上海市寶山區(qū)2023-2024學(xué)年高三上學(xué)期期末質(zhì)量監(jiān)測生物學(xué)試題

上海市寶山區(qū)2023-2024學(xué)年高三上學(xué)期期末質(zhì)量監(jiān)測生物學(xué)試題姓名：__________班級：__________考號：__________題號一二三四五總分評分一、退化草地的修復(fù)1．圍欄封育作為草地管理的基本方式，具有投資少、見效快、簡單易行等優(yōu)點，是退化草地生態(tài)修復(fù)應(yīng)用最廣泛的途徑之一。在以牦牛、馬為主要牧畜的某輕度退化草場部分區(qū)域進行圍欄封育處理，封育區(qū)內(nèi)禁止放牧，研究人員獲得了之后4年草地植物群落的數(shù)據(jù)變化如表1。處理可食牧草生物量（g/m2）毒害草生物量（g/m2）密度（枝/m2）高度（mm）CK（對照）347.3a323.5a1931.7a69.0a第1年359.7a296.8b1923.0a74.4a第2年565.5b287.6b2113.6b89.2b第3年966.3c245.4c2254.7b111.8c第4年960.3c249.1c2253.9b112.3c注：同列的字母不同表示差異顯著（1）本研究獲取的CK組數(shù)據(jù)來自（圍欄封育區(qū)的當年/圍欄外的自由放牧區(qū)）較為合理。（2）草地植物群落在該草地生態(tài)系統(tǒng)中具有的作用有____。（多選）A．作為該系統(tǒng)能量流動的起點B．作為生產(chǎn)者參與該系統(tǒng)的組成C．可與牧畜之間進行信息傳遞D．僅參與系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)中的碳循環(huán)（3）分析數(shù)據(jù)結(jié)合已學(xué)知識，推測圍欄封育后植物群落密度、高度變化的可能原因有____。（多選）A．圍欄避免了牧畜的采食和踐踏 B．環(huán)境容納量增大C．可食牧草繁殖后代的概率增加 D．可食牧草和毒害草競爭加?。?）草地中高原雪兔主要取食一些低矮的喜陽草本，牦牛喜食株高較高的莎草科植物，若不考慮其他影響因素，隨著圍欄封育時間的增加，封育區(qū)內(nèi)高原雪兔的種群數(shù)量會，請簡述你所持觀點的理由。（5）系統(tǒng)可如圖所示分為封閉系統(tǒng)和開放系統(tǒng)，若將圍欄封育區(qū)和自由放牧區(qū)視作兩個單獨的生態(tài)系統(tǒng)，則圍欄封育區(qū)屬于（封閉/開放）系統(tǒng)。（6）可建議在圍欄封育后第年重新放牧，結(jié)合表中數(shù)據(jù)簡述理由?；虬l(fā)生同義突變不會改變其編碼的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，非同義突變則相反。分子進化理論認為，可根據(jù)基因的非同義突變速率Ka和同義突變速率Ks的比值ω（Ka/Ks）來衡量基因受自然選擇壓力的大小。牦牛和黃牛是近緣物種，牦牛一般生活在高寒低氧的高海拔地區(qū)，黃牛主要生活在低海拔地區(qū)。（7）已知部分氨基酸對應(yīng)的密碼子，苯丙氨酸：5’-UUU-3’、5’-UUC-3’組氨酸：5’-CAU-3’、5’-CAC-3’絲氨酸：5’-UCC-3’、5’-UCA-3’、5’-UCG-3’、5’-UCU-3’牦?；蚪M分析中，所發(fā)現(xiàn)編碼鏈的以下突變?yōu)榉峭x突變的是。（編號選填）①5’-CAT-3’→5’-CAC-3’②5’-TTC-3’→5’-TCA-3’③5’-TCG-3’→5’-TCA-3’④5’-TCG-3’→5’-TCT-3’（8）自然選擇對同義突變和非同義突變的壓力是不一樣的，如果非同義突變能使生物更好地適應(yīng)環(huán)境，則其被保留固定的速率（Ka）會較（低/不變/高），結(jié)合相關(guān)信息推測，與黃牛相比，牦?；蚪M中ω值明顯較高的基因可能有。（多選）A.毛色相關(guān)基因B.低氧應(yīng)答相關(guān)基因C.免疫相關(guān)基因D.線粒體功能相關(guān)基因二、水通道蛋白2．科學(xué)家發(fā)現(xiàn)一種質(zhì)膜蛋白CHIP28并推測其可能與水分子進出細胞相關(guān)，將CHIP28的mRNA注入到非洲爪蟾的卵母細胞，一段時間后將注入和未注入mRNA的兩組卵母細胞置于低濃度溶液，持續(xù)觀察細胞變化結(jié)果如圖，初步證明科學(xué)家的推測是正確的。隨后在許多動物植物、微生物中相繼發(fā)現(xiàn)了類似運輸水的通道蛋白，并將其統(tǒng)稱為水通道蛋白（AQPs）。（1）結(jié)合圖文判斷，（甲組/乙組）為注入了CHIP28蛋白mRNA的卵母細胞。該組細胞在置入低濃度溶液前細胞內(nèi)發(fā)生了。