分离；培养基III是液体培养基，不含凝固剂，呈液态，可用于金黄杆菌的发酵培养以获得PG酶。
【小问3详解】
酶具有专一性，由于细菌细胞壁的成分是肽聚糖，在制备细菌的原生质体时需利用溶菌酶去除细胞壁；获得原生质体后，可利用聚乙二醇促使原生质体融合。
【小问4详解】
PCR是聚合酶链式反应的缩写，它是一项根据DNA半保留复制原理，在体外提供参与DNA复制的各种组分和反应条件，对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。PCR中引物是能与两条模板链结合的短核苷酸片段，其长度是影响PCR特异性的关键因素之一，A正确；PCR过程中，DNA聚合酶只能从引物的3’端开始连接脱氧核苷酸，故新链的合成方向只能从5’—3’，B正确；C、PCR过程中引物不可以重复利用，C错误；D、退火时，即温度下降到50℃左右时，引物与单链DNA模板结合，D正确。故选ABD。
【小问5详解】
过程②是将目的基因导入受体细胞的过程，在此之前需要先构建基因表达载体，即将PG酶基因与pPIC9K质粒重组。限制酶是切割DNA分子的工具，在构建基因表达载体时，需要用同一种限制酶或能产生相同末端的限制酶分别切割质粒和目的基因，根据图1、图2分析，选择用于切割pPIC9K质粒的限制性内切核酸酶是Bgl II、Nt I，能产生和目的基因相同的末端。
【小问6详解】
分析题图可知，先将重组质粒转化到大肠杆菌中进行扩增，再将质粒导入酵母菌中，故该重组DNA技术的受体细胞是酵母。
【小问7详解】
分析题图可知，PG酶酵母表达体系可能构建成功，已知PG酶的理论分子质量约为35kDa，图中35kDa 附近可见达标条带，且表达量随培养时间增加而逐渐增多，极可能就是PG酶，但也可能是分子量相同的其他蛋白质，需要进一步地分离并检测，才能确认它是否为PG酶。
四、马方综合征（14分）
4. 马方综合征（MFS）是由FBN1基因突变引起的多系统受累的结缔组织遗传病，临床症状主要表现为主动脉根部动脉瘤、晶状体异位和骨骼畸形等。FBN1基因编码的原纤维蛋白1主要参与细胞的生长与维持。现收集到某MFS家系，系谱图如图8。
（1）据图推测MFS的遗传方式不可能是______。（多选）
A. 常染色体显性遗传
B. 伴X染色体显性遗传
C. 常染色体隐性遗传
D. 伴X染色体隐性遗传
（2）进一步研究发现，Ⅲ-3的致病基因仅来自Ⅱ-2。据此推测，先证者的基因型是______，其初级卵母细胞含有______个致病基因。（FBN1基因用G、g表示）
（3）不考虑分裂异常，下列关于先证者致病基因的分布情况正确的是______。（编号选填）
①部分次级卵母细胞含有②所有胰岛β细胞含有③部分初级卵母细胞含有④部分卵细胞含有⑤所有第二极体都不含有
（4）通过产前诊断判断胎儿是否患MFS，下列措施可行的是______。（多选）
A. 性别筛选B. B超检查C. 基因检测D. 染色体分析
（5）研究者对来自不同种族的秘鲁人（世界上身材最矮的人）的样本进行分析显示，其突变的FBN1基因E1297G与马方综合征无关，但与平均身高有关。下列相关分析错误的是______。（单选）
A. E1297G与马方综合征无关可能是因为基因突变是不定向的
B. 身材矮小可能是秘鲁环境对性状选择的结果
C. 突变的FBN1 基因E1297G对人类的进化一定是不利的
D. 比较不同地域人群的FBN1基因碱基序列可以作为生物进化的微观证据
【答案】（1）BD （2） ①. Gg ②. 1或2
（3）①②④ （4）BC （5）C
【分析】基因突变具有普遍性、低频性、不定向性、随机性、多害少利性等特点。
【小问1详解】
根据伴性遗传中基因交叉遗传的特点，若是显性遗传，则男性患者的母亲和女儿一定患病，在系谱图中Ⅱ-3患病，但是其母亲Ⅰ-2正常，所以可以排除伴X显性遗传；若是隐性遗传，则女性患者的父亲和儿子一定患病，在系谱图中，Ⅱ-2患病，但是其儿子Ⅲ-1正常，所以可以排除排除伴X隐性遗传，分析系谱图，没有性状分离现象，所以无法判断是常染色体的显性还是隐性。
故选BD。
【小问2详解】
由Ⅲ-3的致病基因仅来自Ⅱ-2，可知Ⅱ-1的基因型为gg，Ⅱ-3的基因型为G ，所以先证者的基因型为Gg，其初级卵母细胞在DNA分子复制之前（G1），含有1个G(治病基因），在DNA分子复制之后含有2个G。
【小问3详解】
根据减数分裂的特点，可知，基因型为Gg的个体中G、g位于一对同源染色体上，而同源染色体存在于初级卵母细胞和所有的体细胞，当先证者（为女性）进行减数分裂形成卵细胞时，同源染色体上的等位基因G、g在减数分裂的后期分离，随着减数第一次分裂结束，部分的次级卵母细胞和极核。故应选①②④。
