上海市徐汇区2024-2025学年高三下学期3月学习能力诊断卷生物试卷（解析版）

这是一份上海市徐汇区2024-2025学年高三下学期3月学习能力诊断卷生物试卷（解析版），共24页。
1. 高原鼠兔求偶时，会有独特的跳跃动作，这属于______信息。（编号选填①物理/②化学/③行为）
2. 高原鼢鼠和高原鼠兔生活习性不同，从群落结构角度看，主要体现了群落的______结构，两者的种间关系最可能是______（单选）
A.捕食 B.竞争 C.寄生 D.共生
3. 高原鼢鼠生活在地下相对缺氧的环境中。研究表明，低氧环境会促进细胞凋亡，现已知Bcl-2是凋亡抑制基因，Bax是凋亡促进基因。下面关于高原鼢鼠适应低氧环境的叙述中，不合理的是（ ）多选）
A. Bcl-2基因频率在缺氧环境可能升高
B. 凋亡相关基因定向突变使鼢鼠适应低氧环境
C. Bax基因表达水平上调
D. 低氧环境适应性是自然选择的结果
【答案】1. 行为 2. ①. 垂直 ②. B 3. BC
【分析】种群是生物进化的基本单位；突变和基因重组产生进化的原材料；自然选择决定生物进化的方向；隔离是物种形成的必要条件；共同进化产生了生物多样性。
【1题详解】
行为信息是指动物的特殊行为，对于同种或异种生物也能够传递某种信息。高原鼠兔求偶时独特的跳跃动作属于动物的特殊行为，所以这属于行为信息。
【2题详解】
高原鼢鼠主要在地下活动，高原鼠兔主要在地面活动，它们在垂直方向上占据不同空间，从群落结构角度看，主要体现了群落的垂直结构。高原鼢鼠和高原鼠兔都以高寒草甸中的植物为食，两者争夺相同的食物资源，种间关系最可能是竞争。
【3题详解】
A、低氧环境会促进细胞凋亡，而Bcl - 2是凋亡抑制基因，在缺氧环境中，具有能使Bcl-2基因表达增强的个体更易存活，所以Bcl - 2基因频率在缺氧环境可能升高，A正确；
B、基因突变是不定向的，不是定向突变使鼢鼠适应低氧环境，而是自然选择定向选择了适应低氧环境的个体，B错误；
C、Bax凋亡促进基因，在低氧环境下，为了适应低氧，应该是凋亡抑制基因表达增强，凋亡促进基因表达减弱，所以Bax基因表达水平应下调，C错误；
D、低氧环境适应性是自然选择的结果，在低氧环境下，不适应的个体被淘汰，适应的个体生存下来并繁衍后代，D正确。
故选BC。
科研人员对高寒草甸生态系统中植物X→高原鼢鼠→赤弧这一食物链的能量流动情况进行了研究，结果如表1所示（单位为×103J/hm2·a）。
表1 高原草甸食物链能量表
4. 由表1推断，赤狐用于生长发育繁殖的能量是______×103J/hm2·a。表中植物X与高原鼢鼠之间的能量传递效率明显小于10%，可能的原因有_______（编号选填）。
①植物X寿命短，被啃食概率低
②高原鼢鼠只是第二营养级的一部分
③高原鼢鼠自身呼吸作用消耗的能量太多
5. 若高原鼢鼠和高原鼠兔大量繁殖，可能会导致大气中二氧化碳浓度_______（编号选填：①升高/②降低/③不变），进而可能影响生态系统的碳循环。
【答案】4. ①. 1.2 ②. ①② 5. ①
【分析】分析表格：输入该生态系统的总量是生产者固定的太阳能，即24500× 103J/hm2. a；某一营养级的摄入量=同化量+粪便量，其中同化量中有一部分用于其生长、发育、繁殖等生命活动，另一部分在呼吸作用中以热能的形式散失。
【4题详解】
同化量中有一部分用于其生长、发育、繁殖等生命活动，另一部分在呼吸作用中以热能的形式散失，因此赤狐用于生长发育繁殖的是5.5-4.3=1.2×103J/hm2·a。①由题可知，高原鼹鼠捕食植物X，植物X分布广、寿命短，被捕食概率低，会导致流入植物X的能量减少，即降低了植物X与高原鼹鼠之间的能量传递，从而导致植物X与高原鼹鼠之间的能量传递效率明显小于10%。②营养级之间的传递效率为10%~20%，如果高原鼹鼠只是第二营养级的一部分，植物X与高原鼹鼠之间的能量传递效率可以明显小于10%；③高原鼹鼠自身呼吸作用消耗的能量属于高原鼹鼠的同化量，因此高原鼹鼠自身呼吸作用消耗的能量太多不会影响植物X与高原鼹鼠之间的能量传递效率；因此可能的原因有①②。
【5题详解】
若高原鼢鼠和高原鼠兔大量繁殖，会大量捕食植物X，导致植物X减少，可能会导致大气中二氧化碳浓度升高，进而可能影响生态系统的碳循环。
两种啮齿动物都会挖掘草地，堆成土丘或制造洞口，进而形成不同的干扰斑块（图1）。研究者对比了鼢鼠与鼠兔干扰斑块形状和分布格局特征，以明确它们在草地退化过程中的破坏作用，所得结果如表2所示。

表2 高原鼢鼠和高原鼠兔斑块形状指标
注：小写字母不同代表鼢鼠组和鼠兔组差异显著，小写字母相同代表鼢鼠组和鼠兔组差异不显著。
PARA=斑块周长/斑块面积；SHAPE=1表示斑块是圆形，SHAPE>1表示斑块偏离圆形，数值越大，形状越复杂；FRAC=1表示斑块属于规则圆形，FRAC>1表示斑块属于分形几何。
6. 据图和表2可知，高原鼢鼠斑块的PARA显著大于高原鼠兔斑块的PARA，那么，产生这一现象的主要原因是______。
7. 根据图1和表2判断，下面说法正确的是______（多选）
A. 鼢鼠斑块FRAC与鼠兔斑块无显著差异
B. 鼢鼠斑块有微小的分形几何结构
