2024年上海市松江区高三上学期高考&等级考生物一模试卷含详解

这是一份2024年上海市松江区高三上学期高考&等级考生物一模试卷含详解，共23页。
1．本考试设试卷和答题纸两部分，所有答题必须涂（选择题）或写（非选择题）在答题纸上，做在试卷上一律不得分。
2．答题前，务必在答题纸上填写姓名和考号。答题纸与试卷在试卷编号上是一一对应的，答题时应特别注意，不能错位。
3．“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、松江鲈（16分）
1. I.松江鲈（Trachidermus fasciatus）远近闻名，但并非仅产于松江。历史上该物种从辽东半岛的鸭绿江流域到台湾海峡一带连续分布。至2000年，松江鲈已退缩成辽宁鸭绿江流域、山东青龙河流域和长江口-杭州湾流域三个隔离的地方种群，濒临灭绝。
（1）图1为松江鲈种群数量特征模型，图中I、V、VI分别代表______。
A、出生率、性别比例、年龄结构 B、出生率、年龄结构、性别比例
C、迁入率、性别比例、年龄结构 D、 迁入率、年龄结构、性别比例
（2）复旦大学团队历时多年，成功攻克松江鲈人工养殖难题，并在其历史分布区域放流，进行重新引入。从保护生物多样性的角度看，这属于_______。
A、 保护栖息地B、保护物种C、 就地保护D、迁地保护
II.图2所示为放流的松江鲈在野外生存时所处的一个食物网。
（3）对图2所示食物网分析，正确的是______。
A、 图中共有6条食物链
B、 图中所有生物构成了一个生态系统
C、 松江鲈和虾虎鱼存在捕食和竞争关系
D、使松江鲈体内积累水体污染物最多的食物链是浮游藻类→虾虎鱼→松江鲈
（4）图2中，假设青虾获得的能量60%来自浮游藻类，40%来自枝角类。若营养级效率为5%-20%，且不考虑虾虎鱼和松江鲈，为使青虾增重100g，需至少消耗浮游藻类___。
A、 1000gB、 1300gC、1700gD、 4600g
（5）历史上，人类活动也曾对松江鲈所在的水域生态系统产生过不利影响，但并未导致生态失衡，这体现了生态系统具有________（抵抗力/恢复力）稳定性，这种自我调节是通过________机制实现的。
（6）研究人员拟测定并比较现存辽宁鸭绿江流域、山东青龙河流域以及长江口-杭州湾流域三个松江鲈种群间遗传多样性。有两种方案可供选择：一是使用DNA分子钟，二是使用蛋白质分子钟。请推荐使用何种方案，并说明理由_______________。
二、冬小麦和春小麦（12分）
2. 冬小麦一般在秋季播种，冬季进入休眠期，然后在春季重新开始生长，并于春末夏初成熟。春小麦一般在春季播种，生长周期较短，经3~4个月的生长后，在夏末秋初即可成熟。图1中的甲、乙两地为上述两种小麦在我国的分布区域。
（1）根据生物进化与适应的原理推测，图1中代表冬小麦分布区的是______（甲/乙）。
（2）若将冬小麦种子春播，其只进行营养生长，不能抽穗开花。我国古代劳动人民发明的“七九法”和“闷麦法”（图2），可成功解决这一问题。据此分析，限制冬小麦春播开花的因素是_______。
A. 水分供应不足B. 光照时间不足C. 缺少低温诱导D. 缺少营养物质
小麦旗叶（图3）是其麦穗下的第一片叶子，细胞中叶绿体数目较多，对小麦籽粒的产量有决定性作用。图4为旗叶细胞中光合作用过程示意图。（数字代表物质）
（3）图4编号中，能通过自由扩散进出细胞的是____；活跃化学能的载体分子有____；若用14C标记CO2 ，一段时间后放射性信号可以在____被检测到。（编号选填）
（4）研究人员对冬小麦旗叶在不同时期的光合特性指标进行了测定，结果如表。
气孔导度与气孔开放程度正相关。相关分析中，正确的有_______。
A. 抽穗期胞间CO2浓度降低是因为蒸腾旺盛、导致气孔关闭
B. 抽穗期胞间CO2浓度降低是因为光合速率增大、CO2利用加强
C. 灌浆后期蒸腾速率降低是因为气孔导度下降
D. 灌浆后期蒸腾速率降低是因为叶片温度升高需要加速散热
三、火龙果酒和火龙果醋（12分）
3. 火龙果不仅味道香甜，还具有很高的营养价值。用火龙果制作的果酒具有镇静、助消化、利尿、预防便秘等多种作用。火龙果酒的酿造并不复杂，一般用火龙果、大米和酒曲（含酵母菌等微生物）为原材料，图1为简易的发酵瓶，图2为细胞呼吸的相关代谢途径。