（選擇編號并按照正確的順序進行排列）①細胞核CHIP28基因轉(zhuǎn)錄②內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體加工CHIP28③核糖體合成CHIP28④囊泡運輸CHIP28并整合到質(zhì)膜（2）該實驗選用非洲爪蟾的卵母細胞作為材料，主要原因應(yīng)是____。（單選）A．該卵母細胞體積較大，便于注入mRNAB．該卵母細胞體積較大，便于觀察形態(tài)變化C．該卵母細胞胞內(nèi)溶液濃度較低D．該卵母細胞質(zhì)膜對水的透過性較低（3）研究發(fā)現(xiàn)，甘油分子可經(jīng)AQPs順濃度梯度跨膜，此跨膜方式為____。（單選）A．自由擴散 B．協(xié)助擴散 C．主動運輸 D．胞吞胞吐（4）不同生物體內(nèi)AQPs種類和數(shù)量差異性較大，與其生活環(huán)境、移動的局限性、主動獲取水源的能力等相關(guān)。已發(fā)現(xiàn)大豆約有60多種AQPs，脊椎動物約有11-13種，小球藻約有5種，據(jù)此推測，水稻的AQPs種類最可能為___。（單選）A．75種 B．33種 C．15種 D．7種（5）AQP4是中樞神經(jīng)系統(tǒng)的主要水通道蛋白，在星形膠質(zhì)細胞上分布較多，若免疫系統(tǒng)產(chǎn)生針對AQP4的抗體，會造成星形膠質(zhì)細胞的損傷、繼而導(dǎo)致髓鞘受損的視神經(jīng)脊髓炎譜系疾?。∟MOSD）據(jù)資料分析，NMOSD是一種病。AQP4被免疫系統(tǒng)識別為，并引發(fā)了機體的免疫。（編號選填）①免疫缺陷?、谧陨砻庖卟、勖庖呋钚晕镔|(zhì)④抗原⑤特異性免疫⑥非特異性免疫⑦細胞免疫⑧體液免疫（6）免疫系統(tǒng)中存有一個補體系統(tǒng)，補體是由系列蛋白質(zhì)組成，激活后能發(fā)揮免疫作用，NMOSD的產(chǎn)生與補體密切相關(guān)：抗體與AQP4結(jié)合后，激活相應(yīng)補體，補體作用于星形膠質(zhì)細胞，造成細胞的損傷和裂解死亡，最終導(dǎo)致NMOSD。據(jù)此分析，補體應(yīng)屬于（免疫器官/免疫細胞/免疫活性物質(zhì)），其作用效果與細胞類似。（7）為驗證MNOSD的發(fā)病機制，研究人員用小鼠脊髓進行實驗，請將實驗補充完整。組①：AQP4基因敲除小鼠脊髓+抗AQP4抗體+補體組②：野生型小鼠脊髓+抗AQP4抗體組③：野生型小鼠脊髓+補體組④：?？梢宰鳛閷嶒灥挠^察指標。三、改造生物合成乳酸3．以乳酸為主要原料可合成聚乳酸，是一種可生物降解的材料，有廣泛應(yīng)用。為了提高乳酸產(chǎn)量，科研人員以光合生物制造技術(shù)構(gòu)建聚球藻細胞工廠來生產(chǎn)乳酸，下圖表示一個天然缺乏乳酸合成途徑的聚球藻細胞經(jīng)改造后的乳酸合成途徑，途徑①中LdhD是合成乳酸所需的NADH依賴型乳酸脫氫酶，來自保加利亞乳酸菌，途徑②中LdhDs是NADPH依賴型的乳酸脫氫酶，虛線部分代表改造后新增的代謝過程。（1）如圖所示，聚球藻無核膜包被的細胞核，能進行光合作用，由此可見生物進行光合作用必須具備的內(nèi)部條件有。（編號選填）①葉綠體②光合色素③適宜光照④相關(guān)酶⑤二氧化碳（2）在改造后的聚球藻中，可能發(fā)生的能量轉(zhuǎn)換有____。（多選）A．光能轉(zhuǎn)換為活躍化學(xué)能 B．活躍化學(xué)能轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定化學(xué)能C．穩(wěn)定化學(xué)能轉(zhuǎn)換為熱能 D．穩(wěn)定化學(xué)能轉(zhuǎn)換為活躍化學(xué)能（3）科研人員最初利用來自保加利亞乳酸菌中的LdhD基因構(gòu)建了通過途徑①合成乳酸的聚球菌，構(gòu)建的表達載體應(yīng)具備，構(gòu)建過程中需要用到。（編號選填）①LdhD基因②乳酸轉(zhuǎn)運蛋白基因③標記基因④DNA聚合酶⑤限制性內(nèi)切核酸酶⑥D(zhuǎn)NA連接酶（4）經(jīng)培養(yǎng)后發(fā)現(xiàn)，構(gòu)建了途徑①的聚球藻生產(chǎn)乳酸的效率不高，有可能是因為____。（多選）A．聚球藻胞內(nèi)環(huán)境不適合LdhD發(fā)揮作用B．聚球藻內(nèi)表達出來的LdhD結(jié)構(gòu)發(fā)生改變C．轉(zhuǎn)入的基因在聚球藻內(nèi)表達效率低D．乳酸轉(zhuǎn)運蛋白效率低下，細胞內(nèi)乳酸積累抑制合成速率（5）繼續(xù)研究發(fā)現(xiàn)，若將LdhD中第176到178位原有氨基酸序列替換為丙氨酸-精氨酸-絲氨酸，則可得到利用NADpH為其主要輔因子的突變酶，即LdhDs，設(shè)計引物以PCR獲取突變酶目的基因，屬于蛋白質(zhì)工程的（定點突變/定向進化）策略。最終獲得目的基因后在聚球藻內(nèi)構(gòu)建出途徑②，培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)乳酸產(chǎn)量大增。