C. 鼢鼠斑块SHAPE接近1，形状近似圆形
D. 鼠兔斑块由面积差异大的多种斑块组成
8. 统计高原鼢鼠与高原鼠兔种群密度的可行方法有____。（编号选填）
①样线法 ②标志重捕法 ③取样器取样法④显微镜计数法 ⑤统计一定面积草地上土丘或者洞口数量推测
【答案】6. 高原鼢鼠挖掘形成的土丘较为分散，斑块边界更曲折复杂，周长相对较大，鼠兔斑块面积大于高原鼢鼠板块面积 7. BCD 8. ②⑤
【分析】高中生物中，种群密度常见调查方法如下：
标记重捕法：适用于活动能力强、活动范围大的动物，如哺乳类、鸟类等。先捕获部分个体，做上标记后放回原环境，一段时间后再次捕获，根据重捕中标记个体数占总捕获数的比例，来估算种群密度。
样方法：常用于调查植物或活动能力弱、活动范围小的动物，如昆虫卵、蚜虫等。在被调查种群分布范围内，随机选取若干样方，计数每个样方内个体数量，求平均值来估算种群密度。取样时常用五点取样法和等距取样法。
黑光灯诱捕法：针对具有趋光性的昆虫，在一定面积区域设置黑光灯，夜晚开灯诱捕昆虫，统计捕获昆虫数量来估算种群密度。
抽样检测法：适用于微生物，如酵母菌。将待测样品与等量已知含量的红细胞混合均匀，在显微镜下计数，根据二者比例关系推算微生物数量。或采用血细胞计数板计数，在计数室中计数微生物数量，再换算成单位体积内的数量。
【6题详解】
根据题目所给信息，PARA=斑块周长 / 斑块面积，高原盼鼠斑块的PARA显著大于高原鼠兔斑块的PARA。这意味着在相同面积情况下，高原盼鼠斑块的周长更长。从两种动物的行为来看，高原盼鼠挖掘草地形成的土丘较为分散，使得其形成的斑块边界更曲折、复杂，从而导致周长相对较大，鼠兔斑块面积大于高原鼢鼠板块面积，所以PARA值大；而高原鼠兔形成的斑块相对较为集中紧凑，周长相对较小，PARA值小。
【7题详解】
A、从表2中可以看到，鼢鼠组的分形维数（FRAC）为1.0124b，鼠兔组的分形维数（FRAC）为1.1203a，小写字母不同，说明鼢鼠斑块FRAC与鼠兔斑块差异显著，A错误；
B、鼢鼠组的分形维数（FRAC）为1.0124，FRAC>1，表明盼鼠斑块有微小的分形几何结构，B正确；
C、盼鼠组的形状指数（SHAPE）为1.0523，SHAPE接近1，根据SHAPE=1表示斑块是圆形，SHAPE>1表示斑块偏离圆形，可知盼鼠斑块形状近似圆形，C正确；
D、从表 2 中只能看出鼠兔斑块的形状指数（SHAPE）较大，形状复杂，鼠兔斑块由面积差异大的多种斑块组成，D正确。
故选BCD。
【8题详解】
①样线法一般用于调查植物或活动能力弱、活动范围小的动物，①错误；
②高原盼鼠与高原鼠兔活动能力强、活动范围大，对于它们种群密度的调查可以采用标志重捕法，②正确；
③取样器取样法主要用于调查土壤中小动物类群丰富度，③错误；
④显微镜计数法适用于微生物等微小生物的计数，④错误；
⑤同时，它们挖掘草地堆成土丘或制造洞口，可通过统计一定面积草地上土丘或者洞口数量推测其种群密度，⑤正确。
综上①③④错误，所以统计高原盼鼠与高原鼠兔种群密度的可行方法是②⑤。
高原鼠兔干扰斑块起初处于土丘阶段，因高原鼠兔不断活动，斑块发生规律性演替，较大斑块相互连通，形成融合阶段斑块。这影响了植被恢复，造成水土流失、毒杂草入侵，加重草甸退化。高原鼢鼠干扰斑块的演替和如图斑块演替明显不同。
9. 图中高原鼠兔干扰斑块的演替属于______（编号选填：①初生演替/②次生演替）。
10. 关于高原鼢鼠干扰斑块和高原鼠兔斑块演替分析不正确的是_______（多选）
A. 图中高原鼠兔斑块演替过程，伴随着群落物种丰富度逐渐增高
B. 高原鼠兔在地上活动穿梭多个洞口，出现连通性扰动
C. 鼢鼠因极少到地面活动连通性扰动概率低
D. 鼢鼠斑块群落演替进行到森林阶段才会终止
【答案】9. ② 10. AD
【分析】群落演替：随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程，人类活动会改变群落演替的速度和方向。初生演替：是指一个从来没有被植物覆盖的地面，或者是原来存在过植被，但是被彻底消灭了的地方发生的演替。初生演替的一般过程是裸岩阶段→地衣阶段→苔藓阶段→草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段。次生演替：原来有的植被虽然已经不存在，但是原来有的土壤基本保留，甚至还保留有植物的种子和其他繁殖体的地方发生的演替。次生演替的一般过程是草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段。
【9题详解】
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。次生演替是指在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（如能发芽的地下茎）的地方发生的演替。
高原鼠兔干扰斑块原本存在植被，只是受到干扰后发生变化，原有土壤条件等基本保留，所以其演替属于次生演替。故选②。
【10题详解】
A、在图中高原鼠兔斑块演替过程中，影响了植被恢复，造成水土流失、毒杂草入侵，加重草甸退化，伴随着群落物种丰富度逐渐降低，A错误；