（1）火龙果榨汁时，破除细胞壁可提高出汁率，可使用的酶是_______。（编号选填）
①纤维素酶②蛋白酶③磷脂酶④果胶酶
（2）从培养基成分角度分析，火龙果汁为酵母菌提供的营养物质有_____。（编号选填）
①碳源②氮源③水④生长因子⑤无机盐
（3）将火龙果汁、大米、酒曲等原料装入图1所示发酵瓶时，需留出1/3的空间。然后塞好瓶塞，夹紧进气管和出气管，静置即可。留出1/3空间的目的是_______。
A. 便于观察发酵程度
B. 给酒曲中酵母菌增殖提供空气
C. 对发酵液中的pH变化起调节作用
D. 发酵过程会产气体，防止瓶内气压过大
（4）按上题操作，静置时，发酵瓶内酵母菌可进行图2中的_____过程。（编号选填）
（5）火龙果酒酿造过程中，发酵瓶内酵母菌的种群数量变化符合曲线______。
A. B. C. D.
（6）酿好的火龙果酒若置于某种特定的条件下，酒味会逐渐消失并出现醋酸味，火龙果酒逐渐转变为火龙果醋。关于该过程的分析，正确的是________
A. 果酒中的乙醇转化为乙醛，再转化为醋酸
B. 果酒转变为果醋的菌种与制作酸奶所用的菌种相同
C. 若要加速果酒转变为果醋，发酵瓶应继续保持密封
D. 若要加速果酒转变为果醋，应打开发酵瓶的进、出气管
四、罕见病（20分）
4. I.华东某医院接收到一位特殊患者：男，九岁，左手手指肿胀严重、皮肤局部温度升高、剧烈疼痛已持续5小时。
（1）医生初步猜测为撞击引起的炎症反应。参与炎症反应的主要细胞是_____。
A、吞噬细胞 B、B淋巴细胞 C、T淋巴细胞 D、 辅助性T细胞
患者母亲否认发生过撞击的可能。经检查发现，患者红细胞呈镰刀状、血红蛋白异常，指端毛细血管堵塞引发炎症，初步诊断为镰状细胞贫血症。该病是一种罕见遗传病，患者家属（父母、姐姐）没有患病，但医生建议全家进行基因检测，结果如图9所示。
（注：探针是带有检测标记，且可与待测基因互补的核酸序列）
（2）根据已有信息，绘制该家庭四位成员的遗传系谱图________________。
（3）推测镰状细胞贫血症的遗传方式为________。
A、常染色体显性遗传B、常染色体隐性遗传
C、伴X染色体显性遗传D、伴X染色体隐性遗传
（4）若镰状细胞贫血症的相关基因用A/a表示，则姐姐的基因型为________，姐姐将该致病基因传递给下一代的概率是________。
II.血红蛋白由α珠蛋白和β珠蛋白组成。研究表明，镰状细胞贫血症是由β珠蛋白基因突变引起的，突变导致其表达产物第6位谷氨酸转变为缬氨酸。
（5）β珠蛋白基因的突变是碱基对的_______（插入/替换/缺失）引起的；突变基因的转录产物长度________（变长/变短/不变）。
（6）患者的姐姐已经与一名表型正常的男子婚配。
a.她将遗传物质传递给后代的过程中，以下说法正确的是_______。
A、初级卵母细胞可能含致病基因 B、次级卵母细胞一定含致病基因
C、第一极体可能含致病基因 D、第二极体一定含致病基因
b.两人想生下不患镰状细胞贫血的孩子。结合遗传病预防措施，提出合理的生育建议_______。
五、凝乳酶的生产（17分）
5. I.在未断奶的小牛胃中存在一种凝乳酶，其凝乳及蛋白水解功能可使奶制品形成特殊风味和质地，被广泛应用于奶酪和酸奶生产。如图A为利用生物工程技术生产凝乳酶的过程，①-④为具体操作步骤。
（1）根据题干信息及所学知识，步骤①中提取的质粒中应含有______。
A 、目的基因B 、启动子和终止子
C、标记基因D、起始密码子和终止密码子
（2）下图是从小牛胃中分离得到的含凝乳酶基因的DNA，其两端的序列已知。限制性内切核酸酶的酶切位点如图所示。
a.可以采用_______扩增该DNA（编号选填）
①化学合成法 ②聚合酶链式反应 ③大规模筛选法
b.要成功扩增出凝乳酶基因，所设计的引物应结合在图中的________位置。（用图中的编号选填）
c.切割目的基因选用的限制性内切核酸酶是_________。（编号选填）
①HindⅢ ②EcRⅠ ③Bam HⅠ
II.图甲是研究人员利用平板划线法，分离纯化得到的含重组质粒的大肠杆菌。
（3）由菌落分布规律可知，划线顺序应为_________。（用编号和箭头表示）
（4）挑取图甲中的菌落转接至图乙所示培养基，用于扩大培养。下列步骤可能涉及图乙培养基的配制过程，请选择正确的编号并排序__________。（用编号和箭头表示）
①倒平板 ②调整pH ③溶解 ④灭菌 ⑤称量 ⑥分装
（5）研究发现，通过图A过程获得的凝乳酶活性较低，请分析可能的原因__________________。
（6）已知凝乳酶第20、24位氨基酸变成半胱氨酸，其活性可显著提高。科研人员希望运用蛋白质工程技术从大肠杆菌中获得活性更强的凝乳酶，请选用合适的措施编号并排序___________。（用编号和箭头表示）
①重组DNA分子导入大肠杆菌 ②随机改变凝乳酶基因的序列
③对突变蛋白进行结构和功能分析 ④改变凝乳酶基因的特定序列
⑤培养细胞后提纯突变蛋白 ⑥将改变后的凝乳酶基因与质粒重组
六、毛发生长与精神压力（23分）