（6）耐熱地衣芽孢桿菌中也有活性較高的LdhD，如圖為來自保加利亞乳酸菌和耐熱地衣芽孢桿菌的LdhD酶活性比較，試分析將耐熱地衣芽孢桿菌的LdhD基因轉(zhuǎn)入聚球藻，是否可以進一步提高其產(chǎn)乳酸的能力。（7）結(jié)合以上圖文信息，闡述與保加利亞乳酸菌比較，利用改造的聚球藻生產(chǎn)乳酸具有哪些不同之處。四、新生兒疾病篩查4．我國大部分地區(qū)將先天性甲狀腺功能減低癥（CH）、苯丙酮尿癥（PKU）等幾種先天性遺傳性疾病列入新生兒篩查項目，新生兒篩查是出生缺陷三級防控的最后一道防線，也是公共衛(wèi)生防控成功的典范之一。圖（a）為苯丙氨酸在機體內(nèi)的部分代謝過程，已知過高濃度的苯丙氨酸會損傷神經(jīng)系統(tǒng)，多巴胺是一種神經(jīng)遞質(zhì)，與認知功能等相關(guān)；圖（b）為一新生兒PKU患者家系圖譜。（1）已知圖（b）中家系個體患PKU的原因是位于12號染色體的PAH基因缺陷，導(dǎo)致苯丙氨酸代謝障礙所致。相對于正常人，III-2個體可能會出現(xiàn)有差異的代謝指標或生理特征有____。（多選）A．苯丙氨酸水平偏高 B．膚色較常人偏黑C．多巴胺水平偏高 D．PAH活性低甚至無活性（2）新生兒篩查是出生缺陷三級防控的最后一道防線，以下可能屬于第一、二道防線的是____。（多選）A．婚檢 B．孕前檢查 C．產(chǎn)前篩查 D．產(chǎn)前診斷（3）相關(guān)基因用P/p表示，II-2個體的基因型可能為（編號選填）。后家庭成員經(jīng)基因檢測發(fā)現(xiàn)男性個體都無p基因，則III-2個體致病基因可能來自于（編號選填）。①PP②Pp③pp④II-3⑤自身的基因突變⑥II-4體細胞基因突變⑦II-4精細胞基因突變（4）已知II-3個體12號染色體上另有一對與阿爾茲海默癥相關(guān)的基因Aa，以下細胞及其基因組成可能出現(xiàn)在II-3體內(nèi)的有。（編號選填）（5）圖（a）中下列物質(zhì)可存在于內(nèi)環(huán)境中的是____。（多選）A．苯丙氨酸 B．酪氨酸C．多巴胺 D．大中性氨基酸載體1（6）對新生兒進行先天性甲狀腺功能減低癥（CH）篩查，檢測的項目是促甲狀腺激素水平，若該激素水平（偏高/偏低），則為疑似患兒，需要進一步復(fù)查確認。（7）若不在新生兒時期就開始采取干預(yù)和治療措施，PKU患者會較常人明顯智力低下，結(jié)合圖文解釋其原因，并針對此病在飲食干預(yù)上提出一條合理的建議。五、甜味蛋白5．甜味蛋白是一類具有甜度高，熱量低等特性的天然甜味劑，有望經(jīng)生物技術(shù)改造和量產(chǎn)后能廣泛應(yīng)用于食品，飲料，藥品生產(chǎn)等。莫內(nèi)林最初是從一種西非植物的漿果中分離提純到的甜味蛋白，甜度是蔗糖的3000倍左右。圖1圖示利用大腸桿菌生產(chǎn)莫內(nèi)林，其中M基因可表達合成莫內(nèi)林。下表是為PCR擴增M基因設(shè)計的引物，畫線部分是所需使用的限制性內(nèi)切核酸酶的識別序列。引物15’GGAATTCCATATGGGCGAATGGGAAATTATCG3’引物25’TTTGGATCCTTACGGCGGCGGAACCGGAC3’（1）引物1的結(jié)合位點可能在（選填圖6中的編號）。畫線部分的序列在A中（有/沒有），在B中（有/沒有）。（2）已知C中的培養(yǎng)基成分有水、酵母粉、蛋白胨和氯化鈉，并按一定比例添加氨芐青霉素。將C中有生長優(yōu)勢的菌落經(jīng)擴大培養(yǎng)后作為菌種在發(fā)酵罐中培養(yǎng)，積累產(chǎn)物，以下操作合理的是____。（多選）A．發(fā)酵罐和培養(yǎng)基需嚴格滅菌B．發(fā)酵罐中培養(yǎng)基成分可去掉氨芐青霉素和瓊脂C．為避免雜菌污染，培養(yǎng)過程中不能補充培養(yǎng)基D．培養(yǎng)過程中，只需合理控制好溫度和pH（3）為了探究莫內(nèi)林對血糖濃度的影響，將上述大腸菌生產(chǎn)的莫內(nèi)林配制成與20mg/L蔗糖溶液等甜度閾值的濃度胃灌空腹小鼠，得實驗結(jié)果如圖2（a），另用不同濃度的莫內(nèi)林溶液胃灌空腹小鼠，實驗結(jié)果如圖2（b）結(jié)合相關(guān)信息和所學(xué)知識，分析實驗可知____。（多選）A．莫內(nèi)林可升高血糖，不適宜作為代糖B．與蔗糖相比，莫內(nèi)林升血糖的效果不顯著C．莫內(nèi)林和蔗糖原素組成相同，因此可轉(zhuǎn)化為血糖D．一定范圍內(nèi)，莫內(nèi)林對血糖的影響不隨其濃度顯著變化（4）通過大腸桿菌生產(chǎn)的莫內(nèi)林甜度較天然莫內(nèi)林大為降低，天然莫內(nèi)林也易因溫度等降低甜度甚至甜味消失，請結(jié)合所學(xué)知識和利用相關(guān)的生物技術(shù)，分析兩種莫內(nèi)林甜度降低的原因并提出進一步改進的工程思路。