B、高原鼠兔在地上活动且穿梭多个洞口，会对地表等造成影响，出现连通性扰动，B正确；
C、鼢鼠极少到地面活动，相比在地面频繁活动的动物，连通性扰动概率低，C正确；
D、鼢鼠斑块群落演替不一定进行到森林阶段才会终止，群落演替的最终阶段会受到多种因素影响，如气候、地形等，可能会达到一个相对稳定的顶级群落阶段，但不一定是森林阶段，D错误。
故选AD。
水稻的分蘖：分蘖是水稻主茎上形成的特化分枝，常产生于主茎基部，并且会伴随着根的产生。水稻分蘖的过程主要包括分蘖芽的形成和伸长。
11. 水稻分蘖芽处可发生______（编号选填：①“有丝分裂”/②“减数分裂”），水稻分蘖形成的分枝进行光合作用产生的三碳糖转变成蔗糖的场所为______（编号选填：①“细胞质基质”/②“类囊体膜”/③“叶绿体基质”）。
12. 对分蘖芽进行切片，用醋酸洋红染色后，在光学显微镜下可以看到（ ）（多选）
A. 细胞赤道面处细胞质膜开始向内凹陷
B. 核糖体处合成与DNA复制相关的酶
C. 染色体排列在赤道面上
D. 染色体向细胞的两极移动
13. 一般来说，水稻分蘖越多，产量越高。下列对这一结论分析合理是______（多选）
A. 提高相关酶的活性以提高呼吸作用
B. 提高CO2吸收以促进碳反应
C. 提高叶绿素总量以促进光反应
D. 提高根的数量以促进营养物质的吸收
14. 在一定范围内，植物接收光照越多，分蘖能力越强，而分蘖有利于植物接收更多光照。该过程可以看作是一种______（编号选填：①“正反馈”/②“负反馈”）机制。
【答案】11. ①. ① ②. ③ 12. CD 13. BCD
14. ①
【分析】1、光合作用的光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体膜上）：水的光解产生[H]与氧气，以及ATP的形成。
2、光合作用的暗反应阶段（场所是叶绿体的基质中）：二氧化碳被五碳化合物固定形成三碳化合物，三碳化合物在光反应提供的ATP和[H]的作用下还原生成糖类等有机物。
【11题详解】
水稻的分蘖是水稻主茎上形成的特化分枝，属于体细胞，所以可发生有丝分裂，水稻分蘖形成的分枝进行光合作用产生的三碳糖转变成蔗糖的过程，属于光合作用的暗反应阶段，发生场所在叶绿体基质。
【12题详解】
A、水稻是植物细胞，有丝分裂末期是在赤道板的位置形成细胞板，进而形成新的细胞壁，细胞赤道面处的细胞质膜开始向内凹陷是动物细胞有丝分裂末期的特点，A错误；
B、核糖体处合成与DNA复制相关的酶，在光学显微镜下观察不到，B错误；
C、染色体排列在赤道面上，是有丝分裂中期的特点，在光学显微镜下可以看到，C正确；
D、染色体向细胞的两极移动，是有丝分裂后期的特点，在光学显微镜下可以看到，D正确。
故选CD。
【13题详解】
A、提高相关酶的活性以提高呼吸作用，会加快有机物的消耗，不利于提高产量，A错误；
B、分蘖，有利于提高CO2吸收，有利于暗反应的进行，增加有机物的合成，进而提高产量，B正确；
C、分蘖会在水稻主茎上形成的特化分枝，会增加绿色叶片的数量，提高叶绿素总量，增加对光能的吸收，促进光反应，进而提高光合作用强度，提高产量，C正确；
D、分蘖的同时伴随着根的产生，提高根的数量，促进营养物质的吸收，进而增强光合作用，提高产量，D正确。
故选BCD。
【14题详解】
在一定范围内，植物接收光照越多，分蘖能力越强，而分蘖有利于植物接收更多光照，输入的信号和输出相同，属于正反馈机制。
研究人员发现，水稻的分蘖会受到外界氮含量的影响（见图1），一类新发现的植物激素——独角金内酯（SLs）对低氮环境下水稻分蘖调控有重要作用，其作用机制如图2。图2中D53蛋白会启动水稻分蘖相关基因表达；被泛素标记的蛋白质会被降解。

15. 氮元素可用于合成水稻体内的物质______（编号选填）。
①生长激素 ②ATP ③ATP合酶 ④糖原 ⑤纤维素 ⑥磷脂
16. 由图1可知，该实验条件下，高氮和低氮对水稻分蘖的影响分别为______。（单选）
A. 促进、抑制B. 抑制、抑制C. 抑制、促进D. 无显著影响、抑制
17. 经过检测发现，低氮条件下水稻植株SLs含量大幅提高。结合上述信息及所学知识，在调控分蘖芽（侧芽）生长方面，SLs与细胞分裂素的关系最可能为______（编号选填①“协同”②“拮抗”）作用。
18. 图2中，途径①可以______（编号选填：①“启动”/②“关闭”）水稻分蘖基因表达。
19. 综合上述信息可知，低氮环境下，途径①______（编号选填：①“强于”/②“弱于”）途径②。
20. 结合上述信息，描述低氮环境下水稻分蘖的调控机制：____________。
【答案】15. ②③⑥ 16. A
17. ② 18. ①
19. ② 20. 在低氮环境下，水稻植株SLs含量上升，通过促进D53蛋白的泛素化降解，从而关闭分蘖相关基因的表达，抑制分蘖生长
【分析】植物激素是由植物体内产生，能从产生部位运输到作用部位，对植物的生长发育有显著影响的微量有机物，包括生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯等