6. 毛发生长具有周期性，每个周期包含生长阶段、衰退阶段、休止阶段。生长阶段，毛囊干细胞（HFSC）分裂，可分化为毛囊细胞（HFC），使毛发生长；黑素干细胞（MeSC）分裂，可分化为黑素细胞（MC），对毛发着色。衰退和休止阶段，未发生分化的HFSC和MeSC进入休眠状态，HFC和MC程序性死亡，毛发停止生长并脱落。新一轮生长周期产生新毛发，需重新着色。一般情况下，HFSC和MeSC会在动物年老时耗竭。
（1）从分化潜能上分析，HFSC属于________。
A. 单能干细胞B. 多能干细胞C. 诱导性多能干细胞D. 胚胎干细胞
（2）图1中，正常的MeSC和MC中均能发生的过程是________。（编号选填）
在精神压力下，机体会合成某些物质以兴奋神经系统、提高代谢水平应对压力。但长期的精神压力会影响毛发正常生长，引起脱发、白发。利用黑色小鼠进行研究，得出相关调节机制如图2所示。（→为促进，为抑制，①②为调节过程，abc为物质，？为未知过程）

（3）下列蛋白质的加工、分泌过程与Gas6蛋白类似的是_________。
A. 血红蛋白B. 唾液淀粉酶C. ATP合酶D. 胰岛素
（4）据图推测，NE可能是一种_________。（编号选填）
①酶 ②激素 ③抗体 ④抗原 ⑤神经递质 ⑥淋巴因子
（5）结合所学知识分析图，能够得出的是_________。
A. ①作用持续时间大于②B. ①作用速度快于②
C. a的受体只分布于垂体细胞D. c的受体只分布于成纤维细胞
（6）研究发现，在精神压力下，小鼠毛囊中的MeSC数量先增加、后减少。综合有关信息，推测图中NE对MeSC的未知作用过程应是______。
A. 促进分裂B. 抑制分裂C. 促进分化D. 抑制分化
（7）设计实验验证图调节机制。取生理状况相近的黑色小鼠若干并分为四组，处理方式如表所示，请推测可能的实验现象。（编号选填）
（长期束缚可给予小鼠精神压力）
①毛量正常、毛色黝黑 ②毛量减少、毛色变白 ③毛量减少、毛色黝黑
④毛量增多、毛色变白 ⑤毛量增多、毛色黝黑 ⑥毛量正常、毛色变白
（8）综合有关信息，阐述长期精神压力导致小鼠毛发改变的原因_____________。
松江区2023学年度第一学期期末质量监控试卷
高三生物学
考生注意：
1．本考试设试卷和答题纸两部分，所有答题必须涂（选择题）或写（非选择题）在答题纸上，做在试卷上一律不得分。
2．答题前，务必在答题纸上填写姓名和考号。答题纸与试卷在试卷编号上是一一对应的，答题时应特别注意，不能错位。
3．“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、松江鲈（16分）
1. I.松江鲈（Trachidermus fasciatus）远近闻名，但并非仅产于松江。历史上该物种从辽东半岛的鸭绿江流域到台湾海峡一带连续分布。至2000年，松江鲈已退缩成辽宁鸭绿江流域、山东青龙河流域和长江口-杭州湾流域三个隔离的地方种群，濒临灭绝。
（1）图1为松江鲈种群数量特征模型，图中I、V、VI分别代表______。
A、出生率、性别比例、年龄结构 B、出生率、年龄结构、性别比例
C、迁入率、性别比例、年龄结构 D、 迁入率、年龄结构、性别比例
（2）复旦大学团队历时多年，成功攻克松江鲈人工养殖难题，并在其历史分布区域放流，进行重新引入。从保护生物多样性的角度看，这属于_______。
A、 保护栖息地B、保护物种C、 就地保护D、迁地保护
II.图2所示为放流的松江鲈在野外生存时所处的一个食物网。
（3）对图2所示食物网的分析，正确的是______。
A、 图中共有6条食物链
B、 图中所有生物构成了一个生态系统
C、 松江鲈和虾虎鱼存在捕食和竞争关系
D、使松江鲈体内积累水体污染物最多的食物链是浮游藻类→虾虎鱼→松江鲈
（4）图2中，假设青虾获得的能量60%来自浮游藻类，40%来自枝角类。若营养级效率为5%-20%，且不考虑虾虎鱼和松江鲈，为使青虾增重100g，需至少消耗浮游藻类___。
A、 1000gB、 1300gC、1700gD、 4600g
（5）历史上，人类活动也曾对松江鲈所在的水域生态系统产生过不利影响，但并未导致生态失衡，这体现了生态系统具有________（抵抗力/恢复力）稳定性，这种自我调节是通过________机制实现的。
（6）研究人员拟测定并比较现存辽宁鸭绿江流域、山东青龙河流域以及长江口-杭州湾流域三个松江鲈种群间的遗传多样性。有两种方案可供选择：一是使用DNA分子钟，二是使用蛋白质分子钟。请推荐使用何种方案，并说明理由_______________。
【答案】（1）B （2）BD （3）C （4）B
（5） ①. 抵抗力 ②. 负反馈
（6）松江鲈的三个种群属于同一物种，亲缘关系尚近，即便在地理隔离过程中产生了不同突变，也未必导致蛋白质的氨基酸序列变化。因此，使用DNA分子钟更容易检测出彼此的差异。
【解析】
【分析】种群的数量特征（核心问题）：①种群密度：种群最基本的数量特征；②出生率和死亡率、迁入率和迁出率：决定种群数量变化的主要因素；③年龄结构和性别比例：预测种群数量变化的主要依据（一般根据年龄结构）。