答案解析部分1．【答案】（1）圍欄外的自由放牧區(qū)（2）A；B；C（3）A；B；C（4）減少；圍欄封育后無牦牛采食，高大的莎草科植物得以充分生長，喜陽的低矮草本會因陽光、空間等不足生長受抑制，雪兔食物來源減少，數(shù)量下降。（5）開放（6）3；從數(shù)據(jù)可知，第3年草地可食牧草生物量、植物群落的密度、高度與第1、2年和對照組相比有顯著增長，毒害草生物量與第1、2年和對照組相比有顯著減少，且都與第4年無顯著差異，說明第3年植物群落已恢復(fù)到良好狀態(tài)，從草地恢復(fù)、經(jīng)濟效益等考慮，第3年開始放牧較為合理。（7）②（8）高；BD【解析】【解答】(1)據(jù)表格可知，本實驗研究某輕度退化草場部分區(qū)域進行圍欄封育處理之后4年草地植物群落的數(shù)據(jù)變化，自變量為圍欄封育后的時間，對照組(CK組)數(shù)據(jù)應(yīng)該來自圍欄外的自由放牧區(qū)較為合理。

(2)A、能量流動的起點是生產(chǎn)者固定的太陽能，因此草地植物群落固定的太陽能可以作為該系統(tǒng)能量流動的起點，A正確；

B、生態(tài)系統(tǒng)的組成包括非生物的物質(zhì)和能量、生產(chǎn)者、消費者和分解者，草地植物群落能進行光合作用，作為生產(chǎn)者參與該系統(tǒng)的組成，B正確；

C、生態(tài)系統(tǒng)中不同個體中可以進行信息傳遞，因此草地植物群落可與牧畜之間進行信息傳遞，C正確；

D、草地植物群落可以參與該生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)，包括碳循環(huán)、S循環(huán)、N循環(huán)等，D錯誤。

故選：ABC。

(3)ABC、牧畜以植物為食，圍欄可以避免了牧畜的采食和踐踏，植物群落環(huán)境容納量增大，可食牧草繁殖后代的概率增加，進而影響植物群落密度、高度，ABC正確；

D、圍欄封育后，可食牧草和毒害草生存空間增大，種間競爭減弱，D錯誤。故選：ABC。

(4)圍欄封育后無牦牛采食，高大的莎草科植物得以充分生長，喜陽的低矮草本會因陽光、空間等不足生長受抑制，雪兔食物來源減少，因此封育區(qū)內(nèi)高原雪兔的種群數(shù)量會減小。

(5)圍欄封育區(qū)仍然需要外界的太陽光能，需要大氣中的CO2參與，同時也能釋放CO2到外界。因此圍欄封育區(qū)屬于開放系統(tǒng)。

(6)從數(shù)據(jù)可知，第3年草地可食牧草生物量、植物群落的密度、高度與第1、2年和對照組相比有顯著增長，毒害草生物量與第1、2年和對照組相比有顯著減少，且都與第4年無顯著差異，說明第3年植物群落已恢復(fù)到良好狀態(tài)，從草地恢復(fù)、經(jīng)濟效益等考慮，第3年開始放牧較為合理。

(7)基因發(fā)生同義突變不會改變其編碼的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，非同義突變則相反。

①雙鏈DNA中，不能進行轉(zhuǎn)錄的那一條DNA鏈，叫做編碼鏈，該鏈的核苷酸序列與轉(zhuǎn)錄生成的RNA的序列一致(在RNA中是以U取代了DNA中的T)，編碼鏈為5'-CAT-3’，則密碼子為5'-CAU-3’，編碼的是組氨酸，編碼鏈為5'-CAC-3'，則密碼子為5'-CAC-3'，編碼的是組氨酸，編碼的同種氨基酸，不會改變其編碼的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，屬于同義突變，①錯誤；

②編碼鏈5'-TTC-3’，則密碼子為5'-UUC-3’，編碼的是苯丙氨酸，編碼鏈為5'-TCA-3'，則密碼子為5'-UCA-3'，編碼的是絲氨酸，編碼的是不同種氨基酸，可能會改變其編碼的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，屬于非同義突變，②正確；

③編碼鏈5'-TCG-3’，則密碼子為5'-UCG-3'，編碼的是絲氨酸，編碼鏈為5-TCA-3'，則密碼子為5'-UCA-3'，編碼的是絲氨酸，編碼的同種氨基酸，不會改變其編碼的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，屬于同義突變，③錯誤；

④編碼鏈5'-TCG-3’，則密碼子為5'-UCG-3’，編碼的是絲氨酸，編碼鏈為5-TCT-3'，則密碼子為5'-UCU-3’，編碼的是絲氨酸，編碼的同種氨基酸，不會改變其編碼的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，屬于同義突變，④錯誤。故選：②。

(8)自然選擇的結(jié)果是適者生存。如果非同義突變能使生物更好地適應(yīng)環(huán)境，則其被保留固定的速率(Ka)會較高。牦牛和黃牛是近緣物種，牦牛一般生活在高寒低氧的高海拔地區(qū)，黃牛主要生活在低海拔地區(qū)，因此與黃牛相比，牦牛基因組中w值明顯較高的基因可能有低氧應(yīng)答相關(guān)基因，低氧下，能量較少，因此需要線粒體功能增強，為生物體生命活動供能，即線粒體功能相關(guān)基因w值明顯較高，BD正確，AC錯誤。故選：BD。

【分析】1、生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是指生態(tài)系統(tǒng)的組成成分和營養(yǎng)結(jié)構(gòu)（食物鏈和食物網(wǎng)）。

（1）組成成分又包括非生物的物質(zhì)和能量、生產(chǎn)者、消費者和分解者。生產(chǎn)者能將無機物合成有機物，是其他生物物質(zhì)、能量的來源，主要指綠色植物和化能合成作用的生物，消費者加快生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)，有利于生產(chǎn)者的傳粉或種子的傳播，主要指動物，分解者將有機物分解為無機物，歸還無機環(huán)境，指營腐生生活的微生物和動物。

（2）營養(yǎng)結(jié)構(gòu)是指食物鏈和食物網(wǎng)。

2、影響種群數(shù)量變化的因素包括生物因素和非生物因素，動物種群數(shù)量受生物因素影響的同時，也受氣溫、日照和降水等非生物因素的影響，氣候、季節(jié)、降水等的變化，影響程度與種群密度沒有關(guān)系，屬于非密度制約因素，食物和天敵等生物因素對種群數(shù)量的作用強度與該種群的密度是相關(guān)的。