【15题详解】
①生长激素的化学本质是蛋白质，主要组成元素为C、H、O、N，但生长激素是动物激素，水稻细胞不含有，①错误；
②ATP组成元素为C、H、O、N、P，②正确；
③ATP合酶的化学本质是蛋白质，主要组成元素为C、H、O、N，③正确；
④糖原的组成元素是C、H、O，且糖原是动物特有的多糖，水稻细胞不含有，④错误；
⑤纤维素的组成元素是C、H、O，⑤错误；
⑥磷脂的组成元素为C、H、O、N、P，⑥正确；
因此氮元素可用于合成水稻体内的物质②③⑥。
【16题详解】
由图1可知，与正常氮组相比，水稻分蘖的影响，高氮组起促进作用，低氮组起抑制作用，A正确，BCD错误。
故选A。
【17题详解】
细胞分裂素通常促进侧芽生长，低氮条件抑制分蘖，且低氮条件下水稻植株SLs含量大幅提高，说明SLs抑制分蘖，即二者在侧芽生长调控上互为拮抗作用。
【18题详解】
由图2可知，D53蛋白通过途经②被泛素化降解，D53蛋白可启动分蘖基因表达，故被降解后相当于关闭分蘖基因的正常表达，即途径②关闭水稻分蘖基因表达，途径①启动水稻分蘖基因表达。
【19题详解】
低氮时SLs含量升高，能加强对D53的降解途径（途径②），从而抑制分蘖基因的表达，说明①弱于②。
【20题详解】
在低氮环境下，水稻植株SLs含量上升，通过促进D53蛋白的泛素化降解，从而关闭分蘖相关基因的表达，抑制分蘖生长。
遗传病：强直性肌营养不良（DM）是一种显性遗传病，患者通常表现为肌无力等症状。老王和儿子小王同时出现肌无力症状去医院检查，确定为DM患者。老王妻子正常，小王弟弟目前表现正常。相关基因用D/d表示。
21. 推断该病的遗传方式为______（编号选填：①常染色体显性遗传/②伴X染色体显性遗传）。
22. 一般DM基因中CTG序列重复次数大于50次就导致患病，且CTG重复次数越高，发病年龄越早。老王DM基因的一对等位基因部分检测结果如图所示：
据如图分析，老王的基因型为______。
23. 引起DM的变异类型属于（ ）（单选）
A. 碱基重复B. 染色体片段重复C. 基因重组D. 基因突变
24. 下列关于小王和他的弟弟所携带的DM基因的叙述中，不正确的是（ ）（多选）
A. 小王肌细胞中DM两个等位基因中CTG序列重复次数均大于50次
B. 小王白细胞中DM两个等位基因中CTG序列重复次数一个大于50次，一个小于50次
C. 小王DM致病基因中CTG序列重复次数应大于100次
D. 小王弟弟的表型正常，所以不携带DM致病基因
25. DM基因中CTG重复序列的异常增多导致子代比亲代发病更早，即所谓的“遗传早现”现象，有研究者猜测可能与DNA甲基化有关。下列说法不正确的是（ ）（多选）
A. DNA甲基化会使RNA聚合酶结合起始密码子的过程受到干扰
B. DNA甲基化可能影响细胞分化导致性状发生改变
C. 患者肌细胞中发生的DNA甲基化可通过配子传给下一代
D. DM的“遗传早现”现象是进化过程中自然选择的结果，有利于生物体适应环境
【答案】21. ① 22. Dd 23. D 24. AD 25. ACD
【分析】表观遗传是指DNA序列不发生变化，但基因的表达却发生了可遗传的改变，即基因型未发生变化而表现型却发生了改变，如DNA的甲基化。
【21题详解】
强直性肌营养不良（DM）是一种显性遗传病，老王和儿子小王为DM患者，且老王妻子正常，说明该病的遗传方式为常染色体显性遗传（若为伴性遗传，其儿子应该正常）。
【22题详解】
据图可知，老王DM基因的一对等位基因中的其中一个基因CTG重复100次，大于50次，说明该基因为D，另一个基因CTG重复12次，小于50次，说明该基因为d，故老王的基因型为Dd。
【23题详解】
基因突变是指DNA分子中发生碱基的增添、缺失或替换，而引起的基因碱基序列的改变。根据“一般DM基因中CTG序列重复次数大于50次就导致患病”可知，引起DM的变异类型属于基因突变。
故选D。
【24题详解】
AB、小王的基因型为Dd，说明其肌细胞和白细胞中DM两个等位基因中CTG序列重复次数一个大于50次，一个小于50次，A错误，B正确；
C、小王的发病年龄比老王早，说明小王DM致病基因中CTG序列重复次数应大于100次，C正确；
D、小王弟弟可能携带DM致病基因，只是还未发病，D错误。
故选AD。
【25题详解】
A、RNA聚合酶结合启动子，而不是起始密码子，A错误；
B、DNA 甲基化会影响基因的表达，细胞分化的实质是基因的选择性表达，因此DNA甲基化可能影响细胞分化导致性状发生改变，B正确；
C、患者肌细胞是体细胞，其中发生的DNA甲基化不能通过配子传给下一代，只有生殖细胞中的遗传信息才能通过配子传递给下一代，C错误；
D、DM 的 “遗传早现” 现象是由于DM基因中CTG重复序列的异常增多导致，并不是自然选择的结果，而且发病更早对生物体适应环境通常是不利的，D错误。
故选ACD。
26. 遗传病
（一）强直性肌营养不良（DM）是一种显性遗传病，患者通常表现为肌无力等症状。老王和儿子小王同时出现肌无力症状去医院检查，确定为DM患者。老王妻子正常，小王弟弟目前表现正常。相关基因用D/d表示。