【小问1详解】
分析题图，图中的I能够导致种群数量增加，III导致种群数量减少，且VI通过影响I影响种群数量，据此推测，图中I、V、VI分别代表出生率、年龄结构、性别比例。
故选B。
【小问2详解】
攻克松江鲈人工养殖难题，并在其历史分布区域放流，进行重新引入，从保护生物多样性的角度看，这属于保护物种和迁地保护。
故选BD。
【小问3详解】
A、分析题图，图中的食物链有浮游藻类→青虾→虾虎鱼→松江鲈、浮游藻类→青虾→松江鲈、浮游藻类→枝角类→虾虎鱼→松江鲈、浮游藻类→枝角类→松江鲈、浮游藻类→虾虎鱼→松江鲈、浮游藻类→枝角类→青虾→松江鲈、浮游藻类→枝角类→青虾→虾虎鱼→松江鲈，共7条食物链，A错误；
B、生态系统是指一定区域的所有生物及其无机环境，图中的所有生物不能构了一个生态系统，B错误；
C、 松江鲈可以捕食虾虎鱼，且两者均可捕食枝角类和青虾，故两者之间存在捕食和竞争关系，C正确；
D、生物富集现象会随着食物链递增，故食物链越长，最高营养级积累越多，使松江鲈体内积累水体污染物最多的食物链是浮游藻类→枝角类→青虾→虾虎鱼→松江鲈，D错误。
故选C。
【小问4详解】
分析题意，要计算至少消耗浮游藻类的数量，则能量传递效率应按照20%计算，若青虾获得的能量60%来自浮游藻类，40%来自枝角类，则需至少消耗浮游藻类=（100×3/5÷20%）＋（100×2/5÷20%÷20%）=1300g。
故选B。
【小问5详解】
生物系统的抵抗力稳定性是指生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构和功能保持原状的能力，历史上，人类活动也曾对松江鲈所在的水域生态系统产生过不利影响，但并未导致生态失衡，这体现了生态系统具有抵抗力稳定性；生态系统的自我调节能力是通过负反馈机制实现的。
【小问6详解】
分析题意，松江鲈的三个种群属于同一物种，亲缘关系尚近，即便在地理隔离过程中产生了不同突变，也未必导致蛋白质的氨基酸序列变化。因此，使用DNA分子钟更容易检测出彼此的差异。
二、冬小麦和春小麦（12分）
2. 冬小麦一般在秋季播种，冬季进入休眠期，然后在春季重新开始生长，并于春末夏初成熟。春小麦一般在春季播种，生长周期较短，经3~4个月的生长后，在夏末秋初即可成熟。图1中的甲、乙两地为上述两种小麦在我国的分布区域。
（1）根据生物进化与适应的原理推测，图1中代表冬小麦分布区的是______（甲/乙）。
（2）若将冬小麦种子春播，其只进行营养生长，不能抽穗开花。我国古代劳动人民发明的“七九法”和“闷麦法”（图2），可成功解决这一问题。据此分析，限制冬小麦春播开花的因素是_______。
A. 水分供应不足B. 光照时间不足C. 缺少低温诱导D. 缺少营养物质
小麦旗叶（图3）是其麦穗下的第一片叶子，细胞中叶绿体数目较多，对小麦籽粒的产量有决定性作用。图4为旗叶细胞中光合作用过程示意图。（数字代表物质）
（3）图4编号中，能通过自由扩散进出细胞的是____；活跃化学能的载体分子有____；若用14C标记CO2 ，一段时间后放射性信号可以在____被检测到。（编号选填）
（4）研究人员对冬小麦旗叶在不同时期的光合特性指标进行了测定，结果如表。
气孔导度与气孔开放程度正相关。相关分析中，正确的有_______。
A. 抽穗期胞间CO2浓度降低是因为蒸腾旺盛、导致气孔关闭
B. 抽穗期胞间CO2浓度降低是因为光合速率增大、CO2利用加强
C. 灌浆后期蒸腾速率降低是因为气孔导度下降
D. 灌浆后期蒸腾速率降低是因为叶片温度升高需要加速散热
【答案】（1）乙 （2）C
（3） ①. ① ②. ③⑤ ③. ⑥⑦ （4）BC
【解析】
【分析】对比七九法和闷麦法可知，而知均使用低温处理小麦种子，即限制小麦春播开花的因素是缺少低温诱导。
图4中反应Ⅰ表示光反应，反应Ⅱ表示暗反应。
【小问1详解】
由题意可知，冬小麦一般在秋季播种，冬季进入休眠期，然后在春季重新开始生长，并于春末夏初成熟，结合我国地理气候特征可知，图1中代表冬小麦分布区的是乙。
【小问2详解】
对比七九法和闷麦法可知，而知均使用低温处理小麦种子，即限制小麦春播开花的因素是缺少低温诱导，ABD错误，C正确。
故选C。
【小问3详解】
由图4可知，图中①表示氧气，可通过自由扩散进出细胞，活跃化学能的载体分子是③和⑤，即NADPH和ATP。若用14C标记CO2 ，一段时间后放射性信号可以在⑥C3和⑦碳水化合物中被检测到。
【小问4详解】
AB、由表可知，抽穗期胞间气孔导度大于其他时期，该时期胞间CO2浓度降低是因为暗反应增强，导致光合速率增强导致的，A错误，B正确；
CD、灌浆后期气孔导度明显小于其他时期，说明该时期蒸腾速率降低，是因为气孔导度下降导致的，C正确，D错误。
故选BC。
三、火龙果酒和火龙果醋（12分）
3. 火龙果不仅味道香甜，还具有很高的营养价值。用火龙果制作的果酒具有镇静、助消化、利尿、预防便秘等多种作用。火龙果酒的酿造并不复杂，一般用火龙果、大米和酒曲（含酵母菌等微生物）为原材料，图1为简易的发酵瓶，图2为细胞呼吸的相关代谢途径。