3、mRNA上每三個相鄰的堿基決定1個氨基酸，每三個這樣的堿基稱為一個密碼子，因此密碼子位于mRNA上；反密碼子與密碼子互補配對，位于tRNA上。2．【答案】（1）甲組；③②④（2）D（3）B（4）B（5）②；④；⑤⑧（6）免疫活性物質(zhì)；細胞毒性T（7）野生型小鼠脊髓+抗AQP4抗體+補體；髓鞘壞損程度/膠質(zhì)細胞的損傷或死亡情況【解析】【解答】(1)質(zhì)膜蛋白CHIP28可能與水分子進出細胞相關(guān)，注入了CHIP28蛋白mRNA的卵母細胞吸水速度更快，故甲組為注入了CHIP28蛋白mRNA的卵母細胞。將CHIP28蛋白mRNA注入卵母細胞，會發(fā)生CHIP28蛋白的翻譯、加工和轉(zhuǎn)運，即③核糖體合成CHIP28、②內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體加工CHIP28、④囊泡運輸CHIP28并整合到質(zhì)膜。

(2)AB、該卵母細胞體積較大，便于注入mRNA，且便于觀察形態(tài)變化，為次要原因，不屬于選用非洲爪蟾的卵母細胞作為材料的主要原因，AB錯誤；

C、該卵母細胞胞內(nèi)溶液濃度較低，將卵母細胞置于低濃度溶液，無論有無注入CHIP28的mRNA，都不易觀察到實驗現(xiàn)象，C錯誤；

D、該卵母細胞質(zhì)膜對水的透過性較低，注入CHIP28的mRNA卵母細胞迅速吸水，實驗現(xiàn)象較為明顯，是選用非洲爪蟾的卵母細胞作為材料的主要原因，D正確。故選D。

(3)甘油分子可經(jīng)水通道蛋白(AQPs)順濃度梯度跨膜，此跨膜方式為協(xié)助擴散，B正確。故選B。

(4)大豆和小球藻對比可知，生活環(huán)境越缺水，A0Ps種類越多：大豆和脊椎動物對比可知，移動的局限性越大。AQPs種類越多，大豆的生活環(huán)境比水稻缺水，水稻的移動的局限性比脊椎動物大，且水稻主動獲取水源的能力較強，因此水稻的AQPs種類最可能為小于大豆，且遠大于脊椎動物，故推測水稻的AQPs種類最可能為33種，B正確，ACD錯誤。故選B。

(5)自身免疫病是指機體對自身抗原發(fā)生免疫反應(yīng)而導(dǎo)致自身組織損害所引起的疾病，NMOSD是一種自身免疫病。AQP4被免疫系統(tǒng)識別為④抗原，免疫系統(tǒng)產(chǎn)生針對AQP4的抗體，可知機體產(chǎn)生了⑧體液免疫，體液免疫屬于⑤特異性免疫。

(6)免疫活性物質(zhì)是由免疫細胞或其他細胞產(chǎn)生的發(fā)揮免疫作用的物質(zhì)，補體應(yīng)屬于免疫活性物質(zhì)。補體作用于星形膠質(zhì)細胞，造成細胞的損傷和裂解死亡，與細胞毒性T細胞的作用效果類似，細胞毒性T細胞可以識別并接觸、裂解被同樣病原體感染的靶細胞，

(7)為驗證MNOSD的發(fā)病機制，由(6)可知，NMOSD的產(chǎn)生與補體密切相關(guān)，抗體與AQP4結(jié)合后，激活相應(yīng)補體。該實驗的自變量為AQP4、補體有無，因變量為膠質(zhì)細胞的損傷或死亡情況，實驗步驟為：

組①：AQP4基因敲除小鼠脊髓+抗AQP4抗體+補體；

組②：野生型小鼠脊髓+抗AQP4抗體；組③：野生型小鼠脊髓+補體；

組④：野生型小鼠脊髓+抗AQP4抗體+補體。因變量為膠質(zhì)細胞的損傷或死亡情況，故可通過膠質(zhì)細胞的損傷或死亡情況作為實驗的觀察指標。

【分析】1、分泌蛋白合成與分泌過程：核糖體合成蛋白質(zhì)→內(nèi)質(zhì)網(wǎng)進行粗加工→內(nèi)質(zhì)網(wǎng)“出芽“形成囊泡→高爾基體進行再加工形成成熟的蛋白質(zhì)→高爾基體“出芽“形成囊泡→細胞膜，整個過程還需要線粒體提供能量。

2、物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞?小分子物質(zhì))運輸方式運輸方向是否需要載體是否消耗能量示例自由擴散高濃度到低濃度否否水、氣體、脂類(如甘油，因為細胞膜的主要成分是脂質(zhì))協(xié)助擴散高濃度到低濃度是否葡萄糖進入紅細胞主動運輸?shù)蜐舛鹊礁邼舛仁鞘菐缀跛须x子、氨基酸、葡萄糖等

3、免疫系統(tǒng)的組成：

（1）免疫器官：骨髓、胸腺、脾、淋巴結(jié)、扁桃體等。

（2）免疫細胞：①淋巴細胞：位于淋巴液、血液和淋巴結(jié)中；包括T細胞（在骨髓遷移到胸腺中成熟）、B細胞（在骨髓中成熟）；②吞噬細胞等。

（3）免疫活性物質(zhì)：指的是免疫細胞或其他細胞產(chǎn)生的發(fā)揮免疫作用的物質(zhì)，如抗體、淋巴因子、溶菌酶等。

4、體液免疫過程為：（1）感應(yīng)階段：除少數(shù)抗原可以直接刺激B細胞外，大多數(shù)抗原被吞噬細胞攝取和處理，并暴露出其抗原決定簇；吞噬細胞將抗原呈遞給T細胞，再由T細胞產(chǎn)生淋巴因子作用于B細胞；（2）反應(yīng)階段：B細胞接受抗原刺激后，開始進行一系列的增殖、分化，形成記憶細胞和漿細胞；（3）效應(yīng)階段：漿細胞分泌抗體與相應(yīng)的抗原特異性結(jié)合，發(fā)揮免疫效應(yīng)。當相同的抗原再次進入機體，記憶細胞可以快速增殖分化成漿細胞，產(chǎn)生大量的抗體，稱為二次免疫（再次免疫）。