（1）推断该病的遗传方式为______（编号选填：①常染色体显性遗传/②伴X染色体显性遗传）。
（2）一般DM基因中CTG序列重复次数大于50次就导致患病，且CTG重复次数越高，发病年龄越早。老王DM基因的一对等位基因部分检测结果如图所示：
据如图分析，老王的基因型为______。
（3）引起DM的变异类型属于（ ）（单选）
A 碱基重复B. 染色体片段重复C. 基因重组D. 基因突变
（4）下列关于小王和他的弟弟所携带的DM基因的叙述中，不正确的是（ ）（多选）
A. 小王肌细胞中DM两个等位基因中CTG序列重复次数均大于50次
B. 小王白细胞中DM两个等位基因中CTG序列重复次数一个大于50次，一个小于50次
C. 小王DM致病基因中CTG序列重复次数应大于100次
D. 小王弟弟的表型正常，所以不携带DM致病基因
（5）DM基因中CTG重复序列的异常增多导致子代比亲代发病更早，即所谓的“遗传早现”现象，有研究者猜测可能与DNA甲基化有关。下列说法不正确的是（ ）（多选）
A. DNA甲基化会使RNA聚合酶结合起始密码子的过程受到干扰
B. DNA甲基化可能影响细胞分化导致性状发生改变
C. 患者肌细胞中发生的DNA甲基化可通过配子传给下一代
D. DM的“遗传早现”现象是进化过程中自然选择的结果，有利于生物体适应环境
（二）医生发现小王（男孩）还患有AAS综合征，此病与A基因变异有关，而父母均正常，经过基因检测发现小王的致病基因仅来自母亲。相关基因用A/a表示。
（6）如图中，能正确表示小王身体细胞中染色体和基因的是______（编号选填）；其中含有致病基因的是______（编号选填）。（注：图中仅表示DM和AAS综合征两种病相关基因及其所在的染色体）
（7）小王刚刚结婚，妻子表型正常，请同时考虑两种病，分析小王后代的各种患病情况及患病概率。______。
【答案】（1）① （2）Dd
（3）D （4）AD
（5）ACD （6）①. ①④⑥ ②. ①⑥
（7）后代50%不患病，50%患DM；或者后代25%不患病，25%只患DM，25%只患AAS综合征，25%两病兼患
【分析】伴性遗传是指在遗传过程中的子代部分性状由性染色体上的基因控制，这种由性染色体上的基因所控制性状的遗传上总是和性别相关的遗传方式就称为伴性遗传。
【解析】（1）强直性肌营养不良（DM）是一种显性遗传病，老王和儿子小王为DM患者，且老王妻子正常，说明该病的遗传方式为常染色体显性遗传（若为伴性遗传，其儿子应该正常）。
（2）据图可知，老王DM基因的一对等位基因中的其中一个基因CTG重复100次，大于50次，说明该基因为D，另一个基因CTG重复12次，小于50次，说明该基因为d，故老王的基因型为Dd。
（3） 基因突变是指DNA分子中发生碱基的增添、缺失或替换，而引起的基因碱基序列的改变。根据“一般DM基因中CTG序列重复次数大于50次就导致患病”可知，引起DM的变异类型属于基因突变。
故选D。
（4） AB、小王的基因型为Dd，说明其肌细胞和白细胞中DM两个等位基因中CTG序列重复次数一个大于50次，一个小于50次，A错误，B正确；
C、小王的发病年龄比老王早，说明小王DM致病基因中CTG序列重复次数应大于100次，C正确；
D、小王弟弟可能携带DM致病基因，只是还未发病，D错误。
故选AD。
（5） A、RNA聚合酶结合启动子，而不是起始密码子，A错误；
B、DNA 甲基化会影响基因的表达，细胞分化的实质是基因的选择性表达，因此DNA甲基化可能影响细胞分化导致性状发生改变，B正确；
C、患者肌细胞是体细胞，其中发生的DNA甲基化不能通过配子传给下一代，只有生殖细胞中的遗传信息才能通过配子传递给下一代，C错误；
D、DM 的 “遗传早现” 现象是由于DM基因中CTG重复序列的异常增多导致，并不是自然选择的结果，而且发病更早对生物体适应环境通常是不利的，D错误。
故选ACD。
（6）小王（男孩）还患有AAS综合征，此病与A基因变异有关，而父母均正常，经过基因检测发现小王的致病基因仅来自母亲，说明AAS综合征为伴X染色体隐性遗传病，则小王关于AAS综合征的基因型为XaY，结合前面小问的分析可知，小王关于DM疾病的基因型为Dd，故能正确表示小王身体细胞中染色体和基因的是①④⑥（①表示小王体细胞中染色体和基因，④⑥表示小王生殖细胞中染色体和基因），其中含有致病基因的是①⑥；②中有Y染色体，但题干未提及Y染色体相关致病情况，不符合；③中未体现常染色体上的DM致病基因，不符合；⑤中没有X染色体上的AAS综合征致病基因体现，不符合。
【小问7详解】
小王的基因型为DdXaY，妻子表型正常（基因型为ddXAXA或ddXAXa），若妻子基因型为ddXAXA，则后代50%不患病，50%患DM；若妻子基因型为ddXAXa，则后代25%不患病，25%只患DM，25%只患AAS综合征，25%两病兼患。
暴食症与肠脑轴：饮食和压力能诱发暴食症（OD）。科研人员发现，暴食症小鼠的肠道微生物菌群能影响迷走神经（NG）-孤束核（NTS）-室旁核（PVT）的信号传递，如图1所示。图2为PVT区的信号传递进程（小写字母表示物质、Ⅰ~Ⅲ表示场所）。图3显示了OD状态下PVT区神经元兴奋性的改变（*表示存在显著性差异）。