（1）火龙果榨汁时，破除细胞壁可提高出汁率，可使用的酶是_______。（编号选填）
①纤维素酶②蛋白酶③磷脂酶④果胶酶
（2）从培养基成分角度分析，火龙果汁为酵母菌提供的营养物质有_____。（编号选填）
①碳源②氮源③水④生长因子⑤无机盐
（3）将火龙果汁、大米、酒曲等原料装入图1所示发酵瓶时，需留出1/3的空间。然后塞好瓶塞，夹紧进气管和出气管，静置即可。留出1/3空间的目的是_______。
A. 便于观察发酵程度
B. 给酒曲中的酵母菌增殖提供空气
C. 对发酵液中的pH变化起调节作用
D. 发酵过程会产气体，防止瓶内气压过大
（4）按上题操作，静置时，发酵瓶内酵母菌可进行图2中的_____过程。（编号选填）
（5）火龙果酒酿造过程中，发酵瓶内酵母菌的种群数量变化符合曲线______。
A. B. C. D.
（6）酿好的火龙果酒若置于某种特定的条件下，酒味会逐渐消失并出现醋酸味，火龙果酒逐渐转变为火龙果醋。关于该过程的分析，正确的是________
A. 果酒中的乙醇转化为乙醛，再转化为醋酸
B. 果酒转变为果醋的菌种与制作酸奶所用的菌种相同
C. 若要加速果酒转变为果醋，发酵瓶应继续保持密封
D. 若要加速果酒转变为果醋，应打开发酵瓶的进、出气管
【答案】（1）①④ （2）①②③④⑤ （3）BD
（4）①②③ （5）D （6）AD
【解析】
【分析】图2中①-④依次表示呼吸作用第一阶段，有氧呼吸第二、三阶段，酒精发酵第二阶段，乳酸发酵第二阶段。
醋酸菌是好氧细菌，酵母菌是兼性厌氧型真菌，若要加速果酒转变为果醋通入无菌空气。
【小问1详解】
细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，破除细胞壁时可使用纤维素酶和果胶酶。
【小问2详解】
培养基一般含有碳源、碳源、水、无机盐，生长因子，火龙果汁含有大量水分、有机物和部分无机盐，可为酵母菌提供碳源、碳源、水、无机盐，生长因子。
【小问3详解】
进行酒精发酵时，应预留1/3的空间，然后塞好瓶塞，夹紧进气管和出气管，预留1/3空间的目的是给酒曲中的酵母菌增殖提供空气，使酵母菌进行有氧呼吸、大量繁殖，由于发酵过程会产气体，预留空间可防止瓶内气压过大；塞好瓶塞，夹紧进气管和出气管的目的是使酵母菌消耗完瓶内氧气后进行无氧呼吸，开始酒精发酵，产生酒精，AC错误，BD正确。
故选BD。
【小问4详解】
按上题操作，静置时，发酵瓶内酵母菌同时进行有氧呼吸和无氧呼吸（酒精发酵），图2中①-④依次表示呼吸作用第一阶段，有氧呼吸第二、三阶段，酒精发酵第二阶段，乳酸发酵第二阶段。即静置时，发酵瓶内酵母菌同时进行①②③。
【小问5详解】
火龙果酒酿造过程中，发酵瓶内酵母菌的种群数量先随着有氧呼吸的进行，快速增加，随后由于氧气的消耗导致其种群数量趋于平稳，由于代谢产物的积累，导致最后种群数量开始下降，ABC错误，D正确。
故选D。
【小问6详解】
A、由题意可知，酒味逐渐消失并出现醋酸味，火龙果酒逐渐转变为火龙果醋，说明该过程是果酒被氧化为果醋的过程，该过程首先是乙醇转化为乙醛，随后再转化为醋酸，A正确；
B、果酒转变为果醋的菌种（醋酸菌）与制作酸奶所用的菌种（乳酸菌）不同，B错误；
CD、醋酸菌是好氧细菌，酵母菌是兼性厌氧型真菌，若要加速果酒转变为果醋，应打开发酵瓶的进、出气管，C错误，D正确。
故选AD。
四、罕见病（20分）
4. I.华东某医院接收到一位特殊患者：男，九岁，左手手指肿胀严重、皮肤局部温度升高、剧烈疼痛已持续5小时。
（1）医生初步猜测为撞击引起的炎症反应。参与炎症反应的主要细胞是_____。
A、吞噬细胞 B、B淋巴细胞 C、T淋巴细胞 D、 辅助性T细胞
患者母亲否认发生过撞击的可能。经检查发现，患者红细胞呈镰刀状、血红蛋白异常，指端毛细血管堵塞引发炎症，初步诊断为镰状细胞贫血症。该病是一种罕见遗传病，患者家属（父母、姐姐）没有患病，但医生建议全家进行基因检测，结果如图9所示。
（注：探针是带有检测标记，且可与待测基因互补的核酸序列）
（2）根据已有信息，绘制该家庭四位成员的遗传系谱图________________。
（3）推测镰状细胞贫血症的遗传方式为________。
A、常染色体显性遗传B、常染色体隐性遗传
C、伴X染色体显性遗传D、伴X染色体隐性遗传
（4）若镰状细胞贫血症的相关基因用A/a表示，则姐姐的基因型为________，姐姐将该致病基因传递给下一代的概率是________。
II.血红蛋白由α珠蛋白和β珠蛋白组成。研究表明，镰状细胞贫血症是由β珠蛋白基因突变引起的，突变导致其表达产物第6位谷氨酸转变为缬氨酸。
（5）β珠蛋白基因的突变是碱基对的_______（插入/替换/缺失）引起的；突变基因的转录产物长度________（变长/变短/不变）。
（6）患者的姐姐已经与一名表型正常的男子婚配。
a.她将遗传物质传递给后代的过程中，以下说法正确的是_______。