5、細胞免疫過程為：（1）感應(yīng)階段：吞噬細胞攝取和處理抗原，并暴露出其抗原決定簇，然后將抗原呈遞給T細胞；（2）反應(yīng)階段：T細胞接受抗原刺激后增殖、分化形成記憶細胞和效應(yīng)T細胞，同時T細胞能合成并分泌淋巴因子，增強免疫功能。（3）效應(yīng)階段：效應(yīng)T細胞發(fā)揮效應(yīng)，激活靶細胞內(nèi)的溶酶體酶使靶細胞裂解。

6、免疫失調(diào)引起的疾病（1）過敏反應(yīng)：指已免疫的機體在再次接受相同物質(zhì)的刺激時所發(fā)生的反應(yīng)。引起過敏反應(yīng)的物質(zhì)叫做過敏原。如花粉、油漆魚蝦等海鮮、青霉素、磺胺類藥物等（因人而異）。（2）自身免疫病是指機體對自身抗原發(fā)生免疫反應(yīng)而導(dǎo)致自身組織損害所引起的疾病。舉例：風濕性心臟病、類風濕性關(guān)節(jié)炎、系統(tǒng)性紅斑狼瘡等。（3）免疫缺陷病是指由于機體免疫功能不足或缺乏而引起疾病。一類是由于遺傳而使機體生來就有的先天性免疫缺陷??；一類是由于疾病和其他因素引起的獲得性免疫缺陷病，如艾滋病。3．【答案】（1）②④（2）A；B；C；D（3）①②③；⑤⑥（4）A；C；D（5）定點突變（6）不能，若在一般溫度下培養(yǎng)，耐熱芽孢桿菌LdhD酶活性低于保加利亞乳酸菌該酶的活性，不能提高產(chǎn)乳酸能力。若在較高溫度下培養(yǎng)，耐熱地衣芽孢桿菌LdhD酶活性遠高于保加利亞乳酸菌該酶的活性，但球聚藻本身的光合作用等生理活動可能無法正常進行，生成乳酸所需的原料等不足，產(chǎn)乳酸能力也不能提高。（若答不一定，需增加30到40度區(qū)間合理分析其可能性）（7）與保加利亞乳酸菌相比，因球聚藻可利用光合作用產(chǎn)物轉(zhuǎn)化為乳酸，無需添加有機碳源，培養(yǎng)基成分簡單；同時改造后的球聚藻有NADH依賴型和NADPH依賴型兩種乳酸脫氫酶催化乳酸生成，保加利亞乳酸菌無NADHP依賴型酶途徑；在培養(yǎng)和生產(chǎn)過程中，需給球聚藻提供光照?！窘馕觥俊窘獯稹?1)聚球藻無核膜包被的細胞核，為原核生物，原核生物只有唯一的細胞器核糖體，沒有葉綠體，聚球藻能進行光合作用，其細胞內(nèi)含有光合色素和與光合作用有關(guān)的酶，由此可見生物進行光合作用必須具備的內(nèi)部條件有②光合色素和④相關(guān)酶。

(2)如圖可知，改造后的聚球藻細胞可以吸收光能，將光能轉(zhuǎn)換為NADPH中活躍化學(xué)能，NADPH中活躍化學(xué)能可以轉(zhuǎn)換為暗反應(yīng)產(chǎn)生的有機物中穩(wěn)定的化學(xué)能，聚球藻細胞還可以進行無氧呼吸，將穩(wěn)定化學(xué)能轉(zhuǎn)換為熱能和ATP中活躍的化學(xué)能，ABCD正確。故選：ABCD。

(3)基因表達載體需要含有目的基因插入位點，標記基因，因此用來自保加利亞乳酸菌中的LdhD基因構(gòu)建了通過途徑①合成乳酸的聚球菌，構(gòu)建的表達載體應(yīng)具備①LdhD基因和③標記基因，合成的乳酸還需要乳酸轉(zhuǎn)運蛋白將其轉(zhuǎn)運至細胞外，因此表達載體還需要具備②乳酸轉(zhuǎn)運蛋白基因，構(gòu)建基因表達載體需要用同⑤種限制性內(nèi)切核酸酶對運載體和目的基因進行切割后，再用⑥D(zhuǎn)NA連接酶將目的基因與運載體連接。

(4)A、聚球藻胞內(nèi)環(huán)境與保加利亞乳酸菌胞內(nèi)環(huán)境不同，可能聚球藻胞內(nèi)環(huán)境不適合LdhD發(fā)揮作用，導(dǎo)致途徑①的聚球藻生產(chǎn)乳酸的效率不高，A正確；

B、聚球藻無核膜包被的細胞核，為原核生物，乳酸菌也為原核生物，細胞內(nèi)均沒有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體，均無法對表達出來的LdhD進行加工修飾，因此聚球藻內(nèi)表達出來的LdhD結(jié)構(gòu)與乳酸菌細胞內(nèi)的LdhD應(yīng)該結(jié)構(gòu)一致，B錯誤；

C、轉(zhuǎn)入的基因在聚球藻內(nèi)表達效率低，也可能會導(dǎo)致LdhD合成數(shù)量減少，進而聚球藻生產(chǎn)乳酸的效率不高，C正確；

D、乳酸轉(zhuǎn)運蛋白效率低下，導(dǎo)致細胞內(nèi)乳酸積累，使細胞內(nèi)pH值下降，抑制乳酸合成速率，D正確。故選：ACD。

(5)由題可知，若將LdhD中第176到178位原有氨基酸序列替換為丙氨酸-精氨酸-絲氨酸，則需定點突變LdhD基因的特點位點，屬于蛋白質(zhì)工程的定點突變策略。