【小问4详解】
MFS疾病非伴性遗传，染色体正常，故无需进行性别筛选和染色体分析。该病具有明显的组织结构异常，由基因所决定，所以可以通过B超来检测是否具有晶状体异位、骨骼畸形等特征加以判断，同时可以对细胞进行基因检测进行判断。
故选BD。
【小问5详解】
A、基因突变具有不定向性，所以突变FBN1基因E1297G，可能与马方综合征无关，A正确；
B、一种性状的出现通常是特定的环境对性状的选择的结果，所以身材矮小可能是秘鲁环境对性状选择的结果，B正确；
C、基因突变具有多害少利性，C错误；
D、对不同地域人群的FBN1基因碱基序列进行比较，可以作为生物进化的微观证据，D正确；
故选C。
五、血糖调节（15分）
5. 人体的血糖平衡受神经系统和内分泌系统的双重调节，部分过程如图9所示，符号◆、●、▲代表物质。

（1）胰岛B细胞除能直接感知血糖浓度变化外，还受神经系统的调节。图中脑的某区域调节胰岛细胞分泌胰岛素的过程属于______ (非条件反射/条件反射)，引起此反射的有效刺激是______。
（2）结合图分析，下列膜蛋白中，体现细胞膜的物质交换和信息交流功能的分别是______、______。（编号选填）
①GLUT2 ②K+通道 ③蛋白M ④Ca2+通道
（3）从下列①-⑥中选择并按顺序表示蛋白M从合成到定位的路径______。
①核糖体 ②内质网 ③溶酶体 ④高尔基体 ⑤质膜 ⑥胞外
（4）胰岛B细胞内K+浓度为细胞外28倍，细胞外Ca2+为细胞内15000倍，与神经细胞一样存在外正内负的静息电位。胰岛B细胞膜内外K+和Ca2+浓度差的维持主要依靠的运输方式是______。
（5）线粒体中产生大量ATP的过程是______（三羧酸循环/电子传递链）。当细胞内ATP/ADP升高引起K+通道关闭时，膜内外电位差的绝对值______（增加/减小），膜电位的改变引发Ca2+内流，促进“▲”的释放。
【答案】（1） ①. 非条件反射 ②. 血糖浓度偏高
（2） ①. ①②④ ②. ③
（3）①②④⑤ （4）主动运输
（5） ①. 电子传递链 ②. 减小
【分析】1、机体通过神经调节和体液调节的方式可以调节血糖的平衡。血糖调节的中枢位于下丘脑，降低血糖的激素只有胰岛素。升血糖的激素有胰高血糖素和肾上腺素。
2、胰岛素降低血糖的机理是：促进组织细胞对葡萄的的氧化分解，促进肝糖原和肌糖源的合成，促进葡萄糖转化为非糖物质。
3、静息电位的维持主要是钾离子的外流，静息电位表现为内负外正。
【小问1详解】
当血糖浓度偏，刺激下丘脑的某一区域调节胰岛B细胞分泌胰岛素，该过程属于非条件反射。
【小问2详解】
结合图分析，下列膜蛋白中，能体现细胞膜的物质交换功能的是①GLUT2（载体蛋白）、②K+通道和④Ca2+通道（通道蛋白），能体现信息交流功能的是③蛋白M （受体）。
【小问3详解】
由图可知，蛋白M属于受体蛋白，最终在膜上发挥作用，所以从合成到定位的路径为①核糖体、②内质网、④高尔基体、⑤质膜。
【小问4详解】
由图可知：K+外流，Ca2+内流，而胰岛B细胞内K+浓度为细胞外28倍，细胞外Ca2+为细胞内15000倍，所以胰岛B细胞膜内外K+和Ca2+浓度差的维持，靠的是主动运输。
【小问5详解】
线粒体中产生大量ATP的过程是电子传递链。当细胞内ATP/ADP升高引起K+通道关闭时，K+的外流减少，使得膜内外电位差的绝对值减小。
六、重症肌无力（13分）
6. 重症肌无力（MG）是一种自身免疫病，影响神经肌肉接头的功能。患者产生的自身抗体会结合到肌肉质膜的关键蛋白上，抑制兴奋的传递，引起肌肉收缩无力。图显示了神经肌肉接头的结构和兴奋传递的过程，过程I与MG发病的机制有关。
（1）图所示的肌肉质膜类似于突触中的______结构。
（2）与健康者相比，MG异常的结构属于反射弧五个环节中的______。
（3）根据图，以下有关MG发病时细胞a-d的叙述，正确的是______。(多选)
A. 物质甲是AchR抗原肽
B. 细胞b是抗原呈递细胞
C. 结构乙是AchR抗原受体
D. 细胞d是浆细胞
（4）图过程⑥中，细胞c发生了______。(多选)
A. 细胞凋亡B. 有丝分裂C. 细胞分化D. 细胞生长
（5）关于图的下列分析，错误的是______。(单选)
A. 图中抗体能阻止Ach与其受体的结合
B. Ach调控AchR离子通道对阴离子的通透性
C. MG患者肌肉质膜上的AchR离子通道数量较少