A、初级卵母细胞可能含致病基因 B、次级卵母细胞一定含致病基因
C、第一极体可能含致病基因 D、第二极体一定含致病基因
b.两人想生下不患镰状细胞贫血孩子。结合遗传病预防措施，提出合理的生育建议_______。
【答案】4. A 5. 6. B
7. ①. AA或Aa ②. 1/3
8. ①. 替换 ②. 不变
9. ①. AC ②. 对该男子也进行基因检测，若两人中有任何一人为AA，则后代都不患病，可安心生育。若两人均为杂合体，则应在怀孕后尽早对胎儿进行基因检测，若非aa则选择生育，若为aa可终止妊娠（或生育后进行相关治疗/进一步采取辅助生殖技术/试管婴儿技术等）
【解析】
【分析】1、体液免疫：病原体可以直接和B细胞接触，树突状细胞作为抗原呈递细胞，可对抗原进行加工、处理后呈递至辅助性T淋巴细胞，随后在抗原、激活辅助性T细胞表面的特定分子双信号刺激下，B淋巴细胞活化，再接受细胞因子刺激后增殖分化成记忆细胞和浆细胞，浆细胞产生抗体，和病原体结合。
2、基因突变是指DNA分子中碱基对的增添、缺失和替换，导致基因结构的改变，基因突变的特点：普遍性，即所有的生物都能发生基因突变；随机性，即基因突变可以发生在个体发育的任何时期、任何一个DNA分子中，DNA分子任何部位；不定向性，即基因可以向任意方向突变；低频性等。
【小问1详解】
炎症反应是机体对于外界刺激的一种防御反应，炎症部位常出现红、肿、热、痛和功能障碍，并伴有全身发热等变化，参与炎症反应的主要细胞是吞噬细胞。
故选A。
【小问2详解】
分析题意，患者家属（父母、姐姐）没有患病，但生出患病的儿子，遗传系谱图中方形表示男性，圆形表示女性，故可绘制系谱图如下：
。
【小问3详解】
分析题意，患者家属（父母、姐姐）没有患病，但生出患病的儿子，说明该病是隐性遗传病，结合基因检测结果可知，儿子是隐性纯合子，而父母均携带致病基因，说明该病是常染色体隐性遗传病。
故选B。
【小问4详解】
若镰状细胞贫血症的相关基因用A/a表示，双亲基因型均为Aa,则姐姐的基因型为AA（1/3）或Aa（2/3）；姐姐将该致病基因传递给下一代的概率是2/3Aa×1/2=1/3。
【小问5详解】
分析题意，镰状细胞贫血症是由β珠蛋白基因突变引起的，突变导致其表达产物第6位谷氨酸转变为缬氨酸，即该变异只改变了一个氨基酸，最可能是发生了碱基对的替换；由于替换后仍可翻译出蛋白质，且终止密码子并未提前出现，故可推测突变基因的转录产物长度不变。
【小问6详解】
a.AB、患者姐姐的基因型是1/3AA、2/3Aa，若其是Aa，则初级卵母细胞含致病基因 ，但若是AA，则不含致病基因，由于在减数第一次分裂后期同源染色体分离，故次级卵母细胞不一定含致病基因，A正确，B错误；
C、若姐姐的基因型是Aa，且在减数第一次次分裂后期含有a的染色体分配到第一极体中，则第一极体可能含致病基因 ，C正确；
D、第二极体不一定含致病基因：如姐姐的基因型是AA，则不含致病基因，D错误。
故选AC。
b.为生下不患镰状细胞贫血的孩子，可对该男子也进行基因检测，若两人中有任何一人为AA，则后代都不患病，可安心生育。若两人均为杂合体，则应在怀孕后尽早对胎儿进行基因检测，若非aa则选择生育，若为aa可终止妊娠（或生育后进行相关治疗/进一步采取辅助生殖技术/试管婴儿技术等）。
五、凝乳酶的生产（17分）
5. I.在未断奶的小牛胃中存在一种凝乳酶，其凝乳及蛋白水解功能可使奶制品形成特殊风味和质地，被广泛应用于奶酪和酸奶生产。如图A为利用生物工程技术生产凝乳酶的过程，①-④为具体操作步骤。
（1）根据题干信息及所学知识，步骤①中提取的质粒中应含有______。
A 、目的基因B 、启动子和终止子
C、标记基因D、起始密码子和终止密码子
（2）下图是从小牛胃中分离得到的含凝乳酶基因的DNA，其两端的序列已知。限制性内切核酸酶的酶切位点如图所示。
a.可以采用_______扩增该DNA。（编号选填）
①化学合成法 ②聚合酶链式反应 ③大规模筛选法
b.要成功扩增出凝乳酶基因，所设计的引物应结合在图中的________位置。（用图中的编号选填）
c.切割目的基因选用的限制性内切核酸酶是_________。（编号选填）
①HindⅢ ②EcRⅠ ③Bam HⅠ
II.图甲是研究人员利用平板划线法，分离纯化得到的含重组质粒的大肠杆菌。
（3）由菌落分布规律可知，划线顺序应_________。（用编号和箭头表示）
（4）挑取图甲中的菌落转接至图乙所示培养基，用于扩大培养。下列步骤可能涉及图乙培养基的配制过程，请选择正确的编号并排序__________。（用编号和箭头表示）
①倒平板 ②调整pH ③溶解 ④灭菌 ⑤称量 ⑥分装
（5）研究发现，通过图A过程获得的凝乳酶活性较低，请分析可能的原因__________________。
（6）已知凝乳酶第20、24位氨基酸变成半胱氨酸，其活性可显著提高。科研人员希望运用蛋白质工程技术从大肠杆菌中获得活性更强的凝乳酶，请选用合适的措施编号并排序___________。（用编号和箭头表示）