(6)由圖分析可知，若在一般溫度下培養(yǎng)，耐熱芽孢桿菌LdhD酶活性低于保加利亞乳酸菌該酶的活性，不能提高產(chǎn)乳酸能力。若在較高溫度下培養(yǎng)，耐熱地衣芽孢桿菌LdhD酶活性遠高于保加利亞乳酸菌該酶的活性，但球聚藻本身的光合作用等生理活動可能無法正常進行，生成乳酸所需的原料等不足，產(chǎn)乳酸能力也不能提高，因此將耐熱地衣芽孢桿菌的LdhD基因轉(zhuǎn)入聚球藻，不能提高其產(chǎn)乳酸的能力。

(7)與保加利亞乳酸菌比較，利用改造的聚球藻可利用光合作用產(chǎn)物轉(zhuǎn)化為乳酸，無需添加有機碳源，培養(yǎng)基成分簡單，同時改造后的球聚藻有NADH依賴型和NADPH依賴型兩種乳酸脫氫酶催化乳酸生成，保加利亞乳酸菌無NADHP依賴型酶途徑；在培養(yǎng)和生產(chǎn)過程中，需給球聚藻提供光照。

【分析】1、光合作用過程分為光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個階段，光反應(yīng)發(fā)生在葉綠體類囊體薄膜上，是水光解產(chǎn)生氧氣和NADPH，同時將光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能儲存在ATP和NADPH中，暗反應(yīng)又叫碳反應(yīng)，發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中，分為二氧化碳固定和三碳化合物還原兩個過程；二氧化碳與五碳化合物結(jié)合形成兩個三碳化合物叫二氧化碳固定；三碳化合物還原是三碳化合物被NADPH還原形成糖類等有機物，同時將儲存在ATP、NADPH中的化學(xué)能轉(zhuǎn)移動糖類等有機物中。

2、基因表達載體的構(gòu)建：（1）過程：用同一種限制酶切割目的基因和運載體，再用DNA連接酶將目的基因和運載體連接形成重組DNA分子。（2）目的：使目的基因在受體細胞中穩(wěn)定存在并且可以遺傳給下一代并表達和發(fā)揮作用。（3）基因表達載體的組成：目的基因+啟動子+終止子+標記基因。①啟動子在基因的首段，它是RNA聚合酶的結(jié)合位點，能控制著轉(zhuǎn)錄的開始；②終止子在基因的尾端，它控制著轉(zhuǎn)錄的結(jié)束；③標記基因便于目的基因的鑒定和篩選。

3、蛋白質(zhì)工程的實質(zhì)是：改造基因。蛋白質(zhì)工程的過程：根據(jù)中心法則逆推以確定目的基因的堿基序列：預(yù)期蛋白質(zhì)功能→設(shè)計預(yù)期蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)→推測應(yīng)有氨基酸序列→找到對應(yīng)的脫氧核苷酸序列；進行基因修飾或基因合成；最終還是回到基因工程上來解決蛋白質(zhì)的合成問題。因此，蛋白質(zhì)工程生產(chǎn)合成的蛋白質(zhì)是自然界中不存在的新型蛋白質(zhì)分子。4．【答案】（1）A；D（2）A；B；C；D（3）①②；④⑤⑦（4）①（5）A；B；C（6）偏高（7）原因：因PAH基因缺陷，PKU患者體內(nèi)PAH活性低，導(dǎo)致苯丙氨酸積累，酪氨酸含量偏低。高濃度苯丙氨酸會直接損傷新生兒的神經(jīng)系統(tǒng)系統(tǒng)。在通過血腦屏障時，高濃度的苯丙氨酸會和酪氨酸競爭大中性氨基酸載體1，使得進入到腦部神經(jīng)細胞中的酪氨酸更少，在神經(jīng)細胞內(nèi)合成的多巴胺也少，影響新生兒認知功能的發(fā)展，導(dǎo)致智力低下。建議：嚴格控制飲食中苯丙氨酸的攝入/盡量避免進食苯丙氨酸含量高的食物（或同時增加酪氨酸的攝入）等等合理即可【解析】【解答】(1)AD、PKU患者的PAH基因缺陷，PAH活性低甚至無活性，導(dǎo)致苯丙氨酸無法轉(zhuǎn)化為酪氨酸，從而導(dǎo)致苯丙氨酸水平偏高，AD正確；B、PKU患者PAH活性低甚至無活性，苯丙氨酸無法轉(zhuǎn)化為酪氨酸，無法產(chǎn)生黑色素，故PKU患者膚色較常人偏白，B錯誤；C、PKU患者苯丙氨酸水平偏高，高濃度的苯丙氨酸會損傷神經(jīng)系統(tǒng)，多巴胺水平偏低，C錯誤。故選：AD。

(2)婚檢、孕前檢查、產(chǎn)前篩查、產(chǎn)前診斷都能在一定程度上預(yù)防遺傳病的產(chǎn)生和發(fā)展，大大降低病兒的出生率，屬于新生兒篩查的第一、二道防線，ABCD正確。故選：ABCD。

(3)由題意可知“圖(b)中家系個體患PKU的原因是位于12號染色體的PAH基因缺陷"可知，該病為常染色體遺傳病，II-3、I1-4不患病，生出患病的III-2個體，說明該病為常染色體隱性遺傳病，III-2個體的基因型pp，II-3的基因型為Pp，I-1、I-2的基因型都可能為Pp、PP，II-2個體的基因型可能為①PP②Pp。后家庭成員經(jīng)基因檢測發(fā)現(xiàn)男性個體都無p基因，說明II-4的基因型為PP，III-2個體致病原因為基因突變，I11-2個體致病基因可能來自于④II-3、⑤自身的基因突變、⑦II-4精細胞基因突變。