27. 谷氨酸（一种氨基酸）是图1中PVT区神经元的主要递质，下列对图2的表述正确的是______（单选）
A. 谷氨酸的合成发生在核糖体
B. 谷氨酸可以结合突触后膜上的物质c
C. 谷氨酸经自由扩散从Ⅰ处释放至Ⅱ处
D. 谷氨酸进入Ⅲ处后引起了膜电位的改变
28. 关于小鼠脑中的“动作电位”，下列表述正确的是______（多选）
A. 钠离子内流可以产生动作电位
B 神经元轴突能产生动作电位，树突则不能
C. 特殊的离子通道可以使动作电位在神经元之间传导
D. 静息状态下存在跨膜电位差，兴奋区域则不存在电位差
29. 下列OD小鼠PVT区神经元兴奋性的变化，能导致图3所示的动作电位频率改变的是______（多选）（注：阈电流为能够引发神经元动作电位的最小电流强度）
A. B.
C. D.
【答案】27. B 28. AC 29. AD
【分析】反射弧结构：感受器、传入神经、突触、神经中枢、传出神经和效应器。突触：突触前膜、突触间隙、突触后膜；突触前膜释放的神经递质对后膜的作用兴奋或抑制。静息电位：钾离子外流造成的，外正内负；动作电位：钠离子内流造成的，外负内正。
【27题详解】
A、谷氨酸是一种氨基酸，其合成主要发生在细胞质中，而不是核糖体，A错误；
B、c是谷氨酸的受体，谷氨酸作为神经递质，通常与突触后膜上的受体结合，B正确；
C、谷氨酸作为神经递质，通常是通过胞吐作用从突触前膜释放到突触间隙，而不是通过自由扩散，C错误；
D、谷氨酸通过与突触后膜上的受体结合，可以引发膜电位的改变，但并没有进入Ⅲ处，D错误。
故选B。
【28题详解】
A、钠离子内流是动作电位产生的主要原因之一，A正确；
B、树突通常不产生动作电位，主要接收和传递信号，但某些情况下树突也可能产生动作电位，B错误；
C、动作电位的传导依赖于神经元膜上的钠离子通道和钾离子通道等，C正确；
D、静息状态下存在跨膜电位差，即静息电位；兴奋区域也存在电位差，只是电位发生了变化，D错误。
故选AC。
【29题详解】
A、与对照组相比，OD组静息电位增加，能导致图3的动作电位频率改变，A正确；
B、与对照组相比，OD组静息电位减小，不能导致图3的动作电位频率改变，B错误；
C、与对照组相比，OD组阈电流增大，不能导致图3的动作电位频率改变，C错误；
D、与对照组相比，OD组阈电流减小，能导致图3的动作电位频率改变，D正确。
故选AD。
研究者发现OD小鼠肠道中的物质K（能结合并抑制NG区神经元质膜上的兴奋性受体N）显著低于对照组，猜测其为导致OD症状的主要原因之一。
30. 下列对于物质K的推测，正确的是______（单选）
A. 物质K能出现在内环境中
B. 物质K与受体N具有相同的空间结构
C. 物质K通过NG作用于PVT属于反馈调节
D. 若物质K过量，一定能抑制小鼠食欲
31. 为验证猜测，请选择合适的编号将表格内实验操作补充完整（编号选填）
①物质K ②营养剂 ③生理盐水 ④抗生素
32. 若上述猜测均得到证实，请结合题目信息和已有知识，阐述长期精神压力导致暴食症的机制： ______。
33. 下列对该项研究的论述中，合理的是______（多选）
A. 滥用抗生素可能会诱发OD
B. 精神压力不会影响能量代谢
C. 精神压力可能影响肠道菌群的多样性
D. 神经系统和其它系统共同维持内环境稳态
【答案】30. A 31. ①. ③ ②. ④ ③. ①
32. 长期压力→肠道菌群失衡→物质K减少→迷走神经(NG)兴奋性降低→PVT 区神经元过度激活→饥饿感增强→暴食→进一步破坏菌群平衡→OD 加重 33. ACD
【分析】兴奋在神经元之间的传递：兴奋在神经元之间的传递是通过突触完成的，突触包括突触前膜、突触后膜和突触间隙，突触前膜内的突触小泡含有神经递质，神经递质以胞吐的形式分泌到突触间隙，作用于突触后膜上的受体，引起突触后膜所在神经元兴奋或抑制；由于神经递质只能由突触前膜释放作用于突触后膜上的受体，因此兴奋在神经元之间的传递是单向的。
兴奋在两个神经元之间传递是通过突触进行的，突触由突触前膜、突触间隙和突触后膜三部分组成，神经递质只存在于突触前膜的突触小泡中，只能由突触前膜释放，进入突触间隙，作用于突触后膜上的特异性受体，引起下一个神经元兴奋或抑制，所以兴奋在神经元之间的传递是单向的．突触可完成“电信号→化学信号→化学信号”的转变。
【30题详解】
A、内环境是细胞生活的液体环境，包括血浆、组织液和淋巴等。如果物质 K 是由细胞分泌到细胞外发挥作用，且能在血浆、组织液或淋巴中存在，那么它能出现在内环境中，A正确；
B、物质 K 是与受体 N 结合的物质，它与受体 N 的空间结构应该是互补的，B错误；
C、反馈调节是指系统本身工作的效果，反过来又作为信息调节该系统的工作。从题干信息仅知道物质 K 通过 NG 作用于 PVT，但并没有体现出这种作用是对系统之前工作效果的反馈调节，C错误；
D、虽然物质 K 能作用于 PVT，但过量时不一定就必然抑制小鼠食欲。因为生物体内的调节往往是复杂的，存在多种调节机制和平衡，过量的物质 K 可能会引发其他补偿机制等，不一定单纯表现为抑制食欲，D错误。
故选A。
【31题详解】
证明肠道菌群失衡影响物质 K 的产生：对照组要保证小鼠肠道菌群正常且不额外影响物质 K 的产生，所以正常小鼠服用③生理盐水，作为一个空白对照，以了解正常情况下小鼠体内物质 K 的情况。实验组要使肠道菌群失衡，而抗生素可以抑制或杀死肠道菌群，从而导致肠道菌群失衡，所以正常小鼠服用④抗生素，之后检测小鼠体内物质 K 的含量，通过与对照组对比，就能看出肠道菌群失衡是否影响物质 K 的产生。证明缺乏物质 K 能引起 OD 症状：OD 模型小鼠本身可能缺乏物质 K，给其服用①物质 K，记录并对比服用前后的行为表现，如果服用后 OD 症状有所改善，就可以证明缺乏物质 K 能引起 OD 症状。