①重组DNA分子导入大肠杆菌 ②随机改变凝乳酶基因的序列
③对突变蛋白进行结构和功能分析 ④改变凝乳酶基因的特定序列
⑤培养细胞后提纯突变蛋白 ⑥将改变后的凝乳酶基因与质粒重组
【答案】（1）BC （2） ①. ② ②. ②③ ③. ②③
（3）③→①→② （4）⑤→③→②→⑥→④
（5）凝乳酶是真核细胞合成的蛋白质，有内质网和高尔基体的加工过程（或其他真核细胞对蛋白质合成、加工的机制），而图所用的受体细胞是大肠杆菌，未经过内质网和高尔基体的加工，所合成的凝乳酶空间结构可能不同，影响了酶的功能，导致活性减弱。
（6）④→⑥→①→⑤→③
【解析】
【分析】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。（4）目的基因的检测与鉴定。
【小问1详解】
将目的基因插入载体质粒后，要想目的基因得到成功表达，还需要在目的基因前插入启动子，在目的基因后插入终止子，此外为了便于筛选出含有目的基因的受体细胞，还要求运载体上有标记基因。因此，作为载体应具备的结构有启动子、终止子、标记基因等。
故选BC。
【小问2详解】
a.PCR(聚合酶链式反应)技术是一项体外扩增DNA的技术，故若两端的序列已知，可用聚合酶链式反应扩增DNA。
故选②。
b.引物需要与模板的3'端结合，故要成功扩增出凝乳酶基因，所设计的引物应结合在图中的②③位置。
c.据图可知，HindⅢ 会破坏目的基因，故不能选择，且为避免反向连接和自身环化，通常需要选择两种限制酶进行切割，故可选择EcRⅠ和Bam HⅠ。
故选②③。
【小问3详解】
采用划线接种时，通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作，将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面，在数次划线后，就可以得到单菌落，据此分析图示可知：划线的顺序依次是③→①→②。
小问4详解】
培养基的配置过程为：⑤称量 →③溶解 →②调整pH→⑥分装→④倒平板 。
【小问5详解】
分析题意可知，通过图A过程获得的凝乳酶活性较低，原因是：凝乳酶是真核细胞合成的蛋白质，有内质网和高尔基体的加工过程（或其他真核细胞对蛋白质合成、加工的机制），而图所用的受体细胞是大肠杆菌，未经过内质网和高尔基体的加工，所合成的凝乳酶空间结构可能不同，影响了酶的功能，导致活性减弱。
【小问6详解】
蛋白质工程的过程为:预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列(基因），其前提是基因工程，故运用蛋白质工程技术从大肠杆菌中获得活性更强的凝乳酶，具体过程为：④改变凝乳酶基因的特定序列→⑥将改变后的凝乳酶基因与质粒重组→①重组DNA分子导入大肠杆菌→⑤培养细胞后提纯突变蛋白→③对突变蛋白进行结构和功能分析。
六、毛发生长与精神压力（23分）
6. 毛发生长具有周期性，每个周期包含生长阶段、衰退阶段、休止阶段。生长阶段，毛囊干细胞（HFSC）分裂，可分化为毛囊细胞（HFC），使毛发生长；黑素干细胞（MeSC）分裂，可分化为黑素细胞（MC），对毛发着色。衰退和休止阶段，未发生分化的HFSC和MeSC进入休眠状态，HFC和MC程序性死亡，毛发停止生长并脱落。新一轮生长周期产生新毛发，需重新着色。一般情况下，HFSC和MeSC会在动物年老时耗竭。
（1）从分化潜能上分析，HFSC属于________。
A 单能干细胞B. 多能干细胞C. 诱导性多能干细胞D. 胚胎干细胞
（2）图1中，正常的MeSC和MC中均能发生的过程是________。（编号选填）
在精神压力下，机体会合成某些物质以兴奋神经系统、提高代谢水平应对压力。但长期的精神压力会影响毛发正常生长，引起脱发、白发。利用黑色小鼠进行研究，得出相关调节机制如图2所示。（→为促进，为抑制，①②为调节过程，abc为物质，？为未知过程）

（3）下列蛋白质的加工、分泌过程与Gas6蛋白类似的是_________。
A. 血红蛋白B. 唾液淀粉酶C. ATP合酶D. 胰岛素
（4）据图推测，NE可能是一种_________。（编号选填）
①酶 ②激素 ③抗体 ④抗原 ⑤神经递质 ⑥淋巴因子
（5）结合所学知识分析图，能够得出的是_________。
A. ①作用持续时间大于②B. ①作用速度快于②
C. a的受体只分布于垂体细胞D. c的受体只分布于成纤维细胞
（6）研究发现，在精神压力下，小鼠毛囊中的MeSC数量先增加、后减少。综合有关信息，推测图中NE对MeSC的未知作用过程应是______。
A. 促进分裂B. 抑制分裂C. 促进分化D. 抑制分化
（7）设计实验验证图调节机制。取生理状况相近的黑色小鼠若干并分为四组，处理方式如表所示，请推测可能的实验现象。（编号选填）
（长期束缚可给予小鼠精神压力）