(4)①II-3個體的基因型為AaPp，①細胞表示處于減數(shù)第一次分裂中期的初級卵母細胞，①正確；

②細胞表示處于減數(shù)第二次分裂后期的極體，但分離的子染色體的基因型應(yīng)該相同，②錯誤；

③細胞表示有絲分裂后期，但ap、AP應(yīng)該位于同一條染色體上，③錯誤；

④細胞表示處于減數(shù)第二次分裂后期的次級卵母細胞，但分離的子染色體的基因型應(yīng)該相同，④錯誤。故選：①。

(5)ABC、苯丙氨酸、酪氨酸、多巴胺可存在于內(nèi)環(huán)境，ABC正確；D、大中性氨基酸載體1位于細胞膜上，不存于內(nèi)環(huán)境中，D錯誤。故選：ABC。

(6)當新生兒患有先天性甲狀腺功能減低癥(CH)時，甲狀腺激素的分泌量減少，對下丘腦和垂體的抑制作用減弱，促甲狀腺激素水平偏高。

(7)因PAH基因缺陷，PKU患者體內(nèi)PAH活性低，導(dǎo)致苯丙氨酸積累，酪氨酸含量偏低。高濃度苯丙氨酸會直接損傷新生兒的神經(jīng)系統(tǒng)系統(tǒng)。在通過血腦屏障時，高濃度的苯丙氨酸會和酪氨酸競爭大中性氨基酸載體1，使得進入到腦部神經(jīng)細胞中的酪氨酸更少，在神經(jīng)細胞內(nèi)合成的多巴胺也少，影響新生兒認知功能的發(fā)展，導(dǎo)致智力低下，因此PKU患者會較常人明顯智力低下。對該病在飲食方面的建議：嚴格控制飲食中苯丙氨酸的攝入/盡量避免進食苯丙氨酸含量高的食物(或同時增加酪氨酸的攝入)等等。

【分析】1、遺傳病的監(jiān)測和預(yù)防：遺傳病的監(jiān)測和預(yù)防（1）產(chǎn)前診斷：產(chǎn)前診斷需在胎兒出生前進行，進行羊水檢查、B超檢查、孕婦血細胞檢查及基因診斷等，目的是確定胎兒是否患有某種遺傳病或先天性疾病。（2）遺傳咨詢：在一定的程度上能夠有效的預(yù)防遺傳病的產(chǎn)生和發(fā)展。（3）禁止近親婚配：降低隱性遺傳病的發(fā)病率。

2、基因突變是指基因中堿基對的增添、缺失或替換，這會導(dǎo)致基因結(jié)構(gòu)的改變，進而產(chǎn)生新基因。

3、血漿、淋巴、組織液中物質(zhì)：

①小腸吸收的物質(zhì)在血漿、淋巴中運輸：水、鹽、糖、氨基酸、維生素、血漿蛋白、甘油、脂肪酸等。

②細胞分泌物：抗體、淋巴因子、神經(jīng)遞質(zhì)、激素等。

③細胞代謝產(chǎn)物：CO2、水分、尿素等。

4、甲狀腺激素的作用是促進新陳代謝，加速體內(nèi)物質(zhì)分解，促進動物個體發(fā)育，提高神經(jīng)系統(tǒng)興奮性。甲狀腺激素的分級調(diào)節(jié)：如果外界條件寒冷等因素的刺激下，下丘腦會分泌促甲狀腺激素釋放激素，這種激素作用于垂體后，使垂體分泌促甲狀腺激素，促甲狀腺激素作用于甲狀腺，使甲狀腺分泌甲狀腺激素分泌增多；甲狀腺激素的調(diào)節(jié)屬于反饋調(diào)節(jié)：當甲狀腺激素增多后，反過來又會抑制下丘腦和垂體的激素分泌，使得機體得到甲狀腺激素的調(diào)節(jié)，同時又保證甲狀腺激素分泌不致過多。5．【答案】（1）②或③；有；有（2）A；B（3）B；D（4）原因：大腸桿菌生產(chǎn)的莫內(nèi)林甜度降低，可能是因其為原核生物，細胞無法加工修飾合成的莫內(nèi)林，分子結(jié)構(gòu)與植物中的天然莫內(nèi)林有差異。因天然莫內(nèi)林是蛋白質(zhì)，容易受到溫度等條件的影響改變結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致甜度下降甚至甜味消失。工程思路：基于甜度下降的原因?qū)懗鱿鄳?yīng)的較為完整的工程學(xué)思路，即需從基因水平加以改造，導(dǎo)入到合適的受體細胞進行表達，并對新蛋白進行性能檢測和篩選。環(huán)節(jié)參考獲取新莫內(nèi)林基因構(gòu)建表達載體并導(dǎo)入合適的受體細胞篩選并獲取性能優(yōu)良的莫內(nèi)林方法或操作參考如：對莫內(nèi)林基因進行隨機突變獲得系列突變基因/如：基于提高穩(wěn)定性又保持甜度的要求設(shè)計新的莫內(nèi)林分子結(jié)構(gòu)，對基因進行定點突變獲得新基因/如：基于提高穩(wěn)定性又保持甜度的要求設(shè)計新的莫內(nèi)林分子結(jié)構(gòu)，自主設(shè)計、拼裝（人工合成）新基因其他合理亦可將獲取的新基因構(gòu)建表達載體，導(dǎo)入到真核細胞中，如酵母菌、動物細胞、植物細胞等等合理即可通過微生物培養(yǎng)/動物細胞培養(yǎng)/植物細胞培養(yǎng)等等合理操作獲得具有新結(jié)構(gòu)的莫內(nèi)林，分析其穩(wěn)定性和甜度，篩選性能優(yōu)良的產(chǎn)品?！窘馕觥俊窘獯稹?1)DNA聚合酶只能從引物的3'端延伸子鏈，因此要想PCR出M基因，因此引物1的結(jié)合位點可能在②或③。畫線部分是所需使用的限制性內(nèi)切核酸酶的識別序列，PCR出的M基因中含有該限制性內(nèi)切核酸酶的識別序列，那么要想M基因能連接在質(zhì)粒中，那么質(zhì)粒A中也應(yīng)該有該序列，因為M基因和質(zhì)粒用同種限制酶切割，因此連接之后的重組質(zhì)粒B中也含有該酶的識別序列。

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