【32题详解】
饮食和压力能诱发暴食症（OD）。暴食症小鼠的肠道微生物菌群能影响迷走神经(NG)-孤束核(NTS)-室旁核(PVT)的信号传递，肠道菌群失衡影响物质K的产生，由此推测，长期精神压力导致暴食症的机制为：长期压力→肠道菌群失衡→物质K减少→迷走神经(NG)兴奋性降低→PVT 区神经元过度激活→饥饿感增强→暴食→进一步破坏菌群平衡→OD 加重。
【33题详解】
A、抗生素会破坏肠道菌群平衡，肠道菌群的失衡与肥胖（OD）的发生有关，因此滥用抗生素这种破坏肠道菌群平衡的行为，很可能会诱发暴食症（OD），A正确；
B、精神压力可影响肠道菌群，而肠道菌群又与能量代谢密切相关，因此精神压力会通过影响肠道菌群，间接对能量代谢产生影响，B错误；
C、精神压力可影响肠道菌群，这种影响就很可能包括对肠道菌群多样性的影响，C正确；
D、内环境稳态的维持需要各个系统的共同参与。神经系统作为调节系统的重要部分，与其他系统如消化系统、免疫系统等共同作用来维持内环境稳态，D正确。
故选ACD。
高效生产LNT：LNT（乳酰-N-四糖）是母乳中重要营养成分，在配方奶粉中需求量大。科学家设计并构建能同时表达两种外源酶lgtA与wbgO的质粒，从而在大肠杆菌中高效生产LNT。图1为构建的3种质粒的局部组成示意图，RBS为核糖体结合位点，用以调整翻译效率。相关代谢过程如图2所示，其中UDP-●（UDP-葡萄糖醛酸）为大肠杆菌自身可以合成的物质。

34. 不同原核生物的RBS序列不同，可以为生物进化提供______（单选）
A. 细胞生物学证据B. 分子生物学证据C. 比较解剖学证据D. 胚胎学证据
35. 除了图1中的组成部分，该质粒还应该含有的序列或结构有______（多选）
A. 复制起点B. 抗生素抗性基因C. 黏性末端D. 着丝粒
36. 结合题意与图1，下列哪些方法可以判断三种质粒上RBS的类型（多选）
A. 使用合适的核酸内切酶分别酶切三种质粒，再使用琼脂糖凝胶电泳检测
B. 使用PCR扩增三种质粒从启动子到终止子的序列，再使用琼脂糖凝胶电泳检测
C. 使用PCR扩增三种质粒从启动子到终止子的序列，再对该片段进行测序
D. 将三种质粒转入大肠杆菌中，在单位时间内对产生的LNT进行含量测定
37. 下列对两种外源酶lgtA和wbgO的描述中，正确的是______（单选）
A. 空间结构相同
B. 结合底物相同
C. 最适环境相似
D. 化学本质不同
38. 据图2推测，关于培养该大肠杆菌的说法，正确的是______（多选）
A. 培养液中需要加入适量乳糖
B. 培养液中需要加入大量葡萄糖
C. 培养液在使用前需要高温高压灭菌
D. 使用固体培养基进行扩增培养
39. 据图2判断，下列措施中，能够提高LNT产量的有______（编号选填）
①提高1acZ酶的活性②降低wbgO酶的活性③提高plmMU酶的活性④及时移出产物LNT⑤增加乳糖转运蛋白数量⑥加强该菌呼吸作用
40. 为提高LNT产量，可以进一步优化的培养条件有______（编号选填）
①培养pH②培养温度③培养时间④初次接种量⑤更换新鲜培养液频率⑥培养液成分配比
41. 进一步实验发现，UDP-葡萄糖醛酸的量越多，LNT合成量越大。参考艾弗里的实验设计思路，从基因水平上，利用图2改造好的大肠杆菌设计实验，证明在合成UDP-葡萄糖醛酸过程中，galET酶是对合成影响最大的酶，包括但不限于实验组和对照组的操作和预期实验结果______。
【答案】34. B 35. AB 36. AC 37. C 38. AC 39. ③④⑤ 40. ①②③④⑤⑥
41. LNT合成实验设计
方法:在产LNT的大肠杆菌中，分别过表达/抑制galET基因(如CRISPR敲除或RNAi)，以空白质粒/无义SiRNA 为对照 。预期结果：过表达 galET→LNT产量显著高于对照组。抑制 galET→LNT产量显著低于对照组。
【分析】1、基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外DNA重组和转基因技术，赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品；基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，又叫做DNA重组技术。
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，标记基因可便于目的基因的鉴定和筛选。启动子是驱动基因转录的元件，而终止子是指示转录终止的位置；
（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：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因——DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA——分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质——抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【34题详解】