①毛量正常、毛色黝黑 ②毛量减少、毛色变白 ③毛量减少、毛色黝黑
④毛量增多、毛色变白 ⑤毛量增多、毛色黝黑 ⑥毛量正常、毛色变白
（8）综合有关信息，阐述长期精神压力导致小鼠毛发改变的原因_____________。
【答案】（1）A （2）②③ （3）BD
（4）②⑤ （5）BC （6）AC
（7） ①. ② ②. ⑤ ③. ④
（8）长期精神压力刺激会传递给下丘脑，通过分级调节产生肾上腺皮质激素，抑制成纤维细胞分泌Gas6蛋白，进而抑制HFSC增殖分化为HFC，减少新毛发的产生和生长，造成毛量减少；长期精神压力的刺激，会通过大脑、脊髓，传递到交感神经和肾上腺髓质，分泌过多NE，引起MeSC过度分裂分化而耗竭。由于没有MeSC分化成MC，后续生长周期产生的新毛发不能被着色，导致毛发变白。
【解析】
【分析】图1中①-⑤依次表示DNA复制、转录、翻译、RNA复制、逆转录。
由图2可知，在长期精神压力下，交感神经和肾上腺髓质分泌NE促进MeSC分裂、分化，导致MeSC耗竭，将会出现毛发变白；肾上腺皮质合成c抑制成纤维细胞合成Gas6蛋白，从而抑制HFSC分化为HFC，使得毛发变少。
【小问1详解】
由题意可知，毛囊干细胞（HFSC）分裂，可分化为毛囊细胞（HFC），使毛发生长，其只能分化为毛囊细胞，说明属于单能干细胞，A正确，BCD错误。
故选A。
【小问2详解】
图1中①-⑤依次表示DNA复制、转录、翻译、RNA复制、逆转录，MeSC可进行分裂，所以可进行①②③，MC是高度分化的细胞，只能进行②③，所以正常的MeSC和MC中均能发生的过程是②③。
【小问3详解】
Gas6蛋白属于分泌蛋白，唾液淀粉酶、胰岛素均为分泌蛋白，它们与Gas6蛋白的加工、分泌过程类似，而血红蛋白和 ATP合酶为胞内酶，它们的形成无需在内质网和高尔基体上加工，AC错误，BD正确。
故选BD。
【小问4详解】
据图可知，NE可由神经细胞分泌，可能是一种神经递质，也能有肾上腺髓质分泌，可能是一种激素，②⑤正确。
故选②⑤。
【小问5详解】
AB、①属于神经调节，②属于体液调节，①作用持续时间小于②，①作用速度快于②，A错误，B正确；
C、根据激素调节的分级调节和反馈调节可知，a的受体只分布于垂体细胞，c的受体可分布于成纤维细胞、垂体和下丘脑，C正确，D错误。
故选BC。
【小问6详解】
由题意可知，在精神压力下，小鼠毛囊中的MeSC数量先增加、后减少，其数量增加是因为NE对MeSC有促进分裂的作用，随后数量减少是因为MeSC分化导致，即NE对MeSC有促进分裂和分化的作用，AC正确，BD错误。
故选AC。
【小问7详解】
由图2可知，在长期精神压力下，交感神经和肾上腺髓质分泌NE促进MeSC分裂、分化，导致MeSC耗竭，将会出现毛发变白；肾上腺皮质合成c抑制成纤维细胞合成Gas6蛋白，从而抑制HFSC分化为HFC，使得毛发变少。所以实验1长期束缚，导致小鼠精神压力过大，从而导致毛量减少、毛色变白；实验2切除肾上腺，机体合成的NE减少，不能对成纤维细胞合成Gas6蛋白产生抑制，所以毛量增多、毛色黝黑；实验3切除肾上腺并长期束缚，在有精神压力的情况下，交感神经合成的NE增多，但成纤维细胞合成Gas6蛋白没有受到抑制，所以毛量增多、毛色变白。
【小问8详解】
由图2可知，长期精神压力刺激会传递给下丘脑，通过分级调节产生肾上腺皮质激素，抑制成纤维细胞分泌Gas6蛋白，进而抑制HFSC增殖分化为HFC，减少新毛发的产生和生长，造成毛量减少；长期精神压力的刺激，会通过大脑、脊髓，传递到交感神经和肾上腺髓质，分泌过多NE，引起MeSC过度分裂分化而耗竭。由于没有MeSC分化成MC，后续生长周期产生的新毛发不能被着色，导致毛发变白。光合参数
生长阶段
叶片温度/℃
胞间CO2浓度/vpm
蒸腾速率/mml·m-2·s-1
气孔导度/ml·m-2·s-1
光合速率/μmlCO2·m-2·s-1
拔节期
27.5
222.1
3.40
0.18
13.49
抽穗期
32.2
200.5
4.45
020
16.22
灌浆后期
34.7
232.9
3.28
0.10
7.83
组别
处理方式
实验现象
组别
处理方式
实验现象
对照组
不作处理
毛量正常毛色黝黑
实验组1
长期束缚
①____
实验组2
切除肾上腺
②___
实验组3
切除肾上腺并长期束缚
③____
光合参数
生长阶段
叶片温度/℃
胞间CO2浓度/vpm
蒸腾速率/mml·m-2·s-1
气孔导度/ml·m-2·s-1
光合速率/μmlCO2·m-2·s-1
拔节期
27.5
222.1
3.40
0.18
13.49
抽穗期
32.2
200.5
4.45
0.20
16.22
灌浆后期
34.7
232.9
3.28
0.10
7.83
组别
处理方式
实验现象
组别
处理方式
实验现象
对照组
不作处理
毛量正常毛色黝黑
实验组1
长期束缚
①____
实验组2
切除肾上腺
②___
实验组3
切除肾上腺并长期束缚
③____