D. MuSK促进AchR离子通道聚集
（6）下列①-④措施中，可能缓解或治疗MG的是______。（编号选填）
①增加乙酰胆碱酯酶②增加乙酰胆碱酯酶抑制剂③提供AchR抗体的抗体④选择性杀死细胞d
【答案】6. 突触后膜
7. 效应器 8. ACD 9. BCD 10. B
11. ②③④
【分析】1、在中枢神经系统的参与下，机体对内外刺激所产生的规律性应答反应，叫做反射，反射是神经调节的基本方式，完成反射的结构基础是反射弧，反射活动需要经过完整的反射弧来实现，如果反射弧中任何环节在结构、功能上受损，反射就不能完成。反射分为条件反射和非条件反射。
2、兴奋在神经元之间需要通过突触结构进行传递，突触包括突触前膜、突触间隙、突触后膜。神经递质只能由突触前膜释放，作用于突触后膜，因此神经元之间兴奋的传递只能是单方向的。
3、特异性免疫分为体液免疫和细胞免疫，体液免疫主要依靠抗体“作战”，抗体的本质是蛋白质，与抗原特异性结合，从而抑制病原体的增殖及其对机体细胞的黏附。
【小问1详解】
神经递质只能由突触前膜释放，作用于突触后膜，分析题图可知，突触前膜释放的神经递质Ach作用于肌肉质膜的受体蛋白上，故图所示的肌肉质膜类似于突触中的突触后膜。
【小问2详解】
反射弧是反射的结构基础，反射弧包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器，其中效应器由传出神经末梢及其支配的肌肉或腺体组成，MG异常的结构是神经肌肉接头，属于反射弧的效应器。
【小问3详解】
分析题图可知，细胞a是抗原呈递细胞，可以将抗原信息暴露在细胞表面，以便呈递给其他细胞，细胞b表面的物质甲即AchR抗原肽；细胞b是辅助性T细胞，细胞c为B细胞，B细胞表面存在AchR抗原受体，可对抗原进行特异性识别；B细胞活化后可分化为细胞d，即浆细胞，浆细胞对抗原无识别作用，但能产生抗体。故选ACD。样地组别
每百平方米有效洞口数(个)
植物总盖度(%)
0-40cm土壤水分(%)
物种多样性
禾本科、莎草科植物占比(%)
①强扰动
9~16
50.8b
41.0a
2.08b
23.5
②中强扰动
5~8
94.1a
47.3b
2.56a
33.75
③中弱扰动
3~4
96.4a
38.6a
2.37a
48.83
④弱扰动
1~2
938a
35.1a
2.53a
25.6
组别
处理
叶片喷施
温度(昼/夜)
光照
光周期
CK
①蒸馏水
③25/18℃
⑤300μml·ｍ-2·ｓ-1
12/12h
EBR
②0.1μml·L-1EBR
④18/12℃
⑥80μml·ｍ-2·ｓ-1
12/12h
组别
净光合速率
（μml·ｍ-2·ｓ-1）
SPAD值
气孔开放度
（mml·ｍ-2·ｓ-1）
Rubis酶活
（U·g-1FW）
MAD含量
（mml·g-1FW）
CK
9.7±0.26
39.77±0.66
495±10.07
183±0.32
4.30±0.08
LS
4.5±0.06
31.13±0.73
376±10.51
0.92±0.21
7.82±0.34
EBR
7.2±0.25
37.57±0.48
419±2.65
1.39±0.11
5.97±0.27
样地组别
每百平方米有效洞口数(个)
植物总盖度(%)
0-40cm土壤水分(%)
物种多样性
禾本科、莎草科植物占比(%)
①强扰动
9~16
50.8b
41.0a
2.08b
23.5
②中强扰动
5~8
94.1a
47.3b
2.56a
33.75
③中弱扰动
3~4
96.4a
386a
2.37a
48.83
④弱扰动
1~2
93.8a
35.1a
2.53a
25.6
组别
处理
叶片喷施
温度(昼/夜)
光照
光周期
CK
①蒸馏水
③25/18℃
⑤300μml·ｍ-2·ｓ-1
12/12h
EBR
②0.1μml·L-1EBR
④18/12℃
⑥80μml·ｍ-2·ｓ-1
12/12h
组别
净光合速率
（μml·ｍ-2·ｓ-1）
SPAD值
气孔开放度
（mml·ｍ-2·ｓ-1）
Rubis酶活
（U·g-1FW）
MAD含量
（mml·g-1FW）
CK
9.7±0.26
39.77±0.66
495±10.07
1.83±0.32
4.30±0.08
LS
4.5±0.06
31.13±0.73
376±10.51
0.92±0.21
7.82±0.34
EBR
7.2±0.25
37.57±0.48
419±2.65
1.39±0.11
5.97±0.27