生物进化的分子生物学证据主要包括基因比较和蛋白质比较两个方面。基因比较是通过对不同物种的基因进行比较，发现它们之间存在许多相同的基因序列和结构。这些共同的基因序列表明不同物种之间有着共同的祖先，不同原核生物的RBS序列不同，可以为生物进化提供分子生物学证据，B正确。
故选B。
【35题详解】
基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子、复制起点和标记基因等，除了图1中的组成部分，该质粒还应该含有的序列或结构有复制起点、抗生素抗性基因，AB正确。
故选AB。
【36题详解】
A、使用合适的核酸内切酶分别酶切三种质粒，不同的 RBS 序列其酶切位点分布可能不同，酶切后产生的片段长度不同，再使用琼脂糖凝胶电泳检测，根据条带的位置（片段长度信息）可以区分不同的 RBS 类型，该方法可行，A正确；
B、使用 PCR 扩增三种质粒从启动子到终止子的序列，由于 RBS 序列不同，扩增出的这段序列长度可能不同，但琼脂糖凝胶电泳对于区分长度相近的片段分辨率有限，不一定能准确区分三种不同的 RBS 类型，该方法不可靠，B错误；
C、使用 PCR 扩增三种质粒从启动子到终止子的序列，再对该片段进行测序，通过测序可以直接获得 RBS 的碱基序列，从而准确判断 RBS 的类型，该方法可行，C正确；
D、将三种质粒转入大肠杆菌，不同 RBS 影响基因转录和翻译效率，理论上可通过 LNT 含量间接判断 RBS 类型。但实际情况复杂，除 RBS 外，还有多种因素影响 LNT 含量，如细胞生理状态、代谢环境等，这些因素干扰下，仅依据 LNT 含量难以准确判断 RBS 类型，D错误。
故选AC。
【37题详解】
A、不同的酶通常具有不同的空间结构。酶的空间结构决定了其功能特异性，不同的外源酶 IgtA 和 wbgO，它们的氨基酸序列等可能不同，进而导致空间结构不同，A错误；
B、不同的酶一般作用于不同的底物，具有底物特异性。IgtA 和 wbgO 作为不同的酶，其结合底物通常是不同的，B错误；
C、许多酶发挥作用都有特定的适宜条件，比如适宜的温度、pH 等，在相似的最适环境下，酶能更好地发挥活性。虽然它们是不同的酶，但从生物体内酶发挥作用的一般情况来看，有可能它们发挥作用的最适环境相似，比如在生物体的细胞内环境中都要在接近中性 pH 等条件下发挥作用，C正确；
D、绝大多数酶的化学本质是蛋白质，只有少数酶是 RNA。通常情况下，一般的外源酶 IgtA 和 wbgO都属于蛋白质类的酶，化学本质相同，D错误。
故选C。
【38题详解】
A、从图中可以看出，在加入乳糖后，大肠杆菌才开始大量合成分解乳糖的酶，进而利用乳糖进行生长繁殖，所以培养液中需要加入适量乳糖，A正确；
B、培养液中加入大量葡萄糖会导致大肠杆菌渗透压过高，甚至出现死亡的现象，B错误；
C、为了避免杂菌污染，培养液在使用前需要高温高压灭菌，C正确；
D、一般液体培养基用于扩增培养，固体培养基多用于分离、鉴定等，所以大肠杆菌扩增培养通常用液体培养基，D错误。
故选AC。
【39题详解】
从图中相关反应路径看，①降低1acZ酶的活性、②提高wbgO酶的活性、③提高plmMU酶的活性、④及时移出产物LNT、⑤增加乳糖转运蛋白数量都能能够提高LNT产量，③④⑤正确。
故选③④⑤。
【40题详解】
①培养 pH：不同的微生物对 pH 有不同的适宜范围，适宜的 pH 环境有利于微生物的生长和代谢，从而影响产物产量，优化培养 pH 可能提高 LNT 产量，该条件可优化。
②培养温度：温度对微生物的生长、酶的活性等都有重要影响，合适的温度能促进微生物更好地生长和合成产物，调整培养温度可能提高 LNT 产量，该条件可优化。
③培养时间：培养时间过短，微生物可能未充分生长和合成产物；培养时间过长，可能会因营养物质耗尽、代谢废物积累等影响产物合成，选择合适培养时间可能提高 LNT 产量，该条件可优化。
④初次接种量：合适的接种量能使微生物在培养液中更好地生长繁殖，若接种量不当可能影响生长速度和最终产物产量，优化初次接种量可能提高 LNT 产量，该条件可优化。
⑤更换新鲜培养液频率：适时更换新鲜培养液可以补充营养物质，减少代谢废物积累，为微生物生长和产物合成提供更好的环境，优化更换新鲜培养液频率可能提高 LNT 产量，该条件可优化。
⑥培养液成分：培养液成分是微生物生长和代谢的物质基础，调整培养液成分，比如添加合适的碳源、氮源、微量元素等，可能提高 LNT 产量，该条件可优化。
故答案为①②③④⑤⑥。
【41题详解】
本实验是要从基因水平探究在合成 UDP - 葡萄糖醛酸过程中，galET 酶是对合成影响最大的酶，自变量为galET 酶的有无，因变量为LNT合成量，其他为无关变量应保持相同且适宜，故在产LNT的大肠杆菌中，分别为过表达/抑制galET基因(如CRISPR敲除或RNAi)，实验组，以空白质粒/无义SiRNA 为对照 。预期结果：过表达 galET组，LNT产量显著高于对照组。抑制 galET组，LNT产量显著低于对照组。植物X
高原鼹鼠
赤狐
同化量
摄入量
同化量
呼吸量
摄入量
同化量
呼吸量
24500
105
75
71.5
8.5
5.5
4.3
斑块类型
周长与面积比（PARA）
形状指数（SHAPE）
分形维数（FRAC）
酚鼠组
0.0735a
1.0523b
1.0124b
鼠兔组
0.0459b
1.9887a
1.1203a
实验目的
实验操作
证明肠道菌群失衡影响物质K的产生
（1）对照组：正常小鼠服用______（2）实验组：正常小鼠服用______检测小鼠体内物质K的含量
证明缺乏物质K能引起OD症状
（3）OD模型小鼠服用_______记录并对比服用前后的